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第10 章《浮力》培优试题
一.选择题(共10小题)
1.把一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉
到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面是上,橡皮泥漂浮在水面上,
如图所示,则下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压强p >p
甲 乙
B.水对容器底部的压强p =p
甲 乙
C.橡皮泥所受的浮力F >F
甲 乙
D.橡皮泥所受的浮力F <F
甲 乙
2.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的
当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变( )
A.所受的重力 B.所受的浮力 C.水的密度 D.无法确定
3.如图1、2所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中,他
所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是( )
A.浮力减小,压强增大 B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大 D.浮力不变,压强减小
4.如图所示,a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放
入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A.它们在水中的体积关系是:V<V =V
a b c
1B.它们所受的浮力关系是:F=F =F
a b c
C.它们的密度关系是:ρ >ρ >ρ
a b c
D.它们的重力关系是:G =G >G
a b c
5.水平桌面上放置甲、乙、丙三个完全相同的容器,容器内装有适量的水,如图所示。把
体积相同的A、B、C三个正方体分别放入容器内,正方体静止时三个容器内水面高度
相同,下列说法正确的是( )
A.物体底面受到水的压力关系为F <F <F
A B C
B.物体排开水的质量关系为m <m <m
A B C
C.容器底受到水的压强关系为p <p <p
甲 乙 丙
D.物体底面受到水的压力关系为F >F >F
A B C
6.将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球形橡
皮泥沉在水底,碗形橡皮泥漂浮在水面,两个橡皮泥受到水的浮力分别为F 和F ,两
甲 乙
个杯底受到水的压强分别为p 和p .则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.F =F B.F >F C.p =p D.p <p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
7.质量相同的实心铜球和木球,放在水中达到静止状态时,其所受的浮力是( )
A.铜球大于木球 B.木球大于铜球
C.大小相等 D.无法比较
8.一铁球在空气中称是1.96N,而浸没在水中称是1.47N,若已知ρ =7.9×103㎏/m3,则
铁
该铁球( )
A.一定是空心的 B.一定是实心的
C.可能是实心的 D.无法判断
9.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的A液体,乙容器内盛
有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况
及液体的深度如图所示。对图中情景分析正确的是( )
2A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
B.苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于苹果在B液体中受到的浮力
10.圆柱体先后放入密度为ρ 和ρ 的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在
1 2
两液体中所受浮力依次是F 和F ,则( )
1 2
A.ρ >ρ F >F B.ρ <ρ F <F
1 2 1 2 1 2 1 2
C.ρ <ρ F =F D.ρ >ρ F =F
1 2 1 2 1 2 1 2
二.多选题(共3小题)
11.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g的
水,g取10N/kg,则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力可能等于1N
B.水对烧杯底的压强一定增大
C.小球的质量可能大于100g
D.小球的体积一定等于100m3
12.如图所示,一个重10N的物体,用细线悬挂后将其浸入水中,当把物体的一半浸入水
中时细线对物体的拉力F =8N,如图甲所示;当把物体全部浸入水中时,细线对物体
1
的拉力为F ,如图乙所示。则下列判断正确的是( )
2
3A.F :F =2:1
1 2
B.物体的体积为4×10﹣4m3
C.两图中水对容器底的压强相等
D.物体的密度2.5×103kg/m3
13.某地在江面上修建一座大桥,如图所示,甲图是使用吊车向江底投放长方形石料的示
意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图
象(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦
阻力。g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料在t=20s时开始浸入水中
B.石料受到的浮力始终是500N
C.石料的质量是140kg
