1.3水的浮力 同步练习（含解析）

水的浮力
一、单选题
1.2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙（忽略铁链的体积），它们的大小关系是（ ）
A. F甲=F乙=F丙 B. F甲>F乙=F丙 C. F甲>F乙>F丙 D. F甲2.小金用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是( )
A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
3.一个铅球和两个铁球，它们体积相同，使其分别浸入水和煤油中，如图所示，若三者受到的浮力分别为 F1 F2、F3 ， 则以下正确的是（ ）（ρ煤油=0.8×103kg/m3）
A. F1＝F2＝F3 B. F1＝F2＞F3 C. F1＞F2＝F3 D. F1＞F2＞F3
4.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. 1.4×104N
5.下图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是（ ）
A. 图 A 中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B. 图 B 中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C. 图 C 中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D. 图 D 中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
6.如图所示，质量相同，而形状不同的甲、乙两实心物体，分别静止在水面以下1米和2米深处，由此可以判定（ ）
A. 甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力 B. 甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C. 甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力 D. 甲物体的密度比乙物体小
7.一个小球的质量为300g，体积为200cm3。把它浸没在水中后放手，当小球静止时下列说法正确的是（ ）
A. 受到浮力为 200 g B. 漂浮在水面上 C. 悬浮水中 D. 受到浮力为 2 N
8.如图所示，A和B是自由移动的物体，C和D是容器本身凸起的一部分，现在往容器中注入一些水，四个物体静止后位置如图所示，则没有受到浮力的是（ ）
A. 物体A B. 物体B C. C部分 D. D部分
9.三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后状态如图所示，关于三个容器中小球受到的浮力大小判断正确的是（ ）
A. F甲>F乙>F丙 B. F甲10.三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，以下说法正 确的是（ ）
A. A球所受浮力最小 B. A球所受的浮力最大 C. C球所受的浮力最大 D. C球所受的浮力最小
11.下列说法中正确的是（ ）
A. 物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B. 密度较大的物体在水中受的浮力大
C. 重的物体受的浮力小 D. 同体积的铁块和铝块浸没在水中受的浮力一样大
12.如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（ ）
A. A物体一定受浮力作用 B. B物体一定受浮力作用
C. C部分一定受浮力作用 D. D部分一定受浮力作用
二、填空题
13.如图所示，将两块相同的橡皮泥分别做成实心球形和碗形，再分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所的浮力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙杯中橡 皮泥所的浮力， 杯中水面 升高多一些．
14.如图所示，甲、乙、丙、丁 4 个小球静止在水中，若小球的体积相同，所受浮力最小的是 球，相等的是 球；若小球的质量相等，所受浮力相等的是 球。
三、解答题
15.如图甲,圆筒形容器内装有适量的水, 放在水平桌面上；实心圆柱形物体A 用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人水中时(水没有溢出容器) ,弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。实验过程中，小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据图分析回答下列问题：
（1）.观察图乙通过分析F和h的关系，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力与 有关。
（2）.由图乙可知, 实心圆柱形物体A的浸入14厘米时，所受浮力为 N。
（3）.当h等于16cm时, 物体A浸在水中的体积大小为多少？（g=10N/kg）
四、实验探究题
16.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和过程，其中弹簧测力计所挂的是同一金属块。
（1）.金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。
（2）.分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
（3）.分析 两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
（4）.根据上述实验过程，可得戊图中盐水的密度是 kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将 (填“变小”、“变大”或“不变”)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】首先对考察船进行受力分析，然后根据阿基米德原理分析判断出铁锚对考察船的拉力变化即可判断船身受到的浮力变化。
【解答】对船进行受力分析，因为铁链拉着铁锚缓慢放入水中，所以船和铁锚都处于平衡状态；船受到向上的浮力、向下的重力和铁链对船的拉力；
图甲中铁锚部分浸入水中，铁锚对考察船的拉力为F1 ， 由于考察船处于平衡状态，根据受力平衡可得：
F甲=G+F1 ①
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底，铁锚对考察船的拉力为F1 ， 由于考察船处于平衡状态，根据受力平衡可得：
F乙=G+F2 ②
图丙中由于铁锚沉底，则铁锚对考察船的没有拉力，由于考察船处于漂浮状态，根据受力平衡可得：
F丙=G ③
铁锚部分浸入水中时，根据受力平衡可得：F1=G铁锚-F浮1 ④
铁锚完全浸没水中但未触底；根据受力平衡可得：F2=G铁锚-F浮2 ⑤
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知：F浮1＜F浮2 ⑥
则F1＞F2 ⑦
由①②③⑥可得：F甲＞F乙＞F丙。
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力与重力的大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。ρ物＞ρ液 ， 下沉 ，G物＞F浮 ρ物=ρ液 ， 悬浮 ，G物=F浮 ρ物＜ρ液 ， 上浮，G物＜F浮 ρ物＜ρ液 ， 漂浮，G物=F浮 ρ物＞ρ液 ， 沉底 ，
【解答】A.挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；故A正确，不符合题意；
B.挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，一部分水被压入小瓶中，即浮沉子里进入一些水，它的重力增加，重力等于它受到的浮力，会悬浮在水中，故B错误，符合题意；
C.松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；故C正确，不符合题意；
D.潜水艇与“浮沉子"浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故D正确，不符合题意。
故选B。
3.【答案】 B
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析即可。
【解答】三个球在液体中都是浸没，则它们排开液体的体积等于自身体积。因为三个球的体积相同，所以它们排开液体的体积都相等。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们受到的浮力与液体密度成正比。因为ρ水=ρ水>ρ煤油 ， 所以浮力F1=F2>F3。
故选B。
4.【答案】 A
【解析】【分析】根据浮力产生的原因判断。
【解答】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。根据图片可知，桥墩上表面没有水，下表面埋在土中也没有水，即桥墩不会受到水向上的压力。根据F浮=F向上-F向下可知，它在水中受到的浮力为0N，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】 B
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析；
（2）根据轮船的漂浮原理判断；
（3）根据漂浮条件判断；
（4）根据气球的升空原理判断。
【解答】A.图 A 中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，它排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它所受浮力不变，故A错误；
B.图 B 中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积，故B正确；
C.图 C 中密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于自身重力。因为它的重力不变，所以它受到的浮力不变，故C错误；
D.图 D 中气球是利用填充气体密度小于空气密度的原理上浮，故D错误。
故选B。
6.【答案】 B
【解析】【分析】根据浮沉条件分析判断。
【解答】根据图片可知，甲和乙都在水中悬浮，则它们的密度都等于水的密度，即它们的密度相等，故D错误；
根据悬浮条件可知，它们受到的浮力都等于自身重力。因为它们的质量相同，所以重力相同，则它们受到的浮力相等，故B正确，而A、C错误。
故选B。
7.【答案】 D
【解析】【分析】首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出小球完全浸没在水中时受到的浮力，然后与小球的重力比较，从而确定小球的运动状态，最后再计算出它静止时受到的浮力。
【解答】小球完全浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（200×10-6m3）=2N；
小球的重力为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；
此时浮力小于重力，
则小球在水中下沉，那么它受到的浮力就是2N。
故选D。
8.【答案】 C
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体上下两个表面受到的压力之差。A、B、D，它们的上下表面都有液体，都受到压力差，即都受到浮力，故A、B、D不合题意；
物体C的上表面有向下的压力，而下表面没有液体，不受到向上的压力，因此不受浮力，故C符合题意。
故选C。
9.【答案】 D
【解析】【分析】根据浮沉状态比较浮力的大小。
【解答】小球在甲中下沉，则浮力F甲故选D。
10.【答案】 A
【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】根据图片可知，排开水的体积VA故选A。
11.【答案】 D
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
【解答】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体受到浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与深度、物体密度和重力大小无关，故A、B、C错误；
同体积的铁块和铝块浸没在水中时，它们排开水的体积相同，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它们受到的浮力相等，故D正确。
故选D。
12.【答案】 D
【解析】【分析】根据浮力产生的原因分析判断。
【解答】物体在水中受到的浮力，等于物体上下两个表面的压力差，即F浮力=F向上-F向下。B、C两个物体的上下表面都有液体，会产生向上的压力差，因此会受到浮力，故B、C正确不合题意；
A的上表面没有液体，即向下的压力为零，但是它的下表面有液体，受到向上的压力，会产生向上的压力差，则受到浮力，故A正确不合题意；
D的上表面有向下的压力，而下表面没有水，不会产生向上的压力差，则不受浮力，故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题
13.【答案】 小于；乙
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件比较橡皮泥受到浮力的大小关系；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较橡皮泥排开水的体积大小，从而确定水面升高的多少。
【解答】（1）根据图片可知，甲在水中下沉，则浮力小于重力；乙在水中漂浮，则浮力等于重力。因为橡皮泥的重力相等，所以甲受到的浮力小于乙受到的浮力。
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，甲受到的浮力小，则甲排开水的体积也小，因此乙中水面升高的更多一些。
14.【答案】 甲；丙、丁；甲、乙、丙
【解析】【分析】（1）当小球体积相同时，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较浮力的大小；
（2）当小球的质量相同时，根据浮沉条件比较浮力的大小。
【解答】（1）当小球体积相同时，排开水的体积：V甲（2）当小球的质量相同时，根据G=mg可知，它们的重力相等。甲在水面漂浮，则浮力F甲=G；乙在水面漂浮，则浮力F乙=G；丙在水里悬浮，则浮力F丙=G；丁在水中下沉，则浮力F丙三、解答题
15.【答案】 （1）排开液体的体积
（2）7
（3）当深度h=16cm时，测力计的示数还是2N，则此时它受到的浮力还是7N，
那么物体排开水的体积为：。
【解析】【分析】（1）根据乙图可知，物体浸入液体的深度越大，它排开液体的体积越大；根据F浮力=G-F拉可知，测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，据此分析浮力和排开液体体积的关系；
（2）根据图乙确定物体的重力和测力计的拉力，最后根据F浮力=G-F拉计算出浮力；
（3）根据计算排开液体的体积。
【解答】（1）观察图乙通过分析F和h的关系，可以得出结论：浸在液体中的物体所受浮力与排开液体的体积有关。
（2）根据图乙可知，当物体浸入水的深度为0时，测力计的示数为9N，即物体的重力G=9N。当浸入水的深度为14cm时，测力计的示数为2N，则此时受到的浮力为：F浮力=G-F拉=9N-2N=7N。
（3）当深度h=16cm时，测力计的示数还是2N，则此时它受到的浮力还是7N，
那么物体排开水的体积为：。

四、实验探究题
16.【答案】 （1）2.0
（2）无关
（3）丁、戊
（4）1.2×103；变大
【解析】【分析】根据称重法测浮力F浮=G-F拉，F浮=G排=ρ液·g·V排 解答。
【解答】(1)根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
(2)分析丙、丁两图，当金属都块浸没在水中后，金属块的深度不同，但测量力计示数相同，根据称重法测浮力，所受浮力的大小相同，故得出当金属块浸没在水中后，所受浮力大小跟物体浸没在水中中的深度无关；
(3)比较图丁、戊，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，两图中，测力计示不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有有关。
(4) 盐水的密度是金属块在水中受到的浮力为 F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
金属块在盐水中受到的浮力为 F浮=G-F 戊 =4.8N-2.4N=2.4N
如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用，则测力计示数变小，导致F戊示数变小，根据称重法，故F浮变大，根据F浮=G排=ρ液·g·V排.公式可知，浮力数值变大，体积不变测量的盐水密度值将偏大。