第十章 浮力
章末总结与复习
@本章知识体系
@甘肃命题指引
命题点1 浮力
1.下列说法正确的是（ ）
A.在液体中下沉的物体不受浮力作用
B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用
C.漂在液体表面上的物体或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用
D.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大
2.用弹簧测力计吊着物块在空气中时，弹簧测力计的示数为1.6 N，当把物块全部浸入水中时弹簧测力计的示数为1.2 N，则此时物体受到的浮力为 N，排开液体的重力为 N。
3.如图所示是小军在做“探究影响浮力大小因素”的实验，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止。请你帮助小军完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 N；
（2）比较甲、丙、丁三幅图，可探究浮力的大小与 的关系；
（3）比较甲、乙、丙三幅图可得出结论： ；
（4）通过计算，丁图中某液体的密度为 kg/m3；
（5）我国空间站开展太空授课，航天员用乒乓球演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验如图所示，其中，符合浮力“消失”现象的是 （选填“A”或“B”）图。
命题点2 阿基米德原理
4.（2024·陇南礼县期末）在学习浮力时，老师在课堂将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸入。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（ ）
A.矿泉水瓶受到水对它竖直向上的浮力
B.浮力的大小等于它的重力
C.排开水的体积越大，受到的浮力越大
D.浸没前，压入越深，受到的浮力越大
5.（2024·武威凉州区三模）如图甲所示，一轻质细绳固定在正方体木块的中央，木块浸入水的过程中，细绳对木块竖直方向的拉力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示，ρ木块＝0.7 g/cm3。下列说法正确的是（ ）
A.木块的重力为10 N
B.木块的棱长为7 cm
C.当F＝6 N时，木块排开水的体积为0.2 m3
D.木块浸没在水中受到的浮力为10 N
6.小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体（如图甲所示），当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到浸没在溢水杯内的水中，用小桶收集溢出的水。（g取10 N/kg）
（1）圆柱体的质量为 kg；
（2）圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N；圆柱体的密度是 kg/m3；
（3）比较 两图可知：浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
（4）比较c、d两图可知：当物体浸没在同种液体中，所受浮力不随 的改变而改变；
（5）小华完成图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图像，那么物体浸没在这种液体中时受到的浮力为 N，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟 有关。
7.科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部，放一个棱长为10 cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）求：
（1）水的深度到达5 cm时，水对容器底部的压强；
（2）水的深度到达12 cm时，物块浸在水中的体积；
（3）物块的密度。
命题点3 物体的浮沉条件
8.（2023·甘肃）2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（ ）
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
9.（2024·兰州）一根轻质且不可拉伸的细线将一棱长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，细线刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 kg/m3，乙图中细线的拉力为 N。
10.（2023·贵州）半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号，装载货物前，海水进入船内的压载水舱，甲板逐渐下潜至海面以下，但船楼建筑仍露出海面；把货物拖拽至甲板上方时，从压载水舱向外排出海水，半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度，这样就完成了货物装载。请回答以下问题：
（1）半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况？
（2）若装载质量更大的货物，在保持甲板浮出海面高度相同的情况下，需要从压载水舱排出更多海水，请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。
11.如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。问：
（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
（2）航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减小了多少立方米？（结果保留两位小数）第十章 浮力
章末总结与复习
@本章知识体系
@甘肃命题指引
命题点1 浮力
1.下列说法正确的是（ C ）
A.在液体中下沉的物体不受浮力作用
B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用
C.漂在液体表面上的物体或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用
D.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大
2.用弹簧测力计吊着物块在空气中时，弹簧测力计的示数为1.6 N，当把物块全部浸入水中时弹簧测力计的示数为1.2 N，则此时物体受到的浮力为 0.4 N，排开液体的重力为 0.4 N。
3.如图所示是小军在做“探究影响浮力大小因素”的实验，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止。请你帮助小军完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 0.4 N；
（2）比较甲、丙、丁三幅图，可探究浮力的大小与 液体密度 的关系；
（3）比较甲、乙、丙三幅图可得出结论： 液体密度相同时，物体排开的液体的体积越大，受到的浮力越大 ；
（4）通过计算，丁图中某液体的密度为 0.8×103 kg/m3；
（5）我国空间站开展太空授课，航天员用乒乓球演示了在微重力环境下浮力“消失”的实验如图所示，其中，符合浮力“消失”现象的是 A （选填“A”或“B”）图。
命题点2 阿基米德原理
4.（2024·陇南礼县期末）在学习浮力时，老师在课堂将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸入。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（ B ）
A.矿泉水瓶受到水对它竖直向上的浮力
B.浮力的大小等于它的重力
C.排开水的体积越大，受到的浮力越大
D.浸没前，压入越深，受到的浮力越大
5.（2024·武威凉州区三模）如图甲所示，一轻质细绳固定在正方体木块的中央，木块浸入水的过程中，细绳对木块竖直方向的拉力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示，ρ木块＝0.7 g/cm3。下列说法正确的是（ D ）
A.木块的重力为10 N
B.木块的棱长为7 cm
C.当F＝6 N时，木块排开水的体积为0.2 m3
D.木块浸没在水中受到的浮力为10 N
6.小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体（如图甲所示），当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到浸没在溢水杯内的水中，用小桶收集溢出的水。（g取10 N/kg）
（1）圆柱体的质量为 0.6 kg；
（2）圆柱体浸没在水中时所受浮力为 4 N；圆柱体的密度是 1.5×103 kg/m3；
（3）比较 b、c 两图可知：浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
（4）比较c、d两图可知：当物体浸没在同种液体中，所受浮力不随 深度 的改变而改变；
（5）小华完成图甲所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图像，那么物体浸没在这种液体中时受到的浮力为 3 N，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟 液体密度 有关。
7.科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部，放一个棱长为10 cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）求：
（1）水的深度到达5 cm时，水对容器底部的压强；
（2）水的深度到达12 cm时，物块浸在水中的体积；
（3）物块的密度。
解：（1）水深5 cm时水对容器底的压强：
p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－2 m＝500 Pa；
（2）由图像知，从h＝8 cm开始，随着水的深度增加，该物块所受到的浮力不再发生变化，8 cm＜10 cm，物块没浸没，说明水深8 cm时物块刚好处于漂浮状态；
物块漂浮时，V排＝Sh＝10 cm×10 cm×8 cm＝800 cm3＝8×10－4 m3；
（3）因为漂浮，所以浮力等于重力，即F浮＝G＝8 N，由G＝mg得物块的质量：
m＝＝＝0.8 kg＝800 g，
所以物块的密度：
ρ＝＝＝0.8 g/cm3＝0.8×103 kg/m3。
命题点3 物体的浮沉条件
8.（2023·甘肃）2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（ B ）
A.舰体略上浮，受到浮力不变
B.舰体略上浮，受到浮力变小
C.舰体略下沉，受到浮力不变
D.舰体略下沉，受到浮力变大
9.（2024·兰州）一根轻质且不可拉伸的细线将一棱长为10 cm的正方体物块拴接在容器底部，如图甲所示，当水深为30 cm时，细线刚好伸直；如图乙所示，当水深为36 cm时，物体上表面恰好与水面相平，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，则此正方体物块的密度为 0.4×103 kg/m3，乙图中细线的拉力为 6 N。
10.（2023·贵州）半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号，装载货物前，海水进入船内的压载水舱，甲板逐渐下潜至海面以下，但船楼建筑仍露出海面；把货物拖拽至甲板上方时，从压载水舱向外排出海水，半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度，这样就完成了货物装载。请回答以下问题：
（1）半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况？
（2）若装载质量更大的货物，在保持甲板浮出海面高度相同的情况下，需要从压载水舱排出更多海水，请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。
答：（1）由题意可知，当半潜船装载货物时，船楼建筑仍露出海面，根据物体的浮沉状态可知，半潜船装载货物时处于漂浮状态；
（2）半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力作用，因保持甲板浮出海面高度相同，即V排相同，根据阿基米德原理可知，半潜船受到的浮力不变，若装载质量更大的货物，由物体的平衡条件可知，需要减轻自身的重力，故需要从压载水舱排出更多海水。
11.如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g取10 N/kg。问：
（1）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？
（2）航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减小了多少立方米？（结果保留两位小数）
解：（1）航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：
F浮＝G总＝m排g＝5×107 kg×10 N/kg＝5×108 N；
（2）36架舰载机全部飞离航母后，排开海水的质量减小值：
Δ m排＝36m舰载机＝36×2.5×104 kg＝9.0×105 kg，
由ρ＝得，航母排开海水的体积减小量：
ΔV＝＝≈882.35 m3。
