專題12.2 浮力丨測練丨作業一、選擇題1.如圖所示，Q為銅制零件，其上部為邊長L=0.2m的立方體，下部為邊長l=0.1m的立方體Q的下表面與容器底部粘合，且水面恰好與Q上表面相平，則零件所受的浮力為（g取10N/kg）（）。A0N B20N C60N D80N2.如圖，實心物體A、B懸掛在彈簧測力計下并浸沒在水中，當把盛水槽移走后，發現彈簧測力計的示數增加了相同的數值，那么A、B必有相同的（ ）。A.體積 B.質量 C.密度 D.重力3.將金屬塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數如圖中甲、乙所示則下列關于金屬塊的幾個物理量計算正確的是（）。A在水中受到的浮力為2N；B質量為3kg；C體積為10cm3；D密度為3.0103kg/m34.如圖所示，在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為5cm，體積為80cm3的均勻對稱石鼓，其下底表面與容器底部完全緊密接觸，石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力是（）（取g=10N/kg）。A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N5.如圖所示，重5 N的石塊浸沒在水中稱時為3 N，則石塊受到的浮力為()。A2 N B3 N C5 N D8 N6.小張看到雞蛋浮在鹽水面上，如圖所示，他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉。在此過程中，雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖象可能是下圖中的()。7.如圖所示，a、b是兩種物質質量與體積的關系圖象，分別用a、b兩種物質制成體積相等的甲、乙兩實心物體，浸沒在水中；松手穩定后（）。A乙漂浮，乙受到的浮力??；B甲漂浮，甲受到的浮力大；C乙下沉，甲受到的浮力大；D甲下沉，乙受到的浮力大8.小明有一正立方體金屬塊，他想知道該金屬塊的密度，于是將金屬塊浸沒在某種液體中，如圖甲所示，在將金屬塊緩緩從液體中豎直提出來的過程中，畫出了測力計拉力F隨提起高度h變化的圖象，如圖乙所示，則該金屬塊的密度約為（）。A2.7103kg/m3；B3.1103kg/m3；C3.5103/m3；D4.4103/m39.“094型”潛艇是我國自行研制的新一代潛艇，當它從深海中上浮而未露出水面的過程中，它受到海水的（ ）。A.壓強減小，浮力減小；B.壓強不變，浮力不變；C.壓強減小，浮力不變；D.壓強增大，浮力增大10.如圖所示，是一艘核動力航空母艦和直升飛機的示意圖，下列與物理知識有關的說法，其中正確的是（ ）。A直升飛機懸停在甲板上空時，直升機受到的重力和受到的壓力平衡；B當甲板上的飛機都升空執行任務后，航空母艦受到的浮力變小，浸入海中的深度變淺；C該航空母艦的動力來源于核聚變所產生的能量；D直升飛機懸停在空中時，不需要消耗能量11.有兩個相同的柱形燒杯分別盛滿水和某液體，將一實心圓柱體掛在彈簧測力計下，圖甲和乙分別是圓柱體逐漸浸入水和某液體中時，彈簧測力計的示數與圓柱體下表面離液面的距離關系。下列結論成立的是（ ）。A圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是2.4N；B圓柱體的底面積為 0.02m2；C液體的密度為1.2103kg/m3；D圓柱體在液體中漂浮時下表面受到的壓強為240Pa12.下列四個情景中，受到的浮力增大的物體是（ ）。A從深水處走向海岸沙灘的游泳者；B從長江駛入大海的輪船；C海面下正在下沉的潛水艇； D在碼頭裝載貨物的輪船13.小明和小強分別把體積相同的實心木塊和實心鐵塊同時浸沒在水中，松手后發現木塊上浮，鐵塊下沉；對上述現象他兩展開討論，你認為他們的說法中錯誤的是（）。A鐵塊的密度大于水的密度，木塊的密度小于水的密度；B在鐵塊下沉的過程中，鐵塊受到的浮力小于鐵塊受到的重力；C當兩物體都處于靜止狀態時，鐵塊受到的浮力大于木塊受到的浮力；D因為木塊受到的浮力比鐵塊受到的浮力大，所以木塊上浮，鐵塊下沉14.物理小組制作的潛水艇模型如圖所示。