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1、课后强化训练(十)浮力 一、填空题1. (2021吉安模拟)有一个圆柱形桥墩浸入河水中的体积为400 m3，则河水对桥墩的浮力是_N.解析：圆柱形桥墩因为与河底完全结合，所以它的下表面没有受到水给予它的向上的压力的作用，而我们又知道，浮力产生的原因是物体所受到的上下表面的压力差，桥墩下表面受到的河水给它的向上的压力为零，它受到的浮力也为零答案：0 2. (2021赣州模拟)用手将一重7 N的物体刚好全部压入水中，物体排开的水重为10 N，放手后物体将_(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为_N.解析：用手将物体全部压入水中时，已知物体排开的水重为10 N，由阿基米德原理知
2、此时物体所受的浮力也为10 N；放手后，因为物体受到的浮力10 N要大于物体的自重7 N，因此物体要上浮；待物体静止时漂浮，所受的浮力F浮G7 N.答案：上浮7 3.将一底面积为 0.01 m2 的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块受到的最大浮力为15 N，细线对木块的最大拉力为6 N.4. 如图所示，一段未点燃的圆柱形蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水中，缓慢地向水中加入适量的食盐，则这段蜡烛受到的浮力将_，圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强将_
3、(均选填“变大”“变小”或“不变”)解析：圆柱形蜡烛漂浮在水中，则蜡烛受到的浮力等于重力；如果在水中加入一些盐，蜡烛静止后仍然在水中漂浮，蜡烛受到的浮力仍等于其重力，因重力G不变，所以，蜡烛受到的浮力不变；因为蜡烛漂浮，下表面受到的压力等于浮力，浮力不变，下表面受到的压力不变，根据p知，圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强不变答案：不变不变 5. (2021南昌模拟)将一块冰块轻轻地放入一杯水中(水未溢出)，此时冰块处于_(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态，当冰完全熔化后水面将_(选填“上升”“下降”或“不变”).解析：因为冰的密度小于水的密度，所以冰块轻轻地放入一杯水中，此时冰块处于漂浮状态
4、；冰块漂浮于水面上，则F水gV排G冰；冰块熔化成水后，G水水gV水G冰.由可得水gV排水gV水，所以V排V水，即冰块熔化为水的体积等于冰块排开水的体积，所以冰块熔化后水面不变答案：漂浮不变 6. (2021赣州一模)体积是60 cm3、质量是54 g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是_g，将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是_g(酒精0.8103 kg/m3)解析：物体的密度物0.9 g/cm3，因为物酒精，物体在酒精中沉底，溢出酒精质量为m酒酒精V0.8 g/cm360 cm348 g.答案：5448 7. (2021南昌模拟)将一长方体物体浸没在装有水
5、的足够深的容器中恰好处于悬浮状态，如图所示，它的上表面受到的压力为1.8 N，物体受到的浮力大小为1.2 N，则该物体下表面受到的压力为_N，如将物体再下沉5 cm，则它受到的浮力大小为_N.解析：由浮力产生的原因F浮F下F上可知，该物体下表面受到的压力F下F浮F上1.2 N1.8 N3 N；因为物体浸没时排开水的体积不变，所以，由F浮gV排可知，物体再下沉5 cm后，受到的浮力仍为1.2 N不变答案：31.2 8. (2021上饶模拟)如图所示，有一个重5 N的物体漂浮在水面上，有五分之一的体积露出水面，则此时物体受到的浮力是_N，该物体的密度是_kg/m3.(取g10 N/kg)解析：因为
6、物体漂浮，所以物体受到的浮力F浮G5 N.由F浮水gV排可得，排开水的体积为V排5104 m3；因为物体有五分之一的体积露出水面，所以有五分之四的体积浸入水中，物体的体积VV排5104 m36.25104 m3.物体的质量m0.5 kg，物体的密度0.8103 kg/m3.答案：50.8103二、选择题 9. (2021抚州模拟)“潜龙三号”(如图所示)在深海复杂环境下成为我国海洋资源勘察的“神兵利器”当“潜龙三号”在水面下匀速下潜的过程中，下列有关它的说法正确的是()A所受到的浮力不变，压强变大B所受到的浮力小于重力C所受到的海水的压强不变，浮力不变D所受到的海水的压力保持不变解析：“潜龙三
7、号”在水面下匀速下潜的过程中，其排开海水的体积不变，故其所受浮力不变，深度增加，所以受到的海水的压强增大，故A正确，C错误；“潜龙三号”在水面下匀速下潜，因此受的是平衡力，重力与浮力的大小相等，故B错误；“潜龙三号”在水面下匀速下潜的过程中，受到的海水的压强增大，由p可知，所受到的海水的压力变大，故D错误答案：A 10. (2021赣州一模)小明在宠物店买了淡水热带鱼，为方便带回家，商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里如果小明将装着鱼且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中，则图中最有可能发生的情况是()解析：根据题意可知，塑料袋和鱼缸中的水均为淡水，且轻薄塑料袋的重力可忽略不计，由题图知，热
