课课精编精练——第九章 浮力 单元测试题（1）（含答案与解析）

第九章 浮力 单元测试题（1）
一．单项选择题（共12小题）
1．同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上（ρ甲＞ρ乙），若受到的浮力分别为F甲、F乙，则（　　）
A．F甲一定大于F乙 B．F甲一定等于F乙
C．F甲一定小于F乙 D．F甲可能大于F乙
2．小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到铅笔静止时的情景如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲杯液体的密度较小
B．乙杯液体的密度较小
C．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
3．一个装有石块的小船漂浮在池塘的水面上，如果将石头投入水中，池塘的水面将（　　）
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
4．如图的四个场景，主要依靠空气浮力而“飞天”的（　　）
/
5．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是9N．把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是5N，下列说法正确的是（　　）
A．小球受到的浮力是5N B．小球的质量是0.5kg
C．小球的体积是5×10﹣4m3 D．小球的密度是1×103kg/m3
6．将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中，木块漂浮在水中静止时，从溢水杯中溢出水的体积为38.4cm3；若将此木块改放入密度为 0.8×103kg/m3的酒精中，待木块静止时，下列说法正确的是（　　）
A．木块露出酒精的体积为16cm3
B．木块的密度为0.6 kg/m3
C．从溢水杯中溢出酒精的体积为38.4cm3
D．木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为 5：4
7．下列工具中，不是利用浮力工作的是（　　）
A．轮船 B．电动车 C．密度计 D．热气球
8．从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，如果水底布满小石头，以下体验和分析合理的是（　　）
A．脚不痛，因人越来越轻 B．脚疼痛越来越弱，因为水底小石头对脚的支持力越来越小
C．脚越来越痛，因人越来越重 D．脚越来越痛，因水底小石头对人的支持力越来越大
9．两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中。同时松手，小木块上浮。大石块下沉，所受浮力较大的物体是（　　）
A．小木块 B．大石块 C．一样大 D．无法确定
10．小明将同一个鸡蛋先后放入图所示的甲、乙两杯盐水中，盐水密度分别为ρ甲、ρ乙，鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙 B．ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙
C．ρ甲＞ρ乙 F甲＝F乙 D．ρ甲＜ρ乙 F甲＝F乙
11．被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥（如图）由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，其中海底隧道长5.7km，设计时速100km/h，隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是（　　）
A．水中的桥墩不受海水的浮力
B．桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C．通过海底隧道最少需要34.2min
D．光在装饰材料上发生镜面反射
12．某物体重为0.6N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出0.4N的水，则它受到的浮力（　　）
A．一定为0.4N B．可能为0.3N C．一定为0.6N D．可能为0.5N
二．多选题（共2小题）
13．如图所示，甲、乙两杯（杯的质量不计）中分别装有盐水和水，上面分别浮一相同的正方体木块（图中未画出），液面等高，则下列说法正确的是（　　）
A．甲乙两杯中的木块受到的浮力大小相等
B．甲杯中木块底部受到的液体压强比乙杯中的大
C．甲杯中的液体对容器底的压强比乙杯中的大
D．甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力
14．如图所示的两个完全相同的甲、乙容器中，装有一定量的水，向其中分别投放体积相等的小球，甲容器中小球漂浮，乙容器中小球悬浮，稳定后两容器中液面高度相同。则下列叙述中正确的是（　　）
A．两容器的总质量相等
B．甲容器中的小球密度小
C．两个小球所受的浮力相等
D．甲容器中的小球所受的浮力等于它的重力
三．填空题（共6小题）
15．浸在液体（或气体）中的物体受到的液体（或气体）的　 　托的力叫做浮力。浮力的方向总是　 　的。
16．浮力是由于液体对物体向　 　和向　 　的压力差而产生的。换句话说浮力是液体对物体所有压力的合力。如一个浸没在水中的正方体上表面受到的压力为10牛，方向向下，下表面受到30牛的压力，方向　 　，浮力为　 　。
17．用橡皮泥捏成的小船，浮在水盆中，将硬币一个个放入“小船”，在此过程中，整个船所受浮力逐渐　 　（选填“不变”、“变大”、“变小”），此时船底受到的水的压强　 　（选填“不变”、“变大”、“变小”）．橡皮泥小船漂在水面不放硬币时水盆底受到的压强　 　（选填“大于”、“小于”、“等于”）橡皮泥小船因破裂而进水沉底时盆底受到的压强。
18．在空气中用弹簧测力计称得某物体的重力是15N，在水中称时，弹簧测力计的示数是10N．物体在水中受到的浮力大小是　 　N，该物体的体积为　 　m3。
19．一小球所受的重力为5N，体积为5×10﹣4m3，将它浸没在水中时，所受浮力的大小为　 　N（g取10N/kg），浮力的方向是　 　。放开手后，小球将　 　。（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）
20．如图所示是一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中　 　图的潜水艇正在水中上浮；这两种情景中，潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙，则F甲　 　F乙。
四．作图题（共2小题）
21．如图所示，作出小球在水中上浮时所受力的示意图。
/
22．图中，物体漂浮在水面上，请作出物体所受重力G和浮力F的示意图；
五．实验探究题（共2小题）
23．小芳同学在探究：浮力的大小等于什么，用弹簧测力计，小铁块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示A、B、C、D、E是五个步骤示意图。
（1）下列哪个步骤会影响实验结论　 　。
/
（2）下列四个步骤的正确顺序　 　。
A．用弹簧测力计称量铁块的重力F1 B．铁块完全浸没时弹簧测力计的示数F2
C．用弹簧测力计称量小桶和水的重力F3 D．用弹簧测力计称量空桶的重力F4
（3）当满足　 　条件时可以验证阿基米德原理；
（4）利用上述数据，可以算出铁块的密度，表达式为ρ＝　 　（各空均用题中已知字母构成表达式：水的密度以ρ水表示，重力与质量的比值用g表示）
24．小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。（g取10N/kg）
/
他把金属块挂在弹簧测力计上，将它分别浸入水和酒精中的不同位置，如图所示。
（1）如图C中物体受到的浮力为　 　N。
（2）做D、E两次实验，是为了探究浮力大小与　 　有关。
（3）做　 　两次实验，是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关。
（4）金属块的质量是　 　Kg。
六．计算题（共3小题）
25．如图所示，我国第一艘航空母舰“辽宁号”，于2012年9月25日诞生，航空母舰上设有机场、商店、洗浴中心、餐厅、电影院、武器设备等，不载物时，它的自身质量为5.5×104t，满载物时，它的最大排水体积为6.7×104m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）航空母舰不载物时所受到的浮力；
（2）航空母舰满载物时所受到的浮力；
（3）航空母舰最多能载多重的物体。
26．如图，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积10﹣2m2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面高15cm，测力计的示数变为6N．g＝10N/kg，求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块没入水中后，容器底受到的压力；
（3）物块的密度。
27．将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N．将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）物块受到的浮力；
（2）物块浸在水中的体积。

第九章 浮力 单元测试题（1）
参考答案与试题解析
一．单项选择题（共12小题）
1．【解答】因同一物体的重力不变，且均漂浮在甲、乙两种液体上，
所以，物体在甲、乙两种液体上受到的浮力相等，即F甲一定等于F乙。
故选：B。
2．【解答】物体的质量不变，在两液体中均处于漂浮状态，则说明在两种液体中所受浮力相同；因物体在甲液体中浸入的体积大，则说明甲液体的密度小，乙液体的密度大。
故选：A。
3．【解答】石头在船上，船和石头受到的浮力：
F浮＝G总＝G船+G石＝G船+ρ石V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石，
F浮′＝F船+F石，
由于船漂浮，F船＝G船，
石头沉入水底，F石＝ρ水V排g，
∴F浮′＝F船+F石＝G船+ρ水V石g，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∵ρ石＞ρ水，
∴由①②可得：
F浮＞F浮′，
即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。
故选：B。
4．【解答】A、太空环境为真空，没有空气，故宇航员在太空中行走不受浮力，故A不符合题意；
BC、飞机、风筝在空中飞行，利用了下方的空气压强大于上方的空气压强，即产生了上升的升力，应用了流体压强与流速的关系，故BC不符合题意；
D、热气球内部热空气密度小于外部空气密度，故热气球所受浮力大于重力，是利用空气浮力升空的，故D符合题意。
故选：D。
5．【解答】A、由题意可知，小球的重力为9N，浸没在油中小球受到的拉力为5N；
故小球受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝9N﹣5N＝4N；故A错误；
B、根据G＝mg可得，小球的质量：m＝/＝/＝0.9kg；故B错误；
C、根据F浮＝ρ液gV排可得，小球体积：
V＝V排＝/＝/＝5×10﹣4m3；故C正确；
D、小球的密度为：ρ＝/＝/＝1.8×103kg/m3；故D错误。
故选：C。
6．【解答】（1）木块受到的浮力：
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×38.4×10﹣6m3＝0.384N。
由于漂浮，所以浮力等于自身的重力，故G＝0.384N；
故木块的质量是：m＝/＝/＝0.0384kg＝38.4g；
木块的体积V＝4cm×4cm×4cm＝64cm3，
所以木块的密度是：ρ＝/＝/＝0.6g/cm3；故B错误；
（2）由于物体的密度小于酒精的密度，所以木块在酒精中也是漂浮，故据F浮＝G排＝ρ水gV排＝G物；
V排＝/＝/＝0.000048m3＝48cm3；从溢水杯中溢出酒精的体积为48cm3
木块露出酒精的体积：
V露＝V﹣V浸＝64cm3﹣48cm3＝16cm3；故A正确，C错误；
木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为：/＝/，故D错误。
故选：A。
7．【解答】AC、轮船、密度计都是漂浮在液面上，受到的浮力等于自重，是利用浮力工作，故A、C不符合题意；
B、电动车主要将电能转化为机械能，是利用电流的磁效应，不是利用浮力工作，故B符合题意；
D、热气球里热空气的密度小于空气的密度，使气球受到的浮力大于气球的重力，因而能升空，是利用浮力工作，故D不符合题意。
故选：B。
8．【解答】由受力分析可知：人在水中受到重力G、浮力F浮及支持力F三个力，且在竖直方向上处于平衡状态，所以支持力F＝G﹣F浮；
从岸边到海里游泳的人，由浅水区走到深水区的过程中，由于人排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知人所受浮力变大；
由于人的重力不变，所以支持力减小，则人的脚疼痛越来越弱。
故选：B。
9．【解答】根据题意可知，大石块的体积大于小木块的体积；
浸没在水中时，大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积，由F浮＝ρ液gV排可知，大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力。
故选：B。
10．【解答】鸡蛋在甲盐水中悬浮，所以鸡蛋的密度等于甲盐水的密度；
在乙盐水中漂浮，所以鸡蛋的密度小于乙盐水的密度，
因此ρ甲＜ρ乙，故A、C错误；
鸡蛋在甲中悬浮，所以此时浮力等于重力；在乙中漂浮，浮力也等于重力，
因此在甲和乙中所受浮力相等，即F甲＝F乙，故B错误，D正确。
故选：D。
11．【解答】A、桥墩下面没有水，水不会对桥墩产生向上的压力，不会产生浮力。故A正确。
B、汽车行驶时，汽车和灯杆之间距离发生的变化，所以以灯杆为参照物，汽车是运动的。故B错误。
C、t＝/＝/＝0.057h＝3.42min，故C错误。
D、隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料，说明人看隧道壁不会刺眼，所以隧道洞壁发生漫反射。故D错误。
故选：A。
12．【解答】当烧杯中盛满水时，由阿基米德原理可知，溢出水的重即为物体所受的浮力大小，则浮力F浮min＝G排＝G溢＝0.4N；
当烧杯中没有盛满水时，若物体漂浮或悬浮在液体中时，物体所受的浮力最大，等于物重，即F浮max＝G物＝0.6N；
因此物体受到浮力大小的范围为：0.4N～0.6N，只有D选项符合这个范围；
故选：D。
二．多选题（共2小题）
13．【解答】A、由于甲、乙两杯漂浮着相同的正方体木块，则浮力等于木块的重力，所以受到的浮力相等；故A正确；
B、木块处于漂浮状态，由于受到的浮力相等；根据浮力产生的原因可知：木块底部受到的液体压力相等，由于是相同的正方体木块，根据p＝/可知：木块底部受到的液体压强相等；故B错误；
C、甲、乙两杯中分别装有盐水和水，已知ρ盐水＞ρ水，液面等高，由p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为p甲＞p乙；故C正确；
D、由于木块受到的浮力相等；根据F浮＝ρ液gV排可知：V排盐水＜V排水，则由图可知：V盐水＞V水，已知ρ盐水＞ρ水，根据G＝ρVg可知：G盐水＞G水，因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和，所以，甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，故D正确。
故选：ACD。
14．【解答】A．由于两容器液面相平，所以容器底受到的压强相等，而底面积相同，所以底面压力也相等。甲图中底面压力等于水的重力和球的重力之和。乙图中底面压力等于乙中水的重力和球的重力之和。故总重力相等，即总质量相等。故A正确。
B．甲漂浮，密度比水小，乙悬浮，密度等于水。所以乙的密度大于甲的密度。故B正确。
C．因为浮力等于物体排开液体受到的重力。体积相等的两球放一定量的水中，很显然，甲浸入水的体积小，即排开水的体积小，乙浸入水中的体积大，即排开水的体积大，所以乙受到的浮力大。故C错误；
D．甲中物体漂浮，处于平衡状态，受到的浮力和它的重力是一对平衡力。即浮力等于重力。故D正确。
故选：ABD。
三．填空题（共6小题）
15．【解答】物体浸在液体中，由于物体上、下表面所处的深度不同，下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用，这个力习惯上称为浮力。方向与物体受到的向上的压力方向一致，总是竖直向上的。
故答案为：竖直向上；竖直向上。
16．【解答】浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力，这个压力差即物体受到的浮力；
正方体上表面受到的压力为F上表面＝10N，下表面受到的压力F下表面＝30N，方向竖直向上；所以物体受到的F浮＝F下表面﹣F上表面＝30N﹣10N＝20N。
故答案为：上；下；竖直向上；20N。
17．【解答】（1）将硬币放入“小船”中后，小船的重力增大，排开水的体积变大，船底浸入水的深度变大；
因小船仍漂浮于水面，根据物体的浮沉条件可知小船所受浮力也应变大；
根据p＝ρgh可知此时船底受到的水的压强变大。
（2）橡皮泥小船漂在水面上时，受到的浮力和自身的重力相等；
橡皮泥小船因破裂而进水沉底时，受到的浮力小于自身的重力；
根据重力不变可知，橡皮泥小船漂在水面上时受到的浮力大于沉底时的浮力；
根据F浮＝ρgV排可知，橡皮泥小船漂在水面上时排开液体的体积较大，
根据h＝/可知，漂在水面上时液面上升的高度较大，
由p＝ρgh可知，漂在水面上时液体的压强增加的量大，
由F＝ps可知，漂在水面上时液体对水盆底受到的压强大于橡皮泥小船因破裂而进水沉底时盆底受到的压强。
故答案为：变大；变大；大于。
18．【解答】F浮＝G﹣G1＝15﹣10N＝5N。
/。
故答案为：5；5×10﹣4。
19．【解答】小球浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝5×10﹣4m3，
小球受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N，浮力的方向是竖直向上；
因为F浮＝G＝5N，
所以，放手后小球将悬浮。
故答案为：5；竖直向上；悬浮。
20．【解答】根据阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇浸没在水中，排开水的体积等于潜水艇的体积，由于潜水艇的体积不变，则排开水的重力相等，故所受的浮力相等；
潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较少时潜水艇上浮，故甲图为上浮时的情景。
故答案：甲；＝。
四．作图题（共2小题）
21．【解答】小球在水中上浮时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，分别过小球的重心沿力的方向画一条有向线段，由于重力小于浮力，注意线段的长短，并用G和F浮表示重力和浮力，如下图所示：
/
22．【解答】解：因为物体漂浮，所以F浮＝G，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如图所示：
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五．实验探究题（共2小题）
23．【解答】（1）由图B知，溢水杯内未倒满水，这样会使排开水的重力测量值偏小；
（2）要测出排开水的重力，应先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力所以实验次序应为DABC；
（3）根据阿基米德原理，F浮＝G排，F浮＝F1﹣F2，G排＝F3﹣F4，所以如果F1﹣F2＝F3﹣F4，则可得出阿基米德原理；
（4）铁块的质量m＝/＝/，
由F浮＝ρ液gV排得，铁块的体积：V＝V排＝/＝/，
则铁块的密度ρ铁＝/＝/＝/。
故答案为：（1）B；（2）DABC；（3）F1﹣F2＝F3﹣F4；（4）/。
24．【解答】（1）由图示A、C可知，金属块浸没在水中受到的浮力F浮C＝G﹣FC＝5N﹣4N＝1N；
（2）由图示A、D、E可知，F浮D＝G﹣FD＝5N﹣4N＝1N，F浮E＝G﹣FE＝5N﹣4.2N＝0.8N，由D、E两次实验可知，物体排开液体的体积相同而液体种类不同，是为了探究浮力大小与液体种类是否有关；
（3）由图示可知，在C、D两次实验中，液体种类、物体排开液体的体积相同而物体浸入液体的深度不同，物体受到的浮力相同，由此可知：这两次实验是为了探究金属块浸没在液体中时，受到的浮力与深度无关。
（4）金属块的质量为：m＝/＝/＝0.5kg。
故答案为：（1）1；（2）液体密度；（3）C、D；（4）0.5。
六．计算题（共3小题）
25．【解答】（1）航空母舰不载物时的质量为自身的质量，航母漂浮时浮力等于重力，
则航空母舰不载物时所受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝5.5×104×103kg×10N/kg＝5.5×108N；
（2）航空母舰满载物时，排水体积最大，
则由阿基米德原理可得，航空母舰满载物时所受到的浮力：
F浮′＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.7×104m3＝6.7×108N；
（3）航空母舰满载物时，浮力等于总重力，即F浮′＝G+G载，
所以，航空母舰的最大载重为：
G载＝F浮′﹣G＝6.7×108N﹣5.5×108N＝1.2×108N。
答：（1）航空航母不载物时所受到的浮力为5.5×108N；
（2）航空航母满载物时所受到的浮力为6.7×108N；
（3）航空航母最多能载重为1.2×108N。
26．【解答】（1）物块受到的浮力：F浮＝G﹣F′＝10N﹣6N＝4N；
（2）容器底受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa，
由p＝/可得，物块没入水中后容器底受到的压力：
F＝pS＝1500Pa×10﹣2m2＝15N；
（3）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以由F浮＝ρgV排可得，物块的体积：
V＝V排＝/＝/＝4×10﹣4m3，
物块的密度：
ρ＝/＝/＝/＝2.5×103kg/m3。
答：（1）物块受到的浮力为4N；
（2）物块没入水中后，容器底受到的压力为15N；
（3）物块的密度为2.5×103kg/m3。
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答：（1）物块受到的浮力为0.8N；
（2）物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。

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