第3节 水的浮力 同步练习(含解析)

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名称 第3节 水的浮力 同步练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-10-20 20:34:40

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2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷五
一.选择题(共15小题)
1.浸没在液体里的物体,当物体浸没的深度增加时,它所受的压力差(  )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定
2.将金属块浸没在某液体中,如图甲所示。将金属块缓缓竖直提起过程中,拉力F随提起高度h的关系图像如图乙。不考虑:液面变化,则(  )
A.金属块的质量是20g
B.金属块的高度是4cm
C.金属块的密度为2.67×103kg/m3
D.浸没时,金属块受到的浮力为0.15N
3.如图情景中没有受到浮力的物体是(  )
A.航行的“辽宁号” B.下潜的“蛟龙号”
C.遨游的“天宫二号” D.升空的热气球
4.如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1,潜入水中时受到浮力为F2,底部受到水的压强为p2.下列选项中正确的是(  )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1=F2,p1>p2
C.F1>F2,p1>p2 D.F1=F2,p1<p2
5.如图是探究影响浮力大小因素的部分实验情景,物体A是规则的长方体,根据图中弹簧测力计的示数,你求不出的物理量是(  )
A.盐水的密度 B.物体A的体积
C.物体A的底面积 D.物体A的密度
6.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。图中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态。如图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论中(  )
①图甲中,物体A的密度为4×103kg/m3
②图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
③图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
④图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3N
A.只有②③正确 B.只有①②正确 C.只有①④正确 D.只有②④正确
7.小灿将一个重为0.5N的鸡蛋放入一杯水中,鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1,小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为F2,然后又向杯子里加入一些食盐搅拌,使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为F3,下面选项正确的是(  )
A.F1<0.5N F2=0.5N F3>0.5N
B.F1=0.5N F2>0.5N F3>0.5N
C.F1<0.5N F2=0.5N F3=0.5N
D.F1=0.5N F2>0.5N F3=0.5N
8.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙水中漂浮着一只小鸭子,丙水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
9.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg,根据图象信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是54N
C.在t1至t2时间段金属在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属的密度是2.7×103kg/m3
10.在游泳兴趣小组活动中,小庆同学在教练的指导下潜入水下,此时他受到水的浮力最接近于(  )
A.5N B.50N C.500N D.5000N
11.关于浮力,下列说法中正确的是(  )
A.浸在气体中的物体不受浮力
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关
D.在液体中上升的物体受浮力、下降的物体不受浮力
12.2020年11月10日,中国载人深潜器“奋斗者号”刷新纪录,下潜至10909米的马里亚纳海沟,如图中“奋斗者号”正向左潜行开展科考活动,此时它所受浮力的方向表示正确的是(  )
A. B.
C. D.
13.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,如图丙,把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中,M处于静止状态,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是(  )
A. B.
C. D.
14.2019年2月,“雪龙2号”将开展南北极试航。如图所示,该船是由中国建造,具备国际先进水平的极地科学考察破冰船:该船满载时排水量约1.32×107kg。(g取10N/kg,ρ海水=1.1×103kg/m3)下列说法正确的是(  )
A.该船破冰时,船对冰的力和冰对船的力是一对平衡力
B.船离开海岸在海里航行时,以岸为参照物,船是静止的
C.船满载时,船受到的浮力为1.32×108kg
D.船满载时,船排开水的体积是1.2×104m3
15.如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(  )
A.火箭升空 B.雄鹰展翅高飞
C.热气球冉冉升空 D.飞机翱翔蓝天
二.填空题(共10小题)
16.一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是   N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是   N,此时铁块上、下表面的压力差是   N。