通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態時，若從A管吸氣，燒瓶將會()。A上浮，它受到的浮力增大；B下沉，它受到的浮力減?。籆下沉，它受到的浮力不變；D上浮，它受到的浮力不變15.將重為4 N、體積為6104 m3的物體投入一裝有適量水的溢水杯中，溢出水300g。若不計水的阻力，當物體靜止時，下列判斷正確的是()。A物體上浮，F浮6 N B物體懸浮，F浮4 NC物體漂浮，F浮4 N D物體沉在水底，F浮6 N16.甲、乙兩只完全相同的杯子盛有不同濃度的鹽水，將同一只雞蛋先后放入其中，當雞蛋靜止時，兩杯中液面相平，雞蛋所處的位置如圖所示則下列說法正確的是（）。A雞蛋在乙杯中受到的浮力較大；B雞蛋在甲杯里排開液體的質量較大；C乙杯底部所受液體的壓強較大；D甲杯底部所受液體的壓力較大二、填空題17.將重為2 N的木塊放入燒杯中，靜止時木塊所受浮力的大小為 N，浮力的方向 。木塊排開水的體積為________m3；放入木塊后，燒杯底部所受水的壓強________(填“變大”“變小”或“不變”)。(取g10 N/kg)18.一個重12 N，體積為800 cm3的小球，用手抓住將它浸沒在水中，它受到的浮力是________N；松開手后，小球將________(填“上浮”“下沉”或“懸浮”)，此過程中小球受到水的壓強________(填“變大”“變小”或“不變”)，浮力________(填“變大”“變小”或“不變”)。(取g10 N/kg)19.體積為100 cm3的鐵塊浸沒水中，排開水的重力是 N，受到的浮力是 N。如果將它浸沒酒精中，受到的浮力是 N。( g取10 Nkg 酒精=0.8103 kg/ m3 )20如圖甲所示，彈簧測力計示數為5 N。如圖乙所示，小球一半浸在水中，測力計示數為2 N。則小球受到的浮力為______N，小球的體積為______cm3。剪斷懸吊小球的細線，小球在水中穩定時受到的浮力為______N。(取g10 N/kg)21.普通潛水艇從海面下潛但未全部沒入海水的過程中，它所受的浮力逐漸________(填“變大”“不變”或“變小”)；若潛水艇懸浮在海水中，當用壓縮空氣把水艙中的海水排出一部分時，潛水艇將________(填“上浮”或“下沉”)；在露出海面之前，潛水艇所受的浮力將________(填“變大”“不變”或“變小”)。22.把重5 N、密度為0.9103 kg/m3的實心物體投入水中。當物體靜止時，物體處于________(填“漂浮”“懸浮”或“沉在水底”)狀態，物體所受的浮力是________N，物體排開的水的重力是________N。(水的密度為1.0103 kg/m3)三、實驗探究題23.小剛同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究；下圖表示探究的過程及有關數據。（1）分析、，說明浮力大小跟 有關。（2）分析 ，說明浮力大小跟液體的密度有關。（3）物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是 N。（4）根據圖中的實驗數據，該金屬塊的密度是 kg/m3。（g取10N/kg）四、計算題24.如圖所示，在容器底部固定一輕質彈簧，彈簧上方連有正方體木塊A，容器側面的底部有一個由閥門B控制的出水口，當容器中水深為20cm時，木塊A有3/5的體積浸在水中，此時彈簧恰好處于自然狀態，即沒有發生形變（已知水的密度為1.0103kg/m3，不計彈簧所受的浮力，g取10N/kg）。（1）求此時容器底部受到水的壓強；（2）求木塊A的密度；（3）先向容器內緩慢加水，直至木塊A剛好完全浸沒在水中，此時彈簧對木塊的作用力為F1，再打開閥門B緩慢放水，直至木塊A完全離開水面時，再關閉閥門B，此時彈簧對木塊A的作用力為F2，求F1與F2之比。25.小明用圓柱形容器制作了一個測量物體質量的裝置，它的底部較重，可以豎直漂浮在水面，總質量為0.2kg、底面積為310-3m2。不放物體時，在與水面所對應位置處標注質量為“0”的刻度線，如圖1所示。請解答下列問題：（g取10N/kg）（1）不放物體時，求該裝置所受的浮力？