第十章:浮力单元提升检测卷(满分100分,时间90分钟)一、选择题(每小题3分,共42分)1.在一支平底试管内装入适量铁砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示。下列说法正确的是()。A.试管在甲液体中受到的浮力较大;B.试管在乙液体里排开的液体质量较小;C.装乙液体的烧杯底部所受的压强较大;D.在甲液体中,试管底部所受液体的压力较大【解析】(1)同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,受到的浮力相等、都等于自身重力;(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g判断排开液体的质量关系;(3)而排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρgV排可判断两液体密度的大小;由于放入试管后液面等高,根据p=ρgh判断烧杯底部所受压强大小关系;(4)根据浮力实质得下表面受到的压力关系,利用F=pS比较试管底部所受压力大小关系。解答:(1)同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,试管受到的浮力:F甲=F乙,故A错。(2)F浮=G排=m排g,试管排开的液体质量相等,故B错。(3)F浮=ρ水V排g,排开的液体体积V甲>V乙,F甲=F乙,ρ甲<ρ乙,p=ρgh,放入试管后液面等高,所以烧杯底部所受压强:p甲<p乙,故C正确。(4)物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体压力差,而上表面受到的压力为0,所以F浮=F下表面-F上表面=F下表面,因为受到的浮力相等,所以下表面受到的压力相等,即:F甲=F乙,故D错。故选C。【考点】物体的浮沉条件及其应用;压强的大小及其计算;液体的压强的计算;阿基米德原理。2.体积为60L的救生圈,所受重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是()。A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态;B.人和救生圈漂浮,部分露出水面;C.人和救生圈沉入水底;D.以上情况都有可能【解析】判定人和救生圈的状态(即浮沉)决定于重力和浮力的大小,浮力可由阿基米德原理计算,重力等于人和圈的重力之和。解答:假设救生圈浸没在水中,则救生圈所受到的浮力为:F浮力=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N;G=G人+G圈=450N+50N=500N<F浮力;并且人在水里也受到水的浮力,也排开一部分水,所以,人和救生圈漂浮,人和圈可以部分露出水面。故选B。【考点】物体的浮沉条件及其应用。3.把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状,轻轻放到水面,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,碗状橡皮泥漂浮在水面,如图所示,则它们所受浮力的大小关系是()。A.F球F碗B.F球F碗C.F球=F碗D.F球≥F碗【解析】实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力F球<G;碗状橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力F碗=G;而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同,据此判断它们所受浮力的大小关系。解答:因为实心球橡皮泥沉到容器底部,所以实心球橡皮泥受到的浮力:F球<G;因为碗状橡皮泥漂浮在水面,所以碗状橡皮泥受到的浮力:F碗=G;由此可得:F球<F碗。故选B。【考点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。4.物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.8×10³kg/m³,则物块在水中的状态及物块的密度是()。A.悬浮,1.0×10³kg/m³B.漂浮,0.95×10³kg/m³C.下沉,1.2×10³kg/m³D.漂浮,0.90×10³kg/m³【解析】首先根据两种情况判断出物块在酒精中的状态。求出物块的体积与物块排开水的体积比较,便可得出结论;根据Vm计算出物体的密度。解答:若物体在水中漂浮或悬浮,浮力等于重力,64g<76g,所以物体在酒精中一定下沉;若物体在水中下沉,则在酒精中一定下沉;由题意知,在酒精中受到的浮力F浮酒精=m排酒精g=64×10-3kg×10N/kg=0.64N,根据F浮酒精=ρ酒精gV排酒精,得3433108.0/10/108.064.0mkgNmkgNgFVV酒精浮酒精酒精排物;排开水的体积35333-106.7/100.11076mmkgkgmV水排水排水。因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以在水中漂浮。因为漂浮,所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则m物=m排水=76g=0.076kg;3334-/1095.0108.0076.0mkgmkgVm物物物。故选B。【考点】物体的浮沉条件及其应用。5.如图所示,木块漂浮在水面上,当把密度为7.9×103kg/m3的铁块A放在木块上时,木块刚好全部浸入水中。若把与A体积相等的合金块B悬挂在这个木块下方,木块也刚好全部浸入水中(细线质量和体积均忽略不计),则合金块的密度是()。A.6.9×103kg/m3B.7.9×103kg/m3C.8.9×103kg/m3D.9.9×103kg/m3【解析】当A压在木块上面,没有浸入水中,然后根据木块和A的总重力和浮力相等列出关系式;当B挂在木块下面时,B和木块全部浸入水中,再根据木块和B的总重力和浮力相等列出关系式,将两个关系式联立解之即可求出合金块的密度。解答:当木块刚好全部浸入水中时,有:(mA+m木)g=F浮;(ρAvA+ρ木v木)g=ρ水gv木ρAvA+ρ木v木=ρ水v木﹣﹣﹣﹣﹣﹣①的那个合金块B和木块都全部浸入水中时,有:(mB+m木)g=F浮′;(ρBvB+ρ木v木)g=ρ水g(v木+vB),ρBvB+ρ木v木=ρ水(v木+vB)﹣﹣﹣﹣﹣②②减去①可得:ρBvB﹣ρAvA=ρ水vB,因为vA=vB所以ρB﹣ρA=ρ水ρB=7.9×103kg/m3+1×103kg/m3=8.9×103kg/m3。故选C。