实验相关浮力试题及答案4

实验相关浮力试题及答案4考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题4分，共40分。下列每小题只有一个选项符合题意）1.将一个实心铁块完全浸没在水中，它排开水的体积（）A.等于铁块的体积B.小于铁块的体积C.大于铁块的体积D.无法确定2.关于浮力，下列说法正确的是（）A.物体浸没在液体中，所受浮力的大小与深度有关B.物体密度越大，所受浮力越大C.漂浮的物体一定比它所排开液体的重力大D.阿基米德原理也适用于气体3.一个物体漂浮在酒精面上，将它部分浸入水中（物体与酒精、水不发生混合），则（）A.物体受到的浮力变大B.物体受到的浮力变小C.物体的密度变大D.物体排开液体的体积变小4.用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，缓慢将其完全浸没在水中，则弹簧测力计的示数将（）A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小5.两个体积相同的实心物体A和B（A的密度大于B的密度），分别放入水中，静止时（）A.A物体受到的浮力大于B物体受到的浮力B.A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力C.A、B两物体受到的浮力相等D.无法确定A、B两物体受到的浮力大小关系6.质量相等的木块和冰块（ρ_木<ρ_冰），漂浮在水面，它们受到的浮力大小关系是（）A.木块受到的浮力较大B.冰块受到的浮力较大C.两块受到的浮力一样大D.无法比较7.下列说法中，正确的是（）A.物体在液体中所受浮力的大小，等于物体排开液体所受的重力B.物体完全浸没在液体中所受浮力，一定比漂浮在液体中所受浮力大C.体积相同的实心铜块和铝块（ρ_铜>ρ_铝）放入水中，铜块受到的浮力大D.漂浮在液面上的物体，其重力一定大于它所受的浮力8.将一个物体挂在弹簧测力计下，分别先后浸没在水和酒精中（物体不与容器底接触），弹簧测力计的示数（）A.在水中较大B.在酒精中较大C.一样大D.无法确定9.有一物体漂浮在盐水中，若将盐水部分倒出，剩余的盐水密度变小，则该物体（）A.仍然漂浮，且浮力不变B.仍然漂浮，且浮力变小C.沉入容器底部，浮力变大D.沉入容器底部，浮力变小10.为了测量一个不规则小石块的密度（假设石块不溶于水且密度大于水），可以采用下列方法中的（）A.用天平测量石块的质量，用刻度尺测量石块的边长，计算密度B.用弹簧测力计测量石块在空气中的重力，用弹簧测力计测量石块完全浸没在水中时的示数，利用阿基米德原理求出石块体积，再求密度C.用量筒测量石块的质量，用量筒测量石块的体积，直接计算密度D.用弹簧测力计测量石块在空气中的重力，将石块挂在弹簧测力计下，缓慢浸没到溢水杯中，测量溢出水的质量，计算密度二、多项选择题（每题5分，共20分。下列每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分）11.下列现象或措施中，利用了浮力的是（）A.轮船在水中航行B.起重机用浮筒打捞沉船C.船闸帮助船只通行D.潜水艇上浮和下潜12.关于浮力的产生，下列说法正确的是（）A.浮力是物体受到液体或气体向上和向下的压力差B.浮力的大小与物体浸入液体的体积有关C.物体没有浸入液体或气体中就不会受到浮力D.浮力的方向总是竖直向上的13.下列关于浮沉条件的应用，说法正确的是（）A.漂浮的物体，其重力等于它排开液体的重力B.悬浮的物体，其重力等于它排开液体的重力C.比液体密度大的实心物体，放入液体中一定会沉底D.比液体密度小的物体，放入液体中一定会漂浮14.用弹簧测力计、量筒、水、细线等器材，可以测量一个密度小于水的固体（如木块）的密度。下列实验步骤中，正确的是（）A.用弹簧测力计测出固体的重力GB.用量筒测出固体的体积VC.将量筒内水面到达的刻度记为V_1D.将固体用细线系好，轻轻放入量筒中，使其漂浮，读出此时量筒内水面到达的刻度V_2，然后根据公式ρ_物=G/g*(V_2-V_1)计算木块的密度三、填空题（每空2分，共30分）15.重5N的物体漂浮在水面上，它受到的浮力是______N。16.将一个体积为100cm³的实心铁块完全浸没在水中，它受到的浮力是______N。（取g=10N/kg）17.一个物体漂浮在密度为ρ的液体中，它排开液体的体积是其自身体积的1/3，则该物体的密度是______。18.用弹簧测力计挂着物体，将其缓慢从水中匀速提出水面，在物体离开水面之前，弹簧测力计的示数将______，物体受到的浮力将______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）19.潜水艇是通过改变自身的______来实现上浮和下潜的。20.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中：（1）实验中应采用______法来测量物体受到的浮力。（2）小明同学将一个实心金属块先后浸没在水和酒精中，发现金属块在水中受到的浮力比在酒精中受到的浮力大，这是因为______。（3）为了验证“物体受到的浮力跟物体浸入液体的体积有关”，实验中应控制______不变，改变______。四、实验探究题（共20分）21.小明同学想探究“物体在水中受到的浮力大小与物体浸入水中的体积是否有关”。（1）他主要需要准备的器材有：弹簧测力计、______、______。（2）请将下列实验步骤补充完整：①用弹簧测力计测出小石块在空气中的重力G；②将小石块慢慢浸入水中，分别记下小石块______、______时的弹簧测力计示数F'；③根据公式F_浮=______计算小石块在上述两种情况下受到的浮力；④分析比较F_浮1和F_浮2的大小，得出结论。（3）在实验过程中，小明发现弹簧测力计的指针很容易被打弯，请你提出一条改进实验方案的建议：______。五、计算题（共30分）22.一个质量为7.8kg的实心铁块，体积为500cm³。将其挂在弹簧测力计下，缓慢将其完全浸没在水中（水足够深，铁块不与容器底接触）。（1）求铁块在空气中受到的重力。（取g=10N/kg）（2）求铁块完全浸没在水中时受到的浮力。（3）求铁块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数。（4）若将此铁块放入密度为0.8×10³kg/m³的煤油中，它将漂浮还是沉底？请计算说明。（铁的密度ρ_铁=7.8×10³kg/m³）23.一个物体的质量为0.5kg，体积为500cm³。将其缓慢放入足够深的水中。（1）求该物体的重力。（2）求该物体在水中受到的浮力。（3）判断该物体在水中静止时将处于什么状态（漂浮、悬浮或沉底）。（4）若物体静止在水面下，求它排开水的体积。（5）若物体沉入水底，求它对容器底部的压力。（取g=10N/kg）试卷答案一、单项选择题1.A解析：根据阿基米德原理，物体浸没在液体中所受浮力等于它排开液体的重力，排开液体的体积等于物体本身的体积。2.D解析：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，与深度无关；浮力大小与物体密度无关；漂浮时物体受到的浮力等于自身重力；阿基米德原理适用于液体和气体。3.B解析：物体漂浮时F_浮=G。将物体部分浸入水中，排开水的体积减小，根据F_浮=ρ_水*g*V_排可知，物体受到的浮力变小，但自身重力不变，仍保持漂浮状态。4.B解析：物体完全浸没在水中时，受到向上的浮力和向下的重力，弹簧测力计的示数F'=G-F_浮。由于F_浮>0，所以F'<G，即示数变小。5.C解析：两物体体积相同，根据m=ρV可知，A的密度大，则A的质量大。将两物体放入水中，均漂浮时F_浮=G，由于A的质量大，则A的重力大，因此A受到的浮力较大。但若未说明放入水中，可能有一物体沉底，此时浮力关系无法确定。根据题目通常考察基础知识，默认放入水中漂浮，则选C。6.C解析：木块和冰块质量相等，根据G=mg，它们的重力相等。两物体漂浮时，F_浮=G，因此它们受到的浮力相等。7.A解析：阿基米德原理的内容就是物体在液体中所受浮力的大小，等于它排开液体所受的重力。完全浸没时浮力大于漂浮时浮力。实心铜块和铝块体积相同，放入水中铝块漂浮，铜块沉底，沉底时浮力等于重力，漂浮时浮力小于重力，但无法直接比较不同物体漂浮和沉底时的浮力大小。漂浮时F_浮=G，悬浮时F_浮=G，但漂浮物体重力不一定大于浮力（如等于）。故A正确。8.A解析：物体在水中和酒精中均完全浸没，排开液体的体积相等。根据F_浮=ρ_液*g*V_排，水的密度大于酒精的密度，所以物体在水中受到的浮力较大。又因为F'=G-F_浮，水的密度大导致浮力大，所以弹簧测力计的示数在水中较小。9.A解析：物体漂浮时F_浮=G。