资源描述：
专题12.2 浮力丨测练丨作业一、选择题1.如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L0.2m的立方体，下部为边长l0.1m的立方体Q的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为（g取10N/kg）（）。A0N B20N C60N D80N2.如图，实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中，当把盛水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值，那么A、B必有相同的（ ）。A.体积 B.质量 C.密度 D.重力3.将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（）。A在水中受到的浮力为2N；B质量为3kg；C体积为10cm3；D密度为3.0103kg/m34.如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）（取g10N/kg）。A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N5.如图所示，重5 N的石块浸没在水中称时为3 N，则石块受到的浮力为。A2 N B3 N C5 N D8 N6.小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的。 7.如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图象，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中；松手稳定后（）。A乙漂浮，乙受到的浮力小；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.小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在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，则该金属块的密度约为（）。A2.7103kg/m3；B3.1103kg/m3；C3.5103/m3；D4.4103/m39.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的（ ）。 A.压强减小，浮力减小；B.压强不变，浮力不变；C.压强减小，浮力不变；D.压强增大，浮力增大10.如图所示，是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图，下列与物理知识有关的说法，其中正确的是（ ）。A直升飞机悬停在甲板上空时，直升机受到的重力和受到的压力平衡；B当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰受到的浮力变小，浸入海中的深度变浅；C该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量；D直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量11.有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体，将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下，图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时，弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是（ ）。A圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N；B圆柱体的底面积为 0.02m2；C液体的密度为1.2103kg/m3；D圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240Pa12.下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）。A从深水处走向海岸沙滩的游泳者；B从长江驶入大海的轮船；C海面下正在下沉的潜水艇； D在码头装载货物的轮船13.小明和小强分别把体积相同的实心木块和实心铁块同时浸没在水中，松手后发现木块上浮，铁块下沉；对上述现象他两展开讨论，你认为他们的说法中错误的是（）。A铁块的密度大于水的密度，木块的密度小于水的密度；B在铁块下沉的过程中，铁块受到的浮力小于铁块受到的重力；C当两物体都处于静止状态时，铁块受到的浮力大于木块受到的浮力；D因为木块受到的浮力比铁块受到的浮力大，所以木块上浮，铁块下沉14.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会。A上浮，它受到的浮力增大；B下沉，它受到的浮力减小；C下沉，它受到的浮力不变；D上浮，它受到的浮力不变15.将重为4 N、体积为6104 m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g。若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是。A物体上浮，F浮6 N B物体悬浮，F浮4 NC物体漂浮，F浮4 N D物体沉在水底，F浮6 N16.甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示则下列说法正确的是（）。A鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大；B鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大；C乙杯底部所受液体的压强较大；D甲杯底部所受液体的压力较大二、填空题17.将重为2 N的木块放入烧杯中，静止时木块所受浮力的大小为 N，浮力的方向 。木块排开水的体积为________m3；放入木块后，烧杯底部所受水的压强________填“变大”“变小”或“不变”。取g10 N/kg18.一个重12 N，体积为800 cm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，它受到的浮力是________N；松开手后，小球将________填“上浮”“下沉”或“悬浮”，此过程中小球受到水的压强________填“变大”“变小”或“不变”，浮力________填“变大”“变小”或“不变”。取g10 N/kg19.体积为100 cm3的铁块浸没水中，排开水的重力是 N，受到的浮力是 N。如果将它浸没酒精中，受到的浮力是 N。 g取10 Nkg 酒精0.8103 kg/ m3 20如图甲所示，弹簧测力计示数为5 N。如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为______N，小球的体积为______cm3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为______N。取g10 N/kg21.普通潜水艇从海面下潜但未全部没入海水的过程中，它所受的浮力逐渐________填“变大”“不变”或“变小”；若潜水艇悬浮在海水中，当用压缩空气把水舱中的海水排出一部分时，潜水艇将________填“上浮”或“下沉”；在露出海面之前，潜水艇所受的浮力将________填“变大”“不变”或“变小”。22.把重5 N、密度为0.9103 kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于________填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”状态，物体所受的浮力是________N，物体排开的水的重力是________N。水的密度为1.0103 kg/m3三、实验探究题23.小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究；下图表示探究的过程及有关数据。（1）分析、、，说明浮力大小跟 有关。（2）分析 ，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。（4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是 kg/m3。（g取10N/kg）四、计算题24.如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有3/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，即没有发生形变（已知水的密度为1.0103kg/m3，不计弹簧所受的浮力，g取10N/kg）。（1）求此时容器底部受到水的压强；（2）求木块A的密度；（3）先向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没在水中，此时弹簧对木块的作用力为F1，再打开阀门B缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求F1与F2之比。25.小明用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.2kg、底面积为310-3m2。不放物体时，在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线，如图1所示。请解答下列问题（g取10N/kg）（1）不放物体时，求该装置所受的浮力（2）如图2所示，在该装置中放入一个体积为210-5m3的物块A，圆柱形容器的底部在水面下的深度h0.1m。此时，该装置受到的浮力是多大与水面所对应位置的刻度线应标为多少克（3）求物块A的密度是多少专题12.2 浮力丨测练丨作业答案一、选择题1.【答案】C。【解析】知道浮力的产生是上下表面的压强差，那么下部立方体由于与与容器底部粘合，水没有产生向上的压力；上部立方体的下表面积的一部分受到压力，则求出受力面积，利用pgh求出下表面的压强，然后利用FPS即可求得立方体受到水对它的浮力大小。解答因为下部立方体由于与与容器底部粘合，所以水没有产生向上的压力。因为上部立方体的下表面积的一部分（与水接触）受到向上的压力，所以SL2-l2（0.2m）2-（0.1m）20.03m2，上部立方体的下表面的压强为pgh1.0103kg/m310N/kg0.2m2000pa，因为浮力的产生是上下表面的压强差，所以F浮pS2000Pa0.03m260N。故选C。2.【答案】A。【解析】把盛水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值，说明A、B受到的浮力大小相等，由F浮水gV排得，A、B排开水的体积相等，即A、B具有相同的体积。故选A。3.【答案】D。【解析】（1）物体浸没在液体中受到浮力、重力、拉力作用，其关系为GF浮F拉，浸没在水中GF浮1F拉1，浸没在酒精中GF浮2F拉2，即F浮1F拉1F浮2F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2N0.8103kg/m310N/kgV排2.2N，V排110-4m3，物体完全浸没，故V物V排110-3m3，故选项C错误。