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八上期中復習專題02 浮力(浙教版)(含解析)

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八上期中復習專題02 浮力(浙教版)(含解析)

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專題02 浮力
考點一 浮力產生的原因
1.如圖所示,玉環公園河面上有一片落葉隨著水流由某一高處漂流而下。落葉所受浮力是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【解答】解:無論小球在水中處于什么狀態,浮力方向總是豎直向上的,故浮力的方向是F3。
故選:C。
2.以下情景中沒有受到浮力的物體是(  )
A.遨游的“天宮一號” B.上升的熱氣球
C.航行的“遼寧號” D.下潛的“蛟龍”號
【答案】A
【解答】解:A、太空中沒有空氣,故太空中運行的“天宮一號”不受到浮力,故A符合題意;
B、空中上升的熱氣球受到空氣的浮力,故B不符合題意;
C、浮力是浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)向上托起的力,航行的“遼寧號”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故C不符合題意;
D、下潛的“蛟龍”號在水中盡管下沉,但仍然受到浮力,故D不符合題意。
故選:A。
3.某同學觀察一條在水中游動的小魚,下列選項中,能正確表示該小魚受到浮力的方向的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:浸在水中的物體受到水的浮力,浮力的方向總是豎直向上,物體在水中受到的浮力施力物體是水,故D正確。
故選:D。
4.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出口處,水無法排出,則該小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水對它的壓力
B.受水的浮力,也受水對它的壓力
C.不受水的浮力,但受水對它的壓力
D.受到水的浮力,但浮力很小
【答案】C
【解答】解:浮力產生的原因是液體對物體上下表面產生的壓力差;
將塑料小球堵在一個水池的出口處,球的上表面受到水向下的壓力,而下表面不受水的壓力,所以該小球不受浮力。
故選項ABD錯誤,C正確。
故選:C。
5.科學課上,老師將裝滿水的水槽放在斜面上,用細繩一端牽著浸沒在水中的乒乓球(細繩的重力忽略不計),細繩的另一端固定在水槽底部,靜止后乒乓球的狀態最接近如圖中的(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解答】解:用細繩一端牽著浸沒在水中的乒乓球,靜止后乒乓球乒乓球受到豎直向下的拉力和豎直向下的重力、豎直向上的浮力的作用,由圖可知,只有②圖拉力方向是豎直向下的,故只有②正確。
故選:B。
考點二 阿基米德原理
6.將四個形狀不同、高度均為L的實心金屬塊,用細線拉著。勻速緩慢地放入水深為L的盛水容器中,直至容器底部,此時水未溢出。四個實驗中與下圖所描繪的浮力大小F與金屬塊浸入水中深度h的關系一致的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:根據圖象可知,曲線中是斜率先變大再變小,最后完全沉入水中后就不變了;
A、當球體勻速浸入水中時,浸沒的體積先變大后變小,符合題意;
B、正方體勻速浸入水中時,浸沒的體積是均勻變化的,不符合題意;
C、當梯形勻速浸入水中時,浸沒的體積逐漸減小,不符合題意;
D、當D中物體浸入水中時,浸沒的體積先減小后增大,不符合題意,
故選:A。
7.將重為20N的金屬塊掛在彈簧測力計下,金屬塊體積的浸入水中并靜止時,彈簧測力計的示數為18N,當金屬塊全部浸入水中并與杯底接觸時,彈簧測力計的示數可能變為(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
【答案】D
【解答】解:
(1)金屬塊體積的浸入水中靜止,金屬塊受到的浮力:
F浮=G﹣F示=20N﹣18N=2N,
∵F浮=ρ水v排g
∴金屬塊的體積:V=V排==,
解得:
V=8×10﹣4m3,
(2)當金屬塊全部浸入水中,受到的浮力:
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N,
∵G=F示′+F浮′+F支,
∴當金屬塊與杯底接觸時,彈簧測力計的示數:
F示′=G﹣F浮′﹣F支=20N﹣8N﹣F支,
0≤F示′<12N,所以只有D是可能的。
故選:D。
8.硝酸鉀的溶解度隨溫度的變化如表。如圖所示,一個小球懸浮在50℃硝酸鉀溶液中,燒杯底部還留有一定量的硝酸鉀固體,此時硝酸鉀溶液的密度是ρ甲,小球受到的浮力是F甲;當溫度下降至20℃時,硝酸鉀溶液的密度是ρ乙,小球受到的浮力是F乙,此過程中溶液體積變化忽略不計,則(  )
溫度(℃) 10 20 30 40 50 60
溶解度(克) 20.9 31.6 45.8 63.9 85.8 110
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
【答案】D
【解答】解:AB、由題可知,小燒杯中溶液已經是飽和溶液;由表格數據可知硝酸鉀的溶解度隨溫度的降低而減小,當溫度下降至20℃時,其溶解度減少,會有晶體析出,則溶液的密度減小,即ρ甲>ρ乙,故AB錯誤;
CD、當溶液的密度減小時,小球會沉底,V排不變,由阿基米德原理可知小球受到的浮力減小,即F甲>F乙,故C錯誤,D正確。
故選:D。
9.某同學把幾個鴨蛋放入配制好的鹽水中,其中一個鴨蛋進入鹽水中運動軌跡(如圖所示),則該鴨蛋在此過程中所受浮力變化的大致曲線為(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:鴨蛋在下沉到剛好浸沒在鹽水的過程中,排開鹽水的體積變大;
鴨蛋繼續下沉,再上浮到上表面剛接觸水面的過程中,排開鹽水的體積不變(等于鴨蛋的體積);
當鴨蛋上浮至漂浮的過程中,排開鹽水的體積減小,
因為鹽水的密度不變,則由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鴨蛋在整個過程中受到的浮力先增大,再不變,再減小,最后漂浮時又保持不變(等于鴨蛋的重力),故A符合題意。
故選:A。
10.把兩個完全相同的小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個溢水杯中,靜止時的狀態如圖所示。甲杯中溢出的液體質量是40g,乙杯中溢出的液體質量是50g,若甲杯中的液體是水,則小球的質量和體積分別為(  )
A.40g 40cm3 B.40g 50cm3
C.50g 40cm3 D.50g 50cm3
【答案】C
【解答】解:(1)因小球在乙液體中漂浮,
所以,乙中小球受到的浮力F浮乙=G球=m球g,
由阿基米德原理可知,F浮乙=G溢乙=m溢乙g,
則m球g=m溢乙g,即m球=m溢乙=50g;
(2)圖甲中小球沉入容器底部,
由ρ=可得,小球的體積:V球=V溢甲===40cm3。
故選:C。
考點三 浮力大小的計算
11.一物體,用細繩系著掛在彈簧測力計的掛鉤上,彈簧秤豎直放置,此時彈簧秤的讀數為8牛;把物體慢慢浸入水中,當物體一半浸入水中時彈簧秤的讀數為2牛。此時用剪刀把細繩剪斷,當物體靜止時,物體受到水的浮力為(  )
A.6N B.8N C.12N D.4N
【答案】B
【解答】解:根據題意得G物=8N,將物體緩慢浸入水中時,排開水的體積逐漸變大,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知所受浮力逐漸變大,由F浮=G﹣F示知彈簧秤的示數逐漸減小;當物體一半浸入水中時,所受到的浮力為:F浮=G﹣F=8N﹣2N=6N,
此時F浮=ρ液gV物,G物=ρ物gV物,由上述兩式可得 ρ物==ρ液=ρ液,所以當剪刀把細繩剪斷,當物體靜止時,物體處于漂浮狀態此時所受到的浮力等于重力。
故選:B。
12.如圖所示,盛有水的溢水杯放在水平桌面上,水面低于溢水口;將一塊質量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中,溢出的水全部用空的小燒杯接住;物塊甲靜止時排開水的體積為V排。則下列說法中,正確的是(  )
A.物塊甲受到的浮力一定等于mg
B.物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C.小燒杯中水的重力一定等于mg
D.小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排
【答案】D
【解答】解:
A、根據物體浮沉條件可知,若物塊甲漂浮或懸浮時,F浮=G=mg;若物塊甲沉底時,則F浮<G=mg,故A錯誤;
B、若物塊甲漂浮時,V排<V,根據阿基米德原理可得,F浮=G排=m排g=ρ水gV排<ρ水gV,故B錯誤;
CD、溢水杯中水面低于溢水口,物塊甲靜止時溢出水的體積小于排開水的體積,即V溢<V排,則G溢=m溢g=ρ水gV溢<ρ水gV排=G排,小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排,故D正確;
根據阿基米德原理可得,F浮=G排,若物塊甲漂浮或懸浮時,F浮=G=mg,則G排=mg,若物塊甲沉底時,F浮<G=mg,則G排<mg,且由C可知G溢<G排,因此G溢<mg,即小燒杯中水的重力一定小于mg,故C錯誤。
故選:D。
13.把一個小球輕輕放入盛有水的杯子里,溢出了0.5N的水,則小球受到的浮力(  )
A.一定等于0.5N B.一定大于0.5N
C.大于或等于0.5N D.小于或等于0.5N
【答案】C
【解答】解:當杯子裝滿水時,根據阿基米德原理可知,小球受到的浮力為0.5N;
當杯子沒有裝滿水時,小球受到的浮力大于0.5N;
所以,小球受到的浮力大于或等于0.5N。
故選:C。
14.如圖所示體積相同的兩物體A、B用不可伸長的細線系住,放入水中后,A有四分之一的體積露出水面,細線被拉直。已知A的重力為4N,A、B的密度之比為2:5,B受到的浮力為8N。則下列說法正確的是(  )
A.兩物體A、B的重力之比為5:2
B.兩物體A、B的所受的浮力之比為1:2
C.細線對A的拉力大小為2N
D.物體B對容器底部的壓力為1N
【答案】C
【解答】解:
A、由題知,A、B密度之比ρA:ρB=2:5,VA:VB=1:1,
由G=mg=ρVg可得A、B所受的重力之比:
GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=2:5,故A錯誤;
