内容正文:
104
1.
通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。
2.
知道阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
一、
填空题
1.
(2024·龙东地区)美丽鸡西是石墨之都,研
学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计
测得石墨样品重是4.8N,然后将其逐渐浸
入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8N,样
品的质量是 kg,样品的密度为
kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g
取10N/kg)
2.
(2024·枣庄)如图甲所示,使圆柱体缓慢下
降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧
测力计示数F 与圆柱体下降高度h 变化关
系的图像如图乙所示,则圆柱体受到的最大
浮力是 N,圆柱体刚好浸没时,下表
面受到水的压强是 Pa,圆柱体受到
的浮力是 N。(g 取10N/kg,忽略
圆柱体下降过程中液面高度的变化)
第2题
3.
(2024·齐齐哈尔)如图所示,有一个内外壁
皆为圆柱形的平底容器,内装足够深的水。
将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直
放置的弹簧测力计下(图中未画出弹簧测
力计)。当物体的1
5
体积浸入水中时,弹簧
测力计示数为7N;当物体的12
体积浸入水
中时,弹簧测力计示数为4N。现将物体从
弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止
时,所受到的浮力是 N,该物体的
密度为 kg/m3。
第3题
第4题
4.
(2024·贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中
浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶
叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由
于浮力大于重力而 ;茶叶充分吸水
后由于其密度 水的密度而下沉。
5.
(2024·广安)如图甲所示,足够高的圆柱形
薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。
现将一个质量为2kg、底面积为100cm2 的
均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支
持力为4N,此时物体所受浮力为 N。
若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图
乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加
了 cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g
取10N/kg)
第5题
第6题
6.
(2024·达州)如图所示,一重为20N的正方
体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知
容器底面积S=200cm2,则木块下底面受到
水的压力为 N,木块放入容器前后,
水对容器底部的压强变化量为 Pa。
·物理
▶
相应“答案与解析”见P13
九 浮 力
105
7.
(2024·兰州)一根轻质且不可拉伸的细线
将一棱长为10cm的正方体物块拴接在容器
底部,如图甲所示,当水深为30cm时,细线
刚好伸直;如图乙所示,当水深为36cm时,
物块上表面恰好与水面相平,已知ρ水=
1.0×103kg/m3,则此正方体物块的密度为
kg/m3,图 乙 中 细 线 的 拉 力 为
N。(g取10N/kg)
第7题
8.
(2024·绥化)如图,一长方体物块漂浮在水
面上时,物块露出水面的体积是总体积的1
5
;
当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积
是总体积的2
3
。水和液体对物块下表面的压
强分别为p1 和p2,则p1 (填“>”
“<”或 “=”)p2,杯 中 液 体 的 密 度 是
kg/m3。(物块质量分布均匀,且不
吸水和另一液体)
第8题
第9题
9.
(2024·凉山)如图甲所示,不吸水的石块m
叠放在浸在水中的木块M 上保持静止,石块
的重力为4N、体积为200cm3,木块的重力
为8N、底面积为200cm2,此时木块M 排开
液体的体积为 cm3。当按图乙方式
连接静止时,木块 M 底部受到水的压强为
Pa。(g取10N/kg)
10.
(2023·泰州)2022年6月17日,我国第三艘
国产航空母舰成功下水,其满载排水量为
88000t,如图所示。该航母满载时,受到的
浮力为 N,当舰载机飞离航母后,航
母所受浮力 ,舰底所受海水压强
,此时航母排开的海水体积改变了
26m3,则该舰载机的质量是 kg。
(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
第10题
第11题
11.
(2023·徐州)如图所示,用轻质薄壁的塑料
瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜
水艇模型,潜水艇在水中受到浮力的方向是
的,潜水艇通过改变 来
实现浮与沉,因此需要选择质量合适的螺
母作为配重。若塑料瓶的容积为V,水的密
度为ρ水,铁的密度为ρ铁,要让瓶内有一半
水时,潜水艇恰能在水中悬浮,则所选螺母
质量的表达式为m= 。
12.
(2023·成都)如图甲是我国自主研发的极
目一号Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主
气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊
内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,
排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到
的重力 浮力,实现上浮。图乙是
国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼
上表面的空气流速大,压强 ,机翼
的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
第12题
13.
(2024·眉山)物理兴趣小组的同学制作了
一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的
两个烧杯中,静止时液面相平,如图所示,密
度计在液体中受到的浮力F甲 F乙,
九 浮 力
106
液体对杯底的压强p甲 p乙。(填
“>”“<”或“=”)
第13题
第14题
14.
(2023·云南)科技制作活动中,小明将金
属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密
度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他
将密度计分别放入水和煤油中,密度计均
竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度
计在水中时d 为12cm,所受浮力大小为
F1;在煤油中时d 为10cm,所受浮力大小
为F2,则F1 (填“>”“<”或“=”)
F2。若将密度计放入密度为1.25g/cm3
的液体中,则d 为 cm。(ρ水 =
1.0g/cm3、ρ煤油=0.8g/cm3,g取10N/kg)
二、
选择题
15.
(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁
牛,展现了我国古人的智慧。如图为打捞
过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满
泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥
沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸
边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。
船在图中甲、乙、丙三个位置时所受浮力为
F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是 ( )
第15题
A.
F甲=F乙=F丙
B.
F甲>F乙>F丙
C.
F甲=F乙>F丙
D.
F甲<F乙<F丙
16.
(2024·枣庄)我国奋斗者号载人潜水器在
马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标
志着我国在载人深潜领域达到了世界领先
水平。奋斗者号在水面以下下潜过程中,
受到的 ( )
A.
压强增大,浮力增大
B.
压强不变,浮力增大
C.
压强增大,浮力不变
D.
压强不变,浮力不变
17.
(2024·成都)小李同学想估算空气对自己
的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己
的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空
气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小
李的浮力大小约为 ( )
A.
0.006N B.
0.6N
C.
60N D.
600N
18.
(2024·苏州)将鸡蛋放入盐水中出现如图
所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬
浮,下列说法正确的是 ( )
A.
加盐可以让鸡蛋悬浮
B.
鸡蛋悬浮时液体密度大
C.
鸡蛋悬浮时浮力大
D.
鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
第18题
第19题
19.
(2024·南通)将新鲜度不同的甲、乙两只
鸡蛋放入水中,静止时的状态如图所示,下
列说法正确的是 ( )
A.
若甲、乙体积相等,则甲受到的浮力小
B.
若甲、乙质量相等,则甲受到的浮力小
C.
向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大
D.
向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大
·物理
107
20.
(2024·新疆)人体密度跟水的密度差不
多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳
圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在
水中的体积为他的体积的3
4
,则游泳圈浸在
水中的体积约为 ( )
A.
10dm3 B.
20dm3
C.
30dm3 D.
40dm3
21.
(2024·自贡)在传统农耕文化中,劳动人
民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,
如图所示,下列说法正确的是 ( )
第21题
A.
种子上浮过程中盐水对种子的压强
变大
B.
漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.
下沉的种子密度比盐水的密度大
D.
沉底的种子只受到重力和支持力
22.
(2024·北京)(多选题)图甲为一彩球“温
度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液
体,随着温度升高,这种液体的密度会减
小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,
彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可
以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标
牌上的温度值就是所测得的当前环境温
度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4
的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号
的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列
说法正确的是 ( )
第22题
A.
彩球4在22℃时所受浮力大于在18℃
时所受浮力
B.
当环境温度处于该温度计可测得的最低
温度时,5个彩球均漂浮
C.
若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环
境温度t满足24℃<t<26℃
D.
要增大该温度计能测得的最高温度,可
增加1个与彩球1体积相等、质量更小
的彩球
23.
(2024·凉山)如图所示,两个完全相同的
小球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容
器中(ρ水>ρ酒),小球的质量为6g,体积为
10cm3,下列描述正确的是 ( )
第23题
A.
小球的密度为6×103kg/m3
B.
小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C.
用力将图乙的小球向下压的过程中,小
球受到的浮力不变
D.
将酒精注入乙容器中(不溢出液体),小
球浸入液体的体积不变
24.
(2024·临沂)水平桌面上的两个相同的烧
杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物
块在液体中静止时两液面相平,如图所示。
下列选项中的物理量,相等的是 ( )
第24题
A.
两物块底部受到的压力
B.
两物块排开液体的质量
C.
两液体对烧杯底的压强
D.
两烧杯对桌面的压强
九 浮 力
108
25.
(2024·龙东地区)将两个完全相同的小
球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完
全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面
相平,如图所示,下列判断正确的是 ( )
第25题
A.
甲烧杯中液体的密度小
B.
乙烧杯底部受到液体的压强小
C.
甲烧杯中小球受到的浮力大
D.
甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
26.
(2024·德阳)盛有适量水的柱形容器静止
于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆
放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中
处于漂浮状态如图甲所示;再把土豆从碗
中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处
于漂浮状态如图乙所示,下列说法正确
的是 ( )
第26题
A.
水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于
图乙中水对土豆的浮力
B.
图乙中水对碗的浮力小于水对土豆的
浮力
C.
图甲容器中的水对容器底部的压强大于
图乙容器中的水对容器底部的压强
D.
图甲容器对桌面的压强大于图乙容器
对桌面的压强
27.
(2024·泸州)(多选题)如图所示,甲、乙两
个相同的平底烧杯放在水平桌面上。
第27题
在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水
面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下
列判断正确的是 ( )
A.
甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌
面的压力
B.
甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面
的压强
C.
乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压
力增大
D.
乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压
强不变
28.
(2024·达州)如图所示,水平桌面上有两
个相同电子秤,上面分别放有相同的圆柱
形容器,容器中装有甲、乙两种不同的液
体,将体积相等的A、B 两个小球分别放入
液体中静止时,A 球沉底、B 球漂浮,此时
液体深度h甲<h乙,液体对容器底部压强相
等。下列说法正确的是 ( )
第28题
A.
液体密度ρ甲<ρ乙
B.