8、带鱼悬浮在袋内的水中，则热带鱼的密度等于水的密度；将塑料袋浸入水中，袋内外水的密度相同，只有当袋中水和鱼的总体积等于排开水的体积V排时，袋内水和热带鱼的总重力才等于受到的浮力，才能处于静止状态，即此时内外液面应相平答案：B 11. 大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示若两种液体的密度分别甲、乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则()A甲乙、F甲F乙 B甲乙、F甲F乙C乙甲、F甲甲、F甲F乙解析：两次密度计都漂浮，F浮G，则密度计在两种液体中受到的浮力相等，即F甲F乙；F浮液gV排G，由题图知，密度计排开液体的体积V甲排V乙排，所以液体的密度甲p乙解析：鸡蛋在甲中沉入水底，则
9、甲鸡蛋，F甲G，在图乙中悬浮，则乙鸡蛋，F乙G，所以，液体的密度甲乙，故A错误；鸡蛋受到的浮力F甲F乙，故C错误；由F浮G排m排g可知，鸡蛋排开液体的质量m甲m乙，故B正确；由题图可知液体的深度相同，根据pgh可知，液体对容器底的压强p甲p乙，故D错误答案：B 13. 重为5 N的小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为4 N 的水若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知酒F浮，所以由浮沉条件可知，小球在水中会下沉到烧杯的底部，小球的密度球水，根据F浮水gV排可知小球的体积VV排；由于酒水，则球酒，根据物体的浮沉条件可知，该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，一定会下沉，则小球此时受到浮力F浮酒gV酒gF浮；
10、由于酒水，所以F浮F浮4 N.答案：A 14. 一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160 g 煤油溢出将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180 g水溢出则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是(煤油0.8103 kg/m3，水1.0103 kg/m3，g10 N/kg)()A下沉，1.1 g/cm3 B漂浮，0.85 g/cm3C悬浮，1.0 g/cm3 D漂浮，0.9 g/cm3解析：G溢油m溢油g0.16 kg10 N/kg1.6 N；G溢水m溢水g0.18 kg10 N/kg1.8 N，则G溢油G溢水，由于大烧杯中是盛满液体的，则F浮油G溢油，F浮水G溢水，所以，F浮油F浮
11、油，根据浮沉条件可知，物块在煤油中一定下沉；由得，物块体积VV溢油200 cm3；假设物体完全浸没在水中时，由得排开水的质量m排水水V1 g/cm3200 cm3200 g180 g，即实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量，所以物体在水中并未完全浸没，则在水中漂浮，故A、C错误根据漂浮条件，GG排，则物体的质量mm排180 g，所以物体的密度0.9 g/cm3，故B错误，D正确答案：D 15. (2021南昌模拟)一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图所示，已
12、知水1.0103 kg/m3，取g10 N/kg，则下列说法中正确的是()A圆柱体所受的最大浮力为8 NB圆柱体的密度为2.5103 kg/m3C圆柱体的重力为9 ND圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400 Pa解析：由图像可知，当h0时，弹簧测力计示数为12 N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，GF拉12 N，故C错误；由图像可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力F浮GF12 N4 N8 N，故A正确；由F浮水gV排得V物V排8104 m3，由公式Gmg可求出物体的质量m1.2 kg，则圆柱体密度物1.5103 kg/m3，故B错误；
13、圆柱体下降过程中，由于液面上升，则圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为h7 cm3 cm4 cm0.04 m，因此受到的液体压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.04 m400 Pa，故D错误答案：A16. (2021赣州模拟)(多选)如图所示，放在水平面上的圆柱形容器中盛有60 的水，水面上漂浮着一只乒乓球，当水温降低到10 时，乒乓球仍处于漂浮状态若不考虑水的汽化，则水温下降的过程中，以下物理量没有发生变化的是()A乒乓球所受的浮力大小B乒乓球浸在液体中的深度C容器对水平面的压强D水对容器底部的压力解析：因为漂浮时浮力等于重力，所以乒乓球所受的浮力不变，故A符合题意；因为乒
14、乓球漂浮，浮力不变，温度降低，水的密度增大，由V排得，排开水的体积变小，乒乓球浸在液体中的深度变浅，故B不合题意；由公式p得，容器对水平面的压力和受力面积都没有变化，故容器对水平面的压强不变，故C符合题意；水和乒乓球的质量不变，重力不变，对容器底部的压力不变，故D符合题意答案：ACD三、实验题 17. (2021南昌模拟)如图所示是同学们在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数请回答以下问题：(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为_N；(2)分析图中乙、丙两图实验数据初步