B、已知A、B的體積相同,設均為V,A有四分之一體積露出水面,則A排開水的體積V排A=V,B排開水的體積V排B=V,
則A、B所受的浮力之比:
F浮A:F浮B=ρ水V排Ag:ρ水V排Bg=V:V=3:4,故B錯誤;
C、由題知,B受到的浮力F浮B=8N,
因F浮A:F浮B=3:4,
則A受到的浮力:F浮A=F浮B=×8N=6N,
A受到向上的浮力、向下的重力和拉力,
由力的平衡條件可得細線對A的拉力大小:
F拉=F浮A﹣GA=6N﹣4N=2N,故C正確;
D、因為GA:GB=2:5,且GA=4N,
所以GB=GA=×4N=10N,
B對容器底部的壓力:F壓=F浮B+F拉﹣GB=8N+2N﹣10N=0N,故D錯誤。
故選:C。
15.如圖是探究浮力大小影響因素的實驗,物體浸沒在水中受到的浮力是(  )
A.3.5N B.3N C.1N D.0.5N
【答案】C
【解答】解:物體重力為4N,浸沒在水中時彈簧測力計示數為3N,則浮力F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
考點四 探究影響浮力大小因素的實驗
16.小科通過研究得到“物體在液體中受到的浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積有關,與物體浸入液體的深度無關”的結論,下列四組實驗可以證明“物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關”的是(  )
①測力計掛著浸在水中的鐵塊,慢慢下移,在鐵塊浸沒前測力計示數逐漸變小
②測力計掛著浸沒在水中的鐵塊,讓鐵塊再下移一段距離測力計示數不變
③將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上
④將質量相同、形狀各異的實心物體放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
【答案】C
【解答】解:①、測力計掛著浸在水中的鐵塊,慢慢下移,深度改變,排開液體體積也改變,故不能證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
②、測力計掛著浸沒在水中的鐵塊下移,液體密度和排開液體體積不變,只改變深度,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
③、將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上,液體密度和排開液體體積不變,下底面深度不同,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
④、將質量相同、形狀各異的實心物體放入水中,均漂浮在水面上,根據浮沉條件,浮力等于重力,故三個物體浮力相同,排開液體體積相同,液體密度相同,不同物體深度不同,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
故②③④可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關。
故選:C。
17.小金通過研究,得到“物體在液體中受到的浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積有關,與物體浸入液體的深度無關”的結論。下列四組實驗可以證明“物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關”的是(  )
①彈簧測力計掛著浸在水中的鋁塊,慢慢下移,在鋁塊浸沒前,彈簧測力計示數逐漸變小
②彈簧測力計掛著浸沒在水中的鋁塊,讓鋁塊再下移一段距離,彈簧測力計示數大小不變
③將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上
④彈簧測力計掛著鋁塊,先后將鋁塊平放、側放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,保證每次水面到達同一標記處,彈簧測力計示數大小不變
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
【答案】C
【解答】解:①、測力計掛著浸在水中的鐵塊,慢慢下移,深度改變,排開液體體積也改變,故不能證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
②、測力計掛著浸沒在水中的鐵塊下移,液體密度和排開液體體積不變,只改變深度,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
③、將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上,液體密度和排開液體體積不變,下底面深度不同,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
④、彈簧測力計掛著鋁塊,先后將鋁塊平放、側放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,保證每次水面到達同一標記處,排開液體體積相同,液體密度相同,不同物體深度不同,彈簧測力計示數大小不變,浮力不變,可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關;
故②③④可以證明物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關。
故選:C。
18.探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗情形中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N,下列分析正確的是(  )
A.金屬塊a浸沒在水中時,受到浮力的大小為0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關系
【答案】D
【解答】解:A、由圖乙知,金屬塊浸沒在水中,彈簧測力計的示數為1.0N,所以金屬塊a受到的浮力為F浮=G﹣F示=1.6N﹣1.0N=0.6N,故A錯誤;
B、圖甲、乙比較知,金屬塊a浸入水中,排開水的體積不同,所以可探究的是浮力與物體排開液體的體積的關系,故B錯誤;
C、圖乙、丙比較知,體積不同的金屬塊a與塑料塊b,浸沒在水中,所以可探究的是浮力大小與物體排開液體體積的關系,故C錯誤;
D、圖丙、丁比較知,塑料塊b浸沒在水及酒精中,彈簧測力計的示數不同,說明塑料塊所受的浮力不同,所以可探究的是浮力的大小與液體密度的關系,故D正確。
故選:D。
19.某同學在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,將同一物體分別按如圖所示的步驟進行實驗。下列相關判斷正確的是(ρ酒精<ρ水)(  )
A.物體所受重力為3.6N
B.通過比較A、B、C可以初步得出,浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關
C.通過比較B、D可以探究浮力的大小是否與液體密度有關
D.圖D中測力計的示數小于3N
【答案】B
【解答】解:A、物體重力應直接懸掛稱重,由圖甲可知物體重力大于3.6N,故A錯誤;
B、圖A、B、C中液體密度相同,排開液體的體積不同,浮力不同,可得出結論:浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關,故B正確;
C、浮力與排開液體的體積和液體密度有關,研究時采用控制變量法,圖B、D中排開液體的體積不同,無法研究,故C錯誤;
D、當排開液體的體積不變時,液體密度越大,浮力越大,圖C、D中排開液體的體積相同,酒精的的密度小于水,D中浮力小于C,D中測力計示數應該大于C中測力計示數,大于3N,故D錯誤。
故選:B。
20.同學們用彈簧測力計、燒杯、水、圓柱體(體積相同的不同物體)等器材,探究“浸在水中的物體所受浮力與浸入深度的關系”。將物體所受的浮力大小及彈簧測力計示數與浸入深度的關系繪制成圖像,得到甲、乙、丙、丁四組實驗的圖像。下列說法正確的是(  )
A.四組學生實驗的圖像全部正確
B.圖像甲和丙中,存在F1+F2=F3
C.圖像甲中的圓柱體密度最大
D.圖像乙中的圓柱體密度為1.5g/cm3
【答案】C
【解答】解:A、圖中a圖像是彈簧測力計示數與浸入深度的關系,b圖像是物體所受的浮力大小與浸入深度的關系,
根據F示=G﹣F浮和F浮=ρ水gV排可知,當圓柱體剛好浸沒時(即h等于圓柱體高時),F示為最小、F浮為最大(同時到達),之后隨著深度的增加,F示、F浮都保持不變,所以圖丁是錯誤的,故A錯誤;
B、圖甲、丙中,F1=G,F3是圓柱體浸沒時的浮力大小,而F1﹣F2=F浮(圓柱體浸沒時的浮力大小),故F3=F1﹣F2,故B錯誤;
C、因為圓柱體的體積相等,浸沒在水中所受浮力相等,而密度越大的圓柱體,由G=mg=ρVg可知,其重力就越大,浸沒在水中所受浮力與其重力之比就越小,所以,密度越大的圓柱體,表現在圖像上是:越小,甲、乙、丙中,甲的最小,所以甲中圓柱體的密度最大,故C正確;
D、圖乙中,根據B選項分析可知:F1=G,F2=F1﹣F2,
所以,F2=,其中:F2是浸沒在水中時的浮力大小,
物體浸沒時,V排=V,所以,ρ水gV==ρgV,
解得:ρ=2ρ水=2g/cm3,故D錯誤。
故選:C。
考點五 物體的浮沉條件及其應用
21.自太空課堂開設以來,我們發現了很多地球實驗和太空實驗的差異性。如圖甲、乙所示是分別在太空中和地球上做的油和水混合后充分振蕩,再靜置充足時間后的實驗現象。下列說法錯誤的是(  )
A.實驗說明太空中水能溶解油,而地球上不行
B.地球上油滴上浮時,它受到的浮力大于重力
C.太空失重環境下,浸在水中的油滴不受浮力作用
D.無論太空還是地球實驗,瓶中油和水的質量始終不變
【答案】A
【解答】解:AC、在地球上,將水和油充分混合,靜置一段時間后,水和油會出現明顯的分層,這是因為油的密度比水小;浮力等于物體排開液體受到的重力,而在空間站里,處于失重狀態,因此油在水中不受浮力,就不會出現水和油分離的現象,故A錯誤,C正確;
B、由浮沉條件知,地球上油滴上浮時,它受到的浮力大于重力,故B正確;
D、質量是物體本身的一種屬性,不隨形狀、狀態、溫度、位置的變化而變化;所以,無論太空還是地球實驗,瓶中油和水的質量始終不變,故D正確;
故選:A。
22.如圖,三個物體靜止在某液體中的情景。下列說法正確的是(  )
①若三個物體的質量相等,則受到浮力最小的可能是C物體;
②若三個物體的體積相同,則受到浮力最小的一定是A物體;
③若三個物體由同種材料做成,則A、B物體一定是空心的,C物體一定是實心的;
④若物體都是實心的,則B物體的密度一定與液體的密度相同。