两个小球受到的浮力FA=FB
C.
两个电子秤示数相等
D.
将A、B 两个小球取出后(忽略带出的
液体),左侧电子秤示数变化较大
29.
(2024·兰州)将质量相等的实心物体A、B
分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器
中,已知两液体质量相等,两容器底面积相
等但形状不同,A、B 两物体静止时的状态
如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,
下列说法中正确的是 ( )
第29题
·物理
109
A.
A 物体体积大于B 物体体积
B.
甲液体密度大于乙液体密度
C.
A 物体所受浮力小于B 物体所受浮力
D.
甲、乙两液体对容器底部的压强相等
30.
(2024·赤峰)在《浮力》单元复习课上,学
生用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密
度。如图甲,先把鸡蛋缓慢放入盛满水的
溢水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为
G1;如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满
盐水的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水
的重力为G2。下列说法正确的是 ( )
第30题
A.
鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别
为F1和F2,它们的关系是F1>F2
B.
鸡蛋的体积为
G1
ρ水g
C.
鸡蛋的密度为
G1
G2ρ水
D.
鸡蛋的密度为
G2
G1ρ盐水
31.
(2024·宜宾)(多选题)如图所示,两个不
吸水的实心小球甲和乙,用不可伸长的细
线系住,放入水中静止后,甲有一半的体积
露出水面,乙与容器底部接触,细线被拉
直。已知甲的重力为4N,甲受到的浮力为
8N,甲、乙的体积之比为2∶1,甲、乙的密度
之比为1∶6,水的密度为1.0×103kg/m3,g
取10N/kg。下列说法正确的是 ( )
第31题
A.
细线对甲的拉力为4N
B.
乙受到的浮力为4N
C.
甲的密度为0.25×103kg/m3
D.
容器底部对乙的支持力为4N
32.
(2024·达州)如图甲所示,悬挂在弹簧测
力计下的实心圆柱体A 浸没在水中,将其
缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧
测力计的示数F 与物体上升的高度h之间
的变化图像如图乙所示。然后将体积为
2000cm3的实心物体B 用细线和A 连接
在一起,如图丙所示,放入水中,A、B 刚好
悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=
1×103kg/m3,g 取10N/kg,下列说法正
确的是 ( )
第32题
A.
A 浸没在水中所受浮力为10N
B.
A 的底面积为50cm2
C.
B 的重力为20N
D.
B 的密度为0.75×103kg/m3
33.
(2024·广安)2023年4月,我国东部战区
组织了环台岛军事演习。当参演的航空母
舰———辽宁舰上的战斗机从军舰上起飞后
( )
A.
飞行的战斗机以航母为参照物,是静止的
B.
航母所受浮力变小,会上浮一些
C.
航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.
航母两侧水域流速大的位置压强大
34.
(2024·内江)青岛号导弹驱逐舰从海洋驶
入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化
是(ρ海水>ρ江水,忽略驱逐舰自重的变化)
( )
A.
浮力变大 B.
浮力不变
C.
吃水深度变小 D.
吃水深度不变
九 浮 力
110
35.
(2024·广州)潜水艇从海水高密度区驶入
低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。
如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,
“掉深”到b 处。与a 处相比,潜水艇在
b处 ( )
第35题
A.
受到浮力大小变小
B.
受到浮力大小变大
C.
排开液体重力不变
D.
排开液体重力变大
36.
(2023·泰州)用硬质塑料瓶、透明胶带、螺
母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的
潜水艇模型(不计进、排气管体积),然后将
模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说
法正确的是 ( )
第36题
A.
当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小
于重力
B.
向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型
将下沉
C.
从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮
力将变小
D.
让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更
深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
37.
(2024·泸州)中国长征18号核潜艇引领中
国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下
列对该潜艇的说法中正确的是 ( )
A.
通过改变排开水的体积来实现上浮与
下沉
B.
在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力
增大
C.
从长江潜行进入东海时,需要往水舱内
注水
D.
从长江潜行进入东海时,受到的浮力会
变小
38.
(2023·恩施)我国古代曾发明过用作军事
信号的“孔明灯”,如图所示,由竹篾、纸、木
碟等材料制成。点燃碟内的松脂,可以升
空,主要原因是 ( )
第38题
A.
加热使灯笼体积变小
B.
加热使灯笼总重减轻
C.
火焰对灯笼产生推力
D.
松脂燃烧时受地磁力
39.
(2024·潍坊)物理兴趣小组把吸管的下
端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积
忽略不计),自制一个简易密度计。如图
所示,密度计分别放入a、b、c三种液体
中时,均漂浮在液体中,且保持竖直姿
态。密度计在三种液体中静止时,在密
度计上与液面平齐处各标记一条刻线,
共得到三条刻线。已知密度计在c液体
中有1
8
的体积浸入液体,浸入体积为5×
10-6m3,三种液体密度如表格所示,下列
分析正确的是 ( )
第39题
液体种类 液体密度/(kg·m-3)
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
A.
三条刻线的间隔距离不相等
B.
密度计的质量为0.1kg
C.
密度计在三种液体中所受浮力不相等
D.
密度计在b 液体中的浸入体积为3×
10-5m3
·物理
111
40.
(2024·福建)质量为m0的杯子,装入适量
的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着
把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然
后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均
未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不
计细针体积。下列判断正确的是 ( )
第40题
A.
图甲中,水对杯底的压力为(m1-m0)g
B.
图乙中,草莓的质量为m2-m1-m0
C.
图丙中,草莓排开水的体积为m3-m1
ρ水
D.
图丙中,细针对草莓的压力为(m3-
m2-m0)g
41.
(2024·武汉)如图甲所示,水平桌面上有
一个质量为100g、底面积为100cm2 的圆
柱形平底薄壁溢水杯,杯底上表面到溢水
口的距离为15cm,杯中装有部分水,此时
溢水杯对桌面的压强为p0。将挂在弹簧测
力计下端密度为ρ的圆柱体从水面上方逐
渐浸入水中,当圆柱体一半浸在水中时,圆
柱体下表面受到的压力为F1,水对溢水杯
底部的压强为p1;当圆柱体浸没在水中时,
如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.4N,
溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面
受到的压力为F2,溢水杯对桌面的压强为
p2。已知p2=p0+200Pa,下列结论正确
的是(g取10N/kg) ( )
第41题
A.
ρ=2.2g/cm3
B.
p1=1.5×103Pa
C.
p2=1.84×103Pa
D.
F2-F1>1.5N
42.
(2024·枣庄)将一底面积为200cm2 的圆
柱形容器放置于水平面上,容器内放一个
底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲
所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆
柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整
个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,
其注水质量m 与容器中水的深度h的关系
图像如图乙所示,则以下说法正确的是
(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)( )
第42题
A.
当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为
9cm
B.
圆柱体的密度为0.64×103kg/m3
C.
注水停止时,水对圆柱体底部的压强为
2500Pa
D.
向容器内注水的总质量是4200g
第43题
43.
(2024·天津)(多选题)水平桌面
上有一底面积为S1 的柱形平底
薄壁容器,容器底部直立一底面
积为S2的实心圆柱体(与容器底
不密合),圆柱体对容器底的压强
为p,如图所示。向容器中注入质量为m
的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完
全浸没,则 ( )
A.
圆柱体所受浮力为
S1
S1-S2mg
B.
圆柱体所受浮力为
S2
S1-S2mg
C.
容器底所受液体压强可能为
mg+pS2
S1-S2
D.
容器底所受液体压强可能为
mg+pS2
S1
九 浮 力
112
三、
解答题
44.
(2024·云南)如图所示,物块漂浮在水面
上,请画出物块所受浮力的示意图。
第44题
45.
(2024·贵州)如图甲所示,将两实心正方
体金属块A 和B(mA=mB,VA<VB),分
别悬挂在弹簧测力计下端,并浸没于装有
水的相同烧杯中,静止时下表面距杯底的
高度均为h0,两杯中水面相平。现将两金
属块缓慢从水中竖直向上提起,直到下表
面刚好离开水面,悬挂A 的测力计示数F
随金属块下表面距杯底高度h变化关系的
大致图像如图乙所示。请在同一坐标图中
画出:悬挂B 的测力计示数F 随h(从h0
开始)变化关系的大致图像。(忽略金属块
离开水面时带出的水,不计阻力)
第45题
46.
(2024·山西)小明发现木头在水中是漂浮
的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大
小与浸在液体中的物体的密度有关。为此
他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)
选取体积相同、 不同的物体A
和B 分别浸没在水中,测出其所受浮力并
进行比较。
实验过程:
(2)
按照实验思路依次进行如图所示的操
作,从图甲中可知物体A 所受的浮力为
N。观察图乙可知物体B 在水中
受到的拉力为 N,并计算出物体B
所受的浮力。
第46题
实验结论:
(3)
分析实验数据,可得出初步结论:
。
47.
(2024·菏泽)物理学习小组在“探究浮力
大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金
属块依次进行如图所示的操作。
第47题
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)
步骤A中金属块重 N。
(2)
步骤B中金属块受到的浮力为 N。
(3)
分析 三步骤的数据,初步得出
浮力大小与液体密度有关。
(4)
若步骤D中仅把盐水换成密度比水小
的等体积的酒精,测力计的示数
(填“大于”“小于”或“等于”)1.6N。
(5)
结合已学知识,根据步骤A、C,计算出
金属块的体积为 m3(ρ水=1.0×
103kg/m2,g取10N/kg)。
·物理
113
48.
(2024·宁夏)如图所示是“探究浮力的大
小与哪些因素有关”的实验。
第48题
(1)
如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的
重力为 N。
(2)
将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图
乙、丙、丁所示,记录弹簧测力计示数并分
析数据可知:浮力的大小与
有关。
(3)
浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的
深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体
下表面的深度。下列能正确反映物体所受
浮力F浮 和物体下表面深度h关系的图像
是 。(填字母)
A B C D
(4)
通过分析图中甲、丁、戊可知:当物体排
开液体的体积一定时,液体的密度越大,物
体所受的浮力 。
(5)
某同学猜想浮力大小可能与物体的密
度有关。请你自选实验器材,简要设计实
验步骤来证明他的猜想是否正确:
。
49.
