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第七章浮力

满分70分时间60分

一、单项选择题(共12分)

1.2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动一一老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄

浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力()

A.变大B.不变C.先变小后变大D.先变大后变小

2.下列列举的物体中,利用空气浮力而升空的物体是()

A.人造卫星B.飞机C.风筝D.氢气球

3.小灿将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水静止时,如图所示,然后向杯子里加入一些食

盐搅拌后,则鸡蛋最终()

0

A.所受浮力小于0.5NB.所受浮力大于0.5N

C.所受浮力等于0.5ND.浮力大小无法确定

4.把一金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出水8克,若将该金属块放入盛满酒精(酒精密度

为0.8X103千克/米3)的杯中时,从杯中溢出酒精的质量()

A.大于8克B.等于8克C.小于8克D.无法确定

5.重5牛的物体浸入•盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力()

A.等于5牛B.小于2牛C.等于3牛D.等于2牛

6.盛有等质量水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面,将体积相等的均匀柱体A、B分别放

在甲、乙容器中,均处于漂浮状态,如图所示。已知容器底面积标>S乙,水深时>屹,则下列判断一

定正确的是()

C.水对容器底部的压力不=七D.容器对地面的压强P*甲<P容乙

二、填空题(共23分)

7.古希腊科学家对浸在液体里的物体的受力情况进行大量实验,得到结论:浸在液体里的

物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它_______。

8.如图所示,重0.5牛的鸡蛋用细线悬挂着浸没于水中。若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受

到的浮力为牛,方向:若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,它受到的浮

力为牛。

9.在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的大小与它排开液体受

到的大小是否相等,实验还需用(选填“相同”或“不同”)的固体和液体进行多次

实验。这样做的目的是0

10.如图为某海监船,它满载时的排水量为10000吨,若船满载时所装补给用品的质量为3000

呵,则该船自身的质量为吨。当该船从黄浦江驶向东海海域时,船身将(选填“上浮”

或“下沉”),该船排开海水的质量将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

11.如所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质蚩均为0.4千

克,木块所受的浮力大小为牛,方向为。一段时间后,冰全部融化成水,与冰融化

前相比,木块受到的浮力将,水对容器底部的压强将o(后两空均选填“变大”、

“变小”或“不变”)

12.如图所示,两个底面积不同的轻质圆柱形容器内分别盛有不同液体A和B,已知两容器内液

面等高,且液体的质量相等。现将不同实心金属球甲、乙放入液体A、B中,松手后待其静止,两球

均浸没在液体中,且无液体溢出,此时A、B两液体对容器底部的压力大小相等,两容器对桌面的压

力也相等,则:液体A和B的密度关系:PAPB;金属球受到的浮力关系:尸浮甲—5金

属球的密度关系:0,Pc(均选填“大于”“小于”或“等于”)。

13.为了研究漂浮在水面上的物体露出水面的体积与总体积的比例关系,小华同学选用不同的圆柱

体A、B、C、D进行实验,已知A、B体积相同,C、D体积相同,A与C的密度为“,B与D的密

度为且pi〈P2.为了便于观察圆柱体露出水面的体积,他分别在圆柱体上标注出间距相等的刻度

线,然后将它们放入水中.待圆柱体静止后,漂浮在水面上如图(a)、(b)、(c)和(d)所

示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.

①分析比较图____________中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得出:相同材料的

物体漂浮在水面上,物体露出水面的体积占总体积的比例相同。

②分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得

出:不同材料的物体漂浮在水面上,。

三、作图题(共4分)

14.重为4牛的小球,漂浮在液面上,用力的图示法在图中画出小球受到的浮力”乔。

15.一个气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知气球在空气中受到的0.2牛大小的浮

力,用力的图示法在图中画出它受到的浮力产浮。

四、综合题(共31分)

16.将体积为2X10力3的物体浸入水中,求:物体所受到的浮力尸部。

17.如图所示,一木块漂浮在水面上,已知木块排开水的体积为2x10”米3.求:

况。现有底面积为80厘米2的薄壁柱形容器,容器内装有深度为10厘米的水,放在水平桌面上,实心

柱体A高H为12厘米,并用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。如图所示,将柱体A通过细线挂在弹

簧测力计下,从柱体A接触水面开始,逐渐浸入,且不接触容器底部。将液面到柱体下表面的距离

儿相应的弹簧测力计示数F、物体受到的浮力尸浮记录在表一中。(不计细线的重力)

表

实验序号12345678

h(cm)02.04.06.08.010.012.014.0

F..(N)01.22.43.64.86.07.2—

F(N)9.07.86.65.44.23.01.8—

A?jh

(1)由表中数据可知,物体A的重力为牛:

(2)①分析比较实验序号2〜6中产与〃的变化关系可得:同一柱体逐渐浸入柱形容器内的水中

〔在浸没之前).:

②当柱体A下表面浸入水中14.0厘米深度时,产与人的变化关系是否还满足上述①中结

论?并写出原因。;

③根据分析,完成实验序号8中表格填写:、;

(3)若更换一个重力与柱体A相同,底面积为柱体A的一半,高度为10.0厘米的圆柱体B,当

其下表面浸入水中5.0厘米深度时,弹簧测力计示数/大小为牛。

第七章浮力

满分70分时间60分

一、单项选择题(共12分)

1.2024年8月2日晚,上海国际邮轮节主题活动一一老码头“乐享华夏”海派邮轮风情秀在黄

浦区老码头开幕。当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时,邮轮受到的浮力()

A.变大B.不变C.先变小后变大D.先变大后变小

【答案】B

【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的

浮力大小等于重力大小,而船的重力大小不变,则船受到的浮力大小不变,故B符合题意,ACD不符

合题意。故选B。

2.下列列举的物体中,利用空气浮力而升空的物体是()

A.人造卫星B.飞机C.风筝D.氢气球

【答案】D

【详解】A.人造卫星是通过火箭向下喷射气体,利用气体的反推力升空,故A不符合题意:

B.飞机是利用机翼上下方空气的流速不同产生的升力升空的,故B不符合题意;

C.风筝是利用风筝上下方空气的流速不同产生的升力升空的,故C不符合题意;

D.氢气球里所充氢气的密度小于空气密度,氢气球所受空气浮力大于自身重力而上升,故D符

合题意。

故选D。

3.小灿将一个质量为50g的鸡蛋放入一杯均匀盐水静I卜时,如图所示,然后向杯子里加入一些食

盆搅拌后,则鸡蛋最终()

0

A.所受浮力小于0.5NB.所受浮力大于0.5N

C.所受浮力等于0.5ND.浮力大小无法确定

【答案】C

【详解】如图,鸡蛋处于悬浮状态,向杯子中加入一些食盐搅拌后,液体密度增大,鸡蛋受到的

浮力变大,将上浮并最终漂浮于液面上,此时鸡蛋受到的浮力等于它的重力,所以鸡蛋最终所受浮力

?

为F,f=G=mg=50X10kgX10N/kg=0.5N

故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。

4.把一金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出水8克,若将该金属块放入盛满酒精(酒精密度

为0.8X13千克/米3)的杯中时,从杯中溢出酒精的质量()

A.大于8克B.等于8克C.小于8克D.无法确定

【答案】C

【详解】金属放入水和酒精中都要沉底,根据公式产存可知,排开液体的体积等于金属块

的体积,但酒精的密度小于水的密度,所以排开酒精的重力就小于排开水的重力;也就是说排开酒精

的质量小于排开水的质量,所以从杯中溢出酒精的质量小于8g。故C符合题意,ABD不符合题意。

故选C。

5.重5牛的物体浸入-一盛有水的容器中,受到的浮力为2牛,该物体排开水的重力()

A.等于5牛B.小于2牛C.等于3牛D.等于2牛

【答案】D

【详解】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,重5牛的物体浸入一盛有

水的容器中,受到的浮力为2牛,则物体排开水的重力等于其受到的浮力,为2N。故ABC不符合题

意,D符合题意。故选D。

6.盛布等质量水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面,将体积相等的均勺柱体A、B分别放

在甲、乙容器中,均处于漂浮状态,如图所示。已知容器底面积%>S乙,水深“>色,则下列判断一

定正确的是()

C.水对容器底部的压力片=几D.容器对地面的压强P容甲<P容乙

【答案】B

【详解】A.已知甲、乙容器中水的质最相同,且容器底面积SGS乙,则在没有放入柱体A、B

的情况下,根据〃二以,可知,牛容器中水面的高度较低。当分别放入柱体A、R后,水深〃心〃乙,则

可知柱体A排开水的体积较大,由产浮="水gV"可知柱体A受到的浮力较大,故柱体A排开水的质量

较大,故A错误:

B.体积相等的均匀柱体A、B分别放在甲、乙容器中,均处于漂浮状态,柱体A、B所受浮力均

等于自身重力%=G,乂柱体A比B所受浮力大,可知GA>GB,则〃柱体A、B体积相等,

根据。=£,可得夕A>"B,故B正确;

C.水深入液体的密度相同,根据液体压强计算公式可知〃中“乙,乂容器底面积

%>S乙,根据压力公式F=pS,F中>产乙,故C错误;

D.因为是轻质薄壁柱形容器因此容器质量忽略不计,在水平地面放置,所以容器对地面的压力等

于水的重力加柱体重力,则容器甲对地面压强为

P容甲一丁一&---;------------&---------夕水g%

J甲J甲J甲J甲

容器乙对地面压强为

=屹4+6水=Gg+G水,水%水吗/

*警乙ssss*小。乙

乂/?甲>力乙,容器对地面的压强〃部甲>p弃乙,故D错误。

故选B。

二、填空题(共23分)

7.古希腊科学家对浸在液体里的物体的受力情况进行大量实验,得到结论:浸在液体里的

物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它________。

【答案】阿基米德排开液体所受的重力

【详解】浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力,这就

是著名的阿基米德原理,是阿基米德发现的,用公式表示为

%二d=夕淞g%

8.如图所示,重0.5牛的鸡蛋用细线悬挂着浸没于水中。若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受

到的浮力为牛,方向;若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,它受到的浮

力为牛。

【答案】0.2竖直向上0.5

【详解】若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受到的浮力

^=G-FI;=0.5N-0.3N=0.2N,方向竖直向上。

若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,根据二力平衡可知,它受到的浮力等于重

力,即F,=G=0.5N

9.在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的大小与它排开液体受

到的大小是否相等,实验还需用(选填“相同”或“不同”)的固体和液体进行多次

实验。这样做的目的是0

【答案】浮力重力不同得出普遍规律

【详解】在“验证阿基米德原理”实验中,需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体

受到的重力大小是否相等。

在“验证阿基米德原理”实验中,应选用不同的固体和液体并进行多次实验,其目的是减小偶然

性,使实验得出的实验规律更具有普遍性,所以本实验的目的是寻找普遍规律。

10.如图为某海监船,它满载时的排水量为10000吨,若船满载时所装补给用品的质量为3000

呵,则该船自身的质量为吨。当该船从黄浦江驶向东海海域时,船身将(选填“上浮”

或“下沉”),该船排开海水的质量将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】7000上浮不变

【详解】因为船漂浮,所受浮力等于重力,即尸浮二G,根据阿基米德原理尸^二G棒,则有

G=G恰

根据G=mg,则有m=m推

所以该船自身的质量为

帆船=〃也一加次="近一用货=1OOOOl-300()t=7(X)0t

船始终漂浮,重力等于浮力,重力不变,则浮力不变。当该从黄浦江驶向东海海域时,水的密度

变大,根据F行p水”扑可知匕,减小,所以船身将上浮。根据%=%=叫卜g可知该船排开海水的质

量将不变。

11.如所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千

克,木块所受的浮力大小为牛,方向为o一段时间后,冰全部融化成水,与冰融化

前相比,木块受到的浮力将,水对容器底部的压强将。(后两空均选填“变大”、

“变小”或“不变”)

【答案】3.92竖直向上不变不变

【详解】由图可知木块漂浮在水面上,此时木块受到的浮力等于木块受到的重力可得

F;=G卡』吆=0.4kgx9.8N/kg=3.92N

浮力的方向始终是竖直向上的。

冰块在水熔化后,液体的密度没有发生变化,所以木块仍然漂浮在水面匕受到的浮力大小也没

有发生变化。

冰块漂浮在水面时,受到的浮力大小与冰块的重力相等,冰块融化成水后,质量没有发生变化,

因此水面的高度也没有发生变化,水对容器底部的压强也没有发生变化。

12.如图所示,两个底面积不同的轻质圆柱形容器内分别盛有不同液体A和B,已知两容器内液

面等高,且液体的质量相等。现将不同实心金属球甲、乙放入液体A、B中,松手后待其静止,两球

均浸没在液体中,且无液体溢出,此时A、B两液体对•容器底部的压力大小相等,两容器对桌面的压

力也相等,则:液体A和B的密度关系:PAPB:金属球受到的浮力关系:。甲F淬乙;金

属球的密度关系:A-%(均选填“大于”“小于”或“等于").

【答案】小于等于小于

【详解】两圆柱形容器的底面积SA>SB,两容器内液面等高ZA=〃B,由可知液体体积

V.\>VB»两液体的质量相等,由可知两液体密度

开始时液体的质量相等,液体对容器底的压力也相等,两实心球完全浸没在液体中,两液体对容

器底部压力相等,说明小球排开液体的重力也相等,由阿基米德原理知金属球受到的浮力相等,即

尸泞甲二尸浮乙。

由于"A〈PB,由心产"植身心可知金属球的体积八>九,由于两容器对桌面的压力相等,所以两容

器的总重力相同,由于轻质圆柱形容器的重力不计且液体质量相同,所以两金属球的质量相同,由

可知金属球的密度关系〃甲V“乙。

13.为了研究漂浮在水面上的物体露出水面的体积与总体积的比例关系,小华同学选用不同的圆柱

体A、B、C、D进行实验,已知A、B体积相同,C、D体积相同,A与C的密度为q,B与D的密

度为〃2,且为了便于观察圆柱体露出水面的体积,他分别在圆柱体上标注出间距相等的刻度

线,然后将它们放入水中.待圆柱体静止后,漂浮在水面上如图(a)、(b)、(c)和(d)所

示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.

(a)(b)(c)(d)

①分析比较图中物体露出水面的体积占总体枳的比例关系可归纳得出:相同材料的

物体漂浮在水面上,物体露出水面的体积占总体积的比例相同。

②分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得

Hi:不同材料的物体漂浮在水面上,。

【答案】①(a)和(c)或(b)和(d);②物体的密度越大,物体露出水面的体积占总体枳的

比例越小。

【详解】①分析a和c,A与C的密度相同,物体A和C露出水面的体积占总体积的比例相同为

1/2:B与D的密度相同,物体B和D露出水面的体积占总体枳的比例相同为1/4,所以得出结论:相

同材料的物体漂浮在水面上,物体露出水面的体积占总体积的比例相同。

②a图和b图,物体A的密度小于B的密度,物体A露出水面的体积占总体积的比例相同为

1/2,物体B露出水面的体积占总体积的比例相同为1/4;c图和d图,物体C的密度小于D的密度,

物体C露出水面的体积占总体积的比例相同为1/2,物体D露出水面的体积占总体积的比例相同为

1/4;据此得出结论;物体的密度越大,物体露出水面的体积占总体积的比例越小。

三、作图题(共4分)

14.重为4牛的小球,漂浮在液面上,用力的图示法在图中画出小球受到的浮力尸济。

【答案】见右图。

【详解】根据浮力的方向竖直向上,从物体的重心起沿力的方向竖直向上画带箭头的线段,如图

所示。

15.一个气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知气球在空气中受到的0.2牛大小的浮

力,用力的图示法在图中画出它受到的浮力产皿

【答案】见右图。

【详解】气球受的竖直向上的0.04N的浮力的作用,作用点在气球的重心,如图所示。

四、综合题(共31分)

16.将体积为2Xl(y4m3的物体浸入水中,求:物体所受到的浮力尸浮。

【答案】I.96N

【详解】物体浸没在水中,则排开水的体积^^=^^=2x1040)3

物体所受的浮力

Fn=p米gVj|[=1.0x103kg/m3x9.8N/kgx2x104m5=1.96N

17.如图所示,一木块漂浮在水面上,已知木块排开水的体积为2x1()二米3.求:

(1)木块受到的浮力大小产

(2)木块受到的重力大小G木.

【答案】(1)196N;(2)196N.

【详解】(I)木块受到的浮力:

/泞=/水gV排=1.Ox103kg/m3x9.8N/kgx2x10-2m5=196N:

(2)因为木块漂浮在水面上,所以,木块所受的浮力和重力是一对平衡力,

6木=尸部=I96N.

答:(1)木块受到的浮力大小为I96N;

(2)木块受到的重力大小为196N。

18.如图所示,足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,底面积为400厘米2,容器内放一重4.9

牛,底面积为100厘米2的长方体木块,向容器内注入一定量的水,求:

(1)注入水的深度为0.1米时容器底受到水的压强:

(2)向容器中注入一定最的水,恰好使木块对容器底的压强为零,此时木块下底面受到的压强;

(3)木块对容器底的压强为零时,木块排开水的体积。

【答案】(I)KMXJPa:(2)490Pa;(3)4.9XIO-4m3

【详解】(I)容器底受到水的压强为

p=Pgh=l.0X103kgzm3Xl()N/kgX0.1m=1000Pa

(2)若木块对容器底的压强为零,木块对容器底压力也为零,此时木块受到的浮力和臼身的重力

相等,即尸浮=G=4.9N

根据浮力产生的原因知道

尸浮=尸向上一尸向下

由于木块上表面没有水,所以水对木块上表面的压力为0,则木块下表面受到水的向上的压力为

F'F,U:=F'N=4.9N

木块下底面受到的压强为

4.9N

=490Pa

5木100x1(Tn?

(3)根据产泮=。水知道,木块对容器底的压强为零时木块排开水的体积为

匕.=—=-------."N--------=4.9x10-4m3

pg1.0x10kg/mx1ON/kg

答:(1)注入水的深度为0.1米时容器底受到水的压强为lOOOPa;

(2)此时木块下底面受到的压强为490Pa;

(3)木块对容器底的压强为零时,木块排开水的体积为4.9Xl()-4m3。

19.某小组同学在验证“阿基米德原理”实验中:

.「

a.测力计竖直拉b.测力计竖直拉着物体c.测力计竖直拉着装有d.测力计竖直拉着倒

着物体静止。浸没在装满水的溢水溢出水的小桶并静止。去水的小桶并静止。

杯中并静止。

①用已调零的弹簧测力计,按照图中abed所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:Q、

尸2、后、凡,小组同学发现测出的结果(FI-F2)(尸3由)(选填“>"、"二"、"v”),出

现这一现象的原因是:

②他们分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果物体没有完全浸没在

水中,验证''阿基米德原理”;如果物体碰到了容器底部,验证“阿基米德原理”

1本小题均选填“能”或“不能”)。

【答案】>小桶的水未能倒尽能不能

【详解】(1)前两个步骤中,测力计示数的差等于物体受到的浮力;后两个步骤中测力计示数的

差等于物体排开水的重力。根据阿基米德原理,物体受到的浮力应该等于它排开水的重力。但是,我

们选测完小桶和排开的水的总重,再把小桶的水倒出,测量空桶的重力。这个过程中,不可能把水完

全倒出,小桶中水有残留,即我们测得的排开的水重偏小。故此操作过程中,浮力比排开的水重略

大。

(2)物体未完全浸在水中时,受到的浮力小,但排开的水也少,物体受到的浮力还是排开的水重

相等的。阿基米德原理适用于•一切浮力的大小计算,无论物体是一部分浸在液体中还是完全浸没。

当物体触碰到容器底时,此时测力计的示数等于物体的重力与物体受到的浮力、容器底对物体向

上的支持力的差,前两个步骤中的测力计的示数差就不等于物体受到的浮力,就不能验证阿基米德原

理了。

20.为了探究柱体A逐渐浸入柱形容器内的水中时(水没有溢出),弹簧测力计示数少的变化情

况。现有底面积为8()厘米2的薄壁柱形容器,容器内装有深度为10厘米的水,放在水平桌面上,实心

柱体A高”为12厘米,并用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。如图所示,将柱体A通过细线挂在弹

簧测力计下,从柱体A接触水面开始,逐渐浸入,且不接触容器底部。将液面到柱体下表面的距离

从相应的弹簧测力计示数?、物体受到的浮力小泞记录在表一中。(不计细线的重力)

表一

实验序号12345678

h(cm)02.04.06.08.010.012.014.0

产部(N)01.22.43.64.86.07.2—

F(N)

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