专题04 浮力（期中真题汇编，天津专用）八年级物理下学期

专题04 浮力 3大高频考点概览 考点01 浮力 考点02 阿基米德原理 考点03 物体的浮沉条件及其应用 地 城 考点01 浮力 一、单项选择题 1. (24-25红桥区·期中) 如图所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头（密度小于水）制成的水堵头，下列说法正确的是（　　） A. 水堵头受到水向下的压力的作用 B. 水堵头受到水的浮力的作用 C. 洗手盆A处对水堵头施加的压力的方向竖直向上 D. 此时水堵头只受到水的压力和重力的作用 2.(24-25天津二十五中·期中) 如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10N，上表面受到水向下的压力为4N，则物体下表面受到水向上的压力为（　　） A．4N B．6N C．7N D．14N 二、填空题 3.(24-25和平区汉阳道中学·期中)端午节组织龙舟赛，正在激烈比赛的龙舟，龙舟受到的浮力的方向是________。运动员停止划桨后，龙舟还会继续向前运动，这是由于________的缘故。 4. (24-25大港十中·期中)浸没在水中的木块A（左图），其上表面受到水的压力F1=8N，下表面受到水的压力 F2=13N，请问木块A所受浮力大小为______；用弹簧测力计称物体B（右图） G物=19N，将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N，物体B所受浮力为______N。 5.(24-25静海区·期中)竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为9N，该物体受到浮力是___________ N。 6. (24-25红桥区·期中)重为10N的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6N，则该金属块受到浮力的大小为 ___________ N；此时金属块受到的合力大小为 ___________ N。 三、综合题 7.(24-25和平区天津一中·期中)如图所示，浸没在水中的物体，上表面受到水的压力为6N，下表面受到水的压力为10N，请画出物体所受浮力F浮的示意图（需标出力的大小）。 8.(24-25天津九十中·期中)如图所示，在斜面上静止一个装有水的容器，容器中放入一个小球，画出小球受到的重力与浮力示意图。 ． 9. (24-25红桥区·期中)同学们在“探究影响浮力大小因素”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（，g取10N/kg） （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，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________（选填“有”或“无”）关。 （3）为了验证猜想②，分析A与________三次实验，得出的结论是：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，得出结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。这样操作是错误的，理由是________。 10.(24-25静海区·期中)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，物体所受的重力为4.3N，当把物体逐渐浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。 （1）物体在图甲中所受浮力的大小是 ___________ N； （2）分析乙、丙可得出的结论是：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 ___________ ； （3）分析图丙、丁可得出的结论是：当物体排开液体的体积一定时，___________ 越大，浮力越大。 11. (24-25天津富力中学·期中)如图所示，是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作，请你回答下列问题：（g取10N/kg） （1）分析图①②③，说明浮力的大小与___________有关； （2）要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，可选用___________图进行操作； （3）物体浸没在水中时，受到的浮力是___________ N； （4）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与___________和___________有关； （5）该实验主要运用的科学探究方法是___________。 地 城 考点02 阿基米德原理 一、单项选择题 1.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 如图所示，一玻璃容器中装有适量的水，在玻璃容器口下方设有固定的水平金属网，一正方体木块漂浮在水面上。现缓慢匀速向容器中注水，直至加满容器。小明画出了从开始加水到加满容器的过程中，木块所受浮力与注水时间的关系图像，如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. (24-25部分区·期中) 有个成语叫“沉李浮瓜”，描述的是李子在水中会沉底、西瓜在水中会漂浮的现象，如图所示。李子在水中下沉过程中（　　） A. 所受水的压强逐渐变小 B. 所受水的压强保持不变 C. 所受水的浮力逐渐变小 D. 所受水的浮力保持不变 3.(24-25大港十中·期中)如图，当圆柱体从底部接触水面到浸没至水中A处的过程中，圆柱体受到浮力F与浸入水中深度h的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 4. (24-25西青区·期中) 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，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，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 5.(24-25天津富力中学·期中) 体积相同的铜块、铝球和木块，浸在液体中的情况如下图所示。则它们受到的浮力情况为（ ） A. 铝球受到的浮力最大 B. 木块受到的浮力最大 C. 铜块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样大 二、多项选择题 6.(24-25天津富力中学·期中) 如图所示，一个密度为，边长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中，物块下底面的深度为h。则下列说法中正确的是（　　） A. 物块下底面受到液体向上的压力为 B. 被物块所排开的液体的重力大小为 C. 物块受到液体向上的浮力为 D. 物块上表面受到液体向下压强为 7.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，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 B. 圆柱体所受浮力为 C. 容器底所受液体压强可能 D. 容器底所受液体压强可能为 三、填空题 8.(24-25静海区·期中)同样重的铝块和铜块都浸没在水中，___________ 块受到的浮力大。（已知ρ铜>ρ铝） 9.(24-25西青区·期中)小明同学在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为 　 　 N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为 　 　 N。 10.(24-25天津富力中学·期中)如图所示，重5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，木块A所受浮力的大小是______N，木块的体积是______。（，g取） 四、综合题 11. (24-25静海区·期中)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。 （1）方案一：用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作顺序应该是___________ （填写步骤下的字母）。 （2）方案二：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台C上，当缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，弹簧测力计A示数的变化量___________ B示数的变化量（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）已知水的密度为ρ水，则图甲所示实验中，石块的密度为___________ 。