1.3水的浮力 同步练习（含解析）

水的浮力
一、单选题
1.把重5N、体积为6×10－4m3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体上浮，F浮＝6N B. 物体悬浮，F浮＝5N
C. 物体漂浮，F浮＝5N D. 物体沉在水底，F浮＝6N
2.如图所示，“辽宁号”航空母舰是中国海军配备的第一艘可搭载固定翼飞机的常规动力航空母舰， “辽宁号”航空母舰的服役，标志着中国海军取得了辉煌的成果。当歼-15 舰载机全部飞离航母后，则有（ ）
A. 航母将上浮，所受浮力减小 B. 航母将下沉，所受浮力增大
C. 航母将下沉，所受浮力减小 D. 航母始终漂浮，所受浮力不变
3.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变小的阶段是 （ ）
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
4.下列有关知识的应用事例中，叙述错误的是（ ）
A. 用同一密度计测量不同的液体密度时，密度计所受的浮力不同
B. 潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C. 气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
5.如图所示，将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中，然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动，观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是( )
A. B. C. D.
6.在学习浮力时，老师将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（ ）
A. 矿泉水瓶受到水对它的浮力 B. 浮力的方向竖直向上
C. 排开水的体积越大，受到的浮力越大 D. 浸没后，压入越深，受到的浮力越大
7.以下情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A. 海上航行的“辽宁号” B. 空中上升的热气球
C. 遨游太空的“天宫二号” D. 海中下潜的“蛟龙”号
8.将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（ ）
A. 矿泉水瓶受到水对它的浮力 B. 浮力的大小等于它的重力
C. 排开水的体积越大，受到的浮力越大 D. 浸没前，压入越深，受到的浮力越大
9.某兴趣小组的同学制作的潜水艇模型如右图所示。通过胶管 A 从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从 A 管吸气，烧瓶将会( )
A. 上浮，它受到的浮力增大 B. 下沉，它受到的浮力不变
C. 下沉，它受到的浮力减小 D. 上浮，它受到的浮力不变
10.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条吃水线，又称载重线，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系，有（ ）
A. 浮力增大，ρ1＝ρ2 B. 浮力减小，ρ1＝ρ2 C. 浮力不变，ρ1＞ρ2 D. 浮力不变，ρ1＜ρ2
11.小贺用一个玻璃瓶装上写有祝福的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海，漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是( )
A. 浮力变大，露出水面体积不变 B. 浮力不变，露出水面体积变大
C. 浮力不变，露出水面体积变小 D. 浮力变小，露出水面体积变大
12.将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（ ）
A. 矿泉水瓶受到水对它的浮力 B. 浮力的方向竖直向上
C. 排开水的体积越大，受到的浮力越大 D. 浸没后，压入越深，受到的浮力越大
二、填空题
13.“海中断崖”是指因为某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，海水处于上层密度大、下层密度小的状态。潜艇在水下下潜过程中，如突遭“海中断崖”，潜艇受到的浮力会 ________（选填“变大”、“变小”或“不变）；可以迅速向潜艇内的水舱供气，使潜艇的________减小，有效地避免发生危险。
14.某科学兴趣小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，它受到的浮力________（填“増大”“不变”或“减小”），烧瓶将 ________（填“上浮”或“下沉”）。

三、解答题
15.2019年12月17日，由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲)，正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼-15舰载机，若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1.03×103千克/立方米)
（1）.在标准排水量时，航母所受的浮力为 。
（2）.当36架舰载机全部飞离航母后，航母 排开海水的体积减少了多少立方米。 (结果保留一位小数)
四、实验探究题
16.小明用弹簧测力计石块、细线、盛水的溢水杯(杯内水面恰好与溢水口相平)和一个空的小桶进行实验，他的实验步骤如下：
①他用弹簧测力计将小桶悬挂起来，当小桶保持静止时记录测力计的示数F1 ， 如图甲所示。
②他用细线绑住石块，然后用弹簧测力计将石块悬挂起来，当石块保持静止时记录测力计示的示读F2 ， 如图乙所示。
③他将石块缓慢浸没在溢水杯中(石块跟杯底和杯壁均不接触)，用小桶接住从溢水杯里溢出的水，当石块保持静止时记录测力计的示数F3 ， 如图丙所示。
④他用弹簧测力计将接水后的小桶悬挂起来，当小桶保持静止时记录测力计的示数F4 ， 如图丁所示。
回答以下各题：
（1）.石块浸没在水中时受到的浮力等于 (用测量的物理量表示)。；
（2）.石块浸没在水中时，从溢水杯中溢出的水的重力等于， (用测量的物理量表示)。
（3）.小明分析测得的实验数据，得出结论“浸在液体中的物体受到的浮力，等于物体排开液体的重力”。你认为他的依据是否充分？如果不充分，请你说明改进措施。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】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，然后与重力比较，从而确定它的最终状态，进而计算出它的浮力。
【解答】当物体完全浸没在水中时，它受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N；
因为浮力大于重力，
所以物体最终在水面漂浮。
此时它受到的浮力等于重力，即F浮=G=5N。
故选C。
2.【答案】 A
【解析】【分析】根据漂浮条件和根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
【解答】“辽宁号”航空母舰始终在水面漂浮，则它受到的浮力始终等于自身重力。当舰载机起飞后，航空母舰的重力减小，则它受到的浮力也会减小。根据根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，航空母舰排开水的体积会减小，即它将上浮。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3.【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】根据图片可知，从①→②→③的过程中，运动员排开水的体积逐渐增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，这段过程中她受到的浮力逐渐变大。从③→④的过程中，运动员排开水的体积逐渐不变，则她受到的浮力不变。从④→⑤的过程中，运动员排开水的体积逐渐减小，则她受到的浮力逐渐减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】 A
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件判断；
（2）根据潜水艇实现上浮和下沉的方法判断；
（3）根据浮沉条件分析；
（4）当物体的密度大于水时，它会沉在水底；密度小于水时，它会在水面漂浮，因此沉在水底的是结实饱满的种子，而漂在水面的就是不合格的种子。
【解答】A.用同一密度计测量不同的液体密度时，它始终在液面漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，因此密度计所受的浮力相同，故A错误符合题意；
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的，故B正确不合题意；
C.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体，那么它受到的浮力大于重力，因此会上浮，故C正确不合题意；
D.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来，故D正确不合题意。
故选A。
5.【答案】 C
【解析】【分析】将鸡蛋分为两个阶段研究，开始时它在水里下沉，根据阿基米德原理分析浮力的改变；后来它在水面漂浮，根据二力平衡分析浮力的改变。
【解答】（1）在开始的一段时间内，盐水的密度小于鸡蛋的密度，它始终在水底下沉，即V排不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，随着盐水密度的增大，它受到的浮力不断增大；
（2）当盐水的密度等于或大于鸡蛋的密度时，它在水里悬浮或漂浮，此时它受到的浮力等于重力，即保持不变。
故选C。
6.【答案】 D
【解析】【分析】（1）浸在液体或气体里的物体，都会受到浮力；
（2）浮力的方向是竖直向上的；
（3）根据F浮=ρ液gV排可知，排开水的体积越大，受到的浮力越大；
（4）浮力的大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与其它因素无关。
【解答】A.矿泉水瓶受到水对它的浮力，故A正确不合题意；
B.浮力的方向竖直向上，故B正确不合题意；
C.排开水的体积越大，受到的浮力越大，故C正确不合题意；
D.浸没后，压入深度增大，但是排开水的体积不变，因此受到的浮力大小不变，故D错误符合题意。
故选D。
7.【答案】 C
【解析】【分析】浸在液体或气体中的物体受到向上的力，这个力就是福利。
【解答】海上航行的“辽宁号”和海中下潜的“蛟龙”号浸在海水中，空中上升的热气球浸在空气中， 因此它们都会受到浮力；而遨游太空的“天宫二号”所处的空间没有水，也没有空气，因此不受浮力，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8.【答案】 B
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理可知，浸在液体里的物体受到向上的浮力，大小等于物体排开液体受到的重力；
（2）根据公式F浮=ρ液gV排可知，当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，它受到的浮力越大。
【解答】A.浸在水里的矿泉水瓶，肯定会受到水对它的浮力，故A正确不合题意；
B.浮力的大小等于瓶子排开水的重力，而不是它自身的重力，故B错误符合题意；
C.根据公式F浮=ρ液gV排可知，瓶子排开水的体积越大，受到的浮力越大，故C正确不合题意；
D.瓶子浸没前，压入越深，它排开水的体积越大，受到的浮力越大，故D正确不合题意。
故选B。
9.【答案】 B
【解析】【分析】首先根据浮沉条件分析悬浮时烧瓶的总重力和受到浮力的大小关系，然后再确定吸气时烧瓶内水的重力变化，最后通过比较浮力和重力的大小关系确定烧瓶的浮沉。
【解答】 当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时， 此时烧瓶受到的浮力和它的总重力相等。若从A管吸气，那么烧瓶内压强减小，外面的水进入烧瓶，使烧瓶的总重力增大；由于V排保持不变，所以烧瓶受到的浮力保持不变，那么此时浮力小于重力，所以烧瓶会下沉。
故选B。
10.【答案】 C
【解析】【分析】（1）当轮船漂浮在水面上时，它受得到浮力等于重力；
（2）根据公式F浮=ρ液gV排可知，当浮力不变时，液体的密度与V排成反比。
【解答】 当船从北大西洋驶向印度洋， 轮船始终在水面漂浮，
那么他受到的浮力F浮=G；
因为轮船的重力保持不变，
所以轮船受到的浮力不变。
根据图片可知，在这个过程中，轮船的吃水深度从W到S，即吃水深度变大，那么它的V排变大；
根据公式F浮=ρ液gV排可知，水的密度变小，即 ρ1 ＞ ρ2 。
故选C。
11.【答案】 B
【解析】【分析】漂流瓶始终在水面漂浮，根据二力平衡的知识分析它受到浮力的大小关系，然后根据公式F浮=ρ液gV排分析它排开水的体积变化，最后根据V露=V-V排确定漂流瓶露出水面体积的大小。
【解答】漂流瓶从长江漂入大海，它始终在水面漂浮，
根据漂浮条件得到：F浮水=F浮海水=G；
因此它受到的浮力保持不变；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当浮力相等时，V排与液体的密度成反比；
因为ρ海水>ρ水 ，
所以V排海水根据公式V露=V-V排可知，漂流瓶的体积相同，那么露出水面的体积V露海水>V露水；
因此露出水面的体积变大。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】 D
【解析】【分析】如果物体是漂浮的，那么浮力等于重力。
【解答】A、由于矿泉水瓶压入水中的过程中，瓶子排开了水，所以瓶子受到向上的水的浮力，A不符合题意。
B、由于矿泉水瓶压入水中的过程中，瓶子排开了水，所以瓶子受到向上的水的浮力，B不符合题意
C、由于排开水的体积越来越大，所以矿泉水瓶所受浮力越来越大，C不符合题意。
D、当它完全浸没后，因为排开水的体积不再改变，所以瓶子所受浮力也不再变化，D符合题意。
故答案为：D
二、填空题
13.【答案】 变小；自身重力
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析潜艇受到浮力的变化，根据浮沉条件分析潜艇自身重力的变化。
【解答】（1）潜艇始终浸没在海水中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当海水密度减小时，它受到的浮力会减小。
（2）由于浮力小于重力，潜艇会迅速下沉。为了防止发生危险，必须迅速向潜艇内的水舱供气，排出部分海水，使潜艇的自身重力减小。
14.【答案】 不变；下沉
【解析】【分析】首先根据浮沉条件悬浮时浮力和重力的大小关系，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力是否改变，接下来分析吸气时烧瓶重力的改变，最后判断烧瓶的运动状态。
【解答】原来烧瓶处于悬浮状态，那么它受到的浮力等于自身重力；
从A管吸气时，烧瓶内气压减小，外面的水会进入烧杯，从而使烧瓶的重力增大；
由于烧瓶排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，烧瓶受到的浮力不变。
那么此时浮力小于重力，
因此烧瓶将下沉。
三、解答题
15.【答案】 （1）5×108N
（2）舰载机飞离后航母排开水的体积减小量：。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算出航母标准排水量时受到的浮力。
（2）根据计算航母排开还是体积的减小量。
【解答】（1）在标准排水量时，航母所受的浮力F浮=G排=m排g=5×107kg×10N/kg=5×108N；
四、实验探究题
16.【答案】 （1）F2-F3
（2）G排=F4- F1
（3）不充分；应换用不同液体进行多次重复实验以及进行物体部分浸人水中时的实验，多测几组数据进行分析，从而得出结论。
【解析】【分析】（1）当石块浸没在水中时，根据F浮力=G-F拉计算石块受到的浮力；
（2）溢水杯中溢出的水的重力等于水和小桶的总重力与空桶重力之差；
（3）在科学探究中，往往需要改变实验器材或方法多次进行实验，从而收集更多的实验数据，这样得出的结论会更具有普遍意义，据此分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，步骤②中测力计的示数就是石块的重力，即G=F2；步骤③测力计的示数就是石块完全浸没时的拉力F拉 ， 则石块浸没在水中受到的浮力：F浮力=G-F拉=F2-F3。
（2）根据题意可知，步骤④中测力计的示数就是溢出水和小桶的总重力，即G总=F4；步骤①中测力计的示数就是空桶的重力，即G桶=F1 ， 则溢水杯中溢出水的重力：G排=G总-G桶=F4- F1。
（3）我认为他的依据不充分，改进措施为：应换用不同液体进行多次重复实验以及进行物体部分浸人水中时的实验，多测几组数据进行分析，从而得出结论。