第9章浮力单元综合检测(原卷版+解析)

第9章浮力单元综合检测一、单选题1．下列物体没有受到浮力的是（）A．在水中嬉戏的小鸭 B．空中上升的热气球C．深入河底的柱形桥墩 D．在深海里潜游的鲸2．潜水艇由水面下25米处下潜到50米深处时，它所受到的压强和浮力的变化情况是（）A．压强不变，浮力增大 B．压强增大，浮力不变C．压强不变，浮力减小 D．压强减小，浮力减小3．质量相等的甲、乙两物体，其密度之比为3∶4，若将两物体均浸没在水中，则它们的浮力之比（）A．1∶1 B．3∶4 C．4∶3 D．无法判断4．用弹簧测力计测出一个物体重为4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为1N，则该物体在水中受到的浮力是（）A．5N B．4N C．1N D．3N5．体积相同的铝球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是（）A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大C．铜块受到的浮力最大 D．他们受到的浮力一样大6．如图甲和乙，都是用一个大瓶和一个小瓶做成的浮沉子装置，此时两个大瓶中的小瓶均恰好悬浮，现分别用手挤压大瓶和用气筒向大瓶内打气，下列说法正确的是（）A．两个大瓶内的气压都不变 B．两个小瓶内的气压都变大C．两个小瓶受到的浮力都变大 D．两个小瓶都将上浮7．如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图像。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙，下列说法中不正确的是（）A．将物体甲放入水中，一定沉入水底B．将物体乙放入水中，一定漂浮在水面C．将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面D．将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面8．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中，弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为，则下列结论正确的是（）A．物体A的密度为B．物体A的重力为4NC．物体A的体积D．由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论9．如图所示，一支粗细均匀的蜡烛，长为Lcm。在蜡烛的下端按上一个小铁钉，使蜡烛能在盐水中竖直地处于漂浮状态，露出水面hcm。则当蜡烛点燃后，其自然燃烧掉的最大长度是（

）A．hcm B．小于hcm C．大于hcm D．等于（L-h）cm10．如图所示，将甲和乙放入水中后，甲悬浮、乙漂浮，若甲的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1，乙的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2，现有以下判断中正确的是（）（1）若F1>F2，则m1可能小于m2（2）若F1=F2，则V1一定小于V2（3）若V1=V2，则F1可能等于F2（4）若V1>V2，则m1一定大于m2A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）二、填空题11．重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为3牛，则该金属块受到的浮力是______牛；此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力______（选填“大”或“小”）。浮力的方向总是______的。12．浸在液体中的物体，其上表面受到的压力______下表面受到的压力，从而产生向上的浮力；若浸没在液体中的物体上浮，则物体的密度______液体的密度（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。13．一边长为L的正方体，悬浮在水中，则F浮=___________；若沉到底部，并与底面完全密合，底到水面的高度为h，则上表面所受水的向下压力F=___________，此时物体受到浮力F浮=___________。14．远洋轮船海面航行时排水量为1×106kg，轮船受到的浮力_______N，在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力F1______F2，北大西洋与印度洋的海水密度ρ1______ρ2（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）15．如图所示，小明用不同材料做成粗细大小都一样的甲、乙两支密度计放在水中，水面刚好与甲的最上端刻度相齐，与乙的最下端刻度相齐。由图可知甲、乙密度计的重力G甲___________G乙（填“大于”或“小于”）。其中___________密度计可以测比水密度大的液体的密度。

