《物体的浮沉条件及应用》同步练习【答案】

《10.3物体的浮沉条件及应用》同步练习参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．下列实例中，主要是依靠空气的浮力而升空的物体（）A．①③ B．③④ C．②④ D．①③【解答】解：①飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，从而利用浮力来飞行；②飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的；③热气球里利用气球里的空气受热后体积变大，密度变小后小于外部空气密度，气球受浮力作用而上升④火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力。综上分析，依靠空气的浮力而升空的物体是①③。故选：A。2．如图所示，一装有适量水的杯子放在水平桌面上，小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，则下列说法正确的是（）A．小球所受的浮力小于小球的重力 B．剪断绳子前，沿杯壁缓慢加水，小球受到绳子的拉力变大 C．剪断绳子后，待小球恢复静止，水对烧杯底部的压强变小 D．剪断绳子后，待小球恢复静止，小球所受浮力比绳子剪断前变大【解答】解：A、小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，小球受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用，则根据物体受力平衡可知：F浮＝G+F；所以，小球所受的浮力大于小球的重力。故A错误；B、剪断绳子前沿杯壁缓慢加水，小球所受的重力不变，排水体积不变，则浮力也不变，小球仍处于平衡状态，因此，小球受到绳子的拉力不变，故B错误；C、小球上升露出水面的过程中，水的液面下降，根据p＝ρgh可知水对烧杯底部的压强变小。故C正确；D、剪断绳子后，小球会上升，由于原来小球恰好浸没在水中，所以上升后就会露出水面，则上升过程中排开水的体积变小，根据阿基米德原理可知所受的浮力变小，故D错误。故选：C。3．某同学将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（）A．ρ甲＞ρ乙，F甲＜F乙 B．ρ甲＜ρ乙，F甲＞F乙 C．ρ甲＜ρ乙，F甲＝F乙 D．ρ甲＞ρ乙，F甲＝F乙【解答】解：因密度计在两种液体中漂浮，所以密度计受到的浮力都等于密度计受到的重力；同一只密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中受到的浮力相等，即F甲＝F乙，故AB错误；由图可知，密度计排开液体的体积：V甲排＞V乙排，由F浮＝ρ液gV排可得，ρ甲＜ρ乙，故D错误、C正确。故选：C。4．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图所示的是一对北极熊母子无助地坐在一块不断熔化缩小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的熔化（）A．浮冰受到的浮力在增大 B．浮冰受到的浮力大小不变 C．浮冰浸在水中的体积在减小 D．北极熊受到的支持力在减小【解答】解：（1）由题知，浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，随着浮冰的熔化，浮冰的重力减小，北极熊和浮冰的总重力减小，因为F浮＝G总，所以浮冰和北极熊受到的浮力减小；而F浮＝ρ水V排g，所以浮冰排开水的体积减小，即浮冰浸在水中的体积在减小。故AB错，C正确；（2）北极熊站在浮冰上，受到的支持力和重力大小相等、大小不变，故C错。故选：C。5．如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙．同一只鸡蛋先后放入两杯中，在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙．可以肯定的是（）A．ρ甲＞ρ乙，F甲＝F乙 B．ρ甲＜ρ乙，F甲＝F乙 C．ρ甲＜ρ乙，F甲＜F乙 D．ρ甲＞ρ乙，F甲＜F乙【解答】解：因为鸡蛋在甲盐水中悬浮，所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度，即ρ甲＝ρ鸡蛋，鸡蛋在乙盐水中漂浮，则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度，即ρ乙＞ρ鸡蛋，所以ρ甲＜ρ乙；鸡蛋在甲中悬浮，则鸡蛋受到甲盐水的浮力：F甲＝G鸡蛋，鸡蛋在乙中漂浮，则鸡蛋受到乙盐水的浮力：F乙＝G鸡蛋，所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等，即F甲＝F乙。故选：B。6．