第九章綜合素質評價

一、填空題（每空2分，共32分）

1.一金屬塊被吊在彈簧測力計下端，彈簧測力計示數是27.5N,現將金屬塊浸

沒在水中后，彈簧測力計示數是21.5N,則金屬塊受到的浮力是No

2.[2024?六安二模]找一段較粗的紅毛線，將其兩端分別固定在乒乓球和大燒

杯的底部。將水注入大燒杯，直到將乒乓球浸沒，如圖甲所示。觀察紅毛線被

拉直的方向。如圖乙所示，將大燒杯的一側杯底墊高，觀察紅毛線被拉直的方

向，并與圖丙中重垂線的方向相比較。

實驗中，我們發現，被拉直的紅毛線與重垂線的方向都是平行的，這說明浮力

的方向是的。

3.[2024?新疆改編]人體密度跟水的密度差不多。質量為40kg的小明套著游

泳圈（游泳圈重力不計）在游泳池中漂浮時，小明浸在水中的體積為他的體積

的:，則游泳圈浸在水中的體積約為_dm3。=1x103kg/m3）

4

4.如圖所示，充滿氫氣的氣象探測氣球攜帶探空儀在高空測量，此時它會受到

—對它的浮力。測量完畢后收回氣球讓其下落到地面，在下落的過程中氣球

（體積不變）受到的浮力會—（填“變大”或“變小”）。

（第4題）

5.如圖所示的是我國“大連艦”，它的重力為1.05x108N,在海上靜止時，

333

排開海水的體積是m（p?,kMX1.05x10kg/m,g取10N/kg）。若

“大連艦”駛入長江后，其排開江水的體積將—（填“變大”“變小”或

“不變”）O

（第5題）

6.用細繩吊著某金屬塊并將其浸在水中，分別在如圖甲、乙所示位置保持靜

止，若金屬塊受到的拉力分別為Fi、F2,則FI—F2；若水對其上、下表面的

壓力差分別為△&、AF2,則△0AF2O（均填“〉”"二”或”）

//////////////////////////////

甲乙

（第6題）

7.甲、乙兩個完全相同的杯子中盛有不同濃度的液體，將同一個雞蛋先后放入

其中，雞蛋靜止時狀態如圖所示，此時甲、乙杯子中的液面恰好相平，則雞蛋

在兩種液體中所受浮力器（填“>””或“="）8。—杯底部所受

液體壓力較大。

g

甲

（第7題）

8.5登思維科燮雉理把一個蘋果放入水中，蘋果懸浮。從水中取出蘋果，切成一

大、一小兩塊，如圖所示，將小塊蘋果放入水中，發現小塊蘋果沉入水底，據

此現象可以推斷：若將大塊蘋果浸沒在水中，松手后大塊蘋果將會—（填

“上浮”“下沉”或“懸浮”）。推斷的理由是

不

（第8題）

9.如圖所示，將一個大物塊甲放入水中，先后兩次分別在小物塊乙和小物塊丙

的作用下，使其上表面恰好與水面相平，甲、乙之間用細繩連接，細繩體積不

計，且細繩繃直。若小物塊乙的體積為100cm3,則乙、丙兩物塊的質量相差

g。(P*=lg/cm3)

（第9題）

10.[2024?廣安]如圖甲所示，足夠高的圓柱形薄壁容器，裝有適量的水放在

水平桌面上。現將一個質量為2kg、底面積為lOOcn?的均勻長方體豎直放入容

器中，受到容器的支持力為4N,此時長方體所受浮力為_&若再加入適量的

水使長方體剛好漂浮，如圖乙所示，則此時水面的高度與圖甲相比增加了

.cm。(p^=1.0x103kg/m3,g取10N/kg)

