1.3 水的浮力 练习题（含解析）

水的浮力
一、选择题
1．水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是(　　)(g=10N/kg)
A．小球所受浮力一定等于1N B．小球所受浮力可能等于1N
C．小球的质量可能小于100g D．小球的体积一定等于100cm3
2．一个木球与铁块用细线相连，放入水中后恰好能静止于如图位置，此时细线与木球的拉力为1N，下列相关说法正确的是(　　)
A．如图静止时，木球受到的浮力为1N
B．如图静止时，铁块受到的浮力比重力多1N
C．若剪断细线，最后铁块对容器底部压力为1N
D．若剪断细线，最后容器中的水面与原来齐平
3．在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则(　　)
A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙
4．把一只密度计放在煤油中，液面在密度计的刻线A处，将它放入水中，它浮在水面上，则(已知水的密度比煤油大)(　　)
A．密度计在水中受到的浮力大，水面在密度计A点的上方
B．密度计在水中受到的浮力小，水面在密度计A点的下方
C．密度计在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度计A点的上方
D．密度计在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度计A点的下方
5．如图，一个空的小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，关于这一情景分析正确的是(　　)
A．小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B．小瓷碗漂浮时受到的浮力等于它的重力
C．小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变大了
D．小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变大了
6．放有适量水的烧杯置于水平桌面上，将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中，正确的是（ ）
A．在露出水面之前，水对烧杯底的压力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力等于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相同
D．木块的密度为0．6克/厘米3
7．三只完全相同的杯子中装有等质量的水，把质量相等的铁块、铜块和铅块浸没在水中而水未溢出，己知三种金属的密度是ρ铅＞ρ铜＞ρ铁，则杯中水面上升最高的是（ ）
A．装有铁块的杯子 B．装有铜块的杯子
C．装有铅块的杯子 D．无法判断
8．如图甲所示，台秤上有一个装有适量水的圆柱形容器，金属块A压在不吸水的木块B上，使木块B刚好浸没在水中，然后将金属块A沉入水底，木块B漂浮在水面上，如图乙所示，整个过程没有水溢出，下列分析错误的是（）
A．甲图中台秤的示数等于乙图中台秤的示数
B．甲图中容器底部受到的压力大于乙图中容器底部受到的压力
C．甲图中容器底部受到水的压强大于乙图中容器底部受到水的压强
D．甲图中A和B受到的浮力大于乙图中A和B受到的浮力
9．选择优良级种子，是农业丰收的基本保证．盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作。如图所示，但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能（ ）
A．所有种子都漂浮在水面
B．所有种子都不受浮力
C．只有少量次种漂浮
D．良种漂浮，而次种下沉
10．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（ ）
①物体A的密度为4×103kg/m3
②实验乙中，物体A受到的拉力为3N
③实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0．5N
④实验丁中，容器底部受到的压力大于0．3N
A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④
11．将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．2019年7月13号，“台州号”护卫舰在三亚军港举行退役仪式，台州舰将“定居”大陈岛国防教育主题公园。若“台州号”护卫舰从大海驶入椒江，下列分析正确的是（ ）
A．浮力变小，舰体上浮一些
B．浮力变大，舰体下沉一些
C．浮力不变，舰体下沉一些
D．浮力不变，舰体上浮一些
二、填空题
13．某同学帮实验室老师搞卫生，在清洗甲、乙两个体积相等的球时，发现它们在水中静止后处于如图所示的状态，这时甲球受到的浮力______乙球受到的浮力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
14．工程上常用“浮筒打捞法”打捞沉船。方法是把几个浮筒灌满水，每个浮筒的体积约为0.06m3 ， 让这些浮筒都沉到水底，潜水员再用钢索把它们栓在沉船的两侧。然后，打捞工程船上的压缩机开动起来，把空气压进浮筒，将浮筒里的水排出，沉船就可以浮起来。（水的密度取1.0×103kg/m 3）
?
（1）浮筒浸在水中的浮力方向为________；
（2）沉船从水底直至浮出水面前，浮力大小怎么变？________
（3）每个浮筒完全浸没在水中时所受的浮力是多少？_______
15．用密度计测量液体密度时，如图所示，它的重力和浮力大小________；液体的密度越大，它排开液体的体积越________，密度计的位置也就越________(填“高”或“低”)。
16．将一木块轻轻放入一个装满水的烧杯中，当木块静止时，测得溢出的水的重力为0.5N，则木块受到水的浮力为______N．
三、简答题
17．如图所示，在一个装满水的容器中，轻质弹簧的一端连着小球，另一端固定在容器底部。已知小球的体积为500 cm3，小球静止时受到弹簧对它向下的拉力，拉力大小为2 N。取g=10 N/kg，则：
(1)此时小球受到的浮力为多少？
(2)该小球的密度为多少？
(3)如果地球的引力减小为一半，即g取5 N/kg，水的密度不变，则弹簧的长度会如何变化？请说明理由。
(4)如果将弹簧剪断，请分析小球的运动情况，并计算此时小球受到的浮力是多少？
18．体积V＝0.2×10﹣3m3的物块A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A浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数为F2，如图所示。求：
(1)物块A浸没在水中受到的浮力F浮；
(2)弹簧测力计的示数为F2；
(3)求物块A的密度。
参考答案
1．B
【详解】
(1)假设烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，小球所受浮力
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
F浮=G排=m排g=G球=m球g
小球的质量
m球=m排=100g
排开水的体积
V排====100cm3V球
(2)假设烧杯原来装满水，小球沉入水底，小球所受浮力
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
F浮=G排=m排g＜G球=m球g
小球的质量
m球＞m排=100g
排开水的体积
V′排===100cm3=V球
(3)假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积都要变大。
综上所述，选项B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．如图所示，木球收到的浮力方向向上，重力方向向下，绳的拉力方向向下，三个力的合力为0，即
如图位置，此时细线与木球的拉力为1N，所以木块受到的浮力大于1N。故A错误；
B．如图所示，铁块受到的浮力向上，重力方向向下，绳子的拉力方向向上，三个力的合力为0，即

铁块受到的浮力比重力少1N。故B错误；
C．若剪掉细绳，铁块下沉，由B可得
=
则
=1N
最后铁块对容器底部压力为1N，故C正确；
D．由C可知，剪断绳子后，铁块下沉，木球上升，最后木球漂浮，有一部分露出水面，最后容器中的水面不会与原来齐平，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
AB．简易密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮=G，即密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计的重力G，A、B错误，不符合题意；
CD．由图知：V甲排 ＜V乙排，由F浮＝ρ液gV排，可知ρ甲>ρ乙，C正确，符合题意；D错误，不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】
若将该密度计放到水中，液体密度增大，密度计仍然漂浮，浮力等于重力，所以密度及受到的浮力不变；根据公式F浮=液gV排可知密度计排开液体的体积减小，露出水面的体积增大，故此时水面的位置在A的下方。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】
A．小瓷碗沉入水底，瓷碗所受的重力不变，因排开水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故A错误；
B．小瓷碗漂浮时，根据浮沉条件可知：受到的浮力等于它的重力，故B正确；
C．由于瓷碗浸没时，下沉，浮力小于重力，漂浮时，浮力等于重力，所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小，故C错误；
D．小瓷碗浸没后，排开的水的体积减小，水面下降，根据可知，容器底受到水的压强变小，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】
A．木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ水gV排可知，木块所受浮力不变，故A正确；
B．在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力，故B错误；
C．因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p=ρ水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大，故C错误；
D．木块最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面，则根据漂浮条件可得：F浮=G木；结合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，所以
ρ木==
故D错误。
故选A。
7．A
【详解】
由题知，m铜=m铁=m铅，ρ铅>ρ铜>ρ铁，根据ρ=可得V=，所以，V铅故选A。
8．B
【详解】
A．台秤的示数为烧杯、水、A和B的质量之和，将金属块A取下沉入水底木块B仍在烧杯中，所以烧杯、水、A和B的质量和不变，则台秤的示数不变，故A正确，不符合题意；
B．由于容器是圆柱形容器，则底部受到的压力是容器里面所有物体的重力之和，由于容器的水、A和B物体未变，所以甲图中容器底部受到的压力等于乙图中容器底部受到的压力，故B错误，符合题意；
C．根据F浮=ρ水V排g可知：V排甲>V排乙，由于是同一个容器，所以在甲乙图中水的深度h甲>h乙，根据p=ρgh可知：p甲>p乙，故C正确，不符合题意；