D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
三.填空题(共6小题)
14.若质量相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积 冰块排开水
的体积,木块受到的浮力 冰块受到的浮力;若体积相同的木块和冰块,都漂浮
在水面上,木块排开水的体积 冰块排开水的体积,木块受到的浮力 冰
块受到的浮力。(已知ρ >ρ ,填“>”、“<”或“=”)。
冰 木
15.一艘排水量为3000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重 N,浮
力是 N.当这艘轮船从河里驶入海里时,它排开水的体积 (填“变大”、
“变小”或“不变”),所受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g
取10N/kg)
16.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ 和ρ 的甲、乙两个容器中,
甲 乙
静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ ρ ;该密度计在甲乙两种液
甲 乙
体中受到的浮力分别为F F ,则F F (该题两空均选填“<”“=”或
甲 乙 甲 乙
4“>”)。
17.如图所示,一段粗细、质量均匀的蜡块,重为G ,长为L,与一重为G 的铁块通过轻质
1 2
细绳相连,竖立漂浮在水面上,露出水面的长度为L ,则蜡块和铁块所受水的浮力F
0 浮
= ,若多次截掉蜡块露出水面的部分,直到蜡块上表面与水面恰好相平,此时
蜡块在水中的长度L ≈ 。(结果用G 、G 、ρ 、ρ 、L、L 来表示)
1 1 2 水 蜡 0
18.如图所示,一个重5.4N,体积为2×10﹣4m3的金属块用细线挂在弹簧测力计下,浸没水
中后金属块受到的浮力是 N,此时弹簧测力计的示数是 N.该金属的密
度是 kg/m3(g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3)。
水
19.小阳想测出一块鹅卵石的密度。他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和
适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所
示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h .将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的
1
塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h ,将塑料
2
碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h ,求ρ
3
= 。
石
5四.实验探究题(共2小题)
20.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N
的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,
水,密度未知的某种液体,细线等。(g=10N/kg)
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示 2.6 2.5 2.4 2.4 2.3
数/N
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N.用弹
簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未
溢出),并将其示数记录在上表中:
(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块)。
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟 有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3(结果保留一位小
数),当物块的下表面受到水的压力是 0.25N,那么此时物块露出水面的高度为
cm。
(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的
圆柱体物块密度为 。
21.某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在
弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未
溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水
6中的深度h的关系图象,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N;
(2)图象中 (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的
体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h 到h 的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 。
1 2
(4)实验小组又选用其它液体进一步探究,发现圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数与
在水中浸没时不同,说明浮力的大小还与 有关。
五.作图题(共1小题)
22.如图,一木块重5N漂浮在水面上,请画出它所受浮力的示意图。
六.计算题(共2小题)
23.图1中的甲、乙分别为液体和固体两种物质的m﹣V图象,根据图象中的信息求:
(1)液体和固体的密度;
(2)如将甲液体装入图2的容器内,使容器底的压强达到5×103Pa,需倒入多高的液体;
