内容正文:
浮力
基础过关
1. (2025陕师大附中模拟)将一石块和一玩具气球(气球内充有空气)捆在一起,浸没在水中下沉,它们在水中下沉的过程中,受到的浮力将 ( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 不变 D. 先减小,后增大
2. 人教图片改编 如图所示是关于浮力知识的应用实例,下列说法正确的是 ( )
甲 乙 丙 丁
第2题图
A. 图甲,良种沉底过程中浮力大于重力
B. 图乙,巨轮所受浮力大小等于它排开海水的重力
C. 图丙,艇里充的氦气的密度大于空气的密度
D. 图丁,图中的乒乓球受到竖直向上的浮力
3. (2025河南改编)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 ( )
第3题图
A. 甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
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. 甲图中船所受浮力大于乙图中船所受浮力的大小
4. (2025天津)弹簧测力计下悬挂一个重物,示数如图甲所示;把重物浸在水中时,示数如图乙所示.此时重物受到水的浮力为 N.
第4题图
5. (2025铁一中陆港一模)重为3 N的正方体小木块漂浮在水面上,则木块受到浮力大小是 N;用细杆将此木块压入水中并保持静止,如图所示,此时木块上表面受到水的压力为7 N,下表面受到水的压力为15 N,则木块被压入水中后,排开水的体积增大了 m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第5题图
6. (2025甘孜州)“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4.8×103 t,浮在海面上时所受的浮力是 N.当舰船从海洋驶入长江时,它会 (选填“上浮”或“下沉”)一些.(g取10 N/kg)
7. 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧.如图为模拟“打捞”过程:如图甲,“铁牛”摆件陷入淤泥内,船上装有沙石后总重18 N,细绳将铁牛和小船相连,此时绳对船的拉力为2 N;接着铲走船上的沙石,“铁牛”被拉出淤泥,如图乙;最后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,如图丙.甲、乙、丙位置船所受浮力关系为 ,图甲中小船所受浮力大小为 N.
第7题图
8. (2025云南)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示.
第8题图
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致.分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 .
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关.
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 .分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关.
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 .
综合提升
9. (2025铁一中滨河六模)小滨利用质量为30 g的橡皮泥造“船”,制成的小船最大排水体积为100 cm3,制成的小船放入水中受到的最大浮力是 N,能装载的物体质量最大是 g.把载满物体的小船放入盐水中时,排开盐水的体积 (选填“大于”“等于”或“小于”)100 cm3.(g取10 N/kg)
10. (2025齐齐哈尔)某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重1 N的实心球.若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是 N;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是 N.(已知ρ球=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
11. (2025重庆)2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示.其体积为12 m3,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行.(近海海水密度取ρ水,g取10 N/kg)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20 m处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103 kg/m3时,至少应增加多少自重才能防止上浮.
第11题图
12. (2025铁一中七模)如图所示,某科技小组设计了一种测量物体重力的“浮力秤”:取一只带有秤盘的小桶,桶壁贴有刻度,其底面积为 30 cm2,高为50 cm,另取一只大桶,大桶高度足够高且小桶可放入大桶内,已知水的密度为 1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.组装制作:
a.向大桶里倒入适量的水,将带有秤盘的小桶轻轻放入大桶中,小桶漂浮在水面上,水面与小桶上10 cm刻度线齐平,在10 cm处标记0 N;
b.计算得出“浮力秤”能称量的最大重力,在50 cm刻度线处标注最大称量值,再将10 cm到50 cm之间等间距标注其他称量值,即完成了“浮力秤”的制作.
(1)求未称量时小桶受到的浮力.
(2)求“浮力秤”能称量的最大重力.
(3)请写出一种增加“浮力秤”测量范围的方法.
第12题
参考答案
浮力
1. B 2. B 3. B 4. 2 5. 3 5×10-4 6. 4.8×107 下沉
7. F甲>F乙>F丙 20
8. (1)变大 排开液体的体积 (2)3.8 1.4 无
(3)越大 e、f (4)若为球体,则c、d两次实验排开液体体积相同时,深度也相同
9. 1 70 小于 10. 0.8 1
11. 解:(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3=1.2×105 N
(2)“蓝鲸号”顶部受到海水的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20 m=2×105 Pa
(3)当海水密度突变后,若“蓝鲸号”仍然悬浮,所受的浮力
F浮′=ρ海水gV排=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3=1.236×105 N
在近海悬浮时,“蓝鲸号”的自重G=F浮=1.2×105 N
需要增加的自重G′=F浮′-G=1.236×105 N-1.2×105 N=0.036×105 N=3 600 N
12. 解:(1)未称量时小桶受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh0=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3 m2×0.1 m=3 N
(2)秤盘和小桶的总重力 G=F浮=3 N
浮力秤称量最大重力时,小桶刚好浸没,物体、秤盘和小桶的总重力等于小桶受到的浮力,小桶浸没时h=50 cm=0.5 m
则G+G物=ρ水gSh,代入数据可得
3 N+G物=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3 m2×0.5 m
解得 G物=12 N
(3)要增加“浮力秤”测量范围,需增大小桶浸没时受到的浮力或减小小桶自重,采取的方法有:增加小桶的底面积;增加小桶的高度;减小小桶的质量;也可以将大桶中的水换成密度更大的液体(合理即可).
5
学科网(北京)股份有限公司
$