1、第十章浮力一、选择题1如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面。下列相关说法正确的是（ ）。A.乒乓球弹离水面后上升，是由于受到水的浮力作用；B.乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强先不变，后减小；C.乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变；D.乒乓球1至4的过程中，杯子对桌面的压力保持不变 【答案】B。【解析】乒乓球离开水面后就不再受浮力，继续上升是由于惯性，故A错；乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强先不变后减小，故B正确；应选B。乒乓球上浮过程中，在液面以下时，浮力不变，当有一部分开始露出水面时，所受的浮力开始变小，故C错；乒乓球上浮过程中，在1-3过程中杯子对桌面的压力不变；在4位置时，杯子
2、对桌面的压力变小；故D错；故选B。2.水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中，静止时的位置如图所示，三个容器的液面相平。则下列说法正确的是 （）。A. 长方体所受浮力F 浮A= F 浮B= F 浮C； B. 液体的密度 甲 乙 丙；C. 液体对容器底的压强p 甲= p 乙= p 丙；D. 液体对容器底的压强p 甲p 乙p 丙【答案】AD。【解析】AB根据图示可知，A悬浮，B、C漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故F浮A= F浮B= F浮C由图像可知：V排甲V排乙V排丙则根据F浮=液V排g可得：甲乙丙；故A正确，B错误
3、；CD因为丙的密度最大，并且液体的深度相同，因此由p=gh可知，丙容器底所受的压强最大，其次是乙，再次是甲，故液体对容器底的压强：p甲p乙p丙；故C错误，D正确。故选AD。3（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（）。A物体受到的浮力大小关系为FAFBFC；B三个物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【答案】D。【解析】由题知，A、B、C三个正方体的体积相
4、同；A、由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排VB排VC排，根据F浮液gV排可知，浮力的大小关系为：FAFBFC，故A错误；B、由图可知，A和B处于漂浮，C处于悬浮，则由浮沉条件可知：GAFA，GBFB，GCFC，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，物体密度的大小关系：ABC，故B错误；C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同，由Pgh可知液体底部压强关系是P甲P乙P丙，三个容器的底面积相同，根据FPS可求容器底部受到水的压力大小关系：F甲F乙F丙，故C错误；D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理
5、可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲F乙F丙，根据p可知，容器对桌面的压强大小关系为p甲p乙p丙，故D正确；故选D。4.（2020河南省商丘市第一中学中考二模）如图所示,小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，对这一情景分析正确的是( )。A.小瓷碗漂浮时受到的浮力大于它受到的重力；B.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了；C.小瓷碗能沉入水底是因为它受到的重力变大了；D.小瓷碗下沉过程中所受浮力大于它受到的重
6、力【答案】B。【解析】A、小瓷碗漂浮时，根据漂浮条件可知：受到的浮力等于它的重力，故A错误；B、由于瓷碗浸没时是下沉，浮力小于重力，漂浮时与瓷碗重力相等，所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小，故B正确；C、小瓷碗能沉入水底，瓷碗所受的重力不变，因排开的水的体积减小，所受浮力减小，小于重力而引起的，故C错误；D、小瓷碗下沉过程中所受浮力小于它受到的重力，故D 错误。故选B。5（2020山东省济南市历下区中考一模）如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是（）。A压强变小，浮力变小；B压强变小，浮力变大；C压强变大，浮力不变；D压强不变，浮力
7、不变【答案】B。【解析】气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，所处的深度变小，pgh，气泡受到的压强在不断减小；F浮gV排，气泡排开液体的体积变大，气泡受到的浮力在不断变大。故选B。6（2019德州市德城区中考二模）甲、乙两个均匀正方体（甲乙）分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分，且截去部分的质量相等，如图所示，则所截去的高度h甲、h乙的关系是（）。Ah甲一定大于h乙；Bh甲一定小于h乙；Ch甲可能大于h乙；Dh甲可能等于h 乙【答案】A。【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，正方体对水平地面的压强：pgL，因甲、乙两个均匀实心正方
8、体对水平地面的压强相等，即p甲p乙，所以，甲gL甲乙gL乙，即甲L甲乙L乙，由甲乙可知，L甲L乙，设截去的高度为h，截去的部分的质量mVShL2h，因沿水平方向截去相同质量m，则有：甲L甲2h甲乙L乙2h乙，由两式可得：L甲h甲L乙h乙，由L甲L乙可知，h甲h乙。故选A。7（2019菏泽市中考模拟）如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，现有以下判断，正确的是（）。（1）若m1m2，则F1一定小于F2；（2）若m1m2，则F1一定大于F2；（3）若V1V2，则F1一定小于F2；（4）
9、若V1V2，则F1一定大于F2。A（1）（3）；B（1）（4）；C（2）（3）；D（2）（4）【答案】C。【解析】由于苹果漂浮，梨子沉底，则根据浮沉条件可知：F1G1m1g，F2G2m2g，（1）若m1m2，则F1F2；（2）若m1m2，则F1F2；由于苹果漂浮，梨子沉底，则：V排1V1，V排2V2，由于都是浸在水中，根据F浮水gV排可知：（3）若V1V2，则F1F2；（4）若V1V2，则V排1与V排2的大小不能比较，所以，F1不一定大于F2。由此分析可知（2）（3）正确。故选C。二、填空题8.（2020江西省中等学校招生考试模拟）将一个重10N的木块放入一个盛水的烧杯中，木块静止时受到的浮力
10、为_N；若将木块放入盛盐水的烧杯中，待木块静止后，排开盐水的体积为_m3。(盐水=1.25g/cm3)【答案】10；0810-3。【解析】当木块静止时，木块受到的浮力等于重力，为10N。若木块放人盛盐水的烧杯中，木块静止，则木块此时受到的浮力等于重力。根据F浮=V排g可得排开盐水的体积：。故答案是：10；0810-3。9（2020广东模拟）如图，2018年10月24日，港珠澳大桥正式通车，大桥的海底隧道位于40米深的海水下，海水在此深度处产生的压强为 Pa，大桥的桥墩所受的浮力为 N。若汽车自重为G1，车内人和物体的总重为G2，车轮与桥面接触的总面积为S，当车在水平桥面行驶时，汽车对桥面的压强
11、p 。（海水1.03103kg/m3，g取10N/kg）【答案】4.12105；0；G1+G2S。【解析】（1）40米深的海水产生的压强为：pgh1.03103kg/m310N/kg40m4.12105Pa。（2）浮力产生的原因是物体受到液体给予的上下表面的压力差，而桥墩深陷入海底，其下表面不受水的压力，所以其所受的浮力为0N。（3）汽车对桥面压强：p=FS=G1+G2S。故答案为：4.12105；0；G1+G2S。10.（2020河南省商丘市第一中学中考二模）如图所示，乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底压强为PA；在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底
12、压强为PB，则它们的大小关系是FA_FB，PA_PB, 已知乒乓球的质量为2.7g,当它漂浮在水面时，排开水的体积为_cm3。【答案】；27。【解析】由于在A位置排开水的质量大于在B位置排开水的质量，所以FAFB；由于A位置比B位置所处的位置深，所以在A处的压强大于B处的压强pApB，乒乓球的质量为27g，当它漂浮在水面时，排开水的质量也是27g，所以排开水的体积为27cm3。答案是：；27。11（2019年山东省济南市历城区中考物理一模试卷2分）把两个完全相同的密度计分别放入盛满不同液体的甲、乙两个烧杯中，静止时的状态如图。甲、乙两杯中液体的密度甲 乙，密度计在两杯中所受浮力的大小关系是F甲
13、 F乙。（均选填“大于”或“等于”或“小于”）【答案】小于；等于。【解析】由图可知，密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态，此时F浮G，两个完全相同的密度计重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即F甲F乙；由图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，根据F浮gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即甲乙。故答案为：小于；等于。12（2019凉山州中考一模）小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示，于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是（）。ABCD【答案】D。【解析】因为鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力；所以鸡蛋受到的浮力F
14、随时间t的变化图象应该是开始浮力不变，因为鸡蛋逐渐下降，当鸡蛋浸没水后，鸡蛋排开水的体积不变，所以随着盐水密度减小，根据公式F浮gV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小，但不会减小到0，由此分析可知：选项ABC错，D正确；故选D。三、实验探究题13.（2020北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”，小阳选用图所示的外形完全相同的圆柱体A和B（已知B A水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验：(1)本实验中的自变量是_，因变量是_，必须控制的变量是_； (2)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整： 将圆柱体A和B分别悬挂在弹簧测力计下，静止