(3)用乙物质构成的实心固体,体积为10﹣3m3,它的重量是多少?
(4)把乙物质构成的实心固体固体投入容器中足够多的甲物质液体中,液体没有溢出
静止时固体是何种状态?浮力多大?
724.一边长为10cm的正方体木块,浸在水中有 的体积露出水面,求
(1)木块下表面受到的压强是多少?
(2)木块受到的浮力是多少牛?
(3)这个木块的密度为多大?(g取10N/kg)
82018—2019 学年人教版八年级物理下册第10 章《浮力》培优试题(2)
参考解答
一.选择题(共10小题)
1.把一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉
到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面是上,橡皮泥漂浮在水面上,
如图所示,则下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压强p >p
甲 乙
B.水对容器底部的压强p =p
甲 乙
C.橡皮泥所受的浮力F >F
甲 乙
D.橡皮泥所受的浮力F <F
甲 乙
【解】:实心球橡皮泥沉到容器底部时,受到受到的浮力小于重力,即F <G;
甲
橡皮泥捏成碗状时,橡皮泥漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,即F =G;
甲
因实心橡皮泥和碗装橡皮泥的质量不变,重力不变,
所以,F <F ,故C错误、D正确;
甲 乙
由阿基米德原理可知,碗装橡皮泥受到的浮力较大,排开水的体积较大,容器内水的
深度较大,
由p=ρgh可知,橡皮泥漂浮时,水对容器底部的压强较大,即p <p ,故AB错误。
甲 乙
故选:D。
2.鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的
当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变( )
A.所受的重力 B.所受的浮力 C.水的密度 D.无法确定
【解】:鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的,也就改变了排开
液体的体积,从而改变其所受的浮力,改变其浮沉。
故选:B。
3.如图1、2所示,某跳水运动员完全入水后,身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中,他
所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是( )
9A.浮力减小,压强增大 B.浮力增大,压强减小
C.浮力不变,压强增大 D.浮力不变,压强减小
【解】:当跳水运动员完全入水后,排开水的体积不变,
∵F =ρ V g,V 不变,水的密度不变,
浮 水 排 排
∴运动员受浮力不变;
∵p=ρgh,身体由蜷曲变为打开蹬地。脚所处深度变大,
∴水对他的压强逐渐增大。
故选:C。
4.如图所示,a、b、c三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;将三个小球放
入水中静止不动时,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是( )
A.它们在水中的体积关系是:V<V =V
a b c
B.它们所受的浮力关系是:F=F =F
a b c
C.它们的密度关系是:ρ >ρ >ρ
a b c
D.它们的重力关系是:G =G >G
a b c
【解】: (1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V <V,V =V ,
排a a 排b b
当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,
F=G ,F =G ;
a a b b
a与b质量相等,则物体的重力相等,
所以浮力F=F ,
a b
由F =ρgV 可得,V =V ,
浮 排 排a 排b
由题干可知:V =V,
b c
V =V =V ,故A错误;
排a 排b 排c
10(2)b悬浮,c沉入底部,
所以F =G ,F<G;
b b c c
b与c体积相同,
根据F =ρgV 可知:F =F,G <G;则G =G <G,故D错误;
浮 排 b c b c a b c
(3)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体
悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,根据a漂浮、b悬浮、c沉入底
部可知:ρ <ρ <ρ,故C错误;
a b c
由上分析可知:浮力F=F =F,故B正确。
a b c
故选:B。
5.水平桌面上放置甲、乙、丙三个完全相同的容器,容器内装有适量的水,如图所示。把
体积相同的A、B、C三个正方体分别放入容器内,正方体静止时三个容器内水面高度
相同,下列说法正确的是( )
A.物体底面受到水的压力关系为F <F <F
A B C
B.物体排开水的质量关系为m <m <m
A B C
C.容器底受到水的压强关系为p <p <p
甲 乙 丙
D.物体底面受到水的压力关系为F >F >F
A B C
【解】:AD、由图可知,A、B、C三个正方体底面所处深度关系为h >h >h ,
A B C
三个容器内装的都是水,液体密度一定,
根据p=ρgh可知,A、B、C三个正方体底面所受压强关系为p >p >p ,
A B C
因为p= ,A、B、C三个正方体体积相同,则底面积相同,
所以,物体底面受到水的压力关系为F >F >F ,故A错误,D正确;
A B C
B、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为V >V >V ,
A B C
因为ρ= ,
所以物体排开水的质量关系为m >m >m ,故B错误;
A B C
C、正方体静止时三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,