16．一个盛满水的溢水杯放置在水平桌面上，在外力作用下，使重力为2N的实心物体A浸没在溢水杯中，A的位置如图所示，同时溢到小烧杯里面水的质量是250g（忽略因为外力而使水溢出的情况），若撤去外力，物体A将______（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）；______与小烧杯和杯中水的总重力是一对平衡力。17．如图a为一圆柱形玻璃容器，底面积100cm2，里面盛有水，水面距容器口的高度为6mm。现将一边长为5cm的正方体木块轻轻放入水中，水面恰好与容器口齐平，如图b（无水溢出），则木块排开水的体积为______cm3，木块的密度是______kg/m3；如果a容器的水中放的是冰块，也使水面上升至容器口，如图c（无水溢出），则冰块完全熔化后容器里的水面______（选填“下降”、“有水溢出”、“不变”）。18．在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸡蛋轻轻放入盛水杯中。向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止。鸡蛋受到浮力F随盐水密度变化的图象如图（ρA=ρ水）（1）鸡蛋在水中静止时受到的浮力___________（小于/等于/大于）它的重力，当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋处于___________（漂浮/悬浮/沉底）状态。（2）盐水密度由ρB增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力___________（变大/变小/不变）。（3）鸡蛋最后露出液面的体积为___________（用已知字母表示）。三、作图题19．如题图所示，重10N的物体在水中匀速上浮，请画出物体所受到的重力G和浮力F浮。20．如图所示，放在斜面上的水杯中漂浮着一个小球，请在图中画出小球的受力示意图。21．如图所示，O点为氢气球的重心，请画出氢气球所受重力和空气的浮力的示意图。四、实验题22．探究影响浮力大小的因素时，小红做了如图所示的实验，请你根据她的实验探究回答下列问题；（1）比较图乙和丙可知，物体受到的浮力大小与排开液体的______有关；（2）比较图丁和戊可知，物体受到的浮力大小与液体的______有关；（3）比较图丙和______可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。23．甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。（1）甲的操作中存在错误，该错误是_____；（2）修改错误后进行实验，测得F1=4.2N、F2=3.2N、F3=2.5N，则F4=_____N，物体的体积是_____；（3）在完成实验之后，将溢水杯中的水换成某种液体，将物块浸没在某液体中（如图戊），此时弹簧测力计示数为F5。则待测盐溶液的密度ρ液可表示为或，其中A=_____（用F1、F5表示）。24．小明在生活中发现，金属块放入水中后会下沉，塑料块浸没在水中后会上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、金属块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）。（1）他按图甲和乙进行了实验，测出金属块受到的浮力大小为______，（用测得的物理量表示）并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件；（2）实验时，他无意中发现增大金属块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：______；（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究；①选择的塑料块是______（选填“B”或“C”）；②增加的步骤是______（用字母表示测得的物理量）；③当满足______（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮；（4）交流讨论：为了寻找普遍规律，同组的）小华找来了体积大约的实心铁块，也想用图丙所示的弹簧测力计和实验（1）中方法测量出铁块浸没时受到浮力的大小，请评价他的方法是否可行，你判断的理由是：______。25．小华同学在实验室里做系列实验。（1）他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛，然后装入适量的细砂，将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手，其运动状态如图甲（a）所示；接着他两次调整瓶内细砂的质量，重复上述实验，分别如图（b）和（c）所示。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论：由图（a）可知：完全浸没在液体中的物体受到的浮力______重力（填“大于”、“小于”或“等于”）时，物体处于______状态；由图（b）可知浮力______重力时物体将上浮（填“大于”、“小于”或“等于”）；（2）随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为______（填序号）；A．一定等于1N

