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班级 姓名 学号 分数
第十章 《浮力》测试卷(B 卷)
(时间:60分钟,满分:100分)
一.选择题(1—10题,每题只有一个选项符合题目要求,每小题 2分;11-14题给出的四个
选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全选对得 3分,选不全得1分,有错的选项不得
分,本大题共32分)
1.(2020 眉山)如图所示,物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为 F 和F ,下列说法正
1 2
确的是( )
A.F 与F 是一对相互作用力
1 2
B.F 与F 的差等于物体的重力
2 1
C.由于物体静止不动,F 与F 是一对平衡力
1 2
D.因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离,所以F >F 。
1 2
【答案】 B
【解析】物体悬浮在水中,物体受到三个力的作用:竖直向下的重力 G、竖直向下的压力F 、竖直向上的
1
压力F ;此时物体受力平衡,则:G=F ﹣F ;根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,
2 2 1
即浮力为:F ﹣F ,悬浮时,浮力等于重力,则F 与F 的差等于物体的重力;
2 1 2 1
所以液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据 F=pS可知,F >F ,所以F 与F 既不
2 1 1 2
是相互作用力,也不是平衡力;综上所述:B正确、ACD错误。故选:B。
2.(2020广东省)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地
漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )
A.5000N B.500N C.50N D.5N
【答案】C
【解析】游泳圈浸没在水中的体积大概是5×10-3m3,则其受到的浮力:
1 / 17忽略游泳圈的自重,则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同,即为50N。故选C。
3.(2020临沂)如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块
在液体中静止时,两烧杯液面相平,则( )
A.甲液体中的物块所受浮力大 B.乙液体对烧杯底部的压强大
C.两烧杯对桌面的压强一样大 D.两物块排开液体的质量一样大
【答案】D
【解析】由图可知,物块在甲、乙液体中分别处于漂浮和悬浮状态。
A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的物块在两杯中受到的浮力相
等,都等于它们的重力,不符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时:ρ >ρ ;物体悬浮时:ρ =ρ ;所以:ρ >ρ ,ρ
液 物 液 物 液甲 物 液
=ρ
乙 物
由此可得:ρ >ρ ;两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,烧杯底受到液体的压强:p >p 不
液甲 液乙 液甲 液乙,
符合题意;
C.烧杯中液面相平,甲中物块排开液体的体积较小,甲液体的体积大于乙液体的体积,由于甲液体的密
度大于乙液体的密度,甲液体的质量大于乙液体的质量,由G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力,烧
杯相同,物块相同,所以液体、烧杯和物块的总重力的关系为:G >G ;由 可知甲杯对桌面的
总甲 总乙
压强较大,故C不符合题意;
D.物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,物块的重力等于浮力,浮力等于排开液体的重力,所
以排开液体的重力等于物块的重力,两个物块重力相等,所以排开液体的重力相等,由G=mg可知两物块排
开液体的质量相等,故D符合题意。故选D。
4.(2020 宿迁)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将
其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是(
)
A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B. 密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C. 密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
2 / 17D. 适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
【答案】C
【解析】A.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则 F =F = G 即浮力是相同的,故A错误;
浮甲 浮乙
B.密度计漂浮在液体中,由 F =ρ gV =G 密度计浸入液体的深度越大,说明液体的密度越小,即密度
浮 液 排
计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C.由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ = 可知,乙液体的密度大,深度相同,
液
根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D.因为密度计漂浮在液体中,则 F =G; ρ gSh=G ;ΔV=Sh 增大该密度计两条刻度线之间的距离,即
浮 液
ΔV变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故 D错误。 故选C。
5.(2020广元)将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡
蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,混
合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于
漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的
重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力
仍等于鸡蛋的重力;当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的
浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,
所以选项C符合题意.