(2024·绥化)在“探究浮力的大小跟哪些
因素有关”的实验中,实验操作如下,实验
过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图
中所用容器底面积是50cm2,均为相同的
平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一
液体,g取10N/kg)
第49题
(1)
测量前,需沿 方向将弹簧测力
计调零。
(2)
实验中,物块浸没在水中受到的浮力是
N。
(3)
如果对比B、E两次实验,得出“浮力的
大小与液体密度有关”的结论,那么这种做
法 (填“正确”或“不正确”),理由
是 。
(4)
由 两次实验可得出结论:浮力
的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)
完成E实验操作后,用弹簧测力计将物
块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示
数变为2.8N,此操作会使容器中的液面下
降 cm。
50.
(2024·达州)同学们在“探究影响浮力大
小的因素”实验中,根据日常生活经验提出
了以下猜想:
①
浮力大小与物体浸入液体中的深度有关。
②
浮力大小与物体排开液体的体积有关。
③
浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示:(ρ水 =1×
103kg/m3,g取10N/kg)
第50题
九 浮 力
114
(1)
根据实验数据,小聪计算出该物体浸没
在水中受到的浮力大小是 N。
(2)
为了验证猜想①,分析A与C、D三次
实验,得出结论:浸没在液体中的物体所受
浮力大小与浸入液体中的深度
(填“有”或“无”)关。
(3)
为了验证猜想②,分析A与
三次实验,得出结论:浸在液体中的物体所
受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(4)
小聪为了验证猜想③,分析A与B、E
三次实验,得出结论:浸在液体中的物体所
受浮力大小与液体的密度有关。你认为这
样操作是 (填“正确”或“错误”)
的,理由是
。
(5)
细心的小红利用实验数据还计算出步骤
E中所用盐水的密度是 kg/m3。
51.
(2024·广安)物理兴趣小组的同学在“探
究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论
提出如下猜想:(g取10N/kg)
猜想1:浮力的大小与物体浸入液体的深度
有关。
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关。
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下
是他们的实验过程。
(1)
小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是
正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认
为猜想1是错误的。通过深入分析上述现
象,小组同学一致认为浮力的大小随物体
浸入液体体积的增大而 ,与物体
浸没在液体的深度无关。
第51题
(2)
根据 三图,可验证猜想2是正
确的。同学们通过查阅相关资料并结合图
中数 据,还 可 以 测 出 物 体 的 密 度 为
kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)
为了验证猜想3,小组同学找来两个完
全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等
器材进行实验,实验步骤如下:
①
将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯
中,观察到铝片下沉至杯底。
②
将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯
中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。
她的结论不可靠,原因是
。
52.
(2024·重庆B卷)小渝和同学们利用一长
方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)
将物块竖放后挂在弹簧测力计下,测出
物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入
水中,发现测力计示数减小的同时水面升
高了,说明物块受到了竖直向 的
浮力,并且水对容器底部的压强与放入物
块前相比 。当测力计示数如图甲
所示时,浮力为 N。
第52题
(2)
接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进
行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液
体中,物体排开液体的体积 ,浮力
·物理
115
越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同
种 液 体 中 时 所 受 浮 力 大 小 跟 深 度
。
(3)
然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,
分析数据可知:浮力大小与液体的密度有
关;并通过计算得出所用盐水密 度 为
g/cm3;若在实验前,弹簧测力计
的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出
的盐水密度 (填“准确”或“不
准确”)。(g取10N/kg)
(4)
同组的小王同学还想进一步探究:物体
在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的
深度是否有关? 于是他将物块横放后挂在
弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙
相同,测力计示数为2.3N,与图乙数据对
比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大
小与物体浸在液体中的深度有关。你认为
该方案是否合理,并说明理由:
。
53.
(2023·烟台)某实验小组为了探究浮力大
小与物体排开液体重力的关系,进行了下
面的实验,如图所示。
第53题
(1)
实验过程中,利用步骤 能够计
算出物体所受的浮力大小。步骤
能够计算出物体排开液体的重力大小。
(用图中的序号表示)
(2)
通过实验数据可以发现,浮力大小与物
体排开的液体所受的重力 。
(3)
为了使结论具有普遍性,该小组还应该
进行的操作是
。
(4)
另外一个小组进行实验后,发现浮力大
小与物体排开液体重力不相等,在排除误
差因素的情况下,出现这个结果的原因可
能是
(写出一条即可)。
54.
(2024·湖北)小华在喝完口服液后,想通
过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找
到了量筒,于是进行了如下实验操作:
如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒
的示数V1=70mL。
如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面
上,读出量筒的示数V2=80mL。
如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的
水注满后沉底,读出量筒的示数V3。
第54题
(1)
空瓶漂浮时浮力 重力,沉底后
浮力 重力。(填“大于”“小于”或
“等于”)
(2)
V3= mL,空瓶材质所占的体
积为 mL。
(3)
空瓶材质的密度为 kg/m3。
(ρ水=1.0×103kg/m3)
55.
(2024·湖南)小静想知道家中一个实心金
属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚
薄与质量分布都均匀的方形空盒A 和一个
方形透明水槽B,它们的底面积分别为SA、
SB,且SA∶SB=1∶2。如图甲所示,装有
摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测
出H1和h1;再将摆件从空盒中拿出,轻轻
放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,
九 浮 力
116
如图乙所示,测出H2和h2。整个过程中,
不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质
量不变,数据记录如下。(g 取10N/kg,
ρ水=1.0×103kg/m3)
第55题
水槽水位
H1/m
空盒浸入水中
深度h1/m
水槽水位
H2/m
空盒浸入水中
深度h2/m
0.2500 0.1000 0.2150 0.0200
(1)
摆件放入水中前后,摆件所受重力的大
小变化情况是 ;图甲中水对水槽
底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的
压强为p2,p2的大小比p1要 。
(2)
如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出
摆件静止在空盒A 中到全部浸入水槽B 中
时,水槽底部所受水的压力变化量为
(结果可用SB 表示)。
(3)
小静用一把尺子就粗略得到该摆件的
密度,用题中提供的数据算出该摆件的密
度为 kg/m3。
56.
(2024·长春)“领先”科创小组利用一个
内、外壁均附有刻度尺,厚度均匀的平底柱
形玻璃筒进行如下探究:
(1)
将玻璃筒放入大烧杯内的水中,玻璃筒
竖直漂浮,如图甲所示。测得玻璃筒浸入
水中的深度为h1。
第56题
(2)
向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸
入水中的深度逐渐变大,说明:浸在液体中
的物体所受浮力的大小跟
有关;进一步分析还可说明:液体内部
压强跟 有关。当玻璃筒内水柱
的高度为h0时停止注水,此时玻璃筒仍竖
直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度增加
了h2。
(3)
如图乙所示,将一个底部平滑的固体艺
术品放在质地均匀的黏土上A 处;将玻璃
筒从水中取出并将外壁及底擦干,然后放
在黏土上B 处,继续向玻璃筒中缓慢注水,
发现黏土凹陷程度增大,说明压力的作用
效果跟 有关。当B 处与A 处凹
陷程度相同时,停止注水,发现玻璃筒内水
柱的高度增加了0.5h0。
(4)
利用上述方法可粗略测出该艺术品对
黏土的压强,其表达式为p=
(用ρ水、g及物理量符号表示)。
57.
(2024·无锡)制作简易的密度计,器材有:
长度为20cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小
瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10N/kg)
(1)
如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管
上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端
封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,
能竖直漂浮在液体中。
①
当将它放入密度为1.0g/cm3 的水中
时,浸 入 的 深 度 为 H。若 放 入 密 度 为
0.8g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大
小为 N,浸入的深度为 H。
②
将它放入密度为0.8~1.2g/cm3 的不
同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液 之
间的关系应符合图乙中 (填“a”
“b”或“c”)。
·物理
117
③
为使该简易密度计测量水和酒精的密度
时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有
器材,合理的做法是
。
第57题
(2)
如图丙所示,在吸管下方安装一个小
瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度
计,使其总质量为30g,放入液体后能竖直
漂浮,小瓶完全浸入。放入水中,在密度计
上标记出水面位置M,密度计排开水的体
积为 cm3,从水中取出擦干后,放
入待测盐水中,M 比液面高2cm。取出密
度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为
27g,再放入水中,液面距离M 为3cm。则
吸管的横截面积为 cm2,盐水的密
度为 g/cm3(保留2位小数)。
58.
(2024·大庆)密度计是根据“浮在液面上
的物体所受浮力等于物体自重的原理”制
作的。某学习小组在研究与密度有关的实
验时,要自制一个简单的密度计。关于密
度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)
如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻
璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中
不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内
铅粒总质量为m,水的密度为ρ,则玻璃管
在水面以下的长度h1= (用S、
m、ρ表示);在玻璃管与水面交接处画上刻
线并标记上1.0,代表这个位置对应的液体
密度为水的密度的1.0倍。
第58题
(2)
将这个自制密度计放置于某未知液体
中,管竖直漂浮不动时,如果标记1.0的刻
线位于液面上方,距离管与液面交接处为
h2,如图乙所示,则该液体密度与水的密度
的比值为 (用h1、h2 表示);如果
标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与
液面交接处为h2(题中未画出),则该液体
密度与水的密度的比值为 (用h1、
h2表示)。
(3)
若用上述方法在玻璃管上依次标记
0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分
别代表液体密度与水的密度的比值,则数
值小的刻线在 (填“上边”或“下
边”),刻线分布 (填“均匀”或“不
均匀”)。
(4)
现用某种密度较大的液体做成一个简
易的气压计,当大气压为p0 时,管内外液
面高度差为h3,如图丙所示。现将管竖直
向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,
管内外液面高度差将 (填“变大”
“变小”或“不变”)。
(5)
将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管
内外液面高度差为h4,则山顶的气压为
(用h3、h4、p0表示)。
59.
