第十章
一、选择题(每题4分，共40分)
1．下列物体没有受到浮力作用的是( )
A．在水中嬉戏的小鸭 B．天空中飞翔的老鹰 C．深海潜游的鲸鱼 D．深入河底的桥墩 2．如图10－Z－1所示，把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径)，从上面倒入水，观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，但乒乓球并不上浮。对乒乓球受力分析正确的是( )
图10－Z－1
A．重力、浮力、压力 B．浮力、压力、支持力 C．重力、支持力、浮力 D．重力、压力、支持力 3．下列说法中错误的是( ) A．浮力都是由水产生的
B．浮力的方向总是竖直向上的
C．阿基米德原理也适用于计算气体对物体的浮力
D．液体对物体向上与向下的压力之差就是浮力的大小
4．潜水员完全进入水中后，在下潜的过程中，他所受到的( )
A．浮力逐渐增大，压强逐渐增大 B．浮力逐渐增大，压强逐渐减小 C．浮力不变，压强逐渐增大 D．浮力不变，压强不变
5．如图10－Z－2所示，将均匀细木杆的一端缠绕一些铜丝，铜丝端浸入液体中后，木杆就可以竖直漂浮，从而制成一支简易密度计。把它放在水中，液面到木杆下端的距离为l1；把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为l2。以下说法正确的有( )
图10－Z－2
A．密度计在水中所受的浮力大一些 B．密度计在盐水中所受的浮力大一些 C．l1＞l2 D．l1＜l2
6．同一个小球漂浮在不同液面上的情景如图10－Z－3所示，请根据图示情况判断甲、乙、丙三种液体的密度关系( )
图10－Z－3
A．ρ丙＞ρ乙＞ρ甲 B．ρ乙＞ρ甲＞ρ丙 C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．ρ甲＞ρ丙＞ρ乙
7．在做浮力实验时，小萍同学将质量为240 g、体积为400 cm3的木块投入足够深的水中，下列说法中错误的是(g取10 N/kg)( )
A．木块静止时处于漂浮状态
B．木块静止时露出水面的体积为240 cm3 C．木块静止时受到的浮力为2.4 N D．木块的密度为0.6×103 kg/m3
8．海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图10－Z－4所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是( )
图10－Z－4
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等 B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
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C．上浮过程中所受浮力逐渐变大 D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
9．小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球(如图10－Z－5甲所示)，先将水球放入冷水中，水球漂浮(如图乙所示)；把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底(如图丙所示)。下列分析正确的是( )
图10－Z－5
A．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力 B．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力 C．冷水的密度小于热水的密度
D．在冷水和热水同一深度处压强相等
10．据史书记载，我国宋朝治平年间，在今陕西境内发生了一次大洪水，洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来：把拴在一起的两艘大木船装满沙子，然后用绳索一端系住铁牛，拉紧后另一端拴在船上，把沙子卸入河中，铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是( )
A．铁牛浸没后，随着深度增加，所受的浮力增大 B．铁牛被冲到河底只受到重力和浮力
C．用两艘大木船并装满沙子，是为了减小浮力
D．卸下沙子的过程中，当木船排开水的体积减小时，铁牛就会被拉起 二、填空题(每空2分，共20分) 11．死海是著名的咸水湖，当人完全浸入海水中时，人受到的浮力________自身的重力，所以人就会向上浮起；当人漂浮在海面上时，人受到的浮力________自身的重力。(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
12．如图10－Z－6所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，密度计所受到的浮力分别为F甲和F乙，则F甲______F乙；若两容器中的液面相平，则两种液体对容器底部的压强关系是p甲______p乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
图10－Z－6
13．将一金属块挂在弹簧测力计下端，弹簧测力计的读数为36 N，把它浸没在水中称量，弹簧测力计的读数为26.2 N，则该金属块受到水对它的浮力是________N，金属块的体积是________m3，金属块的密度是________kg/m3。(g＝9.8 N/kg)
14．鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×－4
10 m3的水，则小船受到的浮力是________N，小船所受浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)自身的重力。(g取10 N/kg)
15．将一块石蜡，分别放入足量的水和酒精中，当石蜡静止时，它排开水的体积与排开酒精的体积之比为________。(ρ石蜡＝0.9×103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
三、实验探究题(共22分)
16．(6分)在“探究影响浮力大小因素”的实验中，小宇同学利用体积相同的铁块A和铝块B及图示器材，做了如图10－Z－7所示的若干实验。
图10－Z－7
(1)若要探究物体所受浮力的大小与排开液体的密度是否有关，应选用的操作是__________(填写序号)。
(2)若要探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关，应选用的操作是____________(填写序号)；这一实验操作中，应控制不变的量是____________________________。
17．(6分)小路做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图10－Z－8所示。
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图10－Z－8
(1)小路处理数据时，发现实验步骤有所遗漏，遗漏的步骤为______________。若将遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤为__________(用字母表示)。
(2)实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd。若这些示数之间的关系满足______________(用公式表示)，则可证明，浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
18．(10分)为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材。
第一小组：探究铜块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力。 方法1：称重法。测量过程及弹簧测力计示数如图10－Z－9甲所示，则铜块所受的浮力为______N。
图10－Z－9
方法2：阿基米德原理法。测量过程及量筒示数如图乙所示，则铜块排开水的体积为______mL，根据F浮＝G排＝ρ水gV排可计算出浮力。
通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是______________________。
第二小组：探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸没时受到的浮力，你准备选用第一组两方法中的方法________(选填“1”或“2”)，并简要说明操作中还应采取的措施：________________________________________________________________________
______________________。 四、计算题(共18分)
19．(8分)不溶于水的实心球重12 N，体积为1.5 dm3，若把它轻轻地放入足够大且装满了水的桶中，求：(g取10 N/kg)
(1)球受到的浮力大小。 (2)从桶中溢出水的质量。
20．(10分)刘家峡水电站是位于甘肃省黄河上的“高原明珠”，水库大坝处有各式游船，游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览。问：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)当水库水位为140 m时，水对坝底的压强是多大？
(2)水库中有一艘自重为3.0×105 N的游船，该游船搭载总质量为1800 kg的30名游客后，船排开水的体积为多少立方米？
图10－Z－10
详解详析
1．D [解析] 桥墩底面由于埋在地下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用。
2．D [解析] 水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，即乒乓球下面没有水，它的底部不受水向上的压力，也就没有向上的压力差，所以，乒乓球不受浮力。乒乓球受到水向下的压力和瓶子的支持力以及自身的重力。
3．A 4.C
5．C [解析] 因为密度计漂浮，所以F浮＝G，密度计的重力G不变，则密度计在两种液体中所受浮力相等，故A、B错误。ρ盐水>ρ水，由F浮＝ρ液gV排可知，密度计排开液体的体积：V盐水＜V水，所以水面到木杆下端的距离l1大于盐水液面到木杆下端的距离l2，故C正确，D错误。
6．C [解析] 由图可知，小球漂浮在液面上，排开液体的体积大小关系是V排甲 因为小球在甲、乙、丙三种液体中都漂浮， 第3页/共5页 所以F浮甲＝F浮乙＝F浮丙＝G， 根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得： ρ甲gV排甲＝ρ乙gV排乙＝ρ丙gV排丙， 所以ρ甲>ρ乙>ρ丙。 m240 g 7．B [解析] 木块的密度为ρ木＝＝＝0.6 g/cm3＝0.6×103 kg/m3，因ρ木<ρ水， V400 cm3 所以木块静止时处于漂浮状态，则受到的浮力为F浮＝G＝mg＝0.24 kg×10 N/kg＝2.4 N。 根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排得：V排＝ － F浮2.4 N ＝＝2.4×ρ水g1.0×103 kg/m3×10 N/kg 104 m3＝240 cm3， 所以木块静止时露出水面的体积为V露＝V－V排＝400 cm3－240 cm3＝160 cm3。 由此分析可知A、C、D正确，B错误。 8．B [解析] 本题考查浮力知识。由阿基米德原理可知，潜水艇悬浮和漂浮时排开海水的体积不同，因此所受浮力不同，A项错误；漂浮时排开海水的体积最小、重力最小，B项正确；上浮时，在尚未露出水面的过程中，所受浮力不变，露出水面后所受浮力变小，C项错误；漂浮时潜水艇底部所处液体的深度最小，所受海水的压强最小，D项错误。 9．B [解析] 水球在冷水中处于漂浮状态，所以浮力等于重力，小球在热水中沉底，浮力小于重力，故小球在冷水中所受浮力大于其在热水中所受浮力，A选项错误；水球在冷水中漂浮，浮力等于它受到的重力，根据阿基米德原理知浮力等于排开液体受到的重力，故排开水的重力等于水球的重力，B选项正确；根据浮沉条件知，水球在冷水中漂浮，冷水的密度大于水球的密度，在热水中沉底，热水的密度小于水球的密度，故冷水的密度大于热水的密度，故C选项错误；根据液体压强公式p＝ρgh知，当深度相同时，冷水的密度大于热水的密度，所以冷水中的压强大，故D选项错误。 10．D [解析] 铁牛浸没后，随着深度增加，它排开水的体积保持不变，因此排开水的重力不变，根据阿基米德原理可知所受浮力不变，A选项错误；铁牛被冲到河底后，会深陷淤泥之中，此时铁牛与河底接触的部分并没有水，因此不受浮力的作用，B选项错误；用两艘大木船，并装满沙子，木船排开水的体积较大，因此这是为了增大浮力，C选项错误；卸下沙子的过程中，浮力减小，木船相对于水面上升，此时铁牛就会受到一个向上的拉力，在这个拉力下就会被拉起，D选项正确。 11．大于 等于 12.＝ ＜ － 13．9.8 103 3.6×103 14．5 等于 15．9∶10 [解析] 由题知，ρ石蜡<ρ水，所以把石蜡放入水中，石蜡漂浮，石蜡受到水的浮力： 9 F水＝G＝ρ石蜡gV＝ρ水gV排水，V排水＝V。 10 ρ石蜡>ρ酒精，把石蜡放入酒精中，石蜡下沉，石蜡排开酒精的体积等于石蜡的体积。 9 即V排水∶V排酒精＝V∶V＝9∶10。 10 16．(1)①③⑤ (2)①②③④ 液体密度和物体排开液体的体积 17．(1)测量空桶的重力 d、a、b、c (2)Fa－Fb＝Fc－Fd 18．0.2 20 重力大于浮力 2 用针压使蜡块完全浸入水中 第4页/共5页 19．(1)若实心球浸没在水中，则它受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg － ×1.5×103 m3＝15 N， 因F浮>G球，故实心球静止后将漂浮在水面上，则球所受浮力：F浮′＝G球＝12 N。 F浮′12 N (2)溢出水的质量：m溢＝m排＝＝＝1.2 kg。 g10 N/kg 20．(1)水对坝底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×140 m＝1.4×106 Pa。 (2)因游船搭载游客后处于漂浮状态，所以游船受到的浮力：F浮＝G总＝G船＋mg＝3.0×105 N＋1800 kg×10 N/kg＝3.18×105 N； 由F浮＝ρ液gV排可得，船排开水的体积： F浮3.18×105 NV排＝＝＝31.8 m3。 33ρ水g1.0×10 kg/m×10 N/kg 第5页/共5页
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