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第十章 浮力
第1 课时 浮力
1.下列说法正确的是( )
A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用
B.只有固体才受浮力的作用
C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用
D.物体在液体中只受浮力的作用
【答案】C。
【解析】解:
AC、下沉的石块也受到液体的浮力,故A错、C正确;
B、在空中的热气球也受到浮力,并非只有固体才受浮力作用,故B错;
D、地球上的物体都受重力作用,所以物体在液体中不仅受到的浮力作用,同时也受重力作用。故D错误。
2.如图所示,将木球浸入装有盐水的杯子中,木球所受浮力的施力物体是( )
A.地球 B.木球 C.盐水 D.杯子
【答案】C。
【解析】解:浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,木球浸在盐水中,所以浮力的施力物体
是盐水。
3.如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向
瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。
此实验说明了( )
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因D.液体的压强与液体的密度和深度有关
【答案】C。
【解析】解:A、乒乓球上下都受到大气压的作用相同,开始物体不上浮,后来又上浮不是大气压的作用。
不符合题意。
B、连通器至少有两个部分上端开口,底部连通的容器,只有一个乒乓球不属于连通器。不符合题意。
C、开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于
向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球
下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,跟浮力的产生
有关系。符合题意。
D、乒乓球上升是在液体的密度一定时研究液体压强和深度的关系,液体越深,液体的压强越大。不符合
题意。
4.如图所示的四种情景,没有受到浮力的物体是( )
A. 遨游太空的“天宫二号”
B. 海试中的“山东号”航母
C. 下潜中的“蛟龙”号
D. 飘在空中的热气球
【答案】A。
【解析】解:A、太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故A符合题意;
B、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,海试中的“山东号”航母受
到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;C、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D、空中上升的热气球受到空气的浮力,故D不符合题意。
5.小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块,将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示;
再将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力 F随提起高度h变化的图象,如图乙所
示。不考虑液面变化。根据该图象可以得出的正确结论是( )
A.物体的质量是25g
B.物体的密度为3.5×10 3kg/m3
C.物体浸没在液体中时,受到的浮力大小为0.1N
D.浮力的大小总是随着浸入深度的增加而变大
【答案】C。
【解析】解:
(1)将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中:
在金属块浸没在液体中的过程中,受到的浮力大小不变,测力计示数不变;
在开始离开液面面的过程时(h=2cm),排开液面的体积变小,受到的浮力 变小,测力计示数变大;
当物体全部离开液面时(h=4cm),受到的浮力为0,测力计示数为金属块的重力,
由图可知,金属块的重力0.35N,
金属块的质量:
m= = =0.035kg=35g,故A错误;
(2)由图乙知,测力计拉力F从2﹣4厘米过程中逐渐变小,故可知正方体的边长为:
L=4cm﹣2cm=2cm,
正方体的体积:
V物 =23cm3=8cm3,
物体的密度:
= = =4.375g/cm3=4.375×103kg/m3;故B错误;
ρ(3)金属块浸没在液体中时,F拉 ′=0.25N,
根据称重法可知,物体浸没在液体中受到的浮力:
F浮 =G﹣F拉 ′=0.35N﹣0.25N=0.1N,故C正确;
(4)由图乙知,当提起高度为0﹣2cm时,测力计示数不变,由称重法,受到的浮力不变,故D错误。
6.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体
中的深度无关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
【答案】C。
【解析】解:
探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度关系时,需要控制液体的密度、排开液体的体积不变,改变
浸没在液体的深度,满足条件的是乙丁两图(都是盐水、排开盐水的体积相同、浸没的深度不同)。
7.某同学做“验证阿基米德原理的实验”,下面叙述正确的是( )
A.步骤乙中物体受到的浮力是1N
B.步骤乙中物体排开水的重力为1N
C.步骤丙中弹簧测力计的示数应该是2N
D.步骤乙中水对物体上下表面的压力差是2N
【答案】D。
【解析】解:A、乙受到的浮力F浮 =G﹣F=3N﹣1N=2N,故A错误;
B、因为乙受到的浮力F浮 =2N,则G排 =F浮 =2N,故B错误;
C、由B知,G排 =2N,所以F丙 =F
4
+G排 =2N+0.2N=2.2N,故C错误;
D、由A知,F浮 =2N,所以水对物体上下表面的压力差应等于2N,故D正确。
