10.3 物体的浮沉条件及应用
一、单选题
1．质量相等的木球和铁球放入水中，已知，当它们静止时所受浮力的大小关系为（ ）
A． B． C． D．无法判断
2．如图甲所示，底面积为100cm2的柱形容器（足够高）放置在水平地面上，圆柱体M的底面积为40cm2，其上端与固定在天花板上的轻杆相连（轻杆体积忽略不计）。若以30cm3/s的流量往容器中匀速加水，整个过程轻杆对M的作用力F的大小随时间变化的关系图像如图乙所示。分析图像可知（ ）
A．A点表示水位刚至圆柱体的上表面 B．圆柱体M的重力为6N
C．F1的大小为3.6N D．圆柱体M所受最大浮力为6N
3．将一个质量为150g的物体放入盛满水的容器中，容器中共溢出了30g水，则该物体在水中的状态是（ ）
A．漂浮 B．悬浮 C．沉底 D．无法判断
4．放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放在两容器中，当物块静止时，两容器中的液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则（ ）
A．甲容器中物块排开液体的重力较大
B．甲容器底受到的压强大
C．乙容器中物块受到的浮力大
D．乙容器对桌面压强大
5．如图，木块下面用细线悬挂一个实心铁球，木块仍浮在水面上．下列各种说法中正确的是（ ）
A．木块的重力等于木块所受的浮力 B．铁球的重力一定大于木块的重力
C．木块和铁球的重力等于木块和铁球所受的浮力 D．剪断细线前后，容器底部所受水的压强不变
6．将圆筒形容器放在水平桌面上，容器内装有适量的水，如图所示。如果只将实心小球A投放在容器中，静止时，小球A受浮力为0.4N，水对容器底的压强增加了Δp1；如果只将实心小球B投放在容器中，静止时，小球B受浮力为1.2N，水对容器底的压强增加了Δp2。已知A、B两个小球的质量相等，小球A的密度为ρA，小球B的密度为ρB，ρA∶ρB=15∶4，圆筒形容器的底面积为80cm2，不计器壁厚度，投入小球后，水均未溢出，则下列计算结果正确的是（ ）
A．Δp1=150pa B．Δp2=50pa
C．小球 A 的体积为150cm3 D．小球A的密度为3×103kg/m3
7．水平桌面上有两个完全相同的烧杯，分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两个烧杯中，静止时液面刚好相平，则（ ）
A．M的密度小于N的密度
B．M受到的浮力大于N受到的浮力
C．若将M放入乙液体中，静止时M仍漂浮
D．甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
8．一烧杯中装有部分水，一塑料块漂浮在水面上，孙小健向杯中加入酒精并进行搅拌，使塑料块下沉。在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的（已知它们的密度关系是[ρ水>ρ塑料>ρ酒精]）（ ）
A． B．
C． D．
9．小明洗水果时，发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的。葡萄在水中下沉后静止在容器底部；苹果漂着，大约有体积露出水面；青枣也漂着，约有体积在水中，如图所示。他的四个小伙伴看到后，一人说了一句话，其中正确的是( )
A．小刚说“苹果漂浮在水面上，说明苹果受到的浮力比苹果受到的重力大”
B．小华说“葡萄沉在容器的底部，葡萄受到的浮力不一定比葡萄受到的重力小”
C．小强说“青枣和苹果相比，青枣的密度更接近水的密度”
D．小峰说“苹果的密度比葡萄密度大”
10．如图所示，描述的是在小学语文教材中学到的曹冲称象的故事。聪明的曹冲让人把大象牵上船，在船舷上水面的位置画一条线。再将大象赶上岸，往船上装石头至水面又到画线处，则石头的质量等于大象的质量。解决问题的过程中没有应用到的物理知识或研究方法是（ ）
A．等效替代法
B．控制变量法
C．漂浮物体受到的浮力和重力是平衡力
D．物体的浮力大小等于它排开液体的重力
二、填空题
11．太和“樱桃”声名远扬，小明现取品种不同、质量相等的两个樱桃A和B放入同一杯液体中，待樱桃静止时，A漂浮，B悬浮。则A受到的浮力 B受到的浮力，A的密度 B的密度（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
12．水平桌面上放置甲乙两个完全相同的杯子，杯中分别盛有不同密度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示。则鸡蛋所受的浮力是 （选填“甲杯中大”“乙杯中大”或“两杯中一样大”）， （选填“甲”或“乙”）杯底部所受的盐水压强较大。
13．如图所示，底面积为薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N，体积为的木块A漂浮在水面上，如图甲所示，A排开水的体积为 ；现将一体积为的合金块B放在木块A的上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。则合金块B的密度是 ，将合金块B从木块A上取下后放入容器的水中，当A、B都静止时，液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了 。
14．在两个完全相同的容器中，分别盛有甲、乙两种不同液体，把两支完全相同的密度计分别放入液体中，静止时如图所示，此时，密度计均处于 状态（填“上浮”、“下沉”或“漂浮”），若他们所受到的浮力分别为和，则 填“>”、“<”或“=”），甲、乙两种液体的密度分别为和，则 填“>”、“<”或“=”）。
15．一个重为5.4N的物体，完全浸入装满水的容器中时，溢出了0.5kg的水，此物体在水中静止时受到的浮力是 N，则此物体在水中将 （选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”）。（g取9.8N/kg）
三、作图题
16．如图所示，在探究物体浮沉条件的实验中，小丽把体积相同的物体A和B同时浸没在水中，由静止释放，A上浮，B下沉。请画出物体B的受力示意图（不计阻力）。
四、实验题
17．小丽最喜欢吃的水果是樱桃，很想知道它的密度，于是进行了如下测量：
（1）将天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻线处，指针的位置如图甲所示，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，使横梁平衡；
（2）她取来一颗大樱桃，用天平测出了大樱桃的质量如图乙所示为 g；
（3）将一颗大樱桃放入装有30mL水的量筒中，水面上升到图丙所示的位置，大樱桃的体积为 cm3，密度为 ；
（4）小丽将大樱桃放入量筒中时，筒壁上溅了几滴水，所测的大樱桃密度会 （选填“偏大”或“偏小”）。
（5）小丽想利用大樱桃（已知密度为ρ0）、平底试管、刻度尺测量家里消毒液的密度，实验步骤如下：
①在平底试管中倒入适量的消毒液，用刻度尺测量试管中液面的高度h1；
②将大樱桃放入试管内的消毒液中，大樱桃处于漂浮状态，用刻度尺测量试管中液面的高度h2；
③取出大樱桃，在其内部插入一根细铁丝（忽略大樱桃体积的变化），重新放入试管内的消毒液中，由于浸没在消毒液中时浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，大樱桃沉入试管底部，用刻度尺测量试管中液面的高度h3；
④消毒液密度的表达式为ρ消毒液＝ 。（用h1、h2、h3、ρ0表示）
18．物理课上小明做了“测量小石块密度”的实验，以下是他的操作过程：
（1）首先将天平放在 桌面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线上，发现指针的位置如图（甲）所示，则需将平衡螺母向 调节，使天平横梁平衡；
（2）用调节好的天平测量小石块质量天平再次平衡时所用的砝码和游码的位置如图（乙）所示，则小石块质量为 ；
（3）将石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面如图（丙）（丁）所示，则小石块的体积为 ；
（4）小石块的密度为 ；
（5）课后小明通过思考发现，用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器（容器厚度忽略不计），即可测出家中酱油的密度。他设计如下实验步骤：
①向玻璃容器中倒入适量的酱油，将容器缓慢的放入水槽中，处于竖直漂浮状态，如图（戊）所示，测出容器下表面到水面的距离为；
②从容器中取出一部分酱油，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图（己）所示，测量出 为；
③让装有剩余酱油的玻璃容器再次处于与图戊相同的状态，如图（庚）所示，测出容器下表面到水面的距离为；
④酱油密度 （用表示）。
五、计算题
19．如图所示，一只重6N极危物种青头潜鸭静止在水面上，求：
（1）青头潜鸭此时受到的浮力；
（2）青头潜鸭在水面下的体积。
20．如图所示，一边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体实心木块，用细线置于容器的水中。求：
（1）木块所受的重力大小；
（2）细线上的拉力大小；
（3）当细线剪断后，木块最终静止时，其下表面所受到水向上的压力大小。
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．B
5．C
6．D
7．D
8．B
9．C
10．D
11． 等于 小于
12． 一样大 乙
13． 1200 150
14． 漂浮 = <
15． 4.9 下沉
16．
17． 左 8.4 8 偏大 小于
18． 水平 右 51.4 20 2.57 容器内酱油的深度
19．（1）6N；（2）6×10-4m3
20．（1）6N；（2）4N；（3）6N
