第7章 浮力（举一反三单元测试）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第7章 浮力 单元练习 满分100分 时间60分钟 一、选择题（本大题共10题，每题2分，共20分，每题只有一个正确选项） 1．小红在研学活动中，参观了位于我国四川省的地下古盐湖（俗称“中国死海”）。如图所示，小红悠闲地躺在湖面上阅读。请估测小红受到湖水的浮力约为（　　） A．50牛 B．100牛 C．500牛 D．2000牛 2．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力大小分别为6牛、2牛，其受到浮力的大小为（　　） A．8牛 B．6牛 C．4牛 D．12牛 3. 用手将一木块浸没在水中0.2米深处。松手后，在木块露出水面之前的上浮过程中，木块下表面受到的压强和木块所受的浮力的变化情况是（　　） A．压强变大、浮力不变 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大、浮力变大 D．压强变小，浮力不变 4. 2024年8月2日晚，上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，邮轮受到的浮力（　　） A．变大 B．不变 C．先变小后变大 D．先变大后变小 5. 重为10牛的小球轻放入盛有水的烧杯中，溢出重为3牛的水，小球所受浮力的大小（　　） A．一定为7牛 B．一定为3牛 C．可能为6牛 D．可能为13牛 6. 如图所示，将一块实心柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1、F2。金属块在水中上浮（未露出水面）过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变大 B．F2不变 C．F2与F1的差值变小 D．F2与F1的差值不变 7．小球漂浮在酒精中时排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量（　） A．一定大于0.2千克 B．一定等于0.2千克 C．可能大于0.2千克 D．一定小于0.2千克 8. 将充满氦气的气球释放后会升空，氦气球所受浮力的施力物体是（　　） A．地球 B．氦气 C．空气 D．水 9. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，则（　　） A．乒乓球受到的浮力大 B．实心球受到的浮力大 C．它们受到的浮力一样大 D．不能确定 10. 如图所示，盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上，体积相等的a、b两均匀实心物体静止在水中，此时两水面相平，则（　　） A．物体a底部受到水的压强较物体b大 B．物体a的质量较物体b大 C．物体a所受的浮力较物体b小 D．物体a所在容器甲底部所受压力较物体b所在容器乙小 二、填空题（本大题共8小题，共30分） 11. 质量为0.5千克的木块漂浮在水面，它所受的浮力为 牛，排开水的重力为 牛。若该木块漂浮在密度较小的酒精中，它排开酒精的质量 0.5千克。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 12. 如图所示，边长为0.1米、重为20牛的正方体物块用细线吊着浸没在水中，若物块下表面受到水向上的压力是29.4牛，则它受到浮力是 牛，上表面受到水向下的压力是 牛。若剪断细线，则物块沉底前受到的合力是 牛。 13. 若货轮的排水量为1.5×104t，轮船自身质量为9000t，最多能装载货物的质量为 t。该货轮从长江驶入东海，轮船所受浮力 ，吃水深度 ，到达目的地后，卸下货物，此时轮船所受浮力 （后三空均选填“变大”“变小”或“不变”）（ρ江水＜ρ海水）。 14．潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示，潜水艇在海水中处于悬浮状态此时其所受浮力于重力大小关系为：F浮= G（选填“>”、“=”或“<”）；当有一部分海水进入水舱中时，潜水艇将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）；当潜水艇保持水面下8米深度从长江进入大海，则这艘潜水艇的水舱需要 （选填“排水”、“进水”或“保持不变”）。 15．大量实验表明：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于 大小。研究表明，阿基米德原理也适用于 。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球 上浮；拧上瓶盖，乒乓球 上浮。 16. 小明洗碗时发现空碗可以漂浮在水面上（如图甲所示），当把水槽中的一部分水不断添加到碗中时，碗会由漂浮状态逐步变为沉入水底状态（如图乙所示）。 （1）图甲中的碗受到的浮力 图乙中的碗受到的浮力；图乙中的碗受到的浮力 碗受到的重力。