（F1、F2、F3、F4均为已知量） 12. (24-25河西区·期中) 同学们做“探究浮力的大小与排开液体所受重力关系”的实验。请你完成下列内容。 （1）小明按照图所示顺序进行实验操作，弹簧测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4。由此可知铁块浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮＝____________；测得铁块排开水所受的重力表达式为G排＝____________；（用题中所给字母表示） （2）小亮在实验中，实验步骤与小明的相同，读数也正确，但由实验数据发现：铁块浸没在水中所受浮力大于铁块排开水所受的重力，而且超出了误差允许的范围。初步分析，得出该实验结果的原因可能是（　　）；（选填字母） A. 溢水杯中没有装满水 B. 如图甲，小桶不是空桶，里面有水 （3）两位同学进一步思考：如果实验中铁块没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是____________（选填“能”或“不能”）验证； （4）另一小组同学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、薄塑料袋对实验进行改进，装置如图所示。向下移动水平横杆，使铁块缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到测力计A的示数逐渐____________，测力计B的示数逐渐____________，且A、B示数的变化量相等；（均选填“变大”“变小”或“不变”） （5）比较图和改进后的图两种实验方案，改进后的优点是（　　）。（选填字母） A. 能同步观察测力计A、B示数的变化 B. 测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 13. (24-25天津富力中学·期中) 如图甲所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.6N的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮，并画出F浮﹣h的图像（如图乙所示）。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）圆柱体的高度； （2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数； （3）圆柱体的密度。 14.(24-25部分区·期中)某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度，他找来一个弹簧测力计、一根细线、一个金属钩码、两个烧杯分别装有适量水（水的密度为）和未知液体，并进行了实验。实验步骤如下： ①将钩码挂在弹簧测力计上并保持静止，读出测力计示数为；…… 请你帮该同学完成实验。要求： （1）写出步骤①之后的实验步骤和需要测量的物理量； （2）写出待测液体密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 15.(24-25部分区·期中)一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2，请根据浮力产生的原因，推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式． 16.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务： 【实验探究】 通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论______________，这就是阿基米德原理； 【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示； 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理； 请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；____ 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力______。 17. (24-25和平区汉阳道中学·期中) 喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 地 城 考点03 物体的浮沉条件及其应用 一、单项选择题 1.(24-25大港十中·期中)如图所列举的物体中，利用空气浮力而升空的是（　　） A. 热气球 B. 国产C919飞机 C. 北斗卫星 D. 风筝 2.(24-25天津二十五中·期中)下列关于浮力的应用说法正确的是（　　） A．水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的体积实现对于沉浮的控制 B．轮船由长江驶入东海时，因为排开水的体积变小，所以浮力会减小 C．密度计漂浮在不同液体中所受浮力相同 D．热气球、飞艇充入密度大于空气的气体，从而漂浮在空中 3. (24-25大港十中·期中) 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 4.(24-25天津一中·期中) 潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，则下列对此潜水艇的分析中正确的是（　　） A．上浮过程中所受浮力逐渐变大 B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C．漂浮时潜艇底部所受海水压强最大 D．漂浮时排开的海水所受的重力最小 。 5.(24-25天津九十中·期中)质量相等的空心铁球和实心木球，都漂浮在水面上，比较它们所受的浮力（　　） A．铁球的大 B．木球的大 C．一样大 D．条件不够无法判断 二、多项选择题 6.(24-25建华中学·期中)三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（　　） A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲 C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙 D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲 7.(24-25第二南开中学·期中) 小明在探究沉与浮的条件时，用一根细线连接A、B两个物体，放在盛水的烧杯中，处于悬浮状态，如图甲所示。剪断细线后，A物体处于漂浮状态，B物体沉到烧杯底部，如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2，水对烧杯底部的压强变化为Δp，甲图中细线的拉力为F，乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G，体积为V，烧杯的底面积为S，水的密度为ρ。以下关系式正确的有（　　） A. p1＞p2 B. F＝G﹣ρgV C. D. 8. (24-25河西区·期中) 小薛做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，将一底面积为3S0的容器放在水平桌面上，容器内装有适量密度为的水。他将重为5F0、底面积为S0的长方体铝块浸在水中，铝块上表面刚好与水面相平，如图，此时弹簧测力计的示数为3F0。下列判断正确的是（　　） A. 铝块受到的最大浮力为2F0 B. 铝块上、下表面的压力差为5F0 C. 铝块下表面受到水的压强为 D. 容器中放入铝块后，液面增加的高度为 三、填空题 9.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 排水量为1000t的轮船，满载时在河水中航行，所受的浮力是______N；当其从河里行驶到海里所受浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 10.(24-25和平区天津一中·期中)我国自主设计建造的第一艘航母已经顺利下水，航母的总质量为6×104t,当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是 N，此时航母排开水的体积为 m3。（g取10N/kg,ρ水=1.0g/cm3） 11.(24-25第二南开中学·期中) 如图两个相同的烧杯中装有不同密度的液体，同一个密度计在两种液体中的位置如图所示，此时液面相平，则两种液体的密度______，密度计两次受到的浮力______（选填“>”“=”“<”）； 12.