15、可得物体所受的浮力大小与_有关；(3)分析图中_两图实验数据初步可得物体所受的浮力大小与液体密度有关解析：(1)图甲中测力计分度值为0.2 N，示数为4.8 N，根据甲、丙两图，由称重法测浮力，物体完全浸没在水中时所受的浮力为：F浮GF34.8 N2.8 N2 N；(2)分析乙、丙两图知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，由称重法测浮力，两图中物体受到的浮力不同，故可得物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；(3)研究物体所受的浮力大小与排开液体的密度关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁两图实验数据初步可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关答案：(1)2(2)排开液体的体
16、积(3)丙、丁 18. 用如图所示实验装置验证阿基米德原理当物块浸入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，回答下列问题：(1)如图所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对溢水杯底部的压强将会_(选填“变大”“不变”或“变小”).根据图中数据可知，实验中物块所受浮力是_ N，排开水的重力是_ N.(2)如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的_(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会_(选填“偏大”或“偏小”).(3)若换用酒精代替水进行实验，则F3的大小将变为_ N(水1103 kg/m3，酒精0.8103 kg/m3，g10 N/kg).解析：(1)物块浸入装满水的溢水杯中时，随着深度的增加，排开水的
17、体积先增大后不变，但溢水杯中水的深度不变，故水对容器底部的压强不变；由左图知物体的重力GF12 N，由右图知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F31.5 N，圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮GF32 N1.5 N0.5 N，由左图知空烧杯的重力为G杯F20.2 N，由右图知，烧杯和排开水的总重为F40.7 N，则G排F4G杯0.7 N0.2 N0.5 N.(2)根据实验数据可得出，物块浸没在水中时受到的浮力F浮，物块排开水所受的重力G排，比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系物块浸没在水中时受到的浮力F浮，是根据称重法得出的；溢水杯未装满水，对于F3的测量结果没有影响
18、，所以，测出的浮力F浮不变；物块放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则烧杯内所盛的水将小于物块排开水的体积，所以，排开水的重力会偏小(3)根据F浮水gV排可知物块体积VV排水5105 m3，则物块浸没在酒精中时受到的浮力F浮酒精gV0.8103 kg/m310 N/kg5105 m30.4 N，所以若换用酒精代替水进行实验，则F3的大小为F3GF浮2 N0.4 N1.6 N.答案：(1)不变0.50.5(2)排开水的重力偏小(3)1.6四、计算题 19.如图所示，正方体A的棱长为10 cm，在它的上面放一个正方体B，正方体B的棱长为2 cm，正方体B重2 N，此时正方体A恰好没入水中，已知g取1
19、0 N/kg，水1.0103 kg/m3.求：(1)B对A的压强；(2)正方体A受到浮力的大小；(3)正方体A的密度解析：(1)B对A的压强p5 000 Pa.(2)A体积为V(0.1 m)30.001 m3浸没后正方体A受到的浮力的大小F浮水Vg1.0103 kg/m30.001 m310 N/kg10 N.(3)A和B一起处于漂浮状态，所以正方体A的重力GAF浮GB10 N2 N8 N正方体A的质量m0.8 kg正方体A的密度0.8103 kg/m3.答案：(1)5 000 Pa(2)10 N(3)0.8103 kg/m3 20.如图所示的小球重10 N，用弹簧测力计挂着小球，并使小球的体
20、积浸在装有水、底面积为 0.05 m2 的容器中，此时弹簧测力计的示数为7 N(水1.0 g/cm3，g10 N/kg)(1)求小球此时受到的浮力；(2)求小球完全浸没时弹簧测力计的示数；(3)求小球完全浸没时水对容器底增加的压强(相对于浸入小球前).解析：(1)F浮1GF示13 N.(2)F浮27.5 NF示2GF浮22.5 N.(3)p150 Pa.答案：(1)3 N(2)2.5 N(3)150 Pa五、简答题 21. 如图甲所示，杯中放有一个用细线与杯底相连的小木块，细线体积忽略不计，当往杯中缓慢的匀速加水，直至木块完全没入水中(如图乙所示).请你在虚线方框内，大致画出浮力F浮与时间t的
21、图像(温馨提示：木”“”或“”)B.解析：(1)铁钉、石块放入水中可能会沉入水底，其密度都大于水的密度，因此猜想主要是依据物体的密度；(2)橡皮泥的体积V5 cm4 cm1 cm20 cm3，橡皮泥的密度1.2 g/cm3；(3)将这块橡皮泥分成相同的两块，设每块橡皮泥的重力为G0，由于实心球橡皮泥沉到容器底部，根据浮沉条件可知，实心球橡皮泥受到的浮力F浮甲G0，碗状橡皮泥漂浮在水面，根据漂浮条件可知，碗状橡皮泥受到的浮力F浮乙G0，由可得F浮甲V排甲，则乙杯中水面升高得较多；轮船制成空心的，就这样可大大增加排水的体积，从而增大可利用的浮力；(4)根据图丙可知，密度计排开A液体的体积多，由F浮gV排可得，液体A的密度较小，即AB.答案：(1)密度(2)1.2(3)小于乙空心浮力(4)