（均选填“大于”“等于”或“小于”） （2）开始时，当把水槽中的少量水添加到碗中，碗依然处于漂浮状态，则加水前后碗受到的浮力 、水槽底部受到水的压强 。继续向碗中添加水直至碗沉入水底，则乙图相对于甲图水槽底部受到水的压强 。（均选填编号） A．变大　　B．不变　　C．变小 17. 小金在课上探究浮力大小与那些因素有关。 （1）如图所示，重为8牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （1）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块体积相同的实心铝块和铜块浸没在水中（ρ铜＞ρ铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 18. 在开展跨学科实践时，小黄了解到很多船只都有“水密隔舱”，如图（a）所示。于是他制作了一艘具有10个水密隔舱（每个隔舱相互隔离，确保行船安全）的实验小船，如图（b）所示，每个水密隔舱均为长0.2m，宽0.1m，高 0.05m的长方体形状。 若在水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱裂缝进满水（假设进水后，实验小船仍保持水平平衡）。请通过计算求出：该水密隔舱进满水后，小船的总质量增加了 千克，浮力增加量为 牛。已知小船与水接触的底面积为0.2m2，此时小船的“吃水深度”比破损前增加了 米。 三、作图题（本大题共2题，共6分） 19. 如图，重为2牛的小球漂浮在水面上，画出小球所受的浮力F浮的示意图。 20．如图所示，一重4牛的小球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯放置在斜面上，各物体均处于静止状态，请作出小球的所受力的图示。 四、综合题（本大题共5题，共44分） 21．一艘海监船在长江中航行，若排开水的体积为5×103米3，计算它所受到的浮力。 22．质量为2kg的物体放置在水平桌面上，如图所示，底面积为2×10-2m2。求： （1）该物体对桌面的压力； （2）该物体对桌面的压强； （3）若该物体在水中释放后，静止时漂浮在水面上，求它受到的浮力。 23．如图所示，薄壁柱形容器质量为0.25千克，置于水平地面，容器的底面积是5×10-3米2，容器高0.2米，内盛0.15米深的水。均匀实心正方体A物块（不吸水），其体积为5×10-4米3。求： （1）容器对地面的压强。 （2）将A物块缓慢轻轻放入水中，当物块静止时，水对容器底部的压强最大，A物块的密度范围。 24．阅读以下材料，回答相关问题∶ “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 （1）若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×106米3，求潜艇受到的浮力F浮。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3） （2）某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液（g/cm3） 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮（N） 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 a．分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中， 。 b．分析表中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当 时，浸没在液体中的物体会下沉；当 时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。 （4）如果你是潜艇上的官兵，你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮？请简要说明理由。 25．某小组探究“漂浮在液面上的实心物块露出液面的体积与什么因素有关”，他们先把甲物质组成的不同实心物块放入水中漂浮，测得实验数据如表一所示；再把乙物质组成的不同实心物块放入水中，测得的实验数据如表二所示。 表一 表二 表三 物质甲ρ甲＝0.8×103kg/m3 物质乙ρ乙＝0.6×103kg/m3 物质丙ρ丙＝_____kg/m3 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 1 300 60 4 300 120 7 300 30 2 200 40 5 200 80 8 200 ______ 3 100 20 6 100 40 9 100 10 （1）分析比较表一、表二中实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的实心物块，当物体的体积和液体的密度相同时，物体的密度越小，露出液面的体积越大； （2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的实心物块，当物体的密度和液体的密度相同时， ； （3）实验小组同学又进一步分析了表中1~6的实验数据，发现漂浮在液面上的实心物块，V露与ρ物、V物、ρ液存在一定的定量关系。