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期末复习:浮力 一、单选题 1.将重力为10N的物体放入盛满水的容器中,溢出水的重力为6N。物体所受的浮力( ) A.一定为6N B.可能为5N C.可能为8N D.一定为10N 2.将一物块轻轻放入盛满密度为0.7 103kg/m3的液体的大烧杯中,静止后有14g液体溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有18g水溢出。分析以上信息,下列说法中正确的是( ) A.静止时,物块在液体中漂浮 B.静止时,物块在水中沉底 C.物块的密度为0.9g/cm3 D.缺少条件,无法求出物块密度 3.如图,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,下列说法正确的是( ) A.良种所受浮力等于重力,次种所受浮力小于重力 B.若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加入适当的盐 C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D.若良种和次种的体积相同,则全部种子受到的浮力相同 4.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球( ) A.在位置2时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力 B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大 C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大 D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力 5.一个实心正方体物块的密度为,现将它放在密度为的液体中,如图所示。下列对物块静止时在液体中位置的判断,正确的是( ) A.可能在1处 B.一定在2处 C.一定在3处 D.可能在4处 6.如图所示,一个铁球用细线吊住,从如图位置缓慢向上提离水面一定高度的过程中(不计球离开水面后表面沾的水),铁球所受的浮力大小,水对容器底的压强大小和压力大小,容器对桌面的压强大小的变化分析,正确的是( ) A.铁球受的浮力先不变后变小,最后等于 0 B.水对容器底部的压力先变大后变小 C.水对容器底部的压强先不变,后变小 D.容器对桌面的压强不变 7.小梦学习小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,选用弹簧测力计、烧杯、水、盐、酒精、细线、实心铁块等器材进行实验,如图所示。下列实验过程中,弹簧测力计的示数会变大的是( ) A.铁块从接触水面到全部浸没在水中 B.改变铁块浸没在水中的深度 C.向图示烧杯中加适量的盐并轻轻搅动 D.向图示烧杯中加适量的酒精并轻轻搅动 8.如图所示,弹簧测力计挂着一个重10N的物块浸没水中,物块受到的水的浮力是3N,则弹簧测力计对物块的拉力是( ) A.3N B.5N C.7N D.13N 9.小明同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块从空中缓缓匀速放入水中,如图甲所示,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是,下列说法中正确的是( ) A.物块在空气中受到的重力是10N B.物块刚好浸没时,在水中所受到的浮力大小是2N C.物块完全浸没后,继续向下运动,受到的浮力增大 D.物块完全浸没后,物体上下表面的压力差大小为10N 10.如图,放置于水平面上的圆柱形容器装有某种液体,内部悬停有一硬质小球,其下端连接着一根细金属链条,链条的一部分堆积于容器底部,当液体随温度发生热胀冷缩现象时,小球的悬停位置也会发生变化。则当温度升高时,有( ) A.小球会上升一段距离 B.小球受到的浮力大小不变 C.容器对支持面的压强将变大 D.液体对容器底部的压强将变小 二、填空题 11.用弹簧测力计悬挂重为的圆柱体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则圆柱体所受浮力为_N;若此时圆柱体下表面所受水的压力为,则物体上表面所受水的压力是_N。 12.我国自主研发的奋斗者号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,刷新中国载人深潜的新纪录。据报道潜水器质量约为24t,当它漂浮在海面上时,所受浮力约为_N,设海水密度不变,潜水器没入水面下继续下潜时,受到海水的压强_(选填“增大”“减小”或“不变”)。 13.如图所示,将一盛有水的底面积为S的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,用细线拴一重为G的小球,在细线拉力的作用下将小球浸没在水中,小球的体积为V,水的密度为 水。剪断细线后小球静止水对容器底的压强变化量为_ ,容器对桌面的压强变化量为_ 。 