15、时记录测力计的示数为F1和F2；将圆柱体A浸没水中，圆柱体不接触容器，静止时记录测力计的示数为F3；_，静止时记录测力计的示数为F4；(3)由_，可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。【答案】（1）物体密度；（2）物体所受浮力；（3）液体密度和物体排开液体的体积；（4）将圆柱体B浸没水中，圆柱体不接触容器；（5）。【解析】(1)由实验探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”可知，该实验的自变量为物体密度，因变量为物体所受浮力，必须控制的变量即无关变量是液体密度和物体排开液体的体积。(2)实验当中要通知物体排开液体的体积相同，因此应将圆柱体B浸没水中，圆柱体不接触容器，
16、静止时记录测力计的示数为F4。(3)根据称重法求浮力可知圆柱体A受到的浮力为：圆柱体B受到的浮力为：当，即AB受到的浮力相同时，可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。故答案是：（1）物体密度；（2）物体所受浮力；（3）液体密度和物体排开液体的体积；（4）将圆柱体B浸没水中，圆柱体不接触容器；（5）。14（2020江西省中考模拟）如图所示，平静的泳池水面上漂浮着一只小皮球，多多试图用扔石子激起水波的方法将皮球推向泳池边但他发现小石子扔进水中，激起了一圈圈水波向外扩展，而皮球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”，并未随水波向外水平移动多多猜想其中原因可能是_A小石子使水产生的振动不够强B皮球浸入
17、水中深度过浅C向外逐渐扩展的水波，是被石子击中的那部分水，将竖直方向的振动向外依次传播而形成，而水并未水平移动，故对皮球没有产生水平推力为了验证猜想，他设计了如下的实验方案：安全起见，选择一个水深较浅（膝盖以下）的水池，将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上（它们浸入水的深度不同），如图所示；用手替代石子，以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处；拿走纸船和木块，改变拍打水面的方向，观察乒乓球的运动情况；请回答以下问题：（1）在验证猜想A时，她用不同的力度沿竖直方向拍打水面，若发现乒乓球没有水平移动，说明：球是否能水平移动与水振动的强弱_（选填“有关”或“无关”）。（2
18、）实验方案是为了验证猜想_（选填序号字母）。实验时，若观察到三个物体都只在原位置上下振动，多多由此得到结论：物体是否水平移动与浸入深度无关。你认为这一结论是否可靠？_，原因是：_ _。（3）实施方案时，若发现除了竖直拍打外，其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动，说明当时多多所扔的石子几乎是以_方向入水（4）要验证猜想C，再提供几个_的兵兵球，将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的_（均选填“相同”或“不同”）同心圆上，手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处，观察乒乓球的运动情况。【答案】C；无关；B；不可靠；没有控制三个物体的质量相同；竖直；相同；不同。【解析】(1)多多的猜想可能是C，多多用不
19、同的力度沿竖直方向拍打水面，水振动强度不同，若发现乒乓球没有水平移动，则说明：球是否能水平移动与水波大小无关；(2)将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上，改变了物体浸入水的深度，然后用手拍打，观察现象，可验证猜想B；因为没有控制三个物体的质量相同。(3)根据题意，竖直方向拍打水，乒乓球不移动，其它方向拍打水，乒乓球都移动，当时多多扔石子后，乒乓球没有移动，说明石子几乎是以竖直方向入水的；（4）要验证猜想C，再提供几个相同的兵兵球，被石子击中的那部分水，将竖直方向的振动向外依次传播而形成，而水并未水平移动，所以要验证该猜想，应将几个乒乓球分别放在以O点为圆心的不同同
20、心圆上，用手以一定频率沿竖直方向拍打水面O点处，观察乒乓球的运动情况。答案是：C；无关；B；不可靠；没有控制三个物体的质量相同；竖直；相同；不同。15.（2019白银市靖远县中考二模）如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。（1）实验步骤C和D可以探究浮力大小与 的关系，步骤B和 可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮，步骤A和 可以测出物块排开的水所受重力G排；比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。（2）图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象，可得关于浮力大小的初步结论：物块浸没前， ，物块所受的浮力越大；物块浸没后，所受的
21、浮力大小与 无关。（3）此物块的密度是 g/cm3。【解析】（1）在CD中，相同的因素是液体密度，不同因素是排开液体体积。在C中为：3N2.4N0.6N，在D中的浮力为：3N1.8N1.2N，所以物体所受浮力在同种液体中，排开液体体积越大，浮力越大。步骤B和D可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮3N1.8N1.2N，步骤A和E可以测出物块排开的水所受重力G排2.2N1N1.2N，比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。（2）物体未浸入水中时h0，从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G3N在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小，则浮力逐渐增大由图知物体浸入水中
22、位置时弹簧测力计的示数为1.8N，所以物体所受的浮力F浮3N1.8N1.2N；物块浸没前，物体排开的液体体积越大，物块所受的浮力越大；由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变（浸没后），故可得出：浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关。（3）由阿基米德原理F浮液V排g得：V排V物；物2.5103kg/m32.5g/cm3；故答案为：（1）排开的液体体积；D；E；（2）物体排开的液体体积越大；浸没的深度；（3）2.5；四、计算题16（2020江苏省南京市中考模拟四）如图甲所示，在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为100cm2，一个重力为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm
23、的柱形玻璃杯A漂浮于水面，在A的底部连接有一个实心金属块B，A、B两物体在水中处于静止状态时细线未拉直（B未与容器底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计）。向容器中注水，细线拉力随时间变化图象如图乙所示（容器无限高）。（g取10N/kg）求：（1）图甲中玻璃杯A所受浮力的大小；（2）图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小；（3）t1时刻到t2时刻加水的体积。【答案】（1）图甲中玻璃杯A所受浮力为2.5N；（2）图甲中水对玻璃杯A底部的压强为625Pa；（3）t1时刻到t2时刻加水的体积为75cm3。【解析】（1）由题意可知，甲中玻璃杯A处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以，A受到的浮
24、力F浮GA2.5N；（2）玻璃杯A漂浮，根据浮力产生的原因可知，水对玻璃杯A底部的压力FF浮2.5N，则玻璃A底部受到的压强p625Pa；（3）由图乙可知，t1时刻和t2时刻，绳子处于拉直状态，受到竖直向上的浮力、竖直向下A的重力和绳子的拉力处于平衡状态，由A受到的合力为零可得：F浮GA+F拉，t1时刻有：F浮1GA+F1，t2时刻有：F浮2GA+F2，则t1时刻到t2时刻玻璃杯A浮力的变化量：F浮F2F11.0N0.5N0.5N，由F浮gV排可得，玻璃杯A排开水体积的增加量：V浸V排5105m350cm3，水面升高的高度：h1.25cm，则加水的体积：V水（SSA）h（100cm240cm2
25、）1.25cm75cm3。17.（2020北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）如图甲所示，在空气中称量物体，测力计的示数为4N；如图乙所示，把物体浸没在水中，测力计示数为3N，g取10N/kg。求： (1)物体受到的浮力； (2)物体的密度。【答案】(1) 1N；(2)4103 kg/m3。【解析】(1)物体浸没在水中受到浮力：F浮=G-F示=4N-3N=1N(2)由F浮=gV排可得物体排开水的体积： 因为物体浸没水中，物体的体积：V=V排=110-4m3物体的质量： 物体的密度： 。答：(1)物体浸没在水中受到的浮力为1N；(2)物体的密度为4103kg/m3。18.（2020北京四中中
26、考模拟（适应性测试）将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细线拴一重为 G 的小球，将小球浸没在水中，细线对小球的拉力为 F，如图所示。已知：小球的体积为 210-3m3，密度为 0.6g/cm3， g 取 10N/kg。 求：（1）小球完全浸没在水中时，所受浮力的大小； （2）细线对小球的拉力为 F 的大小【答案】(1) 20N；(2) 8N。【解析】(1)小球完全浸没在水中时，则：则所受浮力的大小为：小球完全浸没在水中时，所受浮力的大小20N。(2)小球的体积为 210-3m3，密度为：根据和 可得小球的重力：对小球进行受力分析可知，小球在竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用下保持静
27、止，故细线对小球的拉力为：答：(1)小球完全浸没在水中时，所受浮力的大小为20N。(2)细线对小球的拉力为F的大小为8N。19（2020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）如图所示，一个圆柱形容器中装有一定量的水，一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上并浸没水中，石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N，容器的底面积为180cm2，g10N/kg求：（1）石块在水中受到的浮力。（2）石块的密度。（得数保留1位小数）（3）若将石块从水中取出，容器中的水位将下降多少厘米？（附在石块上的水忽略不计）【解析】（1）石块质量m780g0.78kg，则重力Gmg0.78kg10N/kg7.8N；石块受到的浮力：F浮GF7.8N4.2N3.6N；（2）由F浮水gV排得石块的体积：VV排3.6104m3，石块密度：2.2103kg/m3。（3）若将石块从水中取出，则水面下降的高度：h0.02m2cm。答：（1）石块受到的浮力为3.6N；（2）石块的密度为2.2103kg/m3；（3）若将石块从水中取出，容器中的水位将下降2cm。