6.(2020 武汉)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10cm,密度是0.8×103kg/m3,漂浮在液面上露
出液面的体积占物块体积的 。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时,下列说
法错误的是( )
A. 液体的密度是1.2×103kg/m3
B. 手对物块上表面的压力大小是2N
C. 液体对物块下表面的压力大小是12N
3 / 17D. 物块下表面受到液体的压强是1.2×103Pa
【答案】B
【解析】当物块漂浮时,物块所受的浮力等于其所受的重力,即: 则有: ;
因有 露出水面,故: 故: 故A正确,不
符合题意;
B.由题意知,手对物块的压力,等于物块 浸没液体中所受的浮力,即:
故B错误,符合题意;
CD.物块下表面受到的压强为:
下表面受到 的压力为:
故CD正确,不符合题意。故选B。
7.(2020鄂尔多斯)水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为10cm的均匀实心正
方体M。现缓慢向容器中注入某液体,M对容器底部的压力随注入液体深度h的变化关系如图乙。则下列说
法正确的是(取g=10N/kg)
甲 乙
A.M的密度是1.25×103kg/m3
B.注入液体的密度是0.7×103kg/m3
C.当h=10cm时,M对容器底部的压力是2N
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是1200Pa
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,没加入液体时,M对容器底部的压力为12N,重力等于压力为12N,M是一个边长
为10cm的均匀实心正方体,所以M的密度是: 。
故A错误;
B.由图乙可知,当注入液体的深度为5cm时,M受到的浮力等于排开水的重力为:F =G-F=12N-7N=5N
浮
根据F =ρ gV ,可得液体的密度为:
浮 液 排
4 / 17。故B错误;
C.已知,M是一个边长为10cm的均匀实心正方体,当h=10cm时,刚好浸没,浮力为:
M对容器底部的压力是:F =G-F =12N-10N=2N。故C正确;
压 浮1
D.当h=10cm时,液体对容器底部的压强是: 。故
D错误。故选C。
8.(2020大连)如图所示,两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲,乙两种不同的液体。
a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面,且两种液体对
容器底的压强相等。则( )
A. 两种液体的密度 B. 两种液体的质量
C. 两个小球所受的重力 D. 两个小球所受的浮力
【答案】D
【解析】A.甲液面高于乙液面: ;因为两种液体对容器底的压强相等,由液体压强的公式
可知 : ,故A不符合题意;
C.物体a在甲液体中漂浮,可得物体a的密度小于液体甲的密度;物体b在乙液体中下沉,可得物体b的
密度大于液体乙的密度;由此可得a、b两物体的密度关系: ,又因为a、b是体积相等的两个小球
,根据公式 可得两球的质量关系, ,a球质量小于b球质量,所以a球重力小于b
球重力,故C错误;
D.根据“阿基米德”原理可得小球受到的浮力 ,由图形可发现a球排开甲液体的体积小于b
球排开乙液体的体积,且液体甲的密度小于液体乙的密度,故两个小球所受的浮力大小关系为:
故D正确;
9.(2020雅安)预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲
所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,
构件所受浮力F、钢绳拉力F随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )
1 2
5 / 17A.构件的边长为4m
B.构件 的密度为3×103kg/m3
C.浮力F随h变化的图线是图乙中的①图线
1
D.当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【答案】B
【解析】A.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故A错误;
B.构件体积:V=2m×2m×2m=8m3构件完全淹没时,V =V=8m3,F=1.6×105N,
排 2
则有:F =G−Fρ gV =ρgV−F代入数值可得:
浮 2 水 排 2
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N则ρ=3×103kg/m3,故B正确;
C.由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水
的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F随h变化的图线是图乙中的②,故C错误;
1
D.当h=3m时,构件底部受到江水的压强:p=ρ gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa故D错误。
水
10.(2020衢州)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码
头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中
铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F 、F 、F ,它
甲 乙 丙
