专题一 浮力(一)

第10章浮力（一）巩固练习一．选择题（共10小题）图中小球受到的浮力的方向是（）1．A．1B．2C．3D．4图中小球受到的浮力的方向是（）1．A．1B．2C．3D．4【解析】解：由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的。故图中小球受到的浮力的方向是1。【答案】A。2．将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注入水将乒乓球浸没，如甲图所示，乒乓球保持静止状态，后将饮料瓶瓶口盖住并拧紧，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示，则乒乓球（）乒乓球一直受到浮力作用前者不受水的浮力作用，也不受水对它的压力前者不受水的浮力作用，但受水对它的压力后者受到水的浮力作用的同时也受水的压力【解析】解：甲图中，乒乓球下部没有水，它的底部不受水的向上的压力，所以，乒乓球不受浮力，乒乓球上部有水，水对乒乓球有一个向下的压力；乙图中，乒乓球上浮时，上下表面受到水的压力，所以产生了一个向上的压力差，该压力差就是浮力；综上所述，C正确。【答案】Co飘在空中的热气球D4．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的（）飘在空中的热气球D4．将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的（）【解析】解：A、沉底的鸡蛋在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故A不符合题意;B、太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故B符合题意；C、 空中上升的热气球能上升，是因为其受到空气的浮力，故C不符合题意；D、 浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，橡皮泥船受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合题意。【答案】B。向上、向下压强差不等，向上、向下压力差相等向上、向下压强差不等，向上、向下压力差不等向上、向下压强差相等，向上、向下压力差不等向上、向下压强差相等，向上、向下压力差相等【解析】解：长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；..一 Ar ..一而长方体物块上下表面受到水的压强差：，竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。综合上述分析可知，选项BCD错误，A正确。【答案】A。—个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为20N,上表面受到水对它的向下的压力为12N,则正方体在水中受到的浮力大小和方向为（ ）32N竖直向上 B.8N竖直向上C.8N竖直向下 D.无法判断【解析】解：由题知，正方体物块上表面受到水的压力为F上表面=12N,其方向竖直向下；上表面下表面受到水的压力F下=20N,其方向竖直向上；下表面所以正方体物块受到的浮力F・=F下表面-F上表面=20N-12N=8N；浮力方向总是竖直向上的。浮 下表面 上表面【答案】B。为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系,爱动脑筋的同学用水、圆柱形合金块等器材进行了如图所示的实验。下列有关说法正确的是（）备3N2NIN3O'亦:备3N2NIN3O'亦:按图中abed顺序进行实验会导致测量浮力的大小测量结果偏小从步骤a到步骤b水对容器底部的压强先变大后不变实验中合金块的密度为4g/cm3利用上面图中实验器材和小木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小与它排开液体所受的重力的关系。实验过程至少还需要用3次弹簧测力计【解析】解：A、若按图中abed顺序进行实验时，先测量水和桶的总重力，再测量空桶的重力，由于空桶中有残留的水使得空桶的重力偏大，会导致排开水的重力偏小，故A错误；B、步骤a中水是满的，放入物体后液面不变，根据p=Pgh知压强不变，故B错误;C、根据称量法F=G-F=4N-3N=1N；浮合金块的质量:G_合金块的质量:G_娥_0gION/kg4kg，由J=%gV由J=%gV排得："排=IN1.OX103kg/m3X10N/kg=1X10-4m3,因为合金块浸没入水中，所以V=V^r=lX10-4m3,排合金块的密度：P=¥= =4X103kg/m3=4g/cm3，故C正确;vixio_VD、因为漂浮在水面上的物体，浮力等于重力，所以由步骤a就可以测出浮力；所以步骤b中木块对测力计没有拉力了，不需要测力计，只需要将木块放入水中，得到排开的水即可。