17.海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。若海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg,如图所示,一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船受到海水的浮力为    N;钻探船甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在400m深的海底向下钻取岩芯进行研究,若钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船所受的浮力    (选填“变大”、“变小”或“不变”),钻探船排开海水的体积    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.浸没在水中的物体,受到水对它向上向下的压力分别为18牛、6牛,其受到浮力的大小为   牛。增大物体在水中的深度,水对物体向上的压力将   ,物体受到向上和向下的压力差将   (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
19.弹簧测力计下悬挂一物体,物体的体积是60cm3,在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N,将物体浸没在水中,物体排开水的质量为    kg,此时弹簧测力计的示数是    N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
20.在“验证阿基米德原理”的实验中,为了研究得出浮力的大小与物体排开液体的   的关系,应用   测出浸没在液体中的物体受到的浮力,利用   测出物体排开液体的体积,本实验中我们还应选择不同液体及不同的固体进行多次实验,这样做的目的是为了   。
21.饺子是中国的传统美食之一,在包、煮、吃的过程中包含许多知识。生饺子刚放入开水时沉底,是因为饺子受到的浮力    重力;煮熟的饺子会浮起,是因为饺子的体积变大,进而使    力变大。
22.将一塑料块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有90g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有80g酒精溢出,则塑料块在酒精中受到的浮力为   N,塑料块的密度为   kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
23.如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球    (选填“会”或“不会”)浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将    。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的    。
24.放在桌面的圆柱形容器里盛有适量的水,有一块冰(ρ冰=0.9g/cm3)静止漂浮在水面,这块冰露出的体积和总体积的比为   ;若容器内是盐水,冰完全熔化后,容器底受到盐水的压强   (填“变大””不变”“变小”)。
25.轮船进港卸下货物,吃水深度减少0.6米,如果轮船在水平方向上的截面积为5400米2,那么卸下的货物质量为   。
三.计算题(共3小题)
26.如图所示,一个边长为L的正方体物块浸没在密度为ρ的液体中,正方体物块的上表面到液面的距离是h.设正方体上表面受到的压力为F1,下表面受到的压力为F2。请推导出上下两表面的压力差F2﹣F1为多少?
27.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)物体受到水的浮力。
(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
28.小柯学习了浮力的有关知识后,想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙所示。请你帮助他解决下面的问题。
(1)由图乙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”)。
(2)圆柱体受到的最大浮力是   N。
(3)计算该圆柱体的密度。
2021年浙教版八年级上学期水和水的溶液测试卷五答案
一.选择题(共15小题)
1.浸没在液体里的物体,当物体浸没的深度增加时,它所受的压力差(  )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定
【解答】解:浮力产生的原因是上下表面受到的压力差,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力,当物体浸没的深度增加时,液体密度和排开液体的体积不变,所受浮力不变,因此,它所受的压力差不变,故A正确。
故选:A。
2.将金属块浸没在某液体中,如图甲所示。将金属块缓缓竖直提起过程中,拉力F随提起高度h的关系图像如图乙。不考虑:液面变化,则(  )
A.金属块的质量是20g
B.金属块的高度是4cm
C.金属块的密度为2.67×103kg/m3
D.浸没时,金属块受到的浮力为0.15N
【解答】解:
(1)将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中:
在金属块浸没在液体中的过程中,受到的浮力大小不变,测力计示数不变;
在开始离开液面的过程时(h=2cm),排开液面的体积变小,受到的浮力 变小,测力计示数变大;
当物体全部离开液面时(h=4cm),受到的浮力为0,测力计示数为金属块的重力,
由图可知,金属块的重力0.4N,
金属块的质量:
m===0.04kg=40g,故A错误;
(2)不考虑液面变化,金属块的高度h=4cm﹣2cm=2cm,故B错误;
(3)金属块浸没在液体中时,F拉′=0.25N,
根据称重法可知,物体浸没在液体中受到的浮力:
F浮=G﹣F拉′=0.4N﹣0.25N=0.15N,故D正确;
由于液体的密度未知,则根据F浮=ρ液gV排可知无法求出金属块的体积,
金属块是否为正方体未知,则无法求出金属块的体积,
所以金属块的密度也无法计算,故C错误。
故选:D。
3.如图情景中没有受到浮力的物体是(  )
A.航行的“辽宁号” B.下潜的“蛟龙号”
C.遨游的“天宫二号” D.升空的热气球
【解答】解:
A、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故A不符合题意;
B、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故B不符合题意;
C、太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫二号”没有受到浮力,故C符合题意;
