模块二 力学
第11讲 浮力【测试】（解析版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题3分,共30分)
1.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，则水堵头（ ）。
A．没有受到水的压力，但受到水的浮力 B．既没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
C．受到水的压力，但没有受到水的浮力 D．既受到水的压力，也受到水的浮力
【答案】C。
【解析】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2.如图中的四个“飞天”的场景，使他们能在空中运行的原因并不相同，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（ ）。
A．升空的汽艇 B．飞行的飞机
C．邀游的“天宫一号” D．升空的火箭
【答案】A。
【解析】A．气艇里的气体密度比空气小，同体积的气体重力小于排开周围空气的重力，则所受浮力大于自身重力，因此是依靠浮力升空的，故A符合题意；
B．飞机的机翼上凸下平，起飞时机翼上表面空气流速大、压强小，下表面空气流速小、压强大，产生向上的升力，故B不符合题意；
C．邀游的“天宫一号”，是由于地球对“天空一号”的引力而运动，故C不符合题意；
D．火箭起飞时，发动机向下喷出气体，气体给火箭一个向上的反作用力，从而使火箭获得向上的动力，故D不符合题意。故选A。
3.对常见物理量进行合理估算是一种重要能力。下列估算最接近实际的是（ ）。
A．一枚鸡蛋的质量约200g B．苏州冬天最低气温约
C．体重50kg的人在水中的浮力约500N D．人正常步行的速度约5m/s
【答案】C。
【解析】A．一枚鸡蛋的质量约50g，故A不符合题意；
B．苏州冬天最低气温约-10℃，故B不符合题意；
C．体重50kg的人的重力为500N，人在水中漂浮，浮力等于重力，浮力约500N，故C符合题意；
D．人正常步行的速度约1.1m/s，约合4km/h，故D不符合题意。
故选C。
4.如图，3N的小球被线拉住静止在水中，若小球受到浮力4.9N，则线对小球拉力是（ ）。
A．7.9N B．4.9N C．1.9N D．0N
【答案】C。
【解析】如图，小球受到竖直向下的重力和拉力，竖直向上的浮力，处于平衡状态，线对小球的拉力
故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
5.如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上。下列关系式一定成立的是（ ）。
A．F浮=F向下 B．F浮＜F向上 C．F浮＞F向下 D．F浮＞F向上
【答案】B。
【解析】浮力产生的原因就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差，因此，该正方体所受浮力为
即F浮＜F向上
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
6.质量相等的实心两小球甲、乙，它们的密度之比是1：2，把甲放入盛满煤油（）的溢水杯中，静止后会溢出30g煤油，把乙放入盛满水的溢水杯中，静止后会溢出20g水，则以下说法正确的是（ ）。
A．甲、乙的体积之比为3：2
B．乙的密度是
C．把乙放入密度为的盐水中，它会悬浮
D．甲在煤油中沉底，乙在水中漂浮
【答案】B。
【解析】AB．由F浮=G排=ρ液V排g
得F浮甲= G排甲= m排甲g=0.03kg×10N/kg=0.3N
F浮乙= G排乙= m排乙g=0.02kg×10N/kg=0.2N
由于甲乙质量相等，重力相等，浮力不等，故两者不可能同时漂浮或者悬浮，因为F浮甲大于F浮乙，沉底时F浮﹤G，漂浮或者悬浮时F浮=G，故甲在煤油中漂浮或者悬浮，乙沉底。F浮乙= G水=ρ水V排g =0.2N
得到
小球质量为
则乙球密度为
因为甲、乙的密度之比是1∶2，则 ，由密度公式知，质量相等时，密度之比等于体积反比，故A错误，B正确；
C．，把乙放入密度为的盐水中，它会沉底，故C错误；
D．因为 ，因为甲的密度小于煤油密度，故甲在煤油中漂浮，乙在水中沉底，故D错误。
故选B。
7.弹簧测力计下挂一正方体物块，将物块从盛有适量液体的烧杯上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像。则下列说法中不正确的是（ ）（g取10N/kg）
A．物块的质量是1kg B．物块的体积是4×10﹣4m3
C．物块的密度是8×103kg/m3 D．物块刚浸没时下表面受到液体的压力是4N
【答案】C。
【解析】A．由图像可知，当h＜5cm时，弹簧测力计示数为10N不变，此时物体在空气中，由二力平衡条件可知，物体重力G=F=10N
则物块的质量，故A正确，不符合题意；
B．当h＞10cm时，弹簧测力计示数为6N不变，此时物体浸没在液体中受到的浮力最大，则物体受到的最大浮力F浮=G-F′=10N-6N=4N
正方体物块的体积
故B正确，不符合题意；
C．物块的密度，故C错误，符合题意；
D．物体刚浸没时上表面受到液体的压力为零，由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可得，下表面受到液体的压力
F向上=F浮+F向下=F浮=4N
故D正确，不符合题意。故选C。
8.“我劳动，我快乐！”，如图所示，小明同学在家洗碗，将沉在洗碗池的碗洗干净后放在水面漂浮，洗碗池里的水量不发生变化。若碗沉底时，碗受到的浮力为F1，水对池底的压强为p1，碗漂浮时，碗受到的浮力为F2，水对池底的压强为p2，则如下关系正确的选项是（ ）。
A．F1＞F2；p1＞p2 B．F1＝F2；p1＞p2
C．F1＜F2；p1＜p2 D．F1＞F2；p1＝p2
【答案】C。
【解析】若碗沉底时，碗受到的浮力为F1已知F1可知，故选C。
9.盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，容器底面积S=100cm2，如图甲所示，容器对桌面的压力为N1，容器对桌面的压强为p1=1000Pa；如图乙所示，再用细线系一金属球，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为p2=1200Pa；如图丙所示，将细线剪断，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N；（g取10N/kg）下列选项中正确的是（ ）。
A．容器对桌面的压力N1为12N
B．金属球受到的浮力为10N
C．金属球的质量为5.4kg
D．金属球的密度为2.7×103kg/m3
【答案】D。
【解析】A．由题意可知，容器底面积S=100cm2=1×10-2m2
容器对桌面的压强为p1=1000Pa，根据
得容器对桌面的压力为
即N1=10N，故A错误；
B．如图乙所示，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为P2=1200Pa，容器底面积S=100cm2=1×10-2m2
根据，可得此时容器对桌面的压力为
乙图和甲图比较，乙中桌面受到压力的增加量等于小球排开水的重力，即小球受到的浮力，所以金属球受到的浮力为，故B错误；
C．如图丙所示，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N，受到的浮力F浮=2N，根据二力平衡可知，小球的重力为
根据
可知金属球的质量为，故C错误；
D．由B、C解析可知，金属球受到的浮力F浮=2N，金属球的质量为m=0.54kg，根据
可知金属球的体积为
则金属球的密度为，故D正确。故选D。
10.如图，将一铁块甲（）放在一长方体木块上，共同放入水中，木块刚好完全浸没；将铁块拿走，在木块下方用细线（体积不计）系一合金块乙（），木块仍完全浸没在水中。下列说法正确的是（ ）。
A．甲和乙的体积之比为39∶40 B．甲和乙的体积之比为45∶39
C．甲和乙的质量之比为8∶9 D．甲和乙的质量之比为1∶1
【答案】C。
【解析】将铁块和木块看做是一个整体，此整体漂浮在水中，且木块刚好完全浸没，故有
将合金块和木块看做是一个整体，此整体悬浮在水中，故有
所以甲和乙的体积之比为
甲和乙的质量之比为
故C正确，ABD错误。故选C。
二、多选题（4小题，每小题3分，共12分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示，正方体木块A通过细线与容器甲底部相连，容器甲中水面与A上表面齐平；容器乙中长方体B与细线相连，水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机，且抽液、放液速度相同，两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图如图丙所示，木块A密度，正方体A边长为10cm，长方体B的高为10cm，容器甲、乙的底面积为。下列说法中正确的是（ ）。
A．容器甲中初始液面深度为26cm
B．液机每秒钟排出水的质量是8g
C．在0~50s的过程中，木块A所受浮力的变化量为2N
D．物体B的底面积为
【答案】BD。
【解析】A．由公式可得因为图甲放液体，液体深度减小，容器底部受到的压强减小，根据图丙的图像可知，t=0时，p=3000Pa，则容器甲中初始液面深度为
故A错误；
B．由图丙可知，在50s内压强减小了400Pa，则液体深度的变化量为
则液体体积的变化量为
在50s内水质量的变化量为
液机排出水的速度是
液机每秒钟排出水的质量是8g，故B正确；
C．根据阿基米德原理，液面下降了4cm，则排开液体的体积变化为
则木块A所受浮力的变化量为
故C错误；
D．乙初始液体的深度为h=22.8cm，此时液体的压强为
在30s时由图丙可知，分析甲的压强变化图像，时间为0时，压强为3000Pa，时间为50s时压强为2600Pa，在50s内压强减小了400Pa，则在30s时的压强为
则在30s内乙容器压强的变化为
故液体深度的变化量为
因为容器甲、乙的底面积为200cm ，则容器内液体体积的变化量为
根据放出液体的速度相同可知都为8g/s，则30s 内放入的水量为m=8g/s×30s=240g
由密度公式可得，水的体积为
则可得到
容则物体B的底面积为
故D正确。故选BD。
12.小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中，步骤如图。下列分析正确的是（ ）。
A．实验中物体所受的重力为3.0N
B．由图甲、乙、丙图的探究可以得出浮力的大小与物体浸入液体的深度有关
C．由图甲、丙、丁图的探究可以得出浮力的大小与物体在液体中浸没的深度无关
D．由图甲、丁、戊图的探究可以得出浮力的大小与液体的密度有关
【答案】ACD。
【解析】A．图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3N，故A正确；
B．甲、乙、丙图可知，液体的密度不变，排开液体的体积不同，浮力不同，所以是探究浮力与物体排开液体体积的关系，故B错误；
C．由图甲、丙、丁图知，液体的密度相同，排开液体的体积相同，深度不同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，所以可以得出浮力的大小与物体在液体中浸没的深度无关，故C正确；
