word版 初中物理

　第9讲　浮力

　 eq \a\vs4\al(基础知识巩固)

　一、选择题

　1．(2020连云港)下列关于浮力的说法正确的是(B)

　A．质量大的物体在液体中所受浮力一定大

　B．码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小

　C．物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态

　D．潜水艇在水面下从大海潜行进入长江，所受浮力不变

　2．(2020广东)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法．质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示．游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是(B)

　A．5 000 N B．500 N

　C．50 N D．5 N

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第2题图))

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第3题图))

　3．(2020临沂)2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”(如图)在海南三亚某军港交付海军．下列说法正确的是(A)

　A．停在静止航母上的舰载机受力平衡

　B．相对航母，起飞的舰载机是静止的

　C．舰载机起飞时，空气浮力大于重力

　D．舰载机起飞后，航母所受浮力增大

　4．(2020眉山)如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是(B)

　A．F1与F2是一对相互作用力

　B．F2与F1的差等于物体的重力

　C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力

　D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1>F2.

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第4题图))

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第5题图))

　5．(2020山西)2020年5月27日，我国8名登山队员成功登峰测极！成功登顶离不开准确的天气预报．如图所示，是气象探测保障服务团队，在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积．在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是(C)

　A．释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力

　B．释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力

　C．释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力

　D．释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力

　6．(2020金华) 如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图．该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是(D)

　A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大

　C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第6题图))

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第7题图))

　7．(2020常德)将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示．则下列说法正确的是(C)

　A．鸡蛋在水中受到的浮力大

　B．鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大

　C．鸡蛋的密度大于水的密度

　D．鸡蛋的密度小于浓盐水的密度

　8．(2020郴州)如图所示是甲、乙两种物质m－V图像，用这两种物质按一定比例混合制成实心小球，并将其放入水中．下列分析正确的是(D)

　A.若甲、乙物质质量相等，则实心小球将沉入水底

　B．若甲、乙物质体积相等，则实心小球静止时漂浮于水面

　C．若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质体积比为5∶3

　D．若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质质量比为3∶2

　二、填空题

　9．(2020莆田二检)“水下断崖”通常指潜艇遇到海水密度跃变层，所受的浮力突然减小(选填“增大”或“减小”)，失去平衡而急剧下沉的一种现象．为了阻止潜艇下沉，应迅速打开应急高压阀门，向所有水仓供气排出水仓中的水，从而减小(选填“减小”或“增大”)潜艇重力．

　10．(2020上海)重为9.8牛的木块漂浮在水面上，木块所受浮力的大小为9.8牛，方向为竖直向上，所受重力与浮力的合力大小为0牛．

　11．[2020龙东(农垦·森工)]2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10 907 m时，它受到水的压强是__1.090_7×108__Pa.深潜器在下潜过程中浮力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水＝1.0×103 kg/m3)

　12．(2020益阳)某体积为200 cm3、重为1.6 N的物体，把它浸没在水中后放手，它将上浮(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)，当该物体静止时排开水的体积为160cm3(g取10 N/kg).

　13．(2020黔南州) 如图，重为5 N，体积为0.2×10－3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是__2__N, 静止时弹簧测力计的示数是__3__N (g＝10 N/kg).

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第13题图))

　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第14题图))

　14．(2020盐城)在透明薄塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中，水袋受到的浮力不断__增大__(选填“增大”或“减小”)．当塑料袋中的水面与容器中水面__相平__时，水袋中水的重力和排开水的重力相等．用塑料袋进行实验的好处是__塑料袋的重力可以忽略不计__(说出一点即可)．

　15．(2020江西)如图所示，A、B两物块以不同方式组合，分别静止在甲、乙两种液体中，由此可判断ρ甲__>__ρ乙；若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙，则F甲__>__F乙．(均选填“> ”“<”或“＝”)

　三、实验题

　16．(2020苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素．

　(1)小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是__3__(填序号)．

　常识

　猜想

　常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底

　常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些

　常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻

　猜想1：与浸入液体的深度有关

　猜想2：与液体的密度有关

　猜想3：与物体的密度有关

　(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：

　①根据A、B、C的结果，可得猜想1是__正确__(选填“正确”或“错误”)的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是__错误__(选填“正确”或“错误”)的．深入分析上述现象，可得：浮力大小与__排开液体的体积__有关，与浸入液体的深度__无关__；

　②接下来根据A、D和E__能__(选填“能”或“不能”)对猜想2进行验证；

　③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度．接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N，便认为该猜想是正确的．小明在该实验环节中存在的问题是__没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力__．

　17．(2020绥化)小红设计了如图所示的实验探究“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B．

　A．甲、乙、丙、丁

　B．丁、甲、乙、丙

　C．乙、甲、丁、丙

　(2)图乙中物体受到的浮力是1N.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排开液体所受的重力．

　(3)以下情况会影响结论的是A．

　A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口

　B．图乙中物体未全部浸没在水中

　(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，物体受到的浮力变小(选填“变大”“变小”或“不变”).

　(5)小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中乙步骤不需要弹簧测力计．(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)

　四、计算题

　18．(2020呼和浩特)2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10 000米深处．创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录．潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的．潜水器近似可以看作长方体，其规格：长9 m、宽3 m、高3.4 m．该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t．(海面大气压1.0×105 Pa)．

　(1)假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)；

　(2)“海斗号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；

　(3)载人潜水器在10 000米深处，其上表面受到的压力约为2.78×109 N，求海水的密度．

　解：(1)潜水器在上浮且未浮出水面过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，由F浮＝ρ水V排g可知潜水器受到的浮力不变；

　(2)该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力：

　F浮＝G＝mg＝25×103 kg×10 N/kg＝2.5×105 N；

　(3)潜水器上表面面积：

　S＝9 m×3 m＝27 m2，

　上表面受到的压力F＝2.78×109 N，

　上表面受到的压强：

　p＝ eq \f(F,S) ＝ eq \f(2.78×109 N,27 m2) ≈1.0296×108 Pa，

　海水产生的压强：

　p海水＝p－p大气压＝1.0296×108 Pa－1×105 Pa＝1.0286×108 Pa，

　由p＝ρgh得海水的密度：

　ρ海水＝ eq \f(p海水,gh) ＝ eq \f(1.0286×108 Pa,10 N/kg×10 000 m) ＝1.0286×103 kg/m3.

　19．(2019宜宾)如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05 m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时100 s，已知河水密度为1.0×103 kg/m3，混凝土的密度为2.8×103 kg/m3，钢铁的密度为7.9×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计河水的阻力，求：

　(1)0～60 s内混凝土构件在河水里上升的高度；

　(2)开始提起(t＝0)时混凝土构件上表面受到水的压强(不计大气压)；

　(3)0～60 s内钢丝绳拉力所做的功；

　(4)通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？

　解：(1)前60 s上升高度

　h＝vt＝0.05 m/s×60 s＝3 m；

　(2)构件上表面受到水的压强

　p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m＝3×104 Pa；

　(3)拉力F做的功

　W＝F1h＝825 N×3 m＝2 475 J；

　(4)由图知t＝60 s前拉力F1＝825 N，

　因构件从河中匀速提起，此时有F浮＋F1＝G，

　t＝80 s后拉力F2＝1 200 N，此时有F2＝G，

　所以F浮＝F2－F1＝1 200 N－825 N＝375 N.

　由F浮＝ρgV排得，构件的体积

　V排＝ eq \f(F浮,ρg) ＝ eq \f(375 N,1×103 kg/m3×10 N/kg) ＝0.0375 m3，

　又重力G＝1 200 N＝mg＝ρ件gV＝ρ件gV排(因构件完全浸没)，

　得构件的密度ρ件＝ eq \f(G,gV排) ＝ eq \f(1 200 N,10 N/kg×0.0375 m3) ＝3.2×103 kg/m3＞2.8×103 kg/m3，

　所以此构件是混凝土中带有钢铁骨架．

　 eq \a\vs4\al(核心素养加练)

　1．(2020衢州)2020年4月23日，“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务，返回上海码头落锚．在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底．三种情况下船身受到的浮力大小分别F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是 (C)

　A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙

　C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