(24-25天津二十五中·期中)如图所示为一种自制简易密度计，将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1 ρ2，若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2，则m1 m2（两空均选填“小于”、“等于”或”大于”）。小明通过实验和测算得到了一组刻度线和数据并做成标签贴到密度计上，他应该选择 标签，且此标签的不妥之处为 。 四、综合题 13.(24-25第二南开中学·期中) 如图所示，小明同学利用一把标准的刻度尺、底面积为的大圆柱形容器、有配重的底面积为的薄壁长平底烧杯、细线和水（水的密度为）等器材测量出某金属块密度。他的实验操作如下： ①在圆柱形容器中装有适量的水，将平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为，如图甲所示。此时，烧杯处于漂浮状态。 ②将待测金属块用细线吊在烧杯底部（金属块与烧杯底部不接触且不计细线的质量与体积），当烧杯和金属块保持静止时，测出此时烧杯露出水面的高度和容器中水的深度H2，如图乙所示。 ③将金属块轻放在烧杯中，烧杯再次保持静止时，用刻度尺测出烧杯露出水面的高度，如图丙所示。则图乙中水对圆柱形容器底的压强______图丙中水对圆柱形容器底的压强；图乙中圆柱形容器对桌面的压强______图丙中圆柱形容器对桌面的压强（前两空均选填“大于”、“等于”、“小于”）；金属块的密度为____________（请用题中给出物理量的符号表示）。 14. (24-25河西区·期中)如图所示，一底面积为S0的柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量密度为的水。弹簧测力计下悬挂一实心物块，此时物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下移物块，直至浸没水中（物块未与容器底接触），弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系为如图所示的某一图线。将容器中的水更换成另一种密度小于水的未知液体，重复以上操作，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入液体中深度h的关系为如图所示的另一图线。请你完成下列内容。 （1）如图所示，图线___________（选填“A”或“B”）是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线； （2）求物块的密度及未知液体的密度___________； （3）求当容器中装有水时，物块在下移过程中，水对容器底部压强最大增加量__________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 浮力 3大高频考点概览 考点01 浮力 考点02 阿基米德原理 考点03 物体的浮沉条件及其应用 地 城 考点01 浮力 一、单项选择题 1. A 2.D 二、填空题 3. 竖直向上 龙舟具有惯性 4. .5N 8 5. 4 6. 4 0 三、综合题 7. 8． 9. （1）4 （2）无 （3）B、C （4）没有控制排开液体的体积相等 10.（1）0.1 （2）无关 （3）密度 11. （1）物体浸在液体中的体积（2）①③④（3）2 （4）①. 物体排开液体的体积②. 液体的密度 （5）控制变量法 地 城 考点02 阿基米德原理 一、单项选择题 1. D 2. D 3. A 4. B 5.D 二、多项选择题 6.AC 7.BD 三、填空题 8. 铝 9. 1； 1.5。 10. 8 800 四、综合题 11. （1）B、A、C、D （2）等于（3）ρ水 12. （1） ①. ②. （2）A （3）能 （4） ①. 变小 ②. 变大 （5）A 13. （1）由乙图可知，圆柱体下表面浸入水中的深度大于20cm时，所受浮力一直保持1.2N不变，可知圆柱体浸入水中的深度为20cm时，恰好全部浸没于水中，圆柱体的高度为20cm； （2）由图乙可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力F浮=0.6N，根据称重法可知静止时弹簧测力计的示数 F拉=G﹣F浮=3.6N﹣0.6N=3N （3）圆柱体的质量 由图乙可知，圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力F浮′=1.2N，由F浮′=ρ水gV排=ρ水gV可得圆柱体的体积 圆柱体的密度 答：（1）圆柱体的高度为20cm； （2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数为3N； （3）圆柱体的密度为3×103kg/m3。 14.（1）①将钩码挂在弹簧测力计上并保持静止，读出测力计的示数为； ②将钩码浸没在装有适量水的烧杯内，记录此时弹簧测力计的示数； ③将钩码浸没在装有适量未知液体的烧杯内，记录此时弹簧测力计的示数； （2）金属钩码浸没在水中受到的浮力为 金属钩码浸没在液体中排开液体的体积为 金属钩码浸没在待测液体中受到的浮力为 待测液体的密度为 15.由液体压强公式p＝ρgh及压强公式的变形公式F＝pS得：长方体上表面受到的压力是：F1＝p1S＝ρ液gh1S；长方体下表面受到的压力是：F2＝p2S＝ρ液gh2S，长方体侧面受到的液体的合力为零；所以长方体受到液体向上和向下的压力差是：F差＝F2﹣F1＝ρ液gh2S﹣ρ液gh1S＝ρ液g（h2﹣h1）S．据浮力的产生原因可知，此时所受的浮力是：F差＝F浮＝ρ液g（h2﹣h1）S． 16.[1]由图中实验数据可得，F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，即。 [2]设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为，长方体上、下表面所处的深度及受力情况，如下图所示： 由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同，由可得，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力 [3]由阿基米德原理可得，金属圆柱体静止时所受浮力 17. （1）①用电子秤称出石料的质量； ②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，读出示数； ③用细线系住石料浸没在水中（不与杯底或侧壁接触），读出示数。 （2） 石料浸没水中排开水的质量 由可得，石料的体积 石料的密度 故石料的密度为：。 地 城 考点03 物体的浮沉条件及其应用 一、单项选择题 1.A 2.C 3. A 4.D 5.C。 二、多项选择题 6.BD 7.BC 8. AC 三、填空题 9. 1×107 不变 10. 6×108；6×104。 11. < = 12.小于；等于；甲；刻度没有上疏下密。 四、综合题 13.[1]由图乙和图丙可知，烧杯和金属块都处于漂浮状态，浮力等于重力，烧杯和金属块的总重力不变，则两种情况下所受的总浮力不变，由阿基米德原理可知排开水的体积不变，容器的底面积不变，水的深度不变，由p=ρgh可知图乙中水对圆柱形容器底的压强等于图丙中水对圆柱形容器底的压强。 [2]圆柱形容器对桌面的压力等于容器、水、烧杯和金属块的总重力，图乙和图丙中容器、水、烧杯和金属块的总重力不变，所以容器对桌面的压力不变，容器的底面积不变，由可知图乙中圆柱形容器对桌面的压强等于图丙中圆柱形容器对桌面的压强。 [3]甲图中，烧杯处于漂浮状态，受到的浮力等于烧杯的重力；乙图中，烧杯和金属块处于漂浮状态，受到的浮力等于烧杯和金属块的总重力；比较分析甲、乙两图可知，浮力的变化量等于金属块受到的重力，甲、乙两图中浮力的变化量ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水g(H2-H1)S1 该金属块受到的重力为G金=ΔF浮=ρ水g(H2-H1)S1 比较分析乙、丙两图可知，金属块的体积等于乙和丙图中两次烧杯排开的液体的体积之差；金属块的体积为V金=V排=(h1-h2)S2 金属块的密度为 14. （1）当物块分别浸没在水与液体中，物体排开水与液体的体积相同，且物体排开水与液体的体积保持不变且最大，由得，此时物体受到的浮力保持不变且最大，测力计的示数保持不变且最小；水的密度大于液体的密度，由得，物体浸没在水中受到的浮力大于物体浸没在液体中受到的浮力，由得，物体浸没在水中测力计的示数小于物体浸没在液体中测力计的示数，图线B是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线。 （2）由图得，物块浸没在水中受到的浮力为 此时物块的体积等于物块排开的水的体积，由得，物块的体积为 由得，物块的密度为 物块浸没在液体中受到的浮力为 此时物块排开的液体的体积等于物块的体积，即 由得，未知液体的密度 （3）当容器中装有水时，物块在下移的过程中，当物块浸没在水中时，物块排开的水的体积最大，此时水的深度增大量最大为 水对容器底部压强最大增加量 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 浮力 3大高频考点概览 考点01 浮力 考点02 阿基米德原理 考点03 物体的浮沉条件及其应用 地 城 考点01 浮力 一、单项选择题 1. (24-25红桥区·期中) 如图所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头（密度小于水）制成的水堵头，下列说法正确的是（　　） A. 