专题11 浮力-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（陕西专用）

专题11 浮力 【新科技新情景】 1．（2024·陕西）如图，是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝。（g取10N/kg，海水密度取） （1）“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，以抵御超强台风，在下沉过程中，其底部受到海水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ （3）若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度是多少？若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 2．（2022·陕西）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力 重力且浮力大小 。 1．（2023·陕西）如图，是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时，排水量约12000吨，吃水深度6.6m。下列说法正确的是（　　） A．排水量指的是舰船满载时排开水的重力 B．“延安”号漂浮在海面上，所受重力小于浮力 C．“延安”号漂浮在海面上，所受浮力方向竖直向上 D．“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为流体流速越大，压强越大 2．（2021·陕西）如图所示，物理小组利用体积为170 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（　　） A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 3．（2020·陕西）海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船｡甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（=1.03×103kg/m3，g取10N/kg） (1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少? (2)满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）｡ (3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少? (4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4×107W，则船受到的牵引力是多少? 一、单选题 1．（2024·西安高新实验九模）从“蛟龙号”到“奋斗者号”,我国载人潜水器一再刷新深海下潜深度的记录。图甲是“奋斗者号”。在某次竖直下潜中，若从“奋斗者号”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h 随时间t 的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“奋斗者号”的形变，下列对“奋斗者号”的分析正确的是（   ） A．在0~3min，处于匀速直线运动状态 B．在1~3min，受到海水的浮力逐渐变大 C．在4~6min，处于静止状态 D．在 6~8min，受到海水的压强不变 2．（2024·西安高新逸翠园十五模）远洋轮的船体需标有国际航行载重线，即轮船满载时的“吃水线”。如图是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”，A、B为冬、夏两季在海水中航行时的“吃水线”，冬季海水密度大。下列判断中正确的是（　　） A．该船在冬季航行时比夏季航行时所受浮力大 B．该船从密度小的淡水进入密度大的海水中时，排开淡水和排开海水的体积相等 C．该船在冬季海水中航行时的“吃水线”在B位置 D．“吃水线”在“FW”处时该船排开水的质量最大 3．（2024·西安高新逸翠园十四模）物理课上，邵老师将一个完整的橙子放入水中，它漂浮在水面上，如图甲。将其切成大小两块后，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙。针对这一现象，下列说法正确的是（　　） A．整个橙子的密度等于水的密度 B．大块橙子的浮力大于其重力，小块橙子的浮力小于其重力 C．小块橙子在水下慢慢沉入水底的过程中所受浮力逐渐变小 D．两块橙子受到的浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力 4．（2024·西安西工大附中七模）如图所示，把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离后，又向上运动，最终漂浮在水面上，下列分析正确的是（　　） A．苹果的密度小于水的密度 B．在下沉的过程中，苹果受到水的浮力减小 C．在水面漂浮时，苹果受到的浮力大于它受到的重力 D．在下沉的过程中，苹果受到水的压强不变 5．（2024·西安交大附中六模）“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，其配置有电磁弹射和阻拦装置，满载排水量为8万余吨。（g取10N/kg）下列说法正确的是（　　） A．若航母上的舰载机起飞后，航母会下沉一些 B．航母从密度大的海域驶入密度小的海域后所受的浮力不变 C．航母满载时受到的浮力约为 D．排水量指的是航空母舰排开水的重力 6．（2024·商洛山阳三模）漏刻是利用滴水多寡来计量时间，如图1所示。如图2所示的箭壶为圆柱形，其中箭舟质量为0.4kg。某次模拟计时实验中，小明先将水龙头调至均匀间隙滴水状态，让水滴入箭壶中，下列说法不正确的是（g取10N/kg）（　　） A．箭舟所受浮力的方向不能确定 B．当箭壶中液面升高时，箭舟排开水的重力不变 C．此时箭舟所受浮力是4N D．箭壶底部所受压强逐渐增大 7．（2024·西安交大附中五模）在青少年科技创新大赛中，某同学的发明《浮力秤》参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为80cm²， 总长为20cm， 盘中不放物体时， 小筒浸入水中的长度为8cm。