11根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p =p =p ,故C错误;
甲 乙 丙
故选:D。
6.将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球形橡
皮泥沉在水底,碗形橡皮泥漂浮在水面,两个橡皮泥受到水的浮力分别为F 和F ,两
甲 乙
个杯底受到水的压强分别为p 和p .则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.F =F B.F >F C.p =p D.p <p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【解】:∵实心球橡皮泥沉到容器底部,
∴实心球橡皮泥受到的浮力:
F <G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
甲
∵碗状橡皮泥漂浮在水面,
①
∴碗状橡皮泥受到的浮力:
F =G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
乙
由 可得:
②
F <F ;
甲①②乙
再根据浮力公式F =ρ v g可知:
浮 水 排
∴排开水的体积:v <v ,
甲 乙
即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,
∴乙杯中水面升高得多,
根据液体压强公式P=ρgh知:
乙杯底受到水的压强大,即p <p 。
甲 乙
故选:D。
7.质量相同的实心铜球和木球,放在水中达到静止状态时,其所受的浮力是( )
A.铜球大于木球 B.木球大于铜球
C.大小相等 D.无法比较
【解】:因为G=mg,铜块和木块的质量相同,
所以铜块和木块重相同,
因为ρ >ρ
铜 水
所以铜块放入水中下沉,
所以铜块受到的浮力:
F <G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
铜
①
12因为木块放入水中漂浮,
所以木块受到的浮力:
F =G,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
木
由 可知铜块受到水的浮力比木块受到的浮力小。
②
故选:B。
①②
8.一铁球在空气中称是1.96N,而浸没在水中称是1.47N,若已知ρ =7.9×103㎏/m3,则
铁
该铁球( )
A.一定是空心的 B.一定是实心的
C.可能是实心的 D.无法判断
【解】:(1)已知G=1.96N,弹簧测力计的示数F=1.47N,则该物体在水中受到的浮力
F =G﹣F=1.96N﹣147N=0.49N。
浮
(2)因为铁球浸没在水中,此时铁球受到的浮力F =0.49N。
浮
根据F =ρ gV 可得,
浮 水 排
铁球体积为:V =V = ,
铁 排
所 以 , 铁 球 密 度 为 : ρ = = = ρ =
铁 球 水
×1.0×103kg/m3≈1.33×103kg/m3<7.9×103kg/m3,
所以,该铁球是空心的。
故选:A。
9.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,甲容器内盛有适量的A液体,乙容器内盛
有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中,苹果静止后的浮沉状况
及液体的深度如图所示。对图中情景分析正确的是( )
A.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
13B.苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力
C.A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强
D.苹果在A液体中受到的浮力大于苹果在B液体中受到的浮力
【解】:因为苹果在A液体中漂浮,所以苹果的密度小于A液体的密度;因为苹果在B
液体中悬浮,所以苹果的密度等于B液体的密度。因此A液体的密度大于B液体的密
度,
A、因为甲、乙两个完全相同的容器,AB液面相同,体积相同,A的密度大于B的密度,
所以A液体重力大于B液体重力,由于容器对桌面的压力等于容器和容器中液体的重
力之和,则甲容器对桌面的压力大,根据p= 即可比较得出甲容器对桌面的压强大
故A正确;
B、苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹
果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等,根据阿基
米德原理可知:苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力,故B错误;
C、放入苹果后,液面等高,A的密度大于B的密度,由p=ρgh可知:甲容器中液体对容
器底的压强大,故C错误;
D、苹果在A液体中漂浮,苹果受到的浮力等于苹果的重力;苹果在B液体中悬浮,苹
果受到的浮力也等于苹果的重力;因此在A和B液体中苹果所受浮力相等;故D错误
故选:A。
10.圆柱体先后放入密度为ρ 和ρ 的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在
1 2
两液体中所受浮力依次是F 和F ,则( )
1 2
A.ρ >ρ F >F B.ρ <ρ F <F
1 2 1 2 1 2 1 2
C.ρ <ρ F =F D.ρ >ρ F =F
1 2 1 2 1 2 1 2
【解】: (1)由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,
由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,
所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故AB错误,
