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专题 10 浮力
【2022年】
一、多选题
1.(2022·河北)下图所示的四幅图中,不能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A. 用吸管将饮料吸到嘴里B. 热气球腾空而起
C. 向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了D. 往b管中吹气,a管中的水面上升
2.(2022·天津)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为
S、水深为h 的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h,如图所示;一段时间
0 1
后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h。已知
2
水的密度为ρ,则所制作的浮沉子( )
0
A.质量为ρ(h-h)S B.质量为ρ(h-h)S
0 1 0 0 2 0
C.材料的密度为 D.材料的密度为
二、单选题
3.(2022·广东广州)两个量筒均装有20mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后
如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则( )
A.甲的体积为40cm3 B.甲受到的浮力为0.4NC.乙排开水的体积小于20mL D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
4.(2022·北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定
后,三个小球所受的浮力分别为 、 和 。下列判断正确的是( )
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
A. B.
C. D.
5.(2022·山西)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学
分析、全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变
6.(2022·河南)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,
放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等D.两密度计在水面处的刻度值不同
7.(2022·湖北黄冈)如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,
最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
8.(2022·湖北武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体
依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A.图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B.图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C.图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D.圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
9.(2022·天津)如图所示的实例中利用大气压的是( )
A. 紧固锤头B. U型“反水弯”C. 用吸管喝饮料D. 潜水艇的浮沉
10.(2022·四川)2021年12月9日,航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国
空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球悬停在水中,如图甲
所示;在中国科技馆的同学们做了同样的实验,用吸管把完全相同的乒乓球压入水中,取出吸管后,乒乓
球会迅速上浮直至漂浮在水面,如图乙所示。请根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是
( )
A.图甲中的乒乓球具有惯性,图乙中的乒乓球不具有惯性
B.图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C.图乙中的乒乓球在上浮过程中,受到水的浮力等于它受到的重力
D.图乙中的乒乓球在水面漂浮时,往水中加盐,乒乓球会下沉
三、综合题
11.(2022·广东)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水
平。(取ρ =1.03×103kg/m3,ρ =1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
海水 水
(1)潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变___________,从而
实现浮沉;
(2)深潜器可进入更深的水域,在10000m的深处,海水产生的压强为___________Pa。由于深海海水压
强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同;
(3)小明阅读资料后,利用图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水
中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为25cm3,则乙所受浮力的大小为___________N,乙受到细
线的拉力为___________N。若剪断细线,甲将___________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),此
时甲所受浮力___________(填字母)。A.增大,且大于重力 B.不变,且等于重力
C.不变,且大于重力 D.减小,且小于重力
四、填空题
12.(2022·海南)一个实心金属球密度为 ,体积为 ,其质量为______kg。把它做成
空心球放入底面积为 的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的 ,此时水
对槽底的压强增大了150Pa,则球体空心部分的体积为______ 。( ,g取10N/kg)
五、计算题
13.(2022·海南)“欢迎您到海南来,这里四季春常在”。海南为了提高琼州海峡通行效率,特别开通新
海港(海口) 徐闻港(广东)“小客车专班”,每日4个航次。两港口的跨海距离约20km,轮渡海上
航行时间约1.5h。( ,g取10N/kg)
(1)轮渡海上航行的平均速度约为多少km/h?(保留一位小数)
(2)一辆小客车上船后停在船舱水平面上,车的总质量为2000kg,车轮与水平面的总接触面积为 ,
它对船舱水平面的压强为多大?
(3)此小客车上船后,轮渡排开海水的体积增加了多少 ?
(4)若轮渡发动机以最大输出功率P工作时,动力推进器效率为 ,当轮渡以最大航速v行驶时,受到水
的阻力f为多大?(结果用含P、 、v的代数式表示)
14.(2022·湖南长沙)一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积 。如图所示,将圆柱体浸
没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知 ,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力 ;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为 。再将圆柱
体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为 。已知 ,容器底面积 。求容器中液体的质量。
15.(2022·河北)质地均匀的长方体放在水平地面上,密度为1.5×103kg/m3,边长如图甲所示。另有一高
为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上,容器内盛有0.3m深的某种液体,如图乙
所示。将长方体由平放变为竖放,长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。
(g取10N/kg)
(1)求长方体的质量;
(2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图(“O”点为长方体的重心);
(3)求液体的密度;
(4)在竖放的长方体上水平截取一部分,并将截取部分放入容器中,能使液体对容器底部的压强最大且
截取部分的质量最小,求截取部分所受的浮力。
16.(2022·四川)在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B
两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中,初始时B物体对容器
底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未滋出),细线Q的拉力F 随时间t的变化
Q
关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积S =S =100cm2,细线P、Q不可伸长,细线P长l=8cm,取
A B
g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3。求:
水
(1)t=10s时,B物体受到水的浮力;
(2)每秒向容器内注入水的体积(单位用cm3);
(3)当F =3N时,水对容器底部的压力。
Q17.(2022·安徽)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数
为F=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹墴测力计的示数为F=2.0N(如图乙所示)。
1 2
已知ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
水
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
18.(2022·重庆)为进行浮力相关实验,小涛将力传感器固定在铁架台上,底面积为40cm2的实心均匀圆
柱体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形
溢水杯B放在水平升降台上,装有23cm深的水,如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入
水中,力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时,水对
A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水。完成下列问题:
(1)求A的质量;
(2)求图乙中F 的大小;
1
(3)当A浸没入水中后剪断细线,升降台和A都静止时,求溢水杯对升降台的压强。
六、作图题
19.(2022·湖南永州)如图所示,将一木块放在水中,木块处于静止状态。请在图中画出木块所受浮力的
示意图。七、实验题
20.(2022·广东深圳)小红在游玩时见了一些石头,拿了其中一块来做实验。
(1)天平放在水平桌面上指针如甲图所示,平衡螺母应向___________(选填“左”或“右”)调,直至
平衡;
(2)如图乙,小石头的质量为___________g,可求得小石块的密度为___________g/cm3;
(3)砝码磨损,按照以上步骤,测得小石块密度___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)若使用弹簧测力计测量石头密度,如图:
___________(水的密度为 ,用已知物理量符号表示)。
21.(2022·山东枣庄)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为 、 、 、 ,物体受
到的浮力 ______;(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:
物 物重 物体浸没在水中测力计的 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
体 G/N 示数F/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:______;
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显
小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:______;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料
瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水
平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐______,弹簧测力计B的示
数逐渐______,若弹簧测力计A的示数变化量为 ,弹簧测力计B的示数变化量为 ,则它们的大小
关系是 ______ (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是______(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
22.(2022·北京)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,
他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录;
②在烧杯中装入适量的水,___________,静止时记录弹簧测力计的示数F ,用刻度尺测量烧杯中水的深度
1
h并记录;
③___________,静止时记录弹簧测力计的示数F ,用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录;
2
④用公式___________计算金属块所受浮力 、 并记录。
(2) 由水的深度变化时, ___________ (选填“=”或“≠”),就可以证明这种观点是错误的。
23.(2022·江苏苏州)兴趣小组探究影响浮力大小的因素。(1)提出如下猜想
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图
甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是
___________;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物
体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图;___________
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关:
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与___________有关。
(2)小华把4个磁力块组合成下图,她还能探究浮力大小与___________的关系。
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容
积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g
水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N;这个实验
说明,液体___________(能/不能)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)
【2021年】
一、单选题
1.(2021·重庆)如图所示,质量分布均匀的甲、乙两个正方体叠放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的边长是甲的2倍,甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,将它们分别放入足够多的水中静止时上下表
面都处于水平位置,正方体乙漂浮且有 的体积浸入水中。下列判断正确的是( )
A.甲、乙的质量之比m ∶m =1∶4
甲 乙
B.甲、乙的密度之比 ∶ =3∶8
甲 乙
C.甲、乙浸入水中的深度之比h ∶h =4∶3
甲 乙
D.甲、乙在水中静止时所受浮力之比F ∶F =5∶12
甲 乙
2.(2021·湖北武汉)如图所示,弹簧测力计下悬挂着不吸水的圆柱体,圆柱体质量为180g。不计厚度的
平底容器置于水平桌面上,质量为100g,底面积为50cm2,高为8cm,容器内盛有质量为350g的水。当圆
柱体浸入水中静止时,圆柱体未接触容器,弹簧测力计示数为1.4N,此时容器对水平桌面的压强是
( )
A.7.8×102Pa B.8.0×102Pa C.9.8×102Pa D.1.18×103Pa
3.(2021·北京)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的
创造性劳动。小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕
一些细钢丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L
表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3为了给简易密度计标刻度,小慧将
该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的
密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记
刻度线。该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的
刻度线到密度计顶端的距离为( )
A.9.2cm B.9.6cm C.10cm D.10.4cm
【2020年】一、多选题
1.(2020·河南)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液
面相平,如图所示。下列说正确的是( )
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
2.(2020·天津)水平桌面上有一底面积为S 的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底
1
面积为S 的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出
2
水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.放入木块后水对容器底的压强为
C.木块所受的重力为
D.木块所受的重力为
二、单选题
3.(2020·福建)如图,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一体积
露出水面,细线被拉直。已知A重4N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为2∶5,那么( )A.A、B所受的重力之比为5∶2 B.A、B所受的浮力之比为1∶2
C.细线对A的拉力大小为1N D.B对容器底部的压力为零
4.(2020·山东青岛)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b
的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
5.(2020·北京)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依
次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平
的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ-h图像,如图乙中图线
①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样
依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液
体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ -ρ =ρ -ρ ,则密度计A上ρ 与ρ 刻度线的间距大于ρ 与ρ 刻度线的间距
3 2 2 1 3 2 2 1