（第10題）

二、選擇題（每題3分，共21分；每題給出的四個選項

中，只有一個選項是符合題意的）

11.下列物體中沒有受到浮力的是（）

A.在太空中遨游的衛星B.下潛的潛水器

**

C.上升的熱氣球D.航行的航母

12.如圖所示，有一個重力為G的長方體浸沒在液體中，其受到的浮力為液

體對長方體向下和向上的壓力分別為Fi和尸2。下列說法中正確的是（）

A.長方體只有上、下表面受到液體的壓力

B.尻和尸2的大小關系是Fi>F2

C.Fi、F2和F浮的大小關系是F2=9浮

D.若長方體浸沒于更深的位置，與圖示位置相比，6、F2的大小均不變

13.一個物體所受重力為0.5N,將它輕輕地放入裝滿水的容器中時，從容器中

溢出的水的重力為0.3N,則該物體所受浮力（）

A.一定是0.5NB.可能是0.2N

C.一定是0.3ND.可能是0.4N

14.[2024?龍巖模擬]將體積相同的甲、乙兩實心球放入裝有水的燒杯中。若

甲、乙所受的重力和排開水所受的重力如表所示，則兩球靜止在水中的情形可

能是圖中的（）

15.如圖所示，潛水員浸沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充

氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列分析正確的是（）

A.對背心進行放氣后，潛水員將往上浮

B.對背心進行充氣后，潛水員受到海水的浮力變小

C.在海水中水平游動時，潛水員受到海水的壓強不變

D.向海底下潛的過程中，潛水員受到海水的壓強變小

16.[2024?福建「堂思維座螂理質量為頻的杯子，裝入適量的水后放在水平

的電子秤上，如圖甲；接著把草莓輕放入水中，草莓漂浮，如圖乙；然后用細

針將草莓輕壓入水中，如圖丙；水均未溢出，電子秤示數依次為瓶1、館2、

m3,不計細針體積。下列判斷正確的是（）

A.甲圖中，水對杯底的壓力為（mi-nio）g

B.乙圖中，草莓的質量為TH2-一瓶。

C.丙圖中，草莓排開水的體積為吧』

。水

D.丙圖中，細針對草莓的壓力為（m3-血2-mo）。

17.[2024?通遼模擬]將冰塊輕輕放入水平桌面上盛滿煤油的燒杯中，冰塊靜

止時如圖所示（p*>p.）（煤油不溶于水）。下列分析正確的是（）

A.冰塊完全熔化后，煤油的密度變大

B.冰塊完全熔化后，杯中液面高度不變

C.冰塊完全熔化后，杯底受到液體的壓強不變

D.放入冰塊后，燒杯對桌面的壓力變大

三、實驗題（每空2分，共28分）

18.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中，同學們根據生活經驗，提出了浮

力大小可能與下列因素有關的猜想:

①與物體浸入液體中的深度有關。②與物體排開液體的體積有關。③與液體的

密度有關。

進行探究時，實驗步驟和彈簧測力計的示數如圖所示。已知水的密度p*=1.0X

103kg/m3,g取10N/kg。

夕ON

鹽

水

abcde

(l)其中實驗b中物體所受浮力大小為No

(2)分析a、c、d三次實驗，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度—

(填“有關”或“無關”)；分析______________________三次實驗，可知浮

力大小與液體的密度有關。

(3)根據實驗數據還可求出鹽水的密度為kg/m3,物體的密

度為kg/m30

19.下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實驗小組利用彈簧測力計、溢水杯、物

塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關

系”的過程情景，其中彈簧測力計的示數依次是FrF,,F.,RO

丙

丁

(1)在進行實驗操作前有細心的同學指出：圖甲中存在錯誤，請你寫出該錯

誤：。

(2)糾正錯誤后，請你用甲、乙、丙、丁表示，寫出該探究實驗操作的合理

順序：O

（3）另一實驗小組在步驟乙的操作中，只將物塊的一部分浸在水中，其他步

驟操作均正確，則—（填“能”或“不能”）得到相同的結論。

（4）為了得到更普遍的結論，請你寫出一種可行的操作辦法：

20.小明設計了一個實驗，測量一個實心金屬塊的密度。實驗器材有小空桶、

溢水杯、燒杯、量筒和水，實驗步驟如下：

①小空桶漂浮在盛滿水的溢水杯中，如圖甲；

②將金屬塊浸沒在水中，測得溢出水的體積為15mL,如圖乙；

③將燒杯中15mL水倒掉，從水中取出金屬塊，如圖丙；

④將金屬塊放入小空桶，小空桶仍漂浮，測得此時溢出水的體積為45mL,如圖

請回答下列問題：

（1）圖甲中，小空桶在水中漂浮時，空桶受到的浮力I它所受的重力。

（2）與圖甲相比較，圖乙中當金屬塊沉在水底后，水對溢水杯底部的壓強將

—,溢水杯對桌面的壓強-0（均填“變大”“變小”或“不變”）

（3）被測金屬塊的密度是g/cm3（^=1x103kg/m3,g取10N/kg）。

（4）在實驗步驟③和④中，將沾有水的金屬塊放入小空桶，則測出的金屬塊

的密度將—（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

四、計算題（21題9分，22題10分，共19分）

21.小華想利用氣球與探空儀探測高空的空氣狀況。如圖甲所示，質量為04kg

的探空儀靜止在水平桌面上，與桌面接觸面積為0.02m2。在室內測試時，當向

氣球內充入0.6m3的某種氣體，釋放后該氣球恰好能攜帶探空儀懸浮在空中，如

圖乙所示。已知氣球殼的質量為0.23kg,室內空氣的密度為1.22kg/m3（g取

10N/kg）o求：

探空儀

（1）探空儀所受的重力。

（2）探空儀對水平桌面的壓強。

（3）充入的某種氣體的密度（計算浮力時，不計探空儀的體積和氣球殼的厚

度）。

2024?重慶

22.跨學科?工程實踐如圖所示，是某型號水下機器人。該機器人可以通過三種方

式控制浮沉，第一種是機器人內部水艙充放水，水艙的容積為4xl0-3m3；第

二種是利用推進器提供豎直向上的推力冗，咒可以在0?30N之間調節；第三種

是在機器人外部加裝不同數量的浮塊，每個浮塊質量均為0.4kg,體積均為lx

10-3m3。已知該機器人水艙未充水時的質量為9.5kg,未裝浮塊時，機器人的

總體積為1.2x10-2m3（體積不變，含機械臂，g取10N/kg,pt=1x

103kg/m3）o

（1）求150m深處水的壓強。

（2）求當機器人未加浮塊、水艙充滿水浸沒在水中懸停時，耳的大小。

（3）深處水底有一物體（未與水底緊密接觸），其密度均勻為2.5x

103kg/m3,體積為4xl（T3m3,需機器人潛入水中用機械臂抓住物體打撈上

來，為確保打撈順利進行，機器人下水前需制定好能讓機器人抓住物體上浮的

方案，在月調到30N的情況下，還需如何利用另外兩種方式實現上浮，請通過計

算給出一種合理方案。

【參考答案】

第九章綜合素質評價

一、填空題(每空2分，共32分)

1.6

【點撥】金屬塊浸沒在水中后，彈簧測力計的示數比在空氣中時的示數小，這

是因為金屬塊受到了浮力作用，方向向上，所以該金屬塊受到的浮力，浮=6-

F=27.5N-21.5N=6N。

2.豎直向上

3.10

【點撥】由題可知p人?p水=1xl()3kg/m3,小明的體積以=色=

P人

—=4x10-2m3=40dm3；漂浮時，所受浮力等于自身的重力，即：

lxl03kg/m3

%=G,即p水曝g=p人，人g,即曝=，人，小明浸在水中的體積為他的體積

的京'排=V浸+，圈，則游泳圈浸在水中的體積約為％=，排-'浸=[%=

33。

-4x40dm=10dm

4.空氣；變大

【點撥】充滿氯氣的氣象探測氣球攜帶探空儀在高空測量，此時它浸沒在空氣

中，故其受到空氣對它的浮力；測量完畢后收回氣球讓其下落到地面，在下落

的過程中氣球體積不變，排開空氣的體積不變，但由于空氣的密度隨著高度的

降低而增大，根據，浮=p空氣沖0可知，氣球所受浮力變大。

5.1x104；變大

【點撥】“大連艦”漂浮在海面上時，受到的浮力產浮=G=1.05x108N,由

、

Fu1.05X108N"