A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①③
【答案】A
【解答】解:由圖可知:A物體漂浮,B物體懸浮,C物體可能懸浮或沉在底部,
∵三個物體靜止在某液體中,∴排開的液體的密度相同。
①若三個物體的質量相等,則物體的重力相等,由浮沉條件可知:F浮A=G,F浮B=G,F浮C≤G,所以受到浮力最小可能是C物體;
②若三個物體的體積相同,由圖可知:VA排<V,VB排=V,VC排=V,則根據阿基米德原理知:F浮A<F浮B=F浮C,所以受到浮力最小的一定是A物體;
③由浮沉條件根據物體所處的狀態可知:ρA<ρ液,ρB=ρ液,ρC>ρ液,所以若三個物體由同種材料做成,則A、B物體一定是空心的,C物體可能是實心的;
④若物體都是實心的,因為B物體懸浮,則B物體的密度一定與液體的密度相同。
由上分析可知:①②④正確,③錯。
故選:A。
23.如圖所示,在一個足夠深的水槽中漂浮著一個水杯,此時杯口到水面的垂直距離為h,水槽底部到水面的垂直距離為H,若從水槽中取少量水倒入水杯中,則下列關于h和H的變化分析正確的是(  )
A.h變小,H不變 B.h變大,H不變
C.h變小,H變大 D.h變大,H變小
【答案】A
【解答】解:因為水杯漂浮于水面上,
所以F浮1=G杯=ρ水gV排1,
所以V排1=;
當水槽中的水取一部分倒入水杯中,則F浮2=G水+G杯=ρ水gV排2,
所以V排2=,
此時排開水的體積變大,水杯要下降,此時杯口到水面的垂直距離為h變小;
因為水槽中的水取出的部分水為G水,
則V水=;
所以V排1=V排2﹣V水
即:水槽中的水面高度H不變。
故選:A。
24.如圖甲所示,木塊A的重力為10N,將合金塊B放在木塊A上方,木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中;若將合金塊B取下放到水中,如圖乙所示,B沉底,木塊A露出水面的體積為自身體積的二分之一,此時B受到容器底部的支持力為2N,下列說法正確的是(  )
A.木塊A的密度為0.8×103kg/m3
B.圖乙中水對A底部的壓力為2N
C.合金B的密度為1.5×103kg/m3
D.從圖甲到圖乙水對容器底部壓力的變化了8N
【答案】C
【解答】解:在圖甲中,以AB為整體做為研究對象,受到豎直向上的浮力作用FB1,及豎直向下的重力的作用GAB,
因處于靜止狀態,故FA1=GAB=GB+GA=GB+10N…①
根據阿基米德原理:
FA1=FA1=ρ水gV排1=ρ水g××VA…②
在圖乙中,A物體受到的浮力等于重力,FA2=GA=10N…③,
根據浮力產的原因,圖乙中水對A底部的壓力即A受到的浮力(等于自身的重力),故圖乙中水對A底部的壓力為10N,故B錯誤;
根據阿基米德原理:
FA2=ρ水gV排2=ρ水g××VA,…④
以B為研究對象,受到豎直向上的浮力作用FB和器底對其的支持力作用F支持及豎直下的重力作用GB,
且為靜止狀態,故GB=FB+F支持=FB+2N,…⑤
根據阿基米德原理:
FB=ρ水gVB,…⑥
由③④可得:ρ水g×VA=10N
1×103kg/m3×10N/kg×VA=10N
則,VA=2×10﹣3m3
由G=mg可得,mA===1kg,
則A的密度:ρA===0.5×103kg/m3,故A錯誤;
由②可得,FA1=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg××2×10﹣3m3=16N,
由①可得,GB=FA1﹣GA=16N﹣10N=6N,
由⑤可得,GB=FB+2N
6N=FB+2N
FB=4N,
由⑥可得,FB=ρ水gVB
4N=1×103kg/m3×10N/kg×VB
VB=4×10﹣4m3
由G=mg可得,mB===0.6kg,
則A的密度:ρB===1.5×103kg/m3,故C正確;
根據甲圖可知,容器底部受到的壓力等于水和A、B的總重力;
根據乙圖可知,容器底部受到的壓力小于水和A、B的總重力,由于B受到容器底部的支持力為2N,因此水對容器底的壓力減小2N,故D錯誤。
故選:C。
25.在盛滿不同液體的相同的溢水杯中,放入兩個完全相同的小球。如圖所示。當小球靜止時,甲、乙兩杯中溢出液體的重力分別為0.5N和0.4N,則下列說法正確的是(  )
A.甲球受到浮力,乙球不受浮力
B.小球的質量為50g
C.甲杯液體的密度與乙杯液體的密度之比為5:4
D.乙球受到的浮力小于0.4N
【答案】B
【解答】解:(1)因為物體所受浮力的大小與排開液體的重力相等,
所以甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.5N;
乙杯中小球受到的浮力F乙=G排乙=0.4N;
因為小球在甲杯漂浮,
所以G甲=G排甲=0.5N;
由G=mg得甲杯種小球的質量為:
m===0.05kg=50g
因為兩個完全相同的小球,
所以乙杯中小球的質量也為50g,故AD錯誤,B正確;
(2)由題意知G排甲:G排乙=0.5N:0.4N=5:4,
即ρ甲gV排甲:ρ乙gV排乙=5:4,
由圖知V排甲<V排乙,所以ρ甲:ρ乙≠5:4,故C錯誤。
故選:B。
1.如圖所示,將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形,分別放入相同的甲、乙兩杯水中,甲杯橡皮泥沉入水底,乙杯橡皮泥浮在水面。下列說法正確的是(  )
A.橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙
B.橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C.甲、乙液面高度h甲>h乙
D.甲、乙液面高度h甲<h乙
【答案】D
【解答】解:由圖可知:實心球橡皮泥沉到容器底部,則實心球橡皮泥受到的浮力:F甲<G……①
碗狀橡皮泥漂浮在水面,則碗狀橡皮泥受到的浮力:F乙=G……②
由①②可得:F甲<F乙,即乙杯中橡皮泥所受的浮力大;
根據F浮=ρ水V排g可知排開水的體積:V球<V碗,即:實心橡皮泥排開的水的體積小于碗狀橡皮泥排開的水的體積,乙杯中水面升高得多,則甲、乙液面高度h甲<h乙。
故選:D。
2.為了打撈沉在水底的汽車,救援隊員用一艘大船裝滿泥沙,將鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中,用鐵錨將汽車固定后,卸掉船里的泥沙,汽車將隨著船的上浮逐漸被拉起來,鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時,經歷了如圖所示的三種情景:圖甲中鐵錨部分浸入水中;圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底;圖丙中鐵錨沉底。假設三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙,則它們的大小關系是(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F乙=F丙
【答案】C
【解答】解:
對船進行受力分析,因為鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中,所以船和鐵錨都處于平衡狀態;船受到向上的浮力、向下的重力和鐵鏈對船的拉力;
圖甲中鐵錨部分浸入水中,鐵錨對考察船的拉力為F1,由于考察船處于平衡狀態,根據受力平衡可得:
F甲=G+F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底,鐵錨對考察船的拉力為F1,由于考察船處于平衡狀態,根據受力平衡可得:
F乙=G+F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
圖丙中由于鐵錨沉底,則鐵錨對考察船的沒有拉力,由于考察船處于漂浮狀態,根據受力平衡可得:
F丙=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
鐵錨部分浸入水中時,根據受力平衡可得:F1=G鐵錨﹣F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
鐵錨完全浸沒水中但未觸底;根據受力平衡可得:F2=G鐵錨﹣F浮2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
根據阿基米德原理可知:F浮1<F浮2,
則F1>F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由①②③⑥可得:F甲>F乙>F丙。
故選:C。
3.一個鉛球和兩個鐵球,它們體積相同,使其分別浸入水和煤油中,如圖所示,若三者受到的浮力分別為F1、F2、F3,則以下正確的是(  )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
【答案】B
【解答】解:由圖可知,在水中的鉛球和鐵鐵,
∵F浮=ρ液V排g,排開液體的體積相同,
∴F1=F2;
鐵球在水中和在煤油中,
∵F浮=ρ液v排g,排開液體的體積相同,ρ水>ρ煤油,
∴F2>F3;
所以三者受到的浮力關系是F1=F2>F3。
故選:B。
4.如圖所示,同一個物體浸在甲液體中懸浮,浸在乙液體中漂浮,則該物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小關系正確的是(  )
A.F甲=F乙 B.F甲<F乙 C.F甲>F乙 D.無法判斷
【答案】A
【解答】解:同一物體不管漂浮或懸浮,浮力都等于自身重力,所以物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙大小相等。
故選:A。
5.將一個體育測試用的實心球和一個乒乓球同時沒入水中,放手后發現:實心球沉入水底。而乒乓球浮出水面,如圖所示。比較實心球和乒乓球沒入水中時受到的浮力大小,則(  )
A.實心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它們受到的浮力一樣大
D.不能確定
【答案】A
【解答】解:兩球沒入水中后,實心球排開水的體積較大,由F浮=ρ水gV排可知,實心球受到的浮力較大,A正確,BCD錯誤。
故選:A。
6.在家庭實驗中,小科把雞蛋放入盛水的杯中,雞蛋沉在杯底如圖甲;向杯中加鹽,雞蛋懸浮如圖乙;再加鹽,雞蛋漂浮如圖丙。三種情況下,雞蛋受到的浮力大小關系正確的是(雞蛋質量不變)(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲=F乙<F丙
【答案】C
【解答】解:同一只雞蛋的重力G不變,雞蛋在甲中沉入水底,則F甲<G,
在圖乙中懸浮,則F乙=G,
在圖丙中漂浮,則F丙=G,
所以雞蛋在三種情況下受到的浮力大小關系為:F甲<F乙=F丙,故C正確。
故選:C。
