5 本章復(fù)習(xí)與測試

一、選擇題1、如圖所示，該魚的浮沉靠鰾的脹縮實現(xiàn)。當(dāng)鰾收縮時（）A．魚的浮力變大B．魚的浮力不變 C．魚會下沉D．魚的重力變大【答案】C【解析】魚體內(nèi)的魚鰾里面是空氣，改變魚鰾的體積也就改變了魚排開水的體積，而魚自身的質(zhì)量不變，根據(jù)G＝mg可知，魚的重力不變，故D錯誤；當(dāng)魚鰾變大時，魚排開水的體積變大，根據(jù)F浮＝ρ水gV排可知，由于ρ水、g保持不變，魚受到浮力變大，當(dāng)魚受到的浮力大于魚的重力時，魚就會上??；當(dāng)鰾收縮時，排開液體的體積變小，根據(jù)F?。溅阉甮V排可知，魚所受浮力變小，當(dāng)魚受到的浮力小于魚的重力時，魚就會下沉；所以當(dāng)鰾收縮時，魚就會下沉，故AB不符合題意，C符合題意。故選：C。2、如圖所示，一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊，把它們放入水中某處恰能懸浮。若水足夠深，把氣球和金屬塊往下移動一段距離，松開手它們將（）A．靜止不動 B．先向下運動，然后回到原來的位置 C．向上運動，最終漂浮 D．向下運動，最終沉底【答案】D【解析】原來金屬塊和氣球懸浮在水中，F(xiàn)?。紾；把金屬塊和氣球的位置輕輕向下移動一些，它們所處的深度增加，由公式p＝ρgh知，球受到水的壓強增大，氣球的體積變小，所以氣球排開水的體積減小，由公式F?。溅岩篻V排知，氣球受到的浮力減小，使得整體所受浮力小于整體重力而向下運動，最后沉在水底。故選：D。3、如圖所示，一個中學(xué)生佩戴游泳圈后，能靜靜地漂浮在水面上。該同學(xué)受到水的浮力大小符合實際的是（）A．50N B．150N C．500N D．5000N【答案】C【解析】人的質(zhì)量大約為50kg，漂浮在水面上，根據(jù)物體沉浮條件，浮力等于重力，所以浮力為；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。4、如圖所示，A、B是能自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分?，F(xiàn)往容器里注入一些水，則下列說法中錯誤的是（）A．A物體一定受浮力的作用 B．B物體一定受浮力的作用 C．C物體一定不受浮力的作用 D．D物體一定不受浮力的作用【答案】D【解析】A、由圖可知，水對A物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差，故A物體一定受浮力的作用，故A正確；B、B物體上表面沒有受到水的壓力，但下表面受到水的壓力，因此水對B物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差，故B物體也受浮力的作用，故B正確；C、C物體上表面受到水的壓力，但下表面沒有受到水的壓力，因此水對C物體上下表面沒有產(chǎn)生壓力差，故C物體不受浮力的作用。故C正確；D、由圖可知，水對D物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差，故D物體受浮力的作用，故D錯誤。故選：D。5、炎熱夏天，人們通常會在裝有水的玻璃杯中放入冰塊，如圖所示是小明將一塊放入水中后靜止時的情景，下列說法正確的是（）A．冰塊受到的浮力大于重力 B．冰塊的密度大于水的密度 C．向杯中加鹽可以使冰塊下沉 D．冰塊熔化后，水對玻璃杯底的壓強不變【答案】D【解析】A、冰塊處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，故A錯誤；B、冰塊處于漂浮狀態(tài)，冰塊的密度小于水的密度，故B錯誤；C、向杯中加鹽，液體的密度變大，冰塊的密度小于液體的密度，冰塊漂浮，故C錯誤；D、根據(jù)阿基米德原理：F?。紾排（即排開水的重力G水即得F浮＝G排水）；由于冰塊漂浮，根據(jù)二力平衡知識，有F?。紾冰；故G冰＝G排水；則冰完全熔化為水后的體積等于冰排開水的體積，故冰塊熔化前后，水面高度h不變；根據(jù)液體壓強的公式：p＝ρgh可得，由于水的高度h不變，故水對杯底的壓強不變，故D正確。故選：D。6、如圖所示甲、乙兩容器完全相同，裝有不同量的水，將質(zhì)量相等的橡皮泥捏成實心球型和船型，放入甲、乙容器中，靜止時橡皮泥球下沉，橡皮泥船浮在水面，此時水面相平。下列說法正確的是（）A．