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第十章浮力单元测试卷 用时:90分钟 总分:100分 得分: 一、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意) 1.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下 D.此时水堵头只受到水的压力和重力的作用 2.如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有充入氢气的气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是( ). A. B. C. D.条件不足,无法比较 3.如图所示,一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,图上画出了几个力的方向,鸡蛋所受浮力的方向应是( ). A. F₁ B. F₂ C. F₃ D. F₄ 4.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( ). 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 5.将一个木块和一个石块浸没在水中,石块的体积大于木块的体积,松手后木块上浮,石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( ). A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大 C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较 6.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底.下列说法正确的是( ). A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小 B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小 C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大 D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小 7.如图所示,盛有某种液体的容器中静止着两个质量相等的实心物体甲和乙,甲物体为球体,乙物体为长方体.下列说法正确的是( ). A.甲、乙两物体排开液体的体积相同 B.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力 C.甲物体的密度大于乙物体的密度 D.甲物体的体积小于乙物体的体积 8.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 9.(2025 宁夏中考)向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示.以下说法正确的是( ). A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力 B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变 C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变 D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮 10.将金属块浸没在某液体中,如图甲所示.将金属块缓缓竖直提起过程中,拉力 F 与提起高度h 的关系图像如图乙所示.不考虑液面变化,g取10N/kg,则( ). A.金属块的质量是20g B.金属块的高度是4cm C.金属块的密度约为2. D.浸没时,金属块受到的浮力为0.25 N 二、填空题(每空1分,共14分) 11.夏天把西瓜放在冷水中降温,西瓜浸没于水中后松手,西瓜会上浮,是因为 ;用手捞出西瓜的过程中,人感觉越来越费力,由此可以猜想浮力大小与 有关. 12.(2025 北京中考)某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度,测量过程如图所示,图中h₁、h₂、h₃、h₄分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离.已知水的密度为 水,则待测酱油的密度 酱油= .(用已知量和测量量表示) 13.小明的质量为50kg,周末他去游泳馆游泳,当他套着游泳圈在3m 深水区休息时(游泳圈的质量忽略不计),他所受的浮力为 N;然后他去掉游泳圈,潜入水中,若他受到的浮力小于500 N,不做任何动作,则他将在水中 (填“上浮”“悬浮”或“下沉”).(g取10N/ kg) 14.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 g取10N/ kg) 15.如图所示,重4N的圆柱体竖直漂浮在水面上,其底面积 则下表面所处的深度h= cm.(已知水的密度 g取 10 N/ kg) 16.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 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. 17.(2024 广东佛山月考)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置.如图所示中的轮船是在 (填“江水”或“海水”)中停泊.轮船此时的排水量为6000t,则轮船受到的浮力是 N.往轮船上装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力 (填“增大”“减小”或“不变”).(g 取10 N/ kg) 18.(2024 湖南长沙月考改编)小贤同学将一块金属块放在电子台秤上,台秤示数如图甲所示;再将盛水的一次性杯子放在电子台秤上,台秤示数如图乙所示;紧接着他用细线(体积忽略不计)绑住金属块,然后用手提着金属块放入一次性水杯中,让金属块完全浸没但不触底,台秤示数如图丙所示(g取 整个过程水始终未溢出,则金属块的密度为 kg/m .