1.3水的浮力 同步练习（含解析）

水的浮力
一、单选题
1.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）。以下图象能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是（
）
A.
B.
C.
D.
2.长方体铁块按如图所示，从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置．能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是（
　）
A. B. C. D.
3.2020年6月，我国潜水艇下潜深度又破记录，达到水下10907米，下列说法不正确的是（
）（忽略海水密度随海水深度的改变）
A. 潜水艇的原理是通过改变自身重力而改变下潜深度
B. 潜水艇浸没在水中时，受到的浮力小于自身重力
C. 潜水艇从水下200m下潜到水下1000m时，潜水艇所受的浮力不变
D. 潜水艇慢慢浮出水面，潜水艇所受的浮力逐渐变小
4.下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（
）
A. 从深水处走向沙滩的游泳者 B. 正在装载货物的轮船
C. 海面下正在下沉的潜水艇 D. 从钱塘江驶入大海的轮船
5.如图所示是某大桥的桥墩，它在水中受到的浮力是（
）
A. 0N B. 105N C. 104N D. 1.4x104N
6.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（
）
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
7.潜水艇从江河潜航到大海后，所受的浮力将(
)
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 条件不足，无法判断
8.如图，将一个用弹簧测力计拉着的小物块从刚接触水面到缓缓浸入水中直至小物块完全浸没的过程中，请你选出以下哪幅图是浮力随深度
h
的变化图（
）
A. B. C. D.
9.甲、乙两物体的体积相等，在液体中分别向上和向下运动，如图所示，则它们此时受到的浮力相比较（
）
A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法比较
10.一物体悬浮在10%的食盐溶液中，向此溶液中加入一些新鲜的青菜叶，过一会儿，该物体将
(
)
A. 上浮 B. 下沉 C. 仍悬浮 D. 都有可能
11.下列有关浮力的说法不正确的是（
）
A. 温州大桥全长17.1千米，由于桥墩的底部陷入土中，未受到水给它向上的压力，所以桥墩不受浮力
B. 若测定一个气球的重力时，测定值比实际值要轻，其原因可能是它受到了空气对它的浮力
C. 《侣行》节目中，破冰船从长江开入东海时，由于排开液体的密度改变，所以浮力会变大
D. “蛟龙号”潜水艇在水下150m和水下500m处，由于物体排开水的体积一样，所以受到浮力一样
12.关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（
）
A. 密度计测液体密度时所受的浮力随液体密度增大而增大
B. 潜水艇上浮的过程中浮力变大
C. 轮船从海里开到河里，浸入水中的体积会变小
D. 气象台用的探测气球里所充的气体的密度小于空气密度
二、填空题
13.把重5N体积为0.6立方分米的物体投入水中。若不计水的阻力，当物体静止时，所受到的浮力的方向是
，
大小为 N，物体此时处于 （选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）。
14.弹簧测力计的下端挂着一个铝球，它的示数是20牛，当铝球一半浸入水中时，它的示数是10．2牛，那么此时铝球所受的浮力是 牛。
三、解答题
15.某同学进行了如下实验：他将西红柿放入盛满水的滋水杯中，静止时溢出水
450毫升，再用牙签将西红柿轻轻压下浸没在水中；又溢出水50毫升。
（1）当西红柿漂浮时，受到浮力的大小_________(选填“大于”,“等于”
或“小于”)其重力。
（2）当该西红柿全部没没在水中时，受到的浮力为多少？
四、实验探究题
16.某校“制作浮力秤”项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时，F浮=G物的原理工作的：浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？
【方案设计】
器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；
③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复试验。
【数据处理】
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ液（g/cm3）
—
0.8
1.0
1.2
1.4
1.9
2.0
电子秤示数F拉（N）
0.4
3.6
3.5
3.4
3.3
2.6
3.0
浮力大小F浮（N）
—
0.4
0.5
X
0.7
1.4
1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是________；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是________；
（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是________；
（4）【得出结论】……
【知识应用】根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【分析】当轮船漂浮时，它受到的浮力等于重力，根据半潜船的重力变化分析浮力的变化即可。
【解答】开始时，半潜船漂浮在水面上，它受到的浮力等于空船的重力；向船体内加水，船的自重增大，那么它受到的浮力增大；当放上货物后，排出船体中的水时，自重减小，浮力逐渐减小。由于上面装载有货物，因此最终浮出水面时，浮力大于空船时的浮力，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】
B
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化规律即可。
【解答】从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置．铁块排开水的体积先增大后不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力先增大后不变，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
3.【答案】
B
【解析】【分析】（1）根据潜水艇的浮沉原理分析；
（2）根据潜水艇的运动状态比较浮力和重力的大小；
（3）（4）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】A.潜水艇打开水仓门，让海水进入，当重力大于浮力时，它就海水下沉，故A正确不合题意；
B.当潜水艇浸没在水中时，如果处于悬浮状态，那么浮力等于重力；如果处于上浮状态，那么浮力大于重力，故B错误符合题意；
C.潜水艇从水下200m下潜到水下1000m时，它排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变，故C正确不合题意；
D.潜水艇慢慢浮出水面，它排开水的体积逐渐减小，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，潜水艇所受的浮力逐渐变小，故D正确不合题意。
故选B。
4.【答案】
B
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和浮沉条件分析浮力的变化即可。
【解答】A.从深水处走向沙滩的游泳者，它排开水的体积逐渐变小，根据公式F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力逐渐变小，故A不合题意；
B.正在装载货物的轮船，它的总重力不断变大。根据漂浮时浮力等于重力可知，它受到的浮力不断变大，故B符合题意；
C.海面下正在下沉的潜水艇，由于它排开水的体积保持不变，因此它受到的浮力不变，故C不合题意；
D.从钱塘江驶入大海的轮船，由于始终漂浮，那么它受到的浮力始终等于重力，即保持不变，故D不合题意。
故选B。
5.【答案】
A
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】浸在液体里的物体受到的浮力，来自于液体对物体上下两个表面的压力差，即F浮力=F向上-F向下。桥墩下面埋在水底的泥土里，由于没有水，因此不会受到向上的压力，自然不会产生浮力，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】
A
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化即可。
【解答】从①→②：排开水的体积逐渐变大，根据根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，运动员受到的浮力增大；
从②→③→④：排开水的比较不变，根据根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，运动员受到的浮力不变；
从④→⑤：排开水的体积减小，根据根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，运动员受到的浮力减小。
那么运动员的浮力不断增大的阶段是①→②。
故选A。
7.【答案】
B
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小。
【解答】 潜水艇从江河潜航到大海后，
它始终浸没在水中，排开水的体积始终等于自身体积，因此V排保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，V排不变时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；因为海水的密度大于淡水，所以它受到的浮力变大，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】
D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
【解答】在物体缓缓浸入水中时，物体的深度在不断增大，但是它排开水的体积先增大后不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力先增大然后保持不变，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
9.【答案】
C
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力的大小即可。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力大小由液体密度和排开液体的体积大小决定。根据题意可知，液体的密度相同，排开液体的体积V甲=V乙
，
因此它们受到的浮力相等，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】
B
【解析】【分析】1、根据浮沉条件可知，当物体在液体中悬浮时物体的密度与液体的密度相同；
2、新鲜的青菜叶在浓度较大的食盐溶液中青菜中的细胞会失去水分进入食盐溶液中，食盐溶液的浓度下降，密度会减小。
【解答】当细胞浓度小于外界浓度时，细胞失水。题中的新鲜青菜叶放在10%的食盐溶液中时，青菜细胞失去水分，食盐溶液的浓度下降，由于浓度下降食盐的密度也减小。原来物体悬浮在10%的食盐溶液中，可知物体的密度等于10%食盐溶液的密度。加入新鲜青菜叶后，由于溶液的密度减小，物体的密度大于液体的密度，由浮沉条件可知，物体将下沉，B选项正确。A、C、D错误。
故选B
11.【答案】
C
【解析】【分析】（1）浮力等于物体上下两个表面所受的压力差；
（2）根据F压力=G-F浮力分析；
（3）根据漂浮条件判断；
（4）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析即可。
【解答】A.根据F浮力=F向上-F向下可知，桥墩的下表面没有受到水向上的压力，因此不受浮力，故A正确不合题意；
B.根据F压力=G-F浮力可知，气球受到空气的浮力，则测出的重力会比实际值偏小，故B正确不合题意；
C.破冰船始终在水中漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，则浮力保持不变，故C错误符合题意；
D.“蛟龙号”虽然深度不同，但是排开水的体积相同，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力保持不变，故D正确不合题意。
故选C。
12.【答案】
D
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件判断；
（2）（3）根据阿基米德原理F浮力=ρ液体gV排分析；
（4）根据探测气球的升空原理判断。
【解答】A.密度计始终在液面上漂浮，因此它受到的浮力始终等于重力，因此浮力不变，故A错误；
B.潜水艇上浮的过程中，排开水的体积逐渐变小，根据F浮力=ρ液体gV排可知，浮力逐渐变小，故B错误；
C.轮船从海里开到河里，始终漂浮，因此浮力保持不变。根据F浮力=ρ液体gV排可知，因为海水密度大，所以进入水中的体积会变小，故C错误；
D.气象台用的探测气球里所充的气体的密度小于空气密度，那么浮力大于重力，因此会上浮，故D正确。
故选D。
二、填空题
13.【答案】
竖直向上；5；漂浮
【解析】【分析】根据浮力的方向解答。首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出该物体完全浸没时受到的浮力，再与重力比较，从而确定物体的运动状态，最后再确定它静止时受到的浮力大小。
【解答】浮力的方向是竖直向上的。
该物体完全浸没时受到的浮力：F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（0.6×10-3m3）=6N。
因为浮力大于重力，所以物体会上浮，最终在水面漂浮。
根据二力平衡的知识可知，它受到的浮力与重力相互平衡，即浮力F浮=G=5N。
14.【答案】
9.8
【解析】【分析】根据F浮力=G-F拉计算铝球受到的浮力。
【解答】此时铝球受到的浮力为：F浮力=G-F拉=20N-10.2N=9.8N。
三、解答题
15.【答案】
（1）等于
（2）当西红柿完全浸没在水中时排开水的体积V排=450mL+50mL=500mL=5×10-4m3；
此时它受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件和二力平衡的条件判断；
（2）西红柿完全浸没水中后排开水的体积等于两次排开水的体积之和，然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。
【解答】（1）当物体漂浮在水面上时，它处于平衡状态，即受到的浮力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，它受到的浮力等于重力。
（2）当西红柿完全浸没在水中时排开水的体积V排=450mL+50mL=500mL=5×10-4m3；
此时它受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。

四、实验探究题
16.【答案】
（1）0.6
（2）控制排开液体的体积相等
（3）金属块碰到烧杯底部
（4）换用密度比水大的液体
【解析】【分析】（1）将表格中电子秤的示数和浮力大小相加，找到其中的数量关系，从而计算出X的值。
（2）浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关，探究液体密度对浮力大小的影响时，必须控制排开液体的体积相等。
（3）根据表格找到液体密度和电子秤示数的变化规律，从而计算出第6次实验中电子秤的示数，然后与实际示数比较即可；
（4）根据表格得到结论，利用这个结论分析增大浮力秤称量范围的方法。
【解答】（1）根据表格可知，每组对应的电子秤示数和浮力大小的和都是4N，则表格中X的值为：4N-3.4N=0.6N。
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是控制排开液体的体积相等；
（3）将第2组和第3组比较可知，液体密度增加2g/cm3
，
浮力增大0.1N，则第6次实验中，液体密度比第5组增大：1.9g/cm3-1.4g/cm3=0.5g/cm3
，
此时浮力增大：
，
此时浮力应该为：3.3N-0.25N=3.05N。因为2.6N<3.05N，所以可能是金属块碰到烧杯底部。
（4）根据表格可知，液体的密度越大，金属块紧密时受到的浮力越大，因此增大浮力秤称量范围的方法为：换用密度比水大的液体。