专题05 浮力（期中复习专项训练）八年级物理下学期新教材沪科版（五四学制）

专题05 浮力（1）（专项训练） 题型1 浮力产生的原因 题型2 称重法测浮力 题型3 探究浮力大小与哪些因素有关 题型4 阿基米德原理与验证 题型5 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 题型1. 浮力产生的原因 1．以下情景中的物体没有受到浮力的是（　　） A．图甲：海中航行的“辽宁号” B．图乙：海中下潜的“蛟龙号” C．图丙：遨游太空的“天宫一号” D．图丁：空中上升的热气球 2．以下情景中没有受到浮力的物体是（    ） A．水面漂浮的树叶 B．在大气中上升的热气球 C．打入水底淤泥里的木桩 D．在水中下潜的“蛟龙号” 3. 如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 4．如图所示，将一块实心圆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。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 5. 如图所示，A、B两个物体形状和大小完全相同，则A、B两物体受到的水向上和向下的压力差（       ） A．一样大 B．A比B小 C．A 比B大 D．以上三种情况都有可能 6. “天宫课堂”第一课中，“神舟十三号”乘组三位航天员变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并向全球直播。小李同学也观看了直播，小李在看“浮力消失实验”时，发现空间站中的乒乓球没有浮上来，如图甲所示。同学们在课堂上做相同的实验，乒乓球却能漂浮在水面上，如图乙所示。小李为弄清楚其中的原因，对浮力的相关知识进行了如下探究。 （1）如图丙所示，把两个乒乓球放入瓶口向下、底部被剪开的矿泉水瓶中，当向瓶中加水时，上面的乒乓球漂浮，底部的乒乓球却没有上浮。小李思考得出结论：上面的乒乓球由于下表面有水，受到水向_______的压力而上浮；而底部的乒乓球由于仅有上表面受到水向_____的压力而没有受到浮力，所以没有上浮。（两空均选填“上”或“下”） （2）“太空教师”告诉我们，“天宫”中的乒乓球处于失重状态，水虽然具有流动性，但其内部却不会对放入其中的乒乓球表面任何一个位置产生压力，乒乓球上下表面就不会产生_______，乒乓球________（选填“受”或“不受”）浮力作用，所以______（选填“会”或“不会”）浮上来。 7. 如图所示，长方体物块浸没在液体中时，侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力______，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是______的，如果，物体受到的浮力是4N，则______N。 题型2. 称重法测浮力 8. 在弹簧测力计下用细线悬挂一个圆柱形铝块，把铝块浸没在水中使铝块保持静止状态，铝块的上下表面跟水面平行，如图所示。已知铝块的质量为108g，体积为40cm3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．测力计的示数为1.1N B．铝块受到的浮力为0.4N C．细线对铝块的拉力为0.4N D．铝块下表面受到水的压力为0.4N 9. 如图所示，把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上，将石块浸没在水中，弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是（    ） A．石块所受浮力方向竖直向下 B．石块浸没在水中受到的浮力为1N C．石块上、下表面受到的压力差为1.5N D．石块下表面受到的压力为2N 10. 如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 11. 如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 12. 如图所示，重为4牛的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1牛，则金属块受到的浮力大小为______牛。若此时金属块上表面受到水的压力为3牛，则它下表面所受水的压力为________牛。若剪断细线，金属块在下沉过程中，它所受合力为_____牛。 13. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为_____N，其密度是____kg/m3。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 14. 质量为2kg的物体所受重力G的大小为_______N，方向竖直_____；如图，若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止，弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N，则物体重力G与拉力F的合力大小为_________N，方向竖直_________。 题型3. 探究浮力大小与哪些因素有关 15. 在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，小明选用了体积相同的实心金属块甲、乙来进行实验，其实验过程如下列图片所示，则他探究的问题是（　　） A．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B．浮力大小与物体浸入液体中体积的关系 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 16. 图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 17. 如图所示，是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。