D、空中上升的热气球,由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
故选:C。
4.如图所示,同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1,底部受到水的压强为p1,潜入水中时受到浮力为F2,底部受到水的压强为p2.下列选项中正确的是(  )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1=F2,p1>p2
C.F1>F2,p1>p2 D.F1=F2,p1<p2
【解答】解:(1)潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜人水中时排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ液gV排可知,F1<F2。
(2)潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜人水中时所处的深度,水的密度一定,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,p1<p2。
分析可知,A正确,BCD不正确。
故选:A。
5.如图是探究影响浮力大小因素的部分实验情景,物体A是规则的长方体,根据图中弹簧测力计的示数,你求不出的物理量是(  )
A.盐水的密度 B.物体A的体积
C.物体A的底面积 D.物体A的密度
【解答】解:由图所示实验可以知物体的重力G,然后由G=mg的变形公式可以求出物体的质量;
根据甲、乙图利用称量法算出物体完全浸没在水中受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可以求出物体的体积,利用密度公式算出物体A的密度;
由图甲、丙所示实验可以求出物体浸没在盐水中受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排可以进一步求出盐水的密度,故根据图中弹簧测力计的示数可以求出盐水的密度、物体A的体积、物体A的密度,不能求出物体A的底面积,故C符合题意。
故选:C。
6.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。图中三个烧杯均放在水平桌面上,物体A均处于静止状态。如图甲、丙和丁所示中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论中(  )
①图甲中,物体A的密度为4×103kg/m3
②图乙中,物体A受到的拉力为1.0N
③图丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
④图丁中,物体A对容器底部的压力为0.3N
A.只有②③正确 B.只有①②正确 C.只有①④正确 D.只有②④正确
【解答】解:①实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,
A在盐水中的浮力为:F浮=G﹣F拉=4.0N﹣2.8N=1.2N;
物体A全部浸没,根据阿基米德原理可知,F浮=ρ盐水gV排,
所以V排等于V物,则:
V排=V物===1×10﹣4m3,
物体A的密度为:ρ====4×103kg/m3,故①正确;
②物体A在水中受到的浮力为:F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,在乙中物体A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N,故②错误;
③在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小:3N﹣2.8N=0.2N,故③错误;
④由甲、丙,F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到物体对它的压力,故压力等于0.3N,故④正确。
故选:C。
7.小灿将一个重为0.5N的鸡蛋放入一杯水中,鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1,小灿加入食盐并搅拌直至鸡蛋处于悬浮状态时受到的浮力为F2,然后又向杯子里加入一些食盐搅拌,使得鸡蛋上浮最终处于漂浮状态时受到的浮力为F3,下面选项正确的是(  )
A.F1<0.5N F2=0.5N F3>0.5N
B.F1=0.5N F2>0.5N F3>0.5N
C.F1<0.5N F2=0.5N F3=0.5N
D.F1=0.5N F2>0.5N F3=0.5N
【解答】解:
鸡蛋下沉到水底处于静止状态时受到的浮力为F1,此时的浮力小于鸡蛋的重力,即F1<0.5N;
当鸡蛋悬浮时,其受到的浮力等于自身的重力,即F2=G=0.5N;
鸡蛋在盐水中漂浮时,其受到的浮力等于自身的重力,即F3=G=0.5N。
故选:C。
8.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙水中漂浮着一只小鸭子,丙水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【解答】解:由于鸭子漂浮,
所以F浮=G排=G鸭,
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力
所以三个玻璃缸的总重相同,
由于G=mg,
所以三个玻璃缸的总质量相同,
把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同,即它们的质量一样大。
故选:D。
9.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,取g=10N/kg,根据图象信息,下列判断正确的是(  )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是54N
C.在t1至t2时间段金属在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属的密度是2.7×103kg/m3
【解答】解:A、当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,
从图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误;
B、当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,
从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块受到的浮力大小为:
F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故B错误;
C、从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐的变大,则由公式F浮=G﹣F拉可知,
金属块的重力不变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小,故C错误;
D、由F浮=ρ水V排g可知:
金属块排开水的体积(金属块的体积):
V金=V排===0.002m3,
则由G=mg=ρVg得:
金属块的密度为:ρ金===2.7×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
10.在游泳兴趣小组活动中,小庆同学在教练的指导下潜入水下,此时他受到水的浮力最接近于(  )
A.5N B.50N C.500N D.5000N
【解答】解:人的密度与水的密度非常接近,可将人体密度近似等于水的密度,即ρ人=ρ水。
则小庆在潜入水下后,排开水的体积就等于他自己的体积,即V排=V人;
由密度公式ρ=和浮力公式F浮=ρ液V排g可知小庆受到的浮力F浮=ρ水V排g=ρ人V人g=m人g;
小庆质量为50kg左右,则F浮=m人g=50kg×10N/kg=500N。
故选:C。
11.关于浮力,下列说法中正确的是(  )
A.浸在气体中的物体不受浮力
B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关
D.在液体中上升的物体受浮力、下降的物体不受浮力
【解答】解:A、阿基米德原理既适用于液体又适用于气体,因此浸在液体或气体中的物体都受浮力,故A错误;
B、浸在液体中的物体受到各个方向的压力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消,即上下表面的压力差等于浮力,故此浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力,故B正确;
C、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,故C错误;
D、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故D错误。
故选:B。
12.2020年11月10日,中国载人深潜器“奋斗者号”刷新纪录,下潜至10909米的马里亚纳海沟,如图中“奋斗者号”正向左潜行开展科考活动,此时它所受浮力的方向表示正确的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:在水下向左潜行的“奋斗者号”,受到的浮力方向是向上的,故B正确。
故选:B。
13.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,如图丙,把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中,M处于静止状态,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:由图乙可知,当水温从0℃升到15℃时,水的密度先变大后变小;
实心金属块M浸没在水中时,排开水的体积不变,因水的密度先变大后变小,则根据F浮=ρ液gV排可知,金属块受到的浮力先变大后变小;
由称重法测浮力的公式F浮=G﹣F可得,测力计的示数F=G﹣F浮;由于水的密度受水温影响,金属块浸没在水中时受到的浮力先变大后变小,所以由F=G﹣F浮可知,测力计的示数F先变小后变大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
14.2019年2月,“雪龙2号”将开展南北极试航。如图所示,该船是由中国建造,具备国际先进水平的极地科学考察破冰船:该船满载时排水量约1.32×107kg。(g取10N/kg,ρ海水=1.1×103kg/m3)下列说法正确的是(  )
A.该船破冰时,船对冰的力和冰对船的力是一对平衡力
B.船离开海岸在海里航行时,以岸为参照物,船是静止的
C.船满载时,船受到的浮力为1.32×108kg
D.船满载时,船排开水的体积是1.2×104m3
【解答】解:A、该船破冰时,船对冰的力和冰对船的力是作用在两个物体上力,故是一对相互作用力,故A错误。
B、船离开海岸在海里航行时,以岸为参照物,船的位置发生了变化,并且船是前进的,故B错误;
C、船满载时,船受到的浮力F浮=G排=m排g=1.32×107kg×10N/kg=1.32×108N,故C错误;
D、根据F浮=ρgV排可得,船满载时,船排开水的体积:
V排===1.2×104m3,故D正确。
故选:D。
15.如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(  )
A.火箭升空 B.雄鹰展翅高飞
C.热气球冉冉升空 D.飞机翱翔蓝天
【解答】解:A、火箭升空时向下喷出气体,给气体一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,气体给火箭一个向上的力,使火箭升空,故A不合题意;
B、雄鹰展翅高飞时,鹰翼上下表面的空气流速不同,鹰翼上方的空气的流速大、压强小,下方的流速小、压强大,产生向上的压力差,即产生升力而升空,故B不合题意;
C、热气球在空中受到浮力的作用,当浮力大于热气球的重力时,热气球会升空,故C符合题意;
D、飞机起飞时,利用了机翼上下表面的空气流速不同,机翼上方的空气的流速大、压强小,下方的流速小、压强大,产生向上的压力差,即产生升力而升空,故D不合题意。
故选:C。
二.填空题(共10小题)
16.一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N压力,下表面受到20N压力,则铁块受到浮力是 5 N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至20N,下表面受到的压力是 25 N,此时铁块上、下表面的压力差是 5 N。
【解答】解:(1)由题知,F下表面=20N,F上表面=15N,
根据浮力产生的原因可得,铁块受到浮力:F浮=F下表面﹣F上表面=20N﹣15N=5N;
(2)液体的密度和铁块排开液体的体积保持不变,
所以根据F浮=ρ液gV排可知,铁块受到的浮力保持不变,
当上表面受到的压力增大为20N时,
下表面受到的压力为:F下表面′=F浮+F上表面′=5N+20N=25N;
此时铁块上、下表面的压力差是F下表面′﹣F上表面′=25N﹣20N=5N。
故答案为:5;25;5。
17.海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。若海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg,如图所示,一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船受到海水的浮力为  5×108 N;钻探船甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在400m深的海底向下钻取岩芯进行研究,若钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船所受的浮力  不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),钻探船排开海水的体积  变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:
(1)根据阿基米德原理可知,钻探船受到海水的浮力为:F浮=G排=m排g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N;
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,都处于漂浮状态,受到的浮力不变,都等于船的重力;海水的密度变大,由F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积变小。
故答案为:5×108;不变;变小。
18.浸没在水中的物体,受到水对它向上向下的压力分别为18牛、6牛,其受到浮力的大小为 12 牛。增大物体在水中的深度,水对物体向上的压力将 变大 ,物体受到向上和向下的压力差将 不变 (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解答】解:
(1)物体受到的浮力:
F浮=F向上﹣F向下=18N﹣6N=12N;
(2)根据p=ρgh可知,增大物体在水中的深度,液体压强增大,由p=可得F=pS,所以水对物体向上的压力变大;
(3)浸没在液体中的物体,当所处的深度增加时,V排不变,由F浮=ρ水V排g,可得物体受到的浮力不变,物体受到向上和向下的压力差将不变。
故答案为:12;变大;不变。
19.弹簧测力计下悬挂一物体,物体的体积是60cm3,在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N,将物体浸没在水中,物体排开水的质量为  0.06 kg,此时弹簧测力计的示数是  3.2 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N,则物体的重力G=3.8N,
将物体浸没在水中,排开水的体积V排=V=60cm3,
所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N,
根据阿基米德原理可知物体排开水的重力G排=F浮=0.6N,
根据G=mg可知物体排开水的质量m排===0.06kg;
根据称重法可知此时弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮=3.8N﹣0.6N=3.2N。
故答案为:0.06;3.2。
20.在“验证阿基米德原理”的实验中,为了研究得出浮力的大小与物体排开液体的 重力 的关系,应用 弹簧测力计 测出浸没在液体中的物体受到的浮力,利用 量筒 测出物体排开液体的体积,本实验中我们还应选择不同液体及不同的固体进行多次实验,这样做的目的是为了 寻找普遍规律 。
【解答】解:
(1)根据称重法可知,物体受到的浮力等于物体的重力减去浸在水中时弹簧测力计的示数,即F浮=G﹣F示;所以,利用弹簧测力计可测出浸没在液体中的物体受到的浮力;
用量筒测量物体排开液体的体积V排;根据ρ=求得物体排开液体的质量,利用G=mg求出物体排开液体受到的重力;
然后比较两者是否相等得出结论,从而验证阿基米德原理。
(2)实验分为探究性实验和测量型实验,测量型实验的目的是取平均值减小误差,而此实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律。
故答案为:重力;弹簧测力计;量筒;寻找普遍规律。
21.饺子是中国的传统美食之一,在包、煮、吃的过程中包含许多知识。生饺子刚放入开水时沉底,是因为饺子受到的浮力  小于 重力;煮熟的饺子会浮起,是因为饺子的体积变大,进而使  浮 力变大。
【解答】解:煮饺子时,饺子刚放入水中,由于饺子所受的重力大于浮力,所以饺子会沉入锅底;
饺子煮熟后,饺子内的水受热汽化后形成水蒸气,使饺子膨胀、体积变大,使饺子所受浮力变大,当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮。
故答案为:小于;浮。
22.将一塑料块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有90g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有80g酒精溢出,则塑料块在酒精中受到的浮力为 0.8 N,塑料块的密度为 0.9×103 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【解答】解:该物块放在水中时,受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.09kg×10N/kg=0.9N;
该物块放在酒精中时,受到的浮力:F浮′=G排′=m排′g=0.08kg×10N/kg=0.8N;
通过上面的计算可知,物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此物块在水和酒精中不可能都漂浮,只能是一漂一沉或两个都浸没;
由于酒精的密度小于水的密度,则物块放入酒精中一定是下沉的,
则根据F浮=ρ液gV排得物块的体积:
V物=V排酒精===1×10﹣4m3=100cm3,
物块在水中时,其排开水的体积:
V排水===9×10﹣5m3=90cm3;
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。
因为物块在水中漂浮,
所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则m物=m排水=90g=0.09kg。
则物块的密度:ρ物===0.9×103kg/m3。
故答案为:0.8;0.9×103。
23.如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球  不会 (选填“会”或“不会”)浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将  上浮 。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的  压力差 。
【解答】解:图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口向下流出,但球的下表面没有受到水的压力,而上表面受到水向下的压力,则受到的合力方向向下,即乒乓球不受浮力的作用,所以乒乓球不能上浮;
用手堵住瓶口,乒乓球受到液体对乒乓球上下表面的压力差即浮力作用,当浮力大于重力时,乒乓球上浮,最终乒乓球漂浮在水中;由该实验可以说明:浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。
故答案为:不会;上浮;压力差。
24.放在桌面的圆柱形容器里盛有适量的水,有一块冰(ρ冰=0.9g/cm3)静止漂浮在水面,这块冰露出的体积和总体积的比为 1:10 ;若容器内是盐水,冰完全熔化后,容器底受到盐水的压强 不变 (填“变大””不变”“变小”)。
【解答】解:(1)因冰漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由G=mg=ρVg和F浮=ρ液gV排可得:ρ液gV排=ρ冰gV冰,
则V排=V冰=×V冰=V冰,
冰块露出的体积:
V露=V冰﹣V排=V冰﹣V冰=V冰,
则这块冰露出的体积和总体积的比:==;
(2)由物体漂浮条件F浮=G和阿基米德原理F浮=G排可得,冰在盐水中有G排=G冰,
则冰没有熔化时,容器底部受到的压力F=G盐水+G排=G盐水+G冰,
因冰完全熔化后质量不变,重力不变,
所以,此时容器底部受到的压力F=G盐水+G水,即容器底受到盐水的压力不变,
由p=可知,容器底受到盐水的压强不变。
故答案为:1:10; 不变。
25.轮船进港卸下货物,吃水深度减少0.6米,如果轮船在水平方向上的截面积为5400米2,那么卸下的货物质量为 3.24×106 。
【解答】解:∵ρ=,
∴m=ρv,
轮船减少的排水量:
m水=ρ水v水=ρ水sh=1.0×103kg/m3×0.6m×5400m2=3.24×106kg,
∵卸下货物的质量等于轮船减少的排水量,
∴卸下的货物质量:
m货物=m排水=3.24×106kg。
故答案为:3.24×106。
三.计算题(共3小题)
26.如图所示,一个边长为L的正方体物块浸没在密度为ρ的液体中,正方体物块的上表面到液面的距离是h.设正方体上表面受到的压力为F1,下表面受到的压力为F2。请推导出上下两表面的压力差F2﹣F1为多少?
【解答】解:假设边长为L的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h.这时正方体的六个表面都受到液体的压力作用;
这时,正方体的前后两侧面(左右两侧面),处在液体的同一深度处。则h前=h后,(h左=h右),
由p=ρ液gh可得:p前=p后,(p左=p右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的液体的压强也相等。
由F=pL2可得:F前=F后,(F左=F右).即前后两侧面(左右两侧面)在液体中受到的压力相等,是平衡力,合力为零,作用效果相互抵消。
而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p上=ρgh,受到的压力为F上=p上s=ρghL2;
下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p下=ρg(h+L),受到的压力为F下=p下L2=ρg(h+L)L2。
因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F下﹣F上=ρgL3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力。
答:上下两表面的压力差F2﹣F1为ρgL3。
27.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)物体受到水的浮力。
(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【解答】解:(1)物块刚好完全浸没在水中,则有:V排=V物=(0.1 m)3=1×10﹣3m3,
物体所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)由图甲可知,当物体上表面与液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为h=24cm,弹簧伸长的长度:△L=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm,
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N,
木块的重力:G物=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N,
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,L弹簧=10cm,
此时物体受的浮力:F浮'=G物=6N,
由F浮=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:
V排'===6×10﹣4m3,
物体浸入水中的深度:h浸===0.06m;
此时水的深度:h'=L弹簧+h浸=0.1m+0.06m=0.16m;
放水前后水对容器底部压强的变化量:
△p=p﹣p'=ρ水g(h﹣h')=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m﹣0.16m)=800Pa。
答:(1)物体受到水的浮力为10N;
(2)放水前后水对容器底部压强的变化量为800Pa。
28.小柯学习了浮力的有关知识后,想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙所示。请你帮助他解决下面的问题。
(1)由图乙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(2)圆柱体受到的最大浮力是 0.4 N。
(3)计算该圆柱体的密度。
【解答】解:(1)由图知,物体完全浸没后,弹簧测力计的拉力不变,根据F浮=G﹣F可知物体的重力不变,所以浮力不变,所以浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F=1.6N,
物体完全浸没后,所受浮力最大且不变,则
圆柱体受到的最大浮力:
F浮=G﹣F=2N﹣1.6N=0.4N;
(3)由图可知,圆柱体重G=2N,
由G=mg可得:
圆柱体的质量:
m===0.2kg,
由圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV,可得,
圆柱体的体积:
V=V排===4×10﹣5m3,
ρ物===5×103kg/m3。
故答案为:(1)无关;(2)0.4;(3)该圆柱体的密度是5×103kg/m3。