练习(五)
认识浮力、阿基米德原理
建议用时：30分钟
INCLUDEPICTURE "../第一组.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../第一组.tif" \* MERGEFORMAT __认__识__浮__力
1．(2021·烟台期中)关于浮力，下列说法中正确的是(B)
A．沉入水底的物体不受浮力
B．物体受到的浮力大小与物体的形状无关
C．浸在液体中的物体，上浮时受浮力，下沉时不受浮力
D．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力
【解析】沉入水底时，物体和底部之间是有缝隙的，所以受浮力，故A错误；物体所受浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，与物体的形状无关，故B正确；浸在液体或气体中的物体，一般都要受到浮力作用，上浮时受浮力，下沉时也受浮力，故C、D错误。
2．(2021·广州期末)如图所示，一块长方体正立静止在水中，已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10 N，下表面受到水的压力为8 N，上表面受到水的压力为3 N，则该长方体受到的浮力为(A)
A.5 N B．11 N C．21 N D．51 N
【解析】前后左右四个表面受到水的压力均为10 N，长方体在水平方向上受到的合力为0；由浮力的产生原因可知，该长方体受到的浮力为：F浮＝F下－F上＝8 N－3 N＝5 N，故A正确。
3．如图甲所示，金属块挂在弹簧测力计下方，将金属块慢慢放入水中，弹簧测力计的示数逐渐减小，如图乙是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图像。当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为(C)
A．5 N B．3 N C．2 N D．1 N
【解析】由题图可知，金属块重G＝5 N，全浸入水中弹簧测力计的示数F示＝
3 N；当金属块全浸入时：F浮＝G－F示＝5 N－3 N＝2 N 。故选C。
4．(2021·天津期末)冰山、游船、鸭子都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底却漂浮在水面，这是因为它们受到了__浮__力的作用，施力物体是_水_。
【解析】游船、鸭子、冰山能够浮在水面，这是因为它们受到了水的浮力，浮力的施力物体是水。
5．如图所示的三个实验中，能够说明浮力产生原因的是图__丙__。(选填“甲”“乙”或“丙”)
【解析】甲图的覆杯实验说明了大气压的存在；乙图可以探究液体压强的特点及影响因素；丙图实验可以说明不同深度的压强不同，浮力是由于不同深度的压强差造成的，即丙图可以说明浮力产生的原因。
6．(2021·佛山期末)如图所示，请画出小黄鸭所受浮力的示意图。
答：
【解析】小黄鸭在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，即F浮＝G，浮力的方向与重力方向相反，是竖直向上的。
7．小明同学在探究浮力的实验中：
(1)如图甲所示，把半径为3 cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上测得其重力为__3.0__N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变__小__。
(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向__上__，当小球顶部距水面7 cm时弹簧测力计示数为1.9 N，如图乙所示，小球受到的浮力大小是__1.1__N。
(3)为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱B和C，B箱下部有一圆孔与C箱相通，他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触，并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底，如图丙所示。现往C箱加水至与M下表面相平时，M下表面橡皮膜__不受__(选填“受到”或“不受”)水的压力作用，继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时，则M上下表面受到水的压力__相等__(选填“相等”或“不相等”)；再向C箱中加一定量的水，M上下表面形变程度如图丁所示，则下表面受到水的压力__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。
【解析】本题考查探究浮力的实验。
(1)如题图甲所示，小球A重力为G＝3.0 N；用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变小；
(2)将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向上的；小球受到的浮力大小是F浮＝G－F＝3.0 N－1.9 N＝1.1 N；
(3)往C箱加水至与M下表面相平时，M下表面橡皮膜不受水的压力作用；继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时，则M上下表面受到水的压力相等；如题图丁所示，橡皮膜向上凸起程度大，说明下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力。
INCLUDEPICTURE "../第二组.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../第二组.tif" \* MERGEFORMAT 阿基米德原理
1．(2021·临沂模拟)埃及时间2021年3月23日上午8时，中国台湾长荣集团旗下巴拿马籍货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅。为了帮助“长赐号”脱困，下列方案最可行的是(B)
A．增大河水的密度
B．深挖河道，增大河水的深度
C．直接使用机械牵引
D．一点点卸载货物，减少自重
【解析】由于河水的密度不容易改变，故A不符合题意；为了帮助“长赐号”脱困，需要增大“长赐号”受到的浮力，由阿基米德原理可知，可以增大“长赐号”排开的水的体积，即深挖河道，增大河水的深度，故B符合题意；“长赐号”受到的阻力太大，直接使用机械牵引不容易做到，故C不符合题意；一点点卸载货物，减少自重，但由于“长赐号”自身的重力较大，不容易脱困，故D不符合题意。
2．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上的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变化的图像，g取10 N/kg。根据图像信息，下列判断正确的是(B)
A．该金属块重力的大小为34 N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
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3.4×103 kg/m3
【解析】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，即为题图乙中的CD段，从题图可知，该金属块重力为：G金＝
54 N，故A说法错误，不符合题意。当金属块未露出液面时，即为题图中的AB段，从题图可知，此时绳子的拉力为34 N，则金属块受到的浮力大小为：F浮＝G金－F拉＝54 N－34 N＝20 N，故B说法正确，符合题意。从题图可知，绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大，则由公式F浮＝G物－F拉可知，金属块的重力不变，而拉力逐渐变大，所以浮力逐渐变小，故C说法错误，不符合题意。因为F浮＝ρ水V排g，所以金属块排开水的体积(金属块的体积)：
V金＝V排＝＝ m3＝0.002 m3，
金属块的质量为：m金＝＝＝5.4 kg，
金属块的密度为：ρ金＝＝＝2.7×103 kg/m3，故D说法错误，不符合题意。故选B。
3．(2021·长沙期中)小明同学走在放学回家的路上，回想起老师教过的浮力知识，人在空气中__会__(选填“会”或“不会”)受到浮力。小明的质量是50 kg，他知道人的密度与水的密度差不多，人在空气中受到的浮力是__0.645__N__。
(ρ空气＝1.29 kg/m3，g取10 N/kg)
【解析】人在空气中会受到空气对人的浮力作用，人的质量约为m＝50 kg，由ρ＝可得，人的体积约为V＝＝＝0.05 m3，人在空气中受到的浮力：
F浮＝ρ空气gV＝1.29 kg/m3×10 N/kg×0.05 m3＝0.645 N。
4．(2021·深圳期中)如图所示，同一个圆锥，正挂时如图甲，倒挂时如图乙，都浸没在水中，则圆锥正挂时受到的浮力__等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)倒挂时受到的浮力。若这个圆锥正挂时细线受到的拉力为6 N，受到的浮力为
4 N，则这个圆锥的质量是__1__kg(g取10 N/kg)。
【解析】如题图所示，圆锥正挂和倒挂时排开的液体的体积相同，液体的密度相同，根据阿基米德原理可知，圆锥正挂时受到的浮力等于倒挂时受到的浮力；圆锥受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的共同作用，则圆锥的重力为：G＝4 N＋6 N＝10 N；圆锥的质量为：m＝＝＝1 kg。
5．如图所示，将易拉罐逐渐按入水中时，明显感觉手受到的反抗力越来越大，从烧杯中溢出的水也越来越多，由此猜测浸入液体中的物体所受到的浮力与物体浸入液体的__体积__有关，图中的__①②③__对比可验证该猜想。对比③⑥可发现浸入液体中的物体所受到的浮力还与液体的__密度__有关。
【解析】将易拉罐逐渐按入水中时，液体的密度不变，排开的液体的体积变大，感觉手受到的反抗力越来越大，即易拉罐受到的浮力越来越大，说明浸入液体中的物体所受到的浮力与物体浸入液体的体积有关；由图①②③可知，随着物体浸入水中体积的变大，弹簧测力计示数变小，浮力变大，故对比①②③可以验证该猜想；对比题图③⑥可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，这说明浸入液体中的物体所受到的浮力与液体的密度有关。
6．(2021·岳阳中考)如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2 N(不计袋子厚度和重力)；
(2)乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2 N，此时水袋所受浮力为__0.8__N；
(3)丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力__变大__(选填“变小”“不变”或“变大”)；
(4)丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0 N。由此__能__(选填“能”或“不能”)得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
(5)设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮__＝__G排(选填“＝”或“≠”)。
【解析】本题考查探究浮力的大小。(2)乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2 N，由F浮＝G－F示可知，此时水袋所受浮力为：F浮＝G－F示＝F1－F2＝2 N－1.2 N＝0.8 N；
(3)将水袋逐渐浸入水中时，水袋排开的水的体积变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明水袋受到的浮力变大；
(4)当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0 N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；
(5)由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小F浮与它排开水所受重力G排的关系与物体是否浸没无关。
7．(2021·淄博质检)如图所示，054A型导弹护卫舰是中国人民解放军海军最新型的巡防舰，排水量为4 200 t，当054A型导弹护卫舰满载人员和装备在长江航行时：
(1)它所受江水的浮力是多少N
(2)如果江水的密度为1.0×103 kg/m3，此时护卫舰排开水的体积是多少？(g取
10 N/kg)
解：(1)导弹护卫舰满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝4 200×103 kg×10 N/kg＝4.2×107 N；
(2)由ρ＝可得，此时船排开水的体积：
V排＝＝＝4 200 m3。
【备选习题】
(2021·大连模拟)盛夏时节,小明到海里游泳,当他游泳回来时,从海水中逐渐走上岸的过程中,他感觉在鹅卵石上的脚掌越来越疼,请用学过的知识解释这个现象。
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【解析】当他游泳回来时,从海水中逐渐走上岸的过程中,人体排开海水的体积逐渐变小,而海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,人受到的浮力逐渐变小,人的重力不变,所受的支持力变大,脚底受到的压力变大,由p=可知,受力面积一定时,脚底受到的压强逐渐变大,所以他感觉踩在鹅卵石上的脚掌越来越疼。
答案:见解析
PAGE练习(五)
认识浮力、阿基米德原理
建议用时：30分钟
INCLUDEPICTURE "../第一组.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../第一组.tif" \* MERGEFORMAT __认__识__浮__力
1．(2021·烟台期中)关于浮力，下列说法中正确的是( )
A．沉入水底的物体不受浮力
B．物体受到的浮力大小与物体的形状无关
C．浸在液体中的物体，上浮时受浮力，下沉时不受浮力
D．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力
2．(2021·广州期末)如图所示，一块长方体正立静止在水中，已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10 N，下表面受到水的压力为8 N，上表面受到水的压力为3 N，则该长方体受到的浮力为( )
A.5 N B．11 N C．21 N D．51 N
3．如图甲所示，金属块挂在弹簧测力计下方，将金属块慢慢放入水中，弹簧测力计的示数逐渐减小，如图乙是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图像。当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为( )
A．5 N B．3 N C．2 N D．1 N
4．(2021·天津期末)冰山、游船、鸭子都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底却漂浮在水面，这是因为它们受到了__ __力的作用，施力物体是_ _。
5．如图所示的三个实验中，能够说明浮力产生原因的是图__ __。(选填“甲”“乙”或“丙”)
6．(2021·佛山期末)如图所示，请画出小黄鸭所受浮力的示意图。
7．小明同学在探究浮力的实验中：
(1)如图甲所示，把半径为3 cm、密度均匀的实心小球A用细线挂在弹簧测力计上测得其重力为__ __N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变__ __。
(2)他又将小球A缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向是竖直向__ __，当小球顶部距水面7 cm时弹簧测力计示数为1.9 N，如图乙所示，小球受到的浮力大小是__ __N。
(3)为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱B和C，B箱下部有一圆孔与C箱相通，他将上下表面是橡皮膜的透明空心立方体M放在圆孔上紧密接触，并向B箱中加入适量的水使M浸没且沉在箱底，如图丙所示。现往C箱加水至与M下表面相平时，M下表面橡皮膜__ __(选填“受到”或“不受”)水的压力作用，继续向C箱中加水至M上下表面橡皮膜形变程度相同时，则M上下表面受到水的压力__ __(选填“相等”或“不相等”)；再向C箱中加一定量的水，M上下表面形变程度如图丁所示，则下表面受到水的压力__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。
INCLUDEPICTURE "../第二组.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../第二组.tif" \* MERGEFORMAT 阿基米德原理
1．(2021·临沂模拟)埃及时间2021年3月23日上午8时，中国台湾长荣集团旗下巴拿马籍货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅。为了帮助“长赐号”脱困，下列方案最可行的是( )
A．增大河水的密度
B．深挖河道，增大河水的深度
C．直接使用机械牵引
D．一点点卸载货物，减少自重
2．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上的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变化的图像，g取10 N/kg。根据图像信息，下列判断正确的是( )
A．该金属块重力的大小为34 N
B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
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3.4×103 kg/m3
3．(2021·长沙期中)小明同学走在放学回家的路上，回想起老师教过的浮力知识，人在空气中__ __(选填“会”或“不会”)受到浮力。小明的质量是50 kg，他知道人的密度与水的密度差不多，人在空气中受到的浮力是__ __ __。
(ρ空气＝1.29 kg/m3，g取10 N/kg)
4．(2021·深圳期中)如图所示，同一个圆锥，正挂时如图甲，倒挂时如图乙，都浸没在水中，则圆锥正挂时受到的浮力__ __(选填“大于”“小于”或“等于”)倒挂时受到的浮力。若这个圆锥正挂时细线受到的拉力为6 N，受到的浮力为
4 N，则这个圆锥的质量是__ __kg(g取10 N/kg)。
5．如图所示，将易拉罐逐渐按入水中时，明显感觉手受到的反抗力越来越大，从烧杯中溢出的水也越来越多，由此猜测浸入液体中的物体所受到的浮力与物体浸入液体的__ __有关，图中的__ __对比可验证该猜想。对比③⑥可发现浸入液体中的物体所受到的浮力还与液体的__ __有关。
6．(2021·岳阳中考)如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2 N(不计袋子厚度和重力)；
(2)乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2 N，此时水袋所受浮力为__ __N；
(3)丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力__ __(选填“变小”“不变”或“变大”)；
(4)丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0 N。由此__ __(选填“能”或“不能”)得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
(5)设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮__ __G排(选填“＝”或“≠”)。
7．(2021·淄博质检)如图所示，054A型导弹护卫舰是中国人民解放军海军最新型的巡防舰，排水量为4 200 t，当054A型导弹护卫舰满载人员和装备在长江航行时：
(1)它所受江水的浮力是多少N
(2)如果江水的密度为1.0×103 kg/m3，此时护卫舰排开水的体积是多少？(g取
10 N/kg)
【备选习题】
(2021·大连模拟)盛夏时节,小明到海里游泳,当他游泳回来时,从海水中逐渐走上岸的过程中,他感觉在鹅卵石上的脚掌越来越疼,请用学过的知识解释这个现象。
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