在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线，再向上画出刻度 线，标上质量值，浮力秤就做好了。则下列说法正确的是（　　） A．测量质量不同的物体时，大筒底部受到液体压强不变 B．该秤能称出物体的最大质量是960g C．小筒上的表示质量的刻度线是上疏下密 D．若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大筒中液体的密度 8．（2024·西安高新三初模拟）水平桌面上有两个完全相同的杯子，盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中，取出后剥皮再放入右侧杯中，橘子分别静止时的状态如图所示。下列分析正确的是（　　） A．左图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力 B．左图中的橘子比右图中的橘子所受的浮力大 C．左图中杯子对桌面的压力等于右图中杯子对桌面的压力 D．左图中杯底所受水的压强小于右图中杯底所受水的压强 二、填空题 9．（2024·西安高新逸翠园十六模）夏天常把西瓜放在冷水里降温，现将一个质量为3.6kg的西瓜放在盛满冷水的桶中，西瓜漂浮，此时西瓜所受浮力为 N，若让它恰好浸没在水中，共溢出冷水4kg，则西瓜的体积是 m3，西瓜的密度是 g/cm3（ρ冷水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 10．（2024·榆林子洲模拟）如图甲所示，将重为1N的木块放入烧杯中，木块与烧杯的接触面积为，此时木块对烧杯底部的压强为 Pa；如图乙所示，向烧杯中缓慢加水，木块对烧杯底部的压强 （选填“增大”“不变”或“减小”）；如图丙所示，当木块漂浮时，木块排开水的体积为 ，若此时在木块上放置一个砝码，静止后如图丁所示，此时木块受到的浮力 （选填“变大”“不变”或“变小”）。（，g取10N/kg） 11．（2024·西安爱知中学二模）如图所示，为“奋斗者”号潜水器。潜水器总体积约为30m³，则潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为 N，潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），潜水器受到海水的浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），（ρ=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。 12．（2024·商洛镇安三模）某大学科研团队研制了一款无人潜航器，如图所示，其体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变．将潜航器从空中缓慢下放至水下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图所示（油囊没有充油，不计水的阻力），潜航器在水下受到的浮力是 N，它的体积是 ．若潜航器需要从水下上浮一些并保持悬停，则油囊中压入油量的变化情况是 ．（g取，） 13．（2024·西安滨河九模）如图所示，取一大塑料瓶，用一小玻璃瓶制作成“浮沉子”。将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在大塑料瓶的水面上。为了观察其浮沉，大瓶的瓶盖应该 （旋紧/拧开），当用力挤压大瓶时，水 （流入/流出）小玻璃瓶；当“浮沉子”的重力大于其所受浮力，此时“浮沉子”会 （加速/减速/匀速） （上浮/下沉）。 三、实验题 14．（2024·西安爱知中学二模）利用如图所示的实验装置“探究浮力大小跟哪些因素有关”。（ρ水=1.0×103kg/m3） （1）图B中物体受到的浮力F= N； （2）分析图A、B、C、D可初步得出：物体所受的浮力大小与 有关； （3）比较图A、D、E可知，物体在液体中所受浮力大小跟液体的 有关；E中所盛浓盐水的密度为 kg/m3； （4）如图F所示，将盛满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其由空气中缓慢浸入该溢水杯中，在铝块浸入水的过程中（未接触杯底），电子秤的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．（2024·西安高新三中五模）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。 （1）通过观察橡皮膜 （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强； （2）不断增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）已知该仪器重5N，长宽高为，忽略手柄和橡皮膜形变引起的体积变化，松手后，塑料盒静止时 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）。 16．（2024·西安高新三中五模）小华利用如图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。 （1）小华的实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、，。由图甲和 可知物体受到的浮力；若 ，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力相等的关系； （2）实验完成后，小华利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验装置进行了改进，如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，（选填“增大”“减小”或“不变”）B的示数逐渐增大，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （3）上述实验完成后，小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替实心圆柱体物块，操作步骤如下： A．将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，使其漂浮在水面上，杯中水深h1； B．把橡皮泥从水中取出捏成团状，再放入烧杯中，其下沉至杯底，杯中水深h2； ①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是 ； ②橡皮泥第一次受到的浮力 （选填“<”“=”或“>”）第二次受到的浮力； 17．（2024·西安阎良二模）如图所示是某实验小组探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）乙步骤中，物体所受的浮力是 N，由步骤甲、乙、丙、丁可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关，与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）； （2）收集完实验数据后，细心的组员小田同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N处，则以上实验所测浮力大小的数据 （选填“可靠”或“不可靠”）；根据图中的实验数据，可计算出圆锥形物体的密度为 kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）； （3）如果在步骤戊中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则所测浮力将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）如图己所示，用弹簧测力计拉着圆锥形物体（高为2cm），从其刚好接触水面开始缓缓浸入水中，弹簧测力计的示数变化趋势正确的是 。（填字母） A．B．C．D． 四、综合题 18．（2024·西安高新三初六模）大连湾海底隧道全长5.1公里，其中沉管海底隧道由十几节沉管对接而成，总长度为3080米。建造隧道时，先将沉管两端密封，使其漂浮在海面上，通过拖船撤到指定位置。再将一侧密封墙打开，水进入沉管后再密封，使其慢慢沉至海底基床，与之前已铺设隧道对接。若一节沉管体积为，总质量为（海水的密度取，g取10N/kg），求： （1）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管 （选填“会”或“不会”）再上浮； （2）沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是多少？ （3）浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是多少？ （4）若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降，则需要向密封管中灌入多少kg的水？ 19．（2024·西安高新一中八模）在打捞沉船时，一般要经过：定位、测距、打捞三个主要过程。如图1是某次打捞沉 船的过程。先利用声呐系统从海面发出声音传到沉船处，再返回接收器，共经过1.4s。然后利用如图2所示的“浮简打捞法”打捞沉船。具体做法是将空心金属简灌满水沉到水底，由潜水员下水，用钢缆把浮简与沉船栓住。启动打捞船上的压气机，把空气压进简中排出水，这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。已知此次沉船质量为2000t，相关部门派出满载排水量为4000t的打捞船进行打捞。经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1500m3 。若打捞时所用钢制浮筒体积为200m3，浮筒充气排水后的质量为30t。（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，声音在海水中的传播速度为1500m/s）求： （1）声呐是利用 进行定位测距（选填“超声波”或“电磁波”）。沉船在水下的深度是 m； （2）海水对沉船产生的压强是多少?（不计沉船的高度） （3）打捞船满载时受到的浮力是多少? （4）要成功打捞沉船，至少需要多少个浮筒? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 浮力 【新科技新情景】 1．（2024·陕西）如图，是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置，因其灵活机动，被称为海上移动充电宝。（g取10N/kg，海水密度取） （1）“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，以抵御超强台风，在下沉过程中，其底部受到海水的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ （3）若拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度是多少？若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为，则牵引力做功的功率是多少？ 【答案】 变大 6×107N 6×103m3 5m/s 3×106W 【详解】（1）[1]由于液体压强随深度的增大而增大，所以“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，在下沉过程中，其底部在海水中的深度增大，所以其底部受到海水的压强变大。 （2）[2]“南鲲号”在海中始终处于漂浮状态，由沉浮条件可知，“南鲲号”受到的浮力等于自身重力 F浮=G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N [3]由阿基米德原理可得，排开海水的体积 （3）[4]拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外的某岛礁，用时3h，其移动速度 [5]若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为6×105N，则牵引力做功的功率 2．（2022·陕西）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和 力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力 重力且浮力大小 。 【答案】 浮 大于 不变 【详解】[1]在中国空间站微重力环境中，图中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球不再受到重力和浮力作用。 [2] 乒乓球露出水面前，乒乓球上浮，根据物体的沉浮条件可知，乒乓球受到的浮力大于它所受的重力。 [3] 乒乓球露出水面前，处于完全浸没，排开液体的体积等于乒乓球的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρgV排，在同种液体中，排开液体体积不变，它所受的浮力也不变。 1．（2023·陕西）如图，是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时，排水量约12000吨，吃水深度6.6m。下列说法正确的是（　　） A．排水量指的是舰船满载时排开水的重力 B．“延安”号漂浮在海面上，所受重力小于浮力 C．“延安”号漂浮在海面上，所受浮力方向竖直向上 D．“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行，是因为流体流速越大，压强越大 【答案】C 【详解】A．满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量，故A错误； B．驱逐舰在海上航行时处于漂浮状态，所受的浮力等于它的重力，故B错误； C．驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的，故C正确； D．两艘驱逐舰若近距离同向航行，两驱逐舰之间的水流速加快、该处的压强变小，小于两驱逐舰外面的压强，产生了一个向内的压力差，将两驱逐舰压向中间，易发生两驱逐舰相撞事故，故D错误。 故选C。 2．（2021·陕西）如图所示，物理小组利用体积为170 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（　　） A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 【答案】C 【详解】A．模型浸没在水中受到的浮力为 故A正确，A不符合题意； B．模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故B正确，B不符合题意； C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故C错误，C符合题意； D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故D正确，故D不符合题意。 故选C。 3．（2020·陕西）海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船｡甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（=1.03×103kg/m3，g取10N/kg） (1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少? (2)满载时，该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，钻探船排开海水的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）｡ (3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少? (4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4×107W，则船受到的牵引力是多少? 【答案】 5×108N 变小 4.12×107Pa 4×106N 【详解】(1)根据“阿基米德”原理可知，轮船满载时受到的浮力等于被船排开的水的重力 (2)由“阿基米德”原理的展开式可得 该钴探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域，因为依然是漂浮，故它所受浮力大小不变，但海水的密度变大，所以钻探船排开海水的体积变小。 (3)钻头受到海水的压强 (4)钻探船的速度 船受到的牵引力 一、单选题 1．（2024·西安高新实验九模）从“蛟龙号”到“奋斗者号”,我国载人潜水器一再刷新深海下潜深度的记录。图甲是“奋斗者号”。在某次竖直下潜中，若从“奋斗者号”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h 随时间t 的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“奋斗者号”的形变，下列对“奋斗者号”的分析正确的是（   ） A．在0~3min，处于匀速直线运动状态 B．在1~3min，受到海水的浮力逐渐变大 C．在4~6min，处于静止状态 D．在 6~8min，受到海水的压强不变 【答案】C 【详解】A．由题图可知，在0~3min，下潜深度h 随时间t 的变化关系图线不是一条过原点的倾斜直线，所以，“奋斗者号”在0~3min不处于匀速直线运动状态，故A错误； B．由题意可知，在1~3min，“奋斗者号”完全浸没在海水中，排开海水的体积不变，根据阿基米德原理可知，“奋斗者号”受到海水的浮力不变，故B错误； C．由图乙可知，在4~6min内，下潜深度h不变，说明潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确； D．由图乙可知，在6~8min内潜水器所处的深度逐渐减小，即潜水器在上浮，由p=ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小，故D错误。 故选C。 2．（2024·西安高新逸翠园十五模）远洋轮的船体需标有国际航行载重线，即轮船满载时的“吃水线”。如图是某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，其中FW为在淡水中航行时的“吃水线”，A、B为冬、夏两季在海水中航行时的“吃水线”，冬季海水密度大。下列判断中正确的是（　　） A．该船在冬季航行时比夏季航行时所受浮力大 B．该船从密度小的淡水进入密度大的海水中时，排开淡水和排开海水的体积相等 C．该船在冬季海水中航行时的“吃水线”在B位置 D．“吃水线”在“FW”处时该船排开水的质量最大 【答案】C 【详解】A．由于某船满载时在不同水域、季节时的“吃水线”，船都是处于漂浮，则根据漂浮条件可知F浮=G，即：轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G，所以，该船在淡水、海水中或在冬季、夏季航行时浮力相等，故A错误； BC．该船在淡水、海水航行时浮力相等，已知冬季海水密度大，根据可知，冬季轮船排开海水的体积变小，所以冬季“吃水线”应在B位置，故B错误，C正确； D．该船在淡水、海水中或在冬季、夏季航行时浮力相等，根据F浮=G排可知，该船排开水的质量相等，故D错误。 故选C。 3．（2024·西安高新逸翠园十四模）物理课上，邵老师将一个完整的橙子放入水中，它漂浮在水面上，如图甲。将其切成大小两块后，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙。针对这一现象，下列说法正确的是（　　） A．整个橙子的密度等于水的密度 B．大块橙子的浮力大于其重力，小块橙子的浮力小于其重力 C．小块橙子在水下慢慢沉入水底的过程中所受浮力逐渐变小 D．两块橙子受到的浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力 【答案】D 【详解】A．整个橙子漂浮在水面上，则整个橙子的密度小于水的密度，故A错误； B．大块橙子漂浮在水面上，其浮力等于其重力；小块橙子沉在水底，则小块橙子的浮力小于其重力，故B错误； C．小块橙子在水下慢慢沉入水底的过程中，排开水的体积不变，所受浮力不变，故C错误； D．大块橙子的浮力等于重力，小块橙子的浮力小于重力，则两块橙子受到的浮力之和小于两块橙子受到的总重力，整个橙子受到的浮力等于总重力，橙子的总重力不变，而则两块橙子受到的浮力之和小于整个橙子受到的浮力，故D正确。 故选D。 4．（2024·西安西工大附中七模）如图所示，把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离后，又向上运动，最终漂浮在水面上，下列分析正确的是（　　） A．苹果的密度小于水的密度 B．在下沉的过程中，苹果受到水的浮力减小 C．在水面漂浮时，苹果受到的浮力大于它受到的重力 D．在下沉的过程中，苹果受到水的压强不变 【答案】A 【详解】A．苹果最终漂浮在水面上，根据物体浮沉条件，漂浮时物体的密度小于液体的密度。因此，苹果的密度小于水的密度，故A正确； B．苹果在下沉的过程中，虽然深度增加，但由于苹果始终浸没在水中，排开水的体积V排​保持不变。根据阿基米德原理，浮力F浮​等于排开水的重力，即F浮​=ρ水​gV排​，由于ρ水​和V排​都不变，所以浮力F浮​也不变，故B错误； C．在水面漂浮时，根据物体浮沉条件，苹果受到的浮力等于它受到的重力，故C错误； D．苹果在下沉的过程中，深度h逐渐增加。根据液体压强公式p=ρ水​gh，由于ρ水​和g都不变，而h增加，所以苹果受到水的压强增大，故D错误。 故选A。 5．（2024·西安交大附中六模）“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，其配置有电磁弹射和阻拦装置，满载排水量为8万余吨。（g取10N/kg）下列说法正确的是（　　） A．若航母上的舰载机起飞后，航母会下沉一些 B．航母从密度大的海域驶入密度小的海域后所受的浮力不变 C．航母满载时受到的浮力约为 D．排水量指的是航空母舰排开水的重力 【答案】B 【详解】A．航母漂浮在海面上，所受的浮力等于自身的重力，舰载机起飞后，航母的自重减小，则所受的浮力减小，据阿基米德原理知，排开水的体积减小，航母会上浮一些，故A错误； B．航母从密度大的海域驶入密度小的海域，这个过程航母一直漂浮，所受的浮力等于自身重力，重力不变，则浮力不变，故B正确； CD．航母满载时的排水量为8万余吨，则满载时排开水的质量为8万余吨，排开水的重力约为 则航母此时所受的浮力约为，故CD错误。 故选B。 6．（2024·商洛山阳三模）漏刻是利用滴水多寡来计量时间，如图1所示。如图2所示的箭壶为圆柱形，其中箭舟质量为0.4kg。某次模拟计时实验中，小明先将水龙头调至均匀间隙滴水状态，让水滴入箭壶中，下列说法不正确的是（g取10N/kg）（　　） A．箭舟所受浮力的方向不能确定 B．当箭壶中液面升高时，箭舟排开水的重力不变 C．此时箭舟所受浮力是4N D．箭壶底部所受压强逐渐增大 【答案】A 【详解】A．浮力的方向始终竖直向上，故A错误，A符合题意； B．由于箭尺漂浮，受到的浮力等于重力不变，根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力，则箭尺排开水的重力不变，故B正确，B不符合题意； C．箭舟漂浮，受到的浮力等于重力 F浮=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N 故C正确，C不符合题意； D. 当受水壶中液面升高时，由于液体密度一定，深度变大，则根据p=ρgh可知水对受水壶底压强变大，故D正确，D不符合题意。 故选A。 7．（2024·西安交大附中五模）在青少年科技创新大赛中，某同学的发明《浮力秤》参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示。已知小筒底面积为80cm²， 总长为20cm， 盘中不放物体时， 小筒浸入水中的长度为8cm。在小筒上与水面相平位置标记为零刻度线，再向上画出刻度 线，标上质量值，浮力秤就做好了。则下列说法正确的是（　　） A．测量质量不同的物体时，大筒底部受到液体压强不变 B．该秤能称出物体的最大质量是960g C．小筒上的表示质量的刻度线是上疏下密 D．若想增大该浮力秤的最大测量值，可以减小透明大筒中液体的密度 【答案】B 【详解】A．当测量质量不同的物体时，大筒内液体的深度不一样，根据可知，大筒底部受到液体压强会变，故A错误； B．小筒底面积为80cm2，小筒浸入水中的长度为8cm，故小筒排开水的体积为 因小筒和秤盘是漂浮在水面上，故 小筒及秤盘的总质量为 小筒最大深度等于总长20cm，排开水的最大体积是 此时物体和小筒秤盘的总重力为 故此时物体的重力为 此时物体的质量为 故B正确； C．根据以上分析可知物体质量为 因液体密度、小筒底面积S、小筒总长度都是定值，故物体质量与小筒浸入的深度是一次函数关系式，故小筒上的刻度（即代表小筒的深度）是均匀的，故C错误； D．根据 可知，若想增大该浮力秤的最大测量值，可以增大透明大筒中液体的密度，故D错误。 故选B。 8．（2024·西安高新三初模拟）水平桌面上有两个完全相同的杯子，盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中，取出后剥皮再放入右侧杯中，橘子分别静止时的状态如图所示。下列分析正确的是（　　） A．左图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力 B．左图中的橘子比右图中的橘子所受的浮力大 C．左图中杯子对桌面的压力等于右图中杯子对桌面的压力 D．左图中杯底所受水的压强小于右图中杯底所受水的压强 【答案】B 【详解】A．甲图中的橘子在水中处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，浮力等于重力，故A错误； B．乙图中的橘子处于沉底状态，受到的浮力小于自身的重力，由于乙中的橘子的重力小于甲中橘子的重力，所以甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大，故B正确； C．橘子剥皮后的重力变小，水和杯子的重力相同，所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力，甲图中杯子对桌面的压力大于乙图中杯子对桌面的压力，故C错误； D．甲中橘子受到的浮力大，根据可知，甲中橘子排开的水的体积大，所以甲中水的液面高，根据p=ρgh可知，甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强，故D错误。 故选B。 二、填空题 9．（2024·西安高新逸翠园十六模）夏天常把西瓜放在冷水里降温，现将一个质量为3.6kg的西瓜放在盛满冷水的桶中，西瓜漂浮，此时西瓜所受浮力为 N，若让它恰好浸没在水中，共溢出冷水4kg，则西瓜的体积是 m3，西瓜的密度是 g/cm3（ρ冷水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 【答案】 36 4×10-3 0.9 【详解】[1]由于西瓜漂浮，西瓜所受的浮力等于其受到的重力为 F浮=G=mg=3.6kg×10N/kg=36N [2]根据阿基米德原理可知，所以溢出水的重力为 F浮=G排=m排g=4kg×10N/kg=40N 因为西瓜浸没在水中，则西瓜的体积等于排开水的体积 [3]西瓜的密度 10．（2024·榆林子洲模拟）如图甲所示，将重为1N的木块放入烧杯中，木块与烧杯的接触面积为，此时木块对烧杯底部的压强为 Pa；如图乙所示，向烧杯中缓慢加水，木块对烧杯底部的压强 （选填“增大”“不变”或“减小”）；如图丙所示，当木块漂浮时，木块排开水的体积为 ，若此时在木块上放置一个砝码，静止后如图丁所示，此时木块受到的浮力 （选填“变大”“不变”或“变小”）。（，g取10N/kg） 【答案】 400 减小 变大 【详解】[1]图甲中木块对烧杯底部的压强为 [2]如图乙所示，向烧杯中缓慢加水，根据阿基米德原理，木块受到向上的浮力变大，木块对烧杯的压力减小，木块与烧杯的接触面积不变，根据公式 可知，木块对烧杯底部的压强减小。 [3]如图丙所示，当木块漂浮时，浮力等于重力，大小为1N，木块排开水的体积为 [4]木块上放置一个砝码，静止后如图丁所示，木块排开液体的体积变大，根据 可知，此时木块受到的浮力变大。 11．（2024·西安爱知中学二模）如图所示，为“奋斗者”号潜水器。潜水器总体积约为30m³，则潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为 N，潜水器在水面下匀速下潜过程中（假定海水的密度不变），潜水器受到海水的浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），（ρ=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。 【答案】 不变 【详解】[1]潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为 [2]潜水器在水面下匀速下潜过程中，密度不变，排开液体的体积不变，则浮力的大小不变。 12．（2024·商洛镇安三模）某大学科研团队研制了一款无人潜航器，如图所示，其体积可通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变．将潜航器从空中缓慢下放至水下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图所示（油囊没有充油，不计水的阻力），潜航器在水下受到的浮力是 N，它的体积是 ．若潜航器需要从水下上浮一些并保持悬停，则油囊中压入油量的变化情况是 ．（g取，） 【答案】 4500 0.45 先增加后减少 【详解】[1][2] 由图像可知，G=5000N，浸没后F拉=500N，则根据称重法得浸没时浮力为 所以潜航器的体积即排开水的体积为 [3] 潜航工作原理是自身重力不变的情况下，通过从内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改变自身体积，从而改变自身在水中排开液体的体积，改变自身浮力的。因此潜航器上浮需要浮力增大，增大自身体积，油囊中压入油量增加，后又悬停需要把刚才增加的又减掉。 13．（2024·西安滨河九模）如图所示，取一大塑料瓶，用一小玻璃瓶制作成“浮沉子”。将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在大塑料瓶的水面上。为了观察其浮沉，大瓶的瓶盖应该 （旋紧/拧开），当用力挤压大瓶时，水 （流入/流出）小玻璃瓶；当“浮沉子”的重力大于其所受浮力，此时“浮沉子”会 （加速/减速/匀速） （上浮/下沉）。 【答案】 旋紧 流入 加速 下沉 【详解】[1][2][3][4]为了探究“浮沉子”的浮沉，将装有适量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上，挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，瓶内水的质量增加，重力大于浮力时，浮沉子下沉，浮沉子受到的合力方向向下，运动方向向下，所以浮沉子加速下沉。 三、实验题 14．（2024·西安爱知中学二模）利用如图所示的实验装置“探究浮力大小跟哪些因素有关”。（ρ水=1.0×103kg/m3） （1）图B中物体受到的浮力F= N； （2）分析图A、B、C、D可初步得出：物体所受的浮力大小与 有关； （3）比较图A、D、E可知，物体在液体中所受浮力大小跟液体的 有关；E中所盛浓盐水的密度为 kg/m3； （4）如图F所示，将盛满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其由空气中缓慢浸入该溢水杯中，在铝块浸入水的过程中（未接触杯底），电子秤的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 0.3 排开液体的体积 液体密度 1.2×103 不变 【详解】（1）[1]图B中物体受到的浮力 （2）[2]分析图A、B、C、D，物体的体积、重力不变，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮=G-F知，浮力越大，所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （3）[3]比较图A、D、E，可以看到物体都是浸没在液体中的，且排开液体的体积相同，但是，物体所受的浮力在不同的液体中是不同的，这说明物体在液体中所受浮力大小跟液体的密度有关。 [4]在图A、E中，物体浸没在浓盐水中，所受的浮力为 由于物体在A、C图中浸没在水中时所受的浮力为 且两次排开液体的体积相同，根据阿基米德原理可知，E中所盛浓盐水的密度为 （4）[5]在铝块浸入水的过程中，排开水的重力等于铝块受到的浮力，由于力的作用是相互的，铝块受到浮力的同时也会给水一个向下的压力，大小与浮力相等，对于溢水杯来说，多了压力又溢出了水，且多的压力等于溢出水的重力大小，最终对电子秤的压力不变，则电子秤的示数不变。 15．（2024·西安高新三中五模）如图所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。 （1）通过观察橡皮膜 （填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强； （2）不断增大塑料盒浸没的深度，其受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）已知该仪器重5N，长宽高为，忽略手柄和橡皮膜形变引起的体积变化，松手后，塑料盒静止时 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）。 【答案】 c 变小 漂浮 【详解】（1）[1]橡皮膜c受到向上的压强，通过观察橡皮膜c的形变可知，液体内部存在向上的压强。 （2）[2]不断增大塑料盒浸没的深度，由于橡皮膜向内凹陷，塑料盒排开水的体积变小，根据阿基米德原理可知其受到的浮力变小。 （3）[3]塑料盒排开水的体积 V排=V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=10-3m3 根据阿基米德原理可知塑料盒所受的浮力 F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N 10N>5N，即浮力大于重力，忽略手柄和橡皮膜形变引起的体积变化，松手后，塑料盒上升，静止时漂浮在水面上。 16．（2024·西安高新三中五模）小华利用如图装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。 （1）小华的实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、，。由图甲和 可知物体受到的浮力；若 ，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力相等的关系； （2）实验完成后，小华利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验装置进行了改进，如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，（选填“增大”“减小”或“不变”）B的示数逐渐增大，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）； （3）上述实验完成后，小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，他用橡皮泥代替实心圆柱体物块，操作步骤如下： A．将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，使其漂浮在水面上，杯中水深h1； B．把橡皮泥从水中取出捏成团状，再放入烧杯中，其下沉至杯底，杯中水深h2； ①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因是 ； ②橡皮泥第一次受到的浮力 （选填“<”“=”或“>”）第二次受到的浮力； 【答案】 丁 F4-F2 减小 相等 见解析 > 【详解】（1）[1]由图甲可知，物体的重力G=F1，由图丁可知，物体浸没时弹簧测力计的示数F′=F3，则物体受到的浮力 F浮=G-F′=F1-F3 [2]由图乙可知，空烧杯的重力为F2，由图戊可知，物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力 G排=F4-F2 当F浮=G排即 F1-F3=F4-F2 可知，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等。 （2）[3][4]如图2所示，向下移动水平横杆，重物排开水的体积变大，由称重法F浮=G-F′可知弹簧测力计A的示数变小，重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，由阿基米德原理可知，A示数的变化量等于浮力大小、B示数的变化量等于排开液体的重力大小，二者相等。 （3）[5]没有控制排开相同体积的液体，所以无法得出结论物体受到的浮力与其形状有关。 [6]由物体的浮沉条件可知，橡皮泥漂浮时F浮1=G，橡皮泥下沉时F浮2<G，则F浮2<F浮1；故第一次受到的浮力大于第二次受到的浮力。 17．（2024·西安阎良二模）如图所示是某实验小组探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）乙步骤中，物体所受的浮力是 N，由步骤甲、乙、丙、丁可得出结论：物体受到的浮力大小与 有关，与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）； （2）收集完实验数据后，细心的组员小田同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N处，则以上实验所测浮力大小的数据 （选填“可靠”或“不可靠”）；根据图中的实验数据，可计算出圆锥形物体的密度为 kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）； （3）如果在步骤戊中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则所测浮力将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）如图己所示，用弹簧测力计拉着圆锥形物体（高为2cm），从其刚好接触水面开始缓缓浸入水中，弹簧测力计的示数变化趋势正确的是 。