为了验证以上猜想，将丙物质组成的实心物块放入水中重复实验，测得实验数据如表三所示．由此推断出表三丙物质的密度ρ丙为 kg/m3，序号8中的露出水面的体积V露为 cm3。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7章 浮力 单元练习 满分100分 时间60分钟 一、选择题（本大题共10题，每题2分，共20分，每题只有一个正确选项） 1．小红在研学活动中，参观了位于我国四川省的地下古盐湖（俗称“中国死海”）。如图所示，小红悠闲地躺在湖面上阅读。请估测小红受到湖水的浮力约为（　　） A．50牛 B．100牛 C．500牛 D．2000牛 【答案】C 【详解】小梦的质量约为50kg，小梦漂浮在湖面，由物体浮沉条件可知，其受到的浮力等于自身重力，即 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力大小分别为6牛、2牛，其受到浮力的大小为（　　） A．8牛 B．6牛 C．4牛 D．12牛 【答案】C 【详解】由题可知，液体对物体向上、向下的压力分别为、 则物体受到的浮力为故选C。 3. 用手将一木块浸没在水中0.2米深处。松手后，在木块露出水面之前的上浮过程中，木块下表面受到的压强和木块所受的浮力的变化情况是（　　） A．压强变大、浮力不变 B．压强变小，浮力变小 C．压强变大、浮力变大 D．压强变小，浮力不变 【答案】D 【详解】木块露出水面之前，下表面的深度减小，液体密度不变，故下表面受到的压强变小；液体密度不变，木块排开液体的体积不变，故浮力不变。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 4. 2024年8月2日晚，上海国际邮轮节主题活动——老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，邮轮受到的浮力（　　） A．变大 B．不变 C．先变小后变大 D．先变大后变小 【答案】B 【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力大小等于重力大小，而船的重力大小不变，则船受到的浮力大小不变，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 5. 重为10牛的小球轻放入盛有水的烧杯中，溢出重为3牛的水，小球所受浮力的大小（　　） A．一定为7牛 B．一定为3牛 C．可能为6牛 D．可能为13牛 【答案】C 【详解】将一个重为10N的小球，放入盛有水的烧杯中，溢出烧杯的水重为3N，有以下几种可能：①若烧杯中水是满的，溢出烧杯的水重为3N，根据阿基米德定律，浮力就是3N；②若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为3N，说明物体排开的水的重力大于3N，所以浮力大于3N；③若小球的密度等小于水的密度，则金属球会漂浮，所以浮力等于10N；④若小球的密度等于水的密度，则金属球会悬浮，所以浮力等于10N；⑤若小球的密度大于水的密度，则金属球沉底，所以浮力小于10N；综上所述，小球所受浮力的大小可能为6牛，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，将一块实心柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1、F2。金属块在水中上浮（未露出水面）过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变大 B．F2不变 C．F2与F1的差值变小 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】金属块浸没在水中，金属块在水中上浮过程中，深度变小，根据F= pS = pghS知金属块上、下表面受到水 的压力都变小；金属块在水中上浮过程中，液体的密度相等，金属块排开水的体积相等，根据F浮=ρ液gV排可知金属块受到的浮力相等，根据浮力的产生原因可知，上表面与下表面的压力差等于浮力的大小，所以F2与F1的差值不变，故ABC错误，故D正确。 故选D。 7．小球漂浮在酒精中时排开酒精的质量为0.2千克。若该小球漂浮在水中，则排开水的质量（　） A．一定大于0.2千克 B．一定等于0.2千克 C．可能大于0.2千克 D．一定小于0.2千克 【答案】B 【详解】小球在酒精和水中均漂浮，根据沉浮条件有F浮=G，又因为阿基米德原理，有F浮=G排，所以G=G排，则m=m排，小球质量不变，所以排开液体的质量不变，所以若该小球漂浮在水中，则排开水的质量一定等于0.2千克。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 8. 