【考点】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理。6.如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积;静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则()。A.F甲=F乙,p甲=p乙;B.F甲=F乙,p甲>p乙;C.F甲>F乙,p甲=p乙;D.F甲>F乙,p甲>p乙【解析】由题意可知,a、b两球材料相同,故它们密度相同,a球体积大,a球受到的重力大于b球受到的重力;两球分别漂浮、悬浮在液体中,它们受到的重力与其受到的浮力是平衡力,故a球受到的浮力大于b球受到的浮力。甲乙两种液体质量相同,烧杯相同,故没有a、b两球时,甲乙烧杯中液面的高度分别为:SmSVh甲甲甲,SmSVh乙乙乙;它们对烧杯底部的压强分别为:乙甲甲甲pSmgghp。放入a、b两球后,a球质量大于b球质量,故甲图中液体对烧杯底部的压强大于乙图中液体对烧杯底部的压强。【答案】D。【考点】浮力、液体压强。7.潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力()。A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后不变【解析】潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,由于潜水员排开水的体积逐渐减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力的变化。解答:潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,由于潜水员排开水的体积逐渐减小,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力逐渐减小。故选B。【考点】阿基米德原理的应用。8.“漂浮的花盆”获红点设计大奖:用底部密封的花盆养绿植,花盆外侧面作记号线①、②、③,如图所示,当花盆放置于水中漂浮时,盆内土壤不同干湿状态,会导致不同的记号线与水面重叠。下列对应关系中正确的是()。A、①偏干,②正常,③偏湿B、①偏干,②偏湿,③正常C、①偏湿,②偏干,③正常D、①偏湿,②正常,③偏干【解析】漂浮的物体,所受的浮力与物体本身的重力相等,根据阿基米德原理解题。解答:当花盆放置于水中漂浮时,由图可知,如果记号线①与水面重叠,则花盆排开水的体积最大,即所受的浮力最大,即F浮大=G大=G盆+G土+G水;如果记号线③与水面重叠,则花盆排开水的体积最小,即所受的浮力最小,即F浮=G小=G盆+G土+G'水,由于F浮大>F浮小,即G水>G'水;记号线①与水面重叠时,表示盆中含水最大,记号线③与水面重叠时,表示盆中含水最少,记号线②与水面重叠时,表示盆中含水正常,故ABC不正确,D正确。故选D。【考点】浮力的公式及其应用。9.2016年9月,三峡升船机投入使用,如图所示,升船机能将船只从下游以“坐电梯”的方式抬升至上游;船只在下游驶入钢箱,抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游,抬升大小不同的船只时,钢箱内水深均相等,则抬升机构托举刚箱的力()。【解析】(1)物体漂浮时,浮力等于重力;(2)根据阿基米德原理解答;(3)物体匀速运动时受平衡力,平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,在同一物体上。解答:三次船都漂浮,因此F浮=G船=G排液,因为钢箱内的水深均相等,所以三次水的重力与船的重力之和相等;因为匀速运动,所以拉力与重力是平衡力,即F=G,所以三次抬升机托举钢箱力一样大,故A正确。故选A。【考点】力与运动的关系,阿基米德原理和浮沉条件。10.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封。用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是()。A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力;B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中;C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出;D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同【解析】浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉.在气体质量一定时,气体体积越小压强越大。解答:挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故选B。【考点】大气压和浮力。11.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线栓一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg。下列判断正确的是()。A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8N;B.铝块的体积是100cm3;C.铝块沉底时对容器底部的压力是4.6N;D.液体的密度是0.8g/cm3【解析】(1)甲图和乙图比较,知道增加的压强值和受力面积,利用p=FS求出对桌面增加的压力,水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,据此可知对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求出铝球受到的浮力,根据F浮=ρgV排求出铝球浸没时受到的浮力;(2)根据题意求出将细线剪断、铝块沉到容器底部时,图丙比图甲中对桌面增加的压强,根据F=pS求出图丙比图甲中对桌面增加的压力即为铝块的重力,根据G=mg求出铝球的质量,根据ρ=mV求出铝球的体积,铝球的重力减去受到的浮力即为铝块沉底时对容器底部的压力;物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出液体的密度。解答:(1)由p=FS可得,图乙比图甲中对桌面增加的压力:△F1=△p1S=80Pa×100×10-4m2=0.8N,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,所以,对桌面增加的压力△F1=G排,由阿基米德原理可知,铝球受到的浮