①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G
(沉到水底时:
F浮+F支持力=G)
实心物体浸没在液体中
①当ρ液>ρ物时,上浮(最终漂浮)
②当ρ液<ρ物时,下沉
③当ρ液=ρ物时,悬浮
课堂练习
题型一【浮力产生的原因】
1.以下情景中没有受到浮力的物体是( )
2.物体在水中向下沉时( )
A.不受到水的浮力作用
B.在水中受到的重力比在地面上受到的重力少些
C.在水中受到的重力比在地面上受到的重力大些
D.以上说法都不正确
3.把一个正方体,保持侧面竖直地浸没在液体里的不同深度处,则( )
A.正方体顶面所受的压力大小不变B.正方体底面所受的压力大小不变
C.正方体每个侧面所受的压力大小不变D.正方体上、下两面受的压力差不变
4.浸在液体中的物体如果受到浮力作用,那么施力物体是( )
A.地球B.物体本身C.盛液体的容器D.液体
题型二【浮力大小的计算】
5.一个重20N的金属块,在盛水的容器中静止,用弹簧测力计去拉金属块,如图所示,此时弹簧测力计的示数为4N,那么此时金属块受到的浮力是( )
A.20NB.16N
C.4ND.条件不足,无法判断
6.如图所示为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景.已知气球的体积为8m3,气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9kg,空气的密度为1.29kg/m3。
g取10N/kg,则系于地面拉住标语的细绳的拉力为:
( )
A.103.2NB.90N
C.13.2ND.193.2N
7.如图中,重为G的木块A用细线固定在装水的容器中,当木块一半体积浸在水中时,细线对木块的拉力为F。
若木块全部浸没在水中时,则细线对木块的拉力大小为( )
A.2FB.F+GC.2F+GD.2F-G
8.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。
把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5NB.7NC.14ND.12N
9.“辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军海军系列,其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨,则满载时其受到的浮力为( )
A.6.75×108NB.6.75×107N
C.6.75×104ND.6.75×103N
10.质量相同的甲、乙两物体的密度之比是1:
2,将甲物体浸没在水中,乙物体浸没在煤油中,它们受到的浮力F甲和F乙之比为( )
A.5:
4B.1:
1C.5:
2D.5:
8
11.某物体重0.3牛,把它放入盛有水的烧杯中,溢出水重0.2牛,则它受到的浮力为( )
A.可能为0.25牛B.可能为0.1牛
C.一定为0.3牛D.一定为0.2牛
12.一物体浮在某液面上,露出液面的体积占液面下体积的1/3,则该物体密度与液体密度之比为( )
A.3:
4B.4:
3C.1:
3D.3:
1
13.甲、乙、丙三个不溶于水的固体,其质量和体积如表中所示,把它们分别轻轻放入水中,当它们静止时,哪一个受到的浮力最小?
( )
固体
甲
乙
丙
质量(g)
20
20
20
体积(cm3)
40
20
10
A.甲B.乙C.丙D.三者相同
14.如图所示,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,如图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象。
当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为( )
A.5NB.3NC.2ND.1N
15.如图甲所示,长方体石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。
其钢绳拉力F随时间t变化的规律如图乙所示。
若不计水的阻力,则( )
A.从t2时刻开始浮力逐渐变大B.石料的重为500N
C.石料的密度为2.8×103kg/m3D.t2时刻石料受到的浮力为900N
题型三【浮力的利用】
16.游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则( )
A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B.脚疼得越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大
D.脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小
17.小明将一个西瓜和一个梨子放入水缸中,发现西瓜浮在水面上,而梨子却沉入水底,如图所示.此时西瓜与梨子受到的浮力相比较( )
A.西瓜受到的浮力大B.梨子受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大D.无法比较浮力大小
18.在弹簧测力计下挂一个正方体M,让M从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,进入水中,直到全部浸没。
如图给出的是这个过程中弹簧测力计的示数F与M下降的高度h变化的实验图象,则下列说法错误的是(取g=10N/kg)( )
A.M受到的重力为12NB.M的体积为4×10-4m3
C.M受到的最大浮力为8ND.M的密度为1.5×103kg/m3
19.下列有关潜艇的说法,正确的是( )
A.潜艇上浮靠的是升力
B.潜艇在海面下上浮时浮力增大,下沉时浮力减小
C.潜艇在悬浮和漂浮时都处于平衡状态,因此所受浮力相等
D.潜艇在海面下上浮和下沉所受浮力不变,改变的是潜艇的重力
20.10牛的水能产生的浮力( )
A.总是小于10牛B.等于10牛
C.等于0牛D.可以大于10牛
21.关于浮力的利用下列说法中正确的是( )
A.一艘轮船从长江驶入大海,它受到的浮力将增大
B.潜水艇的下潜和上浮是靠改变自己所受浮力来实现的
C.宇航员翟志刚能“行走”太空,是因为受到浮力的作用
D.热气球和飞艇是靠空气浮力升空的
22.用钓鱼竿钓鱼时,鱼钩已经钩住了鱼,鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了,对钓鱼过程的下列几种解释错误的是( )
A.鱼离开水以后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变“重”了
B.鱼离开水以后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变“重”了
C.鱼离开水以后,钓鱼线对钓鱼竿的拉力会增大
D.鱼露出水面之前,受到的浮力不变
题型四【探究浮力大小的实验】
23.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙B.甲和乙C.乙和丁D.丙和丁
24.如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( )
25.某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景.根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.验证阿基米德原理F浮=G排
26.小民在学习浮力时用同一装置做了图所示的实验,目的是( )
A.探究浮力与物体的质量的关系B.探究浮力与物体的体积的关系
C.探究浮力与物体的密度的关系D.探究浮力与物体的深度的关系
27.下面关于浮力大小的说法,正确的是( )
A.浮力大小跟物体浸没在液体中的深度有关,物体浸得越深,受到的浮力越大
B.浮力的大小跟物重有关,物体越重,受到的浮力越小
C.浮力的大小跟物体的体积有关,物体体积越大,受到的浮力越大
D.浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,物体排开液体越重,受到的浮力越大
题型五【阿基米德原理】
28.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。
下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1牛B.物块的体积是2×10-4米3
C.物块的密度是3×103千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
29.如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里.以下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小B.B球所受浮力最小
C.C球所受浮力最小D.D球所受浮力最小
30.如图所示的玩具鸭子,放在甲液体中漂浮时,液面位置在A处;放在乙液体中漂浮时,液面位置在B处.则( )
A.在甲液体中所受的浮力较大B.在乙液体中所受的浮力较大
C.甲、乙液体的密度一样大D.甲液体的密度较大
31.一金属块用细绳栓好后,浸在某种液体中.当静止在图(a)、(b)(c)所示的位置时,金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3,则三个力的大小关系为( )
A.F1<F2<F3B.F1=F2=F3
C.F1>F2>F3D.F1<F2=F3
32.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
题型六【物体的沉浮条件及应用】
33.将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)( )
A.水对烧杯底的压强会增大B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3D.小球受到的浮力等于0.1N
34.如图所示,玻璃水槽中装有一定深度的水,一正方体木块漂浮在水面上,在水槽口下方设有固定的水平金属网。
现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平.则在注水过程中,木块下底面受到水的压力变化情况是( )
A.先增大,后减小B.先增大,后不变C.先不变,后增大D.一直增大
35.如图所示,海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。
监测发现,从春季至夏季,海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小(浮标体积不变)。
则浮标( )
A.浮力变大,露出海面体积变小B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大D.浮力不变,露出海面体积变小
36.如图所示,同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯处于漂浮状态,所受浮力为F甲,在乙杯处于悬浮状态,所受浮力为F乙。
以下判断正确的是( )
A.F甲<F乙B.F甲>F乙
C.向甲杯中加盐,鸡蛋所受浮力会增大D.向乙杯中加水,鸡蛋所受浮力会减小
37.同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处位置如图所示,以下说法正确的是( )
A.甲液体的密度较小B.乙液体的密度较小
C.密度计在甲液体中受到的浮力小D.密度计在乙液体中受到的浮力小
38.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。
则( )
A.甲容器中液体的密度较大B.乙容器底部受到液体的压强较大
C.甲容器中物块排开液体的重力较大D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
D
D
D
C
C
D
A
C
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
A
C
C
C
B
A
B
D
D
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
D
B
A
D
C
D
D
B
A
D
31
32
33
34
35
36
37
38
A
C
B
C
D
D
A
B
课后作业
A.10牛 B.6牛
C.4牛 D.2牛
2.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。
下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力
B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
3.某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则()
A.F浮=F3-F1B.F浮=F2-F4
C.F浮=F2-F1D.F浮=F4-F1
4.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示,图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()
A.F1B.F2
C.F3D.F4
5.将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:
实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。
比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则()
A.实心球受到的浮力大
B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.不能确定
6.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是()
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
7.甲、乙两物体的体积相等,在液体中分别向上和向下运动,如图所示,它们此时受到的浮力的大小关系是()
A.无法比较B.乙大
C.甲大D.一样大
8.如图所示,甲、乙两个实心物体(乙的体积大于甲的体积),分别静止在水面下1米和2米深处,由此可以判断()
A.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
B.甲物体的质量小于乙物体的质量
C.甲物体的密度大于乙物体的密度
D.无法判断甲、乙两物体的质量、浮力和密度大小
9.把一个物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为3牛,把它浸没在水(密度为1.0克/厘米3)中时,弹簧测力计示数变为2牛。
假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上、下表面所受的压力差和压强差分别为ΔF和Δp,则无法求得的是(g取10牛/千克)()
A.m B.ρ C.ΔF D.Δp
10.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的四个步骤。
(1)由甲到丙步骤发现,从物体A接触水面开始直至浸没,弹簧测力计的示数越来越小,据此某同学得出:
浮力的大小与物体进入液体的深度有关。
他得出的结论是否正确?
,原因是。
(2)通过分析甲和步骤,可以得出:
物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关。
(3)通过分析甲、丙、丁步骤还可以得出浮力的大小与有关。
(4)物体A的体积是米3。
(g取10牛/千克)
11.如图所示,在弹簧测力计下悬挂一物体,在空气中弹簧测力计示数为6牛,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4牛,g取10牛/千克。
求:
(1)物体的重力。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体浸没时排开水的体积和物体的密度。
12.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方形物体A沿竖直方向以0.3米/秒的速度匀速下降的情景,图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像。
(水的密度为1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)求:
(1)实心物体A的高度。
(2)实心物体A浸没在水中后受到的浮力。
(3)实心物体A的密度。
13.如图所示为一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动。
小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮在液体的某一深度,指针指示温度值。
(小球体积变化可忽略)
(1)该温度计的刻度值自下而上变。
(2)若该温度计中小球的体积为3×10-5米3,20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?
(g取10牛/千克)
(3)为了使该温度计更精确,请提出一条改进建议:
。
1-5.CDDCA
6-9.CDBD
10.
(1)不正确,原因是没有控制物体排开液体的体积相同。
(2)乙、丙
(3)液体密度有关。
(4)5×10-5米3。
(g取10牛/千克)
11.【解】
(1)由题意可知,物体的重力G=6牛。
(2)F浮=G-F示=6牛-4牛=2牛。
(3)物体浸没在水中,由F浮=ρgV排可得,V=V排=
=
=2×10-4米3。
物体的质量m=
=
=0.6千克,
物体的密度ρ=
=
=3×103千克/米3。
12.【解析】
(1)根据图乙可知,10~15秒为物体由刚接触水面到刚浸没的阶段,则实心物体A的高度h=s=vt=0.3米/秒×(15秒-10秒)=0.3米/秒×5秒=1.5米。
(2)在0~10秒阶段,拉力等于物体所受重力,即F1=G=3×104牛;15秒以后,拉力F2=1×104牛,故F浮=G-F2=3×104牛-1×104牛=2×104牛。
(3)由题
(2)得,物体完全浸没后所受浮力为F浮=2×104牛,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得,物体的体积为V=V排=
=
=2米3,由G=mg=ρVg可得,物体的密度为ρA=
=
=1.5×103千克/米3。
13.
(1)小。
【解析】液体温度升高,体积膨胀,密度变小,小球所受浮力变小,会下沉,使链条长度变短,链条对小球的拉力变小,小球再次受力平衡,指针下降,所以下方温度大,上方温度小。
(2)F浮=ρ液gV排=0.8×103千克/米3×10牛/千克×3×10-5米3=0.24牛。
(3)改用热胀冷缩更明显的液体(或选用更细的金属链条,合理即可)。
【解析】为了使温度计更加精确,也就是要使实验现象更加明显,应该选用热胀冷缩更加明显的液体,或选用更细的金属链条。