将充满氦气的气球释放后会升空，氦气球所受浮力的施力物体是（　　） A．地球 B．氦气 C．空气 D．水 【答案】C 【详解】气体有重力和具有流动性，气体对浸入其中的物体产生压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，所以氦气球所受浮力的施力物体是空气，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 9. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，则（　　） A．乒乓球受到的浮力大 B．实心球受到的浮力大 C．它们受到的浮力一样大 D．不能确定 【答案】B 【详解】一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中，放手后发现，最终乒乓球漂浮在水面，实心球沉在水底，由于乒乓球的体积小，且浸入的体积更小，根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g知，乒乓球排开液体的体积较小，故受到的浮力较小；实心球排开液体的体积较大，故受到的浮力较大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 10. 如图所示，盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上，体积相等的a、b两均匀实心物体静止在水中，此时两水面相平，则（　　） A．物体a底部受到水的压强较物体b大 B．物体a的质量较物体b大 C．物体a所受的浮力较物体b小 D．物体a所在容器甲底部所受压力较物体b所在容器乙小 【答案】C 【详解】A．由图可知，物体a底部所处的深度小于物体b底部所处的深度，根据p=ρgh，在水的密度相同的情况下，深度越小，压强越小，所以物体a底部受到水的压强较物体b小，故A不符合题意； BC．a、b体积相等，由图知a排开水的体积小于b排开水的体积，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知a受到的浮力小于b受到的浮力。又因为a漂浮，b悬浮，浮力都等于自身重力，所以a的重力小于b的重力，根据m=G/g，a的质量小于b的质量，故B不符合题意，C符合题意； D．两容器中水面相平，根据p=ρgh，水对容器底部的压强相等，又因为两容器相同，底面积相等，根据F=pS可知水对容器底部的压力相等，故D不符合题意。 故选 C。 二、填空题（本大题共8小题，共30分） 11. 质量为0.5千克的木块漂浮在水面，它所受的浮力为 牛，排开水的重力为 牛。若该木块漂浮在密度较小的酒精中，它排开酒精的质量 0.5千克。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 4.9 4.9 等于 【详解】木块漂浮在水面上，根据漂浮条件，浮力等于重力，即 根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，所以排开水的重力 木块漂浮在酒精中时，浮力仍然等于木块的重力，根据阿基米德原理，排开酒精的重力等于浮力，也等于木块的重力，所以排开酒精的质量等于木块的质量，即等于0.5kg。 12. 如图所示，边长为0.1米、重为20牛的正方体物块用细线吊着浸没在水中，若物块下表面受到水向上的压力是29.4牛，则它受到浮力是 牛，上表面受到水向下的压力是 牛。若剪断细线，则物块沉底前受到的合力是 牛。 【答案】 10 19.4 10 【详解】物块浸没在水中时，排开水的体积为 根据阿基米德原理物块受到的浮力为 由F浮=F下-F上可得，其上表面受到水的压力大小为 若剪断细线，在沉底之前物块受重力和浮力，所以此时物块所受的合力为 13. 若货轮的排水量为1.5×104t，轮船自身质量为9000t，最多能装载货物的质量为 t。该货轮从长江驶入东海，轮船所受浮力 ，吃水深度 ，到达目的地后，卸下货物，此时轮船所受浮力 （后三空均选填“变大”“变小”或“不变”）（ρ江水＜ρ海水）。 【答案】 6×103 不变 变小 变小 【详解】轮船漂浮在水面上，所受的浮力等于其重力。根据阿基米德原理，浮力又等于排开水的重力，故船的总质量等于排开水的质量，那么满载时，轮船至多能装载的货物的质量 m货=m排-m船=1.5×104×103kg-9.0×103×103kg=6×106kg=6×103t 轮船从长江驶入东海，都是处于漂浮状态，则所受的浮力等于重力，而重力保持不变，所以浮力也不变。 轮船由长江入东海，液体的密度变大，而浮力不变，由F浮=ρ液gV排得，排开液体的体积变小，所以吃水深度变小。 卸下设备后，轮船所受的总重力变小，还是处于漂浮状态，则浮力还是等于轮船的总重力，那么浮力变小。 14．潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示，潜水艇在海水中处于悬浮状态此时其所受浮力于重力大小关系为：F浮= G（选填“>”、“=”或“<”）；当有一部分海水进入水舱中时，潜水艇将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）；当潜水艇保持水面下8米深度从长江进入大海，则这艘潜水艇的水舱需要 （选填“排水”、“进水”或“保持不变”）。 【答案】 = 下沉 进水 【详解】潜水艇在水中处于悬浮状态时，根据悬浮条件，物体所受浮力等于重力，即F浮=G 当有一部分海水进入水舱中时，潜水艇自身重力变大，而其排开水的体积不变，根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排，浮力不变。此时浮力小于重力，潜水艇将下沉。 潜水艇保持水面下10米深度从长江进入大海，排开液体的体积不变，海水密度大于江水密度，根据F浮=ρ液gV排，浮力变大。要保持在水面下10 米深度（悬浮状态），需增大自身重力，所以水舱需要进水。 15．大量实验表明：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于 大小。研究表明，阿基米德原理也适用于 。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球 上浮；拧上瓶盖，乒乓球 上浮。 【答案】 排开液体的重力 气体 不会 会 【详解】由阿基米德原理可知，F浮=G排，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力大小。 由于浸在气体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开气体的重力大小，所以阿基米德原理也适用于气体。 由于浮力产生的根本原因是液体对物体上、下表面产生压力差，将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，则乒乓球上表面受到水的压力，下表面没有受到水的压力，所以乒乓球没有受到浮力，不会上浮。 拧上瓶盖，有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，当乒乓球下方有水后，乒乓球下表面受到水的压力，则乒乓球受到浮力，所以乒乓球会上浮。 16. 小明洗碗时发现空碗可以漂浮在水面上（如图甲所示），当把水槽中的一部分水不断添加到碗中时，碗会由漂浮状态逐步变为沉入水底状态（如图乙所示）。 （1）图甲中的碗受到的浮力 图乙中的碗受到的浮力；图乙中的碗受到的浮力 碗受到的重力。（均选填“大于”“等于”或“小于”） （2）开始时，当把水槽中的少量水添加到碗中，碗依然处于漂浮状态，则加水前后碗受到的浮力 、水槽底部受到水的压强 。继续向碗中添加水直至碗沉入水底，则乙图相对于甲图水槽底部受到水的压强 。（均选填编号） A．变大　　B．不变　　C．变小 【答案】（1）大于，小于；（2）A B C 【详解】（1）由浮沉条件知道，图甲中的碗漂浮，受到的浮力等于碗的重力，图乙中的碗沉底，受到的浮力小于碗受到的重力，故图甲中的碗受到的浮力大于图乙中的碗受到的浮力。 （2）当把水槽中的少量水添加到碗中，碗依然处于漂浮状态，由浮沉条件知道，碗受到的浮力等于碗及其内的水的重力，说明加水前后碗受到的浮力变大，故选A。 因为碗漂浮于水面上，所以 可得 当水槽中的水取一部分倒入碗中，则 可得 因为水槽中的水取出的部分水为G水，则 所以 即水槽中的水面高度不变，由p=ρgh知道，水对水槽底的压强不变，故选B。 由F浮=ρ液gV排知道，排开水的体积减少，液面降低，根据p=ρgh知道，碗沉底时水槽底部受到水的压强变小了，故选C。 17. 小金在课上探究浮力大小与那些因素有关。 （1）如图所示，重为8牛的铜块A一半浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，则金属块A所受浮力为 牛，方向 ； （1）剪断连接金属块的细线，铜块下沉过程中受到的浮力将（　　） A．越来越大 B．先变大后不变 C．保持不变 D．先变大后变小 （3）物块沉底后，水对铜块上、下表面产生的压力差为 N； （4）若将两块体积相同的实心铝块和铜块浸没在水中（ρ铜＞ρ铝），则它们所受的浮力（　　） A．铜块大 B．铝块大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 【答案】（1）2，竖直向上；（2）B；（3）4；（4）C 【详解】（1）根据称重法，铜块的一半浸在水中时受到的浮力F浮=G-F示=8N-5N=3N 浮力方向始终与重力方向相反，在水中竖直向上。 （2）铜块下沉过程中，排开水的体积V排先增大（完全浸没前），后保持不变（完全浸没后），根据F浮=ρ液gV排，浮力先变大后不变，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （3）已知铜块的一半浸在水中时受到的浮力为5N，沉底时排开的体积是原来的2倍，根据F浮=ρ液gV排，浮力也变为原来的2倍，故此时受到的浮力为6N，由浮力产生原因（压力差）可知，水对铜块上下表面压力差等于浮力，故为6N。 （4）实心铝块和铜块体积相同时，排开水的体积也相等，由F浮=ρ液gV排可知受浮力相等。故选C。 18. 在开展跨学科实践时，小黄了解到很多船只都有“水密隔舱”，如图（a）所示。于是他制作了一艘具有10个水密隔舱（每个隔舱相互隔离，确保行船安全）的实验小船，如图（b）所示，每个水密隔舱均为长0.2m，宽0.1m，高 0.05m的长方体形状。 若在水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱裂缝进满水（假设进水后，实验小船仍保持水平平衡）。请通过计算求出：该水密隔舱进满水后，小船的总质量增加了 千克，浮力增加量为 牛。已知小船与水接触的底面积为0.2m2，此时小船的“吃水深度”比破损前增加了 米。 【答案】 0.5 5 0.0025 【详解】由题意知，1个水密隔舱的容积为V=0.2m×0.1m×0.05m=5×10-4m3 则该水密隔舱进满水后，小船的总质量增加了Δm水=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-4m3=0.5kg 由于小船始终处于漂浮状态，则增加的浮力等于增加的重力，即 ΔF浮=ΔG=Δm水g=0.5kg×10N/kg=5N 由题意知，小船增大的排水的体积为 则小船的“吃水深度”比破损前增加了 三、作图题（本大题共2题，共6分） 19. 如图，重为2牛的小球漂浮在水面上，画出小球所受的浮力F浮的示意图。 【答案】见右图。 【详解】小球漂浮在水面上，浮力等于重力，重力为2N，则浮力也为2N，且浮力的方向竖直向上，作用在小球的重心，如图所示。 20．如图所示，一重4牛的小球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯放置在斜面上，各物体均处于静止状态，请作出小球的所受力的图示。 【答案】见右图。 【详解】小球漂浮在水面上，受到的重力与浮力等大，过小球的重心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力与浮力，两力的线段等长，如图所示。 四、综合题（本大题共5题，共44分） 21．一艘海监船在长江中航行，若排开水的体积为5×103米3，计算它所受到的浮力。 【答案】4.9×107N 【详解】海监船受到的浮力F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×9.8N/kg×5×103m3＝4.9×107N 22．质量为2kg的物体放置在水平桌面上，如图所示，底面积为2×10-2m2。求： （1）该物体对桌面的压力； （2）该物体对桌面的压强； （3）若该物体在水中释放后，静止时漂浮在水面上，求它受到的浮力。 【答案】（1）20N；（2）980Pa；（3）20N 【详解】（1）质量为2kg的物体放置在水平桌面上，该物体对桌面的压力等于其重力，即 F=G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N （2）该物体对桌面的压强 （3）该物体在水中释放后，静止时漂浮在水面上，根据二力平衡条件可知，F浮=G=20N 23．如图所示，薄壁柱形容器质量为0.25千克，置于水平地面，容器的底面积是5×10-3米2，容器高0.2米，内盛0.15米深的水。均匀实心正方体A物块（不吸水），其体积为5×10-4米3。求： （1）容器对地面的压强。 （2）将A物块缓慢轻轻放入水中，当物块静止时，水对容器底部的压强最大，A物块的密度范围。 【答案】（1）1960Pa；（2）ρ物≥0.5×103kg/m3 【详解】（1）由题意知，容器内水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3×0.15m=0.75kg 容器对地面的压力等于容器和水的总重力，即 F容=G总=m总g=(m容+ m水)g=(0.25kg+0.75kg)×9.8N/kg=9.8N 则容器对地面的压强 （2）若A在水中处于漂浮状态时，其密度最小；将A缓慢浸入在水中，当水面上升至0.2m时，水对容器底部的压强达到最大；排开水的体积为 V排=Sh'=5×10-3m2×(0.20m-0.15m)=2.5×10-4m3<5×10-4m3 小于A的体积，此时A漂浮，A受到的浮力为F浮=G，即ρ水gV排=ρgV 代入数据得1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2.5×10-4m3=ρ×9.8N/kg×5×10-4m3 解得A的最小密度ρ=0.5×103kg/m3， 所以A物块的密度范围为ρ物≥0.5×103kg/m3。 24．阅读以下材料，回答相关问题∶ “海中断崖” 一般情况下海水的密度随深度增大而增大，而在某些情况下，在一定深度范围内，由于盐度或温度的影响，上层海水密度大于其下方的海水密度。这种密度的倒转就像在海洋中形成了一个“断崖”。我国海军372潜艇就曾遭遇过“海中断崖”，潜艇下潜至某海域后骤然下降，官兵通过一系列的操作，最终使得潜艇重新回到海面。 （1）若372潜艇在某海域航行时，排开海水的体积约为3×106米3，求潜艇受到的浮力F浮。