橡皮泥在甲、乙容器中受到的浮力相等 B．放入橡皮泥前甲容器中的水面高于乙容器 C．放入橡皮泥后乙容器中的水面上升的低 D．放入橡皮泥后甲容器底面受到水的壓強小于乙容器底面受到水的壓強【答案】B【解析】A、由圖可知，甲沉底，則橡皮泥的浮力小于重力；乙漂浮，則橡皮泥的浮力等于重力，因為橡皮泥的質(zhì)量相等，重力相等，故浮力的大小關(guān)系為：F甲＜F乙，故A錯誤；BC、由于F甲＜F乙，根據(jù)F?。溅岩篻V排知V甲排＜V乙排，容器的底面積相同，則水面上升的高度關(guān)系為：Δh甲＜Δh乙，因為現(xiàn)在甲、乙中的水面高度相同，放入橡皮泥前甲容器中的水面高于乙容器，故B正確，C錯誤；D、放入橡皮泥后液面高度相同，根據(jù)p＝ρgh可知，液體對容器底部的壓強關(guān)系為：p甲＝p乙，故D錯誤。故選：B。7、兩個相同的容器放在同一水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種密度不同的液體，且ρ甲>ρ乙，兩個體積相同的實心小球a和b在甲、乙兩種液體中靜止時的狀態(tài)如圖所示；兩容器內(nèi)c、d兩點到容器底部的距離相等。設(shè)小球a和b的密度分別為a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，受到的浮力分別為Fa和Fb，c、d兩處的液體壓強分別為Pc和Pd。下列說法中（）①ρa>ρb②ma<mb③Fb>Fa④pc>pdA．只有①③正確 B．只有②③正確C．只有①④正確 D．只有①③④正確【答案】C【解析】①由圖可知，小球a在甲液體中懸浮，則有ρa=ρ甲；小球b在乙液體中漂浮，則有ρb<ρ乙；已知ρ甲>ρ乙，則ρa>ρb。故①正確；②已知兩個小球的體積相同，ρa>ρb，由可知，ma>mb。故②不符錯誤；③由可知，兩小球的重力關(guān)系有，Ga>Gb，小球a在甲液體中懸浮，其所受的浮力與其重力大小相等，即Fa=Ga；小球b在乙液體中漂浮，其所受的浮力與其重力大小相等，即Fb=Gb；由以上分析可知Fa=Ga>Fb=Gb；即Fa>Fb。故③錯誤；④由題圖可知，c處的深度更深，即hc>hd，且ρ甲>ρ乙，由p=ρgh可知，c處的液體壓強更大，即pc>pd。故④正確。故選C。8、如圖是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個實驗情景，實驗甲、乙和丙中彈簧測力計的示數(shù)分別為2.8N、2.7N和1.2N，實驗中鹽水的密度為1.1×103kg/m3，則下列結(jié)論正確的是（）A．物體A的密度為3.8×103kg/m3【答案】A【解析】ABC．對于甲圖，可得；對于乙圖，可得；根據(jù)阿基米德原理帶入甲、乙圖對應(yīng)的方程式，可得；解得；由于物體完全浸沒，因此物體體積為1×104m3。將體積代入解得因此物體的質(zhì)量為物體的密度為圖乙中，物體A受到的浮力為；故A正確，BC錯誤；D．由于不知道液體的體積、深度和底面積，因此無法求出容器底部受到的壓力。故D錯誤。故選A。9、預(yù)計2020年通車的雨城區(qū)“大興二橋”在施工時，要向江中沉放大量的施工構(gòu)件。如圖甲所示，假設(shè)一正方體構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中，在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2隨h的變化如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．構(gòu)件的邊長為4m B．構(gòu)件的密度為2×103kg/m3 C．浮力F1隨h變化的圖線是圖乙中的①圖線 D．構(gòu)件下表面距江面4m深時，構(gòu)件上表面受到江水的壓強為2×104Pa【答案】D【解析】A、從乙圖中可以看出，當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時的高度為2m，則構(gòu)件邊長為2m，故A錯誤；BC、由圖可知，構(gòu)件在浸入水的過程中排開水的體積逐漸變大，所以浮力也逐漸變大，則鋼絲繩的拉力F2逐漸減??；當(dāng)構(gòu)件浸沒后排開水的體積不變，所以浮力不變，鋼絲繩的拉力F2也不變，因此反映鋼絲繩拉力F2隨h變化的圖線是①，構(gòu)件所受浮力隨h變化的圖線是②，故C錯誤；由圖線知，構(gòu)件完全淹沒時，拉力F2＝1.6×105N，構(gòu)件體積：V＝L3＝（2m）3＝8m3構(gòu)件完全淹沒時，V排＝V＝8m3，由力的平衡條件可知：F?。