10.3 物体的浮沉条件及应用 同步强化练习（含解析）

10.3 物体的浮沉条件及应用 同步强化练习
一、单选题
1. 如图，小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，对这一情景分析正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了 B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了 D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
2. 下列设备和器材中，利用浮力的是( )
A. 抽水机 B. 气压计 C. 热气球 D. 铅垂线
3. 水平桌面上，甲、乙、丙三个同规格容器内各装有液体，小明将完全相同的三个小球分别放入三个容器内，小球静止时状态如图所示，此时三个容器中的液面相平，三个容器底部受到的液体压强大小关系是( )
A. B. C. D.
4. 密度为的实心木块，轻放于足够深的水中，木块静止后，浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A. B. C. D.
5. 一物体漂浮在水中，有体积露出水面，则物体的密度为( )
A. B. C. D.
6. A、是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度、的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法判断
7. 将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，它所受到的( )
A. 向上、向下压强差不等，浮力相等 B. 向上、向下压强差不等，浮力不等
C. 向上、向下压强差相等，浮力不等 D. 向上、向下压强差相等，浮力相等
8. 小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重，并将一端封闭，制作了一只简易密度计；将其先后放入甲、乙两杯液体中，当密度计静止时，两杯中液体深度相同，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B. 密度计的刻度线，越往上标注的密度值越大
C. 密度计放入后，乙杯中液体对容器底的压强更大
D. 适当减小配重，可以增大该密度计两条刻度线之间的距离，使测量结果更精确
9. 一般潜水艇从长江某基地赴东海执行任务的过程中( )
A. 潜水艇在水中潜行时所受浮力一直小于自身重力
B. 潜水艇在水中可以通过改变浮力大小来实现自身的沉浮
C. 潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
D. 潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
10. 我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片。当飞机飞回航母后( )
A. 航母将浮起一些，排水量减小，所受浮力减小 B. 航母将沉下一些，排水量增大，所受浮力增大
C. 航母将沉下一些，排水量减小，所受浮力减小 D. 航母始终漂浮，排水量不变，所受浮力不变
二、填空题
11. 一个物体所受的重力为，将其全部浸没在水中时，排开的水所受的重力为，此时它所受的浮力为________，放手后物体将________选填“上浮”“下沉”或“悬浮”．
12. 一个重为的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是______：若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将______选填“变大”、“不变”或“变小”。
13. 如图所示，水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水，水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为和，缸对桌面的压强分别为和两只玩具鸭受到的浮力分别为和，则它们的大小关系为：______，______，______，若乙图中小玩具鸭的质量为，它排开水的体积是______。
14. 如图所示，、两物块以不同方式组合，分别静止在甲、乙两种液体中，由此可判断 ；若物块在两种液体中受到的浮力分别为、，则 填“”“”或“”
15. 如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为，则气球受到的浮力______选填“”“”或“”；若水温升高，石块将______选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”。
16. 如图所示，“”和“”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在______填“江水”或“海水”中停泊。轮船的排水量为，在海水中满载时受到的浮力是______；轮船在江水中，船底处的压强是，船底浸入水中的深度是______。取，，
三、实验探究题
17. 为了测定一石块的密度，实验中学物理兴趣小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验：
往量筒内倒入的水；
让小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上如图甲所示，此时水面与刻度线相平；
将石块放入小玻璃杯中，让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上如图乙所示，此时水面与刻度线相平；
取出小玻璃杯，将石块浸没在量筒内的水中如图丙所示，此时水面与刻度线相平．
根据以上数据可知，小玻璃杯的质量为________，石块的体积是________，石块的密度是________．
四、计算题
18. 如图所示，用细线将正方体和物体相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时上表面到水面的高度差为。已知的体积为，所受重力为；的体积为，水的密度，取，求：
上表面所受水的压强；
所受重力大小；
细线对的拉力大小。
答案解析
1.【答案】
【解答】
A、小瓷碗能沉入水底，瓷碗所受的重力不变，因排开的水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故 A错误；
B、小瓷碗漂浮时，根据漂浮条件可以知道：受到的浮力等于它的重力，故B错误；
C、因为瓷碗浸没时是下沉，浮力小于重力，漂浮时浮力等于重力，而小瓷碗重力不变，所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小，所以选项是正确的；
