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第十章 浮力 单元测试
姓名: 班级: 分数:
(满分:100分 时间:90分钟)
作图题 实验题 计算题
题型 选择题 填空题 综合题 总计
题数 12 8 2 2 2 1 27小题
分数 36 22 6 13 16 7 100分
得分
一、单项选择题(每题3分,共36分)
1. 找到浮力原理的科学家是( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.托里拆利 D.阿基米德
【答案】D
【详解】A.牛顿在伽利略等人的基础上,得出了牛顿第一定律,故A不符合题意;
B.帕斯卡发现了帕斯卡原理,在液体压强的研究中做出了贡献,故B不符合题意;
C.托里拆利第一个测量出大气压的值,故C不符合题意;
D.古希腊学者阿基米德从洗澡中受到启发,发现了有关浮力的原理,揭示了浮力和排开液体重力
的相等关系,故D符号题意。
故选D。
2. 通过同学们的学习,分析以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A B C D
A.起飞的“飞机” B.放飞的“孔明灯”
C.升空的“热气球” D.遨游的“天宫二号”
【答案】D
【详解】 “飞机”上下气体的压强不同,受到空气的浮力,故能起飞,故A不符合题意;放飞的
“孔明灯”,受到空气的浮力,故B不符合题意;空中上升的热气球受到空气的浮力,故C不符合题
意;太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故D符合题意,故选D.3. 不同鱼缸里的两条鱼,趴在水底争论不休,它们说法正确的是( )
A.甲鱼缸的鱼说压强是由水的重力产生的,所以它受压强大
B.乙鱼缸的鱼说压强与深度有关,所以它受压强大
C.甲鱼缸的鱼说只要在水里的东西都受到浮力的作用
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,石头没受到浮力
【答案】B
【详解】AB.由图可知,乙所处的深度较深,水的密度一定,根据p=ρgh可知,乙受到的压强
大,故A错误,B正确;
C.如果物体底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此物体没有受到水对其向上的压力,根据浮力产
生的原因可知物体不受浮力作用,故C错误;
D.乙鱼缸的鱼说水底的石头没有浮起来,是因为浮力小于其重力,石头受到浮力,故D错误。
故选B。
4. 物块浸没在液体中,受到液体对它的浮力的大小为10牛,液体对它它向下的压力为15牛,那
么液体对它向上的压力为( )
A.5牛 B.10牛 C.25牛 D.20牛
【答案】C
【详解】浮力是由于浸在液体中的物体受到液体对它上下表面的压力差产生的,即
F =F -F ,所以液体对它向上的压力为F =F +F =10N+15N=25N
浮 向上 向下 向上 浮 向下
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
5. 如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是( )
A.图甲所示,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯才上升
B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力变大
C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力
D.图丁所示,潜水艇在水面以下,下沉过程中,重力不变,浮力变小【答案】A
【详解】A.孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,使浮力大于自身重力,孔明灯
向上升,故A正确;
B.轮船始终漂浮在液面上,浮力始终等于轮船的总重,总重力不变,浮力不变,故B错误;
C.良种沉底,所受浮力小于自身的重力,次种漂浮在液面上,浮力等于自身重力,故C错误;
D.潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,当潜水艇下沉过程中,水舱吸水,重力增加,
故D错误。
故选A。
6. 如图所示,水面下有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正
确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.没露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇,所受的浮力不断减小
D.两艘潜艇所受的浮力相同
【答案】D
【详解】A.潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水
艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为
下潜时的情景,故A错误;
B.根据F =ρ gV 知,在没露出水面前,上浮潜艇排开水的体积不变,所受的浮力不变,故B
浮 液 排
错误;
C.根据F =ρ gV 知,正在下潜的潜艇,排开水的体积不变,所受的浮力不变,故C错误;
浮 液 排
D.根据F =ρ gV 可知,因甲、乙两种情景潜水艇排开水的体积相等,故所受的浮力相等,故
浮 液 排D正确。
故选D。
7. 如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖
放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探
究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的密度
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
【答案】D
【详解】先后将该长方体铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,
每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体进入水的深度不同,比较弹簧测力计示