水堵头受到水向下的压力的作用 B. 水堵头受到水的浮力的作用 C. 洗手盆A处对水堵头施加的压力的方向竖直向上 D. 此时水堵头只受到水的压力和重力的作用 【答案】A 【解析】AB、洗手盆底部的出水口塞着木头制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确、B错误； C、A处对水堵头施加的压力方向竖直向下，这是因为洗手盆A处的水堵头在受到水的压力时，这个压力的方向与重力方向一致，即竖直向下，故C错误； D、此时水堵头除受到水的压力和重力的作用外，还受到一个支持力作用，否则其无法保持平衡，故D错误。 故选：A。 2.(24-25天津二十五中·期中) 如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10N，上表面受到水向下的压力为4N，则物体下表面受到水向上的压力为（　　） A．4N B．6N C．7N D．14N 【答案】D 【解析】解： 由题意可知，物体受到的浮力F浮=10N，上表面受到水向下的压力F向下=4N， 由浮力产生的原因可得：F浮=F向上-F向下， 则物体下表面受到水向上的压力： F向上=F浮+F向下=10N+4N=14N。 故选：D。 二、填空题 3.(24-25和平区汉阳道中学·期中)端午节组织龙舟赛，正在激烈比赛的龙舟，龙舟受到的浮力的方向是________。运动员停止划桨后，龙舟还会继续向前运动，这是由于________的缘故。 【答案】 ①. 竖直向上②. 龙舟具有惯性 【解析】[1]浮力方向始终竖直向上，与重力方向相反。 [2]惯性是物体保持原有运动状态的性质，停止划桨后，龙舟因惯性继续前进。 4. (24-25大港十中·期中)浸没在水中的木块A（左图），其上表面受到水的压力F1=8N，下表面受到水的压力 F2=13N，请问木块A所受浮力大小为______；用弹簧测力计称物体B（右图） G物=19N，将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N，物体B所受浮力为______N。 【答案】 ①. 5N②. 8 【解析】 [1]根据浮力的产生原因可知木块A所受浮力大小为 [2]根据称重法，物体B所受浮力为 5.(24-25静海区·期中)竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为9N，该物体受到浮力是___________ N。 【答案】 4 【解析】 由题意可知，圆柱体上表面受到水的压力F上=5N，底部受到水的压力F下=9N 则圆柱体受到的浮力F浮=F下-F上=9N-5N=4N 6. (24-25红桥区·期中)重为10N的金属块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中，静止时测力计的示数为6N，则该金属块受到浮力的大小为 ___________ N；此时金属块受到的合力大小为 ___________ N。 【答案】①. 4 ②. 0 【解析】[1]称重法测浮力的原理是：物体在液体中受到的浮力等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。 已知金属块重G=10N，浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=6N，根据上述原理可得金属块受到的浮力F浮=G−F示 =10N−6N=4N [2]因为金属块静止在水中，处于平衡状态，受到平衡力的作用，所以此时金属块受到的合力大小为0。 三、综合题 7.(24-25和平区天津一中·期中)如图所示，浸没在水中的物体，上表面受到水的压力为6N，下表面受到水的压力为10N，请画出物体所受浮力F浮的示意图（需标出力的大小）。 【答案】 【解析】浸没在水中的物体，上表面受到水的压力为6N，下表面受到水的压力为10N， 根据浮力产生的原因可得，物体所受浮力F浮=F下-F上=10N-6N=4N； 从物体重心开始，沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并在线段的末尾标上F浮及其大小。如图所示： 8.(24-25天津九十中·期中)如图所示，在斜面上静止一个装有水的容器，容器中放入一个小球，画出小球受到的重力与浮力示意图。 ． 【答案】见试题解析内容 【解析】解：小球漂浮在液体中，物体所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮； 物体的重力与浮力大小相等，方向相反，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，如下图所示： 9. (24-25红桥区·期中)同学们在“探究影响浮力大小因素”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（，g取10N/kg） （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，得出的结论是：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度________（选填“有”或“无”）关。 （3）为了验证猜想②，分析A与________三次实验，得出的结论是：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，得出结论是：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。这样操作是错误的，理由是________。 【答案】（1）4 （2）无 （3）B、C （4）没有控制排开液体的体积相等 【解析】 （1）由图可知，物体的重力为6N，浸没在水中时弹簧测力计的示数为2N，根据称重法测浮力可知，物体浸没在水中受到的浮力大小为 （2）A与C、D三次实验中物体浸入液体的深度不同，根据称重法测浮力可知，A与C、D三次实验中弹簧测力计的示数相等，则浮力大小相等，故可以得出的结论：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关。 （3）验证浮力大小与物体排开液体的体积有关，则需要保持液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，故选择A与B、C三次实验，得出的结论是：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）验证浮力大小与液体的密度有关，则需要保持物体排开液体的体积相等，改变液体的密度，A与B、E三次实验中，液体的密度不同，物体排开液体的体积也不同，未控制单一变量，故该操作是错误的，无法得出该结论。 10.(24-25静海区·期中)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，物体所受的重力为4.3N，当把物体逐渐浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。 （1）物体在图甲中所受浮力的大小是 ___________ N； （2）分析乙、丙可得出的结论是：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 ___________ ； （3）分析图丙、丁可得出的结论是：当物体排开液体的体积一定时，___________ 越大，浮力越大。 【答案】（1）0.1 （2）无关 （3）密度 【解析】（1）由图甲可知，弹簧测力计4N∼5N之间有5个小格，其分度值为0.2N，指针指在4N过一格处，示数为4.2N，即弹簧测力计示数F拉=4.2N，已知G=4.3N，则受到的浮力F浮=G﹣F拉=4.3N﹣4.2N=0.1N （2）乙、丙两图中，物体都浸没在水中，深度不同，但弹簧测力计示数相同。根据F浮=G﹣F拉可知，物体所受浮力相同，所以可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）丙、丁两图中，物体排开液体的体积相同，液体分别是水和盐水，盐水密度大于水的密度，从图中可以看出丁图中弹簧测力计示数更小，根据F浮=G﹣F拉可知，物体在盐水中受到的浮力更大。所以可得出结论：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 11. (24-25天津富力中学·期中)如图所示，是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作，请你回答下列问题：（g取10N/kg） （1）分析图①②③，说明浮力的大小与___________有关； （2）要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，可选用___________图进行操作； （3）物体浸没在水中时，受到的浮力是___________ N； （4）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与___________和___________有关； （5）该实验主要运用的科学探究方法是___________。 