（2）在水中受到的浮力F浮液gV排1.0103kg/m310N/kg110-4m1N，故选项A错误。（3）浸没在水中时，重力GF浮12N1N2N3N，质量；故B错误。（4）物体的密度，故选项D正确。故选D。4.【答案】B。【解析】由于下底面与容器紧密接触，因为圆柱底面与水缸底面紧密接触，所以没有向上的压力，又圆柱上底面与水面相平，所以也没有向下的压力，这部分与浮力无关，排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。石鼓排开水的体积v排80cm3-10cm25cm30cm33010-6m3，石鼓受到水的浮力F浮gV排1.0103kg/m310N/kg3010-6m30.3N。故选B。5.【答案】B。【解析】石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数。由题知，G8N，F示5N，则石块受到的浮力F浮G-F示8N-5N3N；故选B。6.【答案】D。【解析】刚开始鸡蛋漂浮在水面上，是因为盐水的密度大于鸡蛋的密度，缓慢加入清水的过程使得液体密度减小，但是在等于鸡蛋密度前，鸡蛋仍处于漂浮状态，仍是平衡，浮力仍然等于重力，因此浮力在第一阶段是不变化的。当盐水密度小于鸡蛋密度时，鸡蛋会沉底，此后鸡蛋排开水的体积不再变化，根据浮力公式，体积不变而密度逐渐减小所以浮力逐渐减小，但是液体的密度会逐渐趋于水的密度，所以浮力会趋于等于在清水中的浮力而不可能减小到0；A错，D对。7.【答案】A。【解析】由图可知甲物体的密度，乙物体的密度；体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，由于a水b，则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉，乙漂浮。所以，V排甲V排乙，根据F浮水gV排可知F浮甲F浮乙。8.【答案】D。【解析】当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即在4cm以上，从图可知，该金属块重力为GF拉0.35N。因为Gmg，所以金属块的质量为；由图乙可知由于h2cm露出液面，到h4cm时正立方体金属块离开液面，则正方体的边长L2cm，所以正方体体积VL3（2102m）38106m3，金属块的密度为。故正确答案是D。9.【答案】C。【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重量，物体只要浸没在液体中，它排开液体的体积不变，受到的浮力不变。液体内部的压强与其深度成正比。当潜艇上浮过程中，深度逐渐变小，液体压强逐渐变小。从以上给出的答案看，正确的是C。10.【答案】B。【解析】A直升飞机悬停在甲板上空时，直升机受到的重力和受到的压力平衡；此说法错误。直升机悬停在甲板上空时，它受到的重力与其升力是平衡力。B当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰受到的浮力变小，浸入海中的深度变浅；此说法正确。甲板上飞机少了，物体的质量变小，它排开海水的体积变小，浮力变小，航空母舰浸入海水中的深度变浅。C该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量；此说法错误。核动力航空母舰核聚变产生的能量推动发动机工作，发动机涡轮旋转推动海水，航空母舰受到海水的推力。D直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量；此说法错误。直升机悬停在空中时，直升机照样需要消耗能量。正确答案是B。11.【答案】D。【解析】由甲乙两图可以看出，物体的重力（重量）是2.4N，当它逐渐进入液体中时，圆柱体受到的浮力逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐变小；由乙图可知，当圆柱体下表面距离液面为1cm时，弹簧测力计示数为0，说明此时圆柱体的重量和浮力相等；由甲图可知，当圆柱体下降到下表面距离液面2cm时，弹簧测力计示数不再发生变化，说明圆柱体的高度是2cm；同时也说明圆柱体漂浮在液体中。液体密度大于水的密度。由图甲可求得圆柱体体积为；由图乙求得液体密度为。故，圆柱体在液体漂浮时，其下表面的压强为。12.【答案】D。【解析】A从深水处走向海岸沙滩的游泳者；所受浮力变小，不符合题意。B从长江驶入大海的轮船；只要轮船质量不变，在长江和在大海中所受浮力相同，故B不符合题意。C海面下正在下沉的潜水艇；所受浮力不变，只是潜水艇受到的重力逐渐增大，导致下沉，故C不符合题意。D在码头装载货物的轮船；轮船上的货物逐渐增大，轮船排开海水的体积逐渐增大，浮力逐渐增大，故D符合题意。13.【答案】D。【解析】A实心木块和实心铁块同时浸没在水中，根据物体的浮沉条件，木块上浮说明木块的密度小于水的密度，铁块下沉说明铁块的密度大于水的密度，故A正确。B在铁块下沉的过程中，根据物体的浮沉条件，铁块受到的浮力小于铁块受到的重力，故B正确。C当两物体都处于静止状态时，由于木块上浮则，木块排开的水的条件小于铁块排开的条件，根据阿基米德原理可知木块受到的浮力小于铁块受到的浮力，故C正确。D当都浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，此时与木块受到的浮力相等；木块上浮是由于木块受到的浮力大于木块受到的重力；铁块下沉是由于铁块到的浮力小于铁块受到的重力；故D错误。14.【答案】C。【解析】若从A管吸气，液体进入烧瓶内，自身重增大，但浮力不变，所以将下沉，在下沉过程中排开液体体积不变，所以浮力不变。故选C。15.【答案】C。【解析】知道物体的重，利用重力公式求物体的质量，又知道物体的体积，利用密度公式求物体的密度；求出了物体的密度，和水的密度比较，根据物体的浮沉条件确定物体在水中的状态和受到的浮力。