某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要下潜或上浮一些，但都未露出水面。若下潜时所受重力为G1、浮力为F1；上浮时所受重力为G2、浮力为F2．则（）A．G1＜G2，F1＜F2 B．G1＞G2，F1＞F2 C．G1＜G2，F1＝F2 D．G1＞G2，F1＝F2【解答】解：在海水中，潜水艇所受F浮＝ρ海水gV排，始终没有露出水面，所以所受不变，F浮＝F1＝F2；可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重，F浮＞G2，潜水艇上浮，F浮＜G1，潜水艇下沉，由于F浮＝F1＝F2，则G1＞G2。故选：D。7．如图是一位游客悠闲的躺在死海中看书的场景，下列的说法中错误的是（）A．死海海水的密度大于人体的密度 B．游客漂浮时受到的浮力等于自身的重力 C．死海海水的密度大于一般海水的密度，所以游客漂浮在海面时浮力大于自身重力 D．死海周围温度很高，使水分大量蒸发，海水的含盐量很高【解答】解：A、此因为死海海水的密度大于人体的密度，由物体的浮沉条件可知，人在死海中不会下沉，处于漂浮状态，故本选项正确；B、人躺在死海中看书，可知人处于漂浮状态，人的重力等于浮力，故本选项正确；C、死海海水的密度大于一般海水的密度，但游客漂浮在海面时浮力等于自身重力，故本选项错误；D、死海海水的含盐量很高的原因主要是死海周围温度很高，使水分大量蒸发，故本选项正确。故选：C。8．质量相同的木块和石蜡，把木块放在盐水中，石蜡放在水中，比较它们受到的浮力大小，那么（）A．木块受到盐水的浮力大 B．石蜡受到水的浮力大 C．它们受到的浮力一样大 D．由于液体的密度不同，木块与石蜡的密度也不同，所以无法判定【解答】解：∵木块放在盐水中，木块漂浮，∴木块受浮力：F木＝G木＝m木g；∵石蜡放在水中，石蜡漂浮，∴石蜡受浮力：F蜡＝G蜡＝m蜡g；又∵m木＝m蜡，∴F木＝F蜡，即木块和石蜡受到的浮力相等。故选：C。9．下列事例中解释正确的是（）A．轮船由大海驶入长江，所受浮力不变，船体下沉一些 B．上坡前加紧用力蹬自行车是为了增大惯性 C．用注射器将药液注入病人体内，利用了大气压的作用 D．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的【解答】解：A、当轮船由从大海驶入长江后，仍然漂浮，船受到的浮力：F浮＝G，因为船受到的重力不变，所以船受到的浮力不变，ρ海水＞ρ江水，根据F浮＝ρ水V排g可知，排开江水的体积大于排开海水的体积，即：船浸入水中的体积变大，船下沉一些。故A正确；B、上坡前加紧用力蹬车是为了增加动能，上坡更容易，惯性的大小由质量决定，与速度大小无关，所以惯性大小不变，故B错误；C、用注射器将药液注入病人体内，是利用了手的推力，没有利用大气压的作用，故C错误；D、橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，橡皮泥的重力不变，是通过改变排开水的体积来实现漂浮的，故D错误。故选：A。10．一个实心铁球放入水中会下沉，所受到的浮力为F1，将它放入水银中则漂浮，所受到浮力为F2，关于F1和F2的大小，则（）A．F1＜F2 B．F1＝F2 C．F1＞F2 D．无法判断【解答】解：∵实心铁球在水中下沉，浮力小于重力，∴F1＜G球，在水银中漂浮，可知F2＝G球，∴F1＜F2。故选：A。二．多选题（共4小题）11．关于浮力的利用下列说法中正确的是（）A．一艘轮船从长江驶入大海，它受到的浮力将增大 B．潜水艇的下潜和上浮是靠改变自重来实现的 C．宇航员翟志刚能“行走”太空，是因为受到浮力的作用 D．热气球和飞艇是靠空气浮力升空的【解答】解：A、轮船从长江驶入大海，仍漂浮，所以受到的浮力等于重力，大小不变。A说法错误。B、潜水艇的体积不变，浸没在水中受到的浮力大小不变，它的上浮和下潜是靠改变自身重力来实现的。所以B说法正确。C、宇航员翟志刚能“行走”太空，是因为他处于失重状态，不是因为受到浮力，所以C说法错误。D、热气球和飞艇是靠空气浮力升空的，热气球是通过加热使气体膨胀，密度减小；飞艇中装的是密度小于空气的氢气。所以D说法正确。故选：BD。12．潜水艇在海面下航行时排开水的质量为m1，在海面上航行时排水的质量为m2，设海水的密度为ρ，下列说法中正确的是（）A．它在海面下航行时所受浮力等于（m1﹣m2）g B．它在海面下航行时所受的压力差（m1﹣m2）g C．当潜艇在海面上航行时，水中部分的体积为 D．要使潜艇潜入海面下要充入重为（m1﹣m2）g的海水【解答】解：（1）潜水艇在海面下航行时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝m1g，故A、B都错；（2）当潜艇在海面上航行时，v排＝，即水中部分的体积为，故C正确；（3）在海面上航行时受到的浮力：F浮′＝G排′＝m排′g＝m2g，∵潜水艇漂浮，∴此时船重：G＝F浮′＝m2g，要使潜艇潜入海面下，设充入的海水重为G水，G+G水＝F浮＝m1g，即：m2g+G水＝F浮＝m1g，∴G水＝m1g﹣m2g＝（m1﹣m2）g，故D正确。