2023浙教版科学七升八暑假培优训练（一）：浮力的产生【含解析】

浮力的产生
1.如图所示，关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（ ）

A．图甲所示，当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度，孔明灯才上升
B．图乙所示，轮船从长江驶入海洋的过程中，浮力变大
C．图丙所示，良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
D．图丁所示，潜水艇下沉过程中，重力不变，浮力变小
2.水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明取3个草莓先用盐水浸泡，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的个数是（　　）

①草莓a的密度小于草莓b的密度 ②草莓a在盐水中受到的浮力大
③草莓c在盐水和清水中所受浮力相等 ④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
3．在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，如图所示进行了甲、乙、丙、丁四步实验操作。下列相关说法正确的是（ ）

A．通过甲、乙两步目的是测出物体排开液体的重力
B．乙步骤中，溢水杯底部所受水的压强变大
C．该实验步骤不太合理，会导致物体排开液体所受重力的测量值偏大
D．乙实验过程如果物体触底且与底部有挤压，物体受到的浮力不变
4.如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装有适量水的塑料瓶中，使其恰好能漂浮在水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，小玻璃瓶就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来，调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是（　　）

A．用力抓握塑料瓶，塑料瓶内气压变小 B．松开塑料瓶，部分水从小玻璃瓶口流入
C.小玻璃瓶下沉时受到塑料瓶中水的压强不变 D.小玻璃瓶悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等
5.下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（ ）
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
6.弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯(可看成柱形)上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法错误的是( )
A.物体的体积是400cm
B.物体的密度是2.25×103kg/m3
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
D.物体完全浸没后与最初时相比，烧杯底部受到水的压力增大了5N
7．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，各图中物体A均处于静止。实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N和2.8N。已知盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（　　）

A．实验甲、乙、丙，可探究浮力大小跟液体深度是否有关
B．实验乙中弹簧测力计的示数小于2.8N
C．实验丙中物体A受到的拉力为1.2N
D．实验丙中物体A浸没在盐水中后，盐水对容器底的压力比物体A没有放入盐水时增大了1.2N
8.利用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是（　　）
A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响
B．通过计算可知实验所用物块的密度为1.5g/cm3
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越小
D．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总是相等
9.在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求：
（1）分析图像可知，圆柱体重力是________N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是________N；
（3）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越________（选填“大”或“小”）；
（4）圆柱体的密度是________kg/m3
10.阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开 的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体 排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和 浸入液体中的深度有关。为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和 铁块进行了如图所示的实验。
（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的 ________进 行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力 计的示数可以知道铜块所受到的浮力 ________（选填“大于”、“等于”或“小于”） 铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度________（选填“有关” 或“无关”）。
（2）小刚根据图中 B、C、D 三步进行对比分析发现，随着物体浸入液体中深度的增加， 物体所受到的浮力也在变大，于是他就得出物体所受浮力大小跟浸入液体中的深度有关 的结论。你认为小刚结论是 ________的（选填“正确”、“错误”），原因是：________。
11.如图是探究浮力大小影响因素的实验。
（1）丁图中圆柱体所受浮力为________牛。
（2）换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小跟________的关系。
（3）要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是________。
12.如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm。弹簧测力计挂着重为10N的物块.现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）。求：
（1）物块受到的浮力
（2）弹簧测力计的示数
（3）物体的密度
答案及解析
1.A
【解析】A．孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度，使浮力大于自身重力，孔明灯向上升，故A正确；
B．轮船始终漂浮在液面上，浮力始终等于轮船的总重，总重力不变，浮力不变，故B错误；
C．良种沉底，所受浮力小于自身的重力，次种漂浮在液面上，浮力等于自身重力，故C错误；
D．潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的，当潜水艇下沉过程中，水舱吸水，重力增加，故D错误。
2.B
【解析】由图得，草莓a在盐水中漂浮，草莓a密度小于盐水密度；草莓b在盐水中悬浮，草莓b密度等于盐水密度，则草莓a的密度小于草莓b的密度，故①正确；草莓a在盐水与水中均漂浮，由浮沉条件得，草莓a在盐水与水中受到得浮力均等于草莓a的重力，所以草莓a在盐水与水中受到的浮力一样大，故②错误；草莓c在盐水和清水中均沉底，排开液体体积相同，盐水密度较大，由得，草莓c在盐水中所受浮力较大，故③错误；④两容器中有草莓时，容器总质量相等，对水平桌面的压力相等，对水平桌面的压强相等，故④正确，故ACD错误，B正确。
3．D
【解析】A．如图甲，用测力计测出某物体所受的重力，如图乙，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出此时测力计的示数，根据称重法可以得到物体受到的浮力，故A错误；
B．乙步骤中，物体浸入水中，溢水杯仍然是满的，深度不变，由p=ρgh可知溢水杯底部所受水的压强不变，故B错误；
C．实验中先测量小桶和溢出水的总重力，再测量空桶的重力，由于桶壁、桶底挂水珠，使得空桶质量偏大，根据G排=G桶和水-G桶得到G排减小，即排开水所受重力的测量值偏小，故C错误；
D．乙实验过程如果物体触底且与底部有挤压，物体全部浸入水中，排开水的体积不变，由F浮=ρ水gV排可知浮力不变，故D正确。
故选D。
4.D
【解析】AD．将小玻璃瓶装适量的水倒扣装满水的塑料瓶中，使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上，挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，塑料瓶内气压变大，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，瓶内水的质量增加，重力大于浮力时，浮沉子下沉；当重力等于浮力时，浮沉子悬浮；当重力小于浮力时，浮沉子上浮，故A错误，D正确；
B．松开塑料瓶，瓶内空气体积变大，塑料瓶内气压变小，部分水从小玻璃瓶口流出，故B错误；
C．小玻璃瓶下沉时，处于液体中的深度变大，由p=ρgh可知小玻璃瓶受到的压强变大，故C错误。
故选D。
5.A
【解析】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，当浮力增大时，人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知，在从①→②的过程中，人排开水的体积不断增大，从②→③→④，人排开水的体积不变，从④→⑤，人排开水的体积减小，因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②，故A正确，而B、C、D错误
6.D
【解析】根据图象，分析出物体的重力G，完全浸没时的拉力F，从而可根据F浮=G-F求出完全浸没时的浮力，即最大浮力，利用阿基米德原理求完全浸没时排开液体的体积，即物体的体积；利用物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度；物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N，物体受到的浮力F浮=F下-F上，据此求物体下表面受到的液体压力；烧杯底部受到水的压力的增大值其实等于浸没时物体受到的浮力，据此分析计算即可。