查密度表便可知是什么金属,该方法在生活中俗称“吊水法”,老百姓可用它简单、快捷、准确地鉴别贵重的实心的黄金、玉石、银等首饰的真假. 三、作图题(3分) 19.(2024 云南中考)如图所示,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图. 四、简答题(本题包括2小题,共9分) 20.(4分)“曹冲称象”的故事广为流传(如图所示).由于大象很重,没有办法直接称,于是曹冲想出了一个办法:将大象赶上船,在船身与水面交界处画线;再把大象赶下船,往船上装石头,装到船沉到画线处为止;称船上石头的重,就是大象的重.请解释其中的道理. 21.(5分)随着生活水平的提高,人们越来越重视饮食健康,而水果、蔬菜、蛋类等食物存放时间过长,不仅会失去水分,还会变质.酷爱科学探究的小华同学,先将一个新鲜鸡蛋放置于清水中,待鸡蛋静止后,将观察到的现象拍照留存,然后将鸡蛋取出并存放在干燥的环境中.1个月后再将该鸡蛋放置于清水中,待鸡蛋静止后,又将观察到的现象拍照留存,两次留存的照片如图所示. (1)图中哪张照片是1个月后拍照留存的? (2)请结合浮力知识解释同一个鸡蛋在清水中为什么会出现这两种不同的现象. 五、实验题(本题包括3小题,共23分) 22.(7分)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. 取10 N/ 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 (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,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关.你认为这样操作是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 . (5)在 B、C两次实验中,物体排开水的体积之比为 . (6)细心的小红利用实验数据还计算出实验E中所用盐水的密度是 23.(6分)如图所示是小南验证阿基米德原理的实验情景,实验步骤如下. (1)如图甲所示,用弹簧测力计测出空桶的重力. (2)图乙中存在的错误是 .纠正错误后,继续实验. (3)图丙中,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”),弹簧测力计示数 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”),溢出的水逐渐增多.物体全部浸没后,受到的浮力为 N. (4)纠正错误后,小南按照如图甲、乙、丙、丁所示的实验步骤正确操作,实验数据如图所示.则圆柱体浸没在水中时排开的水所受重力应表示为 (用包含F₁、F₂、F₃或F₄的表达式来表示).实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)物体排开的水所受到的重力. 24.(10分)我国的“奋斗者”号载人潜水器最大下潜深度达到10909m,同学们针对潜水艇的制作,开展项目式学习. 【项目设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,相邻两舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲所示. 【产品检测】(1)为使潜水艇上浮,小组同学的操作是 ,从而排出水舱内的水,实现上浮. (2)如图乙所示,潜水艇从深度B 缓慢上浮到深度A,最终在水面保持静止.请在图丙中画出潜水艇所受浮力随时间变化的大致图像. (3)若某潜水艇的总体积是( ,所用材料的总质量是0.5kg,g 取 10 N/kg.则图甲中注射器 (填“能”或“不能”)替换成规格为100mL 的,请说明理由: (假设推拉注射器活塞时,装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同) (4)如下表所示为项目小组制定的评价量表. 级别 优秀 合格 待改进 功能舱分区设计 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮,但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 项目小组对某潜水艇测试时发现:注射器活塞推到最左端时,潜水艇位于水槽底部.根据测试结果,对该潜水艇的浮沉情况评价级别是 . 六、计算题(本题包括2小题,共21分) 25.(9分)(2025 南通中考)福建舰是我国第三艘航母,其满载排水量为 一架舰载机起飞后,福建舰排开水的体积减小了 30m .海水的密度取 取 10 N/ kg.求: (1)福建舰满载时排开水的体积和受到的浮力; (2)该舰载机受到的重力. 26.(12分)(2024 山东聊城月考)物体的质量为2kg,漂浮在液面上,其二分之一浸入水中,g 取10 N/ kg,求: (1)物体所受浮力的大小; (2)物体的体积; (3)物体的密度. 1. A[解析]洗手盆底部的出水口塞着木头制成的水堵头,水堵头的上表面有水,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;水堵头静止,处于平衡状态,受到水向下的压力和重力的作用,还要受到洗手盆对其向上的支持力,否则水堵头不会处于平衡状态,故C、D错误.故选 A. 2. B. 3. C 4. B 5. B [解析]根据题意可知,石块的体积大于木块的体积;两者浸没在水中,刚松手时,石块排开水的体积大于木块排开水的体积,由可知,石块受到的浮力大于木块受到的浮力.故选 B. 6. D[解析]根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度比鸡蛋密度大,乙杯中鸡蛋沉底,乙杯中液体密度比鸡蛋密度小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A 错误;根据浮沉条件可知,甲、乙两杯中,鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲杯中鸡蛋所受浮力等于鸡蛋重力,鸡蛋在乙杯中所受浮力小于鸡蛋重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,因此甲杯溢出的液体质量较大,故B错误;乙杯中液体密度比甲杯中的小,两杯中液体深度相等,根据p= gh知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;甲杯中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯总重力大,对桌面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确.