下列结论说法正确的是（　　）（g=10N/kg） A．物体的重力为4.4N B．盐水的密度为1.2×103kg/m3 C．物体浸没在盐水中的浮力为2N D．物体受到的浮力与浸没的深度有关 18. 小明在做“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，如图所示。 （1）根据图中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为______N。 （2）分析甲、丁、戊三次实验可知：浸在液体中的物体所受浮力大小与______有关。 （3）分析甲、乙、丙三次实验数据，小明认为浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸在液体中的深度有关，请对他的结论做出评价：______。 19. 如图所示，小江和同学们探究影响浮力大小的因素。 （1）测量前，需沿___________方向将弹簧测力计调零。 （2）如图A测出物块的重力，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图B所示，此时物块所受浮力为___________N。 （3）小江继续按图A、B、C所示进行实验，由此可知：在同种液体中，物体___________越大，所受浮力越大；由C、D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_________。 （4）比较_______三次实验，浮力大小与液体的密度有关；通过计算可以得出盐水的密度为______；小保提出若计算过程中取9.8N/kg会使测量结果更准确，而小江认为无影响，______（填“小保”或“小江”）的说法正确。 （5）实验中由于手臂的晃动会导致测力计示数不稳定，不方便读数，请你写出一种改进措施：___________。 题型4. 阿基米德原理与验证 20．将一个大铁球和一个小塑料球放入水中，结果如图所示，则（　　） A．大铁球受到的浮力大 B．小塑料球受到的浮力大 C．它们所受浮力一样大 D．条件不足，不能确定 21. 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。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变小 B．F2不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 22. 把重3N的铁块放入盛水的烧杯里，铁块静止时，从杯中溢出的水重2N，则铁块受到的浮力（　　） A．一定是2N B．可能是1.5N C．一定是1N D．可能是3N 23. 如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小 C．丙球所受的浮力最小 D．丁球所受的浮力最小 24. 如图所示，小军利用图中实验器材验证阿基米德原理，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图可以得出，F1大于F2，说明石块重力减小 B．甲、乙两图可以得出，石块受到浮力F浮=F1－F2 C．丙、丁两图可以得出，石块排开液体受到的重力G排=F2－F4 D．乙图中，将石块一半浸入水中，则F浮≠G排 25．某小组同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时，实验结束后，在交流中，他们发现从减小误差和操作方便的角度考虑，该实验顺序最合理的是（　　） A．乙甲丙丁 B．丁乙甲丙 C．甲乙丙丁 D．丁甲乙丙 26. 体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计 A、B 下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度 ρ甲、ρ乙 和测力计 A、B 示数 FA、FB大小的判断，正确的是（　　） A．若 ρ甲 大于 ρ乙 ，FA可能大于 FB B．若 ρ甲 大于 ρ乙 ，FA一定大于 FB C．若 ρ甲 小于 ρ乙 ，FA可能大于 FB D．若 ρ甲 小于 ρ乙 ，FA一定大于 FB 27. 一个氢气球被风吹向一边，对于此气球所受浮力的示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 28. 小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。则桔子的密度________芒果的密度，桔子受到的浮力________芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 29．某实验小组为了研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： （1）实验过程中，根据序号____________这两步可计算出物体所受浮力的大小，物体所受的浮力大小为______ N，根据序号__________这两步可计算出物体排开液体的重力大小，物体排开液体的重力大小为________ N。 （2）通过实验数据可以发现，浮力大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开的液体所受的重力。 （3）同学们换用不同的物体及不同的液体重复多次实验的目的是_____（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 （4）另外一个小组进行实验时，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力会______（选填“偏大”或“偏小”）。 （5）物体没有完全浸没在水中，_______（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。 30. 