1.3 浮力 培优练习(含解析)

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名称 1.3 浮力 培优练习(含解析)
格式 docx
文件大小 106.4KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-09-18 22:36:31

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1.3 浮力培优练习
一 、选择题
1.下列情况下,不受水的浮力的物体是( )。
A.水中的气泡 B.跨海大桥的桥面
C.水中正在上浮的木块 D.水中正在下沉的石块
2.用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封, 投入江中,就能漂浮在水面上,成为 “漂流瓶 ”。如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是(海
水密度大于河水密度)( )
A.浮力变大, 露出水面体积不变 B.浮力不变, 露出水面体积变大
C.浮力不变, 露出水面体积变小 D.浮力变小, 露出水面体积变大
3.如图(a),在一个较大的容器中盛有水, 水中放有一个木块, 木块上面放有物体 A,此时木块漂浮; 如果将 A 从木块上拿下, 并放入水中,当木块和 A 都静止时(水未溢出),下面说法正确的是( )
A.当 A 的密度小于水的密度时, 容器中水面上升
B.当 A 的密度大于水的密度时, 容器中水面上升
C.当 A 的密度等于水的密度时, 容器中水面下降
D.当 A 的密度大于水的密度时, 将 A 拿下后悬挂在木块下面, 如图(b),容器中水面不变
4.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体, 把体积相同的 A.B 两个实心小球放入甲液体中,两球
沉底; 放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法不正确的是( )
A.小球 A 的质量小于小球 B 的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
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C.小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中容器底对小球 A 的支持力小于对小球 B 的支持力
5.水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲和乙两种不同液体, 将一支密度计分别放入这两种不同
液体中,静止后的情形如图所示,两液面相平。则下列判断正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
6.如图所示, 将一个小球先后放入甲、乙两个盛满不同液体的溢水杯中, 小球在甲杯中漂浮, 在乙杯
中沉底,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为 0.5 牛和 0.4 牛,则下列说法正确的是( )
A.小球在甲杯中受到浮力作用, 在乙杯中不受浮力作用
B.小球在甲杯中受到的浮力为 0.5 牛,在乙杯中受到的浮力小于 0.4 牛
C.小球的质量为 50 克
D.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
7.汤圆刚放入水中时, 会沉入锅底(如图甲),煮熟时则会浮出水面(如图乙),对此下列解释中正确
的是( )
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甲 乙
A.煮熟时,汤圆排开水的体积增大, 导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮
B.煮熟时,水的密度变大,导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮
C.煮熟时,汤圆受到水的浮力不变, 但汤圆的重力变小, 导致浮力大于重力而上浮
D.煮熟时,汤圆受到水的浮力和汤圆的重力都变小,但是浮力仍大于重力而上浮
8.如图所示, 小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根据事
实,下列猜想最符合小江同学研究目的的是( )
A.物体排开水越多,物体所受浮力越大
B.液体密度越大, 物体所受浮力越大
C.物体体积越大, 物体所受浮力越大
D.物体形状不同, 物体受到浮力大小不同
9.三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体, 将烧杯放在同一个水槽中,
静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等
10.2013 年 2 月, 中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现, 从春季至夏
季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中, 若浮标体积保持不变,则( )
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A.浮力变大, 露出海面体积变小 B.浮力变小, 露出海面体积变大
C.浮力不变, 露出海面体积变小 D.浮力不变, 露出海面体积变大
二 、填空题
11.体积均为 200cm3 的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为 1.8N,合金块
重为 6N,则合金块受到的浮力为_ N,木块露出水面的体积为 cm3。
12.将棱长为 0.2m 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。 (水
的密度为 ρ 水=1.0×103kg/m3 ,取 g=10N/kg)
13.如图甲所示,在一个圆柱形容器底部放一个边长为 10cm 的正方体物块,向容器中倒水时,容器中 水的深度 h 和物块受到的浮力 F 浮 的关系如图乙所示。当容器中水的深度为 12cm,物块的状态为
(选填“沉在底部 ”“悬浮 ”或“漂浮 ”)。
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三 、实验题
14.在学习浮力时同学有疑问:浮力大小是否和水的多少有关?10 牛的水能产生多少大的浮力?
(1) 小柯从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是 否和水的多少有关: 先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)。再将木块放入烧杯内的水中,木块处 于漂浮状态(如图乙)。然后他 (填操作),发现木 块仍然漂浮。经分析可知,木块两次受到的浮力都为 牛。从而得出木块漂浮时浮力大小与水
的多少无关。
(2) 小柯进一步开展了如图丙实验。往两个形状相同的塑料盆 A.B 中各加入 10N 的
水, 再将 B 盆放入 A 盆, B 盆漂浮。这时 B 盆所受浮力: F 浮 =GB 盆+10N>10N。继续往 B 盆内加 20N
的水, B 盆仍漂浮。此实验可得结论是 。
四 、解答题
15. “五水共治 ”是浙江省政府推出的环保举措, 为了净化水体、改善河道生态,我市某河塘河面上
放置了水生植物生长的平台——绿色生态浮岛(如图所示)。
(1)为了达到理想的治污效果, 浮岛植物的选择很重要。你认为选择浮岛植物应该考虑哪些因素
①适合水中生长,具有发达的根
②具有较强的抗污、抗病菌能力
③容易培植,生长较快
(2)浮床是浮岛植物生长的固定器, 由耐用的漂浮材料组成。若某组浮床种植了重为 2000 牛的植物
后,则浮床排开水的体积增大了多少?(河水的密度约为 1.0×103 千克/米 3 ,g 取 10 牛/千克)
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1.3 浮力培优练习答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】浮力是物体上下两个表面受到的压力差, 据此分析判断。
水中的气泡、上浮的木块和下沉的石块, 它们的上下两个表面都有压力,肯定受到浮力,故 A.C、D
不合题意;
跨海大桥的桥墩,深埋在海底泥沙里,它的下表面没有水,不受向上的浮力,故 B 符合题意。
故选 B。
2.B
【解析】 漂流瓶在江水和海水中都漂浮, 受浮力等于漂流瓶重,可以得出漂流瓶受浮力大小关系;因 为漂流瓶受浮力相等,知道海水大于江水的密度, 利用阿基米德原理(F 浮=G 排=m 排 g=ρ 液 gV 排)分析排
开水的体积关系,从而得出露出水面体积关系。
因为漂流瓶在海水和江水中都漂浮,所以 F 浮=G,所以漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变;又因 为 F 浮=G 排=m 排 g=ρ 液 gV 排 , ρ 海水>ρ 江水 ,所以排开海水的体积比排开江水的体积小,所以漂流瓶从长 江漂入大海排开水的体积变小,因为 V=V 排+V 露 ,所以标流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大。
B 选项正确。
故选 B
3.D
【解析】(1)(2)(3)木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力,则排开水的体积不变, 不会对水面高度产生影响。比较 A 受到浮力的变化,从而确定排开水的体积变化, 最终确定水面的高
度变化;
(4)将 A 和木块看做一个整体, 比较它们受到浮力的大小变化,从而确定排开水的体积变化,最终确
定水面高度是否改变。
木块始终在水面漂浮,它受到的浮力始终等于自身重力, 则排开水的体积不变,不会对水面高度产生
影响。 a 中,物体 A 在水面漂浮,则它受到的浮力等于重力; 从木块上拿下时,
①如果 A 的密度小于水, 那么它在水里漂浮, 它受到的浮力还等于重力,即浮力不变, 根据阿基米德
原理 F 浮力=ρ 液 gV 排可知,它排开水的体积不变,则容器中水面不变,故 A 错误;
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②如果 A 的密度大于水, 那么它在水里下沉, 它受到的浮力小于重力, 即浮力变小了, 根据阿基米德
原理 F 浮力=ρ 液 gV 排可知,它排开水的体积变小,则容器中水面下降,故 B 错误;
③如果 A 的密度等于水, 那么它在水里悬浮, 它受到的浮力等于重力, 即浮力不变,根据阿基米德原
理 F 浮力=ρ 液 gV 排可知, 它排开水的体积不变, 则容器中水面不变, 故 C 错误;
当 A 的密度大于水的密度时, 将 A 拿下后悬挂在木块下面。将木块和 A 看做一个整体, 则前后它们都 在水面漂浮,它们受到的浮力都等于重力,即浮力保持不变, 那么它们排开水的总体积不变,即容器
中水面高度不变,故 D 正确。
故选 D。
4.C
【解析】沉浮条件: 下沉: ρ 物>ρ 液,G 物>F 浮 ,m 物>m 排 ;悬浮: ρ 物=ρ 液,G 物=F 浮 ,m 物=m 排;上浮:
ρ 物<ρ 液 ,G 物A.乙图中,小球 A 漂浮重力等于浮力;小球 B 下沉,重力大于浮力;所以 B 球的重力大于 A 球的重力;
即 B 的质量大于 A 的质量;故 A 正确;
B、甲图中 A 球下沉, 说明 A 球的密度大于甲中液体的密度;而乙图中 A 球漂浮, 说明 A 球的密度小于
乙中液体的密度;所以甲液体的密度小于乙液体密度; 故 B 正确;
C、甲液体中, 小球的浮力小于重力; 而乙液体中, 小球的浮力等于重力;所以小球 A 在甲液体中受到
的浮力小于在乙液体中的浮力; 故 C 错误;
D、由 A 选项可知, B 的重力大于 A 的重力;而两球的体积相同,则受到的浮力相同;所以 B 球受到的
支持力大于 A 球受到的支持力; 故 D 正确;
故答案为: C。
5.
【解答】解:
AD、同一支密度计放在乙、丙两种液体中都漂浮, 则 F 浮乙 =F 浮丙 =G,即:密度计在乙、丙两种液体中
受到的浮力都等于密度计的重力 G,故 D 错误;
由图知密度计排开液体的体积 V 排甲<V 排乙 ,且 F 浮甲 =F 浮乙,
根据 F 浮 = ρ 液 V 排 g 可得 ρ 液 =,则 ρ 甲 > ρ 乙 ,故 A 正确;
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B、由图可知两液体液面相平, ρ 甲 > ρ 乙 ,甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强大,
故 B 错误;
C、由 AD 可知,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 C 错误;
故选: A.
6.C
【解析】物体漂浮在液体表面, 物体密度小于液体;物体下沉,则物体的密度大于液体密度。
甲和乙都在杯子中, 和水接触, 所以甲乙都有收到浮力。物体受到的浮力等于排开液体体积的重力,
所以甲受到的浮力是 0.5N,乙受到的重力是 0.4N,而小球在甲中漂浮, 浮力等于重力, 所以甲球的重 力为 0.5N,质量为 50 克。小球在甲中漂浮,所以小球的密度小于甲液体的密度。小球在乙中下沉, 所
以乙的密度小于小球的密度,所以甲液体密度大于乙的密度。
7.A
【解析】(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据公式F浮 = p液g排可知,物体排开水的体积越大, 受到的浮力就越大。
A.煮熟的汤圆由于体积增大, 因此排开水的体积也增大, 根据F浮 = p液g排可知,它受到水的浮力增
大;当浮力大于重力时就上浮, 故 A 正确;
B.当汤圆煮熟时,水的温度很高,那么水的密度不应变大反而会变小, 故 B 错误;
C.汤圆本身是封闭的,它的重力几乎不发生变化, 故 C 错误;
D.煮熟时, 汤圆的浮力增大但重力不变, 故 D 错误。
故选 A.
8.A
【解析】根据题目描述的操作过程, 分析其中变化的因素,从而确定探究的目的。
小江同学将浮于水面的盆子慢慢向下按, 则盆子排开水的体积变大,而用力越大, 说明盆子受到的浮
力增大,因此小江同学的研究目的为物体排开水越多,物体所受浮力越大。
故 A 正确, 而 B、C、D 错误。
故选 A.
9.B
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【解析】(1)判断烧杯排开水的体积,由浮力的公式 F 浮=ρgV 排判断浮力的大小;
(2)(4)根据 F 浮=G 判断出烧杯与液体总重力的关系, 进一步得出液体的重力关系,再利用 G=mg 判断
出液体质量的关系, 最后利用密度公式得出三种液体的密度关系;
(3)对丙进行受力分析可知: F 浮=G 杯+G 丙液 ,然后分别用阿基米德原理的应用、重力公式和密度公式
表示浮力和重力,进一步得出丙液体密度与水密度的关系。
由图可知: V 甲排<V 丙排<V 乙排;
由 F 浮=ρgV 排可知, 烧杯所受的浮力:F 乙>F 丙>F 甲 ,故 A 错误;
根据 F 浮=G 可知,烧杯与液体的总重力: G 乙>G 丙>G 甲;
由于烧杯相同, 所以三种液体的重力关系:G 乙液>G 丙液>G 甲液,
由 G=mg 可知, 液体的质量关系: m 乙液>m 丙液>m 甲液,
由于三种液体的体积相同,由p = 可得, ρ 乙液 > ρ 丙液 > ρ 甲液;
故 B 正确, 而 D 错误;
对丙进行受力分析可知: F 浮=G 杯+G 丙液;
ρ 水 gV 排=ρ 杯 gV 杯+ρ 丙液 gV 丙液 ,--------①
因烧杯有一定厚度, 且丙液体液面与水面相平,
则右边烧杯排开水的总体积等于烧杯自身浸入的体积加上丙液体的体积,即 V 排=V 杯浸+V 丙液,
所以①式为: ρ 水 gV 杯浸+ρ 水 gV 丙液=ρ 杯 gV 杯+ρ 丙液 gV 丙液,
因为 ρ 杯 > ρ 水,
所以 ρ 水 gV 杯浸< ρ 杯 gV 杯,
则 ρ 水 gV 丙液 > ρ 丙液 gV 丙液,
所以 ρ 水 > ρ 丙液 ,故 C 错误。
故选 B。
10.C
【解析】物体漂浮时,浮力等于重力,根据海水密度的变化, 结合 F 浮=ρgV 排可知浮标露出海面体积
的变化情况。本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理, 比较简单,属于基础题。
因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变。又因为海水密度减小,由 F
浮=ρgV 排可知, 浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小。
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故答案为: C
二 、填空题
11.2;20
【解析】(1)当物体浸没在水中时, 已知物体的体积根据公式 F 浮=ρ 水 gV 排计算受到的浮力;
(2)当木块漂浮在水面上时, 首先根据 F 浮=G 计算出浮力,然后再根据V排 = P水g (F浮)计算木块排开水的体
积,最后根据公式 V 露=V-V 排计算露出水面的体积。
(1)合金块受到的浮力为:F 浮=ρ 水 gV 排=103kg/m3 ×10N/kg×(200×10-6m3 )=2N;
(2)木块漂浮在水面上,
那么它受到的浮力为:F 浮=G=1.8N;
木块排开水的体积为:V排 = P水g (F浮) = 10N/kg10 (8N)3 kg/m3 = 1.8 × 10 4m3 = 180cm3;
那么木块露出水面的体积为: V 露=V-V 排=200cm3-180cm3=20cm3。
12.②; 80;160
【解析】(1)根据阿基米德原理 F 浮力=ρ 液 gV 排分析浮力的大小变化,根据 F 拉=G-F 浮分析拉力的变化规
律;
(2)物体完全浸没后排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 F 浮力=ρ 液 gV 排计算出此时它受到
的浮力;
(3)当物体完全浸没时,根据 G=F 浮力+F 拉计算出该物体的重力。
(1)在该物体下沉的过程中,它排开水的体积先增大后不变, 根据阿基米德原理 F 浮力=ρ 液 gV 排可知, 它受到的浮力先变大后不变; 根据 F 拉=G-F 浮可知,钢绳上的拉力先变小后不变, 则反映浮力随 h 变化
的图线是②,反映拉力随 h 变化的图线是①。
(2)物体完全浸没受到的浮力: F 浮力=ρ 液 gV 排=103kg/m3 ×10N/kg×(0.2m)3=80N;
(3)根据图乙可知,当物体完全浸没后, 钢绳上受到的拉力等于物体受到的浮力, 则 F 拉=F 浮=80N,
则该物体的重力为: G=F 浮力+F 拉=80N+80N=160N。
13.漂浮
【解析】从图象中可以看出,当水深达到 8cm 后, 水深再继续增加,而物体所受的浮力不再变化,说
明物体已经处于漂浮状态.其排水的体积也不再改变,据此还可以求出物体的密度.本题解答的关键
是通过读取图象,获取有价值的信息,再利用浮沉条件来判断物体的浮沉状态以及计算密度的大小, 第 10 页(共 11 页)
有一定的难度.
解:读图象乙可知, 当水深达到 8cm 后, 水深再继续增加,而物体所受的浮力不再变化,说明物体已
经处于漂浮状态.因为如果“悬浮 ”或“沉在底部 ”它所受的浮力会继续增大.因此, 只能是漂浮.
故答案为: 漂浮.
三 、实验题
14.(1)向烧杯中再加入水(或从烧杯中倒出适量的水);2.5
(2)较少的水能产生较大的浮力
【解析】 (1)既然要研究浮力和水的多少的关系,那么水的多少就是需要改变的因素;
(2)当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力等于重力;
(3)比较加入水的重力和产生浮力的数量关系,然后得出结论。
(1)探究木块漂浮时受到的浮力和水的多少的关系,浮力就是因变量, 水的多少就是自变量;只要改 变自变量, 然后观察因变量的大小变化即可, 也就是改变烧杯中水的多少, 即增加水或减少水。当木
块漂浮时, 它受到的浮力F浮 = G = 2.5N;
(2)通过比较发现,10N 的水可以产生的浮力远远大于 10N,因此实验的结论是: 较少的水产生较大
的浮力。
故答案为:(1)向烧杯中再加入水(或从烧杯中倒出适量的水),2.5;(2)较少的水产生较大的浮力
四 、解答题
15.(1)②③
(2) 浮床受到的浮力 F 浮=G=2000N;
浮床排开水的体积为:V排 = P水g (F浮) = 103kg/ (2)m3 (00)10 (N)N/kg = 0.2m3。
【解析】(1)浮岛植物的主要作用在于治污, 且养殖成本要小,据此分析考虑的因素;
(2)当物体漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,根据公式V排 = P水g (F浮)计算浮床排开水的体积即可。
(1)浮岛植物的治污效果要明显,因此应该具有较强的抗污、抗病菌的能力;要容易种植、生长较快,
从而减小养殖成本, 故选②③;
(2)浮床受到的浮力 F 浮=G=2000N;
浮床排开水的体积为:V排 = P水g (F浮) = 103kg/ (2)m3 (00)10 (N)N/kg = 0.2m3。
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