14.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先进水平。“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,“奋斗者”号受到海水的浮力_,压强_(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。 15.甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象如图所示,若用体积相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,现在用手把A、B两个物体分别浸没在水中,放手后A会_(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),B物体_(选填“能”或“不能”)悬浮在水中。 三、作图题 16.如图所示,一个小球漂浮在水面上,请画出物体所受浮力的示意图。 四、实验题 17.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。 (1)石块受到的浮力大小为_N,石块排开的水所受的重力可由_(填字母代号)两个步骤测出; (2)分析数据可知:F浮_G排(选填“>”、“<”或“=”); (3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_; A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验 (4)另一实验小组在步骤A的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。 18.小明同学按如图所示步骤,探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)通过比较步骤甲、乙、丙可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与_有关; 通过比较步骤甲、丙、丁,可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的深度_(选填“有关”或“无关”); (2)小明又做了如图己的实验,根据实验中所测的物理量可列等式:_(用字母F1、F2、F3、F4表示),从而验证了“阿基米德原理”; (3)若将金属块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则_(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。 五、计算题 19.如图,棱长为10cm的实心正方体悬浮在某液体内部,液体对正方体上表面的压力F1=8N,下表面压力F2=16N,求: (1)该正方体所受浮力; (2)液体的密度; (3)上表面距离液面的深度h。 20.一艘轮船的排水量为2000t,浸入水中的最大深度为3m。 (1)轮船在水中航行时受到的浮力大小是多少? (2)船底所受水的最大压强是多少? (3)这艘轮船从江水驶入大海,所受浮力大小如何变化?说明理由 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B D D A D C B D 1.A 【详解】容器中盛满水,所以物体排开水的重力等于溢出水的重力,则物体排开水的重力 根据阿基米德原理可知,物体所受浮力 故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 2.C 【详解】AB.由题意可知,水的密度大于液体的密度,物块放入水和液体中可能存在几种情况: 若物块放入水中和液体中都处于漂浮状态,则物块在水中时重力等于浮力,在液体中时重力也等于浮力,同一物块重力相等,因此浮力相等,根据阿基米德原理可知,排开液体的重力相等,排开液体的质量相等,与题中已知条件不符。 若物块在水和液体中都处于浸没状态,则两次排开液体的体积均等于物体的体积,大小相等,则在水中与液体中的浮力之比为 而根据题意可知物块在水中与液体中的浮力之比为 所以这种情况不可能。 因此物块在水中漂浮,在液体中浸没,故AB错误; CD.因为物块在水中漂浮所以有 即 物块在液体中浸没,所以物块的体积为 则物体的密度为 故C正确,D错误。 故选C。 3.B 【详解】A.根据物体的浮沉条件,当物体下沉时,其所受的浮力小于自身的重力 。良种沉入容器底,所以良种受到的浮力小于其重力。当物体漂浮时,其所受的浮力等于自身的重力 ,次种漂浮于盐水面,所以次种受到的浮力等于其重力,故A错误; BC.更饱满的种子”意味着种子的密度更大。盐水选种的原理是利用密度差异进行筛选。目前,密度小于盐水的次种漂浮,密度大于盐水的良种下沉。如果希望筛选出密度更大的种子(即“更饱满”的种子),就需要提高盐水的密度,因此应该适当加入盐,故B正确,C错误; D.根据阿基米德原理,物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,即 良种沉底,是完全浸没的,所以它排开盐水的体积等于它自身的体积 次种漂浮,是部分浸没的,所以它排开盐水的体积小于它自身的体积 所以即使良种和次种的体积相同,由于它们排开盐水的体积不同 ,所以它们受到的浮力也不同,良种和次种浸在同一盐水中,良种排盐水体积大,良种受到的浮力大,故D错误。 故选B。 4.D 【详解】A.位置 2 时乒乓球还在向上运动,不是悬浮,悬浮是可停在液体任意深度,这里是上浮过程 ,且此时浮力大于重力,故A 错误,不符合题意; B.从位置 1 至位置 2,乒乓球排开液体体积不变,根据液体密度和排开液体体积都不变,浮力不变,故B 错误,不符合题意; C.从位置 1 至位置 2,深度变小,根据,水的密度不变,深度变小,压强逐渐变小,故C 错误,不符合题意; D.位置 3 时乒乓球漂浮,V排小于位置 1 时的V排,根据,液体密度不变,所以位置 3 时浮力小于位置 1 时浮力,故D 正确,符合题意。 故选D。 5.D 【详解】实心正方体物块的密度为,现将它放在密度为的液体中,物体的密度与液体的密度相同,则物体在液体中处于悬浮状态,故物体可能在2处,也可能在3处,也可能在4处(此时容器底面对物体的支持力为0)。 故选D。 6.A 【详解】A.一个铁球用细线吊住,从如图位置缓慢向上提离水面一定高度的过程中,当铁球浸没在水中时,排开液体的体积等于铁球的体积,由公式可知,铁球受到的浮力不变,当铁球露出水面后,随着铁球露出水面体积的逐渐增大,铁球排开水的体积逐渐减小,铁球受到的浮力也逐渐减小,当铁球完全露出水面后,铁球排开水的体积为0,受到的浮力也为0,故A正确; BC.一个铁球用细线吊住,从如图位置缓慢向上提离水面一定高度的过程中,当铁球浸没在水中时,液面高度不变,即水的深度不变,由公式可知,水对容器底部的压强不变,容器底面积不变,由公式可知,水对容器底部的压力也不变;当铁球露出水面后,随着铁球露出水面体积的逐渐增大,铁球排开水的体积逐渐减小,液面高度逐渐减小,即水的深度逐渐减小,由公式可知,水对容器底部的压强逐渐减小,由公式可知,水对容器底部的压力也逐渐减小;当铁球完全露出水面后,继续向上提离水面一定高度的过程中,液面高度不变,即水的深度不变,由公式可知,水对容器底部的压强不变,由公式可知,水对容器底部的压力也不变;故水对容器底的压强先不变,再变小,最后不变;水对容器底的压力也是先不变,再变小,最后不变。故BC错误; D.由题意可知,铁球未完全露出水面时,受到水向上的浮力,由力的作用是相互的可知,铁球对水有向下的压力,铁球受到的浮力与铁球对水的压力是一对相互作用力,两个力大小相等,则容器对桌面的压力等于容器和容器内水的总重力加上铁球受到的浮力,容器和容器内水的总重力不变,铁球受到的浮力先不变后变小,最后等于 0,故容器对桌面的压力先不变,后变小,最后又不变,容器底面积不变,由公式可知,容器对桌面的压强先不变,后变小,最后又不变,故D错误。 故选A。 7.D 【详解】A.铁块从接触水面到全部浸没在水中,排开液体的体积变大,由可知,浮力变大,由于铁块重力始终不变,由可知,弹簧测力计的示数变小,故A不符合题意; B.改变铁块浸没在水中的深度,排开液体的体积不变,液体的密度不变,由可知,浮力不变,由于铁块重力始终不变,由可知,弹簧测力计的示数不变,故B不符合题意; C.向图示烧杯中加适量的盐并轻轻搅动,液体密度变大,排开液体体积不变,由可知,浮力变大,由于铁块重力始终不变,由可知,弹簧测力计的示数变小,故C不符合题意; D.向图示烧杯中加适量的酒精并轻轻搅动,液体密度变小,排开液体体积不变,由可知,浮力变小,由于铁块重力始终不变,由可知,弹簧测力计的示数变大,故D符合题意。 故选D。 8.C 【详解】物块浸没水中时,受到竖直向下的重力G=10N,竖直向上的浮力F浮=3N,以及弹簧测力计对物块竖直向上的拉力F。物块静止在水中,在竖直方向上满足二力平衡,根据力的平衡条件可得F+F浮=G,则弹簧测力计对物块的拉力F=10N-3N=7N 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 9.B 【详解】A.由图乙可知,当物块未浸入水中()时,弹簧测力计示数为12N,即物块的重力,而非10N,故A错误; B.当物块刚好浸没时(后示数不变),弹簧测力计示数。根据称重法得物块在水中所受到的浮力大小为,故B正确; C.物块完全浸没后,继续向下运动,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,浮力大小不变,故C错误; D.浮力的本质是物体上下表面的压力差,物块完全浸没后浮力为2N,因此上下表面的压力差也为2N,而非10N,故D错误。 故选B。 10.D 【详解】AB.由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,由阿基米德原理知道,小球受到的浮力减小,浮力小于重力和拉力之和,所以小球会下降,故AB错误; C.因为容器对支持面的压力等于容器、水、小球及金属链条的总重力,当温度升高时,容器对支持面压力不变,容器底面积不变,由 知道,容器对支持面的压强不变,故C错误; D.由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,而小球和链条排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知小球和链条受到的总浮力减小且链条和小球对水的压力与它们受到的总浮力是相互作用力,大小相等,因此链条和小球对水的压力减小,因容器为柱形容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力与链条和小球对水的压力之和,容器底面积不变,由 知道,容器底部的压强变小,故D正确。 故选D。 11. 3 12 【详解】[1]根据称重法测浮力,浮力,其中,,则圆柱体所受浮力为 [2]根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面所受水的压力差,即 已知,,则 12. 增大 【详解】[1]当它漂浮在海面上时,由沉浮条件可知,所受浮力F浮=G=mg=24 103kg 10N/kg=2.4 105N [2]设海水密度不变,潜水器没入水面下继续下潜时,所处深度h变大,由p= 水gh可知,它受到海水的压强增大。 13. 0 【分析】先求出排开水的体积变化量,然后根据排开水的体积变化量求出水的深度变化量,再求出水对容器底的压强变化量。将容器、水、球看成一个整体,再分析容器对桌面压强的变化量。 【详解】[1]由图可知,细线一端固定在容器底部,向下拉小球使小球浸没在水中,说明小球密度小于水的密度,剪断细线后小球上浮最终漂浮。剪断前小球浸没, 浮力 剪断后小球漂浮,浮力等于重力 此时排开水的体积 排开水的体积减小量 液面下降高度 根据液体压强公式,水对容器底的压强变化量 [2]容器对桌面的压力等于容器、水、小球的总重力,剪断细线前后,总重力不变,因此容器对桌面的压力变化量 根据得压强变化量 14. 不变 变大 【详解】[1]“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,潜水器排开海水的体积不变,由 可知,在下潜过程中,潜水器受到的浮力不变。 [2]在下潜的过程中,潜水器所处深度增加,由可知,在下潜过程中受到的海水的压强变大。 15. 下沉 能 【详解】[1][2]据图可分别求出正方体A、B两物体的密度分别为 因为、,根据物体的浮沉条件可知,用手把A、B两个物体分别浸没在水中,放手后A正方体将沉底,B正方体将悬浮。 16. 【详解】小球受到竖直向上的浮力,作用点在重心上,如图所示: 17.(1) 1.4 B、D (2)= (3)A (4)能 【详解】(1)[1]根据称重法测浮力,浮力,由图可知,石块重力,石块浸在液体中时弹簧测力计示数,所以石块受到的浮力 [2]石块排开的水所受的重力等于桶和水的总重减去空桶的重,由图可知,图B为桶和水的总重,图D为空桶的重,所以由B、D两个步骤可测出石块排开的水所受的重力。 (2)由图可知,排开液体的重力 而浮力,所以。 (3)A.本实验是探究性实验,多次测量取平均值是测量性实验减小误差的方法,故不需要要求平均值,故A符合题意; B.用原来的方案将水换成酒精进行实验,能探究在不同液体中浮力与排开液体重力的关系,故B不符合题意; C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验,能探究不同物体在同种液体中浮力与排开液体重力的关系,故C不符合题意。 故选A。 (4)阿基米德原理适用于物体部分浸入液体的情况,所以只将石块的一部分浸在水中,浮力和排开液体的重力都减小,它们仍相等,故其他步骤操作正确,能得到与(2)相同的结论。 18.(1) 排开液体的体积 无关 (2)F1-F3=F4-F2 (3)能 【详解】(1)[1]比较步骤甲、乙、丙可知,乙、丙图中,物体浸入到同种液体中,丙图中物体排开液体的体积较大,弹簧测力计示数较小,则物体受到的浮力较大,所以可得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。 [2]比较步骤甲、丙、丁可知,当金属块浸没于水中时,无论处在什么深度,弹簧测力计的示数都不变,即受到的浮力不变,所以可得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与浸没在液体中的深度无关。 (2)由图己可知,金属块受到的重力为G=F1 由力的平衡条件可知金属块受到的浮力为F浮=F1-F3 金属块排开水受到的重力为G排=G总-G桶=F4-F2 则如果F浮=G排即F1-F3=F4-F2成立,可验证阿基米德原理。 (3)阿基米德原理适用于任何受到浮力的物体,所以换成木块后只要实验步骤正确也可验证阿基米德原理,物体漂浮时,不需要用弹簧测力计拉着,此时物体受到的浮力等于物体的重力。 19.(1)8N (2)0.8 103kg/m3 (3)0.1m 【详解】(1)由浮力产生的原因可知,正方体受到的浮力 (2)正方体排开水的体积 由得液体的密度 (3)正方体上表面的面积 上表面受到液体的压强 由得上表面距离液面的深度 20.(1) (2) (3)见解析 【详解】(1)轮船在水中航行时受到的浮力为 (2)船底所受水的最大压强为 (3)这艘轮船从江水驶入大海,始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $