歡迎進入學習課堂第十章浮力滿分:100分,限時:45分鐘一、選擇題(每小題4分,共32分)1.(獨家原創試題)潛水鐘是一種無動力單人潛水運載器,它從水面接入一

根導管,用風箱和鼓風機把空氣送入潛水鐘內部,潛水鐘依靠自身重力下

沉,但要靠水面船舶上絞車或岸上吊車的幫助,把它從水下吊上來。則下列

關于潛水鐘的說法正確的是

()A.潛水鐘在水面下受到的浮力等于重力B.潛水鐘可以不依靠其他設備懸浮到水中C.制作潛水鐘的材料密度一定小于水的密度D.將潛水鐘從水下吊起的過程中,在露出水面前浮力不變答案

D由題意知,潛水鐘在水中會下沉,因此浸沒在水中時受到的浮力

小于重力,則它的密度一定大于水的密度,它不能懸浮在水中,故A、B、C

錯誤;將潛水鐘從水下吊起的過程中,在露出水面前排開水的體積不變,所

以浮力不變,故D正確。2.在水中,魚、漂浮的木頭、靜止在水底的石頭

的位置如圖10-4-1所示,下列說法正確的是

()

圖10-4-1A.水對石頭的壓強比對木頭的小B.木頭受到的浮力大于它自身的重力C.魚受到的浮力等于它排開水的重力D.石頭受到的浮力等于它自身的重力答案

C水產生壓強的大小和深度有關,深度越深,壓強越大,故水對石頭

的壓強大,A項錯;木頭漂浮,F浮木=G木,B項錯誤;魚在水中受到的浮力等于它

排開水的重力,C項正確;石頭沉底,F浮石+F支=G石,D項錯誤。3.一支密度計分別放入甲、乙兩種液體中,靜止時位置如圖10-4-2所示。

若密度計在甲、乙液體中受到的浮力分別是F甲、F乙,甲、乙兩種液體的密

度分別為ρ甲、ρ乙。下列說法正確的是

()

圖10-4-2A.F甲=F乙

B.F甲>F乙

C.ρ甲=ρ乙

D.ρ甲>ρ乙

答案

A

由于密度計兩次靜止時都漂浮,則F浮=G,即密度計在兩種液體

中受到的浮力相等,都等于密度計受到的重力G,所以A正確,B錯;由圖知,密

度計排開液體的體積V甲排>V乙排,由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲<ρ乙,所以C、D錯。4.如圖10-4-3所示,將蘋果和梨子放入水中后,蘋果漂

浮,梨子沉底。若蘋果的質量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1,梨子的質

量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2。現有以下判斷:

圖10-4-3(1)若m1>m2,則F1一定小于F2(2)若m1=m2,則F1一定大于F2(3)若V1=V2,則F1一定小于F2(4)若V1>V2,則F1一定大于F2其中正確的是

()A.(1)(3)

B.(1)(4)

C.(2)(3)

D.(2)(4)答案

C蘋果漂浮,F1=m1g,梨子沉底,F2<m2g。若m1>m2,則F1一定大于F2,

故(1)錯誤;若m1=m2,則F1一定大于F2,(2)正確;若V1=V2,梨浸沒,V梨排>V蘋排,由F

浮=ρ水gV排知,F1一定小于F2,故(3)正確;若V1>V2,則V梨排與V蘋排無法比較大小,故

F1和F2無法比較大小,故(4)錯誤。綜上所述應選C。5.(2019山東棗莊中考)在木棒的一端纏繞一些細銅絲制成簡易的液體密度

計,將其分別放入盛有甲、乙兩種液體的燒杯中處于靜止狀態,如圖10-4-4

所示。若密度計在甲、乙液體中受到的浮力分別是F甲、F乙,甲、乙兩種液

體的密度分別為ρ甲、ρ乙。則

()

圖10-4-4A.F甲<F乙

B.F甲>F乙C.ρ甲>ρ乙

D.ρ甲<ρ乙

答案

C由于密度計兩次靜止時都處于漂浮,它受到的浮力都等于自身

重力,兩種情況下浮力相等,故A、B錯誤;由圖知,密度計排開液體的體積V甲排<V乙排,由阿基米德原理得,ρ甲>ρ乙,故C正確,D錯誤。6.如圖10-4-5所示,a、b是兩種物質質量與體積的關系