（填字母） A．B．C．D． 【答案】 0.5 排开液体体积 无关 可靠 3.8×103 偏大 C 【详解】（1）[1]根据称重法可知乙图中物体所的浮力 [2]由图甲、乙、丙可知，物体排开水的体积越大，弹簧测力计的示数变小，由可知，物体受到的浮力变大，说明浮力与物体排开液体的体积有关。 [3]由甲、丙、丁可知，物体浸没深度不同，但弹簧测力计的示数相同，即物体受到的浮力相同，说明浮力与物体的浸没深度无关。 （2）[4]如果实验前忘记调零，公式中的G和F的测量值都偏大0.2N，根据F浮＝G﹣F可知，差值不变，所以数据仍然可靠。 [5]由甲知，物体的重力 物体的质量为 由图甲丙和称重法可得 物体的体积 物体的密度为 （3）[6]如果在步骤戊中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用，则弹簧测力计的示数减小，由F浮＝G﹣F可知，浮力会偏大。 （4）[7]因为圆锥形物体“下小上大”，所以随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的体积增大的幅度在变大，由知，浮力变大的幅度在变大。根据F浮＝G﹣F可知，测力计示数变小的幅度在变大，到圆锥体完全浸没后，排开水的体积不变，浮力不变，所以测力计的示数也不变。 故选C。 四、综合题 18．（2024·西安高新三初六模）大连湾海底隧道全长5.1公里，其中沉管海底隧道由十几节沉管对接而成，总长度为3080米。建造隧道时，先将沉管两端密封，使其漂浮在海面上，通过拖船撤到指定位置。再将一侧密封墙打开，水进入沉管后再密封，使其慢慢沉至海底基床，与之前已铺设隧道对接。若一节沉管体积为，总质量为（海水的密度取，g取10N/kg），求： （1）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管 （选填“会”或“不会”）再上浮； （2）沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是多少？ （3）浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是多少？ （4）若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降，则需要向密封管中灌入多少kg的水？ 【答案】 不会 【详解】（1）[1]当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，乙沉管下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，故此时空心密封沉管不会再上浮。 （2）[2]沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是 （3）[3]一节沉管体积为，浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是 （4）[4]若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降，则沉管处于平衡状态，受到的浮力等于自身重力，即 解得。 19．（2024·西安高新一中八模）在打捞沉船时，一般要经过：定位、测距、打捞三个主要过程。如图1是某次打捞沉 船的过程。先利用声呐系统从海面发出声音传到沉船处，再返回接收器，共经过1.4s。然后利用如图2所示的“浮简打捞法”打捞沉船。具体做法是将空心金属简灌满水沉到水底，由潜水员下水，用钢缆把浮简与沉船栓住。启动打捞船上的压气机，把空气压进简中排出水，这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。已知此次沉船质量为2000t，相关部门派出满载排水量为4000t的打捞船进行打捞。经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1500m3 。若打捞时所用钢制浮筒体积为200m3，浮筒充气排水后的质量为30t。（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，声音在海水中的传播速度为1500m/s）求： （1）声呐是利用 进行定位测距（选填“超声波”或“电磁波”）。沉船在水下的深度是 m； （2）海水对沉船产生的压强是多少?（不计沉船的高度） （3）打捞船满载时受到的浮力是多少? （4）要成功打捞沉船，至少需要多少个浮筒? 【答案】 超声波 238 2.38×106Pa 4×107N 3个 【详解】（1）[1]蝙蝠的回声定位就是利用了超声波，因此，受蝙蝠的启示，人们制成声呐，利用超声波来探测海底深度、海中暗礁等。 [2]超声波从海面到海底的时间 沉船在水下的深度 s=vt=340m/s×0.7s=238m （2）[3]海水对沉船产生的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×238m=2.38×106Pa （3）[4]打捞船满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=4000×103kg×10N/kg=4×107N （4）[5]沉船受到的重力 G沉船=m沉船g=2000×103kg×10N/kg=2×107N 沉船受到的浮力 F浮沉=G排沉=ρgV排沉=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N 则打捞沉船需要的拉力 F=G沉船-F浮沉=2×107N-1.5×107N=5×106N 浮筒充气排水后的重力 G0=m0g=30×103kg×10N/kg=3×105N 浮筒沉入水底受到的浮力 F浮0=G排0=ρ水V排0g=1.0×103kg/m3×200m3×10N/kg=2×106N 每个浮筒能提供的向上的拉力 F拉=F浮0-G0=2×106N-3×105N=1.7×106N 需要浮筒个数 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$