第5講

浮力考點梳理與達標訓練考點梳理達標訓練一、選擇題(每題4分，共20分)1．如圖所示大小相同的兩條魚分別靜止在甲、乙兩個容器中，下列說法正確的是(

)A．甲魚所受的壓強和浮力都比乙魚大B．甲魚所受的壓強和浮力都比乙魚小C．甲魚所受的壓強比乙魚大，所受浮力與乙魚相同D．甲魚所受的壓強比乙魚小，所受浮力與乙魚相同【點撥】【答案】D兩魚大小相同，排開水的體積相同，由浮力的影響因素知甲魚和乙魚受到的浮力相同；由圖知，乙魚所在位置離水面較深，由公式p＝ρgh知乙魚所受的壓強大．2．如圖所示，是南極海洋冰山的美麗景象．冰山實質就是海中漂浮的大塊淡水冰．據科學分析，全球氣候變暖會導致冰山熔化，海平面升高．下列判斷正確的是(

)A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B．冰山所受的重力小于它排開海水所受的重力C．冰山熔化一部分后仍會漂浮在液面上D．冰山熔化一部分后排開海水的體積不變【點撥】【答案】C冰山在海水中漂浮，所受到的浮力等于它所受的重力，故A錯誤；由阿基米德原理知，冰山所受的重力等于它排開海水所受的重力，故B錯誤；冰山熔化一部分后密度仍小于海水，仍會漂浮在液面上，故C正確；冰山熔化一部分后，重力變小，浮力變小，則排開海水的體積變小，故D錯誤．3．【2023·常州】2022年1月，海嘯導致南太平洋島國湯加淡水緊缺，為實施人道主義救援，中國海軍五指山艦日夜兼程抵達湯加之后，停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水．如圖所示，輸水過程中，五指山艦(

)A．艦體略上浮，受到的浮力不變B．艦體略上浮，受到的浮力變小C．艦體略下沉，受到的浮力不變D．艦體略下沉，受到的浮力變大【點撥】【答案】B輸水過程中，五指山艦受到的重力減小，但五指山艦始終漂浮在海面上，所以受到的浮力大小等于重力大小，重力減小，所以浮力減小，根據F浮＝ρ液V排g可知，排開液體的體積變小，所以五指山艦上浮，故B符合題意．4．【2023·瀘州】航天員王亞平在“天宮課堂”中展示了“浮力消失實驗”．在中國空間站微重力環(huán)境中，她用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中，如圖甲所示；在中國科技館的同學們做了同樣的實驗，用吸管把完全相同的乒乓球壓入水中，取出吸管后，乒乓球會迅速上浮直至漂浮在水面，如圖乙所示．請根據你所學的物理知識，判斷下列說法正確的是(

)A．圖甲中的乒乓球具有慣性，圖乙中的乒乓球不具有慣性B．圖甲中的乒乓球受到水對它向上與向下的壓力差幾乎為零C．圖乙中的乒乓球在上浮過程中，受到水的浮力等于它受到的重力D．圖乙中的乒乓球在水面漂浮時，往水中加鹽，乒乓球會下沉【點撥】一切物體在任何情況下都具有慣性，乒乓球在空間站和地面上都具有慣性，故A錯誤；在中國空間站微重力環(huán)境中，圖甲中的乒乓球和水所受重力幾乎為零，即乒乓球所受壓力及壓力差都幾乎為零，故B正確；圖乙中的乒乓球在上浮過程中，露出水面之前受到的浮力大于重力，故C錯誤；【答案】B圖乙中的乒乓球在水面漂浮時，受到的浮力等于乒乓球的重力，加鹽后液體的密度增大，乒乓球仍處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力仍等于乒乓球受到的重力，由公式F浮＝ρ液V排g可知，乒乓球排開液體的體積減小，因此乒乓球將上浮一些，故D錯誤．5．【2023·涼山州】如圖所示，兩個相同的圓柱形容器放在水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種不同的液體．將體積相同、密度不同的實心球A、B分別放入容器中靜止時，A球懸浮，B球漂浮，h1＜h2，且兩種液體對容器底的壓強相等，下列說法正確的是(