（2）如圖2所示，在該裝置中放入一個體積為210-5m3的物塊A，圓柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此時，該裝置受到的浮力是多大？與水面所對應位置的刻度線應標為多少克？（3）求物塊A的密度是多少？專題12.2 浮力丨測練丨作業答案一、選擇題1.【答案】C。【解析】知道浮力的產生是上下表面的壓強差，那么下部立方體由于與與容器底部粘合，水沒有產生向上的壓力；上部立方體的下表面積的一部分受到壓力，則求出受力面積，利用p=gh求出下表面的壓強，然后利用F=PS即可求得立方體受到水對它的浮力大小。解答：因為下部立方體由于與與容器底部粘合，所以水沒有產生向上的壓力。因為上部立方體的下表面積的一部分（與水接觸）受到向上的壓力，所以S=L2-l2=（0.2m）2-（0.1m）2=0.03m2，上部立方體的下表面的壓強為p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2000pa，因為浮力的產生是上下表面的壓強差，所以F浮=pS=2000Pa0.03m2=60N。故選C。2.【答案】A。【解析】把盛水槽移走后，發現彈簧測力計的示數增加了相同的數值，說明A、B受到的浮力大小相等，由F浮=水gV排得，A、B排開水的體積相等，即A、B具有相同的體積。故選A。3.【答案】D?！窘馕觥浚?）物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，其關系為G=F浮+F拉，浸沒在水中：G=F浮1+F拉1，浸沒在酒精中：G=F浮2+F拉2，即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2，又由阿基米德原理F浮=液gV排，水gV排+F拉1=酒精gV排+F拉2，即1.0103kg/m310N/kgV排+2N=0.8103kg/m310N/kgV排+2.2N，V排=110-4m3，物體完全浸沒，故V物=V排=110-3m3，故選項C錯誤。（2）在水中受到的浮力F浮=液gV排=1.0103kg/m310N/kg110-4m=1N，故選項A錯誤。（3）浸沒在水中時，重力G=F浮1+2N=1N+2N=3N，質量；故B錯誤。（4）物體的密度，故選項D正確。故選D。4.【答案】B。【解析】由于下底面與容器緊密接觸，因為圓柱底面與水缸底面緊密接觸，所以沒有向上的壓力，又圓柱上底面與水面相平，所以也沒有向下的壓力，這部分與浮力無關，排開水的體積的計算應去掉中間圓柱的體積。石鼓排開水的體積：v排=80cm3-10cm25cm=30cm3=3010-6m3，石鼓受到水的浮力：F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg3010-6m3=0.3N。故選B。5.【答案】B?！窘馕觥渴瘔K所受浮力等于石塊在空氣中的重力減去石塊在水中時測力計的示數。由題知，G=8N，F示=5N，則石塊受到的浮力：F浮=G-F示=8N-5N=3N；故選B。6.【答案】D?！窘馕觥縿傞_始雞蛋漂浮在水面上，是因為鹽水的密度大于雞蛋的密度，緩慢加入清水的過程使得液體密度減小，但是在等于雞蛋密度前，雞蛋仍處于漂浮狀態，仍是平衡，浮力仍然等于重力，因此浮力在第一階段是不變化的。當鹽水密度小于雞蛋密度時，雞蛋會沉底，此后雞蛋排開水的體積不再變化，根據浮力公式，體積不變而密度逐漸減小所以浮力逐漸減小，但是液體的密度會逐漸趨于水的密度，所以浮力會趨于等于在清水中的浮力而不可能減小到0；A錯，D對。7.【答案】A?！窘馕觥坑蓤D可知：甲物體的密度：，乙物體的密度：；體積相等的甲、乙兩實心物體，浸沒在水中，由于a水b，則甲、乙兩實心物體在水中穩定后甲下沉，乙漂浮。所以，V排甲V排乙，根據F浮=水gV排可知：F浮甲F浮乙。8.【答案】D?！窘馕觥慨斀饘賶K完全露出液面，沒有浸入水中時，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即在4cm以上，從圖可知，該金屬塊重力為：G=F拉=0.35N。因為G=mg，所以金屬塊的質量為：；由圖乙可知：由于h=2cm露出液面，到h=4cm時正立方體金屬塊離開液面，則正方體的邊長L=2cm，所以正方體體積V=L3=（2102m）3=8106m3，金屬塊的密度為：。故正確答案是D。9.【答案】C?！