7.如圖所示,將一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面上;把它放入另一種液體中,它卻沉入底部。則在這兩種情況下這只玩具青蛙受到的浮力大小相比較(  )
A.在水中受到的浮力較大
B.在另一種液體中受到的浮力較大
C.受到的浮力一樣大
D.無法比較浮力大小
【答案】A
【解答】解:∵青蛙漂浮在水面上,
∴青蛙受到水的浮力:
F1=G1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵青蛙沉到另一種液體的底部,
∴青蛙受到另一種液體的浮力:
F2<G2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵同一青蛙的質量不變,G=mg,
∴G1=G2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得:F1>F2,
即:青蛙在水中受到的浮力較大。
故選:A。
8.a、b是兩種不同的物質,其質量與體積的關系圖象如圖所示,分別用物質a、b制成質量相等的實心球甲、乙,和體積相等的實心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,將四個實心球都浸沒在水中。松手穩定后它們所受浮力大小關系正確的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
【答案】D
【解答】解:
由圖知,a物質的密度ρa===2g/cm3,b物質的密度ρb===g/cm3,
則ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3=ρ水<ρ水,
將四個實心球都浸沒在水中,松手穩定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:
F甲=ρ水gV排=ρ水gV甲=ρ水g =ρ水g×=m甲g,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因為m甲=m乙,
所以F甲=F乙,故AB錯誤;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因為V丙=V丁,
所以F丁=F丙,即2F丙=3F丁,故C錯誤、D正確。
故選:D。
9.今天微風,小明看到拴在地上的氣球呈現如右圖所示的樣子,圖中能正確表示氣球所受空氣浮力方向的是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】B
【解答】解:無論氣球處于什么狀態,氣球所受空氣浮力的方向總是豎直向上的,即F2方向。
故選:B。
10.京杭大運河歷史悠久,是我國南北交通的大動脈,如今實現百年來首次全線水流貫通,將為中國的發展再提升一個新高度。根據相關知識回答問題。
京杭大運河是我國僅次于長江的第二條“黃金水道”。運河的通航,促進了沿線城市的迅速發展。在碼頭運貨的輪船,所受的浮力為(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】A
【解答】解:輪船漂浮在水中,受到的浮力等于重力,由圖知,四個力中F1是浮力,方向豎直向上,F3是重力,方向豎直向下,F1=F3,所受的浮力為F1。
故選:A。
11.取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶,將瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,將乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球靜止不動,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上運動。演示此實驗主要用于(  )
A.探究液體壓強的特點 B.研究物體的沉浮條件
C.證明大氣壓強的存在 D.解釋浮力產生的原因
【答案】D
【解答】解:往塑料瓶里注水,乒乓球下表面受到的壓力為0,上表面受到的水的壓力不為0,受到的合力方向向下,乒乓球靜止不動;用手掌堵住瓶口,乒乓球浸沒水中,因為乒乓球受到的浮力(上下表面產生了壓力差)大于重力,乒乓球將向上運動,所以演示此實驗主要用于解釋浮力產生的原因。
故選:D。
12.關于物體受到的浮力,下列說法中正確的是(  )
A.浮在水面的物體受到的浮力小
B.物體排開水的體積越大受到的浮力越大
C.物體浸沒在水中越深受到的浮力越大
D.物體的密度越大受到的浮力越小
【答案】B
【解答】解:根據F浮=ρ液gV排可知,物體受到的浮力大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關,與物體的體積、物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、物體在液體中的浮沉情況等因素無關,且物體排開水的體積越大,其受到的浮力越大,故B正確、ACD錯誤。
故選:B。
13.如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器,分別裝有體積相等的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后兩次靜止時的液面如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
B.香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力
C.兩容器底對桌面的壓力相等
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力減小
【答案】D
【解答】解:
AB、由甲圖和乙圖可知,香蕉浸沒,V排=V物,由于水的密度小于鹽水的密度,根據F浮=ρ液gV排可得香蕉在水中所受浮力小于在鹽水中所受浮力,故AB錯誤;
C、由于水和鹽水的體積相同,鹽水的密度大于水的密度,則由G=mg=ρVg可得,鹽水的重力大于水的重力,
由于甲、乙兩容器對水平桌面的壓力等于容器、容器內液體和物體的重力之和,
甲容器對水平桌面的壓力:F甲=G容+G水+G香+G橘,
乙容器對水平桌面的壓力:F乙=G容+G鹽水+G香+G橘,
所以F甲<F乙,故C錯誤;
D、向容器中加水,鹽水密度降低,根據F浮=ρ液gV排可知,香蕉受到的浮力會減小,故D正確。
故選:D。
14.如圖是某一海底隧道的施工現場,起重船將長方體物件從水面上方一定高度到全部浸沒的過程中,起重船所受浮力大小的變化是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:
起重船受豎直向上的浮力、豎直向下的重力、重物對船向下的拉力,根據力的平衡條件可得F浮船=G船+F拉;
物體浸入水之前,整體重力不變,浮力不變;
當物體逐漸浸入水時,物體排開水的體積增大,根據F浮=ρ水gV排知,物體受到的浮力逐漸增大,且滿足F浮物=G物﹣F拉;
由上述分析可得,起重船所受浮力:F浮船=G船+G物﹣F浮物=G船+G物﹣ρ水gS物h浸,
因G船、G物、ρ水、S物均不變,則起重船所受浮力與h浸成一次函數關系,且浸沒前,h浸增大時,起重船所受浮力是均勻減小的,其圖象是斜向下的直線;當物體完全浸沒后,物體排開水的體積不變、物體受到的浮力不變,此時起重船受到的浮力也不變。
故選:D。
15.2023年9月30日,在杭州第19屆亞運會跳水項目女子雙人10米跳臺比賽中,中國組合全紅嬋和陳芋汐奪得冠軍。如圖為運動員從入水到露出水面的過程,其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
【答案】A
【解答】解:
運動員從入水到露出水面的過程中,水的密度不變;
A、①→②是入水過程,排開水的體積增大,由F浮=ρ水gV排可知運動員受到水的浮力不斷增大,故A符合題意;
BC、②→③,③→④,運動員浸沒在水中,其排開水的體積不變,由F浮=ρ水gV排可知運動員受到水的浮力不變,故BC不符合題意;
D、④→⑤是露出水面的過程,運動員排開水的體積減小,所受浮力減小,故D不符合題意。
故選:A。
16.用圖中實驗裝置驗證阿基米德原理,當物塊浸入溢水杯時,水會流入空桶中,下列說法正確的是(  )
A.實驗前溢水杯未裝滿水,對實驗結果沒有影響
B.物塊浸入水中越深,水對溢水杯底部的壓強越大
C.物塊浸入水中越深,左側彈簧測力計的示數越大
D.通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
【答案】D
【解答】解:A、物體放入水中前,溢水杯應該是滿水的,否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積。所以應該在溢水杯中倒滿水;故A錯誤;
B、物塊浸沒水中后,隨著深度的增加,排開水的體積不變,液體的深度不變,故水對容器底部的壓強不變;故B錯誤;
C、左側實驗中,在物塊完全浸沒水中前,隨著物塊浸入水中深度的增加,排開水的體積增大,溢出去的水增多,受到的浮力變大,故彈簧測力計的示數變小;物塊完全浸沒水中,排開水的體積不變,受到的浮力不變,彈簧測力計的示數不再變化;故C錯誤;
D、由測力計的示數可知,物體的重力G=2N,物體的質量m===0.2kg;
物體浸沒水中后的浮力F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物體的體積V=V排===1×10﹣4m3,
物體的密度ρ===2×103kg/m3;故D正確。
故選:D。
17.玉米棒漂浮在鹽水里,如圖所示,現將容器緩慢地傾斜起來,關于水對底部A處的壓強及玉米棒浸入鹽水的體積,以下說法正確的是(  )
A.A處的壓強增大,玉米棒浸入體積減小
B.A處的壓強不變,玉米棒浸入體積不變
C.A處的壓強增大,玉米棒浸入體積不變
D.A處的壓強不變,玉米棒浸入體積增大
【答案】C
【解答】解:將容器緩慢地傾斜起來,A點的深度增大,所以A處的壓強增大;
兩種情況玉米棒都是漂浮,浮力都等于重力,所以浮力不變,則排開水的體積不變,即玉米棒浸入體積不變,ABD錯誤,C正確。
故選:C。
18.如圖所示,兩只完全相同的容器分別裝等質量的水放在臺秤上,用細線懸掛著質量不同、體積相同的實心鉛球和鋁球,逐漸將它們全部浸沒在水中(球未接觸致容器底,水未溢出),此時臺秤甲、乙示數分別為N1和N2,繩的拉力分別為T1和T2,已知ρ鉛>ρ鋁,則下列關系正確的是(  )
A.N1=N2,T1>T2 B.N1>N2,T1>T2
C.N1=N2,T1<T2 D.N1>N2,T1<T2
【答案】A
【解答】解:(1)由題知,兩只完全相同的容器分別裝等質量的水,則水的質量G1水=G2水;
質量不同、體積相同的實心鉛球和鋁球的體積關系是:V鉛=V鋁:
當實心鉛球和鋁球全部沒入水中時V排=V物,則:V鉛排=V鋁排,
根據F浮=ρ液gV排可知:F鉛浮=F鋁浮;