D．由甲图可知：A和B处于漂浮状态，则A和B受到的浮力等于A和B的重力。由乙图可知：A沉在底部，B处于漂浮状态，则A受到的浮力小于A的重力，B受到的浮力等于B的重力，则A和B受到的浮力小于A和B的重力；所以，甲图中A和B受到的浮力大于乙图中A和B受到的浮力，故D正确，不符合题意；
故选B。
9．C
【详解】
将种子放入盐水中后，由于干瘪、虫蛀的种子密度较小，故受到的浮力大于重力而使种子上浮，直至浮力等于重力时漂浮于水面上；而饱满的种子，密度较大，故重力大于所受浮力，故种子会下沉。但如果盐水的浓度太低，就会有少量的密度小的种子下沉，所以只有少量次种漂浮。
故选C。
10．B
【分析】
(1)根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题。根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数，利用F浮=G-F拉列出方程可求得物体A的体积，然后可求得其密度；
(2)先求出在水中受到的浮力，再根据F浮=G-F拉可得A在乙中的拉力；
(3)A在乙中的拉力与丙中比较可得结论；
(4)根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力，F=G-F浮-F拉可求。
【详解】
①实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N
F浮=G?F拉
F浮=ρ盐水gV排
物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：
ρ盐水gV排=G?F拉，
V排=V物=
将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得：
V排=V物=1×10?4m3
物体A的质量
m===0.4kg
物体A的密度
ρ===4×103kg/m3
故①正确；
②物体A在水中受到的浮力，
F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10?4m3=1N
在乙中物体A受到的拉力
F=G?F浮水=4N?1N=3N
故②正确；
③在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉=2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F=3N，弹簧测力计的示数比乙中小
3N?2.8N=0.2N
故③错误；
④由甲、丙
F浮盐水=G?F丙拉=4N?2.8N=1.2N
根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力
F支=G?F浮?F丁拉=4N?1.2N?2.5N=0.3N
容器底部也受到盐水对它的压力，故压力大于0.3N，故④正确。
综合分析①②④正确。
故选B。
11．A
【分析】
根据物体的浮沉条件：浮力小于重力时下沉、浮力大于重力时上浮、浮力等于重力时漂浮以及阿基米德原理判断鸡蛋所受浮力的变化。
【详解】
AB．逐渐向水中加入食盐时，盐水的密度变大，由F浮=ρgV排可知，鸡蛋所受浮力逐渐增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮；上浮的最终结果是漂浮，此时鸡蛋的浮力和重力相等，以后无论怎样增加食盐，由浮沉条件可知，鸡蛋所受浮力都不会变化，故A正确、B错误；
CD．最初鸡蛋沉入水底，受到的浮力小于重力(即F浮G，故CD错误。
故选A。
12．C
【分析】
当护卫舰由大海驶入珠江后，都是漂浮，根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况；根据阿基米德原理判断排开水的体积（浸入水中的体积）的变化，得出是上浮一些，还是下沉。
【详解】
AB．当护卫舰从大海驶入珠江后，仍然漂浮，根据漂浮条件可知受到的浮力：，因为护卫舰受到的重力不变，所以船受到的浮力不变；故AB错误；
CD．由于，根据可知，浮力不变的情况下，排开江水的体积大于排开海水的体积，即：舰体浸入水中的体积变大，舰体下沉一些，故C正确，D错误。
故选C。
13．小于
【详解】
两球体积相等，但是甲球漂浮在水中，乙球浸没在水中，则，根据F浮=ρ水gV排可知，甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力。
14．竖直向上 不变 600N.
【解析】
【详解】
（1）浮筒浸在水中的浮力方向为竖直向上；
（2）沉船从水底直至浮出水面前，排开水的体积不变，根据公式F浮=
可知，不变时，所受浮力大小不变，所以沉船从水底直至浮出水面前，所受浮力大小不变；
（3）每个浮筒完全浸没在水中时，排开水的体积：==0.06，
每个浮筒完全浸没在水中时所受的浮力：F浮==1.0kg/0.0610N/kg=600N.
15．相等 小 高
【详解】
因密度计漂浮于水面上，故由浮沉条件可知浮力与重力相等；
因F=ρgV，在任一液体中密度计所受浮力相等，故密度越大时，浸入液体中的体积V越小，则密度计位置也就越高。
16．0.5
【详解】
由题意知，G排=G溢=0.5N，
根据阿基米德原理木块受到的浮力：
F浮=G排=0.5N。
17．(1)5N；(2)；(3)会变短，见解析；(4)5N
【详解】
解：(1)此时小球受到的浮力
F浮力=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N
(2)小球的重力
G=F浮-F拉=5N-2N=3N
小球的密度
= =0.6kg/
(3)在上图中，由力的平衡
G+T=F浮
即小球的重力
G=F浮-T=5N-2N=3N
如果地球的引力减小为一半，即g取5N/kg ， 小球受到的浮力
F'浮=ρ水g' V排=1.0×103kg/m3×5Nlkg×500×10-6m3=2.5N
而小球的重力（ 其质量不会变化）
G'=mg'=m×=1.5N
由力的平衡，弹簧的拉力
T'=F'浮-G'=2.5N-1.5N=1N< 2N
则弹簧的长度会变短。
(4)如果将弹簧剪断，那么它受到的拉力变为零。因为它排开水的体积不变，所以受的浮力保持不变，还是5N，此时浮力大于重力，小球将上浮。
答：(1)小球收到的浮力是5N；
(2)小球的密度是0.6×103kg/m3；
(3)弹簧长度变短；
(4)小球收到的浮力还是5N。
18．(1)2N　(2)0.6N　(3)1.3×103kg/m3
【详解】
(1)根据阿基米德原理可得物块A浸没在水中受到的浮力
F浮==2N
(2)弹簧测力计的示数为F2
F2=F1- F浮＝2.6N-2N=0.6N
(3)解根据公式G=可得物块A的密度
==1.3×103kg/m3
答：(1)物块A浸没在水中受到的浮力是2N。
(2)弹簧测力计的示数为0.6N。
(3)求物块A的密度1.3×103kg/m3。