(2)由于圆柱体在两液体中所受浮力F =F ,由图可知:V <V ,根据F =ρ gV
1 2 排甲 排乙 浮 液 排
14得ρ = 可知:ρ >ρ ,故C错误;D正确;
液 1 2
故选:D。
二.多选题(共3小题)
11.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g的
水,g取10N/kg,则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力可能等于1N
B.水对烧杯底的压强一定增大
C.小球的质量可能大于100g
D.小球的体积一定等于100m3
【解】: (1)假设烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,
小球所受浮力:
F =G =m g=0.1kg×10N/kg=1N,
浮 排 排
因为F =G =m g=G =m g,
浮 排 排 球 球
所以小球的质量:
m =m =100g,
球 排
排开水的体积:
V = = =100cm3<V 。
排 球
放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
(2)假设烧杯原来装满水,小球沉入水底,
小球所受浮力:
F =G =m g=0.1kg×10N/kg=1N,
浮 排 排
因为F =G =m g<G =m g,
浮 排 排 球 球
所以小球的质量:
m >m =100g,
球 排
排开水的体积:
V′ ═ = =100cm3=V 。
排 球
15放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。
(3)假设烧杯原来没有装满水,排开水的质量比100g大,小球受到的浮力、小球的质
量和体积、容器底受到的压强都要变大。
综上分析可知,AC正确,BD错误。
故选:AC。
12.如图所示,一个重10N的物体,用细线悬挂后将其浸入水中,当把物体的一半浸入水
中时细线对物体的拉力F =8N,如图甲所示;当把物体全部浸入水中时,细线对物体
1
的拉力为F ,如图乙所示。则下列判断正确的是( )
2
A.F :F =2:1
1 2
B.物体的体积为4×10﹣4m3
C.两图中水对容器底的压强相等
D.物体的密度2.5×103kg/m3
【解】:A、对物体进行受力分析可知,作用在绳子上的拉力F=G﹣F ,
浮
则F =G﹣F =10N﹣8N=2N,
浮1 1
浸没时排开水的体积是原来的2倍,则F =2F =2×2N=4N,
浮2 浮1
浸没时绳子的拉力F =G﹣F =10N﹣4N=6N,
2 浮2
则F :F =8N:6N=4:3,故A错误;
1 2
B、由F =ρgV 得,物体的体积:
浮 排
V=V = = =4×10﹣4m3.故B正确;
排
C、由图可知,乙图中物体完全浸没在水中,水没有溢出,水的高度大于甲图中水的高
度,根据p=ρ gh可知,液体密度不变,水的深度增加,压强增大,故乙图中水对容器
液
底的压强大于甲图。故C错误。
D、物体的质量m= = =1kg,
16物体的密度:ρ= = =2.5×l03kg/m3.故D正确;
故选:BD。
13.某地在江面上修建一座大桥,如图所示,甲图是使用吊车向江底投放长方形石料的示
意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图
象(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦
阻力。g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料在t=20s时开始浸入水中
B.石料受到的浮力始终是500N
C.石料的质量是140kg
D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
【解】:A、由图象可以看出,石料在第20s开始浸入水中,故A正确;
B、在第20s~30s的过程中,石料排开水的体积不断增大,由公式F =ρ gV 知,浮
浮 液 排
力不断增大,故B错误;
C、在前20s,石料的重力等于受到的拉力为1400N,则石料的质量m= = =
140kg,故C正确;
D、石料完全浸没后,浮力不变,钢绳的拉力不变,始终为900N,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共6小题)
14.若质量相同的木块和冰块,都漂浮在水面上,木块排开水的体积 = 冰块排开水的
体积,木块受到的浮力 = 冰块受到的浮力;若体积相同的木块和冰块,都漂浮在
水面上,木块排开水的体积 < 冰块排开水的体积,木块受到的浮力 < 冰块受
到的浮力。(已知ρ >ρ ,填“>”、“<”或“=”)。
冰 木
17【解】: (1)木块和冰块的质量相等,即重力相等,
∵木块和冰块水中都漂浮,浮力等于自身的重力,
∴木块受到的浮力等于冰块受到的浮力。
根据F =ρ gV 知:木块和冰块排开水的体积相等。
浮 水 排
(2)∵实心木块和冰块的体积相等,且ρ <ρ ,
木 冰
∴根据m=ρV可知,m <m ,
木 冰
∵G=mg,
∴G <G ,
木 冰
∵两者都漂在水面上,受到的浮力和自身的重力相等,
∴F <F ;
浮木 浮冰
根据F =ρ gV 知:V <V 。
浮 水 排 木排 冰排
故答案为:=;=;<;<。
15.一艘排水量为3000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重 3×10 7 N,
浮力是 3×10 7 N.当这艘轮船从河里驶入海里时,它排开水的体积 变小 (填
“变大”、“变小”或“不变”),所受到的浮力 不变 (填“变大”、“变小”或
“不变”)。(g取10N/kg)
【解】:轮船满载时受到的浮力:
F =G =m g=3000×103kg×10N/kg=3×107N;
浮 排 排
由于船在海水中也处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:G=F =3×107N;
浮
