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浮力培优训练一、单选题（共6题；共12分）1.如图，重5N的薄壁容器放在水平硬板MN上，容器底面积为300cm㎡，高度为25cm，装有15cm深的水。一根原长为10cm的轻质弹簧、细弹簧EF吊着柱形木块刚好静止在水面上。弹簧上端E连接在固定不动的支架上，下端F连接在木块（不吸水)上表面的中心上，弹簧长度每变化1cm，弹力变化量为1N。木块的重力为5N，底面积为50cm2，高度为20cm。现将水平硬板MN缓慢向上移动，木块始终保持竖直方向，弹簧均在弹性限度内，下列判断错误的是（）A.木块的密度为0.5×103kg/m3B.当木块浸入水中的深度为2cm时，木块受到的浮力为1NC.当容器内水的深度为17cm时，弹簧对木块的弹力为1ND.当硬板向上移动25cm时，容器对硬板的压强为1500Pa第1题图第2题图第3题图2.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA=2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将（）A.悬浮B.漂浮C.沉底D.无法判断3.如图所示。水平桌面上放置有甲、乙两个圆柱形容器。甲容器中盛有液体A，物块M漂浮在液体A中。物块M排开液体的质量为m1，液体A对甲容器底部的压强为P1；乙容器中盛有液体B，物块N漂浮在液体B中，物块N排开液体的质量为m2，液体B对乙容器底部的压强为p2，已知甲容器底面积大于乙容器底面积，容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等。下列判断中正确的是（）A.p1=p2B.p1＞p2C.m1=m2D.m1＞m24.如图甲所示，高5cm、重5N的长方体物块被弹簧固定在烧杯底部。现向烧杯中匀速缓慢加水，水位高度H随时间变化如图乙所示（整个过程中，弹簧每受到1N的力伸长或压缩1cm，弹簧体积及所受浮力忽略不计）。下列说法正确的是（）A.t1时刻，弹簧处于伸长状态B.t1~t2时刻，弹簧的长度变化了15cmC.t.时刻，物体所受的浮力为10ND.该物体的密度为0.4×103kg/m3第4题图第5题图5.杭州湾大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是（）A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线B.构件的边长为4mC.构件所受的最大浮力为1.2×105ND.构件的密度为2.5×103kg/m36.有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（）①小球的质量是40g②小球的体积是50cm3③液体的密度是1.1×103kg/m3④小球的密度是0.9×103kg/m3．A.只有①②正确B.只有②③正确C.只有②④正确D.只有①③正确二、填空题（共3题；共7分）7.如图所示，溢水杯中装入一定质量的水（水的密度用ρ表示），将小玻璃杯放入水中，小玻璃杯漂浮，当溢水杯中的水不再溢出，将烧杯放在溢水口下方（如图甲），然后将物体人轻轻放入小玻璃杯中，使其和小玻璃杯一起漂浮在水面上（如图乙），用量筒测出小烧杯中的水的体积为V1，再将物体A从小玻璃杯中取出，往溢水杯中补充适量水至如图甲所示状态，再将物体A轻轻放入水中，物体A沉入溢水杯底部，用量筒再次测出此时小烧杯中的水的体积为V2,则V2________V1（填“”“”或“=”），物体A受到的重力表达式为________，物体A的密度表达式为________。第7题图第8题图第9题图8.小王在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝，制成一支自制密度计，用它来测量液体密度，测量过程中杯内液体总量没有变化。（1）当密度计在杯中漂浮时，液面高度在A处(如图甲)。此时，密度计受到的浮力________重力(选填“”、“=”或“”)。（2）使用中，小王发现细铁丝很容易滑落，于是他取下铁丝，改变这段细铁丝的形状，并把铁丝置于玻璃管内，再次测量同一杯液体密度，杯中液面将________(选填上升、下降或仍在A处)。9.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放人水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示。已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0．6kg。(取g=10N/kg)则木块A的密度为________kg/m3；若将B放入水中，如图(b)所示，则水对容器底部的压强变化了________Pa。三、实验探究题（共1题；共7分）10.小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计。将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是________（选填“甲”或“乙”）。（2）小明将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度；d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。①如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在________点（选填“p”或“q”）。②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度不正确的原因是________；四、解答题（共4题；共24分）11.除图中的器材外，还可提供足够的水（密度为ρ水），测量漂浮在水面的玩具鸭所受重力，简要写出合理方案（可用画图或文字表述），并用题目所给及所测出的物理量推导出玩具鸭所受重力的表达式（玩具鸭不能放入量筒）12.将一密度比水小的木块，系好绳子后放入甲图容器中，并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水（忽略其他因素影响），容器中水与木块位置变化如乙图．请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图，并说出各段变化的理由。（温馨提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好充全浸没。13.某科考小组在专业潜水员的指导下，到新安江水库调查水下沉水植物的种类、数量及分布情况。他们携带的潜水气瓶的体积为7.2×10-3m3，空瓶的质量为6kg，内充有3kg供潜水员呼吸用的液化空气，如图所示。在潜水过程中，开始阶段潜水气瓶是有助于潜水员下沉的。请你计算，至少用去多少千克液化空气后，潜水气瓶才有助于潜水员上浮?（g取10N／kg2）14.有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木．圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？参考答案一、单选题1.D【解析】A.木块的体积为：V=Sh=50cm2×20cm=1000cm3=10-3m3；那么木块的密度为：，故A正确不合题意；B.当木块浸入水中的深度为2cm时，木块排开水的体积为：V排=Sh浸入=50cm2×2cm=100cm3=10-4m3；木块受到的浮力为：，故B正确不合题意；C.当容器内水的深度为17cm时，木块排开水的体积;这时木块受到的浮力;因为木块处于静止状态，所以木块受到的弹力为：F=F浮力-G=6N-5N=1N，故C正确不合题意；D.木块原来静止在弹簧下面，那么弹簧的弹力等于木块的重力，即F=G=5N，这时弹簧伸长5cm，即现在弹簧的长度为：10cm+5cm=15cm;木块下表面距离容器底部15cm，当容器底部向上运动25cm时，木块的下表面肯定与容器底部接触，并且上升10cm，这时弹簧的长度为：15cm-10cm=5cm，即弹簧被压缩5cm，那么弹簧对木块向下的压力就是5N。容器内水的重力为：;容器对硬板的压力;容器对硬板的压强为，故D错误，符合题意。2.B【解析】A漂浮在液面上时，GA＝F浮，即：，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3，所以，解得：,B放在A上时，刚好完全浸没，则：,即：将，VA=2VB，ρA＝0.6×103kg/m3，代入上式得：ρB＝0.4×103kg/m3，ρBρ液，所以将物块单独放入此液体中，它静止时将会漂浮在液面上。3.C【解析】A、B、由液体A、B质量相等可得GA＝GB,物块M、N质量相等,所以液体容器底部的压力F＝G总，即：FA＝GA+GM，FB＝GB+GN，因为GA+GM＝GB+GN，所以FA＝FB，已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由可知：p1P2,A、B不合题意；C、D、因为物块M、N质量相等,即mA=mB;M、N都漂浮,则F浮＝G排＝m排g＝G＝mg,所以物块M排开液体的质量m1等于物块N排开液体的质量m2,C符合题意，D不合题意。4.C【解析】A.t1时刻，物块处于静止状态，那么它受到的弹力和重力相互平衡，即弹力向上，那么弹簧被压缩，故A错误；B.根据乙图可知，t1时刻时，弹簧的长度是5cm，即物块下表面距离烧杯底部5cm；当t2时刻时，物块上表面距离烧杯底部20cm，下表面距离烧杯底部：20cm-5cm=15cm，即现在弹簧长度是15cm，那么这段时间弹簧伸长了：15cm-5cm=10cm，故B错误；C.t1时刻时，因为受到5N的压力，所以它缩短了5cm，这时弹簧长5cm，那么弹簧原长是：5cm+5cm=10cm；t2时刻时，弹簧长度是15cm，所以它伸长了5cm，即产生向下的拉力5N。根据F浮=G+F得到，物体这时受到的浮力是10N，故C正确；D.物块的体积是：；物块的密度为：。5.D【解析】A.由图可知，构件在下沉的过程中，排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件完全浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②；故A错误；B.构件完全浸没时，下表面到水面的距离就是构件的边长，即2m而不是4m，故B错误；C.从乙图中可以看出，当构件完全淹没时受到的浮力小于，故C错误；D.构件完全淹没时，它排开水的体积，钢绳的拉力；根据浮力产生的原因可得：；，故D正确。6.B【解析】①根据题中信息可知，小球的浮力为50g液体的重力，所以小球的质量是50g，错误；②小球的体积与40g酒精的体积相等，V酒==，正确；③=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3，正确；④ρ=错误。二、填空题7.；ρgV1；ρV1/V2【解析】当物体在小烧杯中漂浮时，物体的质量：；那么物体的重力：；物体的体积为V2,那么物体的密度；根据浮沉条件可知，物体漂浮时的浮力大于下沉时的浮力，那么根据可知，V2＜V1。8.（1）=（2）仍在A处【解析】（1）根据浮沉条件可知，当密度计在杯中漂浮时，它处于二力平衡状态，即密度计受到的浮力等于重力；（2）将铁丝取下之前，密度计就漂浮在液面上，即F浮=G；将铁丝置于玻璃管后，密度计仍然漂浮在液面上，它受到的浮力等于重力，即F'浮=G；；因为密度计的重力G不变，所以它受到的浮力不变，根据阿基米德原理可知，它排开液体的体积不变，即杯中液面的高度不变，仍在A处。9.0.5×103；125【解析】（1）由p=得可得：VB=；图a中，A、B共同悬浮，则F浮