第第頁第10章浮力能力提優測試卷時間:60分鐘滿分:100分一、填空題(本題共7小題,每空2分,共32分)1.如圖所示,這是大家熟知的“曹沖稱象”的畫面,其中蘊含的主要物理研究方法是;曹沖是通過增大來增大可利用的浮力的。

2.如圖所示,在甲、乙兩個質量忽略不計的相同氣球中分別充入A、B兩種氣體,充入氣體后氣球的體積相同,放飛氣球時,甲氣球上浮,乙氣球懸浮,這是因為甲氣球所受的浮力甲氣球所受的重力,B氣體的密度空氣的密度。(均選填“大于”“等于”或“小于”)

3.酒精的密度是0.8×103kg/m3,將體積為0.01m3的實心鋁塊放入裝有足夠多的酒精中,它受到的浮力方向為,大小為N;若將其放入密度為13.6×103kg/m3的水銀中,它受到的浮力為N。(g取10N/kg,鋁的密度為2.7×103kg/m3)

4.如圖所示,用彈簧測力計懸掛一個物體浸沒在水中,若增大物體浸沒在水中的深度(物體未接觸容器底部),彈簧測力計的示數將;若將該物體浸沒在煤油(ρ煤油<ρ水)中,物體所受的浮力將。(均選填“變大”“變小”或“不變”)

5.如圖,一重為0.5N的雞蛋沉在水底,向水中加入少許食鹽并攪拌,雞蛋仍沉在水底,此過程中雞蛋受到的浮力(選填“變大”“變小”或“不變”);繼續加入食鹽并攪拌,雞蛋上浮,最終靜止時雞蛋排開鹽水所受的重力(選填“>”“<”或“=”)0.5N。

6.一個體積為4×10-4m3,密度為0.5×103kg/m3的物體,將其浸沒在水中,它受到的浮力是N,松開手后,物體將(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”),靜止時物體所受的浮力為N。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)

7.一彈簧測力計下掛一圓柱體,將圓柱體從盛水燒杯上方離水面某一高度處緩慢下降,將圓柱體逐漸浸入水中。如圖,這是整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h的關系圖像(忽略圓柱體下降引起的液面高度的變化),則圓柱體的高度為cm;圓柱體浸沒在水中后,受到的浮力是N。

二、選擇題(本題共7小題,每小題5分,共35分。每小題只有一個正確答案)8.我國對“星辰大海”的探索一直在路上,下列成就證明了從古至今我們一直為此努力著。這些成就中,下列物體不受浮力作用的是()9.如圖所示,將蘋果放在水中,蘋果靜止后漂浮在水面上。若將蘋果露出水面的部分切掉,剩余部分重新放入水中,則剩余蘋果將()A.漂浮 B.懸浮 D.下沉 D.無法確定10.我國跳水隊有跳水“夢之隊”的美稱,跳水運動員在入水過程中所受的浮力是變化的,同學們畫出了此過程中運動員所受的浮力F隨運動員入水深度h變化的關系圖像,如圖所示。你認為正確的是()11.如圖所示,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、體積及受到的浮力分別為m1、V1和F1,梨子的質量、體積及受到的浮力分別為m2、V2和F2,下列選項錯誤的是()A.若F1=F2,則m1<m2 B.若m1=m2,則F1>F2C.若V1=V2,則F1<F2 D.若V1>V2,則F1>F212.如圖所示,在甲、乙、丙三個相同的燒杯中,分別裝有質量相同而密度不同的鹽水,先后將同一雞蛋分別浸入三杯鹽水中,靜止后的情景如圖所示。下列判斷正確的是()A.三杯鹽水的密度關系ρ甲<ρ乙<ρ丙B.雞蛋在三杯鹽水中所受浮力的關系F甲>F乙=F丙C.雞蛋排開鹽水質量的關系m甲<m乙<m丙D.放入雞蛋前,三杯鹽水對燒杯底部的壓強關系p甲=p乙<p丙13.如圖,這是某物理小組制作的潛水艇模型。用注射器向鋁球內打氣或抽氣時,水可經進水、排水孔進出鋁球。忽略進氣、排氣管的體積,下列說法正確的是()A.要使漂浮的鋁球逐漸沒入水中,應向球內打氣B.鋁球浸沒后繼續下沉的過程中受到的浮力變大C.要使懸浮的鋁球上浮,應向球外抽氣D.鋁球能上浮或下沉是通過改變鋁球內水量的多少實現的14.如圖所示,實心正方體木塊(不吸水)漂浮在水面上,木塊浸入水中的體積為6×10-4m3,在其上表面放置一個重為4N的鋁塊,靜止后木塊上表面剛好與水面相平,下列判斷正確的是(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)()A.未放置鋁塊前,木塊受到的浮力是0.6NB.放置鋁塊后,木塊排開水的體積是1×103cm3C.木塊的密度是0.6kg/m3D.放置鋁塊前后,木塊下表面受到水的壓強不變三、作圖題(本題共2小題,每小題5分,共10分)15.如圖所示,將一顆雞蛋按入盛有濃鹽水的杯子底部,松手后雞蛋上浮。請畫出此時雞蛋的受力示意圖。16.如圖所示,一個小球在水面保持靜止,請畫出小球所受力的示意圖。四、實驗探究題(本題共1小題,共15分)17.小明利用彈簧測力計、燒杯、小桶、石塊、細線等器材探究浮力的大小與排開的液體所受重力的關系。(1)部分實驗步驟如圖所示,遺漏的實驗步驟是;若將遺漏的步驟標注為D,最合理的實驗順序是(用實驗步驟對應的字母表示)。

(2)小明按正確的順序進行實驗并把數據記錄在下表中。從表中數據可知,石塊受到的浮力是N。小明根據實驗數據,歸納出了實驗結論并準備結束實驗,同組的小麗認為實驗還沒有結束,理由是。

實驗步驟ABCD彈簧測力計的示數/N1.61.80.50.3(3)將該石塊浸沒在某液體中,彈簧測力計的示數為1.64N,則該液體的密度是kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3)

五、計算題(本題共1小題,共8分)18.“曹沖稱象”是家喻戶曉的故事,某興趣小組受此啟發,找來一個上端開口的空透明圓筒,底部用細線系一塊質量適當的鐵塊,然后將其放置在水中靜止,如圖1所示,此時圓筒浸入水中的深度為5cm,水面與圓筒A點相平。利用此裝置標上刻度后放入水中,可以方便地測量出物體的質量。在圓筒內放上一個物體后,如圖2所示,圓筒浸入水中的深度為10cm,水面與圓筒B點相平。已知圓筒底面積為10cm2,圓筒和鐵塊的總重為0.6N,裝置始終處于漂浮狀態,圓筒始終豎直。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)圖1中圓筒和鐵塊排開水的總體積。(2)圖1中鐵塊所受的浮力。(3)圖2中圓筒底部受到水的壓力。(4)為方便測量,圓筒A點應標上kg刻度線。利用此裝置測量時,圓筒B點的刻度線對應的質量應為多少?