窘馕觥课矬w受到的浮力等于物體排開液體的重量，物體只要浸沒在液體中，它排開液體的體積不變，受到的浮力不變。液體內部的壓強與其深度成正比。當潛艇上浮過程中，深度逐漸變小，液體壓強逐漸變小。從以上給出的答案看，正確的是C。10.【答案】B?！窘馕觥緼直升飛機懸停在甲板上空時，直升機受到的重力和受到的壓力平衡；此說法錯誤。直升機懸停在甲板上空時，它受到的重力與其升力是平衡力。B當甲板上的飛機都升空執行任務后，航空母艦受到的浮力變小，浸入海中的深度變淺；此說法正確。甲板上飛機少了，物體的質量變小，它排開海水的體積變小，浮力變小，航空母艦浸入海水中的深度變淺。C該航空母艦的動力來源于核聚變所產生的能量；此說法錯誤。核動力航空母艦核聚變產生的能量推動發動機工作，發動機渦輪旋轉推動海水，航空母艦受到海水的推力。D直升飛機懸停在空中時，不需要消耗能量；此說法錯誤。直升機懸停在空中時，直升機照樣需要消耗能量。正確答案是B。11.【答案】D?！窘馕觥坑杉滓覂蓤D可以看出，物體的重力（重量）是2.4N，當它逐漸進入液體中時，圓柱體受到的浮力逐漸增大，彈簧測力計的示數逐漸變??；由乙圖可知，當圓柱體下表面距離液面為1cm時，彈簧測力計示數為0，說明此時圓柱體的重量和浮力相等；由甲圖可知，當圓柱體下降到下表面距離液面2cm時，彈簧測力計示數不再發生變化，說明圓柱體的高度是2cm；同時也說明圓柱體漂浮在液體中。液體密度大于水的密度。由圖甲可求得圓柱體體積為：；由圖乙求得液體密度為：。故，圓柱體在液體漂浮時，其下表面的壓強為：。12.【答案】D?！窘馕觥緼從深水處走向海岸沙灘的游泳者；所受浮力變小，不符合題意。B從長江駛入大海的輪船；只要輪船質量不變，在長江和在大海中所受浮力相同，故B不符合題意。C海面下正在下沉的潛水艇；所受浮力不變，只是潛水艇受到的重力逐漸增大，導致下沉，故C不符合題意。D在碼頭裝載貨物的輪船；輪船上的貨物逐漸增大，輪船排開海水的體積逐漸增大，浮力逐漸增大，故D符合題意。13.【答案】D?！窘馕觥緼：實心木塊和實心鐵塊同時浸沒在水中，根據物體的浮沉條件，木塊上浮說明木塊的密度小于水的密度，鐵塊下沉說明鐵塊的密度大于水的密度，故A正確。B：在鐵塊下沉的過程中，根據物體的浮沉條件，鐵塊受到的浮力小于鐵塊受到的重力，故B正確。C：當兩物體都處于靜止狀態時，由于木塊上浮則，木塊排開的水的條件小于鐵塊排開的條件，根據阿基米德原理可知：木塊受到的浮力小于鐵塊受到的浮力，故C正確。D：當都浸沒在水中時，根據阿基米德原理可知，此時與木塊受到的浮力相等；木塊上浮是由于木塊受到的浮力大于木塊受到的重力；鐵塊下沉是由于鐵塊到的浮力小于鐵塊受到的重力；故D錯誤。14.【答案】C?！窘馕觥咳魪腁管吸氣，液體進入燒瓶內，自身重增大，但浮力不變，所以將下沉，在下沉過程中排開液體體積不變，所以浮力不變。故選C。15.【答案】C?！窘馕觥恐牢矬w的重，利用重力公式求物體的質量，又知道物體的體積，利用密度公式求物體的密度；求出了物體的密度，和水的密度比較，根據物體的浮沉條件確定物體在水中的狀態和受到的浮力。解答：因為G=mg=Vg，所以物體的密度：，因為水，所以物體在水中將漂浮。物體在水中受到的浮力：F浮=G=4N。故選C。16.【答案】C?！窘馕觥坑蓤D可知，雞蛋在甲杯中懸浮，在乙杯中漂浮，則浮沉條件可知，它們此時所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，因此所排開液體的質量也相同；故A、B錯誤。雞蛋在甲杯中懸浮，在乙杯中漂浮，說明甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度，又因為兩杯中液面相平，由公式p=gh可知，乙杯底部所受液體的壓強較大，故C正確。由公式得，兩杯底面積相同，乙杯底部所受液體的壓強較大，故乙杯底部所受液體的壓力較大，故D錯誤。二、填空題17.【答案】2，向上，2104，變大。【解析】木塊漂浮，木塊受到的浮力：F浮G2 N，浮力的方向是豎直向上；因為F浮水V排g，所以木塊排開水的體積：V排2104m3；放入木塊后，水深h變大，因為pgh，所以燒杯底部所受水的壓強變大。答案：2，向上，2104，變大。18.【答案】8，下沉，變大，不變。