由河里驶入海里时,因船在海水中也处于漂浮状态,所受浮力不变;
由于水的密度变大,根据F =ρ gV 可知:排开水的体积变小。
浮 水 排
故答案为:3×107;3×107;变小;不变。
16.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ 和ρ 的甲、乙两个容器中,
甲 乙
静止时,如图所示,从观察到的现象可以判断:ρ < ρ ;该密度计在甲乙两种液
甲 乙
体中受到的浮力分别为 F F ,则F = F (该题两空均选填“<”“=”或
甲 乙 甲 乙
“>”)。
【解】:由图知,密度计排开液体的体积:V >V ,
甲排 乙排
18由F =ρ gV 可知:ρ <ρ ;
浮 液 排 甲 乙
由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F =G,
浮
即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G。
故答案为:<;=。
17.如图所示,一段粗细、质量均匀的蜡块,重为G ,长为L,与一重为G 的铁块通过轻质
1 2
细绳相连,竖立漂浮在水面上,露出水面的长度为L ,则蜡块和铁块所受水的浮力F
0 浮
= G +G ,若多次截掉蜡块露出水面的部分,直到蜡块上表面与水面恰好相平,此
1 2
时蜡块在水中的长度L ≈ L﹣ L 。(结果用G 、G 、ρ 、ρ 、L、L 来表示)
1 0 1 2 水 蜡 0
【解】:(1)蜡块与铁块通过轻质细绳相连,竖立漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知:
F =G +G ;
浮 1 2
(2)当蜡块漂浮时,根据阿基米德原理可得:
V = = ;
排
根据G=mg=ρVg可得蜡块体积:
V = ,
1
由于露出水面的长度为L ,则蜡块漂浮时浸在水里的体积为:
0
V = V = × = ,
蜡浸 1
铁块的体积:
19V =V ﹣V = ﹣ ;
2 排 蜡浸
当蜡块上表面与水面恰好相平,即悬浮时,
V ′= (V +V )= × + ﹣ ;
排 1 2
则:F ′=G +G ,
浮 蜡剩 2
即:ρ g( × + ﹣ )= G +G ,
水 1 2
所以,L =L﹣ L 。
1 0
故答案为:G +G ;L﹣ L 。
1 2 0
18.如图所示,一个重5.4N,体积为2×10﹣4m3的金属块用细线挂在弹簧测力计下,浸没水
中后金属块受到的浮力是 2 N,此时弹簧测力计的示数是 3. 4 N.该金属的密度
是 2.7×1 0 3 kg/m3(g=10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3)。
水
【解】: (1)物块的体积等于它排开水的体积:
V=V =2×10﹣4m3
排
物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;
水 排
(2)此时弹簧测力计的示数F=G﹣F =5.4N﹣2N=3.4N;
浮
由G=mg,可得,
金属块的质量m= = =0.54kg;
20金属块的密度:ρ= = =2.7×103kg/m3;
故答案为:2;3.4;2.7×103。
19.小阳想测出一块鹅卵石的密度。他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和
适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所
示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h .将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的
1
塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h ,将塑料
2
碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h ,求ρ
3
= ρ 。 。
石 水
【解】:设水盆的底面积为S,
由甲、乙两图可知,塑料碗多排开水的体积V=(h ﹣h )S,
2 1
塑料碗多排开水的质量m=ρ V=ρ (h ﹣h )S,
水 水 2 1
鹅卵石的质量m =m=ρ V=ρ (h ﹣h )S,
石 水 水 2 1
鹅卵石的体积V =(h ﹣h )S,
石 3 1
鹅卵石的密度ρ = = = ρ 。
石 水
故答案为: ρ 。
水
四.实验探究题(共2小题)
20.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N
的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,
水,密度未知的某种液体,细线等。(g=10N/kg)
21实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示 2.6 2.5 2.4 2.4 2.3
数/N
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 2. 7 N.用弹簧
测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢
出),并将其示数记录在上表中:
(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块)。
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟 排开液体的体积 有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 1333. 3 kg/m(3 结果保留一位小
数),当物块的下表面受到水的压力是 0.25N,那么此时物块露出水面的高度为 1
cm。
(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的