D、小瓷碗下沉过程中重力大于浮力，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解答】
A.抽水机利用了大气压的原理，不符合题意；
B.气压计是测量气压的，没有用到浮力的知识；不符合题意
，热气球利用了浮力作用上升的，符合题意；
D.铅垂线利用了重力的方向竖直向下，不符合题意。
3.【答案】
【解析】解：小球在甲中漂浮，在乙、丙中悬浮，浮力均等于重力，所以小球在三种液体中受到的浮力相等；
由图可知，根据阿基米德原理可知，
三个容器内的液面相平，根据可知，三种液体对容器底部的压强关系为故C正确。
故选：。
4.【答案】
【解答】
因为木块最终会漂浮于水面上，所以，因为， ，所以，故；
故BCD不正确、A正确。
5.【答案】
【解答】
设物体体积为，
由阿基米德原理可知：，
物体漂浮在液面上：，
根据和可得，，
所以，，，
物体排开水的体积，
则物体的密度。
故选B。

6.【答案】
【解析】解：把当做一个物体进行受力分析：
因为漂浮，所以，甲图物体受到的浮力：；
因为漂浮，所以，乙图物体受到的浮力：；
故两种情况下，；根据可知，排开液体的体积也相同，，所以；
故选：。
7.【答案】
【解答】
、长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，故B、不正确；
、由于浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变；长方体物块上下表面受到水的压强差：，由于竖直放置比水平放置上下表面积小，所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等，故D不正确，A正确。
8.【答案】
【解析】解：
A、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，则，即浮力是相同的，故A错误；
B、密度计浸入液体的深度越小，说明液体的密度越大，即密度计越靠近上方的刻度，其相应的密度数值越小，故B错误；
C、由图可知，密度计在乙液体中排开的液体的体积小，根据可知，乙液体的密度大，深度相同，根据可知，乙杯中液体对容器底的压强更大，故C正确；
D、因为密度计漂浮在液体中，则，即，则，增大该密度计两条刻度线之间的距离，即变大，变大，具体做法是：可适当增大配重或用更细的吸管，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：
A、潜水艇在水中潜行时，若所受浮力一直小于自身重力，最终将会沉底，与事实不符；故A错误。
B、潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；故B错误。
、潜水艇从长江赴东海时，排开液体的体积始终等于潜水艇的体积，但液体的密度变大，由浮力公式：可知，液体密度越大，所受的浮力越大，所以潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力，故C错误、D正确。
故选：。
10.【答案】
【解答】
航母原来漂浮在水面上，浮力等于重力；飞机飞回航母后，航母总重增大，但仍然漂浮，所以浮力相应增大；
因为航母受到的浮力增大，在水的密度一定时，由公式知，航母排开水的体积增大，也就是要下沉一些，故B正确，ACD错误。
故选B。
11.【答案】；上浮
【解答】
物体完全浸没时排开液体的重力为，由阿基米德原理可知，物体所受浮力为；物体所受浮力为，自身重力为，浮力大于重力，则物体会上浮，最终漂浮在水面．
12.【答案】；不变
【解析】解：将重为的木块放入装有水的烧杯中，静止时木块处于漂浮状态，所以木块所受浮力的大小为；
木块漂浮，所以木块的密度小于水的密度，
如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，木块的密度不变，水的密度变大，
所以，木块仍然漂浮，所受浮力，所以浮力不变。
故答案为：；不变。
13.【答案】； ； ； ．
【解析】解：
由图和题意可知，甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，玩具鸭放入后水的深度仍然相同，
根据可知，水对容器底部的压强相等，即：；
因甲、乙两个玻璃缸完全相同装满了水时，水的质量相等，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知，甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等；
由于玩具鸭子漂浮，根据漂浮条件和阿基米德原理可知：，即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等，所以漂浮着玩具时玻璃缸对桌面的压力仍然相等，由于玻璃缸完全相同底面积相同，则由可知，此时缸对桌面的压强相等，即：；
甲、乙缸装满了水，玩具鸭子漂浮，根据图示可知，甲缸中鸭子排开水的体积大，
根据阿基米德原理可知，甲缸中鸭子受到的浮力大，即：；
若乙图中小玩具鸭的质量为，则漂浮条件和阿基米德原理可知：，
即：，
所以，，
由可得它排开水的体积：
。
故答案为：；；；。
14.【答案】
【解答】
解：由于、两物体两次静止时处于漂浮或悬浮状态，所以受到的浮力都等于物体受到的重力，即由图知，物体、排开液体的体积：，由可知：；
甲、乙中物块在两种液体中都完全浸没，排开液体的体积相同，根据知，甲受到的浮力大于乙受到的浮力，即。
15.【答案】；上浮
【解析】解：气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。设气球受到的浮力为；石块受到的浮力为
则，
所以则气球受到的浮力；
水温升高时，气球内空气的体积变大，排开水的体积变大，
由，
气球受到的浮力将变大；
石块受到的重力不变，
此时气球和石块受到的浮力大于自重，石块将上浮。
故答案为：；上浮。
16.【答案】海水；； ；
【解析】解：
在海水和江水中，轮船漂浮，浮力和重力相等，即浮力大小不变；因为海水的密度大于江水的密度，根据公式可知，轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积，所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线；
根据阿基米德原理得轮船所受浮力：；
由液体压强公式得，船底浸入水中的深度：。
17.【答案】
【解析】小玻璃杯漂浮于水面时，
，
小玻璃杯漂浮时，浮力等于重力，即，
小玻璃杯的质量．
石块体积．
由图乙知，，
则，
石块的密度．
18.【答案】解：
上表面所受水的压强：
；
、受到的总浮力：
；
因为、恰好悬浮，
所以，
则的重力：
；
受到的浮力：
，
细线对的拉力：
。
答：上表面所受水的压强为；
所受重力大小为；
细线对的拉力大小为。