第九章 浮力
一、选择题(每题3分，共42分)
第1题图
1．如图所示，一个重为G的物体受到一个细绳对它竖直向上的拉力F(FA．0 B．F
C．G－F D．G
2．将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中，当杯中的水为5 ℃时物体恰好悬浮在水中静止，当在烧杯周围放一些碎冰，使水缓慢地冷却到0 ℃的过程中，物体的运动情况是( C )
A．一直向上 B．一直向下
C．先向上后向下 D．先向下后向上
解析：将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中，当杯中的水为5 ℃时物体恰好悬浮在水中静止，说明此时物体密度等于水密度．水在4 ℃时体积最小，则杯中的水温度从5 ℃下降到0 ℃过程中，体积先变小后变大，密度先变大后变小，而物体的密度不变，当物体密度小于杯中水密度时，物体上浮，当物体密度大于水密度时，物体下沉，因此物体先向上后向下，故选C.
3．如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是( B )
第3题图
A．图甲中，鸡蛋悬浮在盐水中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变
B．图乙中，舰载机从甲板上起飞，航母受到的浮力变小
C．图丙中，静止在空中的热气球调大火焰开始加速上升，它所受到的浮力等于重力
D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，排开液体A的质量小于排开液体B的质量
4．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没在水中，发现两个弹簧测力计示数的减小值相同．由此可以判断( B )
A．浸在水中时，弹簧测力计的示数相同
B．两个物体受到的浮力一定相同
C．两个物体一定是等重的
D．两个物体受到水对它们下表面的压力相同
第5题图
5．在河底有一凸出的岩石(如图所示)，体积为3 m3, 则它受到浮力是( B )
A．3×104 N B．0 N
C．3×103 N D．无法判断
解析：由于岩石与河底紧密接触，没有缝隙，所以下表面不能受水的向上的压力，因此不受浮力，浮力为零，故选B.
第6题图
6．现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压强分别是p甲和p乙，以下判断正确的是( A )
A．F甲浮＝F乙浮，p甲＞p乙 B．F甲浮＝F乙浮，p甲＝p乙
C．F甲浮＞F乙浮，p甲＞p乙 D．F甲浮＜F乙浮，p甲＜p乙
7．小昕自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体．如图甲所示，当该液体温度为19 ℃时，质量为4×10－3 kg的小球b悬浮，b球上标记“19 ℃”；另外两个小球标记为“15 ℃”“23 ℃”．当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等．甲、乙、丙图中的小球a、b、c均为静止，忽略小球体积变化，以下说法正确的是( B )
第7题图
A．a标记应为“15 ℃”
B．乙中液体温度的范围可能是16 ℃～18 ℃
C．丙中液体温度可能是13 ℃
D．当液体温度从15 ℃升高到23 ℃的过程中，b静止时所受浮力先减小后不变
8．如图所示为中国航母辽宁号出海训练．一架航母的舰载机飞离航母后，航母受到的浮力以及航母底部受到的海水压强将( D )
第8题图
A．浮力不变，压强减小 B．浮力增大，压强增大
C．浮力不变，压强增大 D．浮力减小，压强减小
9．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全．我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹．下列相关说法正确的是( C )
第9题图
A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力
B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变
C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水
D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大
第10题图
10．如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，发现橡皮膜都向内凹，且第二次比第一次凹陷得更多，(两次都浸没水中) 关于该现象下列说法正确的是( D )
A．第一次塑料瓶不受浮力作用
B．第二次橡皮膜凹进得更多，说明液体内部只有向上的压强
C．如果没有橡皮膜，水也就不会产生压强
D．第二次塑料药瓶受到的浮力比第一次受到的浮力小
11．如图所示，某圆柱形容器底部有一物块，物块底部通过一弹簧和容器底部相连，向容器内注水，直至加满，弹簧弹力与水的高度变化关系如图所示(忽略弹簧的质量和体积，且弹簧始终竖直)，下列说法正确的是( D )
第11题图
A．物块高度为32 cm B．弹簧对物块的弹力始终竖直向下
C．弹簧原长为20 cm D．水深40 cm时物块受到的浮力为50 N
12．如图所示，将一个气球从图中位置慢慢压入水底(气球不会漏气且不会爆裂)，其体积有稍微地变化，那么在整个过程中，下列说法正确的是( B )
第12题图
A．气球内空气质量变大
B．气球内空气密度变大
C．气球受到的浮力变大
D．水面会一直升高
13．将一重为5 N的小球轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出了3 N的水，则小球所受的浮力( B )
A．一定为2 N B．一定为3 N C．可能为5 N D．可能为8 N
第14题图
14．两同学在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了a、b两支密度计，放入盛水的烧杯中，静止后如图所示．下列说法正确的是( D )
A．密度计都处于悬浮状态
B．密度计b所受重力较大
C．密度计a所受浮力较小
D．两密度计在水面处的刻度值相同
二、填空题(每空1分，共20分)
15．如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时弹簧测力计示数是15 N，浸没在水中称时弹簧测力计示数是5 N，则此时物块分别受到拉力、重力和水的浮力，浮力大小为10N，方向是竖直向上．
第15题图
16．如图所示，将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置，放入一乒乓球后压着球向里注水，然后放手，则乒乓球将不上浮 (填“上浮”或“不上浮”)，同时观察到有少量水流出，该实验表明浮力的本质是浸在液体或气体中的物体受到的上下表面的压力差．
第16题图
17．如图所示，放在水平地面上的柱形容器中盛有水，漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千克，木块所受的浮力大小为3.92牛，方向为竖直向上．一段时间后，冰全部融化成水，与冰融化前相比，木块受到的浮力将不变(填“变大”“变小”或“不变”)．
第17题图
18．甲、乙、丙、丁是四个体积和形状相同而材质不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示，则它们之中所受浮力最小的是甲，它们之中密度最小的是甲．
第18题图
19．扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型．
资料显示：“丝网船”最大载重为5 t．若船和货物总质量为6×103 kg，船静止在水中时所受浮力为6×104N，排开水的体积为6m3.(g取10 N/kg)
第19题图
20．飞艇的气囊中充入密度小于空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)，是利用空气的浮力实现升空的．
21．关于压强和浮力：
第21题图
(1)潜水艇是通过改变自身的重力实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行(处于悬浮状态)到东海执行任务，所受的浮力变大(填“变大”“变小”或“不变”)，潜艇的水舱中的水量应适当增加(填“增加”“减小”或“不变”)．
(2)取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后放入同一杯水中，如图所示，两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲＜V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲＜F乙；两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲＜p乙．(均填“>”“<”或“＝”)
三、作图与实验探究题(22题2分，实验题每空2分，共24分)
22．如图所示，放在斜面上的水杯中漂浮着一个重5 N的小球，请画出小球所受力的示意图．
第22题图
如图所示：
第22题图
23．小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素．
第23题图
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7 N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向上的浮力．当测力计示数如图甲所示时，浮力为0.3N.
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度无关．
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关：并通过计算得出所用盐水密度为1.1g/cm3；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度不变．
(4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3 N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关．你认为该方案是否合理，并说明理由：不合理，没有控制物体排开液体的体积相同．
24．如图所示是小理同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形．
第24题图
(1)用弹簧测力计分别测出空桶A和B的重力如图甲和乙所示．
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示．此时，因为空桶A处于漂浮状态，所以A受到的浮力为2N.
(3)测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为2N.
(4)分析实验数据发现：浸在水中的空桶A受到的浮力大小等于其排开水的重力大小．
(5)小理又利用一金属块继续验证他的结论．他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再将一金属块缓慢浸入溢水杯的水中，如图戊所示，在金属块浸入水的过程中(金属块未碰到杯底部)，电子秤的示数 不变(填“变大”“变小”或“不变”)．
四、计算题(25题5分，26题9分，共14分)
25．如图所示是我国一款自主研发的最快无人艇“天行一号”，它的最高航速约92 km/h，全长12.2 m，满载时吃水深度约为0.6 m，排水量约为7.5 t．求：满载时无人艇受到海水的浮力．(排水量：满载时排开水的质量；海水的密度取1.0×103 kg/m3)
第25题图
解：已知排水量：m＝7.5 t＝7.5×103 kg，排开水的重力为G排＝mg＝7.5×103 kg×10 N/kg＝7.5×104 N，
根据阿基米德原理可知满载时无人艇受到海水的浮力：F浮＝G排＝7.5×104 N.
26．如图所示，置于水平桌面上的一个上大下小、底面积为0.02 m2的薄壁容器内装有质量为4 kg的液体，一个质量为6 kg、体积为8×10－3 m3的物体放入容器内，物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中，此时容器内液体的深度为0.1 m，容器质量为2 kg，g取10 N/kg.求：
(1)物体受到的浮力；
(2)液体的密度
(3)液体对容器底的压力；
(4)容器对桌面的压强．
第26题图
解：(1)因为物体漂浮在液体中，故物体受到的浮力：
F浮＝G物＝m物g＝6 kg×10 N/kg＝60 N；
(2)物体排开液体的体积：
V排＝V物＝×8×10－3m3＝4×10－3m3，
由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可得液体的密度：
ρ液＝＝＝1.5×103 kg/m3；
(3)液体对容器底部的压强：
p＝ρ液gh＝1.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1 500 Pa，
则液体对容器底部的压力为：
F＝pS＝1 500 Pa×0.02 m2＝30 N；
(4)液体的重力：G液＝m液g＝4 kg×10 N/kg＝40 N，
容器的重力：G容＝m容g＝2 kg×10 N/kg＝20 N，
容器对地面的压力：F′＝G容＋G液＋G物＝20 N＋40 N＋60 N＝120 N，
容器对地面的压强：p′＝＝＝6 000 Pa第九章 浮力
一、选择题(每题3分，共42分)
第1题图
1．如图所示，一个重为G的物体受到一个细绳对它竖直向上的拉力F(FA．0 B．F
C．G－F D．G
2．将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中，当杯中的水为5 ℃时物体恰好悬浮在水中静止，当在烧杯周围放一些碎冰，使水缓慢地冷却到0 ℃的过程中，物体的运动情况是( )
A．一直向上 B．一直向下
C．先向上后向下 D．先向下后向上
解析：将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中，当杯中的水为5 ℃时物体恰好悬浮在水中静止，说明此时物体密度等于水密度．水在4 ℃时体积最小，则杯中的水温度从5 ℃下降到0 ℃过程中，体积先变小后变大，密度先变大后变小，而物体的密度不变，当物体密度小于杯中水密度时，物体上浮，当物体密度大于水密度时，物体下沉，因此物体先向上后向下，故选C.
3．如图所示，下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
第3题图
A．图甲中，鸡蛋悬浮在盐水中，向杯中不断加盐，鸡蛋所受浮力不变
B．图乙中，舰载机从甲板上起飞，航母受到的浮力变小
C．图丙中，静止在空中的热气球调大火焰开始加速上升，它所受到的浮力等于重力
D．图丁中，同一支密度计静止在不同液体中，排开液体A的质量小于排开液体B的质量
4．两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没在水中，发现两个弹簧测力计示数的减小值相同．由此可以判断( )
A．浸在水中时，弹簧测力计的示数相同
B．两个物体受到的浮力一定相同
C．两个物体一定是等重的
D．两个物体受到水对它们下表面的压力相同
第5题图
5．在河底有一凸出的岩石(如图所示)，体积为3 m3, 则它受到浮力是( )
A．3×104 N B．0 N
C．3×103 N D．无法判断
解析：由于岩石与河底紧密接触，没有缝隙，所以下表面不能受水的向上的压力，因此不受浮力，浮力为零，故选B.
第6题图
6．现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示．鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压强分别是p甲和p乙，以下判断正确的是( )
A．F甲浮＝F乙浮，p甲＞p乙 B．F甲浮＝F乙浮，p甲＝p乙
C．F甲浮＞F乙浮，p甲＞p乙 D．F甲浮＜F乙浮，p甲＜p乙
7．小昕自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体．如图甲所示，当该液体温度为19 ℃时，质量为4×10－3 kg的小球b悬浮，b球上标记“19 ℃”；另外两个小球标记为“15 ℃”“23 ℃”．当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等．甲、乙、丙图中的小球a、b、c均为静止，忽略小球体积变化，以下说法正确的是( )
第7题图
A．a标记应为“15 ℃”
B．乙中液体温度的范围可能是16 ℃～18 ℃
C．丙中液体温度可能是13 ℃
D．当液体温度从15 ℃升高到23 ℃的过程中，b静止时所受浮力先减小后不变
8．如图所示为中国航母辽宁号出海训练．一架航母的舰载机飞离航母后，航母受到的浮力以及航母底部受到的海水压强将( )
第8题图
A．浮力不变，压强减小 B．浮力增大，压强增大
C．浮力不变，压强增大 D．浮力减小，压强减小
9．当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，若有潜艇潜航至此水域时，就会急速下沉，发生“掉深”事故，危及潜艇安全．我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹．下列相关说法正确的是( )
第9题图
A．潜艇在高密度水层悬浮时，所受浮力大于其重力
B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受浮力不变
C．潜艇遭遇“掉深”进行自救时，需快速排出水箱中的水
D．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，其所受浮力变大
第10题图
10．如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，发现橡皮膜都向内凹，且第二次比第一次凹陷得更多，(两次都浸没水中) 关于该现象下列说法正确的是( )
A．第一次塑料瓶不受浮力作用
B．第二次橡皮膜凹进得更多，说明液体内部只有向上的压强
C．如果没有橡皮膜，水也就不会产生压强
D．第二次塑料药瓶受到的浮力比第一次受到的浮力小
11．如图所示，某圆柱形容器底部有一物块，物块底部通过一弹簧和容器底部相连，向容器内注水，直至加满，弹簧弹力与水的高度变化关系如图所示(忽略弹簧的质量和体积，且弹簧始终竖直)，下列说法正确的是( )
第11题图
A．物块高度为32 cm B．弹簧对物块的弹力始终竖直向下
C．弹簧原长为20 cm D．水深40 cm时物块受到的浮力为50 N
12．如图所示，将一个气球从图中位置慢慢压入水底(气球不会漏气且不会爆裂)，其体积有稍微地变化，那么在整个过程中，下列说法正确的是( )
第12题图
A．气球内空气质量变大
B．气球内空气密度变大
C．气球受到的浮力变大
D．水面会一直升高
13．将一重为5 N的小球轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出了3 N的水，则小球所受的浮力( )
A．一定为2 N B．一定为3 N C．可能为5 N D．可能为8 N
第14题图
14．两同学在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了a、b两支密度计，放入盛水的烧杯中，静止后如图所示．下列说法正确的是( )
A．密度计都处于悬浮状态
B．密度计b所受重力较大
C．密度计a所受浮力较小
D．两密度计在水面处的刻度值相同
二、填空题(每空1分，共20分)
15．如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时弹簧测力计示数是15 N，浸没在水中称时弹簧测力计示数是5 N，则此时物块分别受到拉力、 和水的浮力，浮力大小为 N，方向是 ．
第15题图
16．如图所示，将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置，放入一乒乓球后压着球向里注水，然后放手，则乒乓球将 (填“上浮”或“不上浮”)，同时观察到有少量水流出，该实验表明浮力的本质是浸在液体或气体中的物体受到的上下表面的 差．
第16题图
17．如图所示，放在水平地面上的柱形容器中盛有水，漂浮在水面上的木块和冰块的质量均为0.4千克，木块所受的浮力大小为 牛，方向为 ．一段时间后，冰全部融化成水，与冰融化前相比，木块受到的浮力将 (填“变大”“变小”或“不变”)．
第17题图
18．甲、乙、丙、丁是四个体积和形状相同而材质不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示，则它们之中所受浮力最小的是 ，它们之中密度最小的是 ．
第18题图
19．扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型．
资料显示：“丝网船”最大载重为5 t．若船和货物总质量为6×103 kg，船静止在水中时所受浮力为 N，排开水的体积为 m3.(g取10 N/kg)
第19题图
20．飞艇的气囊中充入密度 空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)，是利用空气的 实现升空的．
21．关于压强和浮力：
第21题图
(1)潜水艇是通过改变 实现浮沉的；某潜水艇从长江潜行(处于悬浮状态)到东海执行任务，所受的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”)，潜艇的水舱中的水量应适当 (填“增加”“减小”或“不变”)．
(2)取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后放入同一杯水中，如图所示，两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲 V乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙；两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲 p乙．(均填“>”“<”或“＝”)
三、作图与实验探究题(22题2分，实验题每空2分，共24分)
22．如图所示，放在斜面上的水杯中漂浮着一个重5 N的小球，请画出小球所受力的示意图．
第22题图
23．小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素．
第23题图
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7 N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向上的浮力．当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N.
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 ．
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关：并通过计算得出所用盐水密度为 g/cm3；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 ．
(4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3 N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关．你认为该方案是否合理，并说明理由： ．
24．如图所示是小理同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形．
第24题图
(1)用弹簧测力计分别测出空桶A和B的重力如图甲和乙所示．
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示．此时，因为空桶A处于 状态，所以A受到的浮力为 N.
(3)测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为 N.
(4)分析实验数据发现：浸在水中的空桶A受到的浮力大小 其排开水的重力大小．
(5)小理又利用一金属块继续验证他的结论．他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再将一金属块缓慢浸入溢水杯的水中，如图戊所示，在金属块浸入水的过程中(金属块未碰到杯底部)，电子秤的示数 (填“变大”“变小”或“不变”)．
四、计算题(25题5分，26题9分，共14分)
25．如图所示是我国一款自主研发的最快无人艇“天行一号”，它的最高航速约92 km/h，全长12.2 m，满载时吃水深度约为0.6 m，排水量约为7.5 t．求：满载时无人艇受到海水的浮力．(排水量：满载时排开水的质量；海水的密度取1.0×103 kg/m3)
第25题图
26．如图所示，置于水平桌面上的一个上大下小、底面积为0.02 m2的薄壁容器内装有质量为4 kg的液体，一个质量为6 kg、体积为8×10－3 m3的物体放入容器内，物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中，此时容器内液体的深度为0.1 m，容器质量为2 kg，g取10 N/kg.求：
(1)物体受到的浮力；
(2)液体的密度
(3)液体对容器底的压力；
(4)容器对桌面的压强．
第26题图