由图象知，当物体未浸入水中时，弹簧测力计的示数为9N，则物体重力G=9N；
当物体完全浸没时，拉力F=5N，
则该物体受到的最大浮力：F浮=G-F=9N-5N=4N；
物体的体积：；
故A正确不合题意；
物体的质量：；
物体的密度：；
故B正确不合题意；
物体刚浸没时上表面受到水的压力为0N，
物体受到的浮力F浮=F下-F上=4N，
物体下表面受到的液体压力：F下=F浮=4N，故C正确不合题意；
物体完全浸没后与最初时相比，烧杯底部增大的压力其实就等于物体受到的浮力，即压力增大了4N，故D错误符合题意。
7．D
【解析】A．比较甲、乙、丙图可知，乙、丙两图，液体的密度不同，物体所处深度相同，不能探究浮力大小跟液体深度是否有关。故A错误；
BC．在丙图中，弹簧测力计示数为2.8N，根据称量法，物体在丙图中所受浮力
对比乙丙两图，物体排开液体体积相同，但是乙图中水的密度小于丙图中盐水的密度，所以物体A在水中所受浮力小于在盐水中所受浮力。由可知：乙图中弹簧拉力大于丙图中的2.8N。故BC错误；
D．丙图中物体A受到的浮力为1.2N，液体对A的浮力与A对液体的压力为相互作用力，根据相互作用力知识可知：盐水对容器底的压力比物体A没有放入盐水时增大了1.2N。故D正确。
8.D
【解析】A．物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水；故A错误；
B．由测力计的示数可知，物体的重力G＝2N，物体的质量为
物体浸没水中后的浮力 F浮＝G﹣G′＝2N﹣1N＝1N
由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积
物体的密度为
故B错误；
C．左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，受到的浮力变大，故弹簧测力计的示数变小；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，弹簧测力计的示数不再变化；故C错误；
D．根据称重法可知：左边的弹簧秤示数F＝G﹣F浮；则弹簧秤变化量ΔF＝F浮；右边的弹簧秤示数F′＝G桶+G排；则弹簧秤变化量ΔF′＝G排；根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；所以物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等，故D正确。
故选D。
9.（1）12 （2）8 （3）大 （4）1.5×103kg/m3
【解析】分析由题知，物体缓慢下落，整个过程中物体受力平衡，图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系：
（1）分析图象AB段，物体还未浸入水中，由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重；
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析（如右图所示）求其受到的浮力；
（3）分析BC段，为物体慢慢浸入液体，至到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮
力的变化；
（4）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；由公式G=mg求出质量，再由m求出物体的密度。
【解答】（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F=12N。
（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，G-F拉=12N-4N=8N。
（3）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，啡在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大。
（4）由阿基米德原理F浮=液gV排，得V排=8N÷1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3，因为物体是全部浸没，所以V物=V排=8×10-4m3；根据公式G=mg，m=V，可得
10.（1）AE和BD；等于；无关
（2）错误；探究过程不完整，没有探究物体浸没后受到的浮力大小和进入液体深度的关系。
【解析】（1）在进行探究实验时，如果涉及多个因素我们可以用控制变量法进行研究，控制变量设置对照实验时，对要研究的变量进行控制使之不同，而使其余的量保持相同，实验中出现的不同现象就与这一控制的因素有关，从而得出结论。
（2）在研究浮力大小与浸入液体深度的关系时，根据控制变量法设置对照实验的原则，只能使浸入深度发生变化，而使其它的因素都相同。据此可进行判断。
【解答】（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚选取的实验组要满足物体的密度不同而使其余的因素都相同，所以通过铜块和铁块在水中受到的浮力进行比较得出结论，铜块浮力通过AE，铁块浮力通过BD，所以应该选取图中的AE和BD进行对比。由AE知铜块受到的浮力为4.4N-3.9N=0.5N，铁块受到的浮力为4.0N-3.5N=0.5N，所以铜块所受到的浮力等于铁块受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度无关。
（2）在研究浮力大小与浸入液体深度的关系时，根据控制变量法设置对照实验的原则，只能使浸入深度发生变化，而使其它的因素都相同。而题中小刚选取了图中的B、C、D进行对比，由于三者浸入液体的体积没有保持一致，随浸入的深度增大排开液体的体积也在增大，所以通过B、C、D得出物体所受浮力大小跟浸入液体中的深度有关 的结论，是错误的。原因是：探究过程不完整，没有探究物体浸没后受到的浮力大小和进入液体深度的关系。
11.（1）5
（2）液体密度（或“液体种类”）
（3）先用测力计测出空桶的重，再测出圆柱体浸入水中时桶和排开水的总重
【解析】（1）通过甲图得到圆柱体的重力G，然后根据丙图利用F 浮力=G-F拉计算浮力；
（2）哪个因素发生变化，就是探究浮力和它的关系；
（3）浮力的大小已经计算出来，关键是测得排开水的重力，可利用装水小桶的总重力和空桶重力之差计算。
【解答】（1）根据甲图可知，圆柱体的重力为6N，
因为浮力与排开水的体积大小有关，与深度无关，
所以丁图中和丙图中浮力相等，即：F浮力=G-F拉=6N-1N=5N；
（2）换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，因为液体的密度发生变化，所以探究浮力大小与液体密度的关系；
（3）要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是 ： 先用测力计测出空桶的重，再测出圆柱体浸入水中时桶和排开水的总重 。
12.（1）物块受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N；
（2）弹簧测力计的示数为：F拉=G-F浮=10N-4N=6N；
（3）物块的体积为：；
物块的密度为：。
【解析】（1）已知溢出水的质量根据公式F浮=G排=m排g计算即可；
（2）已知物块的重力和它受到的浮力根据公式F拉=G-F浮计算测力计的示数；
（3）首先根据计算物块的体积，然后根据公式计算物块的密度。