小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为_________厘米3，金属块所受浮力大小为______牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现________和________的值是相等的。（请用符号表示） 题型5. 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 31. 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，下列分析正确的是（　　） A．由图甲和图丙可知，金属块的质量为2.8N，浸没在水中时受到的浮力为1N B．利用图甲、图乙和图戊，可以得出的结论是：浮力大小与液体的密度有关 C．图丁和图戊中的液体对容器底部的压强相等 D．由图中数据可以算出盐水的密度为1.1×103kg/m3    32．如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的物体，使它浸没在水中，此时物体受到水的浮力是___________N，浮力方向_______，绳的拉力为______N。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 33. 如图所示，把一个底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上下表面在液体中的深度分别为h1，h2。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。 34．如图所示，物体重为12牛、排开水的体积为1×10-3米3，现在它浸在水中时。求： （1）物体所受的浮力F浮。 （2）弹簧测力计的示数F拉。 35．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： （1）物体的重力G。 （2）物体浸没在水中受到的浮力F浮。 （3）物体的密度ρ。 36．如图所示，将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端，使之浸没在水中，当测力计指针静止时，示数为1.7N。（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） （1）金属块浸没在水中时，所受浮力是多少？ （2）金属块的体积是多少？ 37. 如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： （1）物体所受的浮力； （2）液体的密度。 38. 有一只质量为4.5g的金戒指，将它浸没在水中，受到的浮力约为2.352×10-3N，这只戒指是否是纯金制成的？（参考数据：g=9.8N/kg，金的密度为19.3×103kg/m3） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 浮力（1）（专项训练） 题型1 浮力产生的原因 题型2 称重法测浮力 题型3 探究浮力大小与哪些因素有关 题型4 阿基米德原理与验证 题型5 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 题型1. 浮力产生的原因 1．以下情景中的物体没有受到浮力的是（　　） A．图甲：海中航行的“辽宁号” B．图乙：海中下潜的“蛟龙号” C．图丙：遨游太空的“天宫一号” D．图丁：空中上升的热气球 【答案】C 【详解】A．“辽宁号”航空母舰，能浮在海面上，就是因为受到的浮力作用，故A不符合题意； B．下潜的“蛟龙”号，上下表面所受压力大小不同，会受到水竖直向上的浮力，B不符题意； C．太空中没有空气，故遨游太空的“天宫一号”不受到浮力，故C符合题意； D．上升的热气球，受到空气的浮力，故D不符合题意。 故选 C。 2．以下情景中没有受到浮力的物体是（    ） A．水面漂浮的树叶 B．在大气中上升的热气球 C．打入水底淤泥里的木桩 D．在水中下潜的“蛟龙号” 【答案】C 【详解】A．树叶漂浮在水面上，部分浸在水中。水对树叶的下表面有向上的压力，上表面有向下的压力，但下表面压力大于上表面，形成了向上的压力差，因此树叶受到水的浮力，浮力与重力平衡，所以能漂浮，故A不符合题意； B．热气球浸在空气中，空气对热气球的下表面压力大于上表面压力，形成向上的压力差，因此热气球受到空气的浮力，浮力大于热气球总重力，所以能上升，故B不符合题意； C．木桩被完全打入淤泥后，其下表面与淤泥紧密接触，水无法进入木桩下方。此时水只能接触木桩的侧面，因此不满足“流体对物体产生向上压力差”的浮力产生条件，木桩不受浮力，故C符合题意； D．“蛟龙号”完全浸在水中，水对其下表面的压力远大于上表面压力，形成向上的压力差，因此受到水的浮力，浮力小于其总重力，所以能下潜，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 【答案】B 【详解】A．甲图下方不受水的压强，因而没有向上的压力，不受浮力，故A正确，不符合题意； BCD．当用手堵住瓶口，则乒乓球上面和下面都有水，由于乒乓球上、下两面所处的深度不同，下面所处的深度大于上面的深度，下面受到的压强大于上面受到的压强，因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力，这个力习惯上称为浮力，当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时，乒乓球上浮起来，所以此实验说明了浮力产生的原因，故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。故选B。 4．如图所示，将一块实心圆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。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】AB． 由p=ρgh可知，金属块下沉过程中，上、下表面的深度h都不断增大，水的密度 ρ 不变，因此上、下表面受到的水的压强都变大；根据，受力面积S不变，因此上表面压力F1也会变大。故AB错误； CD．物体受到的浮力。 金属块浸没下沉过程中，排开水的体积V排等于金属块自身体积，保持不变，根据F浮=ρ水gV排，浮力大小不变，因此F2与F1的差值不变。故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，A、B两个物体形状和大小完全相同，则A、B两物体受到的水向上和向下的压力差（       ） A．一样大 B．A比B小 C．A 比B大 D．以上三种情况都有可能 【答案】A 【详解】根据浮力的产生原因：物体受到的浮力等于向上的压力与向下的压力差。已知A、B形状大小完全相同，即排开水的体积相等；根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，二者受到的浮力相等，因此它们受到的水向上和向下的压力差也相等，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 6. “天宫课堂”第一课中，“神舟十三号”乘组三位航天员变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并向全球直播。小李同学也观看了直播，小李在看“浮力消失实验”时，发现空间站中的乒乓球没有浮上来，如图甲所示。同学们在课堂上做相同的实验，乒乓球却能漂浮在水面上，如图乙所示。小李为弄清楚其中的原因，对浮力的相关知识进行了如下探究。 （1）如图丙所示，把两个乒乓球放入瓶口向下、底部被剪开的矿泉水瓶中，当向瓶中加水时，上面的乒乓球漂浮，底部的乒乓球却没有上浮。小李思考得出结论：上面的乒乓球由于下表面有水，受到水向_______的压力而上浮；而底部的乒乓球由于仅有上表面受到水向_____的压力而没有受到浮力，所以没有上浮。（两空均选填“上”或“下”） （2）“太空教师”告诉我们，“天宫”中的乒乓球处于失重状态，水虽然具有流动性，但其内部却不会对放入其中的乒乓球表面任何一个位置产生压力，乒乓球上下表面就不会产生_______，乒乓球________（选填“受”或“不受”）浮力作用，所以______（选填“会”或“不会”）浮上来。 【答案】(1) 上 下 (2) 压力差 不受 不会 【详解】（1）上面的乒乓球由于下表面有水，受到水向上的压力而上浮；而底部的乒乓球由于下表面没有水，没有受到水向上的压力，只受到上表面的水向下的压力而没有浮力，所以没有上浮。 （2）浮力的产生原因是浸在液体中的物体上下表面有压力差。在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的乒乓球产生压力，则乒乓球上下表面就不会产生压力差，所以乒乓球没有受到浮力的作用，不会浮上来。 7. 如图所示，长方体物块浸没在液体中时，侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力______，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是______的，如果，物体受到的浮力是4N，则______N。 【答案】 大 竖直向上 12 【详解】如图所示，长方体物块浸没在液体中时，侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，根据，其下表面受到液体向上的压强比上表面受到液体向下的压强大，上下表面积相同，根据，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力大，因而产生竖直向上的压力差，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此，浮力的方向总是竖直向上的。根据压力差法，如果，物体受到的浮力是4N，则 题型2. 称重法测浮力 8. 在弹簧测力计下用细线悬挂一个圆柱形铝块，把铝块浸没在水中使铝块保持静止状态，铝块的上下表面跟水面平行，如图所示。已知铝块的质量为108g，体积为40cm3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．测力计的示数为1.1N B．铝块受到的浮力为0.4N C．细线对铝块的拉力为0.4N D．铝块下表面受到水的压力为0.4N 【答案】B 【详解】ABC．铝块的重力为G=mg=108×10-3kg×10N/kg=1.08N 铝块浸没时排开水的体积等于铝块的体积，即V排=V=40cm3=4×10-5m3 铝块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N 对铝块受力分析知，细线对铝块的拉力为F拉=G-F浮=1.08N-0.4N=0.68N 弹簧测力计的示数等于细线对铝块的拉力，所以其示数为0.68N，故AC错误，B正确； D．铝块受到的浮力为0.4N，而浮力等于铝块下表面受到水的压力与上表面受到水的压力之差，所以铝块下表面受到水的压力大于0.4N，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上，将石块浸没在水中，弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是（    ） A．石块所受浮力方向竖直向下 B．石块浸没在水中受到的浮力为1N C．石块上、下表面受到的压力差为1.5N D．石块下表面受到的压力为2N 【答案】B 【详解】A．重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，故A错误； B．对物体进行受力分析，可知，所以石块浸没在水中受到的浮力为 ，故B正确； C．浮力等于物体上、下表面受到的压力差，所以石块上、下表面受到的压力差为 ，故C错误； D．根据可知，石块上下表面的表面积未知，石块所处的深度未知，所以无法求出石块下表面受到的压力，故D错误。故选B 。 10. 如图所示，将小石块挂在弹簧测力计下如图甲，再浸没入水中（石块没有碰到烧杯底部）如图乙，静止时测力计示数分别是4N和3N，下列说法错误的是（　　） A．