B．能为0.9NC．一定小于1N

D．可能为1.2N（3）他又制作如图乙所示的潜水艇模型，通过进排气管______（选填“吸气”或“吹气”），使模型下潜直到悬浮，容器中的水面将______（选填“上升”、“下降”或“不变”，不考虑进排气管的体积的影响）。26．在探究“浮力的大小跟哪些因素有船关”的实验，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N（1）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体______有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与______有关；（2）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N，金属块密度为______kg/m3；（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（3）分析实验数据可知，F中液体密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度；（4）下列能正确反映从水面刚好接触金属块下表面开始弹簧测力计的示数F与铜块下表面到水面距离h关系的图像是______。A．B．C．D．27．某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。（1）方案一，小刚用石块按如图1实验步骤依次进行实验。由图1可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=__________N，排开水的重力G排=___________N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是___________（选填下列字母序号）；A．最初溢水杯中的水未装至溢水口B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部（2）方案二，如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数__________（选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排；为了多次实验得到普遍规律，方案_________（选填“一”或“二”）的操作更加简便；（3）然后小明利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图乙；③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图丁；则被测金属块的密度是___________kg/m3；在第（3）问实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。五、计算题28．有一块面积足够大的木板漂浮在水面上，已知木板重，体积（），求：（1）该木板的密度；（2）木板漂浮时浸入水中部分的体积。29．一个木块重8.5N，将木块悬挂在弹簧测力计上，并把木块的一半浸入水中，弹簧测力计的示数是3.5N．请计算下列问题：（煤油的密度是0.8g/cm3）（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力；（2）木块的密度；（3）如果将这个木块放入煤油中，所受浮力是多大？木块是上浮还是下沉？30．一个底面积为50cm2的烧杯中装有某种液体（液体密度未知），将一个木块放入烧杯的液体中，木块静止时液体深h1＝10cm，如图甲所示；把一个小石块放在木块上，液体深h2＝16cm，如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h3＝12cm，如图丙所示，石块对杯底的压力F＝1.6N，求：（1）小石块的体积；（2）液体的密度；（3）小石块的密度。31．小海同学利用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆C的下端通过力传感器固定在实心正方体B上，上端与实心正方体A固定。正方体B的边长为10cm，A、B均不吸水。不计细杆C及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆C的下端受到作用力的大小，现缓慢向容器中加水，当水深为23cm时正方体A刚好浸没，此过程中B始终未离开容器底部。力传感器的示数大小F随水深h变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）正方体A刚好浸没时，水对容器底的压强；（2）正方体A的密度；（3）当容器内水的深度为16cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小再次变为F时，正方体A受到的浮力。第9章浮力单元综合检测一、单选题1．下列物体没有受到浮力的是（）A．在水中嬉戏的小鸭 B．空中上升的热气球C．深入河底的柱形桥墩 D．在深海里潜游的鲸【答案】C【解析】AD．水中嬉戏的小鸭、在深海里潜游的鲸都浸在水中，由于水有流动性，所以，水对浸在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，故AD不符合题意；B．空中上升的热气球，浸在空气中，由于空气有流动性，所以，空气对浸在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，故B不符合题意；C．深入河底的柱形桥墩，下表面不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，即桥墩不受浮力作用，故C符合题意。故选C。2．潜水艇由水面下25米处下潜到50米深处时，它所受到的压强和浮力的变化情况是（）A．压强不变，浮力增大 B．压强增大，浮力不变C．压强不变，浮力减小 D．压强减小，浮力减小【答案】B【解析】由题意可知，潜水艇的潜水深度变大，根据液体压强公式可知，潜水艇所受到的压强变大；根据阿基米德原理，液体密度不变，排开水的体积不变，还是潜水艇的体积，则浮力大小不变；综上所述，它所受到的压强增大，浮力不变；故A、C、D不符合题意，B符合题意。故选B。3．质量相等的甲、乙两物体，其密度之比为3∶4，若将两物体均浸没在水中，则它们的浮力之比（）A．1∶1 B．3∶4 C．4∶3 D．无法判断【答案】C【解析】根据可知，在质量相等时，体积与密度成反比，故甲、乙两物体的体积之比为若将两物体均浸没在水中，则排开水的体积之比为根据阿基米德原理F浮=可知，在排开液体的密度不变的条件，浮力与物体排开液体的体积成正比故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．用弹簧测力计测出一个物体重为4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为1N，则该物体在水中受到的浮力是（）A．5N B．4N C．1N D．3N【答案】D【解析】一个物体重为4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为1N，由称重法测浮力可知，该物体在水中受到的浮力F浮=G-F=4N-1N=3N故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5．体积相同的铝球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是（）A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大C．铜块受到的浮力最大 D．他们受到的浮力一样大【答案】D【解析】由图可知，铝球、铜块和木块均浸没在同种液体中，因物体浸没时排开液体的体积相等，所以体积相同的铝球、铜块和木块排开液体的体积相等，由可知，它们受到的浮力一样大，故D正确，ABC错误。故选D。6．如图甲和乙，都是用一个大瓶和一个小瓶做成的浮沉子装置，此时两个大瓶中的小瓶均恰好悬浮，现分别用手挤压大瓶和用气筒向大瓶内打气，下列说法正确的是（）A．两个大瓶内的气压都不变 B．两个小瓶内的气压都变大C．两个小瓶受到的浮力都变大 D．两个小瓶都将上浮【答案】B【解析】AB．瓶内气体封闭，用力挤压或者向瓶子内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，气压变大，故A错误，B正确；CD．小瓶体积不变，排开液体体积不变，浮力不变，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉，故CD错误。故选B。7．如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图像。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙，下列说法中不正确的是（）A．将物体甲放入水中，一定沉入水底B．将物体乙放入水中，一定漂浮在水面C．将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面D．将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面【答案】C【解析】由图可知，当时，时。则长方体甲的密度为长方体乙的密度为因甲的密度大于水的密度，所以物体甲放入水中后，一定沉入水底；因乙的密度小于水的密度，所以乙物体放入水中，一定漂浮在水面上；将体积相等的甲、乙捆在一起后，设每一个的体积为V，则两物体的重力为两物体全浸没时所受的浮力为因，所以两物体会沉入水底；将质量相等的甲、乙物体捆在一起时，设每一个的质量为m，则两物体的重力为两物体全浸没时所受浮力为因，所以物体将上浮，并最终漂浮在水面。故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。故选C。8．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验乙、丙、丁中，弹簧测力计的示数分别为、和2.2N若盐水的密度为，则下列结论正确的是（）A．物体A的密度为B．物体A的重力为4NC．物体A的体积D．由甲丙丁实验可以得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论【答案】B【解析】ABC．乙、丙、丁中，弹簧测力计的示数分别为、和，根据，物体浸没在液体中结合阿基米德原理，对丙图的物体受力分析带入数据同理，对乙图的物体受力分析两式联立得，B正确，C错误；物体A的密度，故A错误；D．丁中物体接触容器的底部，即容器对物体有一个向上的力的作用，导致测力计示数偏小，故丁中物体受到的浮力不等于故由甲丙丁实验不能得出浮力大小和物体浸没在液体中深度有关的结论，D错误。故选B。9．如图所示，一支粗细均匀的蜡烛，长为Lcm。在蜡烛的下端按上一个小铁钉，使蜡烛能在盐水中竖直地处于漂浮状态，露出水面hcm。则当蜡烛点燃后，其自然燃烧掉的最大长度是（