圆柱体物块密度为 9×10 3 kg/m 3 。
【解】: (1)弹簧测力计的分度值为0.1N,故其重力G=2.7N;
(2)铜块受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的浮力及拉力,示意图如图所
示:
;
(3)实验步骤A、B、C、D、E中,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积变化,物体
受到的浮力逐渐变化,说明浮力大小与排开液体的体积跟关;
(4)实验步骤E中,物体受到的浮力为F =G﹣F =2.7N﹣2.4N=0.3N,实验步骤F
浮E 拉E
22中,物体受到的浮力为F =G﹣F =2.7N﹣2.3N=0.4N,因物体均浸没,所以V =
浮F 拉F 排水
V ,根据阿基米德原理, = ,所以 ρ = ×ρ =
排液 液 水
×1×103kg/m3≈1333.3kg/m3。
下表面受到的压强为:p= = =500Pa;
则水的深度为:h= = =0.05m=5cm,
此时物块露出水面的高度为h'=6cm﹣5cm=1cm;
(5)根据图甲中的AE可以求出浮力:F =G﹣F =2.7N﹣2.4N=0.3N;
浮E 拉E
则 金 属 块 排 开 的 水 的 体 积 即 金 属 块 的 体 积 : V = V = =
排
=0.3×10﹣4m3;
圆柱体物块的密度为:ρ= = = =9×103kg/m3。
故答案为:(1)2.7N;(2)如图;(3)排开液体的体积;(4)1333.3;1;(5)9×103kg/m3
21.某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在
弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未
溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水
中的深度h的关系图象,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 4 N;
(2)图象中 AB (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的
体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h 到h 的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 不变 。
1 2
(4)实验小组又选用其它液体进一步探究,发现圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数与
在水中浸没时不同,说明浮力的大小还与 液体密度 有关。
23【解】: (1)由图象知,当物体没有浸入水中时,拉力为6N,可知G=6N;
BC段拉力不变,说明物体完全浸没,此时F=2N,则完全浸没时的浮力F =G﹣F=6N
浮
﹣2N=4N;
(2)AB段物体浸在水中的体积不断变化,拉力不断变化,说明浮力发生了变化,所以
物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变;
(3)圆柱体由h 到h 的过程中,拉力不变,根据F =G﹣F可知所受浮力不变;
1 2 浮
(4)圆柱体浸没在另一种液体中时,测力计的示数与在水中不同,说明受到的浮力发
生了变化,可知:浮力的大小与液体密度有关。
故答案为:(1)4;(2)AB;(3)不变;(4)液体密度。
五.作图题(共1小题)
22.如图,一木块重5N漂浮在水面上,请画出它所受浮力的示意图。
【解】:因为木块漂浮,所以F =G=5N;
浮
浮力的作用点可画在重心,方向竖直向上,如图所示:
六.计算题(共2小题)
23.图1中的甲、乙分别为液体和固体两种物质的m﹣V图象,根据图象中的信息求:
(1)液体和固体的密度;
(2)如将甲液体装入图2的容器内,使容器底的压强达到5×103Pa,需倒入多高的液体;
(3)用乙物质构成的实心固体,体积为10﹣3m3,它的重量是多少?
24(4)把乙物质构成的实心固体固体投入容器中足够多的甲物质液体中,液体没有溢出
静止时固体是何种状态?浮力多大?
【解】: (1)由图知,当体积为6cm3时,m =6g,m =3g,
甲 乙
∴ρ = = =1g/cm3,
甲
ρ = = =0.5g/cm3;
乙
(2)∵p=ρgh,
∴h= = =0.5m;
(3)m =ρ V=0.5×103kg/m3×10﹣3m3=0.5kg,
乙 乙
G =m g=0.5kg×10N/kg=5N;
乙 乙
(4)∵ρ >ρ ,
甲 乙
∴物体乙漂浮,F =G =5N。
浮 乙
答:(1)液体和固体的密度分别为1g/cm3、0.5g/cm3;
(2)需倒入0.5m高的液体;
(3)用乙物质构成的实心固体,体积为10﹣3m3,它的重量是5N;
(4)静止时固体漂浮,浮力为5N。
24.一边长为10cm的正方体木块,浸在水中有 的体积露出水面,求
(1)木块下表面受到的压强是多少?
(2)木块受到的浮力是多少牛?
25(3)这个木块的密度为多大?(g取10N/kg)
【解】: (1)木块下表面浸入的深度:h=(1﹣ )×10cm=2.5cm=0.025m,
(2)木块下表面受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=250Pa;
物体的体积:V=a3=103cm3=10﹣3m3
排开液体体积:V = V= ×10﹣3m3=0.25×10﹣3m3
排
木块受到的浮力F =ρgV =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25×10﹣3m3=2.5N,
浮 排
(3)因为木块漂浮,所以G=F =2.5N,
浮
则木块的质量m= = =0.25kg,
木块的密度ρ = = =0.25×103kg/m3,
木
答:(1)木块下表面受到的压强是250Pa;
(2)木块受到的浮力是2.5N,
(3)这个木块的密度为0.25×103kg/m3。
26