故选：CD。13．A、B两个相同的容器放在水平桌面上，容器中分别装有密度为pA和pB的两种液体（ρA＞ρB）；甲、乙两物体分别漂浮在两容器中，如图所示。则关于两物体的质量m甲、m乙及排开液体体积V甲排、V乙排的大小关系，下列说法正确的是（）A．若m甲＝m乙，则V甲排一定小于V乙排 B．若m甲＝m乙，则V甲排一定大于V乙排 C．若m甲＞m乙，则V甲排一定小于V乙排 D．若m甲＜m乙，则V甲排一定小于V乙排【解答】解：由图可知，物体甲在A液体中处于漂浮状态，物体乙在B液体中处于漂浮状态，由漂浮条件可知，所受浮力等于其自身重力，即F浮＝G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由阿基米德原理可得F浮＝G排﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②所以由①②可得G物＝G排，由G＝mg可知m物＝m排；（1）若m甲＝m乙，则两物体排开液体的质量m排A＝m排B，则ρAV甲排＝ρBV乙排，已知ρA＞ρB，所以V甲排一定小于V乙排，故A正确，B错误；（2）若m甲＞m乙，则两物体排开液体的质量m排A＞m排B，则ρAV甲排＞ρBV乙排，已知ρA＞ρB，所以V甲排可能小于V乙排，可能等于V乙排，也可能大于V乙排．故C错误。（3）若m甲＜m乙，则两物体排开液体的质量m排A＜m排B，则ρAV甲排＜ρBV乙排，已知ρA＞ρB，所以V甲排一定小于V乙排，不可能等于V乙排，也不可能大于V乙排．故D正确。故选：AD。14．水平桌面上有甲、乙两个均装有水的相同容器，将形状和体积都相同的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器中，静止时的位置如图所示。则下列判断正确的是（）A．物体的密度ρA＜ρB B．物体的密度ρA＞ρB C．物体受到的浮力FA＝FB D．物体受到的浮力FA＞FB【解答】解：（1）甲、乙两个均装有水的相同容器，甲图中的A悬浮，ρ水＝ρA，乙图中的B漂浮，ρ水＞ρB，所以两种液体的密度：ρA＞ρB；故A错误，B正确；（2）由图可知，V排A＞V排B，由F浮＝ρ水gV排可知，物体受到的浮力FA＞FB，故C错误，D正确。故选：BD。三．填空题（共5小题）15．轮船、鸭子、木块能浮在水面，这是因为它们受到了水的浮力，方向竖直向上。【解答】解：轮船、鸭子、木块能够浮在水面，这是因为它们受到了水的浮力，浮力的方向是竖直向上的。故答案为：浮力；竖直向上。16．把橡皮泥投入水中会下沉，把它捏成盆的形状就能浮在水面，并能装载一些小“货物”，这是采用了空心的方法增大了可以利用的浮力。【解答】解：橡皮泥捏成船状放入水中时，并能装载一些小“货物”，排开水的体积变大，由F浮＝ρ水gv排知道，橡皮泥受到的浮力变大；故答案为：空心；浮力。17．潜艇的上浮和下沉是靠改变自身重力来实现的。没入水中的潜水艇下潜的过程中，它受到的压强变大，它受到的浮力不变。（填“变大”、“变小”或“不变”）【解答】解：在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，潜水艇的体积不变，上浮或下潜时，排开水的体积不变，潜水艇受到水的浮力不变；没入水中的潜水艇下潜的过程中，所处水的深度增大，由p＝ρgh可知，受到水的压强变大。故答案为：自身重力；变大；不变。18．一艘轮船自重为5×107牛，最大载货量为1.3×108牛，满载时轮船的总重为1.8×108牛，这是一艘排水量为1.8×104吨的货轮。（g取10牛/千克）．如果卸下4×107牛的货物，它受的浮力为1.4×108牛。【解答】解：（1）轮船满载时总重：G＝G船+G货＝5×107N+1.3×108N＝1.8×108N，由阿基米德原理F浮＝G排＝m排g＝m排×10N/kg＝1.8×108N，这艘轮船的最大排水量：m排＝1.8×107kg＝1.8×104t；（2）船在港口将货物卸下4×107N后，剩下货物和船总重：G′＝1.8×108N﹣4×107N＝1.4×108N，轮船漂浮，根据漂浮条件，卸下货物后受到水的浮力：F浮′＝G′＝1.4×108N。故答案为：1.8×108；1.8×104；1.4×108。19．某一木块的体积为200cm3，密度为0.6×103kg/m2，把它浸没在水中后放手，木块最终静止时是处于漂浮（选填“沉底”、“悬浮“或“漂浮”）状态，此时浸在水中的体积是1.2×10﹣4m3【解答】解：（1）已知ρ木＝0.8×103kg/m3＜ρ水＝1.0×103kg/m3，木块在水中先上浮，最终处于漂浮状态；（2）因为木块漂浮，所以受到的浮力为F浮＝G木＝mg＝ρVg＝0.6×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg＝1.2N；根据阿