8.某同学在实验室里,把同一个物体分别浸入水和盐水中,来探究“影响浮力大小的因素”,如图所示。
根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.验证阿基米德原理F浮 =G排
D.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
【答案】D。
【解析】解:根据图示可以知道A物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、
另一种是盐水,两个液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所
受浮力大小与液体的密度的关系。
9.某同学在实验室里,把同一个物体分别浸入水和盐水中来探究“影响浮力大小的因素”,如图所示,
根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度有关
B.探究物体所受浮力大小与液体密度有关
C.验证阿基米德原理F浮 =G排
D.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
【答案】B。
【解析】解:根据图示可以知道A物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、
另一种是盐水,两个液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所
受浮力大小与液体的密度的关系,故B正确。
10.下列物体中,不受浮力的是( )
A.浮在水面上的轮船 B.浸泡在水中的桥墩
C.在水中下沉的石块 D.浸在酒精中的铁块
【答案】B。
【解析】解:ACD、浮在水面上的轮船、浸在酒精中的铁块、水中正在下沉的石头,都受到液体向上的压
力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;选项ACD不符合题意;
B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用;选项B符合题意;
11.赛龙舟是我国民间端午节的传统习俗,比赛前,龙舟静止在湖面上受到竖直向上的浮力,该浮力的施
力物体是( )
A.人 B.龙舟 C.湖水 D.船桨
【答案】C。
【解析】解:漂浮在水面上的龙舟受到两个力的作用:重力和浮力,其中重力的施力物体是地球,浮力的
施力物体是湖水。
12.下列关于浮力的说法中不正确的是( )
A.浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水
B.浮力是由物体上下表面所受液体压力差而产生的
C.浮力方向与重力方向相反
D.在不同液体中浮力方向会不同
【答案】D。
【解析】解:A、浮力的施力物体是液体(或气体),浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水,故 A正
确;
B、物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,液体会对物体产生的一个向上的压力大于向
下的压力,这两个压力差是浮力;由此可知:浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,故B正确;
CD、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,
这与竖直向下的重力方向相反,故C正确,D错误。
13.如图所示,一个半球形物体重为100N,浸没在水中,受到水向下的压力40N,半球受到水施加的浮力
为80N,则半球受到水向上的压力为( )
A.40N B.60N C.80N D.120N
【答案】D。
【解析】解:由F浮 =F上 ﹣F下 得,半球受到的水向上的压力:
F上 =F浮+F下 =80N+40N=120N。
14.下图的实验中,用来演示浮力产生原因的是( )A. B.
C. D.
【答案】D。
【解析】解:浸在液体中的物体,浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差;
A、该图是探究磁体的性质的实验,故A不符合题意;
B、该图是演示惯性现象的实验,故B不符合题意;
C、该图是探究流体的压强与流速关系的实验;故C不符合题意;
D、该实验中,当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强,且向上的液体压强大于
向下的液体压强,于是产生一个向上的压力差,所以乒乓球会上浮,则该实验能探究浮力产生的原因,故
D符合题意。
15.如图甲是小华在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,她猜想:浮力可能与液体的密度、物体
浸入液体的深度以及物体排开液体体积有关:如果她想探究浮力与排开液体体积的关系,在甲图实验的基
础上,接下来她应该完成图中的哪一个步骤( )
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】解:要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体
排开液体的体积,但是注意不能碰到底部,由以上四图可知C图符合。
16.图中A、B都浸没于液体中,A与容器侧壁紧密接触,B与容器底紧密接触。则:A 受到 浮力,B不受到 浮力(填“受到”或者“不受到”)。
【答案】受到;不受到。
【解析】解:浮力产生的原因上下表面的压力差,由题意知,A与容器壁紧密接触,上下表面有压力差,
A受到浮力;B与容器底紧密接触,上下表面没有压力差,所以B不受浮力作用。
17.如图所示,浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 1 的方向(选填序号),这是因为 浮力的
方向总是竖直向上的 。
【答案】1; 浮力的方向总是竖直向上的。
【解析】解:由浮力产生的原因可知:浮力的方向总是竖直向上的,故图中的小球受到的浮力的大小与小
球放置的位置无关,它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。
18.浸入 液体 或 气体 中的物体都会受到浮力的作用,浮力的方向总是 竖直向上 的。