圖象,分別用a、b兩種物質制成體積相等的甲、乙兩實心物體,浸沒在水

中。松手穩定后()圖10-4-5A.乙漂浮,乙受到的浮力小B.甲漂浮,甲受到的浮力大C.乙下沉,甲受到的浮力大D.甲下沉,乙受到的浮力大答案

A由題圖可知ρa=

=

=1.5g/cm3>ρ水,ρb=

=

=0.5g/cm3<ρ水,因此,放入水中穩定后,甲沉底、乙漂浮。因為V甲=V乙,所以V排甲>V排乙,因為F浮=ρ水gV排,所以F浮甲>F浮乙。7.(獨家原創試題)如圖10-4-6所示是一個密度為0.9×103g/cm3的實心塑料

蘋果,把該蘋果放入盛滿酒精(ρ酒精=0.8g/cm3)的容器中,溢出酒精的質量是4

0克;若把該蘋果放入盛滿水的容器中,則溢出水的質量是

()

圖10-4-6A.40克

B.45克

C.50克

D.36克答案

B塑料的密度比酒精的密度大,塑料蘋果在酒精中會下沉,則V=V排

1=

=

=50cm3,而塑料的密度比水的密度小,塑料蘋果在水中漂浮,因此浮力等于該塑料蘋果的重力,所以排開水的質量和該塑料蘋果的質

量相等,m排2=m=ρ塑料V=0.9×103g/cm3×50cm3=45g。8.如圖10-4-7所示,放在水平桌面上的三個完全相同的

容器內,裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器

內,待正方體靜止后,三個容器內水面高度相同。下列說法正確的是(

)

圖10-4-7A.物體受到的浮力大小關系為FA>FB>FCB.三個物體的密度大小關系是ρA>ρB>ρCC.容器對桌面的壓力大小關系為F甲=F乙=F丙D.容器底部受到水的壓強大小關系為p甲>p乙>p丙

答案

C由題知,A、B、C三個正方體體積相同;由圖可知,A、B、C三個

正方體排開水的體積關系為

<

<

,根據F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小關系為:FA<FB<FC,A錯;由圖可知,A、B漂浮,C懸浮,所以GA=FA,GB=FB,GC=FC,

又由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方體A、B、C的體積相同,根據ρ=

=

可知,物體密度關系:ρA<ρB<ρC,B錯;因正方體處于漂浮或懸浮狀態,由阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于排開液體的重力,由于容器相同,

所以三個容器對桌面的壓力關系為F甲=F乙=F丙,C正確;正方體靜止時,三個

容器內水面高度相同,容器底受到水的壓強關系為p甲=p乙=p丙,D錯。二、填空題(每空2分,共16分)9.(2017湖南益陽中考)如圖10-4-8所示,將一長方體物體浸沒在裝有足夠深

水的容器中恰好處于懸浮狀態,它的上表面受到的壓力為1.8N,下表面受

到的壓力為3N,則該物體受到的浮力大小為

N;如將物體再下沉5cm,

則它受到的浮力大小為

N。

圖10-4-8答案1.21.2解析由浮力產生的原因可知,該物體受到的浮力:F浮=F下-F上=3N-1.8N=

1.2N;因物體浸沒時排開水的體積不變,由F浮=ρ液gV排可知,物體再下沉5cm

后,受到的浮力仍為1.2N。10.如圖10-4-9所示,小球在繩子拉力作用下恰好浸

沒在水中,此時小球所受的浮力

小球的重力(選填“大于”、

“小于”或“等于”)。剪斷繩子后,小球上升過程中所受的浮力

(選填“變大”、“變小”或“不變”),水對燒杯底部的壓強

(選填“變大”、“變小”或“不變”)。

圖10-4-9答案大于變小變小解析小球在繩子拉力作用下恰好浸沒在水中,此時小球受到豎直向上的

浮力F浮、豎直向下的重力G和繩子的拉力F,三力平衡,F浮=G+F,故F浮>G;剪

斷繩子后小球上升,逐漸露出水面直至漂浮,上升過程中V排變小,所受浮力

變小,水面下降,水對燒杯底部的壓強變小。11.(2019四川瀘州江陽模擬)“遼寧艦”是中國人民解放軍海軍隸下的一

艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦,也是中國第一艘服役的航空母艦。艦

長304m、水線281m、艦寬70.5m、滿載時艦底到海面的距離為10.5m;

