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第十章《浮力》培优试题(2)与解答_初物_1初中物理

  • 2026-05-23 03:54:53 2026-05-23 03:09:34

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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