第十章 浮力
一、选择题
1． 下列四个情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A． 水中的桥墩 B． 水中下沉的苹果
C． 水面上运动的赛艇 D． 沉入水底的鸡蛋
2．下面有关浮力的说法正确的是（ ）
A．静止在水中的物体，受到的浮力一定等于自身的重力
B．物体的体积越大，受到的浮力越大
C．浸在水中的物体一定会受到浮力
D．在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力
3．如图所示，俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，对此现象下列说法正确的是（ ）
A．西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力 B．李子下沉过程中受到的浮力大于重力
C．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小 D．西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
4．2024年5月1日上午8时许，我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航，赴相关海域开展首次航行试验，如图所示。下列有关福建舰的说法正确的是（ ）
A．福建舰从淡水驶入海水时受到的浮力变大
B．福建舰在海面行驶时，浮力大于排开水的重力
C．若甲板上停满舰载机时，福建舰底受到的压强减小
D．若甲板上停满舰载机时，福建舰受到的浮力增大
5．如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为mA、mB，A、B的体积分别为VA、VB，A、B受到的浮力分别为FA、FB。下列判断中正确的是（ ）
A．若VA
D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强
6．如图所示，将重为5N 的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为2N。下列说法正确的是 （ ）
A．小球的体积为400cm3
B．小球的密度为1.25g/cm3
C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N
D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N
7．如图所示，底面积为 150cm2 的圆柱形容器中装有适量的水，将质量为 200g 的实心长方体物块放入水中（ρ水 = 1.0×103kg/m3），最终物块静止时有五分之一的体积露出水面，此时容器中水的深度为 30cm 。则 下列判断正确的是（ ）
A．该物块所受的浮力大小为 1N
B．该容器底部受到水的压力大小为 50N
C．该物块的密度为 0.75×103kg/m3
D．若要使物块浸没水中，施加在其上表面的压力至少要 0.5N
8．创新实验小组用如图所示的实验装置测量木块的密度，拉力传感器的示数反映的是绳对木块的拉力大小，往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为；继续往容器中加水当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为。水的密度为，则（ ）
A．木块浸没时受到的浮力为 B．木块的体积为
C．木块受到的重力为 D．木块的密度为
二、填空题
9．将乒乓球用细线固定在杯子底部，向杯中注水使细线拉直，杯子外面用细线系一小铁球，然后将杯子右端慢慢抬起，在杯底垫一木块，整个系统静止时如图所示，小球受到重力、拉力和 力的作用，两根细线始终相互平行，说明浮力方向 。
10．一个小球质量为0.2kg，漂浮在水面上，它受到的浮力是 N，排开水的体积是 。
11．如图所示，用力拉着重为的长方体金属块，当金属块完全浸入水中时，拉力为，则此时金属块受到的浮力为 ，若金属块上表面受到水的压力为，则金属块下表面受到水的压力为 。现将金属块从图中位置缓慢拉至底部刚好离开水面，此过程中金属块所受的拉力 选填“变大”“不变”或“变小”。
12．先在溢水杯中装满水水面与溢水口齐平，水深为，水的质量为，再放入一块重的木块，溢出的水全部用小烧杯接住如图所示，则木块浸在水面下的体积为 ，小烧杯中水的重力等于 。
13．如图所示，重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，木块A所受浮力的大小是 N，木块的体积是 cm3，木块的密度是 kg/m3。（g 取10N/kg）
三、实验探究题
14． 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
（1）将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N；
（2）接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 ；
（3）然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关：并通过计算得出所用盐水密度为 ；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 ；
（4）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由： 。
15．小红设计了如图1所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验的最佳顺序是 ；
A.甲、乙、丙、丁B.丁、甲、乙、丙C.乙、甲、丁、丙
（2）通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ；
（3）以下情况会影响实验结论的是 ；
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水B.图乙中物体未浸没在水中
（4）将图乙中的水换成酒精（），物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（5）小红还想知道菜籽油的密度，于是她在烧杯里装上适量的菜籽油，将物块擦干，挂在弹簧测力计下方，全部浸没在菜籽油里如图2，待弹簧测力计读数稳定，读数为1.2N，则菜籽油的密度为 。
四、计算题
16．年月，苏丹境内爆发大规模武装冲突，中国海军南宁舰、微山湖补给舰前往苏丹港，执行撤侨任务，共撤侨人。已知满载时“南宁舰”排水，吃水深度为，求：
（1）满载时“南宁”舰船底受到海水的压强；
（2）满载时“南宁”舰所受浮力；
（3）满载时“南宁”舰排开海水的体积。
17． 如图甲，将重为8N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的，此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙所示。已知，求：
（1）物体A的密度；
（2）小球B的体积。
18．有一个放在水平桌面上，底面积为10﹣2m2的薄壁柱形容器。其底部放置一个不吸水的实心均匀圆柱体物块A（如图甲所示），A的底面积为5×10﹣3m2，高为0.1m，密度为ρA＝2.0×103kg/m3。现用细线把物块A悬挂固定在柱形容器正上方，往柱形容器加水，当物块A有浸入水中时，停止加水，此时容器内水深0.16m（如图乙所示），使物块A下落至容器底（物块A始终处于竖直状态，且水始终未溢出容器）。求：
（1）如图甲所示，物块A对容器底部的压强；
（2）当物块A有的体积浸入水中时，物块A受到的浮力大小；
（3）物块A下落至容器底静止后，其底部受到水向上的压力。
参考答案
1．A
2．D
3．D
4．D
5．B
6．D
7．D
8．B
9．浮；竖直向上
10．2；
11．；；变大
12．；
13．8；800；0.625×103
14．（1）上；增大；0.3
（2）越大；无关
（3）1.1；不变
（4）没有控制物体排开液体的体积相同
15．B；排开液体所受重力；A；变小；0.8
16．（1）解：当水面达到吃水深度时，船底的深度，“南宁”舰船底受到海水的压强：；
答：满载时“南宁”舰船底受到海水的压强是；
（2）解：该船满载时排水量：，
则船满载时受到的浮力：；
答：满载时“南宁”舰所受浮力是；
（3）解：由阿基米德原理得，“南宁”舰满载时排开水的体积：。
答：满载时“南宁”舰排开海水的体积是。
17．（1）解：图甲中物体A漂浮于水面，受到的浮力等于自身的重力，即
物体A排开水的体积为
物体A浸入水中的体积占总体积的，物体A的体积为
物体A的密度为
答：物体A的密度为0.8×103kg/m3；
（2）解：图乙中A、B共同悬浮，则有
即
所以小球B的体积为
答：小球B的体积为2.5×10-4m3。
18．（1）解： 圆柱体A对容器底部的压强为
答：圆柱体A对容器底部的压强为2000Pa；
（2）解： A排开水的体积为V排＝0.2VA＝0.2SAhA＝0.2×5×10﹣3m2×0.1m＝10﹣4m3
A受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1N
答：A受到的浮力大小为1N；
（3）解： 由压强公式和液体压强公式p＝ρ液gh可得：A物体下表面受到水的压力F＝ρ水ghSA
即F与A下表面浸在水中的深度h成正比，当A全部浸入水中时，A排开水的体积增加量为ΔV排＝0.8VA＝0.8SAhA＝0.8×5×10﹣3m2×0.1m＝4×10﹣4m3
水的深度增加量为Δh水＝＝0.04m
水的深度为h'水＝Δh+h水＝0.04m+0.16m＝0.2m
A沉底时下表面浸在水中的深度为h＝h'水＝0.2m
A物体下表面受到水的压力为F＝ρ水gSAh＝
答：物块A下落至容器底静止后，其底部受到水向上的压力为10N。
