第3章浮力章节复习练习 训练提升（含答案）

本章复习
重点专题
　密度的综合应用
【专题解读】　单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度，密度是物质的一种特性，每种物质都有自己的密度，不同的物质密度一般不同，我们可以利用密度来鉴别物质，判断物体实心还是空心。密度公式为ρ＝，其变形公式有：m＝ρV，V＝。密度作为一个重要的知识，常与压强、浮力等力学知识同时出现在问题中，以解决一些实际问题。
例1　小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品，商店的售货员告诉她：这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的，含金量为50%。小红的妈妈对售货员的话表示怀疑，让小红进行验证。小红通过实验测出工艺品的质量为600g，体积为52cm3，并从课本中查出了金、铜的密度分别为19.3g/cm3和8.9g/cm3。
(1)请根据小红的实验结果计算工艺品的密度。
(2)请根据售货员的说法，计算出工艺品的密度，并说明售货员的话是否可信。
(3)请计算这件工艺品的实际含金量。
　浮力大小的计算
【专题解读】　根据浮力产生的原因，对于规则的柱状体，已知上、下表面的压力可用F浮＝F向上－F向下求浮力；根据阿基米德原理及其研究过程，已知物体在空气中的重力为G和浸在液体中时测力计的示数为F示，用F浮＝G－F示求浮力；知道物体排开液体的质量或体积时，用F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排求浮力，此法应用最多；根据物体浮沉条件可知，物体在液体中漂浮或悬浮时，用F浮＝G求浮力。
例2　弹簧测力计下挂着一重为2N的物体，物体一半体积浸入水中静止时，弹簧测力计的示数如图所示，其示数为
N，物体受到的浮力为________N，物体体积为
m3。(已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)
　利用浮力测密度
【专题解读】　利用浮力可以进行物体密度的测量，具体有以下几种情况：
(1)用弹簧测力计、细线和水测密度大于水的物体的密度，如图甲，物体的密度ρ＝G1ρ水/(G1－G2)。
(2)利用水、规则木棒(或平底试管)和刻度尺测密度，如图乙，物体的密度ρ＝l2ρ水/l1。
(3)利用水和量筒测漂浮物的密度，如图丙，物体的密度ρ＝(V2－V1)ρ水/(V3－V1)。
例3　小明准备测量一个形状不规则的石块的密度。
(1)小明将天平放在水平桌面上，当游码归零后发现指针静止时偏在分度盘的左侧，他应将平衡螺母向调节。如图所示的三个图是小明测量过程的示意图，利用图中测出的物理量计算小石块浸在水中时受到的浮力为
N，小石块的密度为
kg/m3。(g取10N/kg)
(2)完成上述实验后，小明又用一根长16cm的饮料吸管制作了一个简易的密度计，把密度计放入水中，露出液面的长度为7.9cm，再将密度计放入某液体中，露出液面的长度为7cm，则此液体的密度为kg/m3。如果在该密度计上刻刻度，在竖直方向越往下刻度值越
(填“大”或“小”)。
例4　小明用同一物体进行了以下实验。实验中，保持物体处于静止状态，弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息，求：(g取10N/kg)
(1)物体的质量。
(2)物体在水中受到的浮力。
(3)某液体的密度。
　液面升降问题
【专题解读】　当放入液体中的物体受到的浮力发生变化时，会引起液面的升高或降低，从而导致液体对容器底部的压强发生相应变化，一般计算思路是：Δh＝ΔV/S(S为容器底面积)。
例5　三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中，这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙。当冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高，丙液体液面高度降低。下列关系正确的是(　　)
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
B．ρ丙＜ρ甲＜ρ乙
C．ρ丙＜ρ乙＜ρ甲
D．ρ乙＜ρ甲＜ρ丙
例6　A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为(　　)
A．h甲＜h乙
B．h甲＞h乙
C．h甲＝h乙
D．无法判断
例7　一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M。现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行。当加入的水等于3kg时，圆柱体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，此时容器中水的深度h＝
m，圆柱体M的底面积S＝
m2。(g＝10N/kg)
1．如图是三种不同物质的质量和体积关系的图线，则由图线可知(　　)　　　　　　　　　　　　　　　
A．ρ1＞ρ2＞ρ3
B．ρ1＜ρ2＜ρ3
C．ρ1＝ρ2＝ρ3
D．无法判断
,　,
第1题图
第2题图
2．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中(　　)
①F1＞F2
②ρ1＞ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A．只有②③正确
B．只有①②正确
C．只有③④正确
D．只有①③④正确
第3题图
3．小博想模拟同一艘轮船在海洋和河流中的沉浮情形。她将小铁块B固定在木块A上面代表“轮船”，用相同的烧杯盛装等质量的水和盐水代表“河流”和“海洋”，放在水平桌面上，如图所示。第一次将AB放在水中，发现A的上表面恰好与液面相平；第二次放在盐水中，发现A的上表面露出了液面，则下面说法中正确的是(　　)
A．由模拟实验可知，轮船由河流航行到海洋将下沉
B．A、B在水中悬浮，在盐水中漂浮
C．A、B在水中所受的浮力大于在盐水中所受的浮力
D．两烧杯底部所受液体的压力相等
第4题图
4．如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中，从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中(　　)
A．铁块受到的浮力一直变大
B．溢水杯底部受到水的压力一直变大
C．弹簧测力计对手的拉力先变小，后变大
D．桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大
5．水上救援队需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程。假设物体浸没在水深h＝0.5m的容器底部(非密合)，现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，
　第5题图
当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为4N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg，则(　　)
A．物体在水面以下的上升过程中所受浮力逐渐减小
B．物体在容器底部时，受到的浮力为1N
C．物体在上升过程中所受浮力一直不变
D．物体的密度为2.0×103kg/m3
6．小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图1所示的实验。他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块A，开始时他将合金块A浸没在装有水的容器中，容器底部有个由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，在此过程中金属块始终不与容器底部接触。弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图2所示，则合金块A的质量为kg，受到的最大浮力为N，合金块A的密度是kg/m3。(g取10N/kg),
第6题图
第7题图
7．如图是一厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接，浮筒A的质量为1kg，高为0.22m，B杆长为
0.2m，阀门C的上表面积为25cm2，B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当A露出水面0.02m时C恰好被A拉开，实现了自动冲水。则刚拉开阀门C时，C受到水的压强是
Pa，压力是
N。(g取10N/kg)
8．如图所示，一艘排水量为100吨的货船，船上装有质量为8吨的货物A，货物A的底面积为5m2(货物A底面与船完全接触)。求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)
(1)该船满载时受到的浮力。
(2)货物A对船的压强。
(3)将货物A从船上卸下后，船排开水的体积减少多少？
第8题图
参考答案
【重点专题】例1
(1)11.5g/cm3　(2)12.2g/cm3，不可信　(3)42.5%
例2
1.2　0.8　1.6×10－4　例3
(1)右　0.2
2．6×103　(2)0.9×103　大　例4
(1)物体的质量为0.54kg。　(2)物体在水中受到的浮力为2N。　(3)某液体的密度为0.8×103kg/m3。　例5
B　例6
C
【综合应用】例7
0.06　0.05
【巩固提升】1.A
2.A
3.D
4.D
5.D
6.3.2　10
3．2×103　7.4×103　10
8.(1)1×106N
(2)1.6×104Pa
(3)8m3