(2024·福建)“漏刻”是古代一种滴水计时
的工具。项目式学习小组制作了一个漏
刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶
内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过
指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时
九 浮 力
118
间。(g取10N/kg)
第59题
(1)
测滴水量:播水壶装满水后,计划用烧
杯接取滴水。为了减小误差,测量滴水的
质量应选择以下方案中的 (填序号)。
①
先测空烧杯质量,接水后再测滴水和烧
杯的总质量
②
先测滴水和烧杯的总质量,倒去水后再
测烧杯质量
测得1min滴水的质量为80g,则1刻钟
(15min)滴水的体积为 cm3。
(2)
分析测算:圆筒形受水壶内部底面积为
600cm2,浮箭总重为6N,长方体浮块的底
面积为300cm2、高为3cm。受水壶内无水
时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴
水”。滴水后,当浮箭刚浮起时,受到的浮
力为 N,此时受水壶内的水面高度
为 cm。
(3)
标尺定标:图乙的标尺上每一格表示
1cm,请你在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。
(4)
成品试测:经检测,漏刻每1刻钟的实
际时间均超出15min,发现随着播水壶内
水量减少,滴水间隔时间越来越长。为使
滴水间隔时间相同,小组讨论后,将滴水壶
装置改进成如图丙所示,依据的物理知识
是
。
60.
(2024·牡丹江)综合实践活动课上,小江
展示了自制的“小潜水艇”。如图甲所示,
大水瓶中装有适量的水,将一个未装满水
的小玻璃瓶倒扣入大水瓶中,给大水瓶口
盖上插有吸管的瓶盖,吸管与瓶盖之间密
封且不接触瓶内的水面,小玻璃瓶沉在水
底,小江通过吸管将大水瓶中的气体吸出
一部分,“小潜水艇”上浮了,如图乙所示。
(1)
请分析解释“小潜水艇”上浮的原因。
(2)
再说出一种能让“小潜水艇”上浮的方法。
第60题
61.
(2024·北京)某同学将粗细均匀的吸管一
端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸
管上标上刻度线及相应的密度值,制成了
简易密度计,如图所示。密度计上有密度
值为ρ1和ρ2的两条刻度线(ρ1>ρ2),两刻
度线之间的距离为Δh,该同学发现Δh 很
小。若想增大Δh,分析说明应增加还是减
少吸管内铁砂的质量。
第61题
·物理
119
62.
(2024·青海)“飞天”兴趣小组在模拟搭建月
球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材
料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。
已知g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)
如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品
重力为4.2N,求该样品的质量m。
(2)
如图乙所示,求该样品浸没在水中时受
到的浮力F浮。
(3)
该样品的密度ρ。
(4)
当该样品上表面距水面4cm处时,样
品上表面所受水的压强p。
(5)
请你为月球基地命名并简单介绍其
寓意。
第62题
63.
(2024·自贡)自贡某初级中学物理科技小
组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方
体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其
浸入平静的游泳池水中,如图甲所示。弹
簧测力计的示数F 与砖块下底面下降高度
h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水
中时游泳池水面高度的变化,已知g 取
10N/kg,ρ水 =1.0×103kg/m3,p大气 =
1.013×105Pa,求:
第63题
(1)
砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
(2)
砖块的密度。
(3)
砖块刚好浸没时,其下底面所受的压强。
九 浮 力
120
64.
(2023·赤峰)小亮同学在测量浮力时发
现:金属块浸没在密度不同的液体中,测力
计示数不同。于是,他用测力计和重为
4N、体积为1×10-4m3 的金属块,组装成
密度计,将金属块浸没在不同液体中静止,
来探究液体密度与测力计示数的对应关
系。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)
如图所示,金属块浸没在水中,静止时
受到的浮力是多少?
(2)
若将此时测力计指针所指刻度标为
1.0×103kg/m3,则这条刻度线的刻度值是
多少牛?
(3)
该液体密度计的0kg/m3 刻度标在
N处。这个液体密度计所能测量
的液体密度值不能超过 kg/m3。
第64题
65.
(2024·连云港)质量为2kg的物体放置在
水平桌面上,底面积为2×10-2m2,体积为
3×10-3m3。求:(g取10N/kg)
(1)
该物体对桌面的压力。
(2)
该物体对桌面的压强。
(3)
该物体浸没在水中释放后,静止时受到
的浮力。
66.
(2024·江西)如图所示,水平桌面上的平底
薄壁容器(重力忽略不计)底面积为0.01m2,
容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块
漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积
为1×10-3m3。g取10N/kg,求:
(1)
木块的密度。
(2)
木块受到的重力。
(3)
木块受到的浮力。
(4)
此时容器对水平桌面的压强。
第66题
·物理
121
67.
(2023·宜宾)如图甲,用轻质细线将一不吸
水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力
计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放
的盛水容器中,木块有2
5
的体积露出水面;如
图丙,用竖直向下的力F 压该木块时,木块
刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度
为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
第67题
(1)
图乙中木块所受的浮力大小。
(2)
木块的体积。
(3)
木块的密度。
(4)
图丙中F 的大小。
68.
(2023·广安)《曹冲称象》是众所周知的故
事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮
力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤
盘和高度为20cm、底面积为0.1m2 的圆
柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,
静止时浸入水中的深度为8cm。ρ水 =
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
第68题
(1)
当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到
水的压强。
(2)
浮力秤的重力。
(3)
浮力秤能测物体的最大质量。
九 浮 力
122
69.
(2023·邵阳)现有一个由不吸水材料制成
的长方体A,底面积为1.5×10-2m2,体积
为1.5×10-3m3,质量为0.9kg。将它放
入底面积为4×10-2m2、装有适量水的薄
壁圆柱形容器中,容器足够高,A 漂浮于水
面(如图甲所示)。ρ水=1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。
第69题
(1)
求A 的重力。
(2)
求A 的底部受到的液体压强。
(3)
如图乙所示,将重为10N,体积为5×
10-4m3的长方体B(不吸水)置于A 上,待
两长方体静止时,请判断B 浸入水中的情
况并说明理由,求放入B 后容器内水面上
升的高度。
70.
(2024·深圳)如图所示,海葵一号是中国
自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸
型装置,海葵一号漂浮在大海上工作,从空
中俯瞰像一朵绽放的葵花。小傲同学查阅
资料得知:海葵一号的质量是3.7×107kg,
满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g取
10N/kg,海水的密度为1.0×103kg/m3)。
根据已知信息求:
(1)
海葵一号满载时受到的浮力。
(2)
海葵一号一次最多能储存石油的质量。
(3)
当一架3×104N的直升机停放在海葵
一号的水平停机坪上时,直升机与停机坪
接触的面积是0.06m2,请帮助小傲同学求
出直升机对停机坪的压强。
第70题
71.
(2024·重庆A卷)如图甲所示,我国自主
建造的重为3.7×108N的导管架海基二号
需要用驳船运输到指定位置,安装在超过
300m深的海域搭建石油开采平台。而亚
洲最大驳船的最大载重只有3×108N,该
驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规
则长方体,其最大吃水深度为7m。某修造
厂通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙
所示是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船
的最大吃水深度不变。求:(ρ海水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)
·物理
123
第71题
(1)
水深300m处的压强。
(2)
加宽前,驳船空载时排开水的体积。
(3)
若驳船体积每增加1m3,自重增加
2.5×103N,为了安全装载海基二号,驳船
总宽度至少应增加多少;请你另外设计一
种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
72.
(2024·重庆B卷)如图所示是某型号水下
机器人。该机器人可以通过三种方式控制
浮沉,第一种是机器人内部水舱充放水,水
舱的容积为4×10-3m3;第二种是利用推
进器提供竖直向上的推力F推,F推 可以在
0~30N之间调节;第三种是在机器人外部
加装不同数量的浮块,每个浮块质量均为
0.4kg,体积均为1×10-3m3。已知该机器
人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮
块时,机器人的总体积为1.2×10-2m3(体
积不变,含机械臂),g取10N/kg。
(1)
求150m深处水的压强。
(2)
求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没
在水中悬停时,F推 的大小。
(3)
深处水底有一物体(未与水底紧密接
触),其密度均匀且为2.5×103kg/m3,体
积为4×10-3m3,需机器人潜入水中用机
械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利
进行,机器人下水前需制定好能让机器人
抓住物体上浮的方案,在F推 调到30N的
情况下,还需如何利用另外两种方式实现
上浮,请通过计算给出一种合理方案。
第72题
73.
(2024·烟台)为庆祝中国人民解放军海军
成立75周年,海军烟台舰于2024年4月
20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开
展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号
“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长
134m,最大宽度为16m,高度为35m,排
水量(满载)约为4000t,巡航速度为18节
(1节=1.852km/h),续航里程4000海里
(1海里=1.852km),抗风力大于12级,除
极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创
造了当年护航时间最长、直升机飞行时间
最长、编队人数最少、访问国家最多的“四
九 浮 力
124
个之最”。则:(g 取10N/kg,海水的密度
取1.0×103kg/m3)
(1)
满载时烟台舰所受的浮力约为多大?
(2)
某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则
在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为
多大?
(3)
若烟台舰在某次航行过程中以18节的
巡航速度航行3000海里,则其航行时间为
多少小时? (结果保留一位小数)
第73题
74.
(2024·常州)为实施流花11-1油田二次开
发,中国工程师需要将导管架从陆地工厂
运至海洋指定位置。
①
工程师将导管架装载在驳船上,静止时
驳船排开海水的体积为8×104m3,如图甲
所示。
②
驳船将导管架运至海洋指定位置后,导
管架被推入海中,如图乙所示。
③
驳船和导管架完全分离后,静止时空驳
船排开海水的体积为5×104m3,如图丙所
示。已知导管架的体积为3.3×104m3,
ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg。求:
第74题
(1)
导管架受到重力大小。
(2)
导管架和驳船完全分离后,导管架最终
静止时受到的浮力大小。
75.
(2024·安徽)某兴趣小组要测量一金属块
的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙
的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水、水
平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒
静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一
点A,并在长方体容器上标出此时的水位
线MN(如图甲所示);然后将待测金属块
用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水
中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),
在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如
图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至
圆筒上的A 点与MN 在同一水平面上(如
图丙所示)。测出PQ 与此时水面的距离
为h1,与MN 的距离为h2。若圆筒的底面
积为S,长方体容器的底面积为4S,A 点到
圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量
·物理
125
和体积,已知ρ水 和g。
第75题
(1)
求图甲中圆筒和细沙总重力G 的大小
(用题中给定的物理量符号表示)。
(2)
求金属块的体积V(用题中给定的物理
量符号表示)。
(3)
若h1=0.07m,h2=0.03m,ρ水=
1.0×103kg/m3,求金属块的密度ρ。
76.
(2024·武汉)2024年4月19日,我国海洋
油气生产平台海基二号总体结构完成安
装,它刷新了高度、质量、作业水深和建造
速度等多项亚洲纪录,海基二号由上部组
块和水下的导管架组成。图甲是质量为
6×104t的海洋石油229驳船将质量为
3.7×104t的导管架运载至安装海域的情
景。(海水的密度为1.0×103kg/m3,g 取
10N/kg)
第76题
(1)
如图甲所示,导管架的底部固定着4块
面积非常大的钢板,这4块钢板的作用是
。海基二号在指定海域成
功安装后,这4块钢板处于水深324m的海
底处,它们受到海水的压强是 Pa。
(2)
导 管 架 和 驳 船 拖 航 的 速 度 约 为
100m/min,它们到达240km外的安装海
域所需要的时间约为 h。导管架
和驳船沿直线向右匀速航行时,若以图乙
中的长方形表示驳船上的导管架,请在图
中画出导管架受力的示意图。
(3)
这次海上安装采用了滑移下水方式:工
程人员将驳船船头水舱的水排出一部分,
又向船尾水舱注入一部分水,使驳船小角
度倾斜,最后将驳船和导管架之间的连接
点切割分离,导管架就在自身重力作用下
顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头
水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积
分别为2.2×103m3和6×103m3时,导管
架顶端浸入海水中的体积为200m3,则驳
船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮
力是多少牛?
77.
(2024·河北)A 为质量分布均匀的长方体
物块,质量为300g,边长如图甲所示。B 为
内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为
300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B 均
九 浮 力
126
静置于水平地面上。水的密度为1.0×
103kg/m3,g取10N/kg。
第77题
(1)
求A 的密度。
(2)
图甲中A 对地面的压强为p1,将A 放
入B 后,B 对地面的压强为p2,且p1∶
p2=5∶2,求B 的质量。
(3)
将A 放入B 中后,向B 中缓慢加水,在
A 对B 底部的压力恰好最小的所有情况
中,分析并计算水对容器底部的最小压力。
78.
(2024·长沙)有一个质量为4kg、底面积为
500cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水
平地面上。g取10N/kg。则:
(1)
容器受到的重力是多大?
(2)
容器对水平地面的压强是多大?
(3)
科技小组利用这个容器来研究物体的
浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正
方体A 和长方体B 放在容器中,如图甲所
示。向容器内缓慢加水,A、B 始终保持竖
直,水深h与加水体积V 的关系如图乙所
示。当水深为3h0 时,取出其中一个物体,
水面下降2cm。当水深为3h0 时,水对容
器底部的压强是多少帕? (不考虑取出物体
的过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
第78题
·物理
127
79.
(2024·滨州)“水能载舟,亦能覆舟”出自
《荀子·哀公》,从物理学角度来说,浸在水
中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和
压强会发生怎样的变化呢? 为了探究这个
问题,某小组设计如下实验进行探究。
如图甲所示,质地均匀的长方体物体,质量
为1kg,底面积为1×10-2m2,竖直放入水
平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)
内,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
第79题
(1)
物体对容器底部的压强。
(2)
向容器内注入2cm深的水,物体不会
倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容
器底部的压强。
(3)
现不断往容器内注水,当注水深度为物
体高度的一半时,物体对容器底部的压力
刚好为0,如图丙所示,求物体的密度。
(4)
在容器内继续注入适量的水,物体静止
时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待
剩余部分再次静止后,请推理说明水对容
器底部压强的变化量Δp水 与容器对桌面
压强的变化量Δp桌 的大小有何关系。
80.
(2024·乐山)如图所示,实心均匀圆柱体
A 和底面积均为30cm2的薄壁圆柱形容器
B、C,都放置在水平桌面上,A、B、C 的高
度均为10cm。容器B 内装有水,容器C
内装有油,各项参数如表所示。忽略圆柱
体A 吸附液体等次要因素,g取10N/kg。
参 数 圆柱体A 水 油
质量/g 90 120 81
密度/(g·cm-3) 0.6 1 0.9
深度/cm 4 3
(1)
求圆柱体A 的体积。
(2)
将A 竖直缓慢放入B 中,静止时A 漂
浮在水面,求此时圆柱体A 受到的浮力。
(3)
将A 竖直缓慢放入C 中,待A 静止后,
求油对容器底部的压强。
第80题
81.
(2024·泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲
是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅
坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部
分参数如表所示。假如垂钓时,浸没在水
面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水
面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的
理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不
计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。
如图乙所示,某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时,
鱼饵的质量为1.5×10-3kg、体积为1×
10-6m3,沉到水底后未与塘底紧密接触,有
4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水
面上,且浮子处于理想状态。ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg,则:
九 浮 力
128
名 称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/kg4×10-4 9×10-4 4×10-4 不计
体积V/m3 8×10-7 1×10-7 不计 不计
(1)
浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力
为多大?
(2)
当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的
支持力为多大?
(3)
当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定
后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮
子有多少颗?
第81题
82.
(2024·遂宁)遂宁大英的卓筒井被誉为
“世界近代石油钻井之父”,是手工制盐的
活化石。从井中提取盐卤水是制盐过程中
的关键环节,其装置如图甲所示。某科创
小组制作了一个模型来模拟提取过程,如
图乙所示,图中的竹制汲卤筒顶端开口,底
部装有硬质单向阀门;竹条具有韧性,对汲
卤筒可以产生压力或拉力。汲卤筒在盐卤
水中下降时单向阀门绕O点转动打开,盐卤
水进入筒中;当汲卤筒上升时,单向阀门绕
O点转动关闭。已知汲卤筒的高为2m,质
量为2.4kg,密度为0.6×103kg/m3,盐卤
水的密度为1.1×103kg/m3(汲卤筒底和
阀门厚度及质量不计;g取10N/kg)。求:
第82题
(1)
汲卤筒实心部分的体积。
(2)
汲卤筒浸没在盐卤水中时受到的浮力
大小。
(3)
汲卤筒浸没在盐卤水中静止时,竹条对
它所施加力的大小和方向。
(4)
取出装满盐卤水的汲卤筒后,在竖直状
态下,要将阀门刚好顶开至少需用多大的
力(筒的取水口与单向阀门均看作面积为
30cm2的圆形;盐卤水对阀门压力的作用
点等效在阀门圆心处)?
·物理
13
10N/kg×1m=1×104Pa,车门的面积约为1.5m2,车
门受到水的压力F=pS=1×104Pa×1.5m2=1.5×
104N,由计算可知。水对车门的压力远远大于人的推
力,所以很难打开
70.
(1)
朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气
流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气
流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的
升力 (2)
演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,
原理是光的反射
71.
(1)
这辆新能源汽车受到的重力G=mg=1.6×
103kg×10N/kg=1.6×104N (2)
汽车停在水平地面
上时,对地面的压力等于自身的重力,即F=G=1.6×
104N;其对地面的压强p=
F
S =
1.6×104N
0.08m2 =2×
105Pa
72.
(1)
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N (2)
空心砖
竖放在水平地面上,压力F=G=15N,接触面积S=
50cm2=5×10-3m2;压强p=
F
S=
15N
5×10-3m2=3000Pa
(3)
根据压强公式p=
F
S
可知,空心砖平放、侧放、竖放
于水平地面上时,空心砖对地面的压力相等,接触面积
之比等于压强的反比,故三个面积之比为1
2∶
1
3∶
1
6=3∶2∶1
;竖放时面积为50cm2,则侧放时面积为
100cm2,平放时面积为150cm2,设空心砖平放时长、宽、
高分别为a、b、c,砖块的体积V=abc= ab·bc·ac=
50×100×150cm3=5003cm3;空心部分占了14
,
故材料部分体积V'=5003cm3×34=3753cm
3=
3753×10-6 m3;空心砖块材料的密度ρ=
m
V'=
1.5kg
3753×10-6m3
=433 ×10
3kg/m3≈2.3g/cm3
73.
(1)
无人机总质量为2kg,则无人机受到的重力
G=mg=2kg×10N/kg=20N (2)
无人机停放在水
平地面上时对地面的压力F=G=20N,无人机停放在
水平地面上时对地面的压强p=
F
S =
20N
1.0×10-3m2=
2.0×104Pa (3)
由W=Fs知,无人机匀速上升时升
力F升=Ws=
1800J
60m =30N
,无人机匀速上升时F升=
G+f,则匀速上升时受到的阻力f=F升-G=30N-
20N=10N
74.
(1)
根据图中每一小格表示9cm2,脚印轮廓所围小
方格大于半格算一个格,小于半格舍弃,可数出共有
15个小方格,则图中脚印面积S0=15×9cm2=135cm2
(2)
容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产
生的压强相同,则p1=p2,根据压强公式可得:
G物
S物=
G虎
S虎
,所以G虎=
G物S虎
S物
,m虎g=
G物S虎
S物 =
m物gS虎
S物
,m虎=
m物S虎
S物 =
30kg×4×135×10-4m2
100×10-4m2 =162kg
75.
(1)
茶壶中水的深度h=12cm=0.12m,水对茶壶
底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×
0.12m=1200Pa (2)
m壶 =600g=0.6kg,S壶 =
100cm2=10-2m2,水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压
力的60%,F水=0.6F总,由p=
F
S
得,F水=pS壶,故
pS壶=0.6(m水+m壶)g,1200Pa×10-2 m2=0.6×
(m水+0.6kg)×10N/kg,m水=1.4kg
九 浮 力
一、
1.
0.48 2.4×103 2.
2 1000 2 3.
9 0.9×
103 4.
上浮 大于 5.
16 4 6.
20 1000
7.
0.4×103 6 8.
= 1.2×103 9.
1200 500
10.
8.8×108 变小 变小 2.6×104 11.
竖直向上
自身重力 ρ
水ρ铁V
2ρ铁-2ρ水
12.
小于 小 13.
= <
14.
= 13.6
二、
15.
B 16.
C 17.
B 18.
D 19.
B 20.
A
21.
C 22.
CD 23.
B 24.
B 25.
B 26.
C
27.
AD 28.
D
29.
A 解析:由图可知,甲容器中液体体积大于乙容器
中液体的体积,即V甲>V乙,因两液体质量相等,根据密
度公式可知,ρ甲<ρ乙,故B错误;因A 处于漂浮状态,故
ρA<ρ甲;因B 处于悬浮状态,故ρB=ρ乙,则ρA<ρB;物
体A、B 质量相等,根据密度公式可知,VA>VB,故A正
确;因A 处于漂浮状态,故FA浮=GA,B 处于悬浮状态,
故FB浮=GB,物体A、B 质量相等,根据G=mg 可知,
14
GA=GB,因此A 物体所受浮力等于B 物体所受浮力,
故C错误;两容器中的液面恰好相平,且ρA<ρB,根据
p=ρ液gh可知,乙液体对容器底部的压强大于甲液体对
容器底部的压强,故D错误。
30.
B 31.
AC 32.
D 33.
B 34.
B 35.
A 36.
D
37.
C 38.
B 39.
A 40.
C
41.
D 解析:没有放入圆柱体时溢水杯对桌面的压力
F=G杯+G水,当圆柱体浸没在水中时,由称重法可知,
此时圆柱体受到的浮力F浮=G-F示,对溢水杯的整体
受力分析可知,溢水杯整体受到溢水杯、杯中剩余的水
和圆柱体的总重力、桌面对溢水杯的支持力和弹簧测力
计向上的拉力,由力的平衡条件可知,桌面对溢水杯的
支持力F支=G杯+(G水-G溢)+G-F示=G杯+(G水-
G溢)+F浮=G杯+G水+F浮-G溢,由力的作用是相互的
可知,此时溢水杯对桌面的压力F'=F支=G杯+G水+
F浮 -G溢,则 p0 =
F
S =
G杯+G水
S
,p2 =
F'
S =
G杯+G水+F浮-G溢
S
,代 入 p2=p0+200Pa可 知,
G杯+G水+F浮-G溢
S =
G杯+G水
S + 200 Pa
,即
F浮-G溢
S =200Pa
,则F浮=G溢+200Pa×S=1N+
200Pa×100×10-4m2=3N,由F浮=ρ液gV排 可得,圆
柱 体 浸 没 时 排 开 水 的 体 积 V排 =
F浮
ρ水g
=
3N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=3×10-4m3,因为圆柱体
浸没在水中,所以圆柱体的体积V=V排=3×10-4m3=
300cm3,由称重法可知,圆柱体的重力G=F浮+F示=
3N+2.4N=5.4N,由G=mg 可知,圆柱体的质量
m=Gg =
5.4N
10N/kg=0.54kg=540g
,则圆柱体的密度
ρ=
m
V =
540g
300cm3=1.8g
/cm3,故 A错误;由 F浮 =
ρ液gV排可知,圆柱体一半浸在水中时受到的浮力F浮'=
1
2F浮=
1
2×3N=1.5N
,则从圆柱体一半浸在水中到
圆柱体浸没在水中时增加的浮力ΔF浮=F浮-F浮'=
3N-1.5N=1.5N>1N,即ΔF浮>G溢,说明圆柱体一
半浸在水中时,水面没有到达溢水口,此时水的深度h<
15cm=0.15m,因此水对溢水杯底部的压强p1=
ρ水gh<1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×
103Pa,故B错误;由G=mg和ρ=
m
V
可知,溢出到小桶
中水的体积V溢=
G溢
ρ水g
= 1N1.0×103kg/m3×10N/kg
=
1×10-4m3=100cm3,原来溢水杯中水的体积V水=
Sh杯+V溢 -V排 =100cm2×15cm+100cm3-
300cm3=1300cm3,原来溢水杯中水的质量 m水 =
ρ水V水=1.0g/cm3×1300cm3=1300g=1.3kg,则原
来溢水杯中水的重力G水=m水g=1.3kg×10N/kg=
13N,溢水杯的重力 G杯 =m杯g=100×10-3kg×
10N/kg=1N,没有放入圆柱体时,溢水杯对桌面的压
力F=G杯+G水=1N+13N=14N,此时溢水杯对桌面
的压强p0=
F
S=
14N
100×10-4m2=1400Pa
,当圆柱体浸
没在水中时,溢水杯对桌面的压强p2=p0+200Pa=
1400Pa+200Pa=1600Pa,故C错误;由浮力产生的原
因可知,圆柱体一半浸在水中时圆柱体下表面受到的压
力F1=F浮'=1.5N,图乙中,圆柱体上下表面受到的压
力差F2-F1'=F浮=3N,即F2>3N,因此F2-F1>
3N-1.5N=1.5N,故D正确。
42.
D 43.
BD
三、
44.
如图所示 45.
如图所示
第44题
第45题
46.
(1)
密度(或质量) (2)
1.2 2.8 (3)
浮力的大
小与浸在液体中的物体的密度无关
47.
(1)
2.6 (2)
0.4 (3)
ACD (4)
大 于
(5)
1×10-4
48.
(1)
2.1 (2)
物体排开液体的体积 (3)
D
(4)
越大 (5)
①
取相同体积的实心铜块和实心铝块,
15
用弹簧测力计分别测出它们的重力记为G1和G2;②
用
测力计挂着它们浸没在水中,分别读出测力计的示数为
F1、F2;③
分析比较G1-F1 和G2-F2 的大小即可验
证猜想
49.
(1)
竖直 (2)
2.0 (3)
不正确 没有控制排开液
体的体积不变 (4)
C、D (5)
1
50.
(1)
4 (2)
无 (3)
B、C (4)
错误 没有控制排
开液体体积相等 (5)
1.1×103
51.
(1)
增大 (2)
A、D、E 2.0×103 (3)
没有控制
排开液体的体积相同
52.
(1)
上 变大 0.3 (2)
越大 无关 (3)
1.1
准确 (4)
不合理,未控制V排 相同
53.
(1)
②和③ ①和④ (2)
相等 (3)
换用不同的
液体和物体多次实验 (4)
烧杯中的水没有装满(合理
即可)
54.
(1)
等于 小于 (2)
74 4 (3)
2.5×103
55.
(1)
不变 小 (2)
ρ水gSB(H1-H2) (3)
8.0×103
56.
(2)
物体排开液体的体积 液体深度 (3)
压力大
小 (4)
1.5ρ水gh2+ρ水gh1
57.
(1)
①
0.1 1.25 ②
a ③
适当增大密度计的重
力,则密度计浸入水中的深度增大,即H 增大,密度计
放入酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之
增大,则两条刻度线间的距离会变大 (2)
30 1 1.07
58.
(1)
m
ρS
(2)
h1
h1-h2
h1
h1+h2
(3)
上边 不均匀
(4)
不变 (5)
h4
h3
·p0
59.
(1)
① 1200 (2)
6 2 (3)
如图所示 (4)
根
据
p=ρgh,水的深度保持不变,出水口的液体压强不变
第59题
60.
(1)
用嘴吸气后,大水瓶内液面上方气体减少,瓶内
气压变小,导致小玻璃瓶瓶口处的液体产生向下的压强
差,也就产生向下的压力差,将小玻璃瓶内的部分水排
出。根据
F甲=ρ甲gV甲 可知,小玻璃瓶内气体体积增
大,浮力变大,小玻璃瓶和瓶内气体总重力不变,小玻璃
瓶和瓶内气体受到的浮力大于其总重力,力可以改变物
体的运动状态,小玻璃瓶上浮 (2)
将另一吸管的管口
贴靠在瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气
61.
密 度 计 漂 浮 时(设 密 度 计 质 量 m),F浮 =G,
ρ液gV排=mg,V排=Sh,ρ液gSh=mg,h=
m
ρ液S
,为了使测
量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大
一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液
体的深度变大,根据h= m
ρ液S
知ρ液 一定时,可以适当增
大配重,用更细的吸管,故应增加吸管内铁砂的质量
62.
(1)
利用弹簧测力计测得样品重力为4.2N,则该样
品的质量m=Gg=
4.2N
10N/kg=0.42kg
(2)
图中弹簧测
力计的分度值为0.2N,示数F示=1.2N;F浮=G-
F示=4.2N-1.2N=3N (3)
由阿基米德原理F浮=
ρ水gV排 可 得,样 品 体 积 V物 =V排 =
F浮
ρ水g
=
3N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=3×10-4m3,由于样品浸
没在水中所以V物=V排=3×10-4m3;样品的密度ρ=
m
V物=
0.42kg
3×10-4m3=1.4×10
3kg/m3 (4)
p=ρ水gh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa (5)
根据
古典神话嫦娥奔月,月球基地命名为嫦娥之家(合理
即可)
63.