故需要用2次弹簧测力计，一次测量木块的重力，一次测量溢出的水和小桶的总重力，故D错误。【答案】Co将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力（ ）A．2N B．4N C．6N D．10N【解析】解：把物体浸没在盛满水的溢水杯中，排开的水重：G=4N，排根据阿基米德原理可知：物体受到的水的浮力：F浮=Gtt=4No浮排【答案】Bo如图所示，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行试验，下列结果正确的是（g=10N/kg）（ ）木块的质量是12g木块受到的浮力是0.4N小桶受到的重力是0.2N木块排开水的体积是120cm3【解析】解：A、 由第二幅图可知，木块重力G=1.2N,木块质量皿=旦= =0.12kg=120g，故A错；g10N/kgB、 因为木块漂浮，所以木块受到的浮力Fy=G=1.2N，故B错；浮C、 由阿基米德原理可知，排开水的重力G排=F.=1.2N,排浮结合第一、四幅图可得小桶受到的重力G桶=Ga-G排=1.6N-1.2N=0.4N，故C错；桶总排卩浮 ]D、 由F浮=卩水V排g可得木块排开水的体积V排= =' i=1.2X10-4m3=浮水排 排心水glX103kg/m3XW/kg120cm3，故D正确。【答案】Do9•如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力.为5N,下表面受到液体的压力F2为13N（g取10N/kg）。下列说法错误的是（ ）正方体受到的浮力为8N液体的密度为0.8X103kg/m3正方体上表面到液面的距离h=5cm液体对物体下表面的压强为1.3X103Pa【解析】解：由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力F.=F-F=13N-5N=8N，故A正确；浮21物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等，则V=V=L3=(10cm)3=1000cm3=lX10-3m3,排卩浮 SN由Fr=PgV可得，液体的密度P== =0.8X103kg/m3，故B正确；浮 排正方体上、下表面积S=L2=(10cm)2=100cm2=lX10-2m2,一 卩15N正方体上表面受到的压强p=飞一= =500Pa,1sixio_V由p=Pgh可得，正方体上表面到液面的距离h= =' =0.0625m=1Pg0.8X103kg/m3X10N/kg6.25cm，故C错误；F?13M液体对物体下表面的压强p==' =1.3X103Pa，故D正确。2sixio_V【答案】Co张扬在某实验中的主要操作步骤及弹簧测力计的示数，如图所示，已知杯中液体为水，根据图中提供的信息，得到下面的数据，其中不正确的是()F--—ftF--—ft乙图中石块受到的浮力为1.6N石块排开水的体积是1.6X10-3m3该石块的密度2.5X103kg/m3由此实验数据得出的结论是：F浮=6排浮排【解析】解：A、石块所受浮力Fy=G-G=4N-2.4N=1.6N，故A正确；浮视F::专 i［二］订B、 石块排开水的体积▼排= = =1.6X10-4m3 .故B错误；排卩水言1.OX10Jkg/mJX10N/kgG 职C、 石块的密度 仝严 =2.5X103kg/m3.故C正确；VV1.6X10%D、 由图丙、丁可知，杯子和水的重力为2.2N，空杯子的重力为0.6N，则排开水的重力G=2.2N-0.6N排=1.6N，由此实验数据得出的结论是：石块所受浮力等于排开水的重力，即F.=G排.故D正确。浮排【答案】B。二.填空题（共5小题）如图所示的圆柱体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互亠丄，其下表面受到液体向上的压力匚大于 （选填“大于”“等于”或“小于”其上表面受到液体向下的压力样，这就是到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的，下表面深度为hi，上表面所处的深度为h2。则下表面受到的压强为p=P液gh，受到的压力为F=pS=P液ghS；液 液上表面受到的压强为p=P液gh，受到的压力为F=pS=P液ghS。2 液2 2 2 液2因为h>h。12所以F1>F2，则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即：F.=F-F。浮12【答案】平衡；大于；F1-F2o如图，一只重为20N的天鹅在平静的水面上游动，它受到的浮力是_2^_N，它身体浸入水中的体积是2X10-3m3。（g取1ON/kg，水的密度是1.0X103kg/m3）解析】解：因天鹅在平静的水面上游动时处于漂浮状态，解析】解：因天鹅在平静的水面上游动时处于漂浮状态，所以，天鹅受到的浮力Fy=G=20N,浮由F浮=卩液8V排可得，天鹅身体浸入水中的体积:浮 液排20NV= ― =2X105320NV= ― =2X1053。排【答案】20；2X10-3。.一个铝块一半浸入水中时，排开的水重为2N,则此铝块受到的浮力为2N,当它全部浸没入水中后受到的浮力为4No【解析】解：由题意可知，一个铝块一半浸入水中时，排开的水重为2N,由阿基米德原理可知，此铝块受到的浮力F浮—G排一2N,浮排当它全部浸没入水中后，排开水的体积变为原来的2倍，由F,^=PgVt可知，铝块受到的浮力为原来的2倍，即FJ—2F"—2X2N—4N。浮 液排 浮 浮【答案】2；4。14．2019年12月17日我国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付海军。该航母满载排水量是14650001,则它满载时受到的浮力为6.5X108N.（g取10N/kg）【解析】解：由阿基米德原理可得，该航母满载时受到的浮力：Fyp=G排—m排g=65000X103kgX10N/kg=6.5X10*N。【答案】6.5X108。.如图所示，根据实验现象可知：物体所受到的重力为4N,物体受到的浮力为1N,物体排开水受到的重力为，1No【解析】解：根据图示可知，物体的重力：G—4N,物体在水中时测力计的示数：F—3N,物体受到的浮力：F—G-F—4N-3N—1N,浮根据阿基米德原理原理可知，G排=F浮=1N。排浮【答案】4；1；1。三．作图题（共1小题）【解析】解：（1） 小球受到的浮力方向竖直向上，作用点在小球的重心，用F表示；1（2） 在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段符号为F2。如图所示：【答案】如图示。四．实验探究题（共2小题）17．如图所示，为“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图中甲、乙、丙容器中装的液体是水，丁容器中装的液体是酒精，F、F、F、F分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示1234数。请回答以下问题（1） 图甲中，弹簧测力计的示数F=4.8N。（2） 物体完全浸没在水中时所受的浮力为_2.^N。（3） 分析图中丙、丁两图实验数据，可得“物体所受的浮力大小与液体密度有关”（4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法。【解析】解：（1）图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数.=4.8N；（2） 由称重法测浮力，石块完全浸没在水中时所受的浮力为：F=G-F=4.8N-2.8N=2.0N；浮水3（3） 研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。（4） 实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法；【答案（1）4.8；（2）2.0；（3）丙、丁；（4）控制变量。某物理社团在探究“影响浮力大小”的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验，已知P,w=酒0.8X103kg/m3，p=1.0X103kg/m3o水A B C DE（1） 物体所受重力为4No（2） 物体浸没在水中受到的浮力1No（3） 通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论老师认为是错误的，理由是一没有控制排开液体的体积相同。（4） 根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数应是大于3N（选填“大于”“小于”或“等于”）。【解析】解：（1）由图示弹簧测力计可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，由图可知，物体没有浸入水中时，弹簧测力计示数是4N,则物体的重力G=4N；（2） 物体完全浸入水中时弹簧测力计的示数3N,贝物体受到的最大浮力为Fy=G-F=4N-3N=1N；浮（3） 研究浮力的大小与浸在液体中深度的关系，要控制排开液体的体积相同，通过比较B、C、D三幅图中，排开液体的体积不同，此结论是错误的，理由是没有控制排开液体的体积相同；（4） 物体浸没液体中的体积即为物体的体积，由阿基米德原理，F浮=卩液gV排=卩液gV物，在物体的体积相同的条件，受到的浮力与排开液体的密度成正比，故E中物体受到的浮力为：,a.sxio3kg/m3F'= X1N=0.8N,浮E图中弹簧秤的示数是：F