）A．hcm B．小于hcm C．大于hcm D．等于（L-h）cm【答案】C【解析】图中蜡烛浸入水中的深度h浸=L-h设蜡烛的底面积为S，则蜡烛受到的浮力F浮=ρ水gS(L-h)图中蜡烛处于漂浮状态，则由F浮=G蜡+G铁可得ρ水gS(L-h)=ρ蜡gSL+G铁……①点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭，能够燃烧掉的蜡烛的最大长度为L0，此时蜡烛和铁钉悬浮，则F浮′=G蜡′+G铁即ρ水gS(L-L0)=ρ蜡gS(L-L0)+G铁……②①-②得ρ水g(L0-h)=ρ蜡gL0解得因ρ水>ρ蜡，则L0>h；当蜡烛燃烧完露出水面的高度h时，蜡烛的重力减小，由于蜡烛漂浮，所以会再露出水面一部分，则蜡烛燃烧的最大长度大于(L-h)cm，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10．如图所示，将甲和乙放入水中后，甲悬浮、乙漂浮，若甲的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1，乙的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2，现有以下判断中正确的是（）（1）若F1>F2，则m1可能小于m2（2）若F1=F2，则V1一定小于V2（3）若V1=V2，则F1可能等于F2（4）若V1>V2，则m1一定大于m2A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4）【答案】D【解析】（1）甲悬浮、乙漂浮，浮力都等于各自的重力，若F1>F2，则G1>G2，根据G=mg可知m1一定大于m2，故（1）错误；（2）若F1=F2，根据F浮=ρ水gV排可知甲乙排开水的体积相同；因甲悬浮、乙漂浮，则甲排开水的体积等于自身体积，乙排开水的体积小于自身体积，所以V1一定小于V2，故（2）正确；（3）若物体的体积V1=V2，因甲悬浮、乙漂浮，则甲排开水的体积大于乙排开水的体积，根据F浮=ρ水gV排可知F1大于F2，故（3）错误；（4）若物体的体积V1>V2，因甲悬浮、乙漂浮，则甲排开水的体积大于乙排开水的体积，根据F浮=ρ水gV排可知F1大于F2，根据F浮=G物可知G1>G2，根据G=mg可知m1一定大于m2，故（4）正确。综上可知，只有（2）、（4）正确。故选D。二、填空题11．重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为3牛，则该金属块受到的浮力是______牛；此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力______（选填“大”或“小”）。浮力的方向总是______的。【答案】

2

大

竖直向上【解析】[1]重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中，这时弹簧测力计的示数为3牛，根据称重法测浮力，则该金属块受到的浮力是F浮=G-F=5N-3N=2N[2][3]金属块浸没在水中，上下表面所处的深度不同，液体压强不同，液体深度越深，压强越大，会产生一个向上的压强差，使得金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力大，金属块受到一个竖直向上的力，即为浮力。12．浸在液体中的物体，其上表面受到的压力______下表面受到的压力，从而产生向上的浮力；若浸没在液体中的物体上浮，则物体的密度______液体的密度（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】

小于

小于【解析】[1]据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知，物体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；而物体上、下表面所受的压力是不同的，下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，这两个压力之差形成了浮力。[2]如果浸没在液体中的物体上浮，即则即13．一边长为L的正方体，悬浮在水中，则F浮=___________；若沉到底部，并与底面完全密合，底到水面的高度为h，则上表面所受水的向下压力F=___________，此时物体受到浮力F浮=___________。【答案】

0【解析】[1]边长为L的正方体的体积，悬浮在水中，则则由阿基米德原理可得，正方体受到水的浮力为[2]若正方体沉到底部，上表面所处的深度为h-L，则其上表面所受水的向下压力为[3]因正方体的下表面与容器底面完全密合，没有和水接触，所以下表面受到水的压力为0，因为浮力是物体受到向上和向下的压力差，物体没有受到向上的压力，所以此时物体受到的浮力为0。14．远洋轮船海面航行时排水量为1×106kg，轮船受到的浮力_______N，在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力F1______F2，北大西洋与印度洋的海水密度ρ1______ρ2（以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】

等于

大于【解析】[1]根据阿基米德原理，轮船所受的浮力为[2]因为轮船漂浮，所以浮力等于重力，轮船的重力不变，所以当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力不变。[3]由图可知，北大西洋吃水深度小，即浸入海水体积小，浮力一定，根据公式得北大西洋海水的密度大。15．如图所示，小明用不同材料做成粗细大小都一样的甲、乙两支密度计放在水中，水面刚好与甲的最上端刻度相齐，与乙的最下端刻度相齐。由图可知甲、乙密度计的重力G甲___________G乙（填“大于”或“小于”）。其中___________密度计可以测比水密度大的液体的密度。

【答案】

>

甲【解析】[1]由题图可知，甲、乙均漂浮在水中，根据阿基米德原理可得，甲受到的浮力为乙受到的浮力为由图可知，V排甲>V排乙，因此G甲>G乙。[2]同一个密度计在不同的液体中受到的浮力都是相同的，由得，在浮力相同时，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以可用甲来测比水密度大的液体的密度。16．一个盛满水的溢水杯放置在水平桌面上，在外力作用下，使重力为2N的实心物体A浸没在溢水杯中，A的位置如图所示，同时溢到小烧杯里面水的质量是250g（忽略因为外力而使水溢出的情况），若撤去外力，物体A将______（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）；______与小烧杯和杯中水的总重力是一对平衡力。【答案】

上浮

桌面对小烧杯的支持力【解析】[1]当物体浸没在水中时，排开水的重力就等于此时物体受到的浮力因为所以松手后物体会上浮。[2]图中小烧杯处于静止状态，所以桌面对小烧杯的支持力与小烧杯和杯中水的总重力是一对平衡力。17．如图a为一圆柱形玻璃容器，底面积100cm2，里面盛有水，水面距容器口的高度为6mm。现将一边长为5cm的正方体木块轻轻放入水中，水面恰好与容器口齐平，如图b（无水溢出），则木块排开水的体积为______cm3，木块的密度是______kg/m3；如果a容器的水中放的是冰块，也使水面上升至容器口，如图c（无水溢出），则冰块完全熔化后容器里的水面______（选填“下降”、“有水溢出”、“不变”）。【答案】

60

0.48×103

不变【解析】[1]木块排开水的体积为V排=Sh=100cm2×0.6cm=60cm3[2]木块漂浮，浮力等于重力，可得G=F=ρgV排=103kg/m3×10N/kg×60×10-6m3=0.6N木块体积V=(0.05m)3=1.25×10-4m3木块的密度是[3]冰块原先漂浮，浮力等于重力，所以排开水体积为熔化后变成水，水体积为所以冰块完全熔化后容器里的水面不会改变。18．在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸡蛋轻轻放入盛水杯中。向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止。鸡蛋受到浮力F随盐水密度变化的图象如图（ρA=ρ水）（1）鸡蛋在水中静止时受到的浮力___________（小于/等于/大于）它的重力，当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋处于___________（漂浮/悬浮/沉底）状态。（2）盐水密度由ρB增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力___________（变大/变小/不变）。（3）鸡蛋最后露出液面的体积为___________（用已知字母表示）。【答案】

小于

沉底

不变

【解析】（1）[1][2]由鸡蛋受到浮力F随盐水密度变化的图象可知，当水中没有加盐时，即ρA=ρ水时，鸡蛋在水中静止时受到的浮力小于F0，向水中缓慢加盐，盐水的密度逐渐变大而小于ρB的过程中，所受的浮力逐渐变大，但没有达到浮力的最大值；当盐水密度为ρB时，由图知，受到的浮力达到最大，盐水密度再增大时，而浮力不变，根据阿基米德原理，排开液体的体积变小，会小于鸡蛋的体积，可知，当盐水密度等于ρB时，鸡蛋才处于悬浮状态（受到的浮力等于重力），故盐水密度小于ρB时，鸡蛋在水中静止时受到的浮力小于它的重力，鸡蛋处于沉底状态，故鸡蛋在水中静止时受到的浮力小于它的重力，当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋处于沉底状态。（2）[3]盐水密度再由ρB增大到ρC的过程中，鸡蛋处于漂浮状态，浮力始终等于重力，故盐水密度由ρB增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力不变。（3）[4]当盐水密度为ρB时，物体处于悬浮状态，由阿基米德原理鸡蛋的体积为当盐水密度为ρC时，物体处于漂浮状态，由阿基米德原理鸡蛋最后露出液面的体积为三、作图题19．如题图所示，重10N的物体在水中匀速上浮，请画出物体所受到的重力G和浮力F浮。【答案】【解析】重10N的物体在水中匀速上浮，物体处于平衡状态，在竖直方向上，受到重力和浮力的作用，且这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反。重力是方向是竖直向下的，浮力的方向是竖直向上的，作用点画在重心处。如图所示：20．如图所示，放在斜面上的水杯中漂浮着一个小球，请在图中画出小球的受力示意图。【答案】【解析】小球处于漂浮状态，受浮力和重力，浮力和重力是一对平衡力，从小球重心开始，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别在线段末尾标上字母，注意两条线段长度要相等，如图所示：21．如图所示，O点为氢气球的重心，请画出氢气球所受重力和空气的浮力的示意图。【答案】【解析】气球受到重力G的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，二力的作用点都画在气球的重心O，如图所示四、实验题22．探究影响浮力大小的因素时，小红做了如图所示的实验，请你根据她的实验探究回答下列问题；（1）比较图乙和丙可知，物体受到的浮力大小与排开液体的______有关；（2）比较图丁和戊可知，物体受到的浮力大小与液体的______有关；（3）比较图丙和______可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。【答案】

体积

密度

丁【解析】（1）[1]图乙和丙中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，则物体受到的浮力不同，所以，比较图乙和丙可知，物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。（2）[2]图丁和戊中，排开液体的体积都等于物体的体积，保持不变，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，则物体受到的浮力不同，所以，比较图丁和戊可知，物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（3）[3]研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系，应控制物体排开液体的密度和体积不变，只改变深度的大小，弹簧测力计的示数相同，则此时物体受到的浮力相同，所以，比较图丙和图丁可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。23．甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。（1）甲的操作中存在错误，该错误是_____；（2）修改错误后进行实验，测得F1=4.2N、F2=3.2N、F3=2.5N，则F4=_____N，物体的体积是_____；（3）在完成实验之后，将溢水杯中的水换成某种液体，将物块浸没在某液体中（如图戊），此时弹簧测力计示数为F5。则待测盐溶液的密度ρ液可表示为或，其中A=_____（用F1、F5表示）。【答案】