)A．兩個小球受到的重力GA＜GBB．兩個小球受到的浮力FA浮＞FB浮C．兩種液體的密度ρ甲＜ρ乙D．兩個容器對桌面的壓強p甲＞p乙【點撥】由題知，兩種液體對容器底的壓強相等，h1＜h2，由公式p＝ρgh可知，兩種液體的密度關系為ρ甲＞ρ乙，故C錯誤；A球浸沒在甲液體中，排開甲液體的體積等于A球的體積，B球漂浮在乙液體中，排開乙液體的體積小于B球的體積，因兩球體積相等，故兩球排開液體的體積關系為V排甲＞V排乙，由公式F浮＝ρ液gV排可知，兩球受到的浮力關系為FA浮＞FB浮，故B正確；A球在甲液體中懸浮，GA＝F浮A；B球在乙液體中漂浮，GB＝F浮B，則兩球的重力關系為GA＞GB，故A錯誤；兩種液體對容器底的壓強相等，受力面積相等，由公式F＝pS可知，甲和乙兩種液體對容器底的壓力相等；又容器為柱形容器，則液體對容器底的壓力等于液體的重力和實心球重力之和，【答案】B二、填空題(每空2分，共18分)6．潛水器在水面下勻速下潛過程中(假定海水的密度不變)，受到的浮力________，潛水器下表面受到的壓強________．(均填“變大”“不變”或“變小”)不變變大7．【2023·云南】科技制作活動中，小明將金屬夾夾在吸管一端使其密閉，制成簡易密度計，如圖所示．為了給密度計標刻度，他將密度計分別放入水和煤油中，密度計均豎直漂浮，吸管露出液面的長度為d.密度計在水中時d為12cm，浮力大小為F1；在煤油中時d為10cm，浮力大小為F2，則F1________(填“＞”“＜”或“＝”)F2.若將密度計放入密度為1.25g/cm3的液體中，則d為________cm.(ρ水＝1.0g/cm3，ρ煤油＝0.8g/cm3)＝13.6【點撥】密度計在水和煤油中都處于漂浮狀態(tài)，由物體沉浮條件可知F1＝F2＝G；設吸管長度為h，底面積為S，密度計重力為G，小明將該密度計放入水中，密度計靜止時d為12cm，ρ水＝1.0g/cm3＝1.0×103kg/m3，可得，[(h－0.12m)S]×1.0×103

kg/m3×9.8N/kg＝G①；小明將該密度計放入煤油中，密度計靜止時d為10cm，ρ煤油＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3，可得：[(h－0.1m)S]×0.8×103kg/m3×9.8N/kg＝G②，由①②可得h＝0.2m；若將該密度計放入密度為1.25g/cm3的液體中，有[(h－d)S]×1.25×103kg/m3×9.8N/kg＝G③，將h＝0.2m分別代入①和③，聯(lián)立①③解得d＝0.136m＝13.6cm.8．小明同學將一個蘋果放入水中，蘋果在水里處于懸浮狀態(tài)，則此蘋果的密度為________kg/m3.小明從水中取出蘋果，分成一個大塊和一個小片，如圖所示．1.0×103再將小片放入水中，發(fā)現(xiàn)小片沉入水底，據此現(xiàn)象可以推斷：若將大塊浸沒水中，松手后大塊將會__________(填“上浮”“懸浮”或“下沉”)，大塊的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)小片的密度．(水的密度為1.0×103kg/m3)上浮小于【點撥】蘋果在水中懸浮，表明蘋果的平均密度等于水的密度．小片在水中沉底，說明小片的密度大于水的密度，由于蘋果的平均密度等于水的密度，則大塊的密度小于小片的密度．9．如圖是一種簡易的溫度計，當外界溫度升高時，液體體積膨脹，引起液體密度變化，導致小球受到的浮力變化而運動．小球運動會引起懸掛于下端的鏈條長度發(fā)生變化，最終使小球重新懸浮在液體的某一深度，指針指示溫度值．(小球體積變化可忽略)(1)該溫度計的刻度值自下而上變________．小【點撥】外界溫度升高時，液體體積膨脹，液體密度變小，導致小球受到的浮力減小，鏈條拉力減小，則小球會下降，最終使小球重新懸浮時所處的深度變大，故該溫度計的刻度值自下而上是變小的；(2)為了使該溫度計更精確，請?zhí)岢鲆粭l改進建議：_________________________.選用熱脹冷縮更明顯的液體【點撥】該溫度計測量的原理是根據外界溫度對液體密度產生的影響，引起小球在液體所處的深度不同，從而判斷外界溫度的高低，所以小球所處的深度與液體密度的變化有關，為了使小球懸浮在液體中的深度的變化更明顯，可改用熱脹冷縮更明顯的液體．三、作圖題(3分)10．如圖，雞蛋懸浮在鹽水中，請畫出雞蛋受到的重力G和浮力F的示意圖．【解】如圖所示．四、實驗探究題(11題8分，12題10分，共18分)11.

如圖所示為“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗裝置．實驗過程如下：先將盛有鹽水的容器放在電子秤上，然后用手提著系有細線的圓柱體將其緩緩地浸入鹽水中(鹽水足夠深)，同時記下圓柱體下表面所處的深度h和電子秤顯示的相應的質量m示，記錄數據如下表所示．已知圓柱體的高度為15cm，當h＝8cm時，用彈簧測力計測得細線對圓柱體的拉力為1.2N.h/cm024681012…m示/kg2.0002.0402.0802.1202.1602.2002.240…(1)實驗過程中，電子秤示數逐漸增大時，細線對圓柱體的拉力逐漸________(填“增大”或“減小”)．減小【點撥】將容器、鹽水以及圓柱體看成一個整體，電子秤受到的壓力等于整體受到的總重力與細線對圓柱體拉力的差值，設容器和鹽水的總重力為G0，圓柱體重力為G柱，電子秤受到的壓力為F，細線對圓柱體的拉力為F拉，則有F＝G0＋G柱－F拉，即m示g＝G0＋G柱－F拉，G0、G柱一定，當電子秤示數m示逐漸增大時，細線對圓柱體的拉力逐漸減小；(2)當h＝8cm時，圓柱體受到的浮力大小為________(填“21.6”或“1.6”)N.分析表中數據可知：圓柱體受到的浮力大小與浸入鹽水的體積成________比．(g取10N/kg)1.6正【點撥】由表格數據知，當h＝0時，圓柱體還沒有浸入鹽水中，不受浮力，此時m示0g＝G0＝2.000kg×10N/kg＝20N，當h＝8cm時，電子秤示數m示8＝2.160kg，圓柱體受到的浮力F浮＝G柱－F拉，由m示g＝G0＋G柱－F拉，有G柱－F拉＝m示8g－G0＝2.160kg×10N/kg－20N＝1.6N；所以圓柱體受到的浮力F浮＝G柱－F拉＝1.6N；當h＝2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、12cm……時，圓柱體浸入液體的體積與浸入深度成正比，受到的浮力分別為2.040kg×10N/kg－20N＝0.4N，2.080kg×10N/kg－20N＝0.8N，2.120kg×10N/kg－20N＝1.2N，2.160kg×10N/kg－20N＝1.6N，2.200kg×10N/kg－20N＝2.0N，2.240kg×10N/kg－20N＝2.4N，……據此可知，圓柱體受到的浮力大小與浸入鹽水的體積成正比；(3)圓柱體的密度與鹽水的密度之比為________．14∶15【點撥】12.

小霞同學按照如圖甲所示的操作，探究影響浮力大小的因素．(1)物體浸沒在水中時，受到的浮力是________N.(2)觀察A、B、C、D四幅圖，可得出物體受到的浮力大小與________________有關．(3)由D、E兩圖可得出結論：物體受到的浮力大小與____________有關．1排開液體的體積液體密度(4)小明還想用圖乙所示裝置驗證阿基米德原理：①將裝滿水的溢水杯放在升降臺上，用升降臺來調節(jié)溢水杯的高度．當逐漸調高升降臺時，小明發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積變大，彈簧測力計甲的示數變小，此時彈簧測力計乙的示數會________(填“變大”“變小”或“不變”)，若它們的變化量相等，則證明F浮＝G排；變大【點撥】圖乙中，將裝滿水的溢水杯放在升降臺上，用升降臺來調節(jié)溢水杯的高度，逐漸調高升降臺，重物浸入水中的體積變大，排開水的體積變大，由公式F浮＝ρ液gV排可知重物受到的浮力變大，則彈簧測力計甲的示數F＝G－F浮變小；又因為重物浸入水中的體積變大時，溢出水的體積變大，溢出水的質量變大，溢出水受到的重力變大，則彈簧測力計乙的示數變大．②在圖乙中，已知重物是底面積為100cm2，高為8cm，重為10N的實心長方體，從重物剛接觸水面開始，將升降臺緩慢上升6cm，則重物最終浸入的深度為________cm(彈簧測力計每1N的刻度線間距為0.5cm，g取10N/kg)．變大【點撥】即F＝G－2N/cm×hcm，此時彈簧測力計的拉力、浮力與重物重力平衡，有F＋F浮＝G，即(10N－2N/cm×hcm)＋1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10－4m2×(6－h(huán))×10－2m＝10N，解得h＝2，則重物浸入深度為6cm－2cm＝4cm.五、綜合計算題(13題9分，14題18分，15題14分，共41分)13．【2023·南京模擬】如圖是一款戴在手腕上的救生手環(huán)．人一旦淹沒到水里發(fā)生危險時，開啟閥門，會彈出一個體積約為4dm3的氣囊．一個人的質量為51kg.ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ人＝1.02×103kg/m3，g取10N/kg，手環(huán)重忽略不計，求：(1)該人的體積多大？重是多少牛？(2)該人和氣囊淹沒在水中時，受到總的浮力多大？【解】該人和氣囊淹沒在水中時，受到總的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(4×10－3m3＋0.05m3)＝540N.(3)氣囊能否幫助該人浮出水面？【解】由于F浮＞G人，所以氣囊能幫助該人浮出水面．14．【2023·赤峰】小亮同學在測量浮力時發(fā)現(xiàn)：金屬塊浸沒在密度不同的液體中，測力計示數不同．于是，他用測力計和重為4N、體積為1×10－4m3的金屬塊，組裝成密度計，將金屬塊浸沒在不同液體中靜止，來探究液體密度與測力計示數的對應關系．(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103

kg/m3)(1)如圖所示，金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是多少？【解】金屬塊浸沒在水中，排開水的體積V排＝V金＝1×10－4m3，金屬塊受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1×10－4m3×10N/kg＝1N.(2)若將此時測力計指針所指刻度標為1.0×103kg/m3，這條刻度線的刻度值是多少牛？【解】若將此時測力計指針所指刻度標為1.0×103

kg/m3，這條刻度線的刻度值F示＝G金－F浮＝4N－1N＝3N.(3)該液體密度計的0kg/m3刻度標在多少牛