（航行海域的海水密度近似看作1.0×103千克/米3） （2）某小组同学想了解浸没在密度不同液体中物体的沉浮情况，选用重为0.22牛的物块先后浸没在密度不同的液体中，将测得物体受到的浮力大小与观察到的物体沉浮情况记录在表中。 序号 1 2 3 4 5 液体的密度ρ液（g/cm3） 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 物块的沉浮情况 下沉 下沉 下沉 上浮 上浮 浮力F浮（N） 0.14 0.16 0.20 0.24 0.30 a．分析表中物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液的关系，可得初步结论：当同一物体浸没在不同种液体中， 。 b．分析表中数据，比较物体受到的浮力F浮与物体重力G物的大小关系，可得初步结论：当 时，浸没在液体中的物体会下沉；当 时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）请结合你所学过的知识，解释372潜艇骤然下降可能的原因。 （4）如果你是潜艇上的官兵，你有什么好方法能帮助潜艇重新上浮？请简要说明理由。 【答案】（1）3×1010N；（2）液体的密度越大，物体受到的浮力越大；物体受到的浮力小于物体的重力；物体受到的浮力大于物体的重力；（3）见解析；（4）见解析 【详解】（1）由题意可知，潜水器排开海水的体积为3×106m3，则潜水器受到的浮力大小为 F浮＝ρ海水V排g＝1.0×103kg/m3×3×106m3×10N/kg＝3×1010N （2）根据表格数据得：当同一物体浸没在不同种液体中，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 根据表格数据得：当物体受到的浮力小于物体的重力时，浸没在液体中的物体会下沉；当物体受到的浮力大于物体的重力时，浸没在液体中的物体会上浮。 （3）当海水的密度突然变小时，根据F浮＝ρ海水V排g可知，潜艇受到的浮力变小，当浮力小于重力时潜艇会骤然下降。 （4）若排出下沉潜艇内的一部分水时，潜艇的重力减小，当重力小于浮力时潜艇会上浮。 25．某小组探究“漂浮在液面上的实心物块露出液面的体积与什么因素有关”，他们先把甲物质组成的不同实心物块放入水中漂浮，测得实验数据如表一所示；再把乙物质组成的不同实心物块放入水中，测得的实验数据如表二所示。 表一 表二 表三 物质甲ρ甲＝0.8×103kg/m3 物质乙ρ乙＝0.6×103kg/m3 物质丙ρ丙＝_____kg/m3 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 序号 物体体积（cm3） 露出水面体积（cm3） 1 300 60 4 300 120 7 300 30 2 200 40 5 200 80 8 200 ______ 3 100 20 6 100 40 9 100 10 （1）分析比较表一、表二中实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的实心物块，当物体的体积和液体的密度相同时，物体的密度越小，露出液面的体积越大； （2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的实心物块，当物体的密度和液体的密度相同时， ； （3）实验小组同学又进一步分析了表中1~6的实验数据，发现漂浮在液面上的实心物块，V露与ρ物、V物、ρ液存在一定的定量关系。为了验证以上猜想，将丙物质组成的实心物块放入水中重复实验，测得实验数据如表三所示．由此推断出表三丙物质的密度ρ丙为 kg/m3，序号8中的露出水面的体积V露为 cm3。 【答案】（1）1、4或2、5或3、6；（2）物块露出水面的体积与物体体积成正比；（3） 0.9×103kg/m3， 20 【详解】（1）比较表一、表二中实验序号1、4或2、5或3、6的数据，是不同物体漂浮在同种液体中，物体体积相同，但露出水面的体积不同，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的实心物块，当物体的体积和液体的密度相同时，物体的密度越小，露出液面的体积越大。 （2）1、2、3或4、5、6的数据，是同种物体，漂浮在同种液面上，物体的体积越大，露出液面的体积越大，且露出液面的体积与物体总体积之比是定值，即物块露出水面的体积与物体体积成正比。 （3）研究V露随ρ物的变化关系时，根据控制变量法知道，需要控制物体漂浮，液体的密度不变，物体的体积不变，改变物体的密度，所以需要对比1、2和3（或4、5和6）实验数据 根据实验序号1知道， 根据实验序号2知道， …… 根据实验序号4知道， 根据实验序号5知道， …… 由此可知，V露与ρ物、V物、ρ液存在一定的定量关系是 根据实验序号7知道， 由此推断出表三丙物质的密度 根据实验序号7中知道，实验序号8中露出水面的体积V露为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $