1、课时训练课时训练( (十一十一) ) 浮力与升力浮力与升力 (限时:60 分钟) | |基础巩固基础巩固| | 一、选择题一、选择题 1.【2019邵阳】截至 2017 年底，我国高铁占世界高铁总量的 66.3%，2019 年中国高铁总 里程将突破 3 万千米。 高铁站台边缘一定距离的地方都标有安全线， 人必须站到安全线以外 区域候车。当有列车驶过时，如果人站到安全线以内，即使与车辆保持一定距离，也是非常 危险的，这是因为（ ) A. 流体流速大的位置压强大 B.流体流速大的位置压强小 C.流体流速小的位置压强小 D.流体压强大小与流速大小无关 2.如图 K11-1 所示，将重为 G 的铝块挂
2、在弹簧测力计下，当它浸没在水中时，弹簧测力计的 示数为 F。则铝块所受的浮力大小为 （ ) 图 K11-1 A. G B.F C.G+F D.G-F 3.【2019邵阳】潜入海底观光是现代人们旅游休闲的方式之一。某潜水爱好者从水下 2 m 深继续下潜的过程中， 他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是 （不考虑海水的密 度变化)（ ) A. 浮力逐渐变大，压强不变 B.浮力逐渐变大，压强逐渐变大 C.浮力不变，压强逐渐变大 D.浮力逐渐变小，压强逐渐变大 4.【2019常州】水平台上有两个相同规格的烧杯，分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全 相同的物体 A、B 分别放入两杯中，静止时如图 K
3、11-2 所示，甲、乙液面刚好相平，此时， 设物体 A 受到的浮力为 F浮 A，甲液体对烧杯底部的压强为 p甲;物体 B 受到的浮力为 F浮 B，乙 液体对烧杯底部的压强为 p乙，则 （ ) 图 K11-2 A. F浮 A=F浮 B，p甲p乙 B.F浮 A=F浮 B，p甲F丙 B.F甲FC B.三个正方体的密度大小关系为 ABC C.容器底部受到水的压力大小关系为 F甲F乙F丙 D.容器对桌面的压强大小关系为 p甲=p乙=p丙 5.如图 K11-16 所示， 轻质弹簧下端固定在容器底部， 上端与物体 A 连接。 现向容器内注水， 当注水的深度为 h 时，弹簧长度为原长，此时物块 A 有1 3的
4、体积露出水面，已知物体 A 的体 积为 V，容器底面积为 S，水的密度为 水，下列计算结果正确的是 （ ) 图 K11-16 A. 物体 A 受到的重力 GA=1 3 水gV B.水对容器底部的压力 F=2 3 水ghS C.物体 A 的密度 A=1 3 水 D.向容器内缓缓加水直到物体 A 浸没在水中，则弹簧对 A 的拉力 F=1 3 水gV 6.如图 K11-17 甲所示，物体 A 的体积为 V，放入水中静止时，浸入水中的体积为 V1;现将一 体积为 V2的物体 B 放在物体 A 上，物体 A 刚好全部浸没在水中，如图乙所示。则物体 B 的 密度为 （ ) 图 K11-17 A. 1 2
5、水 B. - 1 2 水 C. 2 1 水 D. 1 2 2 水 7.有边长为 a 的正方体木块 A 和小铁块 B。如图 K11-18 甲所示，将 A 放入盛有适量水的容 器中，浸入深度为 h1;再将 B 叠放在 A 上，A 浸入深度变为 h2，如图乙所示。下列判断正确 的是 （ ) 图 K11-18 A. A 的质量 mA=水a 3 B.A 与 B 的总质量 m总= 总 = 浮总 = 水 排总 =水a 2h 2 C.求解 A 的密度的思路 A= A A A= A A=F 浮 A 浮 A=水gV排 A 排 A=a 2h 2 D.将叠放在 A 上的 B 取下，放入水中，待 A、B 均静止后 V排
6、总水面高度 h水对容器底的压强 p=水 h水对容器底的压力 =pS杯 8. 【2018重庆 B 卷】 水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体， 容器底面积为 80 cm 2， 用细线拴着体积为 100 cm 3的金属球沉入容器底，这时液体深度为 10 cm，金属球对容器底 的压力为 1.9 N，如图 K11-19 所示。现将金属球从液体中取出，液体对容器底的压强变化 了 100 Pa。从容器中取出金属球时，表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确 的是（g 取 10 N/kg) （ ) 图 K11-19 A. 金属球在液体中所受浮力大小为 1 N B.容器中液体所受重力大小为 6.4
7、N C.取出金属球后，容器对桌面的压强减小了 100 Pa D.金属球的密度为 2.710 3 kg/m3 9.【2019眉山】有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体，将一 个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是 80 g;将小球 从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是 80 g，小球露出液面的 体积与浸入液体中的体积之比为 14。已知 酒精=0.810 3 kg/m3，下列说法中正确的是 （ ) A. 小球静止于甲溢水杯的底部 B.小球的体积是 80 cm 3 C.液体的密度是 1.010 3 kg/m3 D.小球的密度是
8、 0.910 3 kg/m3 二、填空二、填空题题 10.一艘远洋轮船装上货物后，发现船下沉了一些，则它受到的浮力 （选填“变 大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力 （选填“变 大”“变小”或“不变”)，船相对于水面将 （选填“上浮”“下沉”或“不 变”)。 11.小柳同学把一石块挂在弹簧测力计的挂钩上， 在空气中称量时弹簧测力计的示数是 2.5 N， 把石块浸没在水中称量时， 弹簧测力计的示数是 1.5 N， 石块此时受到水的浮力是 N。 潜水艇是一种重要的军事舰艇， 它在水下航行时， 是靠改变 来实现上浮或下沉 的。 12.如图 K11-20 所示， 将物体 A 放
9、入水中时悬浮， 将物体 B 放入水中时有一半的体积露出水 面，将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时，物体 B 有1 3的体积露出水面，则两物体的体积之 比 V A B= ，物体 B 的密度是 kg/m 3。 图 K11-20 三、实验探究题三、实验探究题 13.某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水)的密 度。 （1)在一定的范围内拉伸弹簧时，弹簧的拉力越大，弹簧的伸长量就越 。使用弹簧测 力计前，应先检查指针是否在 的位置，若不在此位置，应进行调整后再使用。 （2)如图 K11-21 甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为 N。 图 K11-21
10、（3)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上， 挤出吸盘内部的空气， 吸盘在 的作用下被紧 紧压在烧杯底部，如图乙所示。在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计 将木块全部拉入水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为 0.4 N。 （4)如果不计摩擦和绳重，图丙所示的木块受到的浮力为 N，木块的密度为 kg/m 3。 （5)如果将烧杯中的水换成另一种液体， 用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时， 弹簧 测力计的示数为 0.2 N，该液体的密度为 kg/m 3。 （6)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中，然后取出木块直接测量木块的重力， 从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值
11、（选填“偏大”“偏小”或 “不变”)。 四、综合应用题四、综合应用题 14.【2019广西北部湾经济区】如图 K11-22 甲所示，一个底面积为 0.04 m 2的薄壁柱形容 器放在电子秤上，容器中放着一个高度为 0.1 m 的均匀实心柱体 A，向容器中缓慢注水。停 止注水后，容器中水的深度为 0.1 m，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。求: （g 取 10 N/kg) （1)容器中水的深度为 0.06 m 时，水对容器底部的压强。 （2)柱体 A 对容器底部压力恰好为零时，容器对电子秤的压强。 （3)停止注水后，柱体 A 所受的浮力。 （4)停止注水后，将柱体 A 竖直提高 0.
12、01 m，柱体 A 静止时水对容器底的压强。 图 K11-22 15.【2016柳州】正方体塑料块 A 边长 lA=0.1 m，它所受的重力 GA=6 N。另一圆柱体 B 高 hB=0.1 m、底面积 SB=510 -3 m2，它的密度 B=1.610 3 kg/m3，已知水的密度 水=1.010 3 kg/m 3，g 取 10 N/kg。 （1)求圆柱体 B 所受的重力。 （2)将塑料块 A 浸没在水中，通过计算说明将它释放后它是上浮还是下沉。 （3)如图 K11-23 所示，将圆柱体 B 置于塑料块 A 正上方，放入一个水平放置的水槽中，向 水槽中缓慢注水，请写出塑料块 A 对水槽底部的压
13、强 p 随注水深度 h 变化的关系式。 图 K11-23 | |满分冲刺满分冲刺| | 1.如图 K11-24 所示，当溢水杯盛满密度为 1的液体时， 把实心物块放入杯中， 物块漂浮， 静止后溢出的液体质量为 m1;当溢水杯盛满密度为 2的液体时，把同一物块放入杯中，物 块沉底，静止后溢出的液体质量为 m2。则物块的密度为（ ) 图 K11-24 A. 2 11 B. 1 21 C. 2 12 D. 1 22 2.如图 K11-25 甲所示， 盛有液体的柱形容器置于水平桌面上， 容器对桌面的压强为 1000 Pa; 如图乙所示，用细线拴一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了 8
14、0 Pa; 如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了 460 Pa。容器 的底面积为 100 cm 2， 铝=2.7 g/cm 3，g 取 10 N/kg。下列判断正确的是（ ) 图 K11-25 A. 铝块浸没在液体中时所受的浮力为 0.8 N B.铝块的体积是 100 cm 3 C.铝块沉底对容器底部的压力是 4.6 N D.液体的密度是 0.8 g/cm 3 3.如图 K11-26 所示，将甲、乙两个容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为 S 甲和 S乙。甲容器中盛有密度为 1的液体，乙容器中盛有密度为 2的液体。现将体积相等 的 A、B 两个物体分别放
15、入甲、乙两容器后，物体 A 悬浮，物体 B 漂浮且有一半体积露出液 面，此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为 p1、压力为 F1，液体对乙容器底部 的压强为 p2、压力为 F2。已知物体 A 与物体 B 的密度之比为 23，S乙=4S甲。则下列判断正 确的是 （ ) 图 K11-26 A. p1=p2，F1F2 B.p1p2，F1=4F2 4.如图 K11-27 所示，物体漂浮在圆柱形容器中的水面上，物体 B 上放着一个物体 A 时，B 排开水的体积为 V1;若将物体 A 取下放入水中静止后，此时 A、B 两物体排开水的总体积为 V2，且 V1-V2=2 dm 3，g 取 10 N/
16、kg，则水对容器底的压强将 （选填“增大”“减小” 或“不变”)，容器底对物体 A 的支持力是 。 图 K11-27 5. 【2019襄阳】 一正方体物块边长为 10 cm， 漂浮于足够高的盛有足量水的圆柱形容器中， 有20%体积露出水面。 若物块漂浮时与未投入物块时比较， 水对容器底部的压强变化了160 Pa， 则容器的底面积为 m 2;若物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为 4039，则未投入物块时容器中水的深度是 m。（g 取 10 N/kg) 6.【2019绥化】如图 K11-28 所示，均匀圆柱体 A 的底面积为 610 -3 m2，圆柱形薄壁容器 B 的质量为 0.3 k
17、g，底面积为 310 -3 m2，内壁高为 0.7 m。把 A、B 置于水平地面上。已知 A 的密度为 1.510 3 kg/m3，B 中盛有 1.5 kg 的水。（g 取 10 N/kg) （1)若 A 的体积为 410 -3 m3，求 A 对水平地面的压力。 （2)求容器 B 对水平地面的压强。 （3)现将另一物体甲分别放在 A 的上面和浸没在容器 B 的水中， 水未溢出且物体甲没有接触 容器，A 对地面压强的变化量与 B 中水对容器底压强的变化量相等。求:物体甲的密度; 物体甲在容器 B 中受到的最大浮力。 图 K11-28 【参考答案参考答案】 基础巩固 1.B 2.D 3.C 4.A
18、 【解析】两个完全相同的物体 A、B 分别漂浮在甲和乙液体中,根据漂浮原理,则浮力等 于各自的重力,A、B 两个物体的重力相等,则 A、B 两个物体受到的浮力相等；由图可知,A 排开液体的体积小于 B 排开液体的体积,即 V排 Ap乙。 故选 A。 5.D 6.A 7.B 8.C 9.D 【解析】A、B 两物体看作一个整体在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,所受浮力相 等,排开的乙液体体积较小,由 F浮=液gV排可知,乙液体密度大,即 甲乙,A 错误；由于 甲乙,液面高度 h甲=h乙,由 p= h 可知,乙液体对烧杯底部产生的压强大,即 p甲SA,则根据 p= S可知,pBpA,C 错误；以烧杯
19、为研究对象,受到重力、液体的压力和桌面的支 持力,乙液体对烧杯底部的压强大,两烧杯相同,则乙液体对烧杯的压力大,装乙液体的烧杯 受到的支持力大,故装乙液体的烧杯对桌面的压力大,D 正确。 10.下降 小 11.3 4 8 200 12.漂浮 12 【解析】液体的体积之比为 A B= SAhA SBhB= 2 3 1 2= 3 1, 由于液体对两个容器底部的压力大小相等,则根据 F=G=mg 可知,质量 mA=mB,所以液体密度之 比A B= A A B B = B A= 1 3。由于 A 中的小球悬浮,根据悬浮条件可知 球=A；因为两小球完全相同,所 以 球B,根据物体的浮沉条件可知,B 中的
20、小球漂浮。将完全相同的两小球分别放入两容 器中,液体均未溢出,则液体对容器底部的压力等于液体的重力和小球的重力之和,所以液体 对容器底部的压力相等,即 FA=FB；根据 p= S可得,pApB= A SA B SB= A B SB SA= 1 1 1 2=12。 13.1 上浮 90 【解析】浸没在水中时物体所受的浮力为 F浮=水gV排=110 3 kg/m310 N/k 10010-6 m 3=1 N；物体所受重力 = =0.09 k 10 N/k =0.9 NV 排, 所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态。 （4）因为正方体在水中静止时漂浮,所以 G正=F浮=6 N, 正方体的质量为 m正
21、= 正 = 6N 10N/k =0.6 kg, 正方体的密度为 正= 正 正= 0.6k 1 10-3 3=0.610 3 kg/m3。 16. 解：（1）图甲中杯底受到水的压强 p=水 h=1.010 3 kg/m310 N/k 0.12 =1200 Pa。 （2）设杯子的底面积为 S,由图乙、丙可知,杯子在水中漂浮,在液体中悬浮,受到的浮力均 等于杯子和水的总重力,F浮水=F浮液, 令 h1=0.12 m,h2=0.04 m,h3=0.08 m, 则 水gS（h1+h2）=液gS（h1+h3）, 即 水（h1+h2）=液（h1+h3）, 代入数据得,1.010 3 kg/m3（0.12 m
22、+0.04 m）= 液（0.12 m+0.08 m）, 解得 液=0.810 3 kg/m3。 （3）杯子重力 G杯=m杯 =0.08 k 10 N/k =0.8 N, 由（2）可知,图乙中 F浮水=G杯+G水, 即 水gS（h1+h2）=G杯+水gSh1, 则杯子底面积 S= 杯 水 h2= 0.8N 1.0 103 k / 3 10N/k 0.04 =210 -3 m2, 杯内水的质量 m水=水V水=水Sh1=1.010 3 kg/m3210-3 m20.12 m=0.24 kg。 能力提升 1.C 2.C 3.B 4.D 【解析】由题知,A、B、C 三个正方体的体积相同,由图可知,A、B
23、、C 三个正方体排开 水的体积关系为 A排 B排 C排,根据F浮=液gV排可知,浮力的大小关系为FAFBFC,故A错误。 由图可知,A 和 B 处于漂浮,C 处于悬浮,则由浮沉条件可知 FA=GA,FB=GB,FC=GC,由于 FAFBFC, 所以 GAGBGC；由于正方体 A、B、C 的体积相同,所以根据 = = 可知,三个正方体的密度大 小关系为 ABGA, 所以塑料块 A 将上浮。 （3）当 h A=0.1 m 时, 由已知,塑料块 A 浸没时,FA 浮=10 NlA时, 此塑料块 A 对水槽底部的压力 F压=F支=GA+GB-F浮 AB=GA+GB-水g【 A3+SB（h-lA）】,
24、塑料块 A 对水槽底部的压强 p= A B-水 【 A3 SB（h- A）】 SA =900 Pa-5000 （N/m 3）h, 当 p=0 时,即 900 Pa-5000 （N/m 3）h=0,解得 h=0.18 m, 所以 0.1 mh0.18 m 时, p=900 Pa-5000 （N/m 3）h, 当 h0.18 时, 塑料块 A 对水槽底部的压强 p=0。 满分冲刺 1.D 2.D 【解析】题图乙中,铝块的一半浸在液体中,所受浮力 F浮 1=p1S=80 Pa10010 -4 m 2=0.8 N,则铝块完全浸没在液体中时所受浮力为 1.6 N,故 A 错误； 铝块沉底时,压强改变量
25、p=p1+p2=80 Pa+460 Pa=540 Pa, 桌面所受压力变化量： =pS=540 Pa10010 -4 m2=5.4 N, 即铝块重力 G=5.4 N,则铝块的体积： V铝= 铝 = 5.4N 2.7 103 k / 3 10N/k =210 -4 m3=200 cm3,故 B 错误； 铝块浸没时,所受浮力为 1.6 N,所受重力为 5.4 N,则容器对铝块的支持力：F支=G-F浮=5.4 N-1.6 N=3.8 N,所以铝块对容器底部的压力大小也为 3.8 N,故 C 错误； 由 F浮=液gV排得,液体密度： 液= 浮 铝 = 1.6N 2 10-4 3 10N/k =0.81
26、0 3 kg/m3=0.8 g/cm3,故 D 正确。 3.B 4.减小 20 N 【解析】由题图可知,物体 A 在物体 B 上,因为物体漂浮,所以 F浮=GB+GA=水gV1, 把物体 A 取下直接投入水中,二者受到的总浮力： F浮=GB+FA=水gV2, 因为物体 B 受到的浮力不变,物体 A 受到的浮力 FA小于它的重力 GA, 所以物体 A 和 B 受到的总浮力减小, 因为 F浮=水gV排, 所以排开水的体积变小,水面将下降； 因为 p= h,所以水对容器底的压强将变小。 物体 A 沉入水底时对容器底的压力： F压=GA-FA=F浮-F浮=水g（V1-V2）=110 3 kg/m310
27、 N/k 210-3 m3=20 N。 5.0.05 0.14 6.解：（1）圆柱体 A 的质量 mA=AVA=1.510 3 kg/m3410-3 m3=6 kg, 则圆柱体 A 对水平地面的压力 FA=GA=mA =6 k 10 N/k =60 N。 （2）容器 B 对水平地面的压力 F=G容+G水=m容g+m水 =0.3 k 10 N/k +1.5 k 10 N/k =18 N, 容器 B 对水平地面的压强 pB= SB= 18N 3 10-3 2=610 3 Pa。 （3）A 对水平地面压强变化量 pA= A SA = 甲 SA = 甲 甲 SA , B 中水对容器底压强的变化量 pB= 水 甲 SB 。 根据题意得 pA=pB,则 甲 甲 SA = 水 甲 SB , 即 甲=SA SB 水=6 10 -3 2 3 10-3 21.010 3 kg/m3=2103 kg/m3。 未放入物体甲前容器中水的深度 h= 水 水SB= 1.5k 1.0 103k / 3 3 10-3 2=0.5 m, 由题意可知甲浸没后,水未溢出,则 V排最大=SB（hB-h）=310 -3 m2（0.7 m-0.5 m）=610-4 m3, 物体甲受到的最大浮力 F浮最大=水gV排最大=1.010 3 kg/m310 N/k 610-4 m3=6 N。