【答案】（1）物体浸在液体中的体积（2）①③④（3）2 （4）①. 物体排开液体的体积②. 液体的密度 （5）控制变量法 【解析】 （1）分析图①②③，图②和图③中液体都是水，液体密度相同，但物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法，可知浮力不同，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （2）要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，需要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，改变深度。图③和图④中，物体都完全浸没在水中，即液体密度和物体排开液体体积都相同，但深度不同，所以可选用①③④图进行操作。 （3）由图①可知，物体A的重力；由图③（或图④）可知，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数2.0N。 根据称重法，可得物体A浸没在水中时受到的浮力 （4）[1][2]由图①②③可知，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，说明浮力与物体排开液体的体积有关； 由图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，浮力不同，说明浮力与液体密度有关， 所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。 （5）在探究浮力大小与多个因素（排开液体体积、液体密度、深度等）的关系时，每次只改变一个因素，控制其他因素不变，这种科学探究方法是控制变量法。 地 城 考点02 阿基米德原理 一、单项选择题 1.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 如图所示，一玻璃容器中装有适量的水，在玻璃容器口下方设有固定的水平金属网，一正方体木块漂浮在水面上。现缓慢匀速向容器中注水，直至加满容器。小明画出了从开始加水到加满容器的过程中，木块所受浮力与注水时间的关系图像，如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 在注水过程中，经历了三个过程：第一个过程，在木块没有接触金属网之前，木块处于漂浮状态，受到的浮力等于木块重力，大小不变；第二个过程，木块接触到金属网后到水面刚到金属网，由于金属网的束缚，使得木块不能继续上升，随着倒水，木块排开水的体积变大，由F浮＝ρ水V排g可知，木块受到的浮力变大；第三个过程，水面从金属网到水槽口，木块浸没水中，排开水的体积不变，由F浮＝ρ水V排g可知，木块受到的浮力不变。可见，在注水过程中木块所受到的浮力先不变、又增大、最后又不变，只有D正确，ABC错误。 故选D。 2. (24-25部分区·期中) 有个成语叫“沉李浮瓜”，描述的是李子在水中会沉底、西瓜在水中会漂浮的现象，如图所示。李子在水中下沉过程中（　　） A. 所受水的压强逐渐变小 B. 所受水的压强保持不变 C. 所受水的浮力逐渐变小 D. 所受水的浮力保持不变 【答案】D 【解析】AB．李子下沉过程中，所处深度h变大，根据可知，李子所受水的压强增大，故AB不符合题意； CD．李子在水面下下沉的过程中，排开水的体积等于李子本身的体积，则不再变化，根据可知，李子所受浮力大小不变，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 3.(24-25大港十中·期中)如图，当圆柱体从底部接触水面到浸没至水中A处的过程中，圆柱体受到浮力F与浸入水中深度h的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 当圆柱体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中，圆柱体排开水的体积在逐渐变大，水的密度不变，根据F浮=ρ液V排g，所以浮力变大；而当圆柱体浸没以后，再向水中下沉的时候，圆柱体排开水的体积不再发生变化，所以浮力是不变的，故A正确，BCD错误。 故选A。 4. (24-25西青区·期中) 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，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，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。 【解析】解：由图可知，两球没入水中后，实心球排开水的体积较大，由F浮＝ρ水gV排可知，实心球受到的浮力较大，ACD错误，B正确。 故选：B。 5.(24-25天津富力中学·期中) 体积相同的铜块、铝球和木块，浸在液体中的情况如下图所示。则它们受到的浮力情况为（ ） A. 铝球受到的浮力最大 B. 木块受到的浮力最大 C. 铜块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样大 【答案】D 【解析】 【详解】已知体积相同的铜块、铝球和木块，浸在液体中，液体的密度相等，排开液体的体积相等，根据可知，铜块、铝球和木块受到的浮力大小相等，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、多项选择题 6.(24-25天津富力中学·期中) 如图所示，一个密度为，边长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中，物块下底面的深度为h。则下列说法中正确的是（　　） A. 物块下底面受到液体向上的压力为 B. 被物块所排开的液体的重力大小为 C. 物块受到液体向上的浮力为 D. 物块上表面受到液体向下压强为 【答案】AC 【解析】 A．物块悬浮在液体中，所以液体密度等于物体的密度为。则物块下底面受到液体向上的压力为 故A正确； BC．物块悬浮在某液体中，根据物体的浮沉条件可知，物块受到的浮力大小等于物块的重力，又根据阿基米德原理可知，物块受到浮力的大小等于排开液体受到的重力，所以有 故B错误，C正确； D．物块上表面受到液体向下的压强为 故D错误。 故选AC。 7.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为的实心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为，如图所示。向容器中注入质量为的液体后，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 B. 圆柱体所受浮力为 C. 容器底所受液体压强可能 D. 容器底所受液体压强可能为 【答案】BD 【解析】AB．由密度公式可得，容器内液体的体积 圆柱体直立在液体中且与容器底接触，放入圆柱体后容器内液体的深度 圆柱体受到的浮力 故A不符合题意，B符合题意； CD．若圆柱体对容器底部有压力，则容器底受到液体的压强 若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时，即圆柱体漂浮，圆柱体所受的浮力等于重力，此时容器底所受液体压强为 故C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 三、填空题 8.(24-25静海区·期中)同样重的铝块和铜块都浸没在水中，___________ 块受到的浮力大。（已知ρ铜>ρ铝） 【答案】 铝 【解析】因ρ铝＜ρ铜，所以由G=mg=ρVg 可知，同样重的铝块和铜块，铝块的体积大，铜块浸没在水中时，铝球排开水的体积大，液体密度相等，所以由F浮=ρ液gV排可知，铝块受到的浮力大。 9.(24-25西青区·期中)小明同学在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为 　 　 N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为 　 　 N。 【答案】1；1.5。 【解析】解：甲图测出了物体的重力为2N，乙图测出了物体浸没后测力计的示数为1N， 由称重法可得出物体的浮力为F浮＝G﹣F示＝2N﹣1N＝1N； 设丙图中弹簧测力计的示数为F示′，由丁图可知空桶的重力为0.5N， 由阿基米德原理可知F浮＝G排＝F示′﹣G空桶， 即F示′＝G空桶+F浮＝0.5N+1N＝1.5N。 故答案为：1；1.5。 10.