1、 11浮力(限时:50分钟)|基础过关|一、选择题1.2019成都将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图K13-1所示，然后向杯子里加入一些清水，则()图K13-1A.鸡蛋会下沉B.鸡蛋的重力增加C.鸡蛋所受浮力变大D.鸡蛋所受浮力为0.5N2.如图K13-2所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是()图K13-2A.浮力变小，舰体上浮一些B.浮力变大，舰体下沉一些C.浮力不变，舰体下沉一些D.浮力不变，舰体上浮一些3. 2019枣庄在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图K13-3所示，若密度
2、计在甲、乙两液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲、乙两液体的密度分别为甲、乙。则()图K13-3A.F甲F乙C.甲乙D.甲乙4.2019临沂将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图K13-4所示。下列判断正确的是()图K13-4A.两小球所受浮力大小相等B.乙烧杯中液体的密度大C.乙烧杯中小球排开的液体质量大D.甲烧杯底部受到液体的压强小二、填空题5.2019武威2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图K13-5所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变)，受到的浮力(选填“变大”“不变”或“变小”)，潜
3、水器下表面受到的压强(选填“变大”“不变”或“变小”)。图K13-56.2019苏州2019年4月23日，中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图K13-6所示)，这是因为若靠得过近，彼此间海水流速会很大，导致压强很，压力差会使舰艇发生碰撞。图K13-6(2)在阅兵仪式上，我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅，它是通过减小所受(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的。(3)901综合补给舰也一起亮相，该舰的满载排水量约为40000t，该舰满载时所受的浮力约为N。(g取10N/kg)7.2019盐城小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计
4、不能直立，应(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量。改进后，如图K13-7所示，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入两液体的深度分别为h1和h2，则h1(选填“大于”“小于”或“等于”)h2，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，使测得的密度偏。图K13-78.2019宿迁一模如图K13-8所示，在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，现将三个完全相同的圆柱体分别放入各容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中，圆柱体受到的浮力(选填“相等”或“不相等”)，三种液体对容器底的压强最大的是(选填“甲”“乙”或“丙”)。图K13-8三、实验探究题9.2
5、019黑龙江为探究浮力大小与哪些因素有关，小高设计了如图K13-9所示实验，请依据实验回答：图K13-9(1)比较b、c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力。(2)比较图和图d可知，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。(3)由图中的实验数据计算可知，图e中盐水的密度为kg/m3。(水=1.0103kg/m3)10.2019福建如图K13-10所示，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：用弹簧测力计测出物体所受的重力G(如图甲所示)；将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时弹簧测力计的示数F(如图乙所示)；测出接水后小桶与水所受的总重力G1(
6、如图丙所示)；将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2(如图丁所示)；分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。图K13-10回答下列问题：(1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=，被排开的水所受的重力G排=。(均用上述测得量的符号表示)(2)指出本实验产生误差的原因：(写出两点)a.；b.。(3)若物体没有完全浸没在水中，(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。|能力培优|一、选择题1.2019深圳水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图K13-11所示，两容器内液面相平。
7、下列分析正确的是()图K13-11A.两小球所受浮力FMFNB.两种液体的密度甲F乙2.2019凉山州如图K13-12所示，一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，图K13-13中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是()图K13-12图K13-133.2019鄂州如图K13-14所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()图K13-14A.物体受到的浮力大小关系为FAFBFCB.三个正方体的密度大小关系为ABC
8、C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲F乙F丙D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙4.2019咸宁如图K13-15所示，完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体，容器B中的液面高于容器A中的液面。将两个完全相同的小球(图中未画出)分别放入甲、乙两液体中，静止后受到的浮力分别是F1、F2，下列判断正确的是()图K13-15A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.F1不可能大于F2D.F1不可能小于F25.2019荆门重16N的正方体物块沉在面积很大的容器底部，现用一根细线将物块提出水面，物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图K13-16所示，已知水的密
9、度为1.0103kg/m3，g取10N/kg，则下列说法中正确的是()图K13-16A.物块的棱长为0.5mB.物块在出水前细线的拉力恒为5.0NC.物块的密度为1.6103kg/m3D.物块沉在容器底部时，水在物块上表面处产生的压强为6.0103Pa二、填空题6.2019广东如图K13-17甲所示，用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为cm，未知液体的密度为kg/m3。(g取10N/kg)图K13-177.2019达州将密度为0.9103kg/m
10、3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出)，冰块静止时露出水面的体积V露=V；当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将(选填“升高”“降低”或“不变”)。8.2019南京两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体，图K13-18为同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为甲和乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙，容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙，则它们的大小关系是：甲乙，F甲F乙，p甲p乙。以下三种方案：在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；在鸡蛋上开小孔，塞入大头针，用胶带封好小孔；在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想
11、使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有(填序号)。图K13-18三、计算题9.2019扬州小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是50kg，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全，至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的110。(不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积，g取10N/kg)(1)求小明头部的体积。(2)请你帮小明计算一下，制作“救生衣”需要多少个如图K13-19乙所示的空矿泉水瓶。图K13-1910.2019咸宁有A、B两个密度分别为A、B的实心正方体，它们的边长之比为12，其中正方体A的质量mA为1kg。如图K13-20甲所示，将它们叠放在水平
12、桌面上时，A对B的压强与B对桌面的压强之比为45；如图乙所示，将A和B叠放在一起放入水平桌面上的盛水容器中，水面静止时，正方体B有14的体积露出水面，已知水=1.0103kg/m3。求：(1)正方体B的质量mB是多少。(2)A: B是多少。(3)正方体B的密度B是多少。图K13-20四、实验探究题11.2019德州在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图K13-21所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在下表中：图K13-21实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.