石块的重力力是4N B．水对石块的浮力是3N C．水对石块的浮力是1N D．图乙中，石块受的力有重力、拉力和浮力 【答案】B 【详解】由图甲及二力平衡的条件可知，石块的重力大小等于弹簧测力计的示数，为4N，而图乙中，石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力，则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G-F拉=4N-3N=1N，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。故选B。 11. 如图所示，物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为6N，此时石块所受浮力的大小和方向分别是（　　） A．4N，竖直向上 B．6N，竖直向上 C．4N，竖直向下 D．10N，竖直向下 【答案】A 【详解】由题意得，石块的重力G=10N，石块静止时弹簧测力计对石块的拉力F拉=6N，此时石块所受的浮力方向是竖直向上的，浮力大小 故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 12. 如图所示，重为4牛的实心金属块挂在弹簧测力计下并将其浸没在水中，此时测力计的示数为1牛，则金属块受到的浮力大小为______牛。若此时金属块上表面受到水的压力为3牛，则它下表面所受水的压力为________牛。若剪断细线，金属块在下沉过程中，它所受合力为_____牛。 【答案】 3 6 1 【详解】金属块受到的浮力为 浮力等于液体对物体上下表面的压力差，则下表面水的压力为 金属块下沉过程中，受到重力和浮力，它们的合力为 13. 用弹簧测力计悬挂一个实心柱体，将它浸入水中静止时，其上表面恰好与水面相平。此时弹簧测力计的示数为3N，柱体下表面受到水的压力为2N，则柱体受到的浮力为_____N，其密度是____kg/m3。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 2 【详解】柱体上表面恰好与水面相平，则上表面受到水的压力为0，则它受到的浮力为 柱体的重力为 柱体的质量为 柱体的体积为 柱体的密度为 14. 质量为2kg的物体所受重力G的大小为_______N，方向竖直_____；如图，若用弹簧测力计竖直拉着该物体并浸没在水中保持静止，弹簧测力计对物体的拉力F大小为4.2N，则物体重力G与拉力F的合力大小为_________N，方向竖直_________。 【答案】 20 向下 15.4 向下 【详解】物体所受的重力为G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N，重力的方向始终竖直向下。 根据题意知道，物体浸没在水中受到的拉力是4.2N，物体重力G与拉力F的合力大小为 合力方向与重力方向相同，竖直向下。 题型3. 探究浮力大小与哪些因素有关 15. 在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，小明选用了体积相同的实心金属块甲、乙来进行实验，其实验过程如下列图片所示，则他探究的问题是（　　） A．浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B．浮力大小与物体浸入液体中体积的关系 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 【答案】D 【详解】在探究“影响浮力大小的因素”实验中，需采用控制变量法，即保持其他因素不变，只改变一个因素来研究其对浮力的影响。由题意可知两物体的体积相同，由图可知液体的密度相同，浸入液体的深度也相同，唯一不同的因素是两金属块的密度，因此，实验探究的是浮力大小与物体密度的关系，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 16. 图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 【答案】D 【详解】由F浮=ρ水gV排可知，浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时，要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而深度不同，所以应选择图中①③④进行实验，由图①可知，物体的重力为4.8N，图中③④测力计示数相同，说明拉力相同，均为2.8N，则浮力均为 即物体深度不同，但浮力相同，故可得：浮力的大小与液体深度无关。故选D。 17. 如图所示，是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验过程中弹簧测力计的示数。下列结论说法正确的是（　　）（g=10N/kg） A．物体的重力为4.4N B．盐水的密度为1.2×103kg/m3 C．物体浸没在盐水中的浮力为2N D．物体受到的浮力与浸没的深度有关 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，物体在空气中时弹簧测力计的示数为4.8N，此时弹簧测力计的拉力与物体的重力平衡，大小相等，所以物体的重力为4.8N，故A错误； B．物体浸没在水中时，受到的浮力 根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，可得物体体积 物体浸没在盐水中时，受到的浮力 同样根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g，盐水的密度 故B正确，C错误； D．由图丙和图丁可知，物体完全浸没在水中不同深度时，弹簧测力计的示数均为2.8N，根据称重法，物体受到的浮力大小相同，说明物体受到的浮力与浸没的深度无关，故D错误。 故选B。 18. 小明在做“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验，如图所示。 （1）根据图中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为______N。 （2）分析甲、丁、戊三次实验可知：浸在液体中的物体所受浮力大小与______有关。 （3）分析甲、乙、丙三次实验数据，小明认为浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸在液体中的深度有关，请对他的结论做出评价：______。 【答案】(1)0.6 (2)液体的密度 (3)见解析 【详解】（1）由甲、丙可知，物体浸没在水中时受到的浮力 （2）分析图甲、丁、戊，物体排开的液体的体积相同，在浓盐水中测力计示数小，则浮力大。这说明浮力大小与液体的密度有关。 （3）物体浸没前浮力随深度增加而增大是因为排开液体的体积增加了，物体在液体中深度增加时没有控制排开液体的体积不变，所以结论错误。 19. 如图所示，小江和同学们探究影响浮力大小的因素。 （1）测量前，需沿___________方向将弹簧测力计调零。 （2）如图A测出物块的重力，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图B所示，此时物块所受浮力为___________N。 （3）小江继续按图A、B、C所示进行实验，由此可知：在同种液体中，物体___________越大，所受浮力越大；由C、D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_________。 （4）比较_______三次实验，浮力大小与液体的密度有关；通过计算可以得出盐水的密度为______；小保提出若计算过程中取9.8N/kg会使测量结果更准确，而小江认为无影响，______（填“小保”或“小江”）的说法正确。 （5）实验中由于手臂的晃动会导致测力计示数不稳定，不方便读数，请你写出一种改进措施：___________。 【答案】(1)竖直；(2)0.8；(3) 排开液体的体积；无关；(4) A、D、E（A、C、E）；；小江；(5)将弹簧测力计固定在铁架台上，使物体悬空于空容器中，向容器内加液体并读数 【详解】（1）本实验需要测量物体重力，测量前，需沿竖直方向将弹簧测力计调零。 （2）由图A可知弹簧测力计分度值为0.2N，物块重力；图B拉力为4N，根据称重法得浮力 （3）由图A、B、C的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积增大时，弹簧测力计的示数变小，由称重法测量浮力变大，即排开液体的体积越大，浮力越大。 图C、D物体浸没在同种液体中深度不同，所示的浮力相同，由此可知：物体浸没在同种液体中时，所示的浮力大小跟深度无关。 （4）探究浮力与液体密度的关系，需要控制排开液体体积相同，改变液体密度，因此选A、C、E（或A、D、E）都符合要求。 物块浸没水中时 浸没盐水中时 根据上述计算过程可知，g取值大小对结果没有影响，小江说法正确。 （5）实验中由于手臂的晃动，会导致测力计示数不稳定，不方便读数，可以将弹簧测力计固定在铁架台上，使金属块悬在空容器中，向容器内加液体并读数。 题型4. 阿基米德原理与验证 20．将一个大铁球和一个小塑料球放入水中，结果如图所示，则（　　） A．大铁球受到的浮力大 B．小塑料球受到的浮力大 C．它们所受浮力一样大 D．条件不足，不能确定 【答案】A 【详解】由图得，铁球排开水的体积大于塑料球排开水的体积，由F浮=ρ水gV排得，大铁球受到的浮力大，故A符合题意，BC D不符合题意。故选A。 21. 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。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变小 B．F2不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】金属块浸没在水中，金属块在水中下沉过程中，深度增加，根据F= pS = pghS知金属块上、下表面受到水 的压力都增加；金属块在水中下沉过程中，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。 22. 把重3N的铁块放入盛水的烧杯里，铁块静止时，从杯中溢出的水重2N，则铁块受到的浮力（　　） A．一定是2N B．可能是1.5N C．一定是1N D．可能是3N 【答案】D 【详解】根据题意无法得知烧杯是否盛满水，则铁块排开水的重力至少为2N，由阿基米德原理知，铁块受到的浮力至少为2N，可能为3N，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 23. 如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小 C．丙球所受的浮力最小 D．丁球所受的浮力最小 【答案】A 【详解】由图可知，四个球排开水的体积V甲<V乙<V丙=V丁 由F浮=ρ水V排g可得，四个球受到的浮力F甲<F乙<F丙=F丁 故A正确，BCD错误。故选A。 24. 如图所示，小军利用图中实验器材验证阿基米德原理，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图可以得出，F1大于F2，说明石块重力减小 B．甲、乙两图可以得出，石块受到浮力F浮=F1－F2 C．丙、丁两图可以得出，石块排开液体受到的重力G排=F2－F4 D．乙图中，将石块一半浸入水中，则F浮≠G排 【答案】B 【详解】AB．甲、乙两图可以得出，F1大于F2，说明浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小F浮=F1－F2，故A错误，B正确； C．丙、丁两图可以得出，石块排开液体受到的重力G排=F4－F3，故C错误； D．乙图中，将石块一半浸入水中，则石块受到的浮力也等于它排开液体的重力，即F浮=G排，故D错误。 故选B。 25．某小组同学在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时，实验结束后，在交流中，他们发现从减小误差和操作方便的角度考虑，该实验顺序最合理的是（　　） A．