紾﹣F2，即：ρ水gV排＝ρgV﹣F2，代入數(shù)值可得：1×103kg/m3×10N/kg×8m3＝ρ×10N/kg×8m3﹣1.6×105N；則構(gòu)件的密度為：ρ＝3×103kg/m3，故B錯誤；D、當(dāng)構(gòu)件的下表面距江面4m深時，構(gòu)件上表面距江面h＝4m﹣2m＝2m，構(gòu)件上表面受到江水的壓強為：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa，故D正確。故選：D。10、一個大物塊甲，先后兩次分別在小物塊乙和小物塊丙的作用下，其上表面恰好與水面相平，甲、乙之間用繩連接，如圖所示。則下列說法正確的是（）A．兩種情況下，甲物塊所受浮力不相等 B．繩對甲的拉力與丙物塊的重力大小相等C．乙物塊的密度比甲小 D．乙物塊的質(zhì)量比丙物塊小【答案】B【解析】解：A、根據(jù)F?。溅阉畍排g，兩種情況下甲物體排開水的體積相同，甲物體受到的浮力相等，故A錯誤；B、左邊甲物體受到水的浮力：F?。紾甲+F拉，右邊甲物體受到水的浮力：F浮＝G甲+G丙，甲物體受到的浮力相同，F(xiàn)拉＝G丙，故B正確；C、乙物體受重力、拉力和浮力，則重力大于浮力，故乙物塊的密度比水大，甲物體被乙物體拉住而恰好浸沒在水中，故甲物體的密度小于水的密度，故乙物體的密度比甲大，故C錯誤；D、乙物體受重力、拉力和浮力，由于拉力等于丙的重力，故乙的重力大于丙的重力，則乙物塊的質(zhì)量大于丙物塊的質(zhì)量，D錯誤。故選：B。二、填空題11、把重為4.5N，密度為0.9×103kg/m3的實心物體投入水中，當(dāng)物體靜止時物體處于狀態(tài)（選填“漂浮、懸浮或沉在水底”）。物體所受的浮力是N，物體排開水重是N。（ρ水=1.0×103kg/m3）【解析】因為物體的密度小于水的密度，由物體的浮沉條件可知，物體將處于漂浮狀態(tài)。因為物體處于漂浮狀態(tài)，所以物體所受浮力等于其重力，即物體所受浮力為4.5N。由阿基米德原理可知，物體所受浮力等于其排開液體所受的重力，即物體排開水的重力為4.5N。12、如圖所示，重為5N的物塊A漂浮在水中，其所受浮力大小為N；再把另一個質(zhì)量相同的物塊B放入水中，B恰好懸浮，則A、B兩物體在水中受到的浮力FA（選填“＞”、“＜”或“＝”）FB?！敬鸢浮?；＝?！窘馕觥咳鐖D所示，物塊A漂浮在水中，所受浮力大小等于A的重力，即FA＝GA＝5N；物塊B的質(zhì)量與物塊A的質(zhì)量相同，由G＝mg可知，B的重力等于A的重力，即GB＝GA＝5N，B懸浮在水中，B受到的浮力等于B的重力，即FB＝GB＝5N，則A、B兩物體在水中受到的浮力FA＝FB。13、如圖所示，一個空的塑料藥瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直地浸入甲、乙兩種液體中，如圖，靜止后均懸浮于液體中，其中乙液體中小藥瓶上部正好與液面相平。此時甲、乙液面也相平，兩次橡皮膜向（選填“內(nèi)凹”或“外凸”），比較下列大小關(guān)系：甲、乙兩圖中藥瓶受到的浮力F甲F乙。甲、乙兩圖中液體對容器底的壓強p甲p乙。（均選填“大于”或者“小于”或“等于”）【答案】內(nèi)凹；等于；大于。【解析】液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，水在瓶外，所以兩次橡皮膜向內(nèi)凹。甲、乙兩圖中藥瓶均懸浮，受到的浮力都等于藥瓶和橡皮膜的總重力，因此浮力關(guān)系為F甲等于F乙。兩瓶受到的浮力相等，瓶口朝下時（乙圖），橡皮膜所處的深度較大，橡皮膜受到的液體壓強較大，向內(nèi)凹陷的程度較大，故甲中排開液體的體積較小，結(jié)合阿基米德原理F?。溅岩篻V排可知，甲液體的密度較大；甲、乙兩圖中液體的深度相同，由p＝ρgh可知，甲、乙兩圖中液體對容器底容器底的壓強關(guān)系p甲大于p乙。14、如圖所示，邊長為a的正方體木塊漂浮在密度為ρ的液體中，有五分之二的體積露出液面，則木塊的密度液體的密度（選填“大于”、“等于”或“小于”），木塊下表面受到液體的壓強為（用字母表示）；若把木塊露出液面的部分切去時，木塊將（選填“上浮”、“保持不動”或“下沉”）?！敬鸢浮啃∮?/p>

