1.3水的浮力 同步练习（含解析）

水的浮力
一、单选题
1.一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
2.浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成，具体结构如下图所示。塞泵可将先体内的油注入油囊，油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次，塞泵将油不断的匀速注入油囊直至注完(刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积)，则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，在圆柱体容器内放一个圆柱体木块（密度比水小），缓慢匀速向容器中加水，下列各图能反应木块所受浮力(F)与加水时间(t)关系的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，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20N
C. 在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 D. 该金属块的密度是3.4×103Kg/m3
5.如图，将一个物体挂在弹簧秤上，当物体浸在水中时，弹簧秤的读数等于（ ）
A. 物体受到的浮力 B. 物体受到的重力
C. 物体受到的重力和浮力之和 D. 物体受到的重力和浮力之差
6.苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A. 构件的边长为4m B. 构件的密度为2.5xl03kg/m3
C. 构件所受的最大浮力为1.2×105N D. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
7.如图所示的圆柱形容器中装有适量的水，现将密度为0.6×103kg/m3的木块A放入容器中，静止后在木块上轻放一个物块B(VA=2VB)，静止时A的上表面刚好与水面相平，若将物块B从A上拿下投入水中，静止时物体B处于什么状态，此时容器中水面会怎样变化( )
A. 悬浮下降 B. 漂浮 C. 沉底 D. 无法判断
8.下列说法正确的是（ ）
A. 潜水艇在水中，下潜越深受到浮力越大
B. 热气球匀速上升时，浮力大于重力（不计阻力）
C. 同一支密度计漂浮在不同液体中，受到的浮力大小不同
D. 气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度
9.如图所示，A、B 体积相同，B、C 质量相等，将它们放入水中静止后，A 漂浮、B 悬浮、C 沉底。则下列说法不正确的是（ ）
A. A所受到的浮力一定比B所受到的浮力小；A的密度一定比B的密度小
B. B所受到的浮力一定比C所受到的浮力大；C的密度一定大于B的密度
C. 如果向水中加入一定量的盐，则B物体可能会浮出水面，但其受到的浮力不变
D. 如果把B物体从水中取出放在A物体上，则容器底部的压力会变大
10.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（ ）
A. 密度和浮力都不变 B. 密度和浮力都变大 C. 密度变小，浮力不变 D. 密度变小，浮力变大
11.如图所示，容器内有水，有一试管下面挂一小铁块，浮在水面上。现将小铁块取下放入试管中，试管仍浮在水面，则( )
A. 液面上升 B. 试管底部受到液体的压强变大 C. 液面下降 D. 试管所受到的浮力不变
12.2018年3月14日，我国自主投资建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油982”在大连正式交付。巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中(假设海水密度均匀)，受到海水的( )
A. 浮力变小，压强变大
B. 浮力变大，压强不变
C. 浮力不变，压强变大
D. 浮力变小，压强变小
二、实验探究题
13.为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对 力，所以竹筷应该能竖直地静止在水面上，但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放到水和浓盐水中，观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表：
金属块位置 液体 a b c d
水 不能 不能 能 能
浓盐水 不能 不能 不能 能
【分析】
⑴把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的 位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
⑵分析金属块固定在c点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越 （选填“高”或“低”），细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究……
三、填空题
14.小科同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油）对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，下图表示探究过程及有关数据。
（1）分析图A、B、C、D，说明浮力大小跟 有关。
（2）分析图 ， 说明浮力大小跟液体密度有关。
（3）物体的重力是 N。
（4）物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N。
15.如图所示，容器内装水，一个小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端 固定在容器底部（弹簧处于伸长状态）。设想当地球的引力减为一半时， 则图中的小球受到的重力将 （选填“增大”、“减小”或“不 变”），浮力大小 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小球 （选填“向上”或“向下”）运动。
四、解答题
16.在《三国演义》中诸葛亮的“草船借箭”可谓神乎其神。请你根据所学的科学知识回答以下问题：
（g取10牛/千克）
（1）诸葛亮乘夜黑雾大，率领一大队草船驶向曹营。曹营中的士兵以为有敌来袭，拼命的向草船射箭。此时，诸葛亮的草船受到水的浮力将 （填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当草船排开水的体积为6米3时，船受到的浮力为多少牛？（写出计算过程）
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据浮沉条件分析鸡蛋受到浮力的变化。
【解答】在加入清水的过程中，鸡蛋露出部分的体积越来越小，但是鸡蛋仍然漂浮在水面上。根据漂浮条件可知，它受到的浮力始终等于自身重力，即此时浮力保持不变，故A、B错误；
鸡蛋在水中悬浮时，它受到的浮力等于重力；鸡蛋在水中下沉时，它受到的浮力小于重力，即浮力减小，故C正确，D错误。
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断。
【解答】浮标始终漂浮在水面，则它受到的浮力始终等于重力，即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，它排开水的总体积保持不变。当油不断的进入油囊时，油囊的体积不断增大，因此浮标壳体排开水的体积不断减小，则壳体受到的浮力不断减小。当油囊的体积不变时，壳体排开水的体积不再减小，则此时壳体受到的浮力保持不变。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】 C
【解析】【分析】根据漂浮条件的使用和结合阿基米德原理分析解答此题。
【解答】随着水的不断加入，木块受到的浮力逐渐增大，由于木块的密度小于水，因此木块不会沉入水底，它会漂浮在水面上，木块受到的浮力等于木块所受的重力时，木块受到的浮力就不再增加，C符合题意。
故答案为：C
4.【答案】 B
【解析】【分析】（1）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，据此求出金属块重；
（2）当金属块未露出液面时，拉力等于重力减去浮力，据此求金属块受到的浮力；
（3）首先判断拉力的在t1至t2时间段内的变化，再利用公式F浮=G-F拉判断浮力的变化，；
（4）根据金属块完全浸没时受到的浮力和阿基米德原理求金属块排开水的体积，再利用密度公式求金属块的密度。
【解答】A.当金属块完全露出水面时，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.当金属块浸没在水中时，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为：F浮=G-F拉=54N-34N=20N，故B正确；
C.由图知，在t1至t2时间段绳子的拉力逐渐变大，而金属块的重力不变，则由F浮=G-F拉可知，金属块受到的浮力逐渐变小，故C错误；
D.金属块排开水的体积：；
金属块的密度为：；
故D错误。
故选B。
5.【答案】 D
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】物体挂在弹簧秤下，浸在水中保持静止状态，它受到向上的浮力和拉力，向下的重力。根据二力平衡的知识可知，向下的重力等于向上的浮力和拉力的和，即G=F浮+F，那么F=G-F浮 ， 即弹簧秤的读数等于物体受到的重力和浮力之差，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】 B
【解析】【分析】（1）当构件完全淹没时下表面到水面的距离为构件的边长；
（2）根据图中可知构件完全浸没时的拉力，此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2 ， 然后将密度公式和阿基米德原理公式代入，即可求出构件的密度。
（3）当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大，从乙图中可以判断出最大浮力的范围；
（4）根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排分析浮力的变化规律，进而判断出它所对应的图线。
【解答】A.从乙图中可以看出，当构件完全淹没时下表面到水面的距离为2m，则构件边长为2m，故A错误；
B.根据乙图可知，当构件完全淹没时，V排V=2m×2m×2m=8m3 ， 拉力F2=1.2×105 N；
根据二力平衡的原理得到：F浮=G-F2；
ρ水gV排=ρgV-F2；
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.2×105 N；
解得：ρ=2.5×103kg/m3。
故B正确；
C.从乙图中可以看出，当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N，故C错误；
D.由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②，故D错误。
故选B。
7.【答案】 B
【解析】【分析】①根据漂浮条件列出平衡关系式，然后结合G=ρVg和阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出B的密度，最后根据浮沉条件确定B的状态。
②水面上升还是下降，取决于二者排开水的体积大小，可通过比较浮力大小实现。
【解答】①根据乙图可知，A、B两个物体在水面漂浮，
则F浮力=GA+GB；
ρ水gV排=ρAVAg+ρBVBg；
ρ水VA=ρAVA+ρB；
ρ水=ρA+ρB；
1×103kg/m3 = 0.6×103kg/m3 +ρB；
解得：ρB=0.8×103kg/m3 ；
因为B的密度小于水的密度，
所以B在水面漂浮，故B正确，而C、D错误；
②原来A、B受到的总浮力等于它们的重力之和；后来，A、B都漂浮在水面上，则它们受到的总浮力还是等于它们的总重力，则它们受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它们排开水的体积不变，则水面高度不变，故A错误。
故选B。
8.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较浮力的大小；
（2）根据二力平衡的示数分析；
（3）根据浮沉条件比较浮力大小；
（4）根据气球的升空原理分析。
【解答】A.潜水艇始终浸没在水里，无论深度多大，排开水的体积保持不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变，故A错误；
B.当热气球匀速上升时，它处于平衡状态，即向上的浮力和向下的重力平衡，二者大小相等，故B错误；
C.同一支密度计在不同液体中漂浮，那么它受到的浮力始终等于自身重力，因此浮力保持不变，故C错误；
D.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度，那么气球受到的浮力大于气球的重力，因此会上升，故D正确。
故选D。
9.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排比较A、B的浮力大小，根据浮沉条件比较二者的密度大小；
（2）根据浮沉条件比较B、C的浮力大小和密度大小；
（3）根据浮沉条件分析B的浮力变化；
（4）根据A、B的状态分析浮力的变化，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析排开水的体积变化，进而判断容器内水面的高度变化，最后根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的变化，根据F=pS分析容器底部的压力变化即可。
【解答】A在水面漂浮，B在水里悬浮，则排开水的体积VAB在水里悬浮，则浮力等于重力；C在水里下沉，则浮力小于重力。因为二者重力相等，所以B受到的浮力一定大于C的浮力。B在水里悬浮，则密度等于水的密度；C在水里下沉，则密度大于水的密度，那么C的密度肯定大于B，故B正确不合题意；
向水中加入一定量的盐，当盐水的密度大于B的密度时，则B物体可能会浮出水面。根据漂浮条件可知，此时它受到的浮力等于自身重力，而原来悬浮时浮力也等于重力，则其受到的浮力不变，故C正确不合题意；
如果将B物体从水中取出放在A物体上时，二者仍然在水面漂浮，它们受到的浮力仍然等于它们的总重力，与原来分开时受到的浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它们排开水的总体积保持不变，因此水面高度不变。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的压强不变。根据F=pS可知，容器底部受到的压力不变，故D错误符合题意。
故选D。
10.【答案】 D
【解析】【分析】首先确定上升过程中气泡的体积变化，然后根据分析气泡的密度变化，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析受到浮力的变化。
【解答】气泡在上升过程中，体积不断变大，而质量不变，根据公式可知，气泡的密度变小；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，水的密度不变，气泡排开水的体积变大，那么它受到的浮力不断变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】 B
【解析】【分析】（1）液面上升还是下降，取决于排开水的体积。根据二力平衡的知识比较前后两种状态下受到的总浮力的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较V排的变化，最终确定液面的变化情况；
（2）分析前后两种情况下试管受到浮力的变化，再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较试管排开水的体积变化，进而得到试管底部的深度变化，最后根据液体压强公式p=ρ液gh确定试管底部受到压强的变化。
【解答】无论小铁块在试管外，还是在试管内，试管和铁块构成的整体都在水面漂浮，那么它们受到的浮力都等于自身的重力之和。因为它们的重力之和不变，所以受到的浮力不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，前后两种情况下排开水的总体积保持不变，自然水面不会发生改变，故A、C错误；
当小铁块在试管外时，铁块也会受到浮力，因此它受到的浮力肯定小于它们受到的总浮力。当小铁块在试管内时，铁块不会受到浮力，因此试管受到的浮力等于它们受到的总浮力。前后比较可知，试管受到的浮力增大了，故D错误；
试管受到的浮力增大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，试管排开水的体积增大，因此试管底部的深度增大了。根据公式p=ρ液gh可知，试管底部受到液体的压强变大了，故B正确。
故选B。
12.【答案】 C
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析钻头受到浮力的变化，根据液体压强公式p=ρ液gh比较压强的大小。
【解答】巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中，钻头排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力不变。钻头在水下的深度不断增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，它受到海水的压强变大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、实验探究题
13.【答案】 平衡；重心；高
【解析】【分析】【思考】根据二力平衡的知识解答；
（1）重力在物体上的作用点叫重心，重心越大，物体越稳定；
（2）根据表格中c列的现象分析。
【解答】【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对平衡力，所以竹筷应该能竖直地静止在水面上，但事实并不如此。
（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的重心位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
（2）竹筷在水和盐水中都是漂浮，则它们受到的浮力都等于重力，即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，此时竹筷排开水的体积大于排开盐水的体积，即竹筷在水中的体积更大，此时浮力的作用点更靠上。根据表格可知，竹筷在水中能竖直漂浮，而在盐水中不能，这说明：相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越高，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
三、填空题
14.【答案】 （1）物体排开液体的体积
（2）DE/ADE
（3）10
（4）24
【解析】【分析】（1）浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，比较四个实验，分析其中哪个因素不同即可；
（2）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（3）根据A图计算出物体的重力；
（4）根据AE两图计算出物体浸没在煤油中受到的浮力。
【解答】（1）根据A、B、C、D四图可知，液体的密度不变，但是物体排开水的体积不断增大，则说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
（2）探究浮力大小与液体密度的关系时，需要控制物体排开液体的体积相等，而改变液体的密度，故选ADE（或DE）。
（3）根据A图可知，物体没有进入水中，此时不受浮力，则物体的重力等于弹簧测力计的示数，即G=F=10N；
（4）根据A、E两图可知，物体浸没在煤油中所受的浮力：F浮力=G-F拉=10N-7.6N=2.4N。
15.【答案】 减小；减小；向下
【解析】【分析】若地球引力改变时，根据阿基米德原理 ， 判断小球所受的浮力、重力和运动方向。
【解答】当地球引力减为一半时，g将变为原来的一半，根据阿基米德原理 ， 因此浮力也减减小，图中的小球受到的重力将减小。引力减小后，浮力减小，故小球会向下运动。
故答案为：减小；减小；向下
四、解答题
16.【答案】 （1）增大
（2）草船受到的浮力为：F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6m3=6×104N。
【解析】【分析】（1）根据浮沉条件分析草船受到浮力的变化；
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出船受到的浮力。

【解答】（1）草船始终在水面漂浮，则它受到的浮力始终等于自身重力。借剑后草船的重力增大，则草船受到的浮力增大。
（2）草船受到的浮力为：F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6m3=6×104N。
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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