排水量:57000噸(標準),67500噸(滿載)。海水密度取ρ=1.0×103kg/m3,g=10

N/kg。該航母滿載時,受到的浮力為

N,艦底處受海水的壓強為

Pa;某架殲擊機飛離該航母后,若航母排開的海水體積減小了20

m3,則該殲擊機的質量是

kg。答案6.75×1081.05×1052×104

解析由題知,航母滿載時的排水量m排=67500t,該航母滿載時,受到的浮

力F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;滿載時艦底到海面的

距離h=10.5m,航母底部受到海水的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.

5m=1.05×105Pa;當殲擊機從航母甲板上起飛后,ΔV排=20m3,減小的浮力Δ

F浮=ρgΔV排=1.0×

×10N/kg×20m3=2×105N;航母始終漂浮,所以該殲擊機的重力等于航母減小的重力,G=ΔG=ΔF浮=2×105N,殲擊機的質量m=

=

=2×104kg。三、簡答題(共4分)12.(2019福建南平模擬)測量液體密度的儀器叫做密度計。將其插入被測

液體中,待靜止后直接讀取液面處的刻度值(如圖10-4-10)即為被測液體的

密度。密度計上的刻度從上到下逐漸減小還是逐漸增大?說出你的理由。

圖10-4-10答案密度計上的刻度從上到下逐漸增大;因為密度計正常使用時,在不同

液體中均應處于漂浮狀態,根據浮沉條件可知,浮力都應等于其自身重力,

因其自身重力不變,所以浮力大小應該也不變,則根據V排=

可知浮力相同,當所測液體密度較大時,其排開的液體的體積就小些,密度計就會上浮

一些,所以密度計上的刻度是下大上小的。數據結論如圖10-4-11,甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探

究浮力大小跟哪些因素有關的實驗。

圖10-4-11①圖丙中金屬塊受到的浮力比圖乙中金屬塊受

到的浮力

(填“大”或“小”),說明浮

力的大小與

有關。②圖丁中金屬塊受到的浮力大小等于

N。③比較圖

可知,浮力的大小與液體的密

度有關。四、實驗探究題(13題12分,14題16分,共28分)13.(2018山東青島中考)探究浮力的大小數據結論如圖10-4-12,用木塊、彈簧測力計、溢水杯和小

桶進行實驗:

圖10-4-12④木塊受到的浮力F浮=

N。⑤木塊排開的水所受的重力G排水=

N。⑥比較數據可知:浮在水上的木塊受到的浮力大

小

(填“大于”、“等于”或“小于”)

它排開的水所受的重力。答案①大物體排開液體的體積②0.3③丙、丁④1.2⑤1.2

⑥等于解析①比較乙、丙兩圖可知,圖丙中金屬塊排開水的體積較大,彈簧測力

計的示數較小,故圖丙中金屬塊受到的浮力較大,說明浮力大小與物體排開

液體的體積有關;②圖丁中金屬塊受到的浮力為F浮丁=G-F丁=3.6N-3.3N=0.

3N;③圖丙、丁中,金屬塊都浸沒在液體中,排開液體的體積相同,液體的密

度不同,測力計的示數不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小與液體的密

度有關;④由題圖知,木塊的重力G'=1.2N,因為木塊漂浮,所以F浮=G'=1.2N;

⑤小桶的重力為0.4N,小桶和溢出的水的總重為1.6N,可知木塊排開水的

重力為G排水=G總-G桶=1.6N-0.4N=1.2N;⑥綜上可知,浮在水上的木塊受到

的浮力大小等于它排開的水所受的重力。14.(2019重慶中考B卷)小明同學在探究浮力的實驗中:

圖10-4-13(1)如圖10-4-13甲,把半徑為3cm、密度均勻的實心小球A用細線掛在彈簧

測力計上,測得其重力為

N,他用手豎直向上輕輕托起小球,彈簧測

力計示數將變

。(2)他又將小球A緩慢放入盛有適量水的燒杯中,彈簧測力計的示數逐漸變

小,說明小球受浮力作用且浮力的方向是豎直向

,當小球頂部距水面7cm時,彈簧測力計示數為1.9N,如圖乙,小球受到的浮力大小是

N。(3)為進一步研究浮力產生的原因,小明自制了薄壁實驗箱,左右分別是柱

形箱B和C,B箱下部有一圓孔與C箱相通,他將上下表面是橡皮膜的透明空

心立方體M放在圓孔上緊密接觸,并向B箱中加入適量的水使M浸沒且沉在

箱底,如圖丙。現往C箱加水至與M下表面相平時,M下表面橡皮膜

(選填“受到”或“不受”)水的壓力作用;繼續向C箱中加水至M上下表

面橡皮膜形變程度相同時,則M上下表面受到水的壓力

(選填“相

等”或“不相等”);再向C箱中加一定量的水,M上下表面形變程度如圖

丁,則下表面受到水的壓力

(選填“大于”“小于”或“等于”)

上表面受到水的壓力。這就是浮力產生的真正原因。(4)同組小斌同學根據第(2)小題中小球受到的浮力大小和第(3)小題探究浮力產生的原因巧妙地計算出圖乙中小球A受到水對它向下的壓力是

N。(圓面積公式S=πr2,取π=3)答案(1)3.0小(2)上1.1(3)不受相等大于(4)2.15解析(1)由圖甲知,實心小球A的重力為3.0N;若用手豎直向上輕輕托起

小球,小球受到豎直向上的拉力和托力及豎直向下的重力的作用,由力的平

衡知識可知,托力變大時,測力計的示數變小;(2)將小球A緩慢放入盛有適

量水的燒杯中,彈簧測力計的示數逐漸變小,說明此時小球受到的浮力是與

豎直向上輕輕托起小球的力的作用效果相同,由此可以推斷,浮力的方向是

豎直向上,小球受到的浮力F浮=G-F=3.0N-1.9N=1.1N;(3)圖丙中,C箱加水

至與M下表面相平時,由于M下表面橡皮膜與C箱中的水面相同,所以它不

受水的壓力作用;當M上下表面橡皮膜形變程度相同時,M上下表面受到水

的壓力相等;再向C箱中加一定量的水,如圖丁中下表面形變程度明顯大于

上表面形變程度,所以下表面受到水的壓力大于上表面受到水的壓力,這就

是浮力產生的真正原因。(4)由(2)可知小球受到的浮力為1.1N,則半個球

受到的浮力為F浮'=0.55N,小球受到水向下的壓力F向下=F向上-F浮'=ρghS-0.55N=ρghπr2-0.55N=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.07m+0.03m)×3×(0.03m)2-0.55N=2.15N。五、計算題(15題8分,16題12分,共20分)15.(2019湖北襄陽棗陽一模)邊長為0.1m的正方體木塊,漂浮在水面上時,

有

的體積露出水面,如圖10-4-14甲所示。將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊表面上放一重2N的石塊。靜止時,木塊上表面恰好與液

面相平,如圖乙所示。取g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:圖10-4-14(1)圖甲中木塊受的浮力大小;(2)圖乙中液體的密度。答案(1)6N(2)0.8×103kg/m3

解析(1)圖甲中木塊受的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×(1-

)×10N/kg=6N;(2)木塊的重力G木=F浮=6N,木塊表面上放一重2N的石塊,當它

靜止時,F浮‘=G總,則液體的密度ρ液=

=

=0.8×103kg/m3。16.(2016湖南懷化中考)近期在日本召開了“七國峰會”,在會上日本再次

無理提出了我國南海問題。為了捍衛國家主權,我軍派滿載排水量達6750

0t的“遼寧”號航空母艦加強了對南海黃巖島等島嶼的巡邏,在某次巡邏

演習中雷達發現假想敵潛艇在15海里外的水下10m處潛行,隨即投下質量

為100kg的感應式淺水水雷攻擊,并成功將敵潛艇擊沉。(g=10N/kg、水

的