根據物體間力的作用是相互的可知,實心球對水的壓力F向下=F浮,
由于臺秤的示數N=G容器+G水+F向下,則兩臺秤的示數分別為:
N1=G容器+G1水+F1向下=G容器+G水+F鉛浮;
N2=G容器+G2水+F2向下=G容器+G水+F鋁浮;
所以,N1=N2,故BD錯誤。
(2)已知ρ鉛>ρ鋁,根據ρ=得V=,所以質量不同、體積相同的實心鉛球和鋁球質量關系是:m鉛>m鋁,
則根據G=mg可知:G鉛>G鋁;
對于懸吊在水中的球來說,它受到自身的重力G、水對它的浮力F浮和懸線對它的拉力T三個力的作用而處于平衡,則繩的拉力為T=G﹣F浮;
則T1=G鉛﹣F鉛浮,T2=G鋁﹣F鋁浮;
所以,T1>T2;故A正確,C錯誤。
故選:A。
19.如圖甲所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上方連有正方體木塊A,容器側面的底部有一個由閥門B控制的出水口,此時木塊A剛好完全浸沒在水中,接著打開閥門B,緩慢放水,直至木塊A完全離開水面時,再關閉閥門B,這個過程中,彈簧彈力F與木塊露出水面的體積V的關系如圖乙所示。已知,ρ木=0.7×103kg/m3,木塊體積為V0,不計彈簧所受浮力,則下列說法正確的是(  )
A.C點彈簧處于原長
B.C點與E點的縱坐標c、e的絕對值之比為2:3
C.CD段彈簧處于拉伸狀態
D.D點的橫坐標d值為0.3V0
【答案】CD
【解答】解:AC、由圖乙可知,C點木塊A剛好完全浸沒在水中,
因為ρ水>ρ木,所以此時木塊所受的浮力大于木塊的重力,即F浮>G木,
則彈簧對木塊有豎直向下的拉力,彈簧被拉伸,處于伸長狀態,故A錯誤;
在D點時,彈簧彈力F=0N,彈簧處于原長,所以CD段彈簧被拉伸,故C正確;
B、在C點木塊完全浸沒時,木塊排開水的體積V排=V0,
由ρ=可知,木塊的質量m木=ρ木塊V0,
木塊的重力G木=m木g=ρ木塊V0g,
木塊受到浮力F浮=ρ水gV0,
此時彈簧彈力F=F浮﹣G木=ρ水gV0﹣ρ木塊gV0=(ρ水﹣ρ木塊)gV0;
在E點木塊A完全離開水面時,彈簧被壓縮,此時彈簧彈力等于木塊的重力,即F′=G木=ρ木塊V0g,
則====,
即點C與點E的縱坐標c、e的絕對值之比為,3:7,故B錯誤;
D、在D點時,彈簧彈力F=0N,彈簧處于原長,此時木塊漂浮在水面上,F浮=G木,即ρ水gV排=ρ木塊gV0,
ρ水g(V0﹣V露)=ρ木gV0,
則木塊露出水面的體積:V=(1﹣)V0=(1﹣)V0=0.3V0,
即D點的橫坐標d的值為0.3V0,故D正確。
故選:CD。
20.如圖甲所示,燒杯里盛有6℃的水,小球恰好處于水面下,水的密度隨溫度的變化如圖乙所示,現在燒杯四周放上大量的冰塊,在燒杯內水溫下降到0℃的過程中,若小球的體積始終不變,則小球所受浮力大小的變化情況是(  )
A.先不變,后變小
B.先不變,后變大
C.先變大,后變小,沉底后不變
D.先變大,后變小,4℃時最大
【答案】A
【解答】解:因燒杯里盛有6℃的水時,小球恰好懸浮,
所以,小球的密度與此時水的密度相等,受到的浮力和自身的重力相等,
由圖象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃時水的密度大,
①當水的溫度從6℃降到4℃時,水的密度增大,大于小球的密度,小球緩慢上浮、最后漂浮,無論懸浮還是漂浮,小球受到的浮力和自身的重力相等;
②當水的溫度從4℃降到0℃時,水的密度減小,
在水的密度不小于小球的密度時,小球由漂浮變為懸浮,受到的浮力仍和自身的重力相等,
在水的密度小于小球的密度時,小球由懸浮變為下沉,受到的浮力小于自身的重力;
綜上可知,小球受到的浮力先不變后變小。故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
21.如圖是我國漢代時期發明的一種用作軍事信號的燈籠。它用很輕的竹片扎成框架,四周用紙遮嚴,只在下端留口。在燈籠下方懸吊著一只盛有松脂的小蝶,點燃松脂時,燈籠就能飛上高空。假設燈籠的體積為V,燈籠內空氣的密度為ρ1,地面附近空氣的密度為ρ2。下列相關分析中正確的是(  )
A.ρ1>ρ2
B.“燈籠”在地面附近受到的浮力為ρ1gV
C.燈籠離開地面附近繼續上升的過程中,受到的浮力將逐漸減小
D.若燈籠勻速上升,則它受到的浮力大于重力
【答案】C
【解答】解:A、燈籠升空是因為燈內氣體受熱膨脹,根據ρ=,體積增大,密度變小,小于外面的空氣密度,燈籠就能騰空飛上高空,所以ρ1<ρ2,故A錯誤;
B、燈籠在地面附近受到的浮力為:F浮=ρ2gV,故B錯誤;
C、燈籠離開地面附近繼續上升的過程中,其周圍空氣密度不斷減小,根據阿基米德原理可知,所受浮力逐漸減小,故C正確;
D、因為燈籠勻速上升,則它受到的浮力等于重力,故D錯誤。
故選:C。
22.用彈簧測力計豎直掛一物體,當物體浸入水中體積時,彈簧測力計示數為4N;當物體浸入水中體積時,彈簧測力計示數為1N.取下該物體放入水中,物體靜止時受到的浮力是(  )
A.18N B.14N C.10N D.8N
【答案】C
【解答】解:(1)由“當吊在彈簧測力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的時,彈簧測力計的示數為4N;”可得:
F浮1=G﹣F拉1,
即ρ水gV=G﹣4N…①;
由“當吊在彈簧測力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的時,彈簧測力計的示數為1N;”可得:
ρ水gV=G﹣1N…②
由①﹣②,解得V=。
(2)當從彈簧測力計上取下物體將其緩慢的放入水中,假設其全部浸沒,那么它受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×g×V=1.0×103kg/m3×g×=18N,
將V=代入ρ水gV=G﹣4N…①;
解得G=10N,
由于F浮>G,
則取下物體將其緩慢的放入水中,物體漂浮,
物體靜止時受到的浮力等于其重力,為10N。
故選:C。
23.將一重為20牛的物體,放入一杯盛滿水的溢水杯中,測得從杯中溢出了1.2千克的水,則物體受到的浮力為(  )
A.32N B.20N C.12N D.8N
【答案】C
【解答】解:因物體排開水的重力:G排=m排g=1.2kg×10N/kg=12N,所以物體受到的浮力F浮=G排=12N,故C正確。
故選:C。
24.某同學用石塊、細線、彈簧測力計,燒杯,水和食鹽等器材,進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是(  )
A.石塊在鹽水中受到的浮力是0.8N
B.石塊在水中受到的浮力大小為1.2N
C.石塊浸沒在水中時,排開水的體積為1.2×10﹣4m3
D.丙圖中鹽水的密度為1.2×103kg/m3
【答案】D
【解答】解:AB、由圖甲可知,物體的重力G=2N,由圖乙可知,石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數F=1N,
則石塊在水中受到的浮力為:
F浮=G﹣F=2N﹣1N=1N,故B錯誤;
由圖丙可知,石塊浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數F′=0.8N,
則石塊在鹽水中受到的浮力為:
F浮′=G﹣F′=2N﹣0.8N=1.2N,故A錯誤;
C、根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知石塊浸沒在水中時,排開水的體積為:
V排===1×10﹣4m3,故C錯誤;
D、石塊浸沒在水、鹽水中時,排開鹽水的體積等于排開水的體積,即V排′=V排=1×10﹣4m3,
根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知鹽水的密度為:
ρ鹽水===1.2×103kg/m3,故D正確。
故選:D。
25.用圓柱形鋁塊、水及相應的實驗器材,分別做了四組實驗,如圖所示。不能夠通過實驗測量的數據計算出鋁塊所受浮力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:
A、用彈簧測力計測出鋁塊的重力G,將鋁塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計示數F′,可計算出鋁塊所受浮力:F浮=G﹣F′;故A不符合題意;
B、用彈簧測力計測出空桶的重力G桶,將鋁塊浸沒在裝滿水的溢水杯中,當水停止外流時,測出排開水和水桶的總重,可計算出鋁塊所受浮力:F浮=G總﹣G桶;故B不符合題意;
C、用天平測出燒杯和水的質量,將鋁塊放出水中,測出燒杯、水和鋁塊的總質量,可以計算出鋁塊的質量和重力,但不能夠得出鋁塊受到水的浮力;故C符合題意;
D、用量筒測出適量水的體積,將鋁塊完全浸沒在量筒的水中,測出鋁塊和水的總體積,可以計算出鋁塊排開水的體積V排,由阿基米德原理可計算出鋁塊受到的浮力F浮=ρ水gV排;故D不符合題意。
故選:C。
26.如圖甲所示,長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動,上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖象,取g=10N/kg。根據圖象信息,下列判斷不正確的是(  )
A.該金屬塊重力的大小為54N
B.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸減小
D.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3
【答案】D
【解答】解:
A、當金屬塊完全露出水面時,金屬塊不受浮力,此時拉力等于重力,即為圖中的CD段,從圖象可知,該金屬塊重力為:G=F拉=54N,故A正確;
B、當金屬塊未露出水面時,即為圖中的AB段,
從圖可知,此時繩子的拉力為34N,則金屬塊浸沒時受到的浮力為:
F浮=G﹣F拉′=54N﹣34N=20N,故B正確;
C、從圖象可知,在t1至t2時間段內繩子的拉力逐漸變大,
金屬塊的重力不變,而拉力逐漸變大,則由公式F浮=G﹣F拉可知,金屬塊受到的浮力逐漸變小,故C正確;
D、由F浮=ρ水V排g可得,浸沒時金屬塊排開水的體積(金屬塊的體積):
V金=V排===0.002m3,
則由G=mg=ρVg可得金屬塊的密度為:
ρ金===2.7×103kg/m3,故D錯誤。
故選:D。
27.如圖所示是探究浮力的大小跟哪些因素有關的幾個實驗情景。實驗甲、丙和丁中,彈簧測力計的示數分別為4牛、2.8牛和2.5牛。若鹽水的密度為1.2×103千克/米3,則下列結論正確的是(  )
A.物體A的密度為3.2×103千克/米3
B.實驗乙中,物體A受到的拉力為1牛
C.實驗丙中,彈簧測力計的示數比乙中小0.5N
D.實驗丁中,容器底部受到的壓力大于0.3牛
【答案】D
【解答】解:
A、實驗甲、丙中,彈簧測力計的示數分別為4.0N、2.8N,
由F浮=G﹣F拉可得,
F浮=ρ鹽水g V排,
物體A全部浸沒,所以V排等于V物,則:
ρ鹽水gV排=G﹣F拉,
V排=V物=,
將ρ鹽水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:
V排=V物=1×10﹣4m3,
物體A的質量m===0.4kg,
物體A的密度ρ===4×103kg/m3,故A錯誤;
B、物體A在水中受到的浮力,
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
在乙中物體A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故B錯誤;
C、在實驗丙中,彈簧測力計的示數:F丙拉=2.8N,在乙中物體A受到的拉力:F=3N,
彈簧測力計的示數比乙中小:3N﹣2.8N=0.2N,故C錯誤;
D、由甲、丙,F浮鹽水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根據實驗丁中物體A對燒杯底部的壓力等于支持力,F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到鹽水對它的壓力,故壓力大于0.3N,故D正確。
故選:D。
28.甲、乙兩個質量相等的實心小球,密度分別為ρ甲和ρ乙,且ρ甲:ρ乙=4:3,將它們放入足夠深的水中,甲、乙兩球靜止時所受浮力之比可能是(  )
①1:1
②3:4
③3ρ水:4ρ乙
④4ρ水:3ρ甲
⑤ρ水:ρ甲
A.①②③⑤ B.①②③ C.①②④ D.①④⑤
【答案】A
【解答】解:甲、乙兩個實心球的質量m相等,密度之比ρ甲:ρ乙=4:3,則ρ甲=ρ乙,
因為ρ=,
所以,===;
I、若甲、乙都完全浸沒在水中時,排開水的體積和自身的體積相等,
根據F浮=ρgV排可得,
===,故②有可能;
Ⅱ、若甲、乙兩球都漂浮時,
因為物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,
所以兩球受到的浮力:
===,故①有可能;
Ⅲ、因ρ甲:ρ乙=4:3,即ρ甲>ρ乙,則可能是甲球浸沒、乙球漂浮,
此時甲球受到的浮力F浮甲=ρ水gV甲=ρ水g×,
乙球受到的浮力F浮乙=G乙=mg,
所以兩球受到的浮力:
==,故⑤有可能,
將ρ甲=ρ乙代入上式可得===,故③有可能,④不可能;
綜上所述可知,①②③⑤都有可能。
故選:A。
29.在血液檢查時,常需要測量血液的密度。如果用密度計測量,需要血液量較多。醫院常用一個巧妙的方法:先在幾個試管中分別裝入已知不同密度的、呈淡藍色的硫酸銅溶液(如圖),然后分別在每個試管中滴進一滴血液,根據下面某個原理就能知道血液的密度。這個原理是(  )
A.硫酸銅溶液的顏色 B.物體的沉浮條件
C.液體內部的壓強規律 D.血液的顏色變化
【答案】B
【解答】解:當血滴在硫酸銅溶液中懸浮時,根據物體的浮沉條件可知,ρ液=ρ血,即血液的密度等于硫酸銅溶液的密度,故此方法測血液的密度運用了物體的浮沉條件,故B正確、ACD錯誤。
故選:B。
30.我國研制的水下滑翔機“海燕﹣X”,將世界深海下潛最大深度“刷新”到了10619米。如圖所示是水下滑翔機的模型,機身上搭載的油囊可在油泵的控制下進行收縮或膨脹。當油囊收縮時滑翔機下潛,當油囊膨脹時滑翔機上浮。下列說法正確的是(  )
A.滑翔機是通過改變自身重力來實現浮沉的
B.油囊收縮過程中滑翔機所受的浮力逐漸減小
C.油囊膨脹時滑翔機所受的浮力小于滑翔機的重力
D.滑翔機下潛時排開水的重力大于上浮時排開水的重力
【答案】B
【解答】解:A、機身上搭載的油囊可在油泵的控制下進行收縮或膨脹,則油馕排開的水的體積不同,受到的浮力不同,所以能實現浮沉,故A錯誤;
B、油囊收縮時,排開的水的體積變小,水的密度不變,根據阿基米德原理可知,滑翔機受到的浮力減小,故B正確;
C、油囊膨脹時,滑翔機會上浮,根據物體的浮沉條件可知,滑翔機所受的浮力大于滑翔機的重力,故C錯誤;
D、滑翔機本身的重力不變,上浮時滑翔機排開水的重力大于滑翔機的重力,下潛時排開水的重力小于滑翔機的重力,所以上浮時滑翔機排開水的重力大于下潛時排開水的重力,故D錯誤。
故選:B。
31.俗語“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中會漂浮,李子投入水中會下沉。對于如圖所示的“瓜浮李沉”,下列說法正確的是(  )
A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
B.李子下沉過程中所受的浮力逐漸變小
C.西瓜漂浮時所受的浮力大于自身重力
D.李子的平均密度小于西瓜的平均密度
【答案】A
【解答】解:AC、西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即F浮西瓜=G西瓜;李子在水中下沉,浮力小于其重力,即F浮李子<G李子;由于西瓜的重力大于李子的重力,即G西瓜>G李子,所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力,故A正確、C錯誤;
B、李子下沉過程中,水的密度不變、排開水的體積不變,根據F浮=ρgV排可知,李子下沉過程所受的浮力大小不變,故B錯誤;
D、李子下沉,則李子的密度大于水的密度,西瓜漂浮,則西瓜的密度小于水的密度,所以李子的平均密度大于西瓜的平均密度,故D錯誤;
故選:A。
32.全球變暖已日益威脅到生物的生存,圖示為一對北極熊母子無助地坐在一塊不斷熔化的浮冰上,若在浮冰熔化過程中,北極熊母子在冰上不動,浮冰始終漂浮,則(  )
A.浮冰受到的浮力逐漸增大
B.浮冰受到的浮力大小不變
C.北極熊受到的支持力減小
D.浮冰露出水面的體積減小
【答案】D
【解答】解:AB由題知,浮冰和北極熊始終處于漂浮狀態,則F浮=G總,隨著浮冰的熔化,浮冰的重力減小,北極熊和浮冰的總重力減小;因為F浮=G總,所以浮冰和北極熊受到的浮力減小,故AB錯誤;
C、北極熊站在浮冰上,受到的支持力和重力是一對平衡力,二力的大小相等,北極熊的重力不變,所以支持力大小不變,故C錯誤;
D、設冰熔化過程減少的質量為Δm,則冰減少的體積為:ΔV=,
冰塊受到的浮力減少量為:ΔF浮=ΔG=Δmg,則排開水的體積減少量為:ΔV排===,
因為ρ冰<ρ水,則ΔV>ΔV排,所以浮冰露出水面部分的體積也要減少,故D正確。
故選:D。
33.在一只鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥,把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中,鉛筆靜止時的情形如圖所示,則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間的關系正確的是(  )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
【答案】D
【解答】解:(1)浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,
所以F甲=F乙=F丙;
(2)由圖可以看出,甲中排開液體的體積最小,說明液體的密度最大,丙中排開液體的體積最大,說明液體的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙.故D正確。
故選:D。
34.下列現象中,改變浮力的原理與潛水浮沉原理相同的是(  )
A.圖甲:煮熟后,沉底的湯圓上浮并浮出水面
B.圖乙:往清水中加入食鹽,沉底的雞蛋上浮后并浮出水面
C.圖丙:橡皮泥被捏成碗狀,能漂浮在水面上
D.圖丁:將空氣壓進浮筒,沉船上浮后并浮出水面!
【答案】D
【解答】解:A、沉底的湯圓,浮力小于自身重力,湯圓煮熟后上浮并浮出水面,受到浮力等于湯圓的重力,所以,湯圓上浮前后,受到的浮力變大,故A錯誤;
B、沉底的雞蛋,受到的浮力小于雞蛋的重力,加鹽后,雞蛋上浮并最后漂浮在水面,雞蛋受到的浮力等于雞蛋的重力,所以,雞蛋上浮前后,受到的浮力變大,故B錯誤;
C、橡皮泥被捏成碗狀,增大了排開水的體積,增大了浮力,所以能漂浮在水面上,故C錯誤;
D、將空氣壓進浮筒,浮筒的重力減小,浮筒重力小于浮力,沉船上浮后并浮出水面,與潛水艇的改變浮力的原理相同,故D正確。
故選:D。
35.下列各圖中相關值的大小對比正確的是(  )
A.A物體所受浮力F水=F酒精
B.等體積的木球與鐵球所受浮力F水>F鐵
C.物體B所受浮力F甲<F乙
D.等質量的兩物體處在水面下的體積V塑料塊<V木球
【答案】A
【解答】解:A、物體A在水中和酒精中都是漂浮狀態,根據漂浮條件F浮=G物可知,A物體所受浮力F水=F酒精,故A正確;
B、木球和鐵球的體積相同,木球排開水的體積小于鐵球排開水的體積,由F浮=G排=ρ液gV排可知,木球與鐵球所受浮力F水<F鐵,故B錯誤;
C、物體B在甲和乙容器中都是完全浸沒在水中,由F浮=G排=ρ液gV排可知,物體B所受浮力F甲=F乙,故C錯誤;
D、等質量的塑料塊和木球的重力相等,都漂浮在水面上,根據漂浮條件可知受到水的浮力相等,根據阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,排開水的體積相等,即兩物體處在水面下的體積V塑料塊=V木球,故D錯誤。
故選:A。
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專題02 浮力
考點一 浮力產生的原因
1.如圖所示,玉環公園河面上有一片落葉隨著水流由某一高處漂流而下。落葉所受浮力是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
2.以下情景中沒有受到浮力的物體是(  )
A.遨游的“天宮一號” B.上升的熱氣球
C.航行的“遼寧號” D.下潛的“蛟龍”號
3.某同學觀察一條在水中游動的小魚,下列選項中,能正確表示該小魚受到浮力的方向的是(  )
A. B.
C. D.
4.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出口處,水無法排出,則該小球(  )
A.不受水的浮力,也不受水對它的壓力
B.受水的浮力,也受水對它的壓力
C.不受水的浮力,但受水對它的壓力
D.受到水的浮力,但浮力很小
5.科學課上,老師將裝滿水的水槽放在斜面上,用細繩一端牽著浸沒在水中的乒乓球(細繩的重力忽略不計),細繩的另一端固定在水槽底部,靜止后乒乓球的狀態最接近如圖中的(  )
A.① B.② C.③ D.④
考點二 阿基米德原理
6.將四個形狀不同、高度均為L的實心金屬塊,用細線拉著。勻速緩慢地放入水深為L的盛水容器中,直至容器底部,此時水未溢出。四個實驗中與下圖所描繪的浮力大小F與金屬塊浸入水中深度h的關系一致的是(  )