故选 D. 7. A 8. C 9. D 10. C 11.西瓜受到的浮力大于重力 物体排开液体的体积 [解析]西瓜浸没于水中,由于西瓜受到的浮力大于重力,所以松手后西瓜会上浮.浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关;用手捞出西瓜的过程中,它排开水的体积逐渐减小,而水的密度不变,根据 可知,浮力变小,所以感觉越来越费力,由此可知浮力大小与物体排开液体的体积有关. 13.500 下沉 [解析]小明的重力 G= mg=50kg 10 N/ kg=500 N;若他受到的浮力小于500 N,即浮力小于重力,则小明将在水中下沉. 14.0.48 2.4 10 15.8[解析]因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以圆柱体受到的浮力 由 可得,圆柱 体 排 开 水 的 体 积 由 V= Sh 可得,圆柱体下表面所处的深度 0.08m=8cm. 16.20 1000 [解析]木块静止在水中时处于漂浮状态,浮力等于重力,有 根据压力差法可知,木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差,则木块下表面受到水的压力为 20N,木块放入容器后,水对容器的压力变化量等于木块的重力,则木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 关键提醒 木块漂浮在液体中时,木块对液体产生压力,由于物体间力的作用是相互的,则液体会对木块产生浮力,两个力彼此平衡,因此大小相等.木块处于漂浮状态时,浮力等于重力,而木块对水的压力最终被水传递到容器底部,因此容器底部受到压力的变化量等于木块自身的重力. 17.海水 增大 [解析]轮船在海水或江水中,都处于漂浮状态,受到的浮力的大小等于轮船受到的总重力,由于总重力 G不变,即轮船受到的浮力 F深不变,因 海水> 江水,由 可知V排海水<V排江水,因此液面在题图中 B 位置时,轮船在海水中停泊.轮船排水量为6 000 t时,受到的浮力 往轮船上装上货物后,发现船身下沉了一些,则轮船排开液体的体积变大,由 液gV排可知,它受到的浮力增大. 18.1.25 10⁴ 19.如图所示 20.船上放大象和放石头时水面达到相同的记号,即船排开水的体积相同.根据阿基米德原理可知,两种情况下船受到的浮力相同,因为两种情况下船均为漂浮,则又因为大象和船的总重等于石头和船的总重,由此得G大象=G石头,故称出此时船上石头的重即为大象的重. 21.(1)甲照片 (2)1个月前新鲜鸡蛋因含水分较多,鸡蛋的密度较大,重力较大,所受浮力小于重力而沉底;1个月后鸡蛋失去部分水分,质量变小,鸡蛋的密度变小,导致所受浮力大于自身重力而上浮,所以照片甲是1个月后拍照留存的. 22.(1)4 (2)无 (3)B、C (4)错误 没有控制排开液体的体积相等 (5)1: 2 (6)1.1 10⁸ 23.(2)溢水杯未注满水 (3)保持不变 逐渐减小 1.4(4)F₄-F₁ 等于 [解析](2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该是满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,图乙中存在的错误是溢水杯未注满水.(3)圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程中,溢水杯中水的深度不变,由p= gh可知,水对溢水杯底的压强保持不变.实验中观察到弹簧测力计示数逐渐减小,由称重法可知浮力增大,溢出的水逐渐增多,说明圆柱体所受浮力与排开液体的体积有关;由图丙可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数 则圆柱体受到的浮力 4 N-2.6 N 1.4 N.(4)圆柱体浸没在水中时,排开的水所受重力 由图甲可知空小桶的重力 由图丁可知装有溢出水的小桶的总重力 2.2N,排开的水所受重力 1.4 N,所以 浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力. 24.(1)推动活塞,向潜水艇打气 (2)如图所示 (3)不能 见解析 (4)待改进 [解析](1)为实现潜水艇的上浮,小组同学的操作是推动活塞,向潜水艇打气,排出水舱内的水,使潜水艇受到的浮力大于重力,实现上浮.(2)潜水艇从 B 位置到潜水艇上表面刚要露出水面时,这个过程潜水艇完全浸没,排开水的体积不变,密度不变,则浮力不变,此时浮力大于重力,潜水艇上浮;接着潜水艇排开水的体积减小,则浮力变小,最终静止时处于漂浮状态,浮力等于重力,如答图所示. (3)要使潜水艇实现在水中的悬浮,则浮力应等于潜水艇的总重力,该潜水艇浸没时受到的浮力为 6.5N,材料的总质量为0.5kg,则材料的总重力为G=mg=0.5kg 10 N/ kg=5N,[因该潜水艇材料的总重力小于浸没时的浮力,所以需在水舱内注水,则需注入水的重力为 G水= -G=6.5N-5N=1.5N,则需注入水的体积为 故图甲中注射器不能替换成规格为 100 mL的.(4)注射器活塞推到最左端时,潜水艇位于水槽底部,说明不能实现上浮,此时重力最小,则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进. 25.(1)8.8 10⁴m 8.8 10⁸ N (2)3 10⁶ N [解析](1)福建舰满载时排开水的质量为m排=8.8 学科网(北京)股份有限公司 由 可得,福建舰满载时排开水的体积为 福建舰受到的浮力为 排 (2)舰载机起飞后,航母减少的浮力等于舰载机的重力,即舰载机的重力为 26.(1)20N [解析](1)由浮沉条件得,物体所受浮力的大小 mg=2kg 10N/ kg=20N. (2)由 得,物体排开水的体积为 因为物体的二分之一浸入水中,所以物体的体积V=2V水=2 (3)物体的密度 $