解答因为GmgVg，所以物体的密度，因为水，所以物体在水中将漂浮。物体在水中受到的浮力F浮G4N。故选C。16.【答案】C。【解析】由图可知，鸡蛋在甲杯中悬浮，在乙杯中漂浮，则浮沉条件可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，因此所排开液体的质量也相同；故A、B错误。鸡蛋在甲杯中悬浮，在乙杯中漂浮，说明甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度，又因为两杯中液面相平，由公式pgh可知，乙杯底部所受液体的压强较大，故C正确。由公式得，，两杯底面积相同，乙杯底部所受液体的压强较大，故乙杯底部所受液体的压力较大，故D错误。二、填空题17.【答案】2，向上，2104，变大。【解析】木块漂浮，木块受到的浮力F浮G2 N，浮力的方向是竖直向上；因为F浮水V排g，所以木块排开水的体积V排2104m3；放入木块后，水深h变大，因为pgh，所以烧杯底部所受水的压强变大。答案2，向上，2104，变大。18.【答案】8，下沉，变大，不变。【解析】物体完全浸没水中，则所受浮力FgV1.0103kg/m310N/kg800cm38N；并且浮力大小只与排开水的体积有关和深度无关，故下沉时浮力大小不变；因GF，小球受合力向下，故小球将下沉；在下沉过程中，小球所在深度变大，由Pgh可得，小球所受压强变大，但浮力不变。故答案为8，下沉，变大，不变。19.【答案】1、1、0.8。【解析】浸入液体中的物体，受到的浮力等于物体排开液体的重力，浮力公式为。解答体积为100 cm3的铁块浸没水中，排开水的重力是；它受到的浮力也是1N。如果在酒精中，受到的浮力为。20【答案】3；600；5。【解析】由题意知小球的重力G5N，一半浸在水中时测力计示数F拉2N，水的密度水1.0103kg/m3，g10N/kg，则小球受到的浮力F浮GF拉5N2N3N，小球的体积，再由题知，小球浸没时受到的浮力为6N，大于小球的重力，剪断悬线后，小球上浮，在水中稳定时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，为5N。故答案为3；600；5。21.【答案】变大；上浮；不变。【解析】普通潜水艇从海面下潜但未全部没入海水的过程中，V排不断增大，由F浮水gV排可知它所受的浮力逐渐增大，当将水舱内的水排出一部分后，潜水艇的重力减小，故重力小于浮力，潜水艇将上浮，在未露出水出之前，由于排开水的体积不变，故潜水艇所受到的浮力不变。故答案为变大；上浮；不变。22.【答案】漂浮；5；510-4。【解析】（1）利用物体的浮沉条件判定实心物体密度小于水的密度，故物体漂浮在水面上；（2）物体漂浮在水面上，浮力等于物体重力；（3）利用阿基米德原理可知物体排开水的体积。（1）因为物0.9103kg/m3水，所以物体静止时，物体漂浮。（2）因为物体漂浮，所以F浮G物5N。（3）因为F浮G排水gV排，所以。故答案为漂浮；5；510-4。三、实验探究题23.【答案】（1）排开液体的体积；（2）；（3）4.4；（4）2.4103。【解析】（1）由图可知，液体的密度相同而物体排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮GF可知物体受到的浮力越大，由此可得浮力大小跟排开液体中的体积有关；（2）探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同，液体密度不同；由图可知，由所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关；（3）由图可知，物体的重力G12N，物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N，则所受的浮力是F浮GF12N7.6N4.4N；（4）根据Gmg可得，金属块质量，图中金属块浸没在水中时，测力计示数为7N，由F浮G排液gV排得金属块体积，所以金属块的密度为。答案（1）排开液体的体积；（2）；（3）4.4；（4）2.4103。四、计算题24.【解析】（1）当容器中水深为20cm时，容器底部受到水的压强p水gh1103kg/m310N/kg0.2m2103Pa；（2）弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变，则此时木块漂浮，所以，F浮G，即水gV排木gV木，已知V排V木。所以，木水1.0103kg/m30.6103kg/m3。（3）木块完全浸没时，物体A受到向上的浮力、向下的重力、弹簧向下的弹力而处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，F浮GF1，则弹簧对木块的作用力F1F浮G水gV木木gV木水gV木水gV木水gV木；木块A完全离开水面时，物体A受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力处于平衡状态，则弹簧对木块的作用力F2G木gV木水gV木，所以F1F2水gV木水gV木23。【答案】（1）此时容器底部受到的水的压强为2103Pa；（2）木块A的密度为0.6103kg/m3；（3）F1与F2之比为23。25.【解析】（1）该装置的重力为Gmg0.2kg10N/kg2N；物体漂浮，由二力平衡条件可知 F浮1 G2N。（2）该装置排开水的体积为V排Sh310-3m20.1m310-4m3，所受的浮力为F浮2水g V排1.0103kg/m310N/kg310-4m33N。漂浮 G总 F浮23N；物块A的重力为GAG总-G3N-2N1N。与水面对应位置处刻度应标mA GA/g1N/10N/kg0.1kg100g。（3）物块A的密度是 。 14
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