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第十章浮力满分:100分,限时:45分钟一、选择题(每小题4分,共32分)1.(独家原创试题)潜水钟是一种无动力单人潜水运载器,它从水面接入一根导管,用风箱和鼓风机把空气送入潜水钟内部,潜水钟依靠自身重力下沉,但要靠水面船舶上绞车或岸上吊车的帮助,把它从水下吊上来。则下列关于潜水钟的说法正确的是 ()A.潜水钟在水面下受到的浮力等于重力B.潜水钟可以不依靠其他设备悬浮到水中C.制作潜水钟的材料密度一定小于水的密度D.将潜水钟从水下吊起的过程中,在露出水面前浮力不变答案D由题意知,潜水钟在水中会下沉,因此浸没在水中时受到的浮力小于重力,则它的密度一定大于水的密度,它不能悬浮在水中,故A、B、C错误;将潜水钟从水下吊起的过程中,在露出水面前排开水的体积不变,所以浮力不变,故D正确。2.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图10-4-1所示,下列说法正确的是 () 图10-4-1A.水对石头的压强比对木头的小B.木头受到的浮力大于它自身的重力C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力D.石头受到的浮力等于它自身的重力答案C水产生压强的大小和深度有关,深度越深,压强越大,故水对石头的压强大,A项错;木头漂浮,F浮木=G木,B项错误;鱼在水中受到的浮力等于它排开水的重力,C项正确;石头沉底,F浮石+F支=G石,D项错误。3.一支密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时位置如图10-4-2所示。若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。下列说法正确的是 () 图10-4-2A.F甲=F乙B.F甲F乙C.ρ甲=ρ乙D.ρ甲ρ乙答案A由于密度计两次静止时都漂浮,则F浮=G,即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G,所以A正确,B错;由图知,密度计排开液体的体积V甲排V乙排,由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲ρ乙,所以C、D错。4.如图10-4-3所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2。现有以下判断: 图10-4-3(1)若m1m2,则F1一定小于F2(2)若m1=m2,则F1一定大于F2(3)若V1=V2,则F1一定小于F2(4)若V1V2,则F1一定大于F2其中正确的是 ()A.(1)(3)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(2)(4)答案C苹果漂浮,F1=m1g,梨子沉底,F2m2g。若m1m2,则F1一定大于F2,故(1)错误;若m1=m2,则F1一定大于F2,(2)正确;若V1=V2,梨浸没,V梨排V苹排,由F浮=ρ水gV排知,F1一定小于F2,故(3)正确;若V1V2,则V梨排与V苹排无法比较大小,故F1和F2无法比较大小,故(4)错误。综上所述应选C。5.(2019山东枣庄中考)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图10-4-4所示。若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则 () 图10-4-4A.F甲F乙B.F甲F乙C.ρ甲ρ乙D.ρ甲ρ乙答案C由于密度计两次静止时都处于漂浮,它受到的浮力都等于自身重力,两种情况下浮力相等,故A、B错误;由图知,密度计排开液体的体积V甲排V乙排,由阿基米德原理得,ρ甲ρ乙,故C正确,D错误。6.如图10-4-5所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后()图10-4-5A.乙漂浮,乙受到的浮力小B.甲漂浮,甲受到的浮力大C.乙下沉,甲受到的浮力大D.甲下沉,乙受到的浮力大答案A由题图可知ρa= = =1.5g/cm3ρ水,ρb= = =0.5g/cm3ρ水,因此,放入水中稳定后,甲沉底、乙漂浮。因为V甲=V乙,所以V排甲V排乙,因为F浮=ρ水gV排,所以F浮甲F浮乙。aamV31.5g1.0cmbbmV31.0g2.0cm7.(独家原创试题)如图10-4-6所示是一个密度为0.9×103g/cm3的实心塑料苹果,把该苹果放入盛满酒精(ρ酒精=0.8g/cm3)的容器中,溢出酒精的质量是40克;若把该苹果放入盛满水的容器中,则溢出水的质量是 () 图10-4-6A.40克B.45克C.50克D.36克答案B塑料的密度比酒精的密度大,塑料苹果在酒精中会下沉,则V=V排1= = =50cm3,而塑料的密度比水的密度小,塑料苹果在水中漂浮,因此浮力等于该塑料苹果的重力,所以排开水的质量和该塑料苹果的质量相等,m排2=m=ρ塑料V=0.9×103g/cm3×50cm3=45g。1mρ酒精340g0.8g/cm8.如图10-4-7所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是() 图10-4-7A.物体受到的浮力大小关系为FAFBFCB.三个物体的密度大小关系是ρAρBρCC.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲p乙p丙答案C由题知,A、B、C三个正方体体积相同;由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为 ,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FAFBFC,A错;由图可知,A、B漂浮,C悬浮,所以GA=FA,GB=FB,GC=FC,又由于FAFBFC,所以GAGBGC;由于正方体A、B、C的体积相同,根据ρ= = 可知,物体密度关系:ρAρBρC,B错;因正方体处于漂浮或悬浮状态,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,C正确;正方体静止时,三个容器内水面高度相同,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,D错。AV排BV排CV排mVGgV二、填空题(每空2分,共16分)9.(2017湖南益阳中考)如图10-4-8所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为N。 图10-4-8答案1.21.2解析由浮力产生的原因可知,该物体受到的浮力:F浮=F下-F上=3N-1.8N=1.2N;因物体浸没时排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,物体再下沉5cm后,受到的浮力仍为1.2N。10.如图10-4-9所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力小球的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”),水对烧杯底部的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 图10-4-9答案大于变小变小解析小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力G和绳子的拉力F,三力平衡,F浮=G+F,故F浮G;剪断绳子后小球上升,逐渐露出水面直至漂浮,上升过程中V排变小,所受浮力变小,水面下降,水对烧杯底部的压强变小。11.(2019四川泸州江阳模拟)“辽宁舰”是中国人民解放军海军隶下的一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰,也是中国第一艘服役的航空母舰。舰长304m、水线281m、舰宽70.5m、满载时舰底到海面的距离为10.5m;排水量:57000吨(标准),67500吨(满载)。海水密度取ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。该航母满载时,受到的浮力为N,舰底处受海水的压强为Pa;某架歼击机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减小了20m3,则该歼击机的质量是kg。答案6.75×1081.05×1052×104解析由题知,航母满载时的排水量m排=67500t,该航母满载时,受到的浮力F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;满载时舰底到海面的距离h=10.5m,航母底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa;当歼击机从航母甲板上起飞后,ΔV排=20m3,减小的浮力ΔF浮=ρgΔV排=1.0× ×10N/kg×20m3=2×105N;航母始终漂浮,所以该歼击机的重力等于航母减小的重力,G=ΔG=ΔF浮=2×105N,歼击机的质量m= = =2×104kg。3310kg/mGg5210N10N/kg三、简答题(共4分)12.(2019福建南平模拟)测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图10-4-10)即为被测液体的密度。密度计上的刻度从上到下逐渐减小还是逐渐增大?说出你的理由。 图10-4-10答案密度计上的刻度从上到下逐渐增大;因为密度计正常使用时,在不同液体中均应处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,浮力都应等于其自身重力,因其自身重力不变,所以浮力大小应该也不变,则根据V排= 可知浮力相同,当所测液体密度较大时,其排开的液体的体积就小些,密度计就会上浮一些,所以密度计上的刻度是下大上小的。Fρg浮液数据结论如图10-4-11,甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。 图10-4-11①图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力(填“大”或“小”),说明浮力的大小与有关。②图丁中金属块受到的浮力大小等于N。③比较图可知,浮力的大小与液体的密度有关。四、实验探究题(13题12分,14题16分,共28分)13.(2018山东青岛中考)探究浮力的大小数据结论如图10-4-12,用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验: 图10-4-12④木块受到的浮力F浮=N。⑤木块排开的水所受的重力G排水=N。⑥比较数据可知:浮在水上的木块受到的浮力大小(填“大于”、“等于”或“小于”)它排开的水所受的重力。答案①大物体排开液体的体积②0.3③丙、丁④1.2⑤1.2⑥等于解析①比较乙、丙两图可知,图丙中金属块排开水的体积较大,弹簧测力计的示数较小,故图丙中金属块受到的浮力较大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关;②图丁中金属块受到的浮力为F浮丁=G-F丁=3.6N-3.3N=0.3N;③图丙、丁中,金属块都浸没在液体中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小与液体的密度有关;④由题图知,木块的重力G'=1.2N,因为木块漂浮,所以F浮=G'=1.2N;⑤小桶的重力为0.4N,小桶和溢出的水的总重为1.6N,可知木块排开水的重力为G排水=G总-G桶=1.6N-0.4N=1.2N;⑥综上可知,浮在水上的木块受到的浮力大小等于它排开的水所受的重力。14.(2019重庆中考B卷)小明同学在探究浮力的实验中: 图10-4-13(1)如图10-4-13甲,把半径为3cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上,测得其重力为N,他用手竖直向上轻轻托起小球,弹簧测力计示数将变。(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向,当小球顶部距水面7cm时,弹簧测力计示数为1.9N,如图乙,小球受到的浮力大小是N。(3)为进一步研究浮力产生的原因,小明自制了薄壁实验箱,左右分别是柱形箱B和C,B箱下部有一圆孔与C箱相通,他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触,并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底,如图丙。现往C箱加水至与M下表面相平时,M下表面橡皮膜(选填“受到”或“不受”)水的压力作用;继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时,则M上下表面受到水的压力(选填“相等”或“不相等”);再向C箱中加一定量的水,M上下表面形变程度如图丁,则下表面受到水的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)上表面受到水的压力。这就是