D．由甲、丁、戊图可知，排开液体的体积不变，液体的密度不同，浮力不同，盐水的密度大，物体浸没在盐水中的浮力大于水中的浮力，从而可以得出结论：物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，浮力的大小与液体的密度有关，故D正确。
故选ACD。
13.将两个实心小球a、b轻放入两个装有不同液体的相同容器中，最后静止处于如图所示状态，此时两液面高度相同，a球质量比b球大，则下列判断正确的是（ ）。
A．小球所受浮力 B．小球所受浮力
C．液体对容器底部压强 D．液体对容器底部压强
【答案】BC。
【解析】AB．由图可知，a处于漂浮状态，b处于悬浮状态，两个小球受到的浮力都等于自身的重力，由题意可知，a球质量比b球大，由公式可知，a球的重力大于b球的重力，故a球受到的浮力大于b球受到的浮力，即，故A错误，B正确；
CD．由图可知，a球体积比b球小，由题意可知，a球质量比b球大，由公式可知，a球密度比b球大，a处于漂浮状态，故甲中液体密度大于a球的密度，b处于悬浮状态，故乙中液体密度等于b球的密度，故甲中液体的密度大于乙中液体的密度，两容器液面高度相同，由公式可知，甲中液体对容器底部的压强更大，即
故C正确，D错误。故选BC。
14.如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为、mA，A、B的体积分别为、VB，A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是（ ）。
A．若，则一定有
B．若，则一定有
C．甲杯中液体对容器底的压力小于乙杯中液体对容器底的压力
D．甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强
【答案】BD。
【解析】A．静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体A的密度大于液体的密度；物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，物体B的密度小于液体的密度，液体密度相同，所以物体A的密度大于物体B的密度，若，由不能判断出、mA，的关系，故A错误；
B．若，由知
由于物体A沉底，所以，由于物体B漂浮，所以，则一定有，故B正确；
C．两容器中液体的密度相同，液体的深度相同，由知甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强，又由于容器的面积相同，由知甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力，故C错误；
D．为了便于比较，设丙烧杯中只装入同种液体，且液面高度也为h，丙烧杯中液体重力为，如图所示：
甲烧杯中物体A沉底，则
即A的重力大于与浸入部分等体积液体的重力，所以
乙烧杯中物体B漂浮，则
即B的重力等于与浸入部分等体积液体的重力，所以
所以
甲、乙两烧杯完全相同两烧杯重力相同，且桌面受到的压力等于容器、液体和物体的总重力，所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，即
两烧杯的底面积相同，由得甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强，故D正确。
故选BD。
三、填空题(本题5小题，每空2分，共26分)
15.用弹簧测力计提着球形物体缓慢浸入水中后，如图所示时该物体浸没后所受浮力是 N，在此浸入过程中有水不断排出，溢水杯底部所受水的压强 。
【答案】2；不变。
【解析】[1]物体的重力为5N，浸没在水中后弹簧测力计的拉力为3N，根据称重法测浮力可知，该物体浸没后所受浮力是
[2]将其缓慢浸入溢水杯的水的过程中，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变。
16.如题图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 （选填“小于”“等于”或“大于”）上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小 （选填“有关”或“无关”），珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 N。
【答案】大于；无关；0。
【解析】[1]浸没在液体中的物体，下表面所处的深度大于上表面所处的深度，根据液体内部压强的特点可知，物体下表面所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，物体上下表面受力面积相同，根据可知，物体下表面所受的液体向下的压力大于上表面所受液体向下的压力。
[2]浮力的大小与液体的密度和物体浸没在液体中的体积有关，与物体所受重力大小无关。
[3]由于桥墩的下表面在地底下，不受水向上的压力，因此不受浮力，浮力为0。
17.如图，用细线将一个质量为27g、体积为10cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，此时，该铝块受到的浮力为 N，电子测力计的示数 N。若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg，细线重力忽略不计）
【答案】0.1；0.17；不变。
【解析】[1]铝块完全浸没在水中静止不动，则排开水的体积等于物体的体积，有
受到的浮力为
[2]根据称重法可得，铝块完全浸没时所受的浮力为
则电子测力计的示数为
[3]若使铝块在水中继续下降，根据可知，它所受的浮力将保持不变。
18.如图甲所示，一实心圆柱体金属块通过细线与上端的拉力传感器相连，拉力传感器可以显示出受到的拉力大小。缓慢地往空水箱中加水，直到装满（圆柱体不吸水，水的密度）。如图乙所示是传感器的示数F随水箱中水面到水箱底的距离h变化的图像，则圆柱体金属块的底面积是 ，圆柱体金属块的密度是 。
【答案】10；5。
【解析】[1]由图乙可知，当水箱中水面到水箱底的距离时，拉力开始减小，说明圆柱体金属块下表面刚好与水面接触，传感器此时示数为圆柱体金属块的重力，当水箱中水面到水箱底的距离时，拉力开始不再改变，说明圆柱体金属块刚好浸没在水中，传感器的示数，所以圆柱体金属块浸没时受到的浮力
金属块的体积
圆柱体金属块的高度
圆柱体金属块的底面积
[2]金属块的质量
金属块的密度。
19.小明用一根圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。调节吸管内配重使吸管成功在水中处于竖直漂浮状态（图甲），接下来他们用笔在吸管与水面接触处做标记，量出该处到吸管底部的距离。
(1)标记处的密度值应该为 。
(2)吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度，则 。
(3)小明又将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)1；(2)1.2；(3)偏大。
【解析】（1）由于吸管在水中漂浮，所以该处的密度值为水的密度，即。
（2）因为密度计漂浮在乙液体中，所受浮力等于本身受到的重力，也等于甲中水提供的浮力，根据求乙中液体密度
（3）小明将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，密度计重力不变，受到的浮力不变，排开液体体积不变，由于密度计的横截面积变大，则密度计进入液体中的深度变小，导致测量结果偏大。
四、作图题（1小题，共3分）
20.请在图中画出小球A所受浮力的示意图。
【解析】小球在水中静止时，所受到的浮力的作用点在重心，方向是竖直向上的，过小球重心，沿竖直向上的方向画一条有向线段，用F表示，如下图
五、实验题（3小题，每空1分，共15分）
21．（6分）在探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，所用器材为，材料相同，但体积不同的长方体物块A、B，两只相同的烧杯，内装等量清水，并利用这些器材进行了如图所示的四步实验。
(1)为了准确测出物体的重力，把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上，当测力计和物体都 时，读出测力计的示数；
(2)物体A在水中所受浮力的大小为 N；
(3)比较以上四次实验，请你总结浮力大小与物体排开液体体积关系的实验结论是 ；
(4)小强同学想继续探究浮力大小与液体密度是否有关，他向乙烧杯中加盐并不断搅拌（液体体积不变），通过比较甲、乙两烧杯中A、B两物块所受浮力大小得出结论；小明认为这样的方案不可行，因为没有控制物体排开液体的体积相同，于是在以上方案的基础上提出了两种改进的思路；
①向上提物块B， ，比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等；
②向上提物块B， ，比较两烧杯中液面的高度是否相同；
小阳同学则认为无需调整，只要比较 就可得出结论。
【答案】(1)静止；(2)2；(3)液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；(4)使两烧杯中液面相平；使两物块所受浮力相等；乙烧杯中加盐前后，弹簧测力计的示数大小是否变化。
【解析】（1）当弹簧测力计和物体都静止时，处于平衡状态，则物体静止时受到的拉力和重力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。
（2）由图甲可，物体A的重力GA=4N
物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数F3=2N
则物体A在水中所受的浮力大小F浮A=GA-F3=4N-2N=2N
（3）物体B在水中所受的浮力大小F浮B=GB-F4=6N-3N=3N
由图可知，物体B体积大于物体A排开水的体积，物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力，所以可以得出实验结论是液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。
（4）①[1]由于实验中需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，由于液体体积不变，所以当液面相平时，物体A、B排开液体的体积相同，比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等。
②[2]也可以让A、B两物块所受浮力相同，即向上提物块B，使两个弹簧力计示数减小的相同，比较排开液体体积的大小，即两烧杯中液面的高度是否相同。
[3]由于B物块浸没在乙烧杯中，排开液体的体积不变，向乙烧杯中加盐后，改变液体的密度，所以只要比较乙烧杯中加盐前后，弹簧测力计的示数大小是否变化，即可比较物体受到的浮力大小与液体密度是否有关。
22．（5分）如图所示，爱探究的小名在实验室做测量木块密度的实验。
（1）将托盘天平放在水平桌面上，移动游码至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）小名将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为 g；
（3）小名用图丁测量木块体积，弹簧测力计示数为 0.1N，则木块所受浮力为 N，由此计算得出木块体积；
（4）小联认为弹簧测力计不够精确，改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为m0=100g；
②图乙木块漂浮时，电子秤示数为m1=112g；
③图丙用细针将木块压入水中，木块未触底，静止时电子秤示数为m2=115g，则该实验测得术块密度为 kg/m3；
（5）小名和小联兴趣正浓，继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水，电子秤示数为m3；
⑤图戊用细针将木块压入盐水中，木块未触底，静止时电子秤示数为m4；则盐水密度 （用字母m0、m1、m2、m3， m4、ρ水表示） ；
【答案】右；12；0.22；0.8×103；。
【解析】（1）[1]实验前，应先把天平放在水平桌面上，然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上，此时指针偏向分度盘中线左侧，应将平衡螺母向右调，才能使天平平衡。
（2）[2]由图丙可知，标尺的分度值为0.2g，木块的质量为
（3）[3]木块的重力
利用定滑轮改变力的方向的作用，测得木块在水中静止时测力计示数为0.1N，由此可得物体受到的浮力为
（4）[4]木块的质量
木块的体积
木块密度为
（5）[5]排开盐水的质量
排开盐水的体积等于木块的体积，即
盐水的密度。
23．（4分）某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力：
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数：
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 ；
【交流】（3）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移，放到图e位置时，比较弹簧测力计的读数，说明浮力大小与 无关；
（4）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，通过比较每次橡皮筋的 可以比较拉力的大小，从而比较浮力的大小，也能完成本实验的探究。
【答案】1；无关；浸没的深度；长度。
【解析】（1）[1]由a可知，静止时物体受到的重力与测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，则物体的重力为3N。由称量法求浮力可知，图b中橡皮泥受到的浮力大小为
（2）[2]由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。
（3）[3] 将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，测力计示数不变，浮力大小不变，说明浮力大小与浸没后的深度无关。
（4）[4]用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。
六、综合题（3小题，共24分）
24．（9分）如图所示，轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m，甲、乙底面积分别为2S和S，乙物体的高度为H。
(1)求乙物体的密度；
(2)求容器甲对水平地面的压强；
(3)若往甲容器中慢慢注入某种液体，当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，停止注入，如图所示。求：该液体对甲容器底部的最小压强。
【答案】(1)；(2)；(3)。
【解析】（1）乙物体的密度
（2）轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，圆柱形容器甲的重力可不计，容器甲对地面的压力等于乙的重力大小，容器甲对水平地面的压强
（3）当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，则乙受到的液体向上的压力（即浮力大小）等于乙的重力大小，即F=G乙
根据压强公式有
p液S乙=m乙g
该液体对甲容器底部的最小压强。
25．（9分）一个底面积为、足够深的圆柱形薄壁容器放在水平台面上，已知容器重2kg，容器内原装有10cm深的水。现用一轻质细铁丝绑着一块体积为、底面积为的物体，缓慢地将其浸没在水中，再松开铁丝，待水面稳定后，水对容器底部的压强与容器对水平台面的压强之比为。请你计算：
（1）求容器没有装水时的重力；
（2）求放入物体前水对容器底的压强；
（3）求物体浸没在水中时受到的浮力；
（4）求物体的密度。
【答案】（1）20N；（2）1000Pa；（3）20N；（4）若漂浮：；若沉底：。
【解析】（1）容器没有装水时的重力为G=mg=2kg×10N /kg=20N
（2）放入物体前，水深10cm，水对容器底的压强为
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
（3）物体浸没在水中时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N
（4）松开铁丝后物体可能沉底或悬浮，也可能漂浮。
①若物体悬浮或沉底，水的深度为
则水对容器底部的压强为
由于水对容器底部的压强与容器对水平台面的压强之比为2∶3，所以容器对水平台面的压强为
由得，容器对水平地面的压力为
容器、物体、水的总重力为
由G=mg可得，容器、物体、水的总质量为
水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10×10-6cm3=3kg
物体的质量为
物体的密度为
②若松开铁丝后物体漂浮，因容器为圆柱形容器，且物体漂浮，则此时水对容器底的压力为
容器对水平地面的压力为
此时水对容器底部的压强为
此时容器对水平地面的压强为
水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为2∶3，解得，物体的重力为
物体的质量为
物体的密度为
答：（1）求容器没有装水时的重力为20N；（2）放入物体前水对容器底的压强为1000Pa；（3）物体浸没在水中时受到的浮力为20N；（4）若漂浮：；若沉底：。
26．（6分）如图所示是一种叫作浮力秤的工具，利用它就可以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示。它上方是托盘，内部是一密封的空心圆筒，圆筒上方用硬杆与托盘相连，圆筒下挂着不锈钢小篮。因为圆筒是空心的，下面挂的小篮较重，所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度，请你把实验步骤补充完整。
（1）先将浮力秤放在水中，在小盘内加砝码，使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图乙所示，记下盘内砝码的质量是140g；
（2）取出盘内全部砝码，在盘内改放待测矿石，添加砝码后，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丙所示，计算出矿石的质量是 g；
（3）再将待测矿石放于小篮内如图丁所示，发现圆桶有部分体积露出了水面，与图丙相比，图丁中浮力秤和矿石所受的总浮力 （填“增大”“减小”或“不变”），此时圆桶露出水面的体积等于矿石的体积；
（4）再向盘内添加砝码，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图戊所示，记下盘内砝码质量为60g；则矿石浸没在水中时受到的浮力是 N，矿石的体积是 （g取10N/kg）；
（5）根据以上信息，计算出矿石的密度 ；
（6）某同学提出，将浮力秤的小桶标上刻度，就可以直接测量液体的密度。刻度越往上，对应的液体密度值 （填“越大”或“越小”）。
【答案】120；不变；0.4；40；3×103；越小。
【解析】（2）[1]对比乙、丙两图，浮力秤都漂浮在水中，且圆筒都刚好浸没，即V排相等，所以浮力秤所受浮力相等，整个浮力秤漂浮，所以F浮=G=mg
所以托盘中所放物体质量相等，所以矿石质量为m=140g-20g=120g
（3）[2]比较图丙和丁，将浮力秤、20g砝码和小矿石看成个整体，它们仍处于漂浮状态，总重力不变，根据漂浮条件可知，图丙和丁中浮力秤和矿石受到的总浮力不变；它们排开水的体积不变，所以图丁中圆桶露出水面的体积等于矿石的体积。
（4）[3]比较丁图和戊图，浮力秤上所放砝码增加的重力为ΔG=m丁g-m戊g
浮力秤漂浮，所以F浮=G=mg
所以浮力秤受到的浮力相应增加，即增加的是小篮中放入矿石受的浮力，即
F浮=m丁g-m戊g=0.06kg×10N/kg-0.02kg×10N/kg=0.4N
[4]由F浮=ρ水gV排，可得矿石的体为
（5）[5]矿石的密度为
（6）[6]在浮力秤的小桶标上刻度，整个浮力秤漂浮在液面上，所以F浮=G秤=ρ液gV排
浮力秤重力一定，刻度越往上，V排越大，则液体密度值越小。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块二 力学
第11讲 浮力【测试】（原卷版）
（试题分值：100分 测试时间：90分钟）
一、单选题(本题包括10小题,每小题3分,共30分)
1.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，则水堵头（ ）。
A．没有受到水的压力，但受到水的浮力 B．既没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
C．受到水的压力，但没有受到水的浮力 D．既受到水的压力，也受到水的浮力
2.如图中的四个“飞天”的场景，使他们能在空中运行的原因并不相同，主要依靠空气浮力而“飞天”的是（ ）。
A．升空的汽艇 B．飞行的飞机
C．邀游的“天宫一号” D．升空的火箭
3.对常见物理量进行合理估算是一种重要能力。下列估算最接近实际的是（ ）。
A．一枚鸡蛋的质量约200g B．苏州冬天最低气温约
C．体重50kg的人在水中的浮力约500N D．人正常步行的速度约5m/s
4.如图，3N的小球被线拉住静止在水中，若小球受到浮力4.9N，则线对小球拉力是（ ）。
A．7.9N B．4.9N C．1.9N D．0N
5.如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上。下列关系式一定成立的是（ ）。
A．F浮=F向下 B．F浮＜F向上 C．F浮＞F向下 D．F浮＞F向上
6.质量相等的实心两小球甲、乙，它们的密度之比是1：2，把甲放入盛满煤油（）的溢水杯中，静止后会溢出30g煤油，把乙放入盛满水的溢水杯中，静止后会溢出20g水，则以下说法正确的是（ ）。
A．甲、乙的体积之比为3：2
B．乙的密度是
C．把乙放入密度为的盐水中，它会悬浮
D．甲在煤油中沉底，乙在水中漂浮
7.弹簧测力计下挂一正方体物块，将物块从盛有适量液体的烧杯上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像。则下列说法中不正确的是（ ）（g取10N/kg）
A．物块的质量是1kg B．物块的体积是4×10﹣4m3
C．物块的密度是8×103kg/m3 D．物块刚浸没时下表面受到液体的压力是4N
8.“我劳动，我快乐！”，如图所示，小明同学在家洗碗，将沉在洗碗池的碗洗干净后放在水面漂浮，洗碗池里的水量不发生变化。若碗沉底时，碗受到的浮力为F1，水对池底的压强为p1，碗漂浮时，碗受到的浮力为F2，水对池底的压强为p2，则如下关系正确的选项是（ ）。