13、71.9(1)分析比较实验步骤A和可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较实验步骤A、B、C、D可知：浮力大小与物体有关；分析比较实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与有关。(2)分析实验数据可知，实验步骤F中液体密度(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。(3)金属块浸没在水中时受到的浮力为N，金属块的密度为g/cm3。(水的密度水=1.0103kg/m3，g取10N/kg)12.2019菏泽小明测量“形状不规则的矿石密度”时(矿石的密度大于水的密度)，可使用的器材有弹簧测力计、烧杯、细线和水。请你设计一个实验方案帮助小明完成测量任务。(1)简要写出实验步骤：。(2)矿石的
14、密度表达式为。【参考答案】1.A解析由图可知，此时鸡蛋处于悬浮状态，鸡蛋密度和盐水密度相同，当向盐水中加入清水后，盐水密度会减小，小于鸡蛋密度，鸡蛋会下沉，鸡蛋的重力不变，鸡蛋受到的浮力变小，小于0.5N，故选A。2.C3.D解析由于密度计在两液体中静止时都处于漂浮状态，则密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力G，所以，F甲=F乙，故A、B错误；由图可知，密度计在两液体中排开液体的体积V甲排V乙排，则由F浮=液gV排可知，甲乙，故C错误，D正确。4.A解析小球在甲烧杯中漂浮，则所受浮力等于小球重力，小球密度小于甲中液体密度，小球在乙烧杯中悬浮，则浮力等于小球重力，且小球密度等于乙中液体
15、密度，由于为相同的两个小球，则两小球所受浮力相等，排开液体的质量也相等，甲烧杯中液体密度大于乙烧杯中液体密度，又因为两液体高度相等，由压强公式p=gh可得，甲烧杯底部受到液体的压强更大。故选A。5.不变变大解析潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开海水的体积不变，根据F浮=液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=液gh可知，潜水器受到的压强变大。6.（1）小（2）重力（3）41087.增加大于大解析密度计放入水中不能直立，说明铁丝的质量偏轻了，要增加铁丝的质量使密度计直立在水中；由于密度计漂浮在液体中，则G=F浮=盐水gV排
16、盐水=水gV排水，因为盐水大于水，则V排盐水V排水，Sh盐水Sh水，h盐水h水，即h2h1；密度计的刻度值上小下大，用它测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，由于小气泡受到的浮力大于自身重力，小气泡浸没在可乐中，给密度计向上的作用力，使密度计上浮了一些，则密度计读数变大，使测得的密度偏大。8.相等丙9.（1）越大（2）e（3）1.210310.（1）G-FG1-G2（2）a.测量时弹簧测力计未保持静止等b.小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等（3）能解析（1）根据称重法可知，浮力等于物体重力G减去物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F，即F浮=G-F；排开水的重力G排等于桶与水的总重力G
17、1减去空桶的重力G2，即G排=G1-G2。能力培优1.D解析小球M在甲液体中漂浮，则浮力FM=GM，小球N在乙液体中悬浮，则浮力FN=GN，由于小球M、N完全相同，即GM=GN，则FM=FN，故A错误。小球M在甲液体中漂浮，则密度M乙，故B错误。两容器液面相平即深度h相同，根据液体压强计算公式p=gh可知，p甲p乙，故C错误。两容器底面积相同，由压力计算公式F=pS得，两容器底部受到液体的压力F甲F乙，故D正确。2.A3.D解析由题知，A、B、C三个正方体的体积相同，由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排VB排VC排，根据F浮=液gV排可知，浮力的大小关系为FAFBFC，故A错
18、误。由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知FA=GA，FB=GB，FC=GC，由于FAFBFC，所以GAGBGC；由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据=mV=GVg可知，三个正方体的密度大小关系为ABC，故B错误。正方体静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=gh可知，容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙，根据F=pS可知，容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙，故C错误。因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，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，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，
19、容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，则三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙，又因为三个容器的底面积相同，所以根据p=FS可知，容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙，故D正确。4.D5.C解析据图可知，当正方体物块上升距离在00.5m之间时，浮力不变，即说明此过程中正方体物块全部浸没在水中；当物块上升距离在0.50.6m之间时，浮力减小，说明此过程中物块逐渐露出水面，上升高度为0.6m时，全部露出水面，所以正方体物块的棱长为L=0.6m-0.5m=0.1m，故A错误。物块的体积V=L3=（0.1m）3=0.001m3，物块在出水前V排=V
20、=0.001m3，受到的浮力为F0=水V排g=1.0103kg/m30.001m310N/kg=10N，细线的拉力为F=G-F0=16N-10N=6N，故B错误。物块的密度=mV=GVg=16N0.001m310N/kg=1.6103kg/m3，故C正确。物块沉在容器底部时，水在物块上表面处产生的压强为p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.5m=5103Pa，故D错误。6.15100.91037.0.1不变解析冰块的密度小于水的密度，把冰块放入水中静止时，冰块漂浮在水面上，则F浮=G冰，即水V排g=冰Vg，代入数据得1.0103kg/m3V排10N/kg=0.9103kg/m3V1
21、0N/kg，解得V排=0.9V。又因为V=V排+V露，所以V露=V-0.9V=0.1V。冰块在水中漂浮时排开水的重力G排=F浮=G冰，排开水的质量m排=m冰，排开水的体积V排=m排水=m冰水。冰熔化成水后，质量不变，熔化成水后的体积V=m冰水。所以冰块熔化成水后的体积等于冰块漂浮在水中时排开水的体积，所以水面将不变。8.=，所以甲乙；鸡蛋在甲液体中悬浮，则F甲=G，鸡蛋在乙液体中漂浮，则F乙=G，所以F甲=F乙；由于甲、乙两种液体的体积相等，且液体的密度甲乙，根据G=Vg可知，液体的重力G甲G乙，由于是圆柱形容器，则容器底部所受液体压力F甲=G甲+G，F乙=G乙+G，所以F甲F乙，由于容器的底
22、面积相同，根据p=FS可知，容器底部所受液体压强p甲p乙。乙液体中鸡蛋漂浮，若想使鸡蛋在乙液体中下沉，根据浮沉条件可知：应增大重力或减小浮力。在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔，此时鸡蛋的重力变小，故方案不可行。在鸡蛋上开小孔，塞入大头针，用胶带封好小孔，此时鸡蛋的重力变大，故方案可行。在容器中加入比原液体密度更大的液体，则鸡蛋会上浮，故方案不可行。9.解：（1）由于身体平均密度约等于水的密度，则小明的总体积V总=m人水=50kg1103kg/m3=510-2m3，小明头部的体积V头=110V总=110510-2m3=510-3m3。（2）要使小明漂浮在水面，则浮力等于重
23、力，F浮=G=mg=50kg10N/kg=500N，V排=F浮水g=500N1103kg/m310N/kg=510-2m3，V瓶总=V排-（1-110）V总=510-2m3-910510-2m3=510-3m3，需要空矿泉水瓶的数量n=V瓶总V瓶=510-3m35.510-4m310（进一法，取9时浮力不足以支撑头部露出水面）。10.解：（1）正方体A、B的底面积之比为SA: SB=lA2 : lB2=lAlB2=122=14，因为pA: pB=GASA:GA+GBSB=GAGA+GBSBSA=GAGA+GB41=4 : 5，则GB=4GA，mB=4mA=41kg=4kg。（2）正方体A、B的
24、体积之比为VA: VB=lA3: lB3=123=18，则正方体A、B的密度之比A:B=mAVA : mBVB=mAmBVBVA=1481=2: 1。（3）由题意知A和B整体漂浮在水面上，则F浮=G总，因为F浮=水gV排=水g（1-14）VB=GA+GB=14GB+GB=54GB，则34水gVB=54BgVB，解得B=35水=351.0103kg/m3=0.6103kg/m3。11.（1）D、E浸在液体中的体积液体的密度（2）小于（3）12.7解析（1）探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时，要控制排开液体的体积和液体的密度相同，只改变浸没在液体中的深度；由实验步骤A、D、E可知
25、，当金属块排开液体的体积和液体的密度相同时，虽然浸没的深度不同，但弹簧测力计示数不变，即受到的浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。分析比较实验步骤A、B、C、D可知，当液体的密度相同时，金属块排开液体的体积不同，浮力不同，说明物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。分析比较实验步骤A、E、F可知：物体排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（2）根据称重法可知，金属块在水中浸没时受到的浮力为F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N，物块在另一液体中浸没时受到的浮力为F浮=2.7N-1.9N=0.8N；
26、根据阿基米德原理F浮=液gV排知，金属块排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。（3）由（2）中知金属块在水中所受的浮力为1N，则金属块浸没在水中时排开水的体积为V排=F浮g水=1N10N/kg1103kg/m3=10-4m3，金属块的体积为V=V排，金属块的质量为m=Gg=2.7N10N/kg=0.27kg，金属块的密度为=mV=0.27kg110-4m3=2.7103kg/m3=2.7g/cm3。12.（1）用细线系住矿石，悬挂在弹簧测力计下方，测出矿石的重力G；再把矿石浸没在盛有水的烧杯中，读出此时弹簧测力计示数F（2）=GG-F水解析（2）用细线系住矿石，悬挂在弹簧测力计下方，测出矿石的重力G；再把矿石浸没在盛有水的烧杯中，读出此时示数F；根据矿石重力可计算出矿石的质量m=Gg；根据称重法计算浮力及应用阿基米德原理可求出矿石的体积V=V排=G-F水g；根据密度公式=mV即可计算出矿石的密度表达式为=GG-F水。