乙甲丙丁 B．丁乙甲丙 C．甲乙丙丁 D．丁甲乙丙 【答案】D 【详解】为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是： 丁、测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方； 甲、用弹簧测力计测出物体所受的重力； 乙、用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数； 丙、测出桶和排开水所受的总重力。 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 26. 体积相同、密度不同的甲、乙两个物体分别挂在测力计 A、B 下方，将它们浸入液体后甲、乙两物体如图所示保持静止。则关于甲、乙的密度 ρ甲、ρ乙 和测力计 A、B 示数 FA、FB大小的判断，正确的是（　　） A．若 ρ甲 大于 ρ乙 ，FA可能大于 FB B．若 ρ甲 大于 ρ乙 ，FA一定大于 FB C．若 ρ甲 小于 ρ乙 ，FA可能大于 FB D．若 ρ甲 小于 ρ乙 ，FA一定大于 FB 【答案】B 【详解】AB．若甲的密度大于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力大于乙的重力，放在同种液体中，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定大于FB，故A错误，B正确。 CD．若甲的密度小于乙的密度，甲乙体积相同，则甲的质量相大于乙的质量，甲的重力相大于乙的重力，放在同种液体在，根据F浮=ρ液gV排可知，甲乙受到的浮力相同，根据称重法测浮力的公式可知，FA一定小于FB，故CD错误。 故选B。 27. 一个氢气球被风吹向一边，对于此气球所受浮力的示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】静止的气球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、水平向左风的作用力以及沿绳子向下的拉力作用，但浮力的方向总是竖直向上的。故选B。 28. 小京洗水果时，发现体积较小的桔子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图所示。则桔子的密度________芒果的密度，桔子受到的浮力________芒果受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 小于 小于 【详解】[1]由图可知，桔子漂浮在水面上，所以桔子的密度小于水的密度，芒果沉在水底，芒果的密度大于水的密度，所以桔子的密度小于芒果的密度。 [2]因为小桔子的体积小于大芒果的体积，小桔子漂浮，大芒果沉底，小桔子排开水的体积小于大芒果排开水的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，桔子受到的浮力小于芒果受到的浮力。 29．某实验小组为了研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： （1）实验过程中，根据序号____________这两步可计算出物体所受浮力的大小，物体所受的浮力大小为______ N，根据序号__________这两步可计算出物体排开液体的重力大小，物体排开液体的重力大小为________ N。 （2）通过实验数据可以发现，浮力大小______（选填“大于”“小于”或“等于”）物体排开的液体所受的重力。 （3）同学们换用不同的物体及不同的液体重复多次实验的目的是_____（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 （4）另外一个小组进行实验时，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力会______（选填“偏大”或“偏小”）。 （5）物体没有完全浸没在水中，_______（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。 【答案】(1) ②③；0.5；①④；0.5；(2)等于；(3)寻找普遍规律；(4)偏小；(5)能 【详解】（1）本实验根据称重法，可以求解出物体浸在液体中时的浮力，即，如图，步骤②可测出物体的重力为2.0N，步骤③可测出物体浸在液体中时的弹簧测力计示数为1.5N，因此物体受到的浮力为 排开液体的重力可以由步骤①④求得，即 （2）由（1）有，即物体浸在液体中受到的浮力大小等于排开的液体所受的重力。 （3）换用不同的物体、不同液体进行多次实验，是为了避免偶然性，总结出普遍适用的规律。 （4）如果溢水杯没有装满，当物体放入时，水不会立刻溢出，导致实际排开的水没有全部流出，因此收集到的水会偏少，从而测得的“排开液体重力”偏小。 （5）阿基米德原理适用于部分浸入或完全浸入的情况，只要知道物体排开液体的体积就能验证。即使物体没有完全浸没，只要能准确测量浮力和排开液体的重力，依然可以验证该原理。 30. 小华同学做“验证阿基米德原理”实验的情景如图所示。 （1）在弹簧测力计下悬挂一金属块，记下测力计的示数F1的大小，即金属块所受的重力； （2）在量筒中盛适量的液体，记下液面的示数V1，将金属块完全浸没在液体中，记下此时量筒中液面的示数V2以及弹簧测力计的示数 F2。根据图可知，量筒中液面的两次示数差（V2-V1）为_______厘米3，金属块所受浮力大小为______牛； （3）若用ρ液表示该液体的密度，通过实验可以发现________和________的值是相等的。（请用符号表示） 【答案】 50 0.5 【详解】如图，读出量筒中液体的体积，，，量筒中液面的两次示数差 浮力等于弹簧测力计的示数差 根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即 而浮力等于弹簧测力计的示数差，所以 题型5. 