參考答案一、填空題1.等效替代法船排開水的體積解析:大象的質量特別大,無法直接測量,通過測量石頭的質量得到大象的質量,采用的是等效替代法;曹沖是通過增大船排開水的體積的方法來增大可利用的浮力的。2.大于等于解析:甲氣球上浮,說明甲氣球受到的浮力大于甲氣球所受的重力;乙氣球懸浮,說明乙氣球所受的浮力等于乙氣球所受的重力,B氣體的密度等于空氣的密度。3.豎直向上80270解析:由于ρ鋁>ρ酒精,因此將實心鋁塊放入酒精中時,實心鋁塊會下沉,則V排=V=0.01m3,鋁塊所受的浮力F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=80N,浮力方向為豎直向上;由于ρ水銀>ρ鋁,因此實心鋁塊在水銀中處于漂浮狀態,所受的浮力F浮'=G鋁=ρ鋁gV=2.7×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=270N。4.不變變小解析:物體浸沒在水中,增大物體浸沒在水中的深度,水的密度和排開水的體積一定時,物體所受的浮力與深度無關,物體所受的浮力大小不變,由F示=G-F浮可知,彈簧測力計的示數不變;由于煤油的密度小于水的密度,根據F浮=ρ液gV排可知,物體浸沒在煤油中所受的浮力會變小。5.變大=解析:雞蛋沉在水底時,排開水的體積等于雞蛋的體積,加鹽后,鹽水的密度增大,根據F浮=ρ液gV排可知,雞蛋所受的浮力變大;繼續加入食鹽并攪拌,雞蛋上浮,最終處于漂浮狀態,漂浮時F浮=G=0.5N,而物體所受的浮力等于物體排開的液體受到的重力,即雞蛋排開的鹽水受到的重力也是0.5N。6.4上浮2解析:物體浸沒在水中時,排開水的體積V排=V=4×10-4m3,物體受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N;根據ρ=mV可得,物體的質量m=ρV=0.5×103kg/m3×4×10-4m3=0.2kg,物體所受的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,因為F浮>G,所以松手后物體會上浮,最終物體處于漂浮狀態,物體靜止時所受的浮力等于重力,即F浮'=G=2N7.48解析:根據圖像可知,在忽略液面高度變化的情況下,圓柱體從開始浸入水中到剛浸沒這一過程中,圓柱體下降的高度就是圓柱體的高度,則圓柱體的高度h=7cm-3cm=4cm。由圖可知,圓柱體未浸入水中時,測力計的示數等于圓柱體所受的重力,所以圓柱體所受的重力為12N,圓柱體浸沒在水中后,圓柱體受到的拉力F=4N,故圓柱體浸沒在水中后受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N。二、選擇題891011121314BAADADB8.B解析:孔明燈之所以會上升,是因為孔明燈受到的浮力大于重力,故A選項不符合題意;太空中沒有空氣,故遨游的空間站不受浮力,故B選項符合題意;航行的航母能漂浮在海面上,是因為航母受到的浮力等于重力,故C選項不符合題意;下潛的載人潛水器浸沒在水中,受到水的浮力,故D選項不符合題意。9.A解析:由題意可知,蘋果處于漂浮狀態,則ρ蘋果<ρ水,蘋果的密度分布比較均勻,若將蘋果露出水面的部分切掉,剩余部分的密度仍小于水的密度,所以剩余蘋果仍處于漂浮狀態。10.A解析:運動員在入水的過程中,排開水的體積V排先變大后不變,由F浮=ρ水gV排可知,運動員受到的浮力先變大后不變。11.D解析:由圖可知,蘋果是漂浮的,梨子是沉底的,根據物體的浮沉條件可知,F1=G1=m1g,F2<G2=m2g。若F1=F2,則G1<G2,m1<m2,A選項正確;若m1=m2,則G1=G2,F1>F2,B選項正確;由于蘋果漂浮,梨子沉底,因此V排1<V1,V排2=V2,若V1=V2,根據F浮=ρ水gV排可知,F1<F2,C選項正確;若V1>V2,則V排1與V排2的大小不能比較,所以F1不一定大于F2,D選項錯誤。12.A解析:由圖可知,雞蛋在甲杯中沉底,在乙杯中懸浮,在丙杯中漂浮,根據浮沉條件可知,F甲<F乙=F丙,故B選項錯誤;根據浮沉條件可知,物體沉底時ρ液<ρ物,物體漂浮時ρ液>ρ物,物體懸浮時ρ液=ρ物,因此在甲、乙、丙三個燒杯中,鹽水的密度關系是ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A選項正確;由于F甲<F乙=F丙,因此根據F浮=G排=m排g可知,小球排開鹽水的質量關系m甲<m乙=m丙,故C選項錯誤;燒杯粗細均勻,裝入的鹽水密度不同但質量相等,所以燒杯底部受到的壓力相等,因燒杯底面積S相同,根據p=FS可知,放入雞蛋前,三個燒杯底部受到的液體壓強相同,故D方法技巧13.D解析:要使鋁球逐漸沒入水中,則應使鋁球所受的重力大于浮力,而向鋁球內打氣時,球內的氣壓增大,球內的水在氣壓的作用下從孔排出,鋁球所受的重力減小,球會上浮一些,仍處于漂浮狀態,鋁球所受的浮力仍等于重力,故A選項錯誤;鋁球浸沒后繼續下沉的過程中,鋁球排開水的體積不變,水的密度不變,根據F浮=ρ液gV排可知,鋁球受到的浮力不變,故B選項錯誤;鋁球懸浮時,鋁球所受的浮力與自身所受的重力大小相等,向球外抽氣時,球內氣壓減小,水從孔進入鋁球內,鋁球所受的重力增大,故鋁球將下沉,故C選項錯誤;鋁球通過進水或排水來改變自身所受的重力,從而實現在水中上浮或下沉,故D選項正確。14.B解析:因為木塊是漂浮的,所以G=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N,故A選項錯誤;放置鋁塊后,木塊上表面剛好與水面相平,因此鋁塊和木塊整體是漂浮的,所受的浮力F浮'=G+G鋁=6N+4N=10N,此時木塊排開水的體積V=V排=F浮'ρ水g=10N1×103kg/m3×10N/kg=1×10-3m3=1×103cm3,故B選項正確;由G=mg可得,m木=Gg=6N10N/kg=0.6kg,木塊的密度ρ木=m木V=0.6kg1×10-3m3=0.6×103kg/m三、作圖題15.如圖所示。16.如圖所示。四、實驗探究題17.(1)測量空桶所受的重力DBAC(2)0.2通過一組數據得出的結論具有片面性(或偶然性)(3)0.8×103五、計算題18.解:(1)圖1中圓筒和鐵塊處于漂浮狀態,受到的總浮力等于總重力,即F浮=G=0.6N,它們排開水的總體積V排=F浮ρ水g=0.6N1×103kg/m3×10N/kg=6(2)圓筒受到的浮力F浮圓筒=ρ水gV排圓筒=ρ水gShA=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-4m2×0.05m=0.5N,鐵塊所受的浮力F浮鐵=F浮-F浮圓筒=0.6N-0.5N=0.1N。(