【答案】液体;气体;竖直向上。
【解析】解:物体浸在液体或气体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表
面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体或气体对物体产生的一个向上的压力与向
下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体或气体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上
称为浮力。
方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
19.浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)的 竖直向上 托的力叫做浮力。浮力的方向总
是 竖直向上 的。
【答案】竖直向上;竖直向上。
【解析】解:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深
度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相
等,实际上,这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上称为浮力。方向与物
体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
20.小莺做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示,处理数据时,发现实验步骤有所遗漏,遗漏的步
骤为 测量空桶的重力 ,若将遗漏的步骤标注为d,实验步骤a、b、c、d中,弹簧测力计的示数依次为
F 、F 、F 、F .若这些示数之间的关系满足(用所给的字母表示) F ﹣ F = F ﹣ F ,则可验证阿基米
a b c d a b c d
德原理。【答案】(1)测量空桶的重力;(2)F ﹣F =F ﹣F 。
a b c d
【解析】解:(1)验证“验证阿基米德原理”实验,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空桶的重
力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:测量空桶的重力;
(2)由实验过程可知,物体浸没液体中受到的浮力:F浮 =F
a
﹣F
b
,物体排开液体的重力:G排 =F
c
﹣F
d
,
如果满足:F ﹣F =F ﹣F ,可以证明:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力
a b c d
的大小。
21.小明同学利用上面器材进行了浮力的探究实验:
(1)图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的 重力 大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示,合金块所受浮力是 0. 5 N;
(3)比较图B和图C可知,合金块在水中所受浮力与浸没的 深度 无关。
【答案】(1)重力;(2)0.5;(3)深度。
【解析】解:(1)用细线将合金块挂在弹簧测力计下,此时可得物体的重力G;
(2)由图A知,G=2N;
由图B知,F=1.5N,则F浮 =G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N;
(3)B、C两图物体都浸没在水中,深度不同,但浮力相同,可知合金块在水中所受浮力与浸没的深度无
关。
22.小华用图所示的实验,探究影响浮力大小的因素。(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是 测物体在水中受到的浮力 。
(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是 物体所受浮力的大小与液体的密度有关 ;
(3)小华研究浮力大小与深度的关系时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数 F与物体下表
面所处深度h的关系的图象,如图丁所示。根据图象可以判断出,此实验过程中浮力变化情况是先 变大
后 不变 。
【答案】(1)测物体在水中受到的浮力;
(2)同一物体在不同的液体中受到的浮力是不同的
(3)变大、不变。
【解析】解:(1)进行甲、乙两步实验,主要是为了测出物体在水中的浮力。
(2)进行乙、丙两步实验,物体排开液体的体积等于自身的体积,是相等的。浸在两种不同的液体中,
说明液体的密度是不同的,因此小华想验证的猜想是:物体所受浮力的大小与液化的密度有关。
(3)由弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系图象可以知道:弹簧测力计的示数随着深度的
增加是先变小再不变的,而测力计的示数等于物体重力减去物体浸在液体中的浮力。所以此实验过程中浮
力先增大后不变。
23.在探究“阿基米德原理”时,某同学按下图所示的顺序进行实验:
(1)你觉得最合理的实验顺序是 丁甲乙丙 。
(2)图乙所示的步骤中,石块浸没时所受的浮力 等于 该时刻桶中水所受的重力。(填“大于”、
“等于”或“小于”)。
【答案】(1)丁甲乙丙;(2)等于。
【解析】解:(1)合理的实验顺序是:
丁、测出空桶所受的重力;
甲、测出实心合金块所受的重力;
乙、把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出合金块所受的浮力,收集合金块排开的水;丙、测出桶和排开的水所受的重力。
(2)结合阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
24.一只鸭子漂浮在水面上,此时,它受到了 水 对它产生向上的浮力;一条金鱼在水里游泳,此时,
它 受到 (选填“受到”或“不受”)浮力作用。
【答案】水;受到。
【解析】解:一只鸭子漂浮在水面上,会受到水对鸭子向上的托力,这个托力就是鸭子受到的浮力;
一条金鱼在水里游泳,金鱼受到水向上的压力大于向下的压力,这个压力差即为金鱼受到的浮力。