(1)
由图乙可知,当h为0~40cm时,弹簧测力计
示数为54N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件
可知,砖块的重力G=F拉1=54N;深度大于70cm时,
弹簧测力计示数为24N不变,此时砖块浸没水中,则砖块
浸没时受到的浮力F浮=G-F拉2=54N-24N=30N
(2)
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮 =ρ液gV排 可得,砖块的体积V=V排 =
F浮
ρ水g
= 30N1.0×103kg/m3×10N/kg
=3×10-3m3,砖块的
质量m=Gg=
54N
10N/kg=5.4kg
,砖块的密度ρ=
m
V =
5.4kg
3×10-3m3=1.8×10
3kg/m3 (3)
由图乙可知,砖块刚
浸没时底部所处的深度h=70cm-40cm=30cm=0.3m,
砖块下底面受到水的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×
10N/kg×0.3m=3000Pa,其下底面所受的压强p=
p水+p大气=3000Pa+1.013×105Pa=1.043×105Pa
16
64.
(1)
金属块浸没在水中,排开水的体积V排=V=1×
10-4m3,静止时受到的浮力 F浮 =ρ水gV排 =1.0×
103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N (2)
根据称
重法可知,测力计示数F示=G-F浮=4N-1N=3N,
所以若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,
则这条刻度线的刻度值是3N (3)
4 4.0×103
65.
(1)
该物体对桌面的压力F=G=mg=2kg×
10N/kg=20N (2)
该物体对桌面的压强p=
F
S =
20N
2×10-2m2=1×10
3Pa (3)
当物体浸没在水中时所
受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×
3×10-3m3=30N,因为F浮>G,所以,物体静止时处于
漂浮状态,则静止时受到的浮力F浮'=G=20N
66.
(1)
木块的密度ρ=
m
V =
0.6kg
1×10-3m3=0.6×
103kg/m3 (2)
木块受到的重力G=mg=0.6kg×
10N/kg=6N (3)
木块漂浮时,受到的浮力等于木块
的重力,即F浮=G=6N (4)
容器对水平桌面的压力
等于容器中水和木块的总重力,即F=G总=m总g=
(4kg+0.6kg)×10N/kg=46N,容器对水平桌面的压
强p=
F
S=
46N
0.01m2=4600Pa
67.
(1)
由图甲可知,木块的重力G=3N;图乙中木块
为漂浮状态,所以木块受到的浮力F浮=G=3N
(2)
图 乙 中 木 块 排 开 水 的 体 积 V排 =
F浮
ρ水g
=
3N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=3×10-4m3,由题意可知,
V排= 1-25 V木,则V木=53V排=53×3×10-4m3=
5×10-4 m3 (3)
木块的质量 m=Gg =
3N
10N/kg=
0.3kg,木块的密度ρ=
m
V木 =
0.3kg
5×10-4m3=0.6×
103kg/m3 (4)
图丙中木块浸没时受到的浮力F浮1=
ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N,
此时木块受平衡力,则有F=F浮1-G=5N-3N=2N
68.
(1)
当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压
强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×8×
10-2m=800Pa (2)
当秤盘中不放物体,排开水的体
积V排=Sh=0.1m2×8×10-2m=8×10-3m3,浮力秤
受到的浮力F浮=ρ水 V排 g=1.0×103kg/m3×8×
10-3m3×10N/kg=80N,又因为浮力秤漂浮,所以浮力
秤的重力G=F浮=80N (3)
圆柱体刚好浸没时,这台
浮力秤排开水的体积增大量ΔV排=SΔh=0.1m2×
(20×10-2 m-8×10-2 m)=0.012m3,增加的浮力
ΔF浮=ρ水 ΔV排 g=1.0×103kg/m3×0.012m3×
10N/kg=120N,又因为浮力秤漂浮,所以增大的浮力
等于增大的重力,即ΔG=ΔF浮=120N,所以该浮力秤
能称出物体的最大质量Δm=ΔGg =
120N
10N/kg=12kg
69.
(1)
A 的重力GA=mAg=0.9kg×10N/kg=9N
(2)
A 漂浮于水面,所受浮力等于重力,即F浮=GA=
9N,水对A 上表面的压力为0,根据浮力产生的原因可
知,水对A 下表面的压力F下=F浮=9N,A 的底部受到
的液体压强p=
F下
SA =
9N
1.5×10-2m2=600Pa
(3)
假
设AB 漂浮于水面,则AB 所受浮力F浮'=GA+GB=
9N+10N=19N,AB 排开水的体积V排'=
F浮'
ρ水g
=
19N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=1.9×10-3m3,AB 的总体
积VAB=VA+VB=1.5×10-3m3+5×10-4m3=2×
10-3m3,比较可知,VA<V排'<VAB,假设成立,且B 部
分浸入水中;A 漂浮时,排开水的体积V排=
F浮
ρ水g
=
9N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=0.9×10-3m3,AB 漂浮时
排开水的体积增加量ΔV=V排'-V排=1.9×10-3m3-
0.9×10-3m3=1×10-3m3,则AB 漂浮时,水面上升的
高度Δh=ΔVS容=
1×10-3m3
4×10-2m2=0.025m
70.
(1)
满载时排开海水的质量是1.0×108kg,则排开
海水的重力G=mg=1.0×108kg×10N/kg=1.0×
109N,海葵一号漂浮在海面上,根据阿基米德原理,其
满载时受到的浮力等于其排开海水的重力,F浮=G=
1.0×109N (2)
海葵一号一次最多能储存石油的质量
m石油=m-m0=1.0×108kg-3.7×107kg=6.3×
107kg (3)
直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力
F=G机=3×104N,直升机对停机坪的压强p=
F
S =
3×104N
0.06m2=5×10
5Pa
17
71.
(1)
水深300m 处的压强p=ρ海水gh=1.0×
103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa (2)
吃水深
度最大时,V排=200m×50m×7m=7×104m3;F浮=
ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=
7×108N;最大载重G货=3×108N;所以,船体自重
G船=F浮-G货=7×108N-3×108N=4×108N;空载
时F空浮=G船=4×108N;加宽前,驳船空载时排开水的
体积V空排=
F空浮
ρ海水g
= 4×10
8N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=4×
104m3 (3)
为了安全装载海基二号,船体所受的重力
与浮力的差至少增大ΔF=3.7×108N-3×108N=7×
107N;加宽后驳船的最大吃水深度不变,设增加的体积
为V,则有1.0×103kg/m3×10N/kg×
1
2V-2.5×
103N/m3×V=7×107N,解得:V=2.8×104m3,所以,
增加的宽度L=2.8×10
4m3
200m×14m=10m
;另一种方法:在船
体周围加浮筒(合理即可)
72.
(1)
150m处水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×
10N/kg×150m=1.5×106Pa (2)
机器人未充水时
重力G机=m机g=9.5kg×10N/kg=95N,水舱充满水
G水 =ρ水gV容 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×4×
10-3m3=40N,机器人浸没水中所受浮力 F浮机 =
ρ水gV排机=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×
10-2m3=120N,机器人悬停时,F推+F浮机=G水+G机,
F推=G机+G水-F浮机=95N+40N-120N=15N
(3)
物体重力G物=m物g=ρ物V物g=2.5×103kg/m3×
4×10-3m3×10N/kg=100N,物体受到的浮力F浮物=
ρ水gV物排=ρ水gV物 =1×103kg/m3×10N/kg×4×
10-3m3=40N,要把物体打捞上来,所需的最小拉力
F最小=G物-F浮物=100N-40N=60N,为确保打捞顺
利进行,机器人下水前水舱内先充满水,打捞时放干净
水,F推最大=30N,另外安装n 个浮块,1个浮块的重力
G浮块=m浮块g=0.4kg×10N/kg=4N,1个浮块受到的
浮力F浮浮块=ρ水gV排浮块=ρ水gV浮块=1×103kg/m3×
10N/kg×1×10-3m3=10N,给物体提供的拉力F浮机+
F推最大+nF浮浮块-G机-nG浮块=60N,则120N+30N+
n×10N-95N-n×4N=60N,解得:n≈0.83,取1,即
将水舱里水全部排出再安装1个浮块
73.
(1)
满载排水量m排=4000t=4×106kg,烟台舰受
到的浮力F浮=G排=m排g=4×106kg×10N/kg=4×
107N (2)
烟台舰底部水中受到的压强p=ρgh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa,舰底受到
的压力F=pS=4×104Pa×0.5m2=2×104 N
(3)
航行时间t=sv=
3000×1.852km
18×1.852km/h≈166.7h
74.
(1)
当导管架在驳船上时,整体漂浮,所受浮力等于
重力。根据阿基米德原理算出浮力F浮1=ρ海水gV排1=
1.1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3=8.8×108N;
当导管架不在驳船上时,空驳船所受浮力等于重力,根
据阿基米德原理算出浮力 F浮2=ρ海水gV排2=1.1×
103kg/m3×10N/kg×5×104m3=5.5×108N;故导管
架的重力等于两次重力差即等于两次浮力差,G=
F浮1-F浮2=8.8×108N-5.5×108N=3.3×108N
(2)
导管架的质量m=Gg=
3.3×108N
10N/kg =3.3×10
7kg,
其密度ρ=
m
V=
3.3×107kg
3.3×104m3=1×10
3kg/m3,小于海水
密度1.1×103kg/m3,故导管架会漂浮,漂浮时,所受浮
力等于重力,故浮力大小为3.3×108N
75.
(1)
图甲中,圆筒所受浮力等于圆筒和细沙的重力,
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh (2)
图乙和图丙相比,浮力
相等,V排 相等,A 点在水面下的深度相等,所以乙图中,
A 点到水面PQ 的距离应该等于h1+h2,A 点到MN 的
距离应该等于h1,图乙和图甲相比,ΔV排=ΔV浸+V金属,
金属块的体积V金属 =ΔV排 -ΔV浸 =4Sh2-S(h1+
h2)=3Sh2-Sh1 (3)
由图甲和图乙可知,金属块的重
力G金属 =ΔF浮 =ρ水g4Sh2,金属块的质量 m金属 =
G金属
g =ρ水4Sh2
,金属块的密度ρ=
m金属
V金属 =
ρ水4Sh2
3Sh2-Sh1=
ρ水4h2
3h2-h1=
1.0×103kg/m3×4×0.03m
3×0.03m-0.07m =6×10
3kg/m3
76.