将盐水部分倒出，剩余盐水密度变小，但物体自身重力G不变，根据漂浮条件，物体受到的浮力F_浮仍等于自身重力G，所以浮力不变，仍漂浮。10.B解析：A方法只适用于规则物体；C方法错误，用量筒测质量不准确；D方法错误，应测量溢出水的体积；B方法正确，利用弹簧测力计测出重力和浸没时的示数，根据阿基米德原理F_浮=G-F'求出体积V_排=(G-F')/(ρ_水*g)，再根据ρ_物=m/V求密度。二、多项选择题11.AB解析：轮船利用空船壳排开足够多的水产生足够的浮力来承载货物；起重船利用浮筒排开水产生浮力来打捞沉船；船闸利用闸室与上游或下游水面的高度差，使船根据浮力与重力的关系上下浮动；潜水艇通过改变内部水舱的水量来改变自重，从而控制浮力与重力的关系实现上浮和下潜。12.ABD解析：浮力是物体上下表面受到液体或气体压力的差，产生竖直向上的力；浮力的大小与液体/气体密度和物体排开液体/气体的体积有关；物体只要部分或全部浸入液体/气体中，就会受到向上的浮力；浮力的方向总是竖直向上的。13.AB解析：漂浮和悬浮状态下，物体静止，受力平衡，受到的浮力等于自身重力；实心物体密度大于液体密度，放入液体中，重力大于最大浮力，必然下沉至容器底部；密度小于液体的物体，放入液体中，受到的最大浮力大于自身重力，必然上浮，最终漂浮在液面上。14.ACD解析：测量固体密度需要测量质量和体积。A正确，测质量。B错误，应测量物体体积。C正确，测量物体体积需用量筒。D正确，对于漂浮的木块，其受到的浮力等于重力，根据阿基米德原理F_浮=ρ_液*g*(V_2-V_1)=G，所以ρ_物=G/g=ρ_液*(V_2-V_1)，V是木块体积V=V_2-V_1。三、填空题15.5解析：物体漂浮时，受到的浮力等于自身的重力。16.1解析：铁块体积V=100cm³=100×10⁻⁶m³=1×10⁻⁴m³。根据F_浮=ρ_液*g*V_排，水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，V_排=V=1×10⁻⁴m³。F_浮=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10⁻⁴m³=1N。17.ρ/3解析：物体漂浮时F_浮=G=mg。根据F_浮=ρ_液*g*V_排，G=ρ_物*g*V_物。由题V_排=(1/3)V_物。代入漂浮条件得：ρ_物*g*V_物=ρ_液*g*(1/3)*V_物。消去g和V_物，得ρ_物=(1/3)ρ_液。18.变大；变小解析：将物体从水中匀速提出，在物体离开水面之前，物体仍完全浸没，排开水的体积V_排不变。根据F_浮=ρ_水*g*V_排，物体受到的浮力F_浮不变。弹簧测力计示数F'=G-F_浮。随着物体被提起，露出水面的体积增大，排开水的体积V_排减小，导致F_浮变小。由于G不变，F_浮变小，所以F'变大。19.自身重力（或排开液体的重力）解析：潜水艇通过向水舱中注入或排出水来改变自身的总重力。当总重力大于所受浮力时下沉，等于浮力时悬浮，小于浮力时上浮。20.称重（或等效替代）解析：测量浮力大小通常用弹簧测力计测出重力和浸入液体中时测力计的示数差值。这是基于称重法的原理。解析：水的密度大于酒精的密度（ρ_水>ρ_酒精），根据F_浮=ρ_液*g*V_排，在排开体积相同时，水产生的浮力大于酒精产生的浮力。解析：探究浮力与浸入液体体积的关系，需要控制物体密度、液体密度、重力等不变因素，只改变物体浸入液体的体积。四、实验探究题21.（1）烧杯；水解析：需要测量物体在空气中的重力，需要测量物体浸入液体中的体积，需要一种液体进行实验。（2）弹簧测力计的量程太小，挂着重物时指针容易被打弯解析：或：选择更大量程的弹簧测力计。（3）物体浸没在水中；物体刚好完全浸没在水中解析：需要测量物体在完全浸没但未出水面和刚刚完全浸没出水面两种边界情况下的示数。（4）G；F'；G-F'解析：或：物体在空气中重力；物体浸没在水中时弹簧测力计示数；物体受到的浮力。（3）选择更大量程的弹簧测力计解析：或：多次测量取平均值减小误差。或：分次浸入测量。五、计算题22.（1）G=mg=7.8kg×10N/kg=78N（2）V_排=V=500cm³=500×10⁻⁶m³=5×10⁻⁴m³F_浮=ρ_水*g*V_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10⁻⁴m³=5N（3）F'=G-F_浮=78N-5N=73N（4）V_排'=G/(ρ_煤油*g)=78N/(0.8×10³kg/m³×1