A. B. C. D.
7.將重為20N的金屬塊掛在彈簧測力計下,金屬塊體積的浸入水中并靜止時,彈簧測力計的示數為18N,當金屬塊全部浸入水中并與杯底接觸時,彈簧測力計的示數可能變為(  )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
8.硝酸鉀的溶解度隨溫度的變化如表。如圖所示,一個小球懸浮在50℃硝酸鉀溶液中,燒杯底部還留有一定量的硝酸鉀固體,此時硝酸鉀溶液的密度是ρ甲,小球受到的浮力是F甲;當溫度下降至20℃時,硝酸鉀溶液的密度是ρ乙,小球受到的浮力是F乙,此過程中溶液體積變化忽略不計,則(  )
溫度(℃) 10 20 30 40 50 60
溶解度(克) 20.9 31.6 45.8 63.9 85.8 110
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
9.某同學把幾個鴨蛋放入配制好的鹽水中,其中一個鴨蛋進入鹽水中運動軌跡(如圖所示),則該鴨蛋在此過程中所受浮力變化的大致曲線為(  )
A. B.
C. D.
10.把兩個完全相同的小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個溢水杯中,靜止時的狀態如圖所示。甲杯中溢出的液體質量是40g,乙杯中溢出的液體質量是50g,若甲杯中的液體是水,則小球的質量和體積分別為(  )
A.40g 40cm3 B.40g 50cm3
C.50g 40cm3 D.50g 50cm3
考點三 浮力大小的計算
11.一物體,用細繩系著掛在彈簧測力計的掛鉤上,彈簧秤豎直放置,此時彈簧秤的讀數為8牛;把物體慢慢浸入水中,當物體一半浸入水中時彈簧秤的讀數為2牛。此時用剪刀把細繩剪斷,當物體靜止時,物體受到水的浮力為(  )
A.6N B.8N C.12N D.4N
12.如圖所示,盛有水的溢水杯放在水平桌面上,水面低于溢水口;將一塊質量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中,溢出的水全部用空的小燒杯接住;物塊甲靜止時排開水的體積為V排。則下列說法中,正確的是(  )
A.物塊甲受到的浮力一定等于mg
B.物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C.小燒杯中水的重力一定等于mg
D.小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排
13.把一個小球輕輕放入盛有水的杯子里,溢出了0.5N的水,則小球受到的浮力(  )
A.一定等于0.5N B.一定大于0.5N
C.大于或等于0.5N D.小于或等于0.5N
14.如圖所示體積相同的兩物體A、B用不可伸長的細線系住,放入水中后,A有四分之一的體積露出水面,細線被拉直。已知A的重力為4N,A、B的密度之比為2:5,B受到的浮力為8N。則下列說法正確的是(  )
A.兩物體A、B的重力之比為5:2
B.兩物體A、B的所受的浮力之比為1:2
C.細線對A的拉力大小為2N
D.物體B對容器底部的壓力為1N
15.如圖是探究浮力大小影響因素的實驗,物體浸沒在水中受到的浮力是(  )
A.3.5N B.3N C.1N D.0.5N
考點四 探究影響浮力大小因素的實驗
16.小科通過研究得到“物體在液體中受到的浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積有關,與物體浸入液體的深度無關”的結論,下列四組實驗可以證明“物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關”的是(  )
①測力計掛著浸在水中的鐵塊,慢慢下移,在鐵塊浸沒前測力計示數逐漸變小
②測力計掛著浸沒在水中的鐵塊,讓鐵塊再下移一段距離測力計示數不變
③將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上
④將質量相同、形狀各異的實心物體放入水中,均漂浮在水面上
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
17.小金通過研究,得到“物體在液體中受到的浮力大小與液體密度、物體排開液體的體積有關,與物體浸入液體的深度無關”的結論。下列四組實驗可以證明“物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度無關”的是(  )
①彈簧測力計掛著浸在水中的鋁塊,慢慢下移,在鋁塊浸沒前,彈簧測力計示數逐漸變小
②彈簧測力計掛著浸沒在水中的鋁塊,讓鋁塊再下移一段距離,彈簧測力計示數大小不變
③將兩塊相同的木塊以橫、豎不同的姿態放入水中,均漂浮在水面上
④彈簧測力計掛著鋁塊,先后將鋁塊平放、側放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,保證每次水面到達同一標記處,彈簧測力計示數大小不變
A.只有②③ B.只有②④ C.只有②③④ D.①②③④
18.探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗情形中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N,下列分析正確的是(  )
A.金屬塊a浸沒在水中時,受到浮力的大小為0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關系
19.某同學在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,將同一物體分別按如圖所示的步驟進行實驗。下列相關判斷正確的是(ρ酒精<ρ水)(  )
A.物體所受重力為3.6N
B.通過比較A、B、C可以初步得出,浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關
C.通過比較B、D可以探究浮力的大小是否與液體密度有關
D.圖D中測力計的示數小于3N
20.同學們用彈簧測力計、燒杯、水、圓柱體(體積相同的不同物體)等器材,探究“浸在水中的物體所受浮力與浸入深度的關系”。將物體所受的浮力大小及彈簧測力計示數與浸入深度的關系繪制成圖像,得到甲、乙、丙、丁四組實驗的圖像。下列說法正確的是(  )
A.四組學生實驗的圖像全部正確
B.圖像甲和丙中,存在F1+F2=F3
C.圖像甲中的圓柱體密度最大
D.圖像乙中的圓柱體密度為1.5g/cm3
考點五 物體的浮沉條件及其應用
21.自太空課堂開設以來,我們發現了很多地球實驗和太空實驗的差異性。如圖甲、乙所示是分別在太空中和地球上做的油和水混合后充分振蕩,再靜置充足時間后的實驗現象。下列說法錯誤的是(  )
A.實驗說明太空中水能溶解油,而地球上不行
B.地球上油滴上浮時,它受到的浮力大于重力
C.太空失重環境下,浸在水中的油滴不受浮力作用
D.無論太空還是地球實驗,瓶中油和水的質量始終不變
22.如圖,三個物體靜止在某液體中的情景。下列說法正確的是(  )
①若三個物體的質量相等,則受到浮力最小的可能是C物體;
②若三個物體的體積相同,則受到浮力最小的一定是A物體;
③若三個物體由同種材料做成,則A、B物體一定是空心的,C物體一定是實心的;
④若物體都是實心的,則B物體的密度一定與液體的密度相同。
A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①③
23.如圖所示,在一個足夠深的水槽中漂浮著一個水杯,此時杯口到水面的垂直距離為h,水槽底部到水面的垂直距離為H,若從水槽中取少量水倒入水杯中,則下列關于h和H的變化分析正確的是(  )
A.h變小,H不變 B.h變大,H不變
C.h變小,H變大 D.h變大,H變小
24.如圖甲所示,木塊A的重力為10N,將合金塊B放在木塊A上方,木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中;若將合金塊B取下放到水中,如圖乙所示,B沉底,木塊A露出水面的體積為自身體積的二分之一,此時B受到容器底部的支持力為2N,下列說法正確的是(  )
A.木塊A的密度為0.8×103kg/m3
B.圖乙中水對A底部的壓力為2N
C.合金B的密度為1.5×103kg/m3
D.從圖甲到圖乙水對容器底部壓力的變化了8N
25.在盛滿不同液體的相同的溢水杯中,放入兩個完全相同的小球。如圖所示。當小球靜止時,甲、乙兩杯中溢出液體的重力分別為0.5N和0.4N,則下列說法正確的是(  )
A.甲球受到浮力,乙球不受浮力
B.小球的質量為50g
C.甲杯液體的密度與乙杯液體的密度之比為5:4
D.乙球受到的浮力小于0.4N
1.如圖所示,將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形,分別放入相同的甲、乙兩杯水中,甲杯橡皮泥沉入水底,乙杯橡皮泥浮在水面。下列說法正確的是(  )
A.橡皮泥受到的浮力大小F甲>F乙
B.橡皮泥受到的浮力大小F甲=F乙
C.甲、乙液面高度h甲>h乙
D.甲、乙液面高度h甲<h乙
2.為了打撈沉在水底的汽車,救援隊員用一艘大船裝滿泥沙,將鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中,用鐵錨將汽車固定后,卸掉船里的泥沙,汽車將隨著船的上浮逐漸被拉起來,鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時,經歷了如圖所示的三種情景:圖甲中鐵錨部分浸入水中;圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底;圖丙中鐵錨沉底。假設三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙,則它們的大小關系是(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F乙=F丙
3.一個鉛球和兩個鐵球,它們體積相同,使其分別浸入水和煤油中,如圖所示,若三者受到的浮力分別為F1、F2、F3,則以下正確的是(  )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
4.如圖所示,同一個物體浸在甲液體中懸浮,浸在乙液體中漂浮,則該物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小關系正確的是(  )
A.F甲=F乙 B.F甲<F乙 C.F甲>F乙 D.無法判斷
5.將一個體育測試用的實心球和一個乒乓球同時沒入水中,放手后發現:實心球沉入水底。而乒乓球浮出水面,如圖所示。比較實心球和乒乓球沒入水中時受到的浮力大小,則(  )
A.實心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它們受到的浮力一樣大
D.不能確定
6.在家庭實驗中,小科把雞蛋放入盛水的杯中,雞蛋沉在杯底如圖甲;向杯中加鹽,雞蛋懸浮如圖乙;再加鹽,雞蛋漂浮如圖丙。三種情況下,雞蛋受到的浮力大小關系正確的是(雞蛋質量不變)(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲=F乙<F丙
7.如圖所示,將一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面上;把它放入另一種液體中,它卻沉入底部。則在這兩種情況下這只玩具青蛙受到的浮力大小相比較(  )
A.在水中受到的浮力較大
B.在另一種液體中受到的浮力較大
C.受到的浮力一樣大
D.無法比較浮力大小
8.a、b是兩種不同的物質,其質量與體積的關系圖象如圖所示,分別用物質a、b制成質量相等的實心球甲、乙,和體積相等的實心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,將四個實心球都浸沒在水中。松手穩定后它們所受浮力大小關系正確的是(  )
A.F甲=2F乙 B.3F甲=F乙 C.F丙=3F丁 D.2F丙=3F丁
9.今天微風,小明看到拴在地上的氣球呈現如右圖所示的樣子,圖中能正確表示氣球所受空氣浮力方向的是(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
10.京杭大運河歷史悠久,是我國南北交通的大動脈,如今實現百年來首次全線水流貫通,將為中國的發展再提升一個新高度。根據相關知識回答問題。
京杭大運河是我國僅次于長江的第二條“黃金水道”。運河的通航,促進了沿線城市的迅速發展。在碼頭運貨的輪船,所受的浮力為(  )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
11.取一只瓶口直徑略小于乒乓球直徑的透明塑料瓶,將瓶底切去后,塑料瓶倒立放置,將乒乓球放入瓶中,且保持瓶口朝下,往塑料瓶里注水,乒乓球靜止不動,用手掌堵住瓶口,乒乓球向上運動。演示此實驗主要用于(  )
A.探究液體壓強的特點 B.研究物體的沉浮條件
C.證明大氣壓強的存在 D.解釋浮力產生的原因
12.關于物體受到的浮力,下列說法中正確的是(  )
A.浮在水面的物體受到的浮力小
B.物體排開水的體積越大受到的浮力越大
C.物體浸沒在水中越深受到的浮力越大
D.物體的密度越大受到的浮力越小
13.如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器,分別裝有體積相等的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后兩次靜止時的液面如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
B.香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力
C.兩容器底對桌面的壓力相等
D.向乙容器中加水,香蕉所受浮力減小
14.如圖是某一海底隧道的施工現場,起重船將長方體物件從水面上方一定高度到全部浸沒的過程中,起重船所受浮力大小的變化是(  )
