水和水的溶液（浮力专题训练一)

专题训练(一)
[范围：
浮力(1)]
　　　　　　　
　　　　
　　　
　　　
一、选择题
1．如图AT－1－1所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是(　　)
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图AT－1－1
2．小张看到鸡蛋漂浮在盐水面上，如图AT
( http: / / www.21cnjy.com )－1－2所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的(　　)
图AT－1－2
3．把一小球放入盛满酒精(ρ酒精＝0.8×
( http: / / www.21cnjy.com )103
kg/m3)的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8
g酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量(　　)
A．大于8
g
B．等于8
g
C．小于8
g
D．无法判断
4.测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被
( http: / / www.21cnjy.com )测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值(图AT－1－3中甲)。图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断(　　)
图AT－1－3
A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B．密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C．乙烧杯中液体的密度较大
D．丙烧杯中液体的密度较大
图AT－1－4
5．如图AT－1－4所示，
( http: / / www.21cnjy.com )当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时，弹簧测力计的示数为5.0
N；当物体浸在水中的体积为物体体积的时，弹簧测力计的示数为3.5
N。从弹簧测力计上取下物体将其缓慢地放入水中(容器足够大，水足够多)，则物体静止时受到的浮力为(　　)
A．9.0
N
　B．8.5
N
C．8.0
N
　D．7.5
N
6．a、b两种物质的质量和体积关系图像
( http: / / www.21cnjy.com )如图AT－1－5所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，放手稳定后(　　)
图AT－1－5
A．甲漂浮，甲受浮力大
B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大
D．乙漂浮，甲受浮力大
二、简答题
7．小胡同学在水槽中洗碗，一个大的
( http: / / www.21cnjy.com )瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力________(填“大”“小”或“不变”)，水槽中的水面将会________(填“上升”“下降”或“不变”)。
8．如图AT－1－6中甲所示，弹簧
( http: / / www.21cnjy.com )测力计的示数为5
N。如图乙所示，小球一半浸在水中，弹簧测力计示数为2
N。则小球受到的浮力为________N，小球的体积为________cm3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为________N。
图AT－1－6
9．小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量
( http: / / www.21cnjy.com )为150
g、体积为1.6×10－4
m3的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为______N。松手后苹果将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最后静止时，苹果受到的浮力是______N。
10．将一小物块A轻轻放入
( http: / / www.21cnjy.com )盛满水的大烧杯中，A静止后，有72
g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64
g的酒精溢出。则A在水中静止时受到的浮力为________N，A的体积是________cm3，A的密度是________g/cm3。(酒精的密度是0.8×103
kg/m3)
图AT－1－7
11.小明利用弹簧测力计测量石块的密度，(ρ水＝1.0
g/cm3，g取10
N/kg)
(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图AT－1－7中Ⅰ所示，石块重________N。
(2)将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图Ⅱ所示，石块受到的浮力F浮＝________N。
(3)石块的体积V＝________cm3。
(4)石块的密度ρ石块＝________g/cm3。
(5)[拓展]
完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收集了下表中的数据。
弹簧测力计示数/N
3.2
2.6
1.9
1.2
液体的密度/(g/cm3)
0.8
1.1
1.8
①将表格补充完整。
②分析上表，小明得出此装置可制作“密度计”的分度值是____________。
三、分析计算题
图AT－1－8
12.有一个足够大的水池
( http: / / www.21cnjy.com )，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8
m2，高5
m，密度0.7×103
kg/m3。(g＝10
N/kg)
(1)
未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
(2)向水池内缓慢注水，在水位到达1
m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
(3)当向水池内注水深度达到4
m时，圆木受到的浮力又为多大？
13．如图AT－1－9中甲所示，弹簧测
( http: / / www.21cnjy.com )力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图乙所示是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像，已知ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg。求：
图AT－1－9
(1)圆柱体的重力。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力。
(3)圆柱体的密度。
教师详答
1．C
2．D　[解析]
鸡蛋漂浮在水面上，浮
( http: / / www.21cnjy.com )力等于鸡蛋的重力，逐步加入清水，盐水的密度减小，当鸡蛋密度与盐水密度相同时，鸡蛋悬浮，浮力仍等于鸡蛋的重力，随着清水的逐渐加入，盐水的密度逐渐减小，鸡蛋逐渐下降，但鸡蛋排开水的体积不变，根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。
3．A　[解析]
把一小球放入盛满
( http: / / www.21cnjy.com )酒精的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8
g酒精，此时小球受到的浮力小于物体的重力，则小球的质量大于8
g；又因为小球漂浮在水面上，所以在水中受到的浮力等于小球的重力，则排开水的重力等于小球的重力，即排开水的质量等于小球的质量，大于8
g。
4．D　[解析]
从图可知，密度计放在乙
( http: / / www.21cnjy.com )、丙液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，从而可以判断受到浮力的大小关系；从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。
5．C　
6．D　[解析]
由图像中数据可求得两物体的密度大小，比较物体密度与水的密度可知两物体在水中的浮沉状态，然后根据阿基米德原理比较浮力大小。
7．小　下降
[解析]
当碗漂浮时，碗受到的浮力等
( http: / / www.21cnjy.com )于重力；当碗下沉到水槽底部时，碗受的浮力小于重力，因此沉到水槽底部的碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力小；由F浮＝ρ液gV排的变形公式V排＝可知，在液体密度一定时，物体受到的浮力越小，排开液体的体积越小，因此沉到水槽底部的碗排开水的体积小，因此液面将下降。
8．3　600　5
[解析]
先利用称重法求物体浸入一半时
( http: / / www.21cnjy.com )受到的浮力；再利用阿基米德原理求排开水的体积(即小球总体积的一半)，从而得出物体的体积；知道物体的重力求物体的质量，利用密度公式求物体的密度，与水的密度比较，确定物体在水中的浮沉状态，利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。
9．1.6　上浮　1.5
[解析]
当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，
此时苹果受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1000
kg/m3×10
N/kg×1.6×10－4
m3＝1.6
N;
m＝150
g＝0.15
kg
( http: / / www.21cnjy.com ),
苹果受到的重力：G＝mg＝0.15
kg×10
N/kg＝1.5
N;
因为G＜F浮，所以松手后苹果会上浮；
当苹果静止时，漂浮，受到的浮力F浮′＝G＝1.5
N。
10．0.72　80　0.9
[解析]
物块A放在水中时，受到的浮力
( http: / / www.21cnjy.com )：F浮＝G排＝mg＝0.072
kg×10
N/kg＝0.72
N;
放在酒精中时，受到的浮力：F浮′＝G排′＝m′g＝0.064
kg×10
N/kg＝0.64
N;
通过上面的计算可得，物块A在酒精中受到的浮
( http: / / www.21cnjy.com )力小于在水中所受的浮力，而物块A的重力不变，因此物块A放入酒精中下沉，
则根据F浮＝ρ液gV排得：
V物＝V排酒精＝＝＝8×10－5
m3＝80
cm3，排开水的体积V排水＝＝＝7.2×10－5
m3;
因为排开水的体积小于排开酒精
( http: / / www.21cnjy.com )的体积，所以物体A在水中漂浮，其重力等于浮力(排开水的重力)，则mA＝m排水＝72
g＝0.072
kg。ρA＝＝＝0.9×103
kg/m3＝0.9
g/cm3。
11．(1)4.8　(2)2　(3)200　(4)2.4
(5)[拓展]
①1.45　②0.05
g/cm3(或50
kg/m3)
[解析]
(1)读取弹簧测力计示数时，
( http: / / www.21cnjy.com )要先认清分度值，然后再读数。
(2)物体受到的浮力等于物体的重力和物体浸没在水中时弹簧测力计的示数之差，根据F浮＝G－F示求出物体所受浮力。(3)根据F浮＝ρgV排的变形公式计算石块的体积。(4)根据密度的公式计算石块的密度。(5)①根据F浮＝G－F示求出物体所受浮力，再根据F浮＝ρgV排的变形公式计算液体的密度；②据表格中密度的数值得出其分度值。
12．(1)2.8×104
N　3.5×104
Pa
(2)8×103
N　2×104
N
(3)2.8×104
N
[解析]
(1)圆木的体积：V＝Sh＝0.8
m2×5
m＝4
m3，
圆木的质量：
m＝ρ木V＝0.7×103
kg/m3×4
m3＝2.8×103
kg，
圆木的重力：G＝mg＝2.8×103
kg×10
N/kg＝2.8×104
N，
未向池内注水时，圆木对池底的压力：F未＝G＝2.8×104
N，
圆木对池底的压强：p＝＝＝3.5×104
Pa。
(2)向池内缓慢注水，在水位到达1
m时：V排1＝0.8
m2×1
m＝0.8
m3，
圆木受到的浮力：F浮1＝ρ水gV排1＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.8
m3＝8×103
N，
圆木对池底的压力：F＝G－F浮1＝2.8×104
N－8×103
N＝2×104
N。
(3)当圆木对池底的压力为0时：F浮2
( http: / / www.21cnjy.com )＝G＝2.8×104
N＝ρ水gV排2＝ρ水gSh′，解得h′＝3.5
m，即当水位达到4
m时，圆木静止地漂浮在水面上，圆木所受的浮力：F浮3＝G＝2.8×104N。
13．(1)12
N　(2)8
N　(3)1.5×103
kg/m3
[解析]
(1)由图像可知，当h＝0时，弹簧测力计的示数为12
N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝12
N。
(2)当h＝7
cm时，圆柱体刚好完全没
( http: / / www.21cnjy.com )入水中，此时圆柱体受到的拉力F＝4
N，则圆柱体受到的浮力F浮＝G－F＝12
N－4
N＝8
N。
(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮＝ρ水gV排得
V物＝V排＝＝＝8×10－4
m3，
由公式G＝mg可求出物体的质量m＝＝＝1.2
kg，
则圆柱体的密度ρ物＝＝＝1.5×103
kg/m3。