华师大版八上科学《第3章浮力》练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
八上科学《第3章浮力》 练习
一、选择题
1．同一物体分别漂浮在水面和煤油液面时，它受到的浮力（　　）
A．一样大 B．漂浮在水面时大
C．漂浮在煤油液面时大 D．无法比较
2．2012年11月26日，我国航母歼﹣15舰载机在“辽宁舰”上起降成功，航母的舰载机飞离航母后，则有（　　）
A．航母将上浮，所受浮力减小 B．航母将下沉，所受浮力增大
C．航母将下沉，所受浮力减小 D．航母始终漂浮，所受浮力不变
3．水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 100克的水，则下列判断中正确的是（　　）
A．小球所受浮力可能等于 1 牛 B．小球的质量可能小于 100克
C．小球的体积一定等于 100厘米3 D．水对烧杯底的压强一定增大
4．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
5．先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），然后放入一块重2牛的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图所示）．则（　　）
A．溢水杯底部受到水的压强增大，小烧杯中水的重力大于2牛
B．溢水杯底部受到水的压强减小，小烧杯中水的重力小于2牛
C．溢水杯底部受到水的压强不变，小烧杯中水的重力等于2牛
D．溢水杯底部受到水的压强增大，小烧杯中水的重力小于2牛
6．如图所示，将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面6cm，g取10N/kg，则下列说法正确的是（　　）
A．木块受到的浮力为6N B．使木块完全浸没需要6N向下的力
C．木块的密度是0.6g/cm3 D．木块底部受到水向上的压强为103Pa
7．如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，第二次如乙图所示横浮在水面上，则下列有关说法正确的是（　　）
A．第二次浸入水中的体积变大了 B．第二次浸入水中的体积变小了
C．第二次浸入水中的体积与第一次相同 D．第二次受到的浮力比较大
8．如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球恰好处于水面下，水的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0℃的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（　　）
A．先不变，后变小 B．先不变，后变大
C．先变大，后变小，沉底后不变 D．先变大，后变小，4℃时最大
9．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（　　）
A．浮冰受到的浮力在增大 B．浮冰受到的浮力大小不变
C．浮冰在水中的体积在减小 D．北极熊受到的支持力在减小
10．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．水面上升 B．容器底部受到的液体压强不变
C．液面下降 D．试管底部受到的液体压强不变
11．把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为V1（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为V2（如图乙），忽略细针的体积。则（　　）
A．木块的质量为ρ水V2 B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大
C．木块全部压入水中静止时细针对木块的压力大小为ρ水gV2 D木块的密度为ρ水
二、填空题
12．轮船大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为0.8万吨，它的排水量为2.0万吨，当它满载在海上行驶时所受浮力为 　 　N。
13．如图所示，弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块浸没在装有水的容器中，容器底有一个由阀门控制的出水口。打开阀门缓慢放水，此过程中合金块始终不与容器底部接触，弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。由图可知，合金块的重力为 　 　N，此过程中合金块受到的最大浮力为 　 　N，合金的密度为 　 　g/cm3
14．用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为 　 　N，放手后物体将 　 　（选填““上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为 　 　N，排开水的体积是 　 　m3。
15．在探究“影响浮力大小的因素”时，小琪做了一系列实验（实验装置及相关数据如图所示）．请回答以下问题：
（1）物体A在②中所受的浮力大小为 　 　牛；
（2）对比实验①、②、③可得出结论：浮力大小与 　 　有关；
（3）在图③中，若物体A．完全浸没到盐水后，继续向下移动，则烧杯底部所受的液体压强会 　 　。（填“变大”、“变小”或“不变”）
16．木块A重为3N，体积为500cm3，如图所示，用细线拉着A浸没于盛水的圆柱形容器中，木块A受到的浮力是　 　N，若剪断绳子，则木块静止时受到的浮力是　 　N。
17．如图为一边长为3厘米×3厘米×3厘米，密度为0.9×103千克/米3的塑料块，将塑料块放入50℃的硝酸钾饱和溶液中，塑料块浮于液面上（如图），露出液面的高度为1.9厘米．g＝10N/kg，求：
（1）此时塑料块受到的浮力为 　 　牛顿；
（2）50℃时，100克水中最多可溶解硝酸钾的质量 　 　（填“大于”“等于”“小于”）80克；若将溶液降温到20℃时，可观察到的现象是 　 　；若要看到塑料块上浮，应采用的方法是 　 　．
18．一只质量为500g的容器放在水平桌面上，若容器的底面积为400cm2，则桌面受到的压强为　 　Pa．将体积为5×10﹣5m3实心金属球连接在一根弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部，向容器中缓缓倒入水，直到小球完全浸没在水中，如图所示。已知弹簧对球向上的弹力为3.95N，则该实心金属球的密度为　 　kg/m3．
19．将棱长为2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲所示），钢绳的拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化，如图乙所示，其中反映浮力随h变化的图线是　 　（选填序号）；物体浸没后所浮力大小为　 　N；根据图象可知，该物体的重力为　 　N．
20．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是：　 　。如果不加改正，会导致浮力F浮　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　 　，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，
ρ铁＝　 　（水的密度用ρ水表示）。
三、计算题
21．如图甲所示，弹簧秤下用细线系一个高为0.1m的铝合金圆柱体，静止悬停在空的圆柱形水槽中，水槽的底面积为0.12m2。水槽上方有一水龙头，水匀速注入水槽，每秒流出水的体积1×10﹣4m3，开启水龙头瞬间开始计时，直到水槽内水满溢出为止。铝合金圆柱体始终保持静止，弹簧秤的示数与时间的关系如图乙所示，g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，试根据图中数据，求：
（1）铝合金圆柱体的密度；
（2）100s时槽内的水对底面的压强。（液体压强计算公式为ρ＝ρ液gh）
22．小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g＝10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
23．如图所示，将一个体积为1.0×10﹣3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．当容器中倒入足够的水使木块被浸没时。求：
（1）木块浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）细线对木球的拉力；
（3）剪断细线后，当木块处于静止时，木块露出水面的体积是多少？
（4）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少？
24．如表为硫酸密度与硫酸溶液中的溶质的质量分数对照表（20℃）
密度（g/mL） 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
质量分数（%） 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物块A，其体积为500cm3，密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg，将物块A放入该溶液中静止后如图所示，此时物块A有的体积露出液面。
（1）求物块A静止时受到的浮力大小？
（2）求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少？
（3）往该溶液中加入1kg水后，该硫酸溶液溶质质量分数为多少？
（4）要使物块A全部浸入溶液中，至少需要往容器中加水多少千克？（容器足够大，加水后溶液不溢出。）
参考答案与试题解析
一．选择题（共11小题）
1．同一物体分别漂浮在水面和煤油液面时，它受到的浮力（　　）
A．一样大 B．漂浮在水面时大
C．漂浮在煤油液面时大 D．无法比较
【解答】解：同一物体分别漂浮在水面和煤油液面时，根据物体的沉浮条件可知：漂浮在液面上物体所受的浮力一定等于它所受的重力，所以，物体漂浮在水面和煤油液面所受的浮力都等于物体的重力，而物体重力不变，则浮力相等。
故选：A。
2．2012年11月26日，我国航母歼﹣15舰载机在“辽宁舰”上起降成功，航母的舰载机飞离航母后，则有（　　）
A．航母将上浮，所受浮力减小
B．航母将下沉，所受浮力增大
C．航母将下沉，所受浮力减小
D．航母始终漂浮，所受浮力不变
【解答】解：
航母始终漂浮于水面上，由漂浮条件可知，浮力等于重力，即F浮＝G，当舰载机起飞后航母的重力G减小，因航母仍处于漂浮状态，故所受浮力F浮要减小；
因浮力减小，由阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，排开水的体积减小，航母将上浮一些。
故选：A。
3．水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 100克的水，则下列判断中正确的是（　　）
A．小球所受浮力可能等于 1 牛
B．小球的质量可能小于 100克
C．小球的体积一定等于 100厘米3
D．水对烧杯底的压强一定增大
【解答】解：（1）假设烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，
则小球所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N，
因F浮＝G排＝m排g＝G球＝m球g，
所以，小球的质量：
m球＝m排＝100g，
排开水的体积：
V排＝＝＝100cm3＜V球，
放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。
（2）假设烧杯原来装满水，小球沉入水底，
小球所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N，
因F浮＝G排＝m排g＜G球＝m球g，
小球的质量：
m球＞m排＝100g，
排开水的体积：
V排＝＝＝100cm3＝V球，
放入小球后水深不变，对容器底的压强不变。
（3）假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大。
综上可知，A正确、BCD错误。
故选：A。
4．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
【解答】解：
（1）根据p＝ρgh可知水平与竖直放置在水中向上、向下压强差分别为：Δp水平＝ρ水g（h下﹣h上）＝ρ水ga，Δp竖直＝ρ水g（h下′﹣h上′）＝ρ水gb，由图可知：a＜b，所以，Δp水平＜Δp竖直
，故CD错误；
（2）由于是同一长方体放置在水中出浸没状态，则排开水的体积相同，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知受到的浮力相等，故A正确，B错误。
故选：A。
5．先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），然后放入一块重2牛的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图所示）．则（　　）
A．溢水杯底部受到水的压强增大，小烧杯中水的重力大于2牛
B．溢水杯底部受到水的压强减小，小烧杯中水的重力小于2牛
C．溢水杯底部受到水的压强不变，小烧杯中水的重力等于2牛
D．溢水杯底部受到水的压强增大，小烧杯中水的重力小于2牛
【解答】解：木块放入溢水杯中，排开的水全部收集到量筒内，
因为p＝ρgh，水的深度h不变，
所以溢水杯底部受到水的压强不变；
因为木块漂浮，
所以木块受到的浮力：F浮＝G木，
又据F浮＝G排，
所以G排＝G木＝2N。
故选：C。
6．如图所示，将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面6cm，g取10N/kg，则下列说法正确的是（　　）
A．木块受到的浮力为6N
B．使木块完全浸没需要6N向下的力
C．木块的密度是0.6g/cm3
D．木块底部受到水向上的压强为103Pa
【解答】解：A、由题意可知，木块排开水的体积为：V排＝10cm×10cm×（10cm﹣6cm）＝400cm3＝4×10﹣4m3，
木块受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3＝4N，故A错误；
B、木块完全浸没时增加排开水的体积：ΔV排＝10cm×10cm×6cm＝600cm3＝6×10﹣4m3，
因此木块完全浸没时增加的浮力：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N，
所以使木块完全浸没需要向下的力：F＝ΔF浮＝6N，故B正确；
C、木块的体积：V＝10cm×10cm×10cm＝1000cm3＝10﹣3m3，
根据物体的浮沉条件可知，木块的重力：G物＝F浮＝4N，
由G＝mg和ρ＝可知，木块的密度：ρ木＝＝＝0.4×103kg/m3＝0.4g/cm3；故C错误；
D、木块底部距离水面的高度；h＝10cm﹣6cm＝4cm＝0.04m，
则木块底部受到水向上的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa，故D错误。
故选：B。
7．如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，第二次如乙图所示横浮在水面上，则下列有关说法正确的是（　　）
A．第二次浸入水中的体积变大了
B．第二次浸入水中的体积变小了
C．第二次浸入水中的体积与第一次相同
D．第二次受到的浮力比较大
【解答】解：
D、因为木块漂浮，
所以F浮＝G木，
木块放法不同，但自重不变，
所以木块受到水的浮力不变；故D错误；
ABC、因为F＝G木＝ρgV排，V排＝，
木块重力不变，水的密度不变，g是一个定值，
所以木块两次排开水的体积相同，故AB错误，C正确；
故选：C。
8．如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球恰好处于水面下，水的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0℃的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（　　）
A．先不变，后变小
B．先不变，后变大
C．先变大，后变小，沉底后不变
D．先变大，后变小，4℃时最大
【解答】解：因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，
所以，小球的密度与此时水的密度相等，受到的浮力和自身的重力相等，
由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，
①当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，小球缓慢上浮、最后漂浮，无论悬浮还是漂浮，小球受到的浮力和自身的重力相等；
②当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，
在水的密度不小于小球的密度时，小球由漂浮变为悬浮，受到的浮力仍和自身的重力相等，
在水的密度小于小球的密度时，小球由悬浮变为下沉，受到的浮力小于自身的重力；
综上可知，小球受到的浮力先不变后变小。故A正确，BCD错误。
故选：A。
9．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（　　）
A．浮冰受到的浮力在增大
B．浮冰受到的浮力大小不变
C．浮冰在水中的体积在减小
D．北极熊受到的支持力在减小
【解答】解：
（1）由题知，浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，随着浮冰的熔化，浮冰的重力减小，北极熊和浮冰的总重力减小，因为F浮＝G总，所以浮冰和北极熊受到的浮力减小；而F浮＝ρ水V排g，所以浮冰排开水的体积减小，故AB错、C正确；
（2）北极熊站在浮冰上，受到的支持力和重力大小相等、大小不变，故D错。
故选：C。
10．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．水面上升
B．容器底部受到的液体压强不变
C．液面下降
D．试管底部受到的液体压强不变
【解答】解：
ABC、如图所示和将铁块取下放入试管中，均为漂浮，浮力都等于重力，即F浮＝G，因为总重不变，所以两种情况下受到的水的浮力不变；
根据F浮＝ρ水V排g知两种情况下排开水的体积不变、水深不变，液面位置不变，根据p＝ρgh知容器底部受到的液体压强不变，故AC错误、B正确；
D、如图，排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积；将铁块取下放入试管中，二者排开水的总体积等于试管排开水的体积；
因为两种情况下排开水的总体积不变，所以将铁块取下放入试管中，试管排开水的体积变大，试管将会下沉一些，则试管底部所处的深度增加，根据p＝ρgh可知知试管底部受到的液体压强变大，故D错误。
故选：B。
11．把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为V1（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为V2（如图乙），忽略细针的体积。则（　　）
A．木块的质量为ρ水V2
B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大
C．木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D．木块的密度为ρ水
【解答】解：（1）木块静止地漂浮在水面上时，F浮＝G；
因为木块所受到的浮力F浮＝ρ水gV1，所以ρ水gV1＝mg，
木块的质量m＝ρ水V1；
木块完全浸入水中时所排开水的体积等于木块的体积，
由题意知木块的体积V＝V2，
则木块的密度：ρ＝＝；故A错误，故D正确；
（2）缓慢下压木块的过程中，溢水杯中水的深度不变，由p＝ρgh可知，溢水杯底部受到水的压强不变，故B错误；
（3）木块完全浸没后的浮力：
F浮′＝ρ水gV2，
木块完全浸没时，由力的平衡条件可得：
F浮′＝F压+G木，
所以手对木块的压力（最大压力）：
F压＝F浮′﹣G木＝ρ水gV2﹣mg＝ρ水gV2﹣ρ水V1g＝ρ水g（V2﹣V1），故C错误；
故选：D。
二．填空题（共8小题）
12．轮船大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为0.8万吨，它的排水量为2.0万吨，当它满载在海上行驶时所受浮力为 　2　×108N。
【解答】解：当它满载在海上航行时，根据阿基米德原理可得，船受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝2×104×103kg×10N/kg＝2×108N。
故答案为：2。
13．如图所示，弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块浸没在装有水的容器中，容器底有一个由阀门控制的出水口。打开阀门缓慢放水，此过程中合金块始终不与容器底部接触，弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。由图可知，合金块的重力为 　9　N，此过程中合金块受到的最大浮力为 　6　N，合金的密度为 　1.5　g/cm3
【解答】解：（1）放水20s时，弹簧测力计的示数已经不变，说明水面低于合金块A的底部，合金块不再受水的浮力影响；合金块完全离开水面后的示数为9N；所以合金块的重力为9N；
（2）弹簧测力计的示数最小时，合金块受到的浮力最大：F浮＝G﹣F＝9N﹣3N＝6N。
（3）合金浸没在水中时，排开水的体积等于合金的体积，
所以合金的体积：V＝V排＝＝6×10﹣4m3，
合金的质量：m＝＝0.9kg，
合金的密度：ρ＝＝1.5×103kg/m3＝1.5g/cm3。
故答案为：9；6；1.5。
14．用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为 　8　N，放手后物体将 　上浮　（选填““上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为 　5　N，排开水的体积是 　5×10﹣4　m3。
【解答】解：
（1）物体受到的浮力：
F浮＝G排＝8N；
（2）∵物体重G＝5N，
∴F浮＞G，
∴放手后物体将上浮；
（3）待物体静止时，漂浮在水面上，
F浮′＝G＝5N，
此时排开水的体积：
V排′＝＝＝5×10﹣4m3。
故答案为：8；上浮；5；5×10﹣4。
15．在探究“影响浮力大小的因素”时，小琪做了一系列实验（实验装置及相关数据如图所示）．请回答以下问题：
（1）物体A在②中所受的浮力大小为 　1.5　牛；
（2）对比实验①、②、③可得出结论：浮力大小与 　液体的密度　有关；
（3）在图③中，若物体A．完全浸没到盐水后，继续向下移动，则烧杯底部所受的液体压强会 　不变　。（填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：（1）物体A浸在水中后，它重力减小了，说明受到了水给它的一个向上托的力，这个力就是浮力；
浮力的大小等于前后两次弹簧测力计示数之差，即F浮＝G﹣G′＝5N﹣3.5N＝1.5N。
（2）浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关，②③中选用的是同一物体都是浸没在液体中，排开液体的体积相同，弹簧测力计示数不同说明浮力不同，因此说明浮力大小与液体密度有关。
（3）图③中，物体A完全浸没在盐水中，尽管改变浸没的深度，但是烧杯中盐水面的高度不再变化，根据液体压强计算公式P＝ρ液gh，烧杯底部受到盐水的压强不变。
故答案为：（1）1.5；（2）液体的密度；（3）不变。
16．木块A重为3N，体积为500cm3，如图所示，用细线拉着A浸没于盛水的圆柱形容器中，木块A受到的浮力是　5　N，若剪断绳子，则木块静止时受到的浮力是　3　N。
【解答】解：
（1）木块浸没在水中，所以V排＝V木＝500cm3＝5×10﹣4m3，
木块受到水的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N；
（2）因为F浮＞G＝3N，
所以若剪断绳子，则木块静止时将漂浮在水面上，
则木块静止时受到的浮力为F浮′＝G＝3N。
故答案为：5；3。
17．如图为一边长为3厘米×3厘米×3厘米，密度为0.9×103千克/米3的塑料块，将塑料块放入50℃的硝酸钾饱和溶液中，塑料块浮于液面上（如图），露出液面的高度为1.9厘米．g＝10N/kg，求：
（1）此时塑料块受到的浮力为 　0.243　牛顿；
（2）50℃时，100克水中最多可溶解硝酸钾的质量 　大于　（填“大于”“等于”“小于”）80克；若将溶液降温到20℃时，可观察到的现象是 　塑料块向下沉一些，同时溶液中有晶体析出　；若要看到塑料块上浮，应采用的方法是 　加入氯化钠等其它物质　．
【解答】（1）塑料块体积V＝3cm×3cm×3cm＝27cm3＝2.7×10﹣5m3；
由公式ρ＝m/v塑料块的质量m＝ρv＝0.9×103kg/m3×2.7×10﹣5m3＝0.0243kg；
由于塑料块漂浮，则所受浮力F＝G＝mg＝0.0243kg× 10N/kg＝0.243N此时塑料块受到的浮力为0.0243N；
（2）50℃时50克水中最多能溶解55克KNO3所以100g水时溶解110gKNO3，可溶解硝酸钾的质量大于80g；
若将溶液降温到20℃时，溶液的密度变小，由公式F浮＝ρ液V排，可以知道，塑料块排开液体的体积变大，所以可观察到的现象是塑料块向下沉一些，同时溶液中有晶体析出，若要看到塑料块上浮，应采用的方法是向溶液中加入氯化钠等其它物质。
故答案为：
（1）0.243；
（2）大于；
（3）塑料块向下沉一些同时溶液中有晶体析出 加入氯化钠等其它物质。
18．一只质量为500g的容器放在水平桌面上，若容器的底面积为400cm2，则桌面受到的压强为　125　Pa．将体积为5×10﹣5m3实心金属球连接在一根弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部，向容器中缓缓倒入水，直到小球完全浸没在水中，如图所示。已知弹簧对球向上的弹力为3.95N，则该实心金属球的密度为　8.9×103　kg/m3．g＝10N/kg。
【解答】解：
（1）桌面受到的压力：
F＝G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，
S＝400cm2＝0.04m2，
桌面受到的压强：
p＝＝＝125Pa；
（2）实心金属球排开水的体积：
V排＝V＝5×10﹣5m3，
受到水的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×5×10﹣5m3×10N/kg＝0.5N，
金属球的重力等于弹簧的弹力加上浮力，
G＝F+F浮＝3.95N+0.5N＝4.45N，
金属球的质量：
m＝＝＝0.445kg，
金属球的密度：
ρ＝＝＝8.9×103kg/m3。
故答案为：125；8.9×103kg/m3。
19．将棱长为2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲所示），钢绳的拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化，如图乙所示，其中反映浮力随h变化的图线是　②　（选填序号）；物体浸没后所浮力大小为　8×104　N；根据图象可知，该物体的重力为　1.6×105　N．（水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）
【解答】解：（1）如图物体从刚接触水面到完全浸没在水中，物体排开水的体积逐渐增大，受到的浮力逐渐增大，受到的拉力逐渐减小，当物体浸没在水中后，物体受到的浮力和拉力保持不变。
根据图象知②表示浮力大小变化，①表示拉力大小变化。
（2）正方体的体积：V＝（2m）3＝8m3，
物体浸没在水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3＝8×104N。
（3）当物体浸没在水中，物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力，这三个力是平衡力，
即G＝F浮+F，
由图象知竖直向上的浮力和竖直向上的拉力大小相等，即F浮＝F＝8×104N，
所以物体的重力：G＝F浮+F＝8×104N+8×104N＝1.6×105N。
故答案为：②；8×104；1.6×105。
三．实验探究题（共1小题）
20．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图：
（1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，请指出该错误是：　溢水杯中没有装满水　。如果不加改正，会导致浮力F浮　大于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排。
（2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　F2﹣F3＝F4﹣F1　，则阿基米德原理得到验证。
（3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝　 ρ水　（水的密度用ρ水表示）。
【解答】解：（1）铁块放入水中前，溢水杯应该是满水的，由图乙可知，溢水杯中没有装满水，此时溢出到小桶内水的体积小于铁块排开水的体积，由m＝ρV和G＝mg可知，溢出水的重力小于铁块排开水的重力，而实验中排开水的重力G排表示溢出到小桶内水的重力，因此此时浮力F浮大于排开水的重力G排；
（2）由图乙可知，铁块的重力G铁＝F2，由图丙可知，铁块浸在水中时弹簧测力计的示数为F3，
根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力：F浮＝F2﹣F3；
由图甲可知，小桶的重力G桶＝F1，小桶和排开水的总重力为F4，
则排开水的重力：G排＝F4﹣F1；
比较F浮与G排的大小关系，如果关系式：F2﹣F3＝F4﹣F1成立，即可验证阿基米德原理；
（3）因铁块浸没在水中，所以，根据F浮＝ρgV排可得，铁块的体积：V＝V排＝＝
由G＝mg可知，铁块的质量：m＝＝，
则铁块的密度：ρ＝＝＝ ρ水。
故答案为：（1）溢水杯中没有装满水；大于；（2）F2﹣F3＝F4﹣F1；（3） ρ水。
四．计算题（共4小题）
21．如图甲所示，弹簧秤下用细线系一个高为0.1m的铝合金圆柱体，静止悬停在空的圆柱形水槽中，水槽的底面积为0.12m2。水槽上方有一水龙头，水匀速注入水槽，每秒流出水的体积1×10﹣4m3，开启水龙头瞬间开始计时，直到水槽内水满溢出为止。铝合金圆柱体始终保持静止，弹簧秤的示数与时间的关系如图乙所示，g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，试根据图中数据，求：
（1）铝合金圆柱体的密度；
（2）100s时槽内的水对底面的压强。（液体压强计算公式为ρ＝ρ液gh）
【解答】解：（1）由图乙可知圆柱体的重力G＝50N，则圆柱体的质量m＝＝＝5kg；
根据称重法计算圆柱体完全浸没时受到的浮力F浮＝G﹣F示＝50N﹣30N＝20N；
由于圆柱体完全浸没，则圆柱体的体积V柱＝V排＝＝＝2×10﹣3m3；
铝合金圆柱体的密度ρ＝＝＝2.5×103kg/m3；
（2）圆柱体的底面积S柱＝＝＝2×10﹣2m2＝0.02m2，
由图乙可知，前60s水面在圆柱体的下方，水的深度为：h＝＝＝0.05m，
水从60s开始接触圆柱体，100s时水面上升的高度：Δh＝＝＝0.04m，
100s时槽内的水对底面的压强p＝ρ水g（h+Δh）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.05m+0.04m）＝900Pa。
答：（1）铝合金圆柱体的密度为2.5×103kg/m3；
（2）100s时槽内的水对底面的压强为900Pa。