(1)
增大受力面积来减小压强 3.24×106 (2)
40
如图所示 (3)
驳船小角度倾斜前,驳船和导管架的总
重力G总=(m驳+m架)g=(6×104×103kg+3.7×
104×103kg)×10N/kg=9.7×108N,驳船小角度倾斜
时,水舱中水增加的重力ΔG=Δmg=ρ海水ΔVg=1.0×
103kg/m3×(6×103m3-2.2×103m3)×10N/kg=
3.8×107N,驳船小角度倾斜时处于漂浮状态,总浮力等
18
于总重力,即:F浮总=G总+ΔG=9.7×108N+3.8×
107N=1.008×109N
第76题
解析:(1)
导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板,
这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的;
它们受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×
10N/kg×324m=3.24×106Pa。(2)
由v=st
可得,到
达安装海域所需要的时间t=sv =
240×103m
100m/min=
2400min=40h;导管架和驳船沿直线向右匀速航行时,
导管架在水平方向不受力,在竖直方向上受重力和支持
力,二者是一对平衡力,作用点在重心。
77.
(1)
0.75×103kg/m3 (2)
0.6kg (3)
11.25N
78.
(1)
容器受到的重力G=mg=4kg×10N/kg=
40N (2)
容器对水平地面的压力等于其重力,即F=
G=40N,底面积S=500cm2=0.05m2,容器对水平地
面的压强p=
F
S=
40N
0.05m2=800Pa
(3)
由题意及图
乙可知,A、B 浸没或漂浮时均有hB=2hA,注水体积由
0~3V0的过程中,(S容-SA-SB)h0=3V0 ①;注水体
积由3V0~7V0的过程中,(S容-SB)h0=7V0-3V0 ②;
注水体积由7V0~12V0的过程中,S容h0=12V0-7V0 ③;
联立①②③解得:SA=l2=SB=
1
5S容=100cm
2,由此
可知正方体A 的棱长l=10cm;取出其中一个物体时,
ΔV排=S容·Δh=500cm2×2cm=1000cm3=VA=
1
2VB
;①
若ρ物≥ρ水,则A、B 浸没,由ΔV排=VA 可知,
取出的物体为A,h0 为A 的高度,h0=l=10cm,水对
容器底部的压强p=ρ水 g·3h0=1.0×103kg/m3×
10N/kg×3×0.1m=3000Pa;②
若ρ物<ρ水,则A、B
漂浮,由ΔV排=VA=
1
2VB
可知,取出的物体为B,由图
可知A 浸入水中的深度为h0',B 浸入水中的深度为
2h0',由于ΔV排=SB·2h0',即1000cm3=100cm2×
2h0',解得:h0'=5cm,水对容器底部的压强p=ρ水g·
3h0'=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×0.05m=
1500Pa
79.
(1)
无水时,物体对容器底的压力等于其重力,即
F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,压强p=
F
S物 =
10N
1×10-2m2=1000Pa
(2)
水深度为2cm=0.02m,再
根据液体压强公式得:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×
10N/kg×0.02m=200Pa (3)
当水深为物体高度一
半时,压力为0,则此时浮力等于重力。根据阿基米德原
理,所受浮力F浮=ρ水gV排=
1
2ρ水gV物
,而物体重力
G物=m物g=ρ物gV物,得
1
2ρ水gV物=ρ物gV物
,故ρ物=
1
2ρ水=0.5×10
3kg/m3 (4)
将物体露出水面部分切
去,切去其中一半,即切去质量Δm=0.5kg。假设容器
底面积为S,则容器对桌面压强的变化量Δp桌=
Δmg
S
,
当物体切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排开液体质
量与剩余物体质量相等,均为0.5kg,排开液体变化量
Δm排=0.5kg;则有 ΔV排 =
Δm排
ρ水
,水面高度变化量
Δh=
ΔV排
S =
Δm排
ρ水S
;则水对容器底部压强的变化量
Δp水=ρ水gΔh=ρ水g
Δm排
ρ水S
=
Δm排g
S
,因Δm排=Δm,则
Δp桌=Δp水
80.
(1)
由ρ=
m
V
可得,圆柱体A 的体积VA=
mA
ρA
=
90g
0.6g/cm3
=150cm3 (2)
将A 竖直缓慢放入B 中,静
止时A 漂浮在水面,漂浮时,F浮=G,则此时圆柱体A
受到的浮力F浮=GA=mAg=90×10-3kg×10N/kg=
0.9N (3)
竖直缓慢放入C 中,静止时状态未知,假设
A 放入油中是沉底的,由V=Sh可得,A 的底面积SA=
VA
h =
150cm3
10cm =15cm
2=1.5×10-3m2,原来油的体积
V油=SCh油=30cm2×3cm=90cm3,A 沉底后油的深
度h'=
V油
SC-SA=
90cm3
30cm2-15cm2=6cm=0.06m
,此
时A 受到的浮力F浮'=ρ油gV排油=ρ油gSAh'=0.9×
103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3 m2×0.06m=
19
0.81N,因为F浮'=0.81N<GA=0.9N,所以,假设成
立,A 放入油中会沉底,此时油的深度h'=0.06m,则油
对容器底部的压强p=ρ油gh'=0.9×103kg/m3×
10N/kg×0.06m=540Pa
81.
(1)
浸没在水中的1颗浮子受到的浮力F浮子=
ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-7 m3=
0.008N,4颗浮子受到的总浮力F浮子总=4F浮子=4×
0.008N=0.032N (2)
浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体处
于平衡状态,它们受到的浮力、重力和支持力合力为0;
铅坠受到的浮力F浮铅=ρ水gV排铅=1.0×103kg/m3×
10N/kg×1×10-7 m3=0.001N,鱼饵受到的浮力
F浮饵=ρ水gV排饵 =1.0×103kg/m3×10N/kg×1×
10-6m3=0.01N,根据力的平衡关系可知,F浮子总 +
F浮铅+F浮饵 +F支 =G浮子总 +G铅 +G饵 +G鱼钩,即
F浮子总+F浮铅 +F浮饵 +F支 =(m浮子总 +m铅 +m饵 +
m鱼钩)g,代入数据,0.032N+0.001N+0.01N+F支=
(4×4×10-4kg+9×10-4kg+1.5×10-3kg+4×
10-4kg)×10N/kg,解得F支=0.001N (3)
当鱼饵被
全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子、铅坠和鱼钩处于
悬浮状态,设浸没在水下浮子的个数为n,根据力的平衡
关系可知,nF浮子+F浮铅=nG浮子+G铅+G鱼钩,即n×
0.008N+0.001N=(n×4×10-4kg+9×10-4kg+
4×10-4kg)×10N/kg,解得:n=3
82.
(1)
质量m=2.4kg,密度ρ=0.6×103kg/m3,体积
V=m
ρ
= 2.4kg0.6×103kg/m3
=0.004m3 (2)
汲卤筒浸没
在盐卤水中时受到的浮力F浮=ρ盐水gV排=ρ盐水gV=
1.1×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=44N (3)
浸
没时受力平衡,由于物体的密度小于液体的密度,浮力
大于重力,竖直向上的浮力与重力和压力平衡,压力的
方向竖直向下,重力G=mg=2.4kg×10N/kg=24N,
则压力F=F浮-G=44N-24N=20N (4)
盐卤水对
阀门压力F'=ρ盐水ghS=1.1×103kg/m3×10N/kg×
2m×30×10-4m2=66N;由于压力的作用点等效在阀
门圆心处,动力最小时,作用在阀门的边缘上,则动力臂
是阻力臂的2倍,则动力为阻力的12
;即F小=12F'=
1
2×66N=33N
十 功和机械能
一、
1.
Fs Fst 2.
0.6 7.2×104 7.2×103 3.
5
20 4.
小于 3×105 1000 5.
增大 增大
6.
3.3×105 减小 7.
大 相同 8.
0 重力势
不变
9.
(1)
小聪的重力G nGht
(2)
B (3)
7
12L
解析:(1)
根据功率的计算式P=Wt=
nGh
t
可知,为算出
小聪引体向上的功率,除了上升的高度h和n次引体向
上的时间t,还需要测量小聪的重力G。(2)
最高点时球
仍具有水平方向的速度,故A错误;因为要克服空气阻
力,机械能转化为内能,所以小球的机械能是逐渐减小
的,球落地时的机械能最小,所以球在a点的机械能大
于b点,两点高度相同,重力势能相同,所以球在a点的
动能大于b点的动能,球在a点的速度大于b点的速度,
故B正确、C错误。(3)
设两人相遇时的时间为t1,两人
相遇时的位置距A 为L1,则小明的速度v1=
L1
t1
,小聪
的速度v2=
L-L1
t1
。则整个过程中,小明所用的时间
t小明=2t1,小聪用的时间t小聪=
L
v2=
L
L-L1
t1
=
Lt1
L-L1
,
小聪所用时间是小明的1.2倍,则有
Lt1
L-L1=1.2×2t1
,
解得L1=
7
12L
。
二、
10.
D 11.
C 12.
BC 13.
B 14.
C 15.
C
16.
A 17.
C 18.
D 19.
C 20.
C 21.
B 22.
B
23.
C 24.
D 25.
B 26.
A 27.
D 28.
AC
三、
29.
(1)
动能 (2)
多 大 (3)
阻 匀速
30.
(1)
B (2)
不能 (3)
增大斜槽高度(合理即可)
31.
(1)
乙 (2)
质量 速度 (3)
乙、丙 (4)
不超载
行驶,不超速行驶
32.
水碓安装在水流较急的地方时,相同质量的水的动
能较大,可以做功较多,容易将稻米去皮
33.
(1)
汽车飞行时间
t=15min=0.25h,航程s=
68km,平均速度v=st=
68km
0.25h=272km
/h (2)
乘客