(24-25天津富力中学·期中)如图所示，重5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，木块A所受浮力的大小是______N，木块的体积是______。（，g取） 【答案】 ①. 8 ②. 800 【解析】 [1]木块A在水中受到重力、绳的拉力、向上的浮力，木块A所受浮力的大小 [2]木块的体积等于木块排开液体的体积，木块的体积 四、综合题 11. (24-25静海区·期中)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。 （1）方案一：用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作顺序应该是___________ （填写步骤下的字母）。 （2）方案二：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台C上，当缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，弹簧测力计A示数的变化量___________ B示数的变化量（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）已知水的密度为ρ水，则图甲所示实验中，石块的密度为___________ 。（F1、F2、F3、F4均为已知量） 【答案】（1）B、A、C、D （2）等于（3）ρ水 【解析】 （1）为了避免由于沾水而导致的测量值偏大，应选测量石块和空小桶的重，再将石块浸入水中测拉力及测装有水的小桶的重；为了避免重复挂上和取下物体，应先测空小桶重力，再测石块重力，然后将挂在测力计下的石块浸于水中，记下测力计示数，最后测装了溢出水的小桶和水的总重，则合理的操作顺序应该是B、A、C、D。 （2）如图乙所示，弹簧测力计A示数的变化量即物体受到的浮力，而B示数的变化量等于排开液体的重力，将装满水的溢水杯放在升降台C上，当缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，根据阿基米德原理可知弹簧测力计A示数的变化量等于B示数的变化量。 （3）已知水的密度为ρ水，则图甲所示实验中，石块浸没时受到的浮力为 根据阿基米德原理，排开水的体积，即石块的体积为 石块的密度为 12. (24-25河西区·期中) 同学们做“探究浮力的大小与排开液体所受重力关系”的实验。请你完成下列内容。 （1）小明按照图所示顺序进行实验操作，弹簧测力计的示数分别为：F1、F2、F3、F4。由此可知铁块浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮＝____________；测得铁块排开水所受的重力表达式为G排＝____________；（用题中所给字母表示） （2）小亮在实验中，实验步骤与小明的相同，读数也正确，但由实验数据发现：铁块浸没在水中所受浮力大于铁块排开水所受的重力，而且超出了误差允许的范围。初步分析，得出该实验结果的原因可能是（　　）；（选填字母） A. 溢水杯中没有装满水 B. 如图甲，小桶不是空桶，里面有水 （3）两位同学进一步思考：如果实验中铁块没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是____________（选填“能”或“不能”）验证； （4）另一小组同学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、薄塑料袋对实验进行改进，装置如图所示。向下移动水平横杆，使铁块缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到测力计A的示数逐渐____________，测力计B的示数逐渐____________，且A、B示数的变化量相等；（均选填“变大”“变小”或“不变”） （5）比较图和改进后的图两种实验方案，改进后的优点是（　　）。（选填字母） A. 能同步观察测力计A、B示数的变化 B. 测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 【答案】（1） ①. ②. （2）A （3）能 （4） ①. 变小 ②. 变大 （5）A 【解析】 （1）[1]由称重法可知，铁块浸没在水中所测得的浮力表达式为 [2]由甲、丁可知，铁块排开水所受的重力为 （2）A．若溢水杯中没有装满水，则会导致溢出的水变小，即测出的G排偏小，使测出的铁块浸没在水中所受浮力大于铁块排开水所受的重力，故A符合题意； B．若小桶不是空桶，里面有水，但两次测力计示数差对测量没有影响，故B不符合题意。 故选A。 （3）阿基米德原理适用于物体部分浸入或完全浸入液体的情况，只要分别测出浮力和排开液体的重力，就可以验证，所以能验证。 （4）[1]由图可知，向下移动水平横杆，铁块缓慢浸入盛满水的溢水杯中，铁块受到的浮力变大，由称重法知，测力计A的示数将逐渐变小。 [2]此时铁块排出水的重力逐渐变大，故测力计B的示数逐渐变大，且A、B示数的变化量相等。 （5）A．改进后的装置能同步观察测力计 A、B 示数的变化，方便比较两者的关系，故A符合题意； B．测力计 A 的示数是，测力计A的示数不是物体所受浮力的大小，故B不符合题意。 故选A。 13. (24-25天津富力中学·期中) 如图甲所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.6N的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮，并画出F浮﹣h的图像（如图乙所示）。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）圆柱体的高度； （2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数； （3）圆柱体的密度。 【答案】（1）20cm；（2）3N；（3）3×103kg/m3 【解析】 （1）由乙图可知，圆柱体下表面浸入水中的深度大于20cm时，所受浮力一直保持1.2N不变，可知圆柱体浸入水中的深度为20cm时，恰好全部浸没于水中，圆柱体的高度为20cm； （2）由图乙可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力F浮=0.6N，根据称重法可知静止时弹簧测力计的示数 F拉=G﹣F浮=3.6N﹣0.6N=3N （3）圆柱体的质量 由图乙可知，圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力F浮′=1.2N，由F浮′=ρ水gV排=ρ水gV可得圆柱体的体积 圆柱体的密度 答：（1）圆柱体的高度为20cm； （2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数为3N； （3）圆柱体的密度为3×103kg/m3。 14.(24-25部分区·期中)某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度，他找来一个弹簧测力计、一根细线、一个金属钩码、两个烧杯分别装有适量水（水的密度为）和未知液体，并进行了实验。实验步骤如下： ①将钩码挂在弹簧测力计上并保持静止，读出测力计示数为；…… 请你帮该同学完成实验。要求： （1）写出步骤①之后的实验步骤和需要测量的物理量； （2）写出待测液体密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1）见解析 （2） 【解析】 （1）①将钩码挂在弹簧测力计上并保持静止，读出测力计的示数为； ②将钩码浸没在装有适量水的烧杯内，记录此时弹簧测力计的示数； ③将钩码浸没在装有适量未知液体的烧杯内，记录此时弹簧测力计的示数； （2）金属钩码浸没在水中受到的浮力为 金属钩码浸没在液体中排开液体的体积为 金属钩码浸没在待测液体中受到的浮力为 待测液体的密度为 15.(24-25部分区·期中)一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2，请根据浮力产生的原因，推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式． 【答案】F差＝F浮＝ρ液g（h2﹣h1）S 【解析】由液体压强公式p＝ρgh及压强公式的变形公式F＝pS得：长方体上表面受到的压力是：F1＝p1S＝ρ液gh1S；长方体下表面受到的压力是：F2＝p2S＝ρ液gh2S，长方体侧面受到的液体的合力为零；所以长方体受到液体向上和向下的压力差是：F差＝F2﹣F1＝ρ液gh2S﹣ρ液gh1S＝ρ液g（h2﹣h1）S．据浮力的产生原因可知，此时所受的浮力是：F差＝F浮＝ρ液g（h2﹣h1）S． 16.