第十五讲 物体的浮沉条件及应用
基础题
一、选择题
1.将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N的水,物体受到的浮力( )
A.一定等于3 N B.一定等于7 N
C.可能等于3 N D.可能等于4 N
2.(2025·南宁模拟)“盐水选种”是我国古代劳动人民挑选种子的一种巧妙方法。小明把3颗种子撒入水中。种子静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.a种子沉底,不受浮力
B.b种子悬浮,密度最小
C.c种子漂浮,密度最小
D.c种子悬浮,浮力最大
3.(多选)(2025·南宁模拟)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔充气时膨胀,放气时收缩实现,下列说法正确的是( )
A.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
B.鱼静止在水中时,受到的浮力等于鱼的重力
C.鱼想让鳔膨胀,在浅处比深处容易些
D.鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
4.(2025·深圳宝安区二模)某兴趣小组在探究物体浮沉条件时,在容器中加入一定量的食用油和水,静置分层后,将质量相同的a、b两球放入容器中,两球静止后状态如图所示,此时两球所受浮力分别为Fa、Fb。已知两球密度分别为ρa、ρb,油和水的密度关系为ρ油<ρ水,下列分析正确的是( )
A.Fa=Fb B.FaC.ρa>ρ水 D.ρb<ρ油
5.(多选)一质量为900 g、底面积为100 cm2、高为12 cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2 kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300 cm2,如图所示。打开阀门K,放出3 kg的水后关闭阀门(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。下列说法正确的是( )
A.圆柱体的密度为0.75×103 kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为14 cm
C.放水后水对容器底部的压力为21 N
D.放水后水对容器底部的压强为600 Pa
二、填空题
6.(2025·桂林模拟)如图为我国第三艘航母福建舰,该舰满载时排水量约为8万吨。福建舰满载时受到的浮力约为 N。福建舰上的舰载机起飞后,该舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
7.(2025·深圳模拟)洗水果时,发现体积较小的橘子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。则橘子的密度 芒果的密度,此时橘子受到的浮力 它自身的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
8.将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙相同烧杯中,稳定后如图所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时 (选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大。
三、综合应用题
9.(2025·连云港中考)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5 m2、质量为3 kg 的硬质泡沫板放在底面积为2 m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16 cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣。如图所示,某游客质量为60 kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
中档题
10.(2025·深圳模拟)如图所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,浸没在水中的滑翔机需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;“海翼”号实现浮沉原理与传统潜水艇浮沉的原理 (选填“相同”或“不同”)。
11.如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中。已知容器底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
拔高题(冲A+)
12.(2025·深圳模拟)小圳在做家务洗碗时,发现碗可以漂浮在水面也可以沉入水底。小圳设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据下列计算结果错误的是( )
A.碗的体积为30 cm3
B.碗的质量为60 g
C.碗的密度为2 g/cm3
D.碗漂浮时的V排等于碗沉底时的V排
13.(2025·南宁模拟)如图甲所示,不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止,石块的重力为4 N、体积为200 cm3,木块的重力为8 N、底面积为200 cm2,此时木块M排开液体的体积为 cm3。当按图乙方式连接静止时,木块M底部受到水的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 第十五讲 物体的浮沉条件及应用
基础题
一、选择题
1.将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N的水,物体受到的浮力(B)
A.一定等于3 N B.一定等于7 N
C.可能等于3 N D.可能等于4 N
2.(2025·南宁模拟)“盐水选种”是我国古代劳动人民挑选种子的一种巧妙方法。小明把3颗种子撒入水中。种子静止时如图所示,下列说法正确的是(C)
A.a种子沉底,不受浮力
B.b种子悬浮,密度最小
C.c种子漂浮,密度最小
D.c种子悬浮,浮力最大
3.(多选)(2025·南宁模拟)如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔充气时膨胀,放气时收缩实现,下列说法正确的是( B、C )
A.鱼的浮沉是通过改变自身重力实现的
B.鱼静止在水中时,受到的浮力等于鱼的重力
C.鱼想让鳔膨胀,在浅处比深处容易些
D.鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
4.(2025·深圳宝安区二模)某兴趣小组在探究物体浮沉条件时,在容器中加入一定量的食用油和水,静置分层后,将质量相同的a、b两球放入容器中,两球静止后状态如图所示,此时两球所受浮力分别为Fa、Fb。已知两球密度分别为ρa、ρb,油和水的密度关系为ρ油<ρ水,下列分析正确的是(A)
A.Fa=Fb B.FaC.ρa>ρ水 D.ρb<ρ油
5.(多选)一质量为900 g、底面积为100 cm2、高为12 cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2 kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300 cm2,如图所示。打开阀门K,放出3 kg的水后关闭阀门(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。下列说法正确的是( A、D )
A.圆柱体的密度为0.75×103 kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为14 cm
C.放水后水对容器底部的压力为21 N
D.放水后水对容器底部的压强为600 Pa
二、填空题
6.(2025·桂林模拟)如图为我国第三艘航母福建舰,该舰满载时排水量约为8万吨。福建舰满载时受到的浮力约为 8×108 N。福建舰上的舰载机起飞后,该舰受到的浮力 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
7.(2025·深圳模拟)洗水果时,发现体积较小的橘子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。则橘子的密度 小于 芒果的密度,此时橘子受到的浮力 等于 它自身的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
8.将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙相同烧杯中,稳定后如图所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时 甲 (选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大。
三、综合应用题
9.(2025·连云港中考)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5 m2、质量为3 kg 的硬质泡沫板放在底面积为2 m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16 cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣。如图所示,某游客质量为60 kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
解:(1)游客对地面的压力:
F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,
游客对地面的压强:
p===1.5×104 Pa。
(2)莲叶受到的压力:F'=G总=m总g=(60+3)kg×10 N/kg=630 N,
莲叶受到的压强:p'===420 Pa。
(3)当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度25%时泡沫板和人的总重:
G总=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10 N/kg×25%×2 m2×0.16 m=800 N。
泡沫板和人的总质量:
m总===80 kg,
莲叶能托起人的最大质量:
m人=m总-m泡沫板=80 kg-3 kg=77 kg。
中档题
10.(2025·深圳模拟)如图所示,“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。“海翼”配备油囊装置,浸没在水中的滑翔机需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力;“海翼”号实现浮沉原理与传统潜水艇浮沉的原理 不同 (选填“相同”或“不同”)。
11.如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中。已知容器底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为 20 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 1 000 Pa。
拔高题(冲A+)
12.(2025·深圳模拟)小圳在做家务洗碗时,发现碗可以漂浮在水面也可以沉入水底。小圳设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据下列计算结果错误的是(D)
A.碗的体积为30 cm3
B.碗的质量为60 g
C.碗的密度为2 g/cm3
D.碗漂浮时的V排等于碗沉底时的V排
13.(2025·南宁模拟)如图甲所示,不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止,石块的重力为4 N、体积为200 cm3,木块的重力为8 N、底面积为200 cm2,此时木块M排开液体的体积为 1 200 cm3。当按图乙方式连接静止时,木块M底部受到水的压强为 500 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
