第十章 浮力 章节综合练习
一、单选题
1．把体积相等的实心铁球和铜球分别挂在弹簧秤下，并浸没在水中，则（ ）
A．挂铁球的弹簧秤减小的示数大 B．挂铜球的弹簧秤减小的示数大
C．两弹簧秤减小的示数一样大 D．无法判断
2．在下面所举的人或物体中，没有受到浮力的是（ ）
A．漂浮在死海中悠闲阅读的人 B．在大气层中缓慢上升的气球
C．在太空中运行的“神舟七号”宇宙飞船 D．三国时代，诸葛亮放飞的“孔明灯”
3．静止在斜面上的金属块，重为10N，金属块对斜面的压力为6N，金属块与斜面的接触面积为20cm2，则金属块对斜面的压强是（ ）
A．5×103Pa B．3×103Pa C．2×103Pa D．8×103Pa
4．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，正方体受到的浮力为8N（g取10N/kg）。下列说法错误的是（ ）
A．正方体下表面受到的压力可能比上表面的压力小
B．两侧面受到的液体压力的合力一定为零
C．正方体上下表面受到压力的合力一定不为零
D．下表面受到液体的压力F2为13N
5．小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体（ ）（g 取 10N/kg）
A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中
C．沉在溢水杯底部 D．受到1.2N的浮力
6．如图所示，装有水的烧杯放在天平的一端，另一端放置砝码使天平处于平衡状态。如果将一个手指伸到烧杯内的水中，手指不碰到烧杯且水也没有溢出，天平将（ ）
A．继续保持水平平衡 B．放置砝码的一端下沉
C．放置烧杯的一端下沉 D．以上三种情况均有可能
7．铜球被绳子吊着浸没于水中，如图，设此时受到浮力为F1，现剪断绳子，铜球下沉过程中受到浮力为F2，当铜球在底部静止时受到的浮力为F3，则（ ）
A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．F1、F2、F3一样大
8．“深海挑战者”号深潜器潜入马里亚纳海沟11000m深处，下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是（设海水密度不变）（ ）
A．压强越来越大，浮力越来越小
B．压强越来越大，浮力越来越大
C．压强越来越小，浮力越来越小
D．压强越来越小，浮力越来越大
9．人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船．做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起．下列说法正确的是
A．沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B．浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力
C．沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D．船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力
10．若给你一只弹簧测力计、一杯水、细线和一个正方体的金属块，下列实验：①测金属块的质量；②测金属块的重力；③测金属块浸没在水中受到的浮力；④测金属块的体积；⑤测金属块的密度。你能完成的是（ ）
A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤
11．如图所示，台秤的托盘上放一个装有500 g水的平底烧杯，烧杯质量为100 g。一个质量为300 g的木块用细线系在烧杯底并浸没在水中，剪掉细线后，木块有的体积露出水面，木块密度为0.6×103kg/m3，则下列说法正确的是（ ）
A．剪断细线前，木块所受的浮力等于3N
B．剪断细线前，托盘受到的压力等于4N
C．整个过程，托盘受到压力的变化量等于2N
D．整个过程，水对杯底的压力变化量等于2N
12．在河里行走时，河底的石子会硌脚；但是，在由河边浅水处走向深水处的过程中，石子硌脚引起的疼痛会越来越轻，这主要是因为（ ）
A．人受到的重力越来越小 B．水对脚的压强越来越小
C．受到的浮力越来越大 D．人体的质量越来越小
13．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至物块恰好与容器底接触。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。则（ ）
A．物块的质量为1kg B．物块下表面受到水的最大压强为600Pa
C．物块浸没在水中受到的浮力为10N D．物块的密度为2.25×103 kg/m3
14．重16N的正方体物块沉在面积很大的容器底部，现用一根细线将物块提出水面，物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图所示，已知水的密度为1.0×103kg/m3，则下列说法中正确的是
A．物块的边长为0.5m
B．物块在出水前细线的拉力恒为5.0N
C．物块的密度为1.6×103kg/m3
D．物块沉在水槽底部时，水在物块上表面处产生的压强为6.0×103Pa
15．水平桌面上的大烧杯内装有水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出200g的水，则下列判断中正确的是 （ ）
A．水对烧杯底的压强一定增大
B．小球的质量可能小于200g
C．小球的体积一定等于200cm3
D．小球所受浮力可能等于2N
二、填空题
16．小明在学习“阿基米德原理”时，做了图所示的实验。由实验过程可知物体A所受浮力为______N；由阿基米德原理可知，乙图中弹簧测力计的示数应为______N。
17．浸没在水中的物体，处于2m深度处，物体受到水的压强为______Pa，已知物体的体积为0.5×10-3m3，它受到浮力的大小为______N，若该物体受到重力的大小为10N，它受到重力与浮力的合力方向为______。
18．小明用手将小球浸没在水中，小球排开水的质量是0.1kg，此时小球受到的浮力是_______N（g＝10N/kg）．若小球的质量为0.3kg，松手后小球会__________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）．
19．如图是我国研制的096战略核潜艇。该艇浸没时排开水的质量为16000吨，最大下潜深度可达600米，位居世界第一、当096艇悬浮待命时，受到的浮力为___________N，600米深度海水的压强为___________Pa。不考虑海水密度的变化，取，g取
20．如图所示，一个半径为r，质量为m的半球，放在容器内，半球的底面与容器的底部紧密接触，容器内装有密度为p的液体，液面高为H．已知球体的体积公式是V= ，球表面积公式是Sm=4πr2圆面积公式是Sm=πr2则由于液体重力产生的对半球表面向下的压力为________．
三、实验题
21．下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，请根据图示完成下面的填空．
(1)实验中的所用圆柱体的重力为______N．
(2)在情景图B中存在的错误是______
(3)纠正错误后，继续实验，在情景C中，圆柱受到的力F=______N
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排=______N．
(5)实验结果表明：浸在水中的物体受到的力______物体排开水所受到的重力．(选填“大于”、“等于”或“小于”)
22．小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮。为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C （B与A体积相同，C与A质量相同）。
(1)他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为___________，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。
(2)为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中(1)实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。
①选择的塑料块是___________（B / C）。
②增加的步骤是___________（用字母表示测得的物理量）。
③当满足___________（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮。
四、计算题
23．一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没水中称时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为34N．（g取10N/kg）．求：
（1）该金属块受到水对它的浮力？ （2）该金属块的密度？
五、综合题
24．人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分，更多的还隐藏在表面现象之下．事实上，冰山浮在海水中的确只露“一角”．在南极考察中常使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．假如某破冰船自身质量为1500t，在海面上匀速航行时受到的阻力是自身重力的0.02倍．航行时速度约为10m/s，（海水的密度取1.0×103kg/m3，冰的密度ρ冰=0.9×103㎏/m3）
（1）破冰船在海面上匀速航行时受到的重力为_____N，此时的功率为_____W．
（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一．
①船此时受到的浮力为_____N；
②若船与冰层接触面积为5m2，求此时破冰船对冰层的压强______．
（3）针对文中信息及破冰船的工作特点，下列说法中错误的是_____．
A．若有一座冰山其露出海面的体积是2000m3，那么这座冰山的总体积为2×104m3
B．破冰船的船体前端应采用硬度大、抗磨损的材料制造
C．破冰船从海水密度大的海域到密度小的海域中时，所受的浮力将变小
D．破冰船向前冲时若所有的外力同时消失，随后将做匀速直线运动．
参考答案
1．C
2．C
3．B
4．A
5．C
6．C
7．D
8．A
9．B
10．D
11．D
12．C
13．D
14．C
15．D
16． [1]根据图中丙、丁可以知排开液体的重力为
根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小等于物体浸入液体时排开液体重力的大小
[2]物体在浸没在液体中，受到的浮力为1N，根据图中甲、乙，对物体进行受力分析得，弹簧测力计拉力的示数为
17． [1]物体受到水的压强
[2]物体完全浸没在水中，排开水的体积
物体受到的浮力
[3]若该物体受到重力的大小为10N，则物体受到的合力
合力的方向与重力的方向相同，即竖直向下。
18． [1]该潜艇浸没时排水量为16000t，即排开水的质量
当096艇悬浮待命时，由阿基米德原理可得其受到的浮力
[2]600米深度海水的压强
20．假设半球下表面处全部为液体，则半球受到的浮力F浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知，F浮=ρgV排=ρgV半球=ρg××πr3=ρgπr3；由P=可知，半球下表面受到的液体压力：F下=P下S圆=P液S圆=ρgH×πr2，方向竖直向上，半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力合力，即：F浮=F下-F上，F上=F下-F浮=πr2ρgH-ρgπr3,由于半球底部与容器底部紧密接触，则液体对半球的压力：F=F上=πr2ρgH-ρgπr3.
21． [1]由图B可知，实验中的所用圆柱体的重力为4N；
[2]圆柱体放入水中前，溢水杯中的水应该满的，否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积，所以，在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水，应改为在溢水杯中装满水；
[3]由图C可知，圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F=3N，
则圆柱受到的浮力：
F浮=G F=4N 3N=1N；
[4]由图D可知，小桶和水的总重力G总=1.9N：由图A可知，空小桶的重力G桶=0.9N，
则圆柱体排开水所受的重力：
G排=G总 G桶=1.9N 0.9N=1N；
[5]由(3)(4)可知，浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力．
22． [1]根据称重法，铁块受到的浮力大小F=F1-F2。
[2]根据题目条件，因B与A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小。
[3]因为要用称重法测浮力，所以需要用弹簧测力计测出B塑料块的重力G。
[4]当浮力大于重力时上浮，所以F1-F2＞G。
23． (1)金属块受到水对它的浮力：F浮＝G F拉＝39N 34N＝5N，(2)全部浸没在水中时排开水的体积：V排＝ ＝5×10 4m3，金属块的体积：V＝V排＝5×10 4m3；该金属块的密度：ρ金＝ ＝7.8×103kg/m3.
24． 解：（1）破冰船的重力：G=mg=1.5×106kg×10N/kg=1.5×107N；
破冰船受到的阻力：f=0.02G=0.02×1.5×107N=3×105N，
破冰船在海面上匀速航行，则牵引力F=f=3×105N，
此时的功率：P===Fv=3×105N×10m/s=3×106W；
（2）①破冰船在水面上漂浮，则所受浮力：F浮=G=1.5×107N，
当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一时受到的浮力：=F浮=×1.5×107N=5×106N；
②船对冰层的压力为：F=G﹣=1.5×107N﹣5×106N=1×107N，
破冰船对冰面的压强：p===2×106Pa；
（3）A、设冰山浸入海水中的体积为V排，露出海面的体积为V露，则冰山的体积V=V排+V露，
由于冰山处于漂浮状态，则F浮=G，
根据F浮=ρ液gV排、G=mg和ρ=可得：ρ海水gV排=ρ冰g（V排+V露），
则V排===18000m3，
所以V冰山=V排+V露=18000m3+2000m3=20000m3．故A正确；
B、破冰船的船体前端的主要功能就是破冰，因此应采用硬度大、抗磨损的材料制造．故B正确；
C、因破冰船不管是在海水密度大的海域，还是密度小的海域中，都为漂浮状态，浮力始终等于重力，而船的重力不变，所以受到的浮力保持不变；故C错误；
D、根据牛顿第一定律可知，破冰船向前冲时若所有的外力同时消失，随后将做匀速直线运动．故D正确．
故应选C．
故答案为
（1）1.5×107N；3×106W；
（2）①5×106N；②2×106Pa；
（3）C．