22．小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g＝10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
【解答】解：（1）木料的体积：V＝Sh＝0.1m2×0.4m＝0.04m3，
由ρ＝得
木料的质量为：m0＝ρV＝0.5×103kg/m3×0.04m3＝20kg；
木料处于漂浮状态，浮力等于重力即F浮＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
排开水得体积为：V排＝＝＝0.02m3，
没入水中的高度：h0＝＝＝0.2m，
因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线为0.2m；
（2）距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力为：F′浮＝ρ水gV′排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m﹣0.1m）×0.1m2＝300N，
物体的重力为：G物＝F′浮﹣F浮＝300N﹣200N＝100N，
物体的质量为：m物＝＝＝10kg。
答：（1）质量为0的刻度线的位置在0.2m处；
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg。
23．如图所示，将一个体积为1.0×10﹣3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．当容器中倒入足够的水使木块被浸没时。求：
（1）木块浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）细线对木球的拉力；
（3）剪断细线后，当木块处于静止时，木块露出水面的体积是多少？
（4）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少？
【解答】解：（1）木块浸没在水中所受浮力：
F浮＝ρ水gV木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N；
（2）物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，所以拉力：
F＝F浮﹣G＝10N﹣6N＝4N；
（3）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，
由于漂浮，所以F浮＝G＝6N，
由F浮＝ρ水gV排得：
V排＝＝＝6×10﹣4m3，
则V露＝V﹣V排＝1.0×10﹣3m3﹣7×10﹣4m3＝4×10﹣4m3；
（3）木块露出水面处于静止后，水面下降的高度：
Δh＝＝0.01m，
则容器底部所受水的压强减小了：Δp＝ρ液gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa。
答：（1）木块浸没在水中受到的浮力为10N。
（2）细线对木球的拉力为4N；
（3）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积为4×10﹣4m3。
（4）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了100Pa。
24．如表为硫酸密度与硫酸溶液中的溶质的质量分数对照表（20℃）
密度（g/mL） 1.01 1.07 1.14 1.22 1.30 1.40 1.50 1.61 1.73 1.81 1.84
质量分数（%） 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 98
有一物块A，其体积为500cm3，密度为1.30g/cm3。一只容器中盛有某硫酸溶液5kg，将物块A放入该溶液中静止后如图所示，此时物块A有的体积露出液面。
（1）求物块A静止时受到的浮力大小？
（2）求这种硫酸溶液的溶质质量分数是多少？
（3）往该溶液中加入1kg水后，该硫酸溶液溶质质量分数为多少？
（4）要使物块A全部浸入溶液中，至少需要往容器中加水多少千克？（容器足够大，加水后溶液不溢出。）
【解答】解：（1）物块A漂浮在稀硫酸中，其受到的浮力和重力相等，所以静止时受到的浮力为×9.8N/kg＝6.37N；
（2）由于物块A漂浮在稀硫酸中，所以其受到的浮力和重力相等，则6.37N＝ρ×9.8N/kg××（1﹣）
解得：ρ＝1500kg/m3＝1.50g/mL，查表可知这种硫酸溶液的溶质质量分数是60%；
（3）加入1kg水后，该硫酸溶液溶质质量分数为：×100%＝50%；
（4）要使物块A全部浸入溶液中，需加入水，并且使液体密度等于物体A的密度，由表中数据可知硫酸溶液此时的质量分数为40%；
加水的过程中，硫酸质量不变，设加水后溶液的总质量x。
x×40%＝5kg×60%
x＝7.5kg
故所加水的质量：7.5kg﹣5kg＝2.5kg。
答：（1）求物块A静止时受到的浮力为6.37N；
（2）求这种硫酸溶液的溶质质量分数是60%；
（3）往该溶液中加入1kg水后，该硫酸溶液溶质质量分数为50%；
（4）要使物块A全部浸入溶液中，至少需要往容器中加水2.5kg。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网（www.21cnjy.com）