A．F1＞F2；p1＞p2 B．F1＝F2；p1＞p2
C．F1＜F2；p1＜p2 D．F1＞F2；p1＝p2
9.盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，容器底面积S=100cm2，如图甲所示，容器对桌面的压力为N1，容器对桌面的压强为p1=1000Pa；如图乙所示，再用细线系一金属球，将金属球浸没在水中，容器对桌面的压强为p2=1200Pa；如图丙所示，将细线剪断，金属球沉到容器底部，金属球对容器底部的压力为N2=3.4N；（g取10N/kg）下列选项中正确的是（ ）。
A．容器对桌面的压力N1为12N
B．金属球受到的浮力为10N
C．金属球的质量为5.4kg
D．金属球的密度为2.7×103kg/m3
10.如图，将一铁块甲（）放在一长方体木块上，共同放入水中，木块刚好完全浸没；将铁块拿走，在木块下方用细线（体积不计）系一合金块乙（），木块仍完全浸没在水中。下列说法正确的是（ ）。
A．甲和乙的体积之比为39∶40 B．甲和乙的体积之比为45∶39
C．甲和乙的质量之比为8∶9 D．甲和乙的质量之比为1∶1
二、多选题（4小题，每小题3分，共12分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示，正方体木块A通过细线与容器甲底部相连，容器甲中水面与A上表面齐平；容器乙中长方体B与细线相连，水面与B下表面齐平。现同时打开容器甲底部抽液机和容器乙顶部放液机，且抽液、放液速度相同，两容器底所受液体压强p随时间t的部分变化图如图丙所示，木块A密度，正方体A边长为10cm，长方体B的高为10cm，容器甲、乙的底面积为。下列说法中正确的是（ ）。
A．容器甲中初始液面深度为26cm
B．液机每秒钟排出水的质量是8g
C．在0~50s的过程中，木块A所受浮力的变化量为2N
D．物体B的底面积为
12.小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中，步骤如图。下列分析正确的是（ ）。
A．实验中物体所受的重力为3.0N
B．由图甲、乙、丙图的探究可以得出浮力的大小与物体浸入液体的深度有关
C．由图甲、丙、丁图的探究可以得出浮力的大小与物体在液体中浸没的深度无关
D．由图甲、丁、戊图的探究可以得出浮力的大小与液体的密度有关
13.将两个实心小球a、b轻放入两个装有不同液体的相同容器中，最后静止处于如图所示状态，此时两液面高度相同，a球质量比b球大，则下列判断正确的是（ ）。
A．小球所受浮力 B．小球所受浮力
C．液体对容器底部压强 D．液体对容器底部压强
14.如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为、mA，A、B的体积分别为、VB，A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是（ ）。
A．若，则一定有
B．若，则一定有
C．甲杯中液体对容器底的压力小于乙杯中液体对容器底的压力
D．甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强
三、填空题(本题5小题，每空2分，共26分)
15.用弹簧测力计提着球形物体缓慢浸入水中后，如图所示时该物体浸没后所受浮力是 N，在此浸入过程中有水不断排出，溢水杯底部所受水的压强 。
16.如题图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 （选填“小于”“等于”或“大于”）上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小 （选填“有关”或“无关”），珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 N。
17.如图，用细线将一个质量为27g、体积为10cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，使铝块完全浸没在水中静止不动，此时，该铝块受到的浮力为 N，电子测力计的示数 N。若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg，细线重力忽略不计）
18.如图甲所示，一实心圆柱体金属块通过细线与上端的拉力传感器相连，拉力传感器可以显示出受到的拉力大小。缓慢地往空水箱中加水，直到装满（圆柱体不吸水，水的密度）。如图乙所示是传感器的示数F随水箱中水面到水箱底的距离h变化的图像，则圆柱体金属块的底面积是 ，圆柱体金属块的密度是 。
19.小明用一根圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。调节吸管内配重使吸管成功在水中处于竖直漂浮状态（图甲），接下来他们用笔在吸管与水面接触处做标记，量出该处到吸管底部的距离。
(1)标记处的密度值应该为 。
(2)吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度，则 。
(3)小明又将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、作图题（1小题，共3分）
20.请在图中画出小球A所受浮力的示意图。
五、实验题（3小题，每空1分，共15分）
21．（6分）在探究“浮力大小与什么因素有关”的实验中，所用器材为，材料相同，但体积不同的长方体物块A、B，两只相同的烧杯，内装等量清水，并利用这些器材进行了如图所示的四步实验。
(1)为了准确测出物体的重力，把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上，当测力计和物体都 时，读出测力计的示数；
(2)物体A在水中所受浮力的大小为 N；
(3)比较以上四次实验，请你总结浮力大小与物体排开液体体积关系的实验结论是 ；
(4)小强同学想继续探究浮力大小与液体密度是否有关，他向乙烧杯中加盐并不断搅拌（液体体积不变），通过比较甲、乙两烧杯中A、B两物块所受浮力大小得出结论；小明认为这样的方案不可行，因为没有控制物体排开液体的体积相同，于是在以上方案的基础上提出了两种改进的思路；
①向上提物块B， ，比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等；
②向上提物块B， ，比较两烧杯中液面的高度是否相同；
小阳同学则认为无需调整，只要比较 就可得出结论。
22．（5分）如图所示，爱探究的小名在实验室做测量木块密度的实验。
（1）将托盘天平放在水平桌面上，移动游码至零刻度线，此时指针如图乙所示，他应该将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡；
（2）小名将木块放在托盘天平左盘，往右盘加减砝码和移动游码，天平再次平衡时，砝码和游码的位置如图丙所示，则木块质量为 g；
（3）小名用图丁测量木块体积，弹簧测力计示数为 0.1N，则木块所受浮力为 N，由此计算得出木块体积；
（4）小联认为弹簧测力计不够精确，改进设计了如图所示的实验。
①图甲电子秤示数为m0=100g；
②图乙木块漂浮时，电子秤示数为m1=112g；
③图丙用细针将木块压入水中，木块未触底，静止时电子秤示数为m2=115g，则该实验测得术块密度为 kg/m3；
（5）小名和小联兴趣正浓，继续探究盐水密度。
④图丁在烧杯中加入适量盐水，电子秤示数为m3；
⑤图戊用细针将木块压入盐水中，木块未触底，静止时电子秤示数为m4；则盐水密度 （用字母m0、m1、m2、m3， m4、ρ水表示） ；
23．（4分）某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力：
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数：
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 ；
【交流】（3）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移，放到图e位置时，比较弹簧测力计的读数，说明浮力大小与 无关；
（4）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，通过比较每次橡皮筋的 可以比较拉力的大小，从而比较浮力的大小，也能完成本实验的探究。
六、综合题（3小题，共24分）
24．（9分）如图所示，轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上，将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m，甲、乙底面积分别为2S和S，乙物体的高度为H。
(1)求乙物体的密度；
(2)求容器甲对水平地面的压强；
(3)若往甲容器中慢慢注入某种液体，当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时，停止注入，如图所示。求：该液体对甲容器底部的最小压强。
25．（9分）一个底面积为、足够深的圆柱形薄壁容器放在水平台面上，已知容器重2kg，容器内原装有10cm深的水。现用一轻质细铁丝绑着一块体积为、底面积为的物体，缓慢地将其浸没在水中，再松开铁丝，待水面稳定后，水对容器底部的压强与容器对水平台面的压强之比为。请你计算：
（1）求容器没有装水时的重力；
（2）求放入物体前水对容器底的压强；
（3）求物体浸没在水中时受到的浮力；
（4）求物体的密度。
26．（6分）如图所示是一种叫作浮力秤的工具，利用它就可以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示。它上方是托盘，内部是一密封的空心圆筒，圆筒上方用硬杆与托盘相连，圆筒下挂着不锈钢小篮。因为圆筒是空心的，下面挂的小篮较重，所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度，请你把实验步骤补充完整。
（1）先将浮力秤放在水中，在小盘内加砝码，使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图乙所示，记下盘内砝码的质量是140g；
（2）取出盘内全部砝码，在盘内改放待测矿石，添加砝码后，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图丙所示，计算出矿石的质量是 g；
（3）再将待测矿石放于小篮内如图丁所示，发现圆桶有部分体积露出了水面，与图丙相比，图丁中浮力秤和矿石所受的总浮力 （填“增大”“减小”或“不变”），此时圆桶露出水面的体积等于矿石的体积；
（4）再向盘内添加砝码，仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没，如图戊所示，记下盘内砝码质量为60g；则矿石浸没在水中时受到的浮力是 N，矿石的体积是 （g取10N/kg）；
（5）根据以上信息，计算出矿石的密度 ；
（6）某同学提出，将浮力秤的小桶标上刻度，就可以直接测量液体的密度。刻度越往上，对应的液体密度值 （填“越大”或“越小”）。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