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务： 【实验探究】 通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论______________，这就是阿基米德原理； 【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示； 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理； 请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；____ 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；金属圆柱体静止时所受浮力______。 【答案】 ①. F浮=G排 ②. 见解析 ③. 【解析】 [1]由图中实验数据可得，F甲-F乙=F丙-F丁，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，即。 [2]设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为，长方体上、下表面所处的深度及受力情况，如下图所示： 由于同种液体中，深度越深，液体的压强越大，长方体的上下面表面积相同，由可得，液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力 [3]由阿基米德原理可得，金属圆柱体静止时所受浮力 17. (24-25和平区汉阳道中学·期中) 喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求： （1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】（1）见解析；（2） 【解析】 （1）①用电子秤称出石料的质量； ②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，读出示数； ③用细线系住石料浸没在水中（不与杯底或侧壁接触），读出示数。 （2） 石料浸没水中排开水的质量 由可得，石料的体积 石料的密度 故石料的密度为：。 地 城 考点03 物体的浮沉条件及其应用 一、单项选择题 1.(24-25大港十中·期中)如图所列举的物体中，利用空气浮力而升空的是（　　） A. 热气球 B. 国产C919飞机 C. 北斗卫星 D. 风筝 【答案】A 【解析】 A．升空的热气球里所充热空气的密度小于空气的密度，气球受浮力作用而上升，故A符合题意； B．飞机是利用机翼上下方空气的流速不同获得向上的压力差而产生的升力升空的，故B不符合题意； C．卫星是利用火箭喷出的燃气的反作用力升空的，故C不符合题意； D．风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的，故D不符合题意。 2.(24-25天津二十五中·期中)下列关于浮力的应用说法正确的是（　　） A．水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的体积实现对于沉浮的控制 B．轮船由长江驶入东海时，因为排开水的体积变小，所以浮力会减小 C．密度计漂浮在不同液体中所受浮力相同 D．热气球、飞艇充入密度大于空气的气体，从而漂浮在空中 【答案】C 【解析】解：A．水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的重力实现对于沉浮的控制，故A不符合题意； B．轮船由长江驶入东海时，仍处于漂浮状态，在长江和东海中受到的浮力都等于它的重力，浮力大小不变，因为海水密度大于河水密度，从长江驶入东海时，排开水的体积变小，故B不符合题意； C．密度计漂浮在不同液体中时，所受浮力总等于它的重力，所受浮力相同，故C符合题意； D．热气球、飞艇充入密度小于空气的气体，从而飘在空中，故D不符合题意。 故选：C。 3. (24-25大港十中·期中) 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大 【答案】A 【解析】 在万米深海处继续下潜的过程中，根据和可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 4.(24-25天津一中·期中) 潜水艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，则下列对此潜水艇的分析中正确的是（　　） A．上浮过程中所受浮力逐渐变大 B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C．漂浮时潜艇底部所受海水压强最大 D．漂浮时排开的海水所受的重力最小 【答案】D 【解析】解：A、潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变；逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小；故A错误。 B、由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮=ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮，故B错误。 C、由图可知，潜艇漂浮时其底部所处深度最小，根据p=ρgh可知，此时潜艇底部所受海水压强最小，故C错误。 D、根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体所受的重力；由B项可知F悬浮＞F漂浮，所以漂浮时排开海水所受的重力最小，故D正确。 故选：D。 5.(24-25天津九十中·期中)质量相等的空心铁球和实心木球，都漂浮在水面上，比较它们所受的浮力（　　） A．铁球的大 B．木球的大 C．一样大 D．条件不够无法判断 【答案】C 【解析】解：空心铁球和实心木球都漂浮在水面上，两球的质量相等、重力相等，即G铁球=G木球， 空心铁球和实心木球，都漂浮在水面上，则F铁球=G铁球，F木球=G木球， 所以，两球受到水的浮力相等，即F铁球=F木球。 故选：C。 二、多项选择题 6.(24-25建华中学·期中)三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（　　） A．液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 B．液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲 C．容器对桌面的压强关系是p'甲＞p'乙＞p'丙 D．小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲 【答案】BD 【解析】解：已知三个完全相同的小球，则其质量、体积和密度都相同； A、小球在甲中下沉，故ρ球＞ρ甲，在乙容器中漂浮，故ρ球＜ρ乙，在丙中悬浮，故ρ球=ρ丙；所以三种液体的密度关系为：ρ甲＜ρ丙＜ρ乙，故A错误； D、由图知，小球在丙容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲，故D正确； C、开始时，由于三个相同容器内分别盛满不同的液体，则液体的体积V甲=V乙=V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，乙液体溢出的体积最小，则剩余液体体积V甲′=V丙′＜V乙′， 由于ρ甲＜ρ丙＜ρ乙，由m=ρV可知，剩余液体的质量m甲′＜m丙′＜m乙′， 由G=mg可知，剩余液体的重力G甲′＜G丙′＜G乙′； 容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等， 容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和，则F甲＜F丙＜F乙； 由于受力面积相同，由p=F/S可得，p'乙＞p'丙＞p'甲，故C错误； B、静止时三个容器的液面恰好相平即深度h相等，由于ρ甲＜ρ丙＜ρ乙，根据p=ρgh可知：p乙＞p丙＞p甲，故B正确。 故选：BD。 7.(24-25第二南开中学·期中) 小明在探究沉与浮的条件时，用一根细线连接A、B两个物体，放在盛水的烧杯中，处于悬浮状态，如图甲所示。剪断细线后，A物体处于漂浮状态，B物体沉到烧杯底部，如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2，水对烧杯底部的压强变化为Δp，甲图中细线的拉力为F，乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G，体积为V，烧杯的底面积为S，水的密度为ρ。以下关系式正确的有（　　） A. p1＞p2 B. F＝G﹣ρgV C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变，都等于烧杯的总重力，受力面积不变，由 知道，甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变，即 p1＝p2 故A错误； B．甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，所以细线的拉力 F＝G﹣F浮＝G﹣ρgV 故B正确； C．甲、乙图浮力的减小量为 排开水的体积减小量为 液面高度的减小量为 水对烧杯底部的压强变化为 故C正确； D．