数大小,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,金属块全部浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,
若要使弹簧测力计的示数变小,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加水 B.往烧杯里加些食盐
C.往烧杯里加些酒精 D.把弹簧测力计向上提一下,但金属块不露出水面
【答案】B
【详解】A.由于原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据F =ρgV 可知,
浮 排浮力不变,则测力计示数不变,故A不符合题意;
B.往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据F =ρgV 可知,浮力变大,测力计示数变小,故B
浮 排
符合题意;
C.往烧杯里加些酒精,液体的密度变小,根据F =ρgV 可知,浮力变小,测力计示数变大,故
浮 排
C不符合题意;
D.把弹簧测力计向上提一下,金属块不露出水面,则排开液体的体积,水的密度不变,根据F
浮
=ρgV 可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D不符合题意。
排
故选B。
9. 下列说法不正确的是( )
A.图甲中橡皮泥船采用空心的办法来增加载货量
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变自身重力来实现的
C.图丙将空饮料瓶慢慢向下按,发现向下按的力越来越大说明物体浸没在液体中体积越大,所受
的浮力越大
D.图丁中同一支密度计分别插入被测液体中静止密度计在两种液体中所受浮力F >F ,两种液
甲 乙
体的密度ρ <ρ
甲 乙
【答案】D
【详解】A.图甲中,当船漂浮时,所受力浮力等于橡皮泥和货物的总重力,橡皮泥船采用空心的
办法增大排开水的体积,从而增大浮力,即能增加橡皮泥船的载货量,故A正确,不符合题意;
B.改变自身重力可以改变物体的浮沉;图乙中“蛟龙号”从海面潜入 7000m 深的海底是通过改
变自身重力来实现的,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,将空饮料罐慢慢向下按,饮料罐排开水的体积增大,受到的浮力增大,所以向下按的
力越来越大,故C正确,不符合题意;
D.图丁中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,
所以浮力关系为F =F ,由图可知V >V ,由F =ρ gV 可得,两种液体的密度ρ <ρ ,故
甲 乙 排甲 排乙 浮 液 排 甲 乙
D错误,符合题意。
故选D。10. 将一个实心球分别放入酒精、水、盐水中,如图所示。该球所受浮力分别为F、F 和F,则
1 2 3
它们大小关系是( )
A.F=FF C.Fρ 。
甲 乙
甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,受到的浮力等于球的重力,即:F >F ,F =G ,由于两球
甲 乙 乙 乙
质量相等,由G=mg可知,两球重力相等,所以两球受到的浮力相等,即F =F 。
甲 乙
19.一艘轮船从大海里驶入河里。(已知海水的密度大于河水的密度,忽略油耗)
(1)它受到的重力 ,它受到的浮力 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)轮船在海里的情形如图甲所示,请在图乙中画出该船在河里时河面的大致位置。
(3)该轮船排开的海水受到的重力为G,排开的河水受到的重力为G,则G G(选填
1 2 1 2
“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)不变,不变;(2)见下图;(3)=.
【详解】(1)轮船从大海里驶入河里,轮船质量不变,它的重力不变;
在海水和河水中都漂浮,浮力等于重力,重力不变,浮力不变;
(2)轮船从大海里驶入河里,它所受到的浮力不变,由F = ρ V g可知,ρ >ρ ,V <
浮 液 排 海水 河水 海水
V ,轮船排开河水的体积将变大,如图所示:
河水(3)轮船从大海里驶入河里,它所受到的浮力不变,由F =G 可知G=G.
浮 排 1 2
20.小柯学习了浮力的有关知识后,想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”
于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示,
然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙
所示。请你帮助他解决下面的问题。
(1)由图乙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)圆柱体受到的最大浮力是 N。
(3)计算该圆柱体的密度 。
【答案】(1)无关;(2)0.4;(3)5×103kg/m3
【详解】(1)由图知,物体完全浸没后,弹簧测力计的拉力不变,物体的重力不变,根据
F =G-F可知,物体受到的浮力不变,所以浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
浮
(2)当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F=1.6N,物体完全浸没后,所受浮力最大且不变,
则圆柱体受到的最大浮力F =G-F=2N-1.6N=0.4N
浮
(3)由图可知,圆柱体重G=2N,由G=mg可得圆柱体的质量
G 2.0N
m= = =0.2kg
g 10N/kg
由圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力F =ρ gV =ρ gV
浮 水 排 水
可得圆柱体的体积
F 0.4N
V=V = 浮 = =4×10-5m3
排 ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
圆柱体的密度ρ =m/V=0.2kg/4×10-5m3=5×103kg/m3
物三、作图题(每题3分,共6分)
21.请你在下图中画出静止在水中的小球所受力的示意图.