A. B.
C. D.
15.2023年9月30日,在杭州第19屆亞運會跳水項目女子雙人10米跳臺比賽中,中國組合全紅嬋和陳芋汐奪得冠軍。如圖為運動員從入水到露出水面的過程,其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是(  )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
16.用圖中實驗裝置驗證阿基米德原理,當物塊浸入溢水杯時,水會流入空桶中,下列說法正確的是(  )
A.實驗前溢水杯未裝滿水,對實驗結果沒有影響
B.物塊浸入水中越深,水對溢水杯底部的壓強越大
C.物塊浸入水中越深,左側彈簧測力計的示數越大
D.通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
17.玉米棒漂浮在鹽水里,如圖所示,現將容器緩慢地傾斜起來,關于水對底部A處的壓強及玉米棒浸入鹽水的體積,以下說法正確的是(  )
A.A處的壓強增大,玉米棒浸入體積減小
B.A處的壓強不變,玉米棒浸入體積不變
C.A處的壓強增大,玉米棒浸入體積不變
D.A處的壓強不變,玉米棒浸入體積增大
18.如圖所示,兩只完全相同的容器分別裝等質量的水放在臺秤上,用細線懸掛著質量不同、體積相同的實心鉛球和鋁球,逐漸將它們全部浸沒在水中(球未接觸致容器底,水未溢出),此時臺秤甲、乙示數分別為N1和N2,繩的拉力分別為T1和T2,已知ρ鉛>ρ鋁,則下列關系正確的是(  )
A.N1=N2,T1>T2 B.N1>N2,T1>T2
C.N1=N2,T1<T2 D.N1>N2,T1<T2
19.如圖甲所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上方連有正方體木塊A,容器側面的底部有一個由閥門B控制的出水口,此時木塊A剛好完全浸沒在水中,接著打開閥門B,緩慢放水,直至木塊A完全離開水面時,再關閉閥門B,這個過程中,彈簧彈力F與木塊露出水面的體積V的關系如圖乙所示。已知,ρ木=0.7×103kg/m3,木塊體積為V0,不計彈簧所受浮力,則下列說法正確的是(  )
A.C點彈簧處于原長
B.C點與E點的縱坐標c、e的絕對值之比為2:3
C.CD段彈簧處于拉伸狀態
D.D點的橫坐標d值為0.3V0
20.如圖甲所示,燒杯里盛有6℃的水,小球恰好處于水面下,水的密度隨溫度的變化如圖乙所示,現在燒杯四周放上大量的冰塊,在燒杯內水溫下降到0℃的過程中,若小球的體積始終不變,則小球所受浮力大小的變化情況是(  )
A.先不變,后變小
B.先不變,后變大
C.先變大,后變小,沉底后不變
D.先變大,后變小,4℃時最大
21.如圖是我國漢代時期發明的一種用作軍事信號的燈籠。它用很輕的竹片扎成框架,四周用紙遮嚴,只在下端留口。在燈籠下方懸吊著一只盛有松脂的小蝶,點燃松脂時,燈籠就能飛上高空。假設燈籠的體積為V,燈籠內空氣的密度為ρ1,地面附近空氣的密度為ρ2。下列相關分析中正確的是(  )
A.ρ1>ρ2
B.“燈籠”在地面附近受到的浮力為ρ1gV
C.燈籠離開地面附近繼續上升的過程中,受到的浮力將逐漸減小
D.若燈籠勻速上升,則它受到的浮力大于重力
22.用彈簧測力計豎直掛一物體,當物體浸入水中體積時,彈簧測力計示數為4N;當物體浸入水中體積時,彈簧測力計示數為1N.取下該物體放入水中,物體靜止時受到的浮力是(  )
A.18N B.14N C.10N D.8N
23.將一重為20牛的物體,放入一杯盛滿水的溢水杯中,測得從杯中溢出了1.2千克的水,則物體受到的浮力為(  )
A.32N B.20N C.12N D.8N
24.某同學用石塊、細線、彈簧測力計,燒杯,水和食鹽等器材,進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是(  )
A.石塊在鹽水中受到的浮力是0.8N
B.石塊在水中受到的浮力大小為1.2N
C.石塊浸沒在水中時,排開水的體積為1.2×10﹣4m3
D.丙圖中鹽水的密度為1.2×103kg/m3
25.用圓柱形鋁塊、水及相應的實驗器材,分別做了四組實驗,如圖所示。不能夠通過實驗測量的數據計算出鋁塊所受浮力的是(  )
A. B.
C. D.
26.如圖甲所示,長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動,上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖象,取g=10N/kg。根據圖象信息,下列判斷不正確的是(  )
A.該金屬塊重力的大小為54N
B.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
C.在t1至t2時間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸減小
D.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3
27.如圖所示是探究浮力的大小跟哪些因素有關的幾個實驗情景。實驗甲、丙和丁中,彈簧測力計的示數分別為4牛、2.8牛和2.5牛。若鹽水的密度為1.2×103千克/米3,則下列結論正確的是(  )
A.物體A的密度為3.2×103千克/米3
B.實驗乙中,物體A受到的拉力為1牛
C.實驗丙中,彈簧測力計的示數比乙中小0.5N
D.實驗丁中,容器底部受到的壓力大于0.3牛
28.甲、乙兩個質量相等的實心小球,密度分別為ρ甲和ρ乙,且ρ甲:ρ乙=4:3,將它們放入足夠深的水中,甲、乙兩球靜止時所受浮力之比可能是(  )
①1:1
②3:4
③3ρ水:4ρ乙
④4ρ水:3ρ甲
⑤ρ水:ρ甲
A.①②③⑤ B.①②③ C.①②④ D.①④⑤
29.在血液檢查時,常需要測量血液的密度。如果用密度計測量,需要血液量較多。醫院常用一個巧妙的方法:先在幾個試管中分別裝入已知不同密度的、呈淡藍色的硫酸銅溶液(如圖),然后分別在每個試管中滴進一滴血液,根據下面某個原理就能知道血液的密度。這個原理是(  )
A.硫酸銅溶液的顏色 B.物體的沉浮條件
C.液體內部的壓強規律 D.血液的顏色變化
30.我國研制的水下滑翔機“海燕﹣X”,將世界深海下潛最大深度“刷新”到了10619米。如圖所示是水下滑翔機的模型,機身上搭載的油囊可在油泵的控制下進行收縮或膨脹。當油囊收縮時滑翔機下潛,當油囊膨脹時滑翔機上浮。下列說法正確的是(  )
A.滑翔機是通過改變自身重力來實現浮沉的
B.油囊收縮過程中滑翔機所受的浮力逐漸減小
C.油囊膨脹時滑翔機所受的浮力小于滑翔機的重力
D.滑翔機下潛時排開水的重力大于上浮時排開水的重力
31.俗語“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中會漂浮,李子投入水中會下沉。對于如圖所示的“瓜浮李沉”,下列說法正確的是(  )
A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
B.李子下沉過程中所受的浮力逐漸變小
C.西瓜漂浮時所受的浮力大于自身重力
D.李子的平均密度小于西瓜的平均密度
32.全球變暖已日益威脅到生物的生存,圖示為一對北極熊母子無助地坐在一塊不斷熔化的浮冰上,若在浮冰熔化過程中,北極熊母子在冰上不動,浮冰始終漂浮,則(  )
A.浮冰受到的浮力逐漸增大
B.浮冰受到的浮力大小不變
C.北極熊受到的支持力減小
D.浮冰露出水面的體積減小
33.在一只鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥,把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中,鉛筆靜止時的情形如圖所示,則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間的關系正確的是(  )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
34.下列現象中,改變浮力的原理與潛水浮沉原理相同的是(  )
A.圖甲:煮熟后,沉底的湯圓上浮并浮出水面
B.圖乙:往清水中加入食鹽,沉底的雞蛋上浮后并浮出水面
C.圖丙:橡皮泥被捏成碗狀,能漂浮在水面上
D.圖丁:將空氣壓進浮筒,沉船上浮后并浮出水面!
35.下列各圖中相關值的大小對比正確的是(  )
A.A物體所受浮力F水=F酒精
B.等體積的木球與鐵球所受浮力F水>F鐵
C.物體B所受浮力F甲<F乙
D.等質量的兩物體處在水面下的體積V塑料塊<V木球
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