溢水杯内水面未到达溢水杯杯口

1

【解析】（1）[1]要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若达不到，则测得的排开的液体的重力会变小，故图甲中的错误为溢水杯内水面未到达溢水杯杯口。（2）[2][3]根据阿基米德原理可得即解得由图可知，物体完全浸没在水中，所以，物体的体积的是（3）[4]物体在水中时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，即物体在液体中时，物体受到的浮力等于其排开的液体的重力，即物体全部浸没在水和液体中时，物体的体积不变，排开的液体的体积是相同的，则因为即解得或所以24．小明在生活中发现，金属块放入水中后会下沉，塑料块浸没在水中后会上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、金属块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）。（1）他按图甲和乙进行了实验，测出金属块受到的浮力大小为______，（用测得的物理量表示）并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件；（2）实验时，他无意中发现增大金属块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：______；（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究；①选择的塑料块是______（选填“B”或“C”）；②增加的步骤是______（用字母表示测得的物理量）；③当满足______（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮；（4）交流讨论：为了寻找普遍规律，同组的）小华找来了体积大约的实心铁块，也想用图丙所示的弹簧测力计和实验（1）中方法测量出铁块浸没时受到浮力的大小，请评价他的方法是否可行，你判断的理由是：______。【答案】

金属块触底了

B

用弹簧测力计测塑料块B的重力G

不可行，理由见解析【解析】（1）[1]根据称重法，金属块受到的浮力大小（2）[2]他无意中发现增大金属块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明金属块受到另外一个向上的力作用，这是因为金属块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了。（3）①[3]浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，根据题目条件，因B与A体积相同，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小，浮力大小都是F1-F2。②[4]根据称重法可知，增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G。③[5]根据浮沉条件，当满足条件时，物体上浮。（4）[6]根据阿基米德原理，体积大约的实心铁块浸没在水中时受到的浮力根据称重法得到测力计的示数若用测力计测铁块浸没时受到浮力，测力计示数比物体的重力小，而测力计分度值为，故他的方法不可行。25．小华同学在实验室里做系列实验。（1）他想通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛，然后装入适量的细砂，将总重为1牛的小瓶浸没在水中后放手，其运动状态如图甲（a）所示；接着他两次调整瓶内细砂的质量，重复上述实验，分别如图（b）和（c）所示。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论：由图（a）可知：完全浸没在液体中的物体受到的浮力______重力（填“大于”、“小于”或“等于”）时，物体处于______状态；由图（b）可知浮力______重力时物体将上浮（填“大于”、“小于”或“等于”）；（2）随后他又在探究浮力的实验中把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中则溢出的水的重为______（填序号）；A．一定等于1N

B．能为0.9NC．一定小于1N

D．可能为1.2N（3）他又制作如图乙所示的潜水艇模型，通过进排气管______（选填“吸气”或“吹气”），使模型下潜直到悬浮，容器中的水面将______（选填“上升”、“下降”或“不变”，不考虑进排气管的体积的影响）。【答案】

等于

悬浮

大于

B

吸气

不变【解析】（1）[1][2]由图（a）可知：物体处于悬浮状态，根据二力平衡，受到浮力与重力大小相等。所以得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力等于重力时，悬浮在液体中。[3]由图（b）和（c）可知：物体分别向上和向下运动，是因为受到的力为非平衡力，在图（b）中受到的浮力大于重力，图（c）中受到的浮力小于重力。（2）[4]总重为1N的小瓶浸没在水中时所受浮力为1牛，把a图中的小瓶放入一装有水的溢水杯中，小瓶处于悬浮状态，则若溢水杯是盛满水，根据阿基米德定律，小瓶受到的浮力等于排开的水重，即排出的水重为若溢水杯中水没有满，则溢出的水的重小于排开水的重，即小于1N，综上，小瓶处于悬浮状态可能为0.9N，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（3）[5]必须从进排气管处吸气，塑料瓶内的压强减小，水进入塑料瓶，总重力增大，大于浮力变会下沉。[6]容器内水的总体积不变，无论模型本身在水中漂浮还是悬浮，其受到的浮力都等于重力，根据阿米德原理，模型自自身排开水的体积不变，所以，通过进排气管吸气，使模型下潜直到悬浮，容器中的水面将不变。26．在探究“浮力的大小跟哪些因素有船关”的实验，小明先用弹簧测力计测出于金属块的重力如图A所示，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢），并将其示数记录在表中。实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N（1）分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体______有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与______有关；（2）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N，金属块密度为______kg/m3；（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（3）分析实验数据可知，F中液体密度______（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度；（4）下列能正确反映从水面刚好接触金属块下表面开始弹簧测力计的示数F与铜块下表面到水面距离h关系的图像是______。A．B．C．D．【答案】