【解析】物體完全浸沒水中，則所受浮力F=gV=1.0103kg/m310N/kg800cm3=8N；并且浮力大小只與排開水的體積有關和深度無關，故下沉時浮力大小不變；因GF，小球受合力向下，故小球將下沉；在下沉過程中，小球所在深度變大，由P=gh可得，小球所受壓強變大，但浮力不變。故答案為：8，下沉，變大，不變。19.【答案】1、1、0.8?！窘馕觥拷胍后w中的物體，受到的浮力等于物體排開液體的重力，浮力公式為：。解答：體積為100 cm3的鐵塊浸沒水中，排開水的重力是：；它受到的浮力也是1N。如果在酒精中，受到的浮力為：。20【答案】3；600；5?！窘馕觥坑深}意知：小球的重力G=5N，一半浸在水中時測力計示數F拉=2N，水的密度水=1.0103kg/m3，g=10N/kg，則小球受到的浮力F浮=GF拉=5N2N=3N，小球的體積，再由題知，小球浸沒時受到的浮力為6N，大于小球的重力，剪斷懸線后，小球上浮，在水中穩定時處于漂浮狀態，受到的浮力等于重力，為5N。故答案為：3；600；5。21.【答案】變大；上浮；不變。【解析】普通潛水艇從海面下潛但未全部沒入海水的過程中，V排不斷增大，由F浮=水gV排可知它所受的浮力逐漸增大，當將水艙內的水排出一部分后，潛水艇的重力減小，故重力小于浮力，潛水艇將上浮，在未露出水出之前，由于排開水的體積不變，故潛水艇所受到的浮力不變。故答案為：變大；上?。徊蛔?。22.【答案】漂??；5；510-4?！窘馕觥浚?）利用物體的浮沉條件判定：實心物體密度小于水的密度，故物體漂浮在水面上；（2）物體漂浮在水面上，浮力等于物體重力；（3）利用阿基米德原理可知物體排開水的體積。（1）因為物=0.9103kg/m3水，所以物體靜止時，物體漂浮。（2）因為物體漂浮，所以F浮=G物=5N。（3）因為F浮=G排=水gV排，所以。故答案為：漂浮；5；510-4。三、實驗探究題23.【答案】（1）排開液體的體積；（2）；（3）4.4；（4）2.4103。【解析】（1）由圖可知，液體的密度相同而物體排開液體的體積不同，物體排開液體的體積越大，彈簧測力計示數越小，由F浮=GF可知物體受到的浮力越大，由此可得：浮力大小跟排開液體中的體積有關；（2）探究浮力大小與液體的密度有關時應控制排開液體的體積相同，液體密度不同；由圖可知，由所示實驗分析可說明說明浮力大小跟液體的密度有關；（3）由圖可知，物體的重力G=12N，物體浸沒在酒精中時測力計示數為7.6N，則所受的浮力是：F浮=GF=12N7.6N=4.4N；（4）根據G=mg可得，金屬塊質量：，圖中金屬塊浸沒在水中時，測力計示數為7N，由F浮=G排=液gV排得金屬塊體積：，所以金屬塊的密度為：。答案：（1）排開液體的體積；（2）；（3）4.4；（4）2.4103。四、計算題24.【解析】（1）當容器中水深為20cm時，容器底部受到水的壓強：p=水gh=1103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa；（2）彈簧恰好處于自然狀態時沒有發生形變，則此時木塊漂浮，所以，F浮=G，即：水gV排=木gV木，已知V排=V木。所以，木=水=1.0103kg/m3=0.6103kg/m3。（3）木塊完全浸沒時，物體A受到向上的浮力、向下的重力、彈簧向下的彈力而處于平衡狀態，根據力的平衡條件可得，F浮=G+F1，則彈簧對木塊的作用力：F1=F浮G=水gV木木gV木=水gV木水gV木=水gV木；木塊A完全離開水面時，物體A受到豎直向上的彈力和豎直向下的重力處于平衡狀態，則彈簧對木塊的作用力：F2=G=木gV木=水gV木，所以F1：F2=水gV木：水gV木=2：3?！敬鸢浮浚?）此時容器底部受到的水的壓強為2103Pa；（2）木塊A的密度為0.6103kg/m3；（3）F1與F2之比為2：3。25.【解析】（1）該裝置的重力為G=mg=0.2kg10N/kg=2N；物體漂浮，由二力平衡條件可知 F浮1= G=2N。（2）該裝置排開水的體積為V排=Sh=310-3m20.1m=310-4m3，所受的浮力為F浮2=水g V排=1.0103kg/m310N/kg310-4m3=3N。漂浮 G總= F浮2=3N；物塊A的重力為GA=G總-G=3N-2N=1N。與水面對應位置處刻度應標mA= GA/g=1N/10N/kg=0.1kg=100g。（3）物塊A的密度是 。 14