把小球放在盛满水的溢水杯里,因为小球漂浮,所以小球受到水的浮力:
F浮水=G排水=G球;因为G=mg,所以m排水=m球,②
由①②得出:
m排水>m排酒精,所以从杯中溢出水的质量大于8g。
故选B。
4.（2017·内江质检）关于物体沉浮条件,下列分析合理的是 （ ）
A.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.浸在水中的物体不一定受到浮力的作用
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
【解析】选C。
本题考查对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用。
橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,橡皮泥的重力不变,是通过改变排开水的体积来实现漂浮的,故A错误;轮船从长江驶入东海,所受浮力等于本身的重力,浮力大小不变,由于水的密度变大,根据F浮=ρ液V排g可知,轮船浸入水中的体积变小,所以吃水深度变小,故B错误;浸在水中的物体,下表面不一定受到水产生的向上的压力,故不一定受到浮力的作用,故C正确;潜水艇在水中排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故D错误。
故选C。
【易错警示】注意区分悬浮和漂浮。
物体在悬浮或漂浮时,浮力都等于重力。
悬浮物体完全浸在水中V物=V排,漂浮物体部分浸在水中V物>V排。
5.如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的
是 （ ）
A.甲球受到的浮力大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球浸在水中的体积大
D.两球浸在水中的体积一样大
【解析】选D。
甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知:
F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两球质量相等,重力相等,所以浮力相等,故A、B错误;由F浮=G排=ρ水gV排可得,V排相同,所以两球浸在水中的体积一样大,故C错误,D正确。
故选D。
6.（2017·长清区质检）在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N。
把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6N（g取10N/kg）,下列说法不正确的是 （ ）
A.小球受到的浮力是2N
B.小球的质量是0.8kg
C.小球的体积是2.5×10-4m3
D.小球的密度是3.2×103g/cm3
【解析】选D。
本题考查利用浮力测密度。
F浮=G-F=8N-6N=2N,故A正确;根据m=
=
=0.8kg,故B正确;当把小球浸没在油中时,小球的体积等于排开油的体积,V物=V排=
=2.5×10-4m3,故C正确;根据密度公式ρ物=
=
=3.2×103kg/m3,故D错误。
故选D。
7.（2017·闵行区质检）如图所示,一个放有砝码的容器浮在水槽的水面上,容器底部到水面的距离为h,当不断地向水中加入食盐时,在下列各图中,正确反映h与食盐质量之间关系的是 世纪金榜导学号59944129（ ）
【解析】选C。
本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的应用。
水中加入食盐,液体的密度不断变大,直至饱和,此过程中容器始终漂浮,所受浮力不变,由F浮=ρ液gV排可知,ρ液变大,V排必然减小,即h不断变小,达到饱和时密度不再升高,由F浮=ρ液gV排可知,ρ液不变,V排必然不变,即h不变,且h不为0,图象平行于横轴而成一条直线。
故选C。
二、填空题
8.（2016·闸北区一模）如图所示,用手把一个圆柱体物块浸没在水中。
物块的上表面受到水的压力大小为14.7N,它的下表面受到水的压力大小为20.5N,物块受到的浮力大小为________N,浮力的方向为________;若物块重为8N,放手后这个物块将________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。
【解析】本题考查浮力产生的实质、浮力的方向、浮沉条件的掌握和运用。
圆柱体受到的浮力:
F浮=20.5N-14.7N=5.8N;浮力的方向是竖直向上的。
G物=8N>F浮,所以放手后,这个物块将下沉。
答案:
5.8 竖直向上 下沉
9.（2017·太原质检）如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气及浸没在水中称时示数如图所示,则此时物块受到水的浮力为__________N,如果物块继续下沉,则此物块所受浮力将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解析】本题考查称重法求浮力和阿基米德原理的应用。
由图可知,物块的重力G=5N,浸没时弹簧测力计的示数F′=1N,则此时物块受到水的浮力:
F浮=G-F′=5N-1N=4N;因物块继续下沉时排开水的体积不变,所以,由F浮=ρ液gV排可知,物块所受的浮力不变。
答案:
4 不变
10.（2017·独山质检）一艘军舰从大海驶向长江,由于海水的密度大于江水密度,它所受的浮力将________（选填“增大”“不变”或“减小”）,军舰排开水的体积将______（选填“增大”“不变”或“减小”）,军舰将________（选填“上浮”或“下沉”）一些。
【解析】本题综合考查漂浮条件和阿基米德原理的应用。
军舰在大海和长江中均漂浮,F浮=G,故所受浮力相等;由F浮=ρ液gV排得,V排=
江水密度小于海水密度,故军舰在长江中排开水的体积大,所以军舰从大海驶向长江将下沉一些。
答案:
不变 增大 下沉
11.（2017·张掖质检）一小球所受重力为10N,体积为10-3m3,用手将它浸没在水中受到的浮力是________,浮力的方向是________,放手后小球将________（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。
（g取10N/kg）
【解析】本题考查对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用。
小球浸没在水中,则V排=V=10-3m3,
小球受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=10N,浮力的方向是竖直向上;
已知小球的重力G=10N,因为F浮=G,所以放手后小球将悬浮。
答案:
10N 竖直向上 悬浮
12.（2017·顺庆区质检）弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象。
物体受到的最大浮力是________,物体的密度是________。
世纪金榜导学号59944130
【解析】本题综合考查重力、质量、密度、阿基米德原理的相关知识。
由图象知,G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=3N,则完全浸没时的浮力为
F浮=G-F=9N-3N=6N,此时物体完全浸没,所以浮力最大;由F浮=ρ液gV排得,
V物=V排=
=
=6×10-4m3;物体的质量m=
=
=0.9kg,
则ρ=
=
=1.5×103kg/m3。
答案:
6N 1.5×103kg/m3
三、作图与简答题
13.体积为120cm3的物块,重1.8N,将它浸没在水中（如图）。
在图中画出松开手时该物块受力的示意图。
（g取10N/kg）
【解析】物块浸没在水中所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×120×10-6m3=1.2N,所以,画力的示意图时F浮的线段要短。
答案:
如图所示
14.（2017·呼伦贝尔质检）某海滨浴场,水底布满了石头,在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,赤脚踩在石头上的感觉有没有变化,为什么?
【解析】本题考查阿基米德原理的应用。
人在水中由深水走向浅水时,排开水的体积减小,根据阿基米德原理可知人所受浮力减小;此时人受到自身的重力G、水的浮力F浮及石头对人的支持力F,且在竖直方向上处于平衡状态,所以F=G-F浮;因浮力减小、重力不变,故支持力增大,所以人的脚将越来越疼。
答案:
会感觉越来越疼 因为人由深水走向浅水的过程中,排开水的体积变小,所受浮力变小,受到水底的支持力变大。
四、实验探究题
15.（2017·南京质检）如图为探究影响浮力大小的因素的实验过程。
（1）如图（a）所示,用弹簧测力计测出圆柱体的__________________。
（2）如图（b）所示,将圆柱体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数如何变化。
这是为了研究_______________。
（3）如图（c）所示,将圆柱体浸没在水中的不同深度处,弹簧测力计的示数__________（选填“变化”或“不变”）,这表明________________________。
（4）为了研究浮力大小与液体密度的关系,分别将圆柱体浸没在水和盐水中称,比较弹簧测力计的示数,如图（c）、（d）。
将同一圆柱体浸没在不同液体中,是为了控制___________________________。
小明在实验时发现,圆柱体浸没在水和盐水中称时,弹簧测力计示数没有明显的变化。
产生这种现象的原因可能是什么?
________________________（写出一条即可）。
【解析】本题考查探究影响浮力大小因素的实验。
（1）如图（a）所示,用弹簧测力计测出圆柱体的重力。
（2）如图（b）所示,将圆柱体逐渐浸入水中,浸入水中的体积在变化,观察弹簧测力计示数如何变化。
这是为了研究浮力与排开液体体积的关系。
（3）如图（c）所示,将圆柱体浸没在水中的不同深度处,弹簧测力计的示数不变,这表明浮力与深度无关。
（4）为了研究浮力大小与液体密度的关系,控制排开液体的体积相同。
弹簧测力计示数没有明显的变化。
产生这种现象的原因可能是盐水的浓度太低。
答案:
（1）重力
（2）浮力大小与排开液体体积的关系
（3）不变 物体所受浮力的大小与浸没的深度无关
（4）排开液体的体积相同 盐水的浓度太低
五、计算题
16.（2017·雨花区质检）如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h。
现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。
（g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3）求:
世纪金榜导学号59944131
（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少?
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少?
（3）物体在水底时,上表面受到水的压强是多少?
【解析】
（1）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3=1×104N
（2）由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N,当重物未露出水面时,拉力F1=G-F浮=3×104N-1×104N=2×104N
（3）从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s,所以运动速度:
v=
=
=0.1m/s,
上表面从水底上升至表面用时30s,所以物体上表面距液面深度:
h=vt′=0.1m/s×30s=3m,
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa。
答案:
（1）1×104N
（2）2×104N （3）3×104Pa
【学科素养题】
（2017·重庆质检）小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:
分度值为0.1N的弹簧测力计、底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块、相同的大烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
世纪金榜导学号59944132
（1）小冉进行了如图所示的实验:
A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出）,并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
（2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=________N。
（3）分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟__________________有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟______________________有关。
（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是__________g/cm3（结果保留一位小数）,还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是________Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________（选填“增大”或“减小”）。
（5）小冉在步骤B的基础上继续探究:
保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐________（选填“增大”或“减小”）;当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出）,烧杯底部受到水的压强增加了________Pa。
（已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减小0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm）
【解析】本题考查探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
（1）弹簧测力计的分度值为0.1N,由指针位置可知,A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N。
（2）由表格数据可知,在实验步骤B中拉力为2.6N,则步骤B中铜块所受浮力F浮=G-F拉=2.7N-2.6N=0.1N。
（3）由A、B、C、D所示实验可知物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知:
浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
由A、E、F所示实验可知,物体排开液体体积相同而液体密度不同,物体受到的浮力不同,这说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体密度有关。
（4）V=5cm2×6cm=30cm3=3×10-5m3,浸没时,V排=V,在F图中,F浮′=G-F拉′=2.7N-2.3N=0.4N,由F浮=ρ液gV排可得:
ρ液=
=
≈1.3×103kg/m3=1.3g/cm3;由浮力产生的原因可知,步骤B中铜块下表面受到水的压力F=F浮=0.1N。
下表面受到水的压强p=
=
=200Pa,由B、C、D中数据可知,下表面在水中的深度增加,由p=ρgh可知,p逐渐增大,即铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐增大。
（5）在B步骤的基础上,缓慢向烧杯内加水,排开水的体积增大,根据F浮=G-F拉可知,弹簧测力计的示数逐渐减小;由F浮=ρ液gV排可得:
V排′=
=
=1×10-5m3,此时铜块浸入水中的深度:
h1=
=
=0.02m=2cm,因此当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出）,铜块在水中的深度h2=6cm-2cm=4cm=0.04m,烧杯底部受到水的压强增加了p1=
ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,但由于在一定范围内,弹簧受到的拉力每减小0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,因此当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出）,拉力减小0.2N,则弹簧的长度缩短0.2cm=0.002m,因此还应该倒入0.002m高度的水,故p2=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa,因此烧杯底部受到水的压强增加值Δp=p1+p2=400Pa+20Pa=420Pa。
答案:
（1）2.7
（2）0.1
（3）排开液体的体积 液体的密度
（4）1.3 200 增大
（5）减小 420
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