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，它受到的浮力減小；C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。【解析】（1）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。【解析】石塊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。【解析】剛開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。【解析】由圖可知：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。【解析】當金屬塊完全露出液面，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。【解析】物體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。【解析】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；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。【解析】由甲乙兩圖可以看出，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小；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。【解析】A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。【解析】A：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。【解析】若從A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。【解析】知道物體的重，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。【解析】由圖可知，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。【解析】浸入液體中的物體，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。【解析】由題意知：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；上浮；不變。22.【答案】漂浮；5；510-4。【解析】（1）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。【答案】（1）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