F浮=可得，排開海水的體積4F=——-----------------------------------=1X

P海水。1.05xl03kg/m3xl0N/kg

104m3。駛入長江后，江水的密度小于海水的密度，而浮力不變，故排開江水

的體積變大。

6.<;>

【點撥】圖甲中，金屬塊浸沒在水中，圖乙中金屬塊部分浸在水中，所以圖乙

中金屬塊排開水的體積小，受到的浮力小；金屬塊均保持靜止，均受到豎直向

下的重力G、豎直向上的拉力F和浮力F浮，重力一定，圖乙中金屬塊受到的浮

力小，故Fi=G—F浮甲<F2=G—F浮乙；根據浮力產生的原因可知，圖甲中

水對金屬塊上、下表面的壓力差即為浮力，貝UAFI>AF2。

7.=;乙

【點撥】由圖可知，同一雞蛋在兩液體中分別處于懸浮和漂浮狀態，受到的浮

力大小和自身的重力相等，即F甲=尸乙。同一個雞蛋在甲杯液體中懸浮，乙杯

液體中漂浮，故乙杯中液體的密度大于甲杯中液體的密度，且兩杯中液面相

平，根據p=pg/i可知，乙杯底所受液體的壓強大于甲杯底所受液體的壓強，

兩杯完全相同，杯底面積相同，根據F=pS可知，乙杯底所受液體的壓力大于

甲杯底所受液體的壓力。

8.上浮；小塊蘋果沉入水底，故G小〉F浮小，整個蘋果放入水中懸浮，即6=

F浮，G小+6大=9浮大+F浮小，則G大浮大，故大塊蘋果將會上浮

9.100

【點撥】由左圖可知，甲、乙懸浮，則F浮=6甲+G乙=。水（7甲+%）g①；由

右圖可知，甲、丙漂浮，則F浮'=6甲+6丙=。水，甲g②,①一②得G乙一6丙=

P水U乙9，所以乙、丙兩物塊的質量相差Am=m乙一瓶丙=p水V乙-lg/cm3x

100cm3=100go

10.16;4

【點撥】在圖甲中，長方體靜止，受力平衡，受到的重力、支持力和浮力平

衡，則浮力F浮-G-F支持=mg-F支持=2kgx10N/kg-4N=16N；此時浸

入水中的深度九=”_________________16N_________________

=0.16m。在圖乙

1.0xl03kg/m3xl0N/kgxl00xl0-4m2

中，當長方體恰好漂浮時，受到的浮力等于重力，F浮'=G=zng=2kgx

10N/kg=20N；此時浸入水中的深度九'=?=2三=

sp水gs

_________________20N_________________

=0.2m；此時水面的高度與圖甲相比增加了九'一

1.0xl03kg/m3xl0N/kgxl00xl0-4m2

h=0.2m—0.16m=0.04m=4cmo

二、選擇題（每題3分，共21分；每題給出的四個選項

中，只有一個選項是符合題意的）

11.A

12.C

【點撥】長方體的六個表面都會受到液體的壓力，故A錯誤；液體內部壓強的

大小與深度有關，在同一液體中，深度越深，壓強越大，根據F=pS可知，

F2>FV故B錯誤；根據浮力產生的原因可知，浮力等于物體上、下表面的壓

力差，即長方體受到的浮力/浮=尸2-Fi，故C正確；若長方體浸沒于更深的位

置，上、下表面受到的壓強增大，受力面積不變，受到的壓力Fi、F2的大小均

變大，故D錯誤。

13.C

【點撥】將一個重為0.5N的物體輕輕地放入裝滿水的容器中時，溢出的水重為

0.3N,根據阿基米德原理，可知該物體所受浮力等于0.3N。

14.C

【點撥】根據物體的浮沉條件可知，甲實心球可能處于漂浮或懸浮狀態，乙實

心球處于沉底狀態，A、D錯誤；從表格數據可知，甲、乙兩實心球排開水所受

的重力相等，則甲、乙兩實心球排開水的體積相等，即甲實心球應處于懸浮狀

態，故B錯誤，C正確。故選C。

15.C

【點撥】潛水員對背心進行放氣后，背心的體積變小，排開海水的體積變小，

由/浮=。液/0可知，受到海水的浮力變小，潛水員將會下沉；對背心進行充氣

后，背心的體積變大，排開海水的體積變大，同理可知，受到海水的浮力變

大，故A、B錯誤；海水的密度不變，根據p=pg/i可知，潛水員在海水中水平

游動時，深度不變，受到海水的壓強不變，向海底下潛的過程中，深度增加，

受到海水的壓強變大，故C正確,D錯誤。

16.C

【點撥】甲圖中，水的重力G=TH水g=(7H1-7Ho)g,由于容器上粗下細，水

對杯底的壓力小于水的重力，即水對杯底的壓力小于(mi-A錯誤；乙

圖中，草莓漂浮，根據甲、乙圖中電子秤的示數可得，草莓的質量m草莓=

m2-mi,B錯誤；丙圖中，草莓被細針壓入水中，根據甲、丙圖中電子秤的示

一,加玨

數可得，草莓排開水的質量m排=瓶3-血1，草莓排開水的體積U排=一=

7713~mi＞C正確；丙圖中，草莓受到的浮力F浮=G排=TH排g=(m-m-^g,草

。水3

莓受到的重力G草莓=m草莓g=(m2-m^g,此時草莓受到豎直向上的浮力和

豎直向下的重力及細針對它向下的壓力，處于靜止狀態，由力的平衡條件可

得，細針對草莓的壓力F=F浮-G草莓=(m3-m^g-(m2-m^g-(m3-

m2)g,D錯誤。故選C。

17.D

【點撥】煤油不溶于水，冰熔化成水后沉底，煤油的密度不變，A錯誤。冰塊

完全熔化后，由于冰塊的密度小于水的密度，根據p=￡可知，冰塊化成水后體

積變小，液面高度變低，B錯誤；冰塊靜止時沉底，由浮沉條件可得0孚＜

G冰塊，因燒杯為柱形容器，且力的作用是相互的，則此時杯底受到煤油的壓力

F=G煤油+F浮＜G煤油+G冰塊①；燒杯為柱形容器，冰塊完全熔化為水后，體

積減小，則液體不會溢出，此時杯中液體對杯底的壓力F'=G煤油+G水，冰熔

化為水后質量不變，所受重力不變，即6水=6冰塊，則尸'=G煤油+G冰塊②；由

①②可知V〉凡即冰塊完全熔化后與冰塊靜止時相比，杯中液體對杯底的壓

力變大，受力面積不變，根據p=《可知，燒杯底部受到液體的壓強變大，C錯

誤。冰塊的密度大于煤油的密度，冰塊在煤油中下沉，則冰塊受到的重力大于

浮力，根據阿基米德原理可知，受到的浮力等于排開煤油的重力，所以冰塊的

重力大于溢出煤油的重力，放入冰塊后，燒杯整體的重力變大，對桌面的壓力

變大，D正確。故選D。

三、實驗題(每空2分，共28分)

18.(1)1.0

(2)無關；a、d、e

(3)1.1x103；1.5x103

【點撥】由圖a、c所示實驗可知，物體浸沒在水中時受到的浮力％孚=6-

3.0N—1.0N=2N；由F浮二0水^,卜可得：2N=p水①；物體浸沒在鹽水中

受至U的浮力F浮鹽水=3.0N-0.8N=2.2N,由F浮鹽水=p鹽水g，排可得：2.2N=

p鹽水g，排②；浸沒時喔ip相同，聯立①②解得p鹽水=l.lp水=1.1xl()3kg/m3、

H排=2xl0-4m3,物體的重力為3N,根據G=mg=p，g可得：3N=p物Ng；

浸沒時叫F=V,解得p物=1.5x103kg/m3o

19.(1)溢水杯內水面未到達溢水杯溢口

(2)丁、甲、乙、丙

(3)能

(4)換用不同液體或不同物體進行多次實驗

20.(1)等于

(2)不變；變大

【點撥】與圖甲相比較，圖乙中當金屬塊沉在水底后，金屬塊排開的水從溢水

口流出，溢水杯中水的深度不變，根據p=p水g/i可知水對溢水杯底部的壓強不

變；圖乙中金屬塊沉底，根據物體浮沉條件可知G金〉/浮=G排，溢水杯對水

平桌面的壓力變化量為AF=G金—G排，故溢水杯對桌面的壓力變大，根據

△p分析可知在受力面積一定時，溢水杯對桌面的壓強變大。

(3)4

［解析］圖乙中金屬塊沉底排開水的體積為15mL,則金屬塊的體積嚓=15mL=

15cm3,圖丁中小空桶和金屬塊在溢水杯中漂浮，金屬塊排開水的體積/￡=

45mL+15mL=60mL=60cm3,根據浮沉條件可知則金屬塊的重力G金=

G排'=p水g/p=1x103kg/m3x10N/kgx60x10-6m3=0.6N,則根據G乍=

G

P金9曝可知金屬塊的密度P金=或=15X36°黑i0N/kg=4X103kg/m3=

4g/cm3o

(4)不變

［解析］在實驗步驟①和②中測得的金屬塊的體積不變，在實驗步驟③和④中，

將沾有水的金屬塊放入小空桶，相當于減少了小空桶排開水的重力，增加了小

空桶和金屬塊排開水的重力，而且其減少量等于增加量，故金屬塊排開水的體

積不變，所受浮力不變，則測出金屬塊的密度不變。

四、

四、計算題(21題9分，22題10分，共19分)

21.(1)【解】探空儀所受的重力

G=mg=0.4kgxlON/kg=4NO

(2)探空儀對水平桌面的壓力大小等于其重力大小，即：F=G=4N,

則對水平桌面的壓強p=|=就於=200Pao

(3)氣球和探空儀懸浮在空中時，不計探空儀的體積和氣球殼的厚度，則

晞=以氣=0.6m3,

由阿基米德原理可得，其所受浮力為F浮=p空氣°%=1.22kg/m3x10N/kgx

0.6m3=7.32N,

探空儀的重力G=4N,氣球