1、1素养全练 9 浮力基础夯实1.(2018安徽蒙城一模)如图所示,一段未点燃的圆柱形蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水中,缓慢地向水中加入适量的食盐,则这段蜡烛受到的浮力将 ,圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。 答案:不变 不变解析:圆柱形蜡烛漂浮在水中,则蜡烛受到的浮力等于重力;如果在水中加入一些盐,蜡烛静止后仍然在水中漂浮,蜡烛受到的浮力仍等于其重力,自重 G不变,所以蜡烛受到的浮力不变;因为蜡烛漂浮,下表面受到的压力等于浮力,浮力不变,下表面受到的压力不变,根据 p= 知,圆柱形蜡烛的下表FS面所受液体的压强不变。2.(2018安徽霍
2、邱二模)如图,把一个边长为 20 cm的正方体小木块放入水中,静止时,木块有五分之三的体积浸入水中,木块的密度是 g/cm3。 答案:0 .6解析:正方体木块的体积: V 木 =a3=(0.2m)3=810-3m3,由题知,木块排开水的体积:V 排 = V 木 = 810-3m3=4.810-3m3,35 35木块受到的浮力:F 浮 = 水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg4.810-3m3=48N;因为木块漂浮,所以 G 木 =F 浮 ,且 G 木 = 木 gV 木 ,所以 木 gV 木 =48N,即 木 10N/kg810-3m3=48N,解得: 木 =0.6103kg/m3
3、=0.6g/cm3。3.(2018安徽固镇校级模拟)俗话说:“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力 同质量李子受到的浮力,西瓜的密度 李子的密度。(选填“大于”“小于”或“等于”)。 答案:大于 小于解析:西瓜漂浮在水面上,所以西瓜受到的浮力: F 浮 =G 瓜 , 2西瓜的密度: 瓜 水 , 由于 G 瓜 G 李子 ,由 得: F 浮 F 浮 ;由 得: 李子 瓜 。4.(2018安徽滁州南谯区二模)用天平测量某木块的质量,示数如图所示,该木块漂浮在煤油上时,排开煤油的重力为 N。( 煤油 =0.8103 kg/m3,g=10 N/kg) 答案:0
4、 .54解析:由图知,木块的质量 m=50g+4g=54g=5410-3kg,因为木块漂浮,所以浮力 F 浮 =G=mg=5410-3kg10N/kg=0.54N。5.(2018安徽当涂模拟)2018 年 4月 12日上午,中国中央军委在南海海域举行海上阅兵,中国国家主席习近平乘坐“长沙”号 052D型导弹驱逐舰检阅了各型舰艇。该舰长 155米,宽 18米,吃水6.5米,满载排水量为 7 500吨,当它在海上满载航行时受到的浮力是 N,若该舰从大海驶向长江里,它的吃水深度将 。(选填“变小”“变大”或“不变”) 答案:7 .5107 变大解析:(1)它满载航行时受到的浮力:F 浮 =G 排 =
5、mg=7500103kg10N/kg=7.5107N。(2)该舰从大海驶向长江里,仍旧漂浮,浮力等于重力,所受浮力不变,但由于江水的密度小于海水的密度,所以 F 浮 = 液 gV 排 可知,排开水的体积变大,故吃水深度将变大。6.(2018安徽利辛一模)把重力为 6 N、密度为 0.8103 kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 状态(选填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”),物体排开水的重力是 N。 答案:漂浮 6解析:因为 物 ”“=”或“ V 排 BV 排 AV 排 C,由阿基米德原理 F 浮 = 液 V 排 g可知,密度计排开 C液体的体积小,所以 C液体的密度大,即 D
6、2 F1F2B. 1 2 F1=F2 导学号 97404018答案:D解析:由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故 AB错误;由于圆柱体在两液体中所受浮力 F1=F2,由图可知: V 排甲 2,故 C错误,D 正确。616.(2018四川眉山中考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、 B、 C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )A.物体受到的浮力大小关系为 FAFBFCB.三个物体的密度大
7、小关系是 A B CC.容器对桌面的压力大小关系为 F 甲 =F 乙 =F 丙D.容器底部受到水的压强大小关系为 p 甲 p 乙 p 丙答案:C解析:由题知, A、 B、 C三个正方体的体积相同。由图可知, A、 B、 C三个正方体排开水的体积关系为 VA排 VB排 VC排 ,根据 F 浮 = 液 gV 排 可知,浮力的大小关系为: FAFBFC,故 A错误;由图可知, A和 B处于漂浮, C处于悬浮,则由浮沉条件可知: GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于 FAFBFC,所以 GAGBGC;由于正方体 A、 B、 C的体积相同,所以根据 = 可知,物体密度的大小关系: A B C,故 B
8、错误;因正mV=GgV方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F 甲 =F 乙 =F 丙 ,故 C正确;正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即 h相同,水的密度一定,根据p=gh 可知,容器底受到水的压强关系为 p 甲 =p 乙 =p 丙 ,故 D错误。17.(2018四川遂宁中考)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为 0.6103 kg/m3的正方体木块
9、 A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为 1 3;在木块上表面轻放一个物块 B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块 B单独放入此液体中,它静止时将( )A.悬浮 B.漂浮C.沉底 D.无法判断答案:B解析:甲图中,木块 A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为 1 3,则V 排 = VA,34漂浮时浮力等于重力,所以 液 gV 排 = 木 gVA,即 液 g VA= 木 gVA,34则液体的密度: 液 = 木 = 0.6103kg/m3=0.8103kg/m3;43 437在木块上表面轻放一个物块 B(VA=2VB,则 V
10、B= VA),A的上表面刚好与液面相平,如题图乙所示,因12为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即 液 gVA= 木 gVA+ BgVB, 液 gVA= 木 gVA+ Bg VA,12化简可得: 液 = 木 + B,则 B的密度: B=2( 液 - 木 )=2(0.8103kg/m3-0.6103kg/m3)12=0.4103kg/m3 液 ,故若将物块 B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。18.(2018湖北荆门中考)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深 h=0.5 m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积
11、露出水面时,弹簧测力计示数为 3 N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5 N,已知水的密度 水 =1.0103 kg/m3。 g取 10 N/kg。则 ( )A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B.物体在容器底部时,受到的浮力为 2 NC.物体在容器底部时,水对其底部的压强为 5104 PaD.物体的密度为 1.25103 kg/m3导学号 97404019答案:D解析:浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变。故 A错误;由题可知,物体的重力 G=5N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示
12、数 F 示 =3N,则此时物体受到的浮力 F 浮 =G-F 示 =5N-3N=2N,故物体在容器底部时,受到的浮力为 F 浮 =2F 浮 =22N=4N,故 B错误;物体在容器底部时,水对其底部的压强为: p= 水 gh=1103kg/m310N/kg0.5m=5103Pa。故 C错误;根据 F 浮 =gV 排 可得,物体的体积: V=V 排 = =410-4m3,则物体的密度为F浮 水 g= 4N1103kg/m310N/kg= =1.25103kg/m3。故 D正确。mV=GgV=GVg= 5N410-4m310N/kg819.(2018四川南充中考)如图,在木块上放置一个铁块 m1时,木
13、块 M刚好浸没于水中(如图甲);当在木块下吊一个铁块 m2时,木块也刚好浸没(如图乙),则 的值为( 铁 =7.9103 kg/m3, 水m1m2=1103 kg/m3,g取 10 N/kg)( )A.59 69 B.69 79C.79 89 D.89 99答案:B解析:由甲图可得: G1+G 木 =F 浮甲 ,即 m1g+G 木 = 水 gV 木 由乙图可得: G2+G 木 =F 浮乙 ,即 m2g+G 木 = 水 g(V 木 +V2) 由以上两式 - 可得: V2= ,m2-m1 水而 V2= ,m2 铁所以: ,m2-m1 水 = m2 铁即 。m1m2= 铁 - 水 铁 =6.97.9
14、=6979能力提升20.(2018云南中考)一般情况下,人在水中会下沉,在死海中却能漂浮在水面上。为此,小李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想,他设计了如图所示的实验进行探究:(1)铝块在水中受到的浮力 F 浮 = N。 (2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。 (3)小赵同学认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮,如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力 (选填“大于”“小
15、于”或“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据 的知识可得,鸡蛋受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。 导学号 97404020 答案:(1)1 (2)错误 没有控制铝块排开液体的体积相同 (3)小于 二力平衡 等于 有关9解析:(1)由甲知,弹簧测力计分度值是 0.2N,G=2.7N;由乙知,铝块浸没在水中后所受浮力 F 浮 =G-F=2.7N-1.7N=1N;(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,这个结论是错误的,原因是没有控制铝块排开液体的体积相同;(3)鸡
16、蛋在水杯中下沉,受到水的浮力小于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在浓盐水中,根据二力平衡知识可得,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;由于鸡蛋重力不变,鸡蛋在水中受到的浮力小于鸡蛋在盐水中受到的浮力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。21.(2018湖南衡阳中考)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲乙丙),在此过程中。弹簧测力计示
17、数: F 甲 F 乙 (选填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 N,此时浮力的测量数值比真实数值将 (选填“偏大”或“偏小”)。导学号 97404021答案:(1)等于 (2)1.2 偏大解析:(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲乙),由阿基米德原理可知,在此过程中物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,故 F 甲 =F 乙 ;(2)由图丙、丁可知,弹簧测力计的分度值为 0.2N,图丁 G=4.4N,图丙 F 示 =3.2N,图丙中金属块所受到的浮力约为:F 浮 =G-F 示 =4.4N-3.2N=1.2N;金属块完全离开水面时要带一些小水滴,使重力 G测的数值偏大,根据 F 浮 =G-F 示 可知,此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。10
