内容正文:
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第九章 浮力
建议用时:25分钟
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【基础练·基础达标】
1. 如图所示,物体没有受到浮力的是( )
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2. (2025·成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A. 浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B. 浮力大小与排开液体所受的重力的关系
C. 浮力大小与液体密度的关系
D. 浮力大小与物体密度的关系
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3. (2025·章丘一模)潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,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( )
A. 受到的浮力变小
B. 受到的浮力变大
C. 排开液体重力不变
D. 排开液体重力变大
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4. 寒假期间,小明学校发起了“悦享劳动喜迎新年”活动。他在帮妈妈洗菜时发现,茄子浮在水面,西红柿沉在水底。利用所学知识他对此作出分析,其中正确的是( )
A. 西红柿的密度大于茄子的密度
B. 由于茄子漂浮,它受到的浮力大于它自身的重力
C. 由于西红柿沉底,它不受浮力
D. 茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
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5. (2025·槐荫三模)用两块质量相等的橡皮泥捏成两只小船,然后轻轻放入盛有盐水和水的两个相同的烧杯内,使其漂浮在液面上,如图所示,此时两杯中液体的深度相同。下列分析正确的是( )
A. 甲杯中的小船所受的浮力较大
B. 两杯杯底受到的液体压强相等
C. 乙杯中小船排开液体的质量较大
D. 两小船底部受到的液体压力相等
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6. (2025·陕西B卷)研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg)( )
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A. 根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3. 125 g/cm3
B. 从水中取出石头时,带出了1 g的水
C. 从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D. 石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为 0. 24 N
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7. (2025·河南)(多选)曹冲称象的故事广为流传。如图,称象时,先让象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。让象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下列说法正确的是( )
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A. 图甲中船排开水所受的重力与大象所受的重力大小相等
B. 船内石头增多的过程中船底受到水的压强变大
C. 船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变
D. 图甲中船所受浮力与图乙中船所受浮力大小相等
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8. (2025·长清三模)(多选)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( )
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A. 彩球4在22 ℃时所受浮力大于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,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
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9. 重为10 N的物块用细线挂在弹簧测力计挂钩上,当物块浸没
在水中静止时测力计示数如图所示,则物块所受的浮力大小为
_____N。逐渐增大物块浸没在水中的深度,其上表面受到水
的压强将_______(选填“增大”“减小”或“不变”),弹簧测力计示
数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7. 6
增大
不变
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10. (2025·福建)在图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
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【拔高练·培优提能】
11. (2025·章丘二模)劳动创造美好未来,为了提高学生的劳动意识,养成良好的劳动习惯,济南市开展了以“‘劳’有所为,‘动’有所乐”为主题的家务劳动实践月活动。在活动中小丽同学养成了良好的劳动习惯,坚持每天洗碗,在洗碗时,她发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉到水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 碗漂浮时受到的浮力大于它的重力
B. 碗沉入水底后不再受到浮力的作用
C. 碗沉底后比漂浮时碗盆的液面低
D. 碗沉底的过程中受到的浮力一直变大
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12. (2025·福建二模)检验人员在甲、乙、丙三支相同试管中分别盛放不同密度的硫酸铜溶液,在每支试管内滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,此时硫酸铜溶液深度相同。则下列说法正确的是( )
A. 检验者的血液密度和甲试管中硫酸铜溶液的密度相等
B. 三试管中血液的浮力大小关系是:F浮甲=F浮乙>F浮丙
C. 丙试管硫酸铜溶液对试管底部的压强最大
D. 丙试管对试管架底座的压力最大
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13. (2025·南充)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的边长为10 cm,水深为 20 cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35 cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg,弹簧未超过弹性限度)下列选项正确的是( )
A. 水对物块底部的压强为2 000 Pa
B. 弹簧的原长为5 m
C. 此时弹簧对物块的压力为20 N
D. 物块的密度为3×103 kg/m3
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14. (多选)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内水面上方留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,下列说法正确的是( )
A. 用力挤压矿泉水瓶侧面时,“浮沉子”上浮
B. 用力挤压矿泉水瓶侧面时,“浮沉子”内部气压
小于矿泉水瓶内水面上方气压
C. 松手不再挤压矿泉水瓶侧面时,将有水被压入“浮沉子”内
D. “浮沉子”是靠改变自身重力的方法来改变其浮沉的
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15. (2025·北京丰台一模)某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水。如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像。水的阻力忽略不计,ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)石柱浸没在水中受到的浮力。
(2)在水底时石柱上表面受到的水的压强。
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解:(1)由图知,石柱所受的重力G=12 500 N,浸没在水中受到的拉力F=7 500 N,
石柱浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F=12 500 N-7 500 N=5 000 N。
(2)由图可知,长方体石柱高2 m,在水底时石柱上表面距水面的深度:
h=h2-h1=5 m-2 m=3 m,
此时石柱上表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa。
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16. (2025·长沙)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
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(1)实验时,应先将弹簧测力计在______方向调零。
(2)图乙中物体所受浮力为_____N。
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的
深度有关,并说明理由。______________________________________
______________________________。
竖直
0. 4
无关,物体浸没在不同深度时,弹簧测力
计示数不变,物体所受浮力不变
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【压轴练·满分冲刺】
17. 【跨学科实践·模型制作】 (2025·贵州)某次学校物理社团活动主题是“制作浮力秤”。经思考,小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想,让饮料瓶漂浮于水面,在瓶身上标记出相应的质量刻度线,把待测物体放入瓶中,待水面静止时,根据水面所在刻度线的位置,便可读出待测物体质量。小明进行如下制作:
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【任务一】制作秤体
小明切掉饮料瓶底部,用细线将瓶盖与其中一个重物连接,旋紧瓶盖,将瓶体开口向上倒置于水槽中,待其静止后,若瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,则秤体制作完成,如图甲所示。此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。
(1)此时秤体所受浮力大小______其重力大小。
等于
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【任务二】标注刻度
小明认为当秤体漂浮,且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻
度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。
(2)为满足条件,小明用准备的器材进行调整,请你给他提出调整建议:
______________。
调整完成后,小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0 cm,此处即为质量标度的零刻度线;将饮料瓶取出,再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上;测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50 cm2,再放入水中,如图乙所示。
增加重物质量
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(3)接下来,只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度,便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻度1 cm处所对应的质量标度为多少克?(ρ水=1. 0 g/cm3)
小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。
由F浮=ρ水gV排知,增加质量m时,瓶身刻度增加1 cm,此时需额外排开水的体积:V排=SΔh=50 cm2×1 cm=50 cm3,由漂浮条件可知,mg=ρ水gV排,解得m=ρ水V排=1. 0 g/cm3×50 cm3=50 g。
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【任务三】拓展分析
小羽参照小明的方法,用一个横截面为圆形,切口处圆的面积也为50 cm2,但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置,用刻度尺紧贴瓶身,在瓶身上标注了均匀的刻度,如图丙所示;接着她依照小明浮力秤的刻度值,在相同的刻度处标注了相同的质量标度(图中未画出)。
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(4)请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小?说明理由。
小羽的饮料瓶上下粗细不同非圆柱形,但刻度均匀标注。实际浸入深度与排开水的体积不成线性关系,若瓶身向上渐扩,相同刻度下实际排开水的体积大于计算的圆柱形瓶的体积,真实值大于测量值,故制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏小。
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