们的大小关系正确的是( )
A.F =F =F B.F >F =F
甲 乙 丙 甲 乙 丙
C.F >F >F D.F <F <F
甲 乙 丙 甲 乙 丙
【答案】C
【解析】考察船和铁锚为一个整体,考察船和铁锚的总重力为G,
图甲中铁锚部分浸入水中;考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F 、铁锚受到的浮力F
甲 浮
,由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F +F =G;
1 甲 浮1
所以,F =G-F ;
甲 浮1
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F 、铁锚受到的
乙
浮力F ,由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F +F =G;所以,F =G-F ;
浮2 乙 浮2 乙 浮2
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用,所以,考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的
浮力F 、铁锚受到的浮力F 、支持力F ,根据受力平衡可知:F +F +F =G;所以,F =G-F -F
乙 浮2 支持 丙 浮3 支持 丙 浮2 支
;
持
6 / 17由于图甲铁锚部分浸入水中;图乙和图丙中铁锚完全浸没水中,则:铁锚排开水的体积V <V =V =V
排1 排2 排3
,根据阿基米德原理可知:F <F =F ,所以,F >F >F 。故选C。
铁锚 浮1 浮2 浮3 甲 乙 丙
11.(2020朝阳)(多选)三个完全相同的容器内,分别装满酒精、水和盐水后(ρ >ρ >ρ ),将
盐水 水 酒精
a、b、c三个不同的小球放入容器中,小球静止后位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.三个容器底部受到的液体压力关系是F ρ>ρ
a b c
C.若将小球b放入丙杯中,小球b排开液体的体积等于小球b的体积
D.若将小球c放入甲杯中,小球c排开液体的质量小于小球c的质量
【答案】AD
【解析】A.由于ρ >ρ >ρ ,由 可知,三个容器底部受到的液体压强关系是:
盐水 水 酒精
。由 可知,三个容器底部受到的液体压力关系是: 。故A正确;
B.由图可知,a球在酒精中处于漂浮状态,所以 ,b球在水中处于悬浮状态,所以 ,
c球在盐水中处于沉底状态,所以 ,又因为ρ >ρ >ρ ,所以三个小球的密度关系是
盐水 水 酒精
,故B错误;
C.若将小球b放入丙杯中,因为 ,所以小球b在丙杯中处于漂浮状态,所以小球b排开液
体的体积小于小球b的体积,故C错误;
D.若将小球c放入甲杯中,因为 ,所以小球c在甲杯中处于沉底状态,浮力小于重力,所
以小球c排开液体的质量小于小球c的质量,故D正确。
12.(2020天津)(多选)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
1
一个底面积为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
2
分露出水面),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
7 / 17B.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
【答案】AD
【解析】A.放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由 可得,
水对容器底部的压强: 故A符合题意;
B.放入木块前,容器中水的深度为: ①
设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,则木块
受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即
则: ②
联立①②解得,放入木块后水的深度:
则放入木块后,水对容器底部的压强为: .故B不符合题意;
CD.由: 可得木块所受的重力:
故C不符合题意,D符合题意。
13.(2020丹东)(多选)如图甲,在水平面上的盛水容器中,一个质量分布均匀的物体被固定在容器底
部的一根细线拉住后完全浸没在水中静止。如图乙,当将细线剪断后,物体漂浮在水面上,且有四分之一
的体积露出水面。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,物体受到的浮力之比为4:3
B.物体的密度与水的密度之比为1:4
C.图甲中水对容器底的压强大于图乙中水对容器底的压强
8 / 17D.图甲中水对容器底的压力大于图乙中水对容器底的压力
【答案】ACD
【解析】A.甲图中浮力:
乙图中浮力:
则木块受到水的浮力之比: 。故A正确;
B.物体漂浮时, ,则有: 。物体的密度与水的密度之比为3∶4,故B错误;
C.物体浸没时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,则甲图水的深度大于乙图水的深度,由
可得,甲图中水对容器底的压强大,故C正确;
D.甲、乙两图中是同一容器,则容器内部底面积相同,又甲图中水对容器底的压强大,由 可得,
图甲中水对容器底的压力大,故D正确。故选ACD。
14.(2020衡阳)(多选)三个完全相同的圆柱形容器,内装质量相等的水。将体积相同、材料不同的正
方体体a、b、c分别放入三个容器的水中,静止后如图所示(无水溢出)。对下列各物理量关系判断正确
的有()
A.三个物体密度:ρa>ρb>ρc
B.三个物体底部受到水的压力:Fa<Fb<Fc
C.三个容器底部受到水的压强:pa<pb<pc
D.三个容器对水平桌面的压强:p'a=p'b=p'c
【答案】BC
【解析】A、由图知,物体排开水的体积关系为:V<V<V,因为F =ρ V g,
a b c 浮 水 排
所以三个物体受到水的浮力关系为:F<F<F;
a b c
由图可知:a、b漂浮,c悬浮,根据物体的浮沉条件可得:F =G,
浮
G=mg=ρvg,物体的体积相同,故ρ<ρ<ρ,故A错误;
a b c
B、根据浮力产生的原因知,F<F<F,故B正确;
a b c
C、由题可知,原来三个容器内水的深度是相同的,而放入物体后,物体排开水的体积关系为:V<V<
a b
V,可知,a的深度最小,c的深度最大,p=ρgh可知,三个容器底部受到水的压强:p<p<p,故C正
c a b c
确;
D、物体的体积相同,ρ<ρ<ρ,故G<G<G,水的质量相同,重力也相同,容器对水平桌面的压力
a b c a b c
9 / 17等于总重力,故F<F<F,根据p= 知,p'<p'<p',故D错误。故选:BC。
a b c a b c
二.填空题(每空1分,共13个空,本大题共13分)
15.(2020沈阳)人们在端午节会吃粽子,康康把粽子放入盛有适量水的锅中,发现粽子完全浸没水中且
沉在锅底,这说明粽子的密度______水的密度,此时粽子对锅底的压力______粽子受到的重力。(以上均
选填“大于”、“等于”或“小于”)若粽子的体积为150cm3,则它受到的浮力为______N(ρ
水
=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 (1). 大于 (2). 小于 (3). 1.5
【解析】[1]根据物体在液体中的浮沉条件,因为粽子完全浸没水中且沉在锅底,说明粽子的密度大于水
的密度。
[2]因为粽子浸没在水中,所以粽子受到向上的浮力,所以粽子对锅底的压力小于粽子受到的重力。
[3]因为粽子浸没在水中,所以粽子浸入水中的体积为:
粽子浸没在水中受到的浮力:
16.(2020威海)用密度为0.4×103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、厚20cm的长方体简易浮桥。浮桥在河水
中的最大承重为______kg(ρ =1.0×103kg/m3,g=10N/kg);此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,下
河
表面受到的压强分别为p 和p ,则p ______p (选填“>”“<”或“=”)。
海 河 海 河
【答案】 (1). 360; (2). = 。
【解析】[1]当浮桥刚好全部浸入水中,浮桥排开水的体积:
V =V=abh=2m ×1.5m ×0.2m=0.6m3
排
当浮桥刚好全部浸入水中,浮桥受到的浮力
F =ρ gV =1×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6000N
浮 水 排
浮桥的重力:G=mg=ρVg=0.4×103kg/m3×0.6m3×10N/kg=2400N
最大承受的物体的重力为G ,F =G +G ,则:G =F -G=6000N -2400N =3600N
物 浮 物 物 浮
则最大承受的物体质量:m = = =360kg
物
最大承受的物体质量为360kg。
[2]此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,处于漂浮状态,下表面受到的水的压力相等,都等于浮桥的
重力,因此下表面受到的压强相等。
17.(2020重庆A)小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。他
将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸人水中的深度为h:按图乙竖直放置.静止时木块浸
1
人水中的深度为h,工艺品所受浮力与甲图相比_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合
2
处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直静止时浸入
的深度h=_______(用h、h、n表示)。
1 2
10 / 17【答案】(1)不变 ; (2)nh-(n-1)h
2 1
【解析】[1]甲乙两图中,物体均漂浮在中,所以浮力等于重力,而重力不变,所以浮力不变。
[2]甲乙两图中,工艺品所受浮力不变,由 可知,工艺品排开液体体积不变,则合金块B排
开液体的体积为:
所以由 ,可知B球 质量为:
的
由图甲可知,工艺品漂浮时,浮力与重力的关系为:
即: 所以:
因粘合处松开导致合金块沉底,木块在水中竖直静止时,木块漂浮,
由 ,可知即: 即: 。浸人的深度为:
18.(2020南宁)将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中,小球静止后,溢出酒精的质量是80g,小球在酒
精中受到的浮力为____N;将其轻放入未装满水、底面积为100m2的大烧杯乙中,静止后溢出水的质量是
45g,水对容器底部的压强加了50Pa,则乙杯中水面升高___cm;小球的密度是___kg/m3。(ρ
酒
=0.8×103kg/m3,ρ =1.0×103kg/m3)
精 水
【答案】(1)0.8 ; (2) 0.5 ; (3)0.95×103
【解析】(1)小球在酒精中受到的浮力:F =G =m g=0.08kg×10N/kg=0.8N
浮 排 排
[2]据液体内部压强的特点得,乙杯中水面升高的高度:
[3]若小球不是漂浮在水中,据阿基米德原理得,小球放入酒精与水中受到的浮力之比为
F :F =ρ :ρ =80:100
浮1 浮2 酒精 水 .
而升高的那部分水的质量:∆m=ρ V=ρ S∆h=10g/cm3×100cm2×0.5cm=50g
水 水
则排开的水的总质量为:m =45g+50g=95g
总
那么小球放入酒精与水中受到的浮力之比是80:95,
所以小球是漂浮在水中,则小球的质量m=95g。而95g>80g。所以小球在酒精中下沉,则小球的体积
11 / 17那么小球的密度:
19.(2020十堰)学习了浮力知识后,小明利用电子秤来测量小木块的密度:①在称盘中放置装有水的烧
杯:②将小木块轻轻放入装水的烧杯中:③用细针压住小木块,使其恰好浸没在水中。实验中水均未溢出,
电子秤对应的示数如图所示,则小木块的质量是________g,小木块的密度是_______g/cm3,若小木块吸水,
则密度测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 (1). 12 ; (2). 0.6 ; (3). 偏大
【解析】[1]小木块的质量:
[2]由②③两图可得细针对木块的压力:
木块的重力:
③图中木块在水中静止,其所受浮力:
木块在③图中处于完全浸没状态,其排开水的体积和自身体积相等:
木块的密度:
[3]在实验过程中,若木块吸水,导致其重力变大,故将木块压入水中的力会变小,由浮力的推导式
可得,实验中木块所受浮力的测量值要小于木块不吸水时所受浮力值。而木块的体积:
所以木块若吸水,由此法所得木块的体积将比其真实体积偏小,故若小木块吸水,则密度测量值将会偏大。
三、作图题(每小题3分,本大题共9分)
20.(2020宿迁)图为正在水中上浮的乒乓球,作出乒乓球受到的重力与浮力的示意图。
12 / 17【答案】
【解析】过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F 表示,
浮
即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮过程中,浮力大于重力,所以表示浮力的线段长度应大
于表示重力的线段长度;如上图所示。
21.(2020无锡)如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力G和浮力F的示意图。
【答案】
【解析】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标
出符号F;鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的重力与浮力大小相等,方向相反,作用点都在重心,同理作出
重力的示意图,并标出符号G。如上图所示:
22.(2020潍坊)如图所示,物体上系一细线,细线右端固定,物体静止在水中时细线恰好水平,请作出
物体受力的示意图。
【答案】
【解析】由题知,物体静止在水中时细线恰好水平,说明物体处于悬浮状态,浮力等于重力,细线对物体
没有力的作用,过物体重心分别竖直向上和竖直向下作出浮力和重力,注意长度相等,如上图所示。
四.实验题( 23题14分; 24题14分.本大题共28分)
23.(2020 苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
13 / 17(1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是猜想 (填序号)。
常识 猜想
常识1:木头漂在水面,铁钉沉在水底 猜想1:与浸入液体的深度有关
常识2:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些 猜想2:与液体的密度有关
常识3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变 猜想3:与物体的密度有关
轻
(2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验:
①根据A、B、C的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是
(正确/错误)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与 有关,与浸入液体的深度 ;
②接下来根据A、D和E (能/不能)对猜想2进行验证;
③为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进
行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是
。
【答案】(1)3;(2)①正确;错误;排开液体的体积;无关;②能;③没有测量出此时瓶子(含有沙
子的)重力。
【解析】(1)木头漂在水面,是因为木头的密度小于水的密度;铁钉沉在水底,是因为铁的密度大于水
的密度,
其中符合常识1的是与物体的密度有关,即符合常识1的是猜想3;
(2)①B、C实验中(物体在水中的深度不同),测力计示数不同,由称重法,两实验中受到的浮力不同,
根据A、B、C的结果,可得猜想1是正确的;
而C、D实验中,浸入液体的深度不同,两实验中,测力计示数相同,由称重法,两实验中受到的浮力相同,
根据A、C、D的结果,可得猜想1是错误的;
B、C实验中排开液体的体积不同,而C、D实验中排开液体的体积相同,深入分析上述现象,可得:浮力
大小与排开液体的体积有关,与浸没在液体的深度无关;
②研究浮力与液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度,故接下来根据A、D
和E能对猜想2进行验证;
③根据称重法测浮力,F =G﹣F,
浮
将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度,则此时瓶子(含有沙子的)重力小于2.8N,为验证猜想3,即
浮力与与物体的密度有关,应测量出此时瓶子(含有沙子的)重力中,故小明在该实验环节中存在的问题
14 / 17是没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力。
24.(2020 湘潭)如图甲、乙所示,用天平、量筒测量金属块的密度。
(1)将天平放在水平工作台上,将游码移到标尺的 处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将金属块放在天平左盘里,用镊子向右盘加减砝码并移动游码,当天平再次平衡时,右盘中所放砝
码及游码在标尺上的位置如图甲所示,金属块的质量为 g;
(3)将金属块用细线系好轻轻放入盛有40mL水的量筒中,水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积
为 cm3,金属块的密度为 g/cm3。
(4)利用弹簧测力计、烧杯和水,也可以测量出此金属块的密度,如图丙、丁所示。将金属块挂在弹簧
测力计下端的挂钩上,测出金属块的重力为G,再将金属块完全浸没在装有水的烧杯中,读出此时弹簧测
力计示数为F.则金属块质量为 ,体积为 ,密度为 (三空均用已知量的字母表
示)。
【答案】(1)零刻度;(2)62;(3)20;3.1;(4) ; ; ρ 。
水
【解析】(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁水平平
衡。
(2)物体的质量等于砝码的质量和游码对应的示数之和。
(3)物体的体积等于物体浸没水前后,水面对应的刻度差。
(4)知道物体的重力求出质量,知道物体浸没在水中受到的拉力,利用称重法求出浮力,根据阿基米德
原理求出物体排开水的体积即物体的体积,根据密度公式求出物体的密度。
(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母使天平的横梁水平平衡。
(2)金属块的质量为:m=50g+10g+2g=62g。
(3)金属块的体积为:V=60ml﹣40ml=20ml=20cm3,
金属块的密度为:ρ= = =3.1g/cm3。
(4)金属块质量为:m= ,金属块浸没在水中受到的浮力:F =G﹣F,
浮
15 / 17金属块的体积:V= = ,金属块的密度:ρ= = = ρ 。
水
五.计算题( 25 题6分,26题6分,本大题12分)
25.(2020 娄底)如图所示,在水平地面上有一个装有水的圆柱型容器(水的深度不变),一物体浸没在
容器底部(非密合),现用弹簧测力计将物体缓慢拉出。弹簧测力计的示数为F,物体下表面距容器底的
距离为h,F与h的关系如图所示,求;(g取10N/kg。ρ =1.0×l03kg/m)
水
(1)物体浸没在水中所受的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强。
【答案】(1)物体浸没在水中所受的浮力为8N;
(2)物体的密度为1.5×103kg/m3;
(3)物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强为300Pa。
【解析】解:(1)分析图象数据可可知:物体A处于浸没时,弹簧测力计的示数为4N,物体离开水面后
弹簧测力计的示数不变,为12N,则物体重力G=12N;所以,物体浸没在水中所受的浮力:F =G﹣F=
浮
12N﹣4N=8N;
(2)根据F =ρ gV 可得,物体的体积:V=V = = =8×10﹣
浮 液 排 排
4m3;
由G=mg得,物体质量:m= = =1.2kg,则物体的密度:ρ= = =
1.5×103kg/m3;
(3)由于圆柱形容器中水的深度不变,由图象数据可知:物体的高度L=8cm﹣5cm=3cm=0.03m,
则物体上表面刚出水面时下表面所处的深度h=L=0.03m,
所以水对下表面的压强为:p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa。
水
答:(1)物体浸没在水中所受的浮力为8N;
(2)物体的密度为1.5×103kg/m3;
(3)物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强为300Pa。
26.(2020 聊城)潜水艇为增强国防力量,维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示,通过向
水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为
16 / 172×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N,最大下潜深度可达400m。海水密度取
1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求:
(1)最大下潜深度处的海水压强;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
【答案】(1)4.12×106Pa;(2)2.06×107N;(3)8×105kg
【解析】解: (1)最大下潜深度处的海水压强:
(2)潜水艇完全潜入海水中时,排开海水的体积
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力:
(3)潜水艇悬浮在海水中时,受力平衡,浮力等于重力,即
则水舱中充入海水的质量
答:(1)最大下潜深度处的海水压强是4.12×106Pa;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06×107N;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量是8×105k
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