乙图中B物体对烧杯底部的压强为 由于无法算出B的底面积，所以不能算出B物体对烧杯底部的压强，故D错误。 故选BC。 8. (24-25河西区·期中) 小薛做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，将一底面积为3S0的容器放在水平桌面上，容器内装有适量密度为的水。他将重为5F0、底面积为S0的长方体铝块浸在水中，铝块上表面刚好与水面相平，如图，此时弹簧测力计的示数为3F0。下列判断正确的是（　　） A. 铝块受到的最大浮力为2F0 B. 铝块上、下表面的压力差为5F0 C. 铝块下表面受到水的压强为 D. 容器中放入铝块后，液面增加的高度为 【答案】AC 【解析】 A．铝块浸没在水中，排开水的体积最大，由得，此时铝块受到的最大浮力，为 故A正确； B．物体在液体中受到的浮力大小等于物体上下表面受到的压力差，铝块上、下表面的压力差为 故B错误； C．铝块上表面刚好与水面相平，上表面受到的压力为0，下表面受到水的压力 下表面受到水的压强为 故C正确； D．由得，铝块排开水的体积为 容器中放入铝块后，液面增加的高度为 故D错误。 故选AC。 三、填空题 9.(24-25和平区汉阳道中学·期中) 排水量为1000t的轮船，满载时在河水中航行，所受的浮力是______N；当其从河里行驶到海里所受浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 1×107 ②. 不变 【解析】[1]由物体的浮沉条件可知，轮船满载时在河水中航行，所受的浮力是 [2]当轮船从河里行驶到海里后，依然处于漂浮状态，轮船的总重力没有变，根据浮沉条件可知，所受浮力仍然等于总重力，所以浮力不变。 10.(24-25和平区天津一中·期中)我国自主设计建造的第一艘航母已经顺利下水，航母的总质量为6×104t,当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是 N，此时航母排开水的体积为 m3。（g取10N/kg,ρ水=1.0g/cm3） 【答案】6×108；6×104 【解析】 （1）航母的重力为：G=mg=6×104×103kg×10N/kg=6×108N； 因为航母漂浮在水面上，所以，航母受到的浮力：F浮=G=6×108N； （2）由F浮=ρ液gV排可得此时航母排开水的体积： V排=F浮/(ρ液g)=6×108/(1×103×10)=6×104m3。 故答案为：6×108；6×104。 11.(24-25第二南开中学·期中) 如图两个相同的烧杯中装有不同密度的液体，同一个密度计在两种液体中的位置如图所示，此时液面相平，则两种液体的密度______，密度计两次受到的浮力______（选填“>”“=”“<”）； 【答案】 ①. < ②. = 【解析】 [1][2]由图示知，密度计在甲液体中，排开液体的体积比在乙中排开液体的体积大，而密度计漂浮在液面，所受的浮力等于自身的重力，在两种液体中密度计的重力不变，所受的浮力相等，据阿基米德原理知，甲液体的密度比乙的小。 12.(24-25天津二十五中·期中)如图所示为一种自制简易密度计，将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中，可以判断：ρ1 ρ2，若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2，则m1 m2（两空均选填“小于”、“等于”或”大于”）。小明通过实验和测算得到了一组刻度线和数据并做成标签贴到密度计上，他应该选择 标签，且此标签的不妥之处为 。 【答案】小于；等于；甲；刻度没有上疏下密。 【解析】解：密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G， 即：F浮1=F浮2=G， 由图知密度计排开液体的体积V排1＞V排2， 由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知， 密度计排开甲液体的体积大，所以甲液体的密度小，即ρ1＜ρ2。 两次浮力相等，根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等，所以两次排开液体的质量相等。 密度计的刻度是上小下大、上疏下密，故甲正确，乙错误，且甲缺陷是刻度没有上疏下密。 故答案为：小于；等于；甲；刻度没有上疏下密。 四、综合题 13.(24-25第二南开中学·期中) 如图所示，小明同学利用一把标准的刻度尺、底面积为的大圆柱形容器、有配重的底面积为的薄壁长平底烧杯、细线和水（水的密度为）等器材测量出某金属块密度。他的实验操作如下： ①在圆柱形容器中装有适量的水，将平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时用刻度尺测出容器中水的深度为，如图甲所示。此时，烧杯处于漂浮状态。 ②将待测金属块用细线吊在烧杯底部（金属块与烧杯底部不接触且不计细线的质量与体积），当烧杯和金属块保持静止时，测出此时烧杯露出水面的高度和容器中水的深度H2，如图乙所示。 ③将金属块轻放在烧杯中，烧杯再次保持静止时，用刻度尺测出烧杯露出水面的高度，如图丙所示。则图乙中水对圆柱形容器底的压强______图丙中水对圆柱形容器底的压强；图乙中圆柱形容器对桌面的压强______图丙中圆柱形容器对桌面的压强（前两空均选填“大于”、“等于”、“小于”）；金属块的密度为____________（请用题中给出物理量的符号表示）。 【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 【解析】 [1]由图乙和图丙可知，烧杯和金属块都处于漂浮状态，浮力等于重力，烧杯和金属块的总重力不变，则两种情况下所受的总浮力不变，由阿基米德原理可知排开水的体积不变，容器的底面积不变，水的深度不变，由p=ρgh可知图乙中水对圆柱形容器底的压强等于图丙中水对圆柱形容器底的压强。 [2]圆柱形容器对桌面的压力等于容器、水、烧杯和金属块的总重力，图乙和图丙中容器、水、烧杯和金属块的总重力不变，所以容器对桌面的压力不变，容器的底面积不变，由可知图乙中圆柱形容器对桌面的压强等于图丙中圆柱形容器对桌面的压强。 [3]甲图中，烧杯处于漂浮状态，受到的浮力等于烧杯的重力；乙图中，烧杯和金属块处于漂浮状态，受到的浮力等于烧杯和金属块的总重力；比较分析甲、乙两图可知，浮力的变化量等于金属块受到的重力，甲、乙两图中浮力的变化量ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水g(H2-H1)S1 该金属块受到的重力为G金=ΔF浮=ρ水g(H2-H1)S1 比较分析乙、丙两图可知，金属块的体积等于乙和丙图中两次烧杯排开的液体的体积之差；金属块的体积为V金=V排=(h1-h2)S2 金属块的密度为 14. (24-25河西区·期中)如图所示，一底面积为S0的柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量密度为的水。弹簧测力计下悬挂一实心物块，此时物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下移物块，直至浸没水中（物块未与容器底接触），弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系为如图所示的某一图线。将容器中的水更换成另一种密度小于水的未知液体，重复以上操作，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入液体中深度h的关系为如图所示的另一图线。请你完成下列内容。 （1）如图所示，图线___________（选填“A”或“B”）是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线； （2）求物块的密度及未知液体的密度___________； （3）求当容器中装有水时，物块在下移过程中，水对容器底部压强最大增加量__________。 【答案】（1）B （2）； （3） 【解析】 （1）当物块分别浸没在水与液体中，物体排开水与液体的体积相同，且物体排开水与液体的体积保持不变且最大，由得，此时物体受到的浮力保持不变且最大，测力计的示数保持不变且最小；水的密度大于液体的密度，由得，物体浸没在水中受到的浮力大于物体浸没在液体中受到的浮力，由得，物体浸没在水中测力计的示数小于物体浸没在液体中测力计的示数，图线B是在水中时，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图线。 （2）由图得，物块浸没在水中受到的浮力为 此时物块的体积等于物块排开的水的体积，由得，物块的体积为 由得，物块的密度为 物块浸没在液体中受到的浮力为 此时物块排开的液体的体积等于物块的体积，即 由得，未知液体的密度 （3）当容器中装有水时，物块在下移的过程中，当物块浸没在水中时，物块排开的水的体积最大，此时水的深度增大量最大为 水对容器底部压强最大增加量 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $