10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习（含解析）

10.3 物体的浮沉条件及应用 同步练习
一、单选题
1. 一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能悬浮，如图所示。如果轻轻向下触碰一下气球，则金属块和气球( )
A. 先向下运动，然后回到原来的位置 B. 向下运动，最终沉底
C. 向上运动，最终漂浮 D. 都有可能
2. 一塑料块，放入水中静止时，有的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体积没入液体中，则另一种液体的密度为( )
A. B. C. D.
3. 在木棒的一端缠绕几圈细铜丝，制成一支简易液体密度计，将其先后放入盛有甲、乙两种液体的相同烧杯中，处于静止状态，且放入密度计后液面高度相同，如图所示。若密度计在甲、乙液体中所受浮力分别是、，甲、乙两种液体的密度分别是、，甲、乙两种液体对容器底部产生的压强分别是、，则( )
A. B. C. D.
4. 如图所示，潜水艇悬浮在水中时，下列说法错 误的是( )
A. 要使潜水艇下沉，应向水舱充水
B. 要使潜水艇上浮，水舱应向外排水
C. 当潜水艇悬浮在水中时，潜水艇总重等于同体积的水重
D. 潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的
5. 下列属于利用浮力升空的是( )
A. 飞机 B. 飞艇 C. 风筝 D. 遨游的“天宫一号”
6. 据史书记载，我国宋朝治平年间，在今陕西境内发生了一次大洪水，洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来：把拴在一起的两艘大木船装满沙子，然后用绳索一端系住铁牛，拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中，铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是( )
A. 铁牛浸没后，随着深度增加，所受的浮力增大
B. 铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C. 用两艘大木船并装满沙子，是为了减小浮力
D. 卸下沙子的过程中，当木船排开水的体积减小时，铁牛就会被拉起
7. 小明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
8. 将一块质地均匀实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示．若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则
A. 大块沉入杯底，小块漂在水面上 B. 大块、小块都沉入杯底
C. 大块、小块都漂在水面上 D. 大块、小块都悬浮在水中
9. 如图所示中，利用“流体流速越大压强越小”的原理获得升力的是( )
A. 热气球 B. 降落伞
C. 火箭 D. 客机
二、填空题
10. 小竹将重力为的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了的水，物体受到的浮力为 ，则此时物体在水中 选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”。
11. 元宵节是中国的传统节日，这一天全家欢聚，常常煮汤圆以表示庆贺，园园在帮姥姥煮汤圆时发现，生汤圆放入锅中，由于浮力_________选填“大于”“小于”或“等于”重力而下沉，煮熟的汤圆因内部气体受热膨胀，浮力_________选填“增大”或“减小”，致使浮力大于重力，汤圆_________选填“上浮”“悬浮”或“下沉”．
12. 某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中如图。要使潜水艇下潜，应对水舱______选填“注水”或“排水”，在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差______选填“变大”、“变小”或“不变”。
13. 园园煮汤圆时发现，生汤圆放入锅内，由于浮力______选填“大于”或“小于”重力而下沉；煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，浮力______选填“增大”或“减小”，汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为，那么它在上浮过程中未露出水面所受浮力约为______取。
14. 小明用饮料吸管制作了一只简易密度计，将其放入水中时，密度计不能直立，应 选填“增加”或“减少”吸管中铁丝质量。改进后，分别用它测量水和盐水的密度时，吸管浸入液体的深度分别为和，则 测量可乐密度时，吸管上“沾”上许多小气泡，测得的密度偏 。
15. 如图是“远望号”远洋测量船，排水量为吨，满载时受到的浮力为______“远望号”可在南北纬度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力______填“相同”或“不同”。船静止在测控点，水下处船体受到海水的压强为______取。
三、作图题
16. 如图一木块静止在水面上，请作出木块所受重力和浮力的示意图。
四、实验探究题
17. 实验小组利用学到的知识设计如图甲所示装置测量“液体密度”。杯装有水，杯装有未知液体，两根足够长的透明塑料管分别插入、液面以下，并通过软管与密封性良好的针筒连通。实验中向右拉动针筒内的活塞时，观察到塑料管中液面上升，用刻度尺测出两塑料管内外液面高度差分别为、。
当活塞向右拉动时，在______的作用下塑料管中的液面上升。
实验中若塑料管弯曲，对实验结果______选填“有”或“没有”影响。
活塞向右移动一段距离后，测出，，则未知液体的密度______。
若实验中管内水柱中有小气泡，则测得的液体密度与真实值相比______选填“偏大”、“偏小”或“相等”。
若将塑料管两端开口朝下倒插入水和未知液体中，观察到如图乙所示现象，则可判断液体的密度______选填“”、“”或“”。
五、计算题
18. 一只弹簧测力计下挂着一个圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度变化关系的图象。取
求：圆柱体全部浸没时的浮力；
圆柱体的体积；
圆柱体的密度。
答案解析
1.【答案】
【解答】
原来气球和金属块悬浮在水中，，
如果轻轻向下触碰一下气球，气球所处的深度变大，则气球受到水的压强变大，气球的体积变小，气球受到的浮力减小，小于自重，气球和金属块将向下运动，最终沉底；
故选B。
2.【答案】
【解答】
因为塑料块在水中静止时漂浮，所以，即，
又因为塑料块在液体中静止时漂浮，所以，即，
则有，
所以，故C正确。
故选C。
3.【答案】
【解析】解：、同一支密度计的重力一定，由物体漂浮条件可知，密度计漂浮在两种液体中所受浮力大小为：，，即，故A、B错误；
C、如图所示，密度计排开液体的体积关系为：，由公式可知，在浮力大小相同时，液体密度，故C正确；
D、相同烧杯中放入密度计后液面高度相同时，即烧杯内液体深度相同，且液体密度，由液体压强公式可知，
液体对烧杯底的压强，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解答】
A.原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下沉，则重力应大于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应向水舱充水，来增大重力，故A正确；
B.要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于潜水艇浮力不变，则应把水舱中的水排出一部分，来减小重力，故B正确；
C.当潜水艇悬浮在水中时，浮力等于重力，由于潜水艇排开水的体积与潜水艇体积相同，所以潜水艇总重等于同体积的水重，故C正确；
D.由于潜水艇排开水的体积不变，所受浮力不变，则潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的，故D错误。
故选D。
5.【答案】
【解答】
飞机和风筝是靠飞机或风筝上下方所受的压力差形成的向上的升力实现升空的，故A、错；
天宫一号是靠气体的反冲作用而获得动力而升空的，故D错；
飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，从而利用浮力来飞行，故B正确。
故选B。
6.【答案】
【解答】
A、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与深度无关，铁牛浸没后，水的密度不变，排开水的体积不变，所受的浮力不变。故A错误；
B、分析可知，铁牛被冲到河底受到重力和浮力的作用，并且重力大于浮力，所以铁牛还受到河底的支持力的作用。故B错误；
C、用两艘大木船并装满沙子，船仍旧漂浮在水面上，重力增大，浮力也随之增大，所以是为了增大浮力。故C错误；
D、卸下沙子的过程中，木船重力减小，所受浮力减小，根据可知，木船排开水的体积减小时，需要上浮，所以铁牛就会被拉起。故D正确。
故选：。
7.【答案】
【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；
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；当浮力等于重力，就会悬浮在水中；故C正确，不符合题意、B错误，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。
8.【答案】
【解答】
如图所示，将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时处于悬浮状态，则该实心物体的密度等于液体的密度，将该物体切成大小不等的两块后，每一块的密度不变，仍等于液体的密度，所以大块、小块都悬浮在水中。故ABC错误，D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】解：、热气球升空利用的是浮力，与流速越大压强越小没有关系，故A不符合题意；
B、降落伞利用的是浮力，与流速越大压强越小没有关系，故B不符合题意；
C、火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的，与流速越大压强越小没有关系，故C不符合题意；
D、飞机机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，于是产生向上的升力而起飞，故D符合题意。
故选：。
10.【答案】
沉底
11.【答案】小于；增大；上浮
【解答】
汤圆放入锅中，将下沉，说明浮力小于重力，而当煮熟的汤圆因受热膨胀，造成排开液体体积变大，浮力增大，则致使浮力大于重力，则汤圆上浮。
故答案为：小于；增大；上浮。
12.【答案】注水 不变
【解析】解：潜水艇是靠改变自身的重量来实现上浮和下潜的，所以要使潜水艇下潜，应对水舱注水来增大它自身的重量。
在下潜过程中，潜水艇完全浸没在水里，排开水的体积不变，所以所受到的浮力不变。由浮力产生的原因知海水对潜水艇上下表面的压力差不变。
故答案为：注水； 不变。
13.【答案】小于 增大
【解答】
生汤圆放入锅内，体积较小，重力大于浮力，所以下沉，煮熟的汤圆因其内部受热膨胀，体积变大，所受浮力变大，
在上浮过程中未露出水面所受浮力约为：
。
故答案为：小于；增大；。
14.【答案】增加 大于 大
15.【答案】 相同
【解析】解：
船满载时受到的浮力：
；
满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力都等于测量船的重力，而测量船在密度不同的海域，质量不变、重力不变，所以受到的浮力相同；
水下处船体受到海水的压强：
。
故答案为：；相同；。
16.【答案】解：木块静止在水面上，处于漂浮状态，则物体受到的浮力等于重力，即，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如图所示：

17.【答案】大气压 没有 偏大
【解析】解：当活塞向右拉动时，塑料管内气体被抽一部分后气压减小，小于大气压，在大气压的作用下塑料管中的液面上升。
液体压强只与液体密度和深度有关，所以若塑料管弯曲，对实验结果没有影响。
大气压作用下，左右两塑料管中液体上升，且两塑料管液体压强相等，所以；
即：，
。
若实验中管内水柱中有小气泡，管中水面变高，即变大，则测得的液体密度与真实值相比偏大。
由图乙知，左右两管中液面低于容器液面，管内气压大于外界大气压，两管中液面高度差产生压强相等，
左管中水面高度差大于右管中液体液面高度差，根据可知，。
故答案为：大气压；没有；；偏大；。
18.【答案】解：圆柱体没有浸在液体中时，弹簧测力计示数等于物体的重力大小，即；
物体浸在液体中的体积越来越大，物体受到的浮力越来越大，弹簧测力计示数越来越小，物体浸没后，浮力不再改变，弹簧测力计示数不再改变为；
故浸没时圆柱体受到的浮力为；
圆柱体浸没在水中后；
圆柱体的质量；
圆柱体的密度为。
答：圆柱体全部浸没时的浮力为；
圆柱体的体积；
圆柱体的密度为。