【答案】见右图。
【详解】先对小球进行受力分析,然后根据规则物体的重心在物体的几何中心确定力的作用点,
再过作用点表示出力的方向.
解答:静止在水面上的小球受到重力和浮力作用,所受重力和浮力大小相等,是一对平衡力,重
力和浮力的作用点是小球的球心,然后过球心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作图时要注意两
条线段长度要相等.如图所示。
22.如图,一轻质细绳上端系着一重为G的氢气球,下端固定在水平地面,细绳在竖直方向被拉
紧。氢气球保持静止,O点为氢气球的重心。请在图中画出氢气球的受力示意图。
【答案】见右图。
【详解】静止的气球受到平衡力作用,分别受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子向下的
拉力作用,过氢气球的重心,沿竖直向上画一条带箭头的线段,用F 表示;沿竖直向下画一条带箭头
浮
的线段,用G表示,沿绳子向下画一条带箭头的线段,用符号F 表示,受力示意如图所示。
绳
四、探究实验题(共13分)
23. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小
与排开液体所受重力的关系.
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N;石块排开的水所受的重
力可由 (填字母代号)两个步骤测出。(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则
(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【答案】(1)3.8;(2)1.4,DA;(3)该物体所排开的水受到的重力的大小;(4)A;(5)
能.
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,石块的重力为3.8N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数是2.4N, 根据
F =G-F =3.8N-2.4N=1.4N;比较DA两图,可以得出块排开的水所受的重力;
浮 示
(3)由以上步骤可初步得出结论,也就是阿基米德原理的内容:浸在水中的物体所受浮力的大小
等于该物体所排开的水受到的重力的大小;
(4)为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材
多次测量取平均值,操作中不合理的是A;
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮
力越大;只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论.
24. 小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:
(1)通过 三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是 N,物体A的体积是 m3;
(3)由图示实验数据得出盐水的密度是 kg/m3;
(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实
验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第二次
铁片受到的浮力;
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关;该结论是_______(选填“正确”或
“错误”),理由是 。
【答案】(1)甲、丙、丁;(2)4,4×10﹣4;(3)1.1×103;(4)小于,错误,没有控制物体排
开液体的体积相同。
【详解】(1)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体种类相同,深度不
同,故应选择甲、丙、丁图;根据称重法可知,物体在两种情况下受到的浮力是相同的,故说明浮力
大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时受到的浮力F =G-F=5N-1N=4N
浮
即物体A浸没在水中时受到的浮力是4N。
物体排开水的体积等于物体的体积,由F =ρgV 可得,物体排开水的体积
浮 排
F 4N
V = 浮 = =4×10-4m3
排 ρ g 1.0×103kg/m3×10N/kg
水
物体排开水的体积等于物体的体积,即
V = V =4×10-4m3
物体 排水
即物体A的体积是4×10-4 m3。
(3)由图甲、戊所示实验可知,物块浸没在盐水中所受浮力
F =G-F'=5N-0.6N=4.4N
浮盐水
此时物体排开盐水的体积V =V =4×10-4m3
排盐水 物体
由F =ρgV 可得,盐水的密度
浮 排
F 4.4N
ρ = 浮盐水 = =1.1×103kg/m3
盐水 gV 10N/kg×4×10-4m3
排盐水即盐水的密度是1.1×103kg/m3。
(4)①由物体的浮沉条件可知,铁片下沉时F V ,分析V >V 原因需要用到的所学知识是 和 ;
排甲 排乙 排甲 排乙
(3)求出如图甲所示中密度计受到的浮力大小; (写出计算过程)
(4)如图所示中,若甲、乙两个容器的底面积相同,要分析液体对容器底部压力的大小关系,则
正确的步骤依次为 ,其中分析结果错误的是 (填写下列分析步骤对应的字母)。
A.物体排开液体的质量m >m
甲 乙
B.液体对容器底部的压强 p =p
甲 乙C.液体密度ρ <ρ
甲 乙
D.液体对容器底部的压力F