排开液体的体积

液体的密度

1

2.7×103

小于

B【解析】（1）[1]分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。[2]分析比较A、E、F可知：图知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（2）[3]由图A可知，弹簧测力计分度值为，示数为，则物体的重力为；物块在水中受到的浮力为[4]由阿基米德原理得，排开的水的体积为金属块的体积由得，金属块的质量金属块的密度（3）[5]根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为物块在另一液体中受到的浮力为根据阿基米德原理知物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。（4）[6]由表格中数据知，测力计的示数随深度的增加先变小，后不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。27．某中学两支物理小组的同学，在实验室中验证阿基米德原理。（1）方案一，小刚用石块按如图1实验步骤依次进行实验。由图1可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=__________N，排开水的重力G排=___________N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是___________（选填下列字母序号）；A．最初溢水杯中的水未装至溢水口B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部（2）方案二，如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数__________（选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了F浮=G排；为了多次实验得到普遍规律，方案_________（选填“一”或“二”）的操作更加简便；（3）然后小明利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为12mL，如图乙；③将烧杯中12mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图丁；则被测金属块的密度是___________kg/m3；在第（3）问实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。【答案】

2

1.9

B

减小

等于

二

4

不变【解析】（1）[1]由步骤A、C可知，石块受到的浮力为[2]由步骤B、D可知，排开的水重为[3]A．当水未装至溢水杯溢水口时，石块排开的水不能全部流入小筒中，测量出来的排开的水重小于真实值。故A不符合题意；B．整个过程中，若测力计未校零，会导致各个数值偏差相同，由此计算得出所受的浮力和排开液体的重力是准确的。故B符合题意；C．若石块触碰溢水杯底，导致浮力测量不准确，也可使浮力与排开的水重不相等。故C不符合题意。故选B。（2）[4]测力计A示数等于物重与其所受浮力的差。物重不变，重物浸入水中的体积越大，排开的水的体积越大，根据阿基米德原理可以知道，物体受到的浮力越大，所以测力计的示数越小。[5]测力计A的示数变化值等于物体浸在水中受到的浮力；测力计B的示数变化值为物体排开的水重。根据阿基米德原理可以知道：物体受到的浮力等于物体排开的液体的重力，所以二者的变化值相等。[6]方案一一次只能得到一组数据，方案二可以在实验过程中采集多组数据，因此操作更方便。（3）[7]将金属块浸没在水中时，溢出了12mL水，可知金属块体积为12cm3。将金属块从水中取出放入小筒中，又排出了36mL的水，说明如果将金属块直接放入浮在水面的小筒中，排开水的体积为小筒排开的水增加了，是因为放入金属块后小筒和金属块的总重增加了。因为最终二者还是浮在水面上，所以增加的浮力等于金属块的重力，则金属块的质量为金属块的密度为[8]金属块沾水后，取出时导致水面下降。因此虽然小筒中放入的金属块与水的总质量与总重力都大小金属块的，但因此多排开的水与金属块沾水造成的水面下降因素抵消，所以沾水与不沾水，金属块放入小筒后排开的水的体积是相同的，间接计算出来的金属块的质量是相同的。所以不影响金属块密度的测量。五、计算题28．有一块面积足够大的木板漂浮在水面上，已知木板重，体积（），求：（1）该木板的密度；（2）木板漂浮时浸入水中部分的体积。【答案】（1）0.6×103kg/m3；（2）0.18m3【解析】解：（1）根据可得木板的质量木板的密度（2）因为木板漂浮，所以木板受到的浮力由得木板浸入水中部分的体积答：（1）该木板的密度为；（2）木板漂浮时浸入水中部分的体积为。29．一个木块重8.5N，将木块悬挂在弹簧测力计上，并把木块的一半浸入水中，弹簧测力计的示数是3.5N．请计算下列问题：（煤油的密度是0.8g/cm3）（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力；（2）木块的密度；（3）如果将这个