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量 31. 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，下列分析正确的是（　　） A．由图甲和图丙可知，金属块的质量为2.8N，浸没在水中时受到的浮力为1N B．利用图甲、图乙和图戊，可以得出的结论是：浮力大小与液体的密度有关 C．图丁和图戊中的液体对容器底部的压强相等 D．由图中数据可以算出盐水的密度为1.1×103kg/m3    【答案】D 【详解】A．由图甲可知，弹簧测力计测金属块的重力，金属块重力为2.8N，质量的国际单位是kg。故A错误； B．图甲、乙、戊可知，金属块在液体中的深度不同，排开液体的体积也不同，因此不能得出浮力大小与液体的密度有关，故B错误； C．由p=ρgh可知，液体压强与液体的深度和密度有关，由图丁和图戊可知，液体的深度相同，盐水的密度大于水的密度，所以图戊对容器底部的压强大于图丁对容器底部的压强，故C错误； D．由图甲、丙可知，在水中的浮力是 由图甲、戊可知，在盐水中的浮力是 由阿基米德原理可得 代入得 解得ρ盐水=1.1×103kg/m3，故D正确。故选D。 32．如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的物体，使它浸没在水中，此时物体受到水的浮力是___________N，浮力方向_______，绳的拉力为______N。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 6 竖直向上 2 【详解】[1]因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以物体受到水的浮力 [2]浮力是指浸在液体中的物体受到竖直向上的力，所以浮力方向始终竖直向上。 [3]物体受竖直向下的重力、细绳的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态，所以，则绳的拉力。 33. 如图所示，把一个底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上下表面在液体中的深度分别为h1，h2。请从浮力产生的原因角度推导“浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力”这一结论。 【答案】见解析 【详解】由图分析可知，长方体上表面受到的压强p向下=ρgh1 由压强公式可得，长方体上表面受到的压力F向下=p向下S=ρgh1S 长方体下表面受到的压强p向上=ρgh2 由压强公式可得，长方体下表面受到的压力F向上=p向上S=ρgh2S 根据浮力产生的原因是上下表面的压力差，可得长方体受到的浮力F浮=F向上-F向下 =ρgh2S-ρgh1S=ρgS(h2-h1) 长方体浸没在液体中，它排开液体的体积等于长方体的体积V排=V物=Sh=S(h2-h1) 则长方体排开液体的质量m排=ρV排=ρS(h2-h1) 即长方体排开液体所受重力G排=m排g=ρgS(h2-h1) 综合上述可知F浮=G排，即浸在液体中的物体受到浮力大小等于它排开液体所受重力。 34．如图所示，物体重为12牛、排开水的体积为1×10-3米3，现在它浸在水中时。求： （1）物体所受的浮力F浮。 （2）弹簧测力计的示数F拉。 【答案】(1)9.8牛 (2)2.2牛 【详解】（1）物体所受的浮力 （2）由称重法测浮力知道 故弹簧测力计的示数 35．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g取10N/kg，求： （1）物体的重力G。 （2）物体浸没在水中受到的浮力F浮。 （3）物体的密度ρ。 【答案】(1)6N (2)2N (3)3×103kg/m3 【详解】（1）由题意可知，弹簧秤在空气中测量物体重力时，其示数就等于物体所受重力的大小，所以可得G=6N （2）物体浸没在水中时，受到弹簧秤对它的拉力、自身的重力以及水对它的浮力的作用，因为物体处于静止状态，所以由力的平衡条件可得G=F拉+F浮，代入数据可解得其所受浮力大小为F浮=G-F拉=6N-4N=2N （3）物体浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积，又因为其受到的浮力大小为2N，所以由阿基米德原理可得物体的体积为 ， 物体的质量为，则物体的密度为 36．如图所示，将一个重为2.7N的实心金属块挂在弹簧测力计下端，使之浸没在水中，当测力计指针静止时，示数为1.7N。（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） （1）金属块浸没在水中时，所受浮力是多少？ （2）金属块的体积是多少？ 【答案】(1)1.0N (2) 【详解】（1）金属块浸没在水中时，所受浮力是 （2）由得金属块的体积是 37. 如图所示，水平桌面上有底面积为250厘米2、质量忽略不计的薄壁盛水圆柱形容器，内装有7.8千克的某液体，边长为10厘米的正方体物块A，其质量为0.9千克。通过一根细线与容器底部相连，细线对A的拉力为2.94牛。求： （1）物体所受的浮力； （2）液体的密度。 【答案】(1)11.76牛 (2)1200千克/米3 【详解】（1）物块A受到的重力为 对物块A受力分析可知，其受到竖直向下的重力、向下的拉力以及竖直向上的浮力作用，此时处于平衡状态，受到平衡力的作用，则 所以，物块A受到的浮力为 （2）物块A的体积为 如图所示，物块A浸没在水中，排开水的体积等于物块A的体积，根据阿基米德原理可得，物块所受的浮力为 所以，液体的密度为 38. 有一只质量为4.5g的金戒指，将它浸没在水中，受到的浮力约为2.352×10-3N，这只戒指是否是纯金制成的？（参考数据：g=9.8N/kg，金的密度为19.3×103kg/m3） 【答案】金戒指的密度小于纯金的密度，因此不是纯金制成的 【详解】这只戒指的体积为 则这只戒指的平均密度为 所以并非纯金制成。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $