浮力原理同步测试卷含详细解答

亲爱的同学，浮力是物理学中一个非常重要的概念，它在我们的生活中有着广泛的应用。这份同步测试卷旨在帮助你巩固对浮力原理的理解和应用能力。请你认真审题，仔细作答，相信你一定能取得优异的成绩！考试时间：90分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共20分)1.关于浮力，下列说法中正确的是()A.物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度无关B.物体在液体中受到的浮力大小与物体的密度无关C.物体浸没在液体中越深，受到的浮力越大D.漂浮在液面上的物体受到的浮力大于它受到的重力2.下列关于阿基米德原理的说法，正确的是()A.浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于物体排开液体的质量B.阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体C.浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于物体排开液体所受的重力D.物体在液体中受到的浮力，其大小等于物体的重力3.将质量相同的木块和铁块分别放入水中，木块漂浮在水面上，铁块沉入水底。则下列说法正确的是()A.木块受到的浮力大B.铁块受到的浮力大C.木块和铁块受到的浮力一样大D.无法比较它们受到的浮力大小4.一个物体悬浮在某种液体中，若向该液体中加入一些水后，物体下沉。这说明()A.加入水后，液体的密度增大了B.加入水后，物体排开液体的体积减小了C.加入水后，物体受到的浮力减小了D.加入水后，物体的重力增大了5.潜水艇是海军的战略重器，它可以在水中上浮和下潜。潜水艇能够实现上浮和下潜，主要是利用了下列哪一原理()A.改变自身重力B.改变所受浮力C.同时改变自身重力和所受浮力D.利用物体的浮沉条件与密度的关系二、填空题(每空3分，共30分)1.浸在液体中的物体受到液体对它向______的浮力，浮力的施力物体是______。2.阿基米德原理的数学表达式为：F浮=______=______。（用文字描述则不给分）3.轮船从内河驶入大海，它受到的浮力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，船身会______(选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”)。4.一物体挂在弹簧测力计下，在空气中称时示数为G，将其浸没在水中称时示数为F，则物体受到的浮力F浮=______。5.当物体的密度______液体的密度时，物体下沉；当物体的密度______液体的密度时，物体悬浮；当物体的密度______液体的密度时，物体漂浮。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）三、实验题(共20分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，某小组同学提出了如下猜想：猜想一：浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关；猜想二：浮力的大小可能跟液体的密度有关；猜想三：浮力的大小可能跟物体的密度有关。(1)如图所示，他们用弹簧测力计、溢水杯、小石块、水、盐水等器材进行了实验。实验中，他们首先用弹簧测力计测出小石块在空气中的重力G。(2)然后将小石块慢慢浸入水中，观察到弹簧测力计的示数逐渐______(选填“变大”或“变小”)，这说明小石块受到了浮力的作用。小石块浸没在水中时，受到的浮力F浮=______(用测得的物理量表示)。(3)为了验证猜想一，应控制______不变，改变______。具体的操作是：用同一小石块，使其______(选填“部分浸入”或“全部浸入”)不同体积的同种液体中，分别测出浮力大小进行比较。(4)为了验证猜想二，应控制______不变，改变______。具体的操作是：用同一小石块，使其______(选填“部分浸入”或“全部浸入”)不同密度的液体（如水和盐水）中，分别测出浮力大小进行比较。(5)若要验证猜想三，他们应选择______相同而______不同的物体，使其浸没在同种液体中的相同深度，比较浮力大小。实验结果发现，不同物体受到的浮力相同，由此可得出结论：浮力的大小与物体的密度______(选填“有关”或“无关”)。四、计算题(共30分)1.(14分)一个体积为100cm³的实心铁块，密度为7.9g/cm³，将其浸没在水中。求：(1)铁块的质量是多少？(2)铁块受到的浮力是多大？（g取10N/kg，水的密度为1.0×10³kg/m³）2.(16分)一个质量为500g的木块漂浮在水面上，求：(1)木块受到的浮力是多大？(2)木块排开水的体积是多少？（g取10N/kg，水的密度为1.0×10³kg/m³）---浮力原理同步测试卷详细解答一、选择题1.答案：B解析：根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力大小与液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关，与物体自身的密度无关，故A错误，B正确。物体浸没后，V排不变，浮力大小与深度无关，故C错误。漂浮的物体，浮力等于重力，故D错误。2.答案：C解析：阿基米德原理指出，浸在液体（或气体）中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体（或气体）所受的重力，其数学表达式为F浮=G排，故A、B错误，C正确。只有当物体处于漂浮或悬浮状态时，浮力才等于物体的重力，故D错误。3.答案：A解析：木块和铁块质量相同，故其重力G木=G铁=mg。木块漂浮，所以F浮木=G木；铁块下沉，所以F浮铁<G铁。因此，F浮木=F浮铁，即木块受到的浮力大，A正确。4.答案：C解析：物体原来悬浮在液体中，说明F浮原=G物，且ρ物=ρ液原。加入水后，液体被稀释，密度ρ液变小。物体下沉，说明此时F浮新<G物。由于物体重力G物不变，且物体仍浸没（下沉过程中），V排不变，根据F浮=ρ液gV排，ρ液变小导致F浮变小，故C正确，A、D错误。V排在此过程中不变，故B错误。5.答案：A解析：潜水艇的体积不变，即浸没在水中时排开水的体积V排不变，根据F浮=ρ液gV排，其受到的浮力F浮不变。潜水艇通过调节水舱内水的多少来改变自身的总重力G。当G>F浮时，潜水艇下沉；当G<F浮时，潜水艇上浮；当G=F浮时，潜水艇悬浮。因此，潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的，A正确。二、填空题1.答案：上；液体解析：浮力的方向是竖直向上的，其施力物体是包围物体的液体。2.答案：G排；ρ液gV排解析：阿基米德原理的数学表达式为F浮=G排，而G排=m排g=ρ液V排g，因此F浮=ρ液gV排。3.答案：不变；上浮一些解析：轮船无论在内河还是大海中，都处于漂浮状态，浮力等于自身重力，重力不变，所以浮力不变。由于海水密度大于河水密度，根据F浮=ρ液gV排，在F浮和g不变时，ρ液增大，V排减小，故船身上浮一些。4.答案：G-F解析：称重法测浮力的原理是：物体在液体中受到的浮力等于其在空气中的重力减去其在液体中时弹簧测力计的示数，即F浮=G-F示=G-F。5.答案：大于；等于；小于解析：这是根据物体密度与液体密度关系判断浮沉状态的基本结论。当ρ物>ρ液时，物体下沉；当ρ物=ρ液时，物体悬浮；当ρ物<ρ液时，物体漂浮。三、实验题(2)变小；G-F示(或G-F)解析：小石块浸入水中，受到向上的浮力，弹簧测力计的拉力F示=G-F浮，因此示数会变小。小石块浸没时受到的浮力等于空气中的重力减去浸没时弹簧测力计的示数。(3)液体密度；物体排开液体的体积；部分浸入解析：验证猜想一“浮力大小跟物体排开液体的体积有关”，需用控制变量法，控制液体密度不变，改变物体排开液体的体积V排。具体操作是用同一物体（保证密度等其他因素相同），使其部分浸入同种液体的不同体积（即改变V排）。(4)物体排开液体的体积；液体的密度；全部浸入(或部分浸入且保持V排相同)解析：验证猜想二“浮力大小跟液体的密度有关”，需控制物体排开液体的体积V排不变，改变液体密度ρ液。具体操作是用同一物体，使其全部浸入（或部分浸入且浸入体积相同，以保证V排相同）不同密度的液体中。(5)体积；密度；无关解析：验证猜想三“浮力大小跟物体的密度有关”，需控制物体排开液体的体积V排和液体密度ρ液不变，改变物体的密度ρ物。因此应选择体积相同（这样浸没时V排相同）而密度不同的物体。实验发现浮力相同，说明浮力大小与物体密度无关。四、计算题1.解：(1)已知铁块体积V铁=100cm³=100×10⁻⁶m³=1×10⁻⁴m³，密度ρ铁=7.9g/cm³=7.9×10³kg/m³。由ρ=m/V可得，铁块的质量：m铁=ρ铁V铁=7.9g/cm³×100cm³=790g=0.79kg。（或m铁=ρ铁V铁=7.9×10³kg/m³×1×10⁻⁴m³=0.79kg）(2)因为铁块浸没在水中，所以V排=V铁=1×10⁻⁴m³。水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg。根据阿基米德原理，铁块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10⁻⁴m³=1N。答：(1)铁块的质量是0.79kg；(2)铁块受到的浮力是1N。2.解：(1)木块质量m木=500g=0.5kg。木块的重力G木=m木g=0.5kg×10N/kg=5N。因为木