上浮【解析】木塊在液體中漂浮，根據(jù)物體的浮沉條件可知，木塊的密度小于液體的密度。木塊有五分之二的體積露出液面，則木塊露出液面的高度為，所以浸入液面以下的部分高度為；木塊底部所受液體的壓強為；當(dāng)把木塊露出液面的部分截去后，瞬時排開液體的體積不變，由可知，受到的浮力不變，但此時木塊的重力減小，則此時木塊受到的浮力大于木塊自身的重力，故剩余部分將上浮。15、在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖像。求：（1）分析圖像BC段，可得結(jié)論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越（選填“大”或“小”）；（2）圓柱體的密度是kg/m3【答案】（1）大；（2）1.5×103。【解析】（1）分析圖象的BC段，物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，彈簧測力計的示數(shù)越小，由F?。紾﹣F′可知，受到的浮力越大；（2）由圖象可知，當(dāng)h＝0時，彈簧測力計示數(shù)為12N，此時圓柱體在空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，圓柱體的重力G＝F＝12N；由圖象可知，從h＝7cm開始，彈簧測力計示數(shù)不變，說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在水中，彈簧測力計的拉力F′＝4N，則圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力：F?。紾﹣F′＝12N﹣4N＝8N；因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F?。溅阉甮V排可得，圓柱體的體積：V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，由G＝mg可得，圓柱體的質(zhì)量：m＝＝＝1.2kg，圓柱體的密度：ρ＝＝＝1.5×103kg/m3。三、實驗探究題16、在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小明用到了以下實驗器材：彈簧測力計、圓柱體合金塊、燒杯、適量水和酒精（ρ酒精<ρ水）。實驗操作步驟和相關(guān)實驗數(shù)據(jù)如圖所示。（1）圖乙所示實驗彈簧測力計的示數(shù)為N；將圓柱體合金塊掛在彈簧測力計的掛鉤上緩慢浸入水中的過程，合金塊相對于水面是的；（2）圖丙所示實驗合金塊所受浮力為N，分析圖甲、乙、丙所示實驗可初步得出結(jié)論：浸入液體中的物體受到的浮力大小與物體排開液體的有關(guān)；（3）小明觀察到圖丙和丁所示實驗的液面相平，分析可知燒杯底部所受水的壓強大小是（選填“相同”或“不相同”）的。根據(jù)圖的實驗數(shù)據(jù)可計算出合金塊的密度為g/cm3；（4）分析本次實驗，請你猜想圖戊所示實驗彈簧測力計的示數(shù)F戊3N（選填“>”“=”或“<”），理由是。【答案】3.5

運動

1

體積

相同

4

>

酒精的密度比水小，所以合金塊在酒精中受到的浮力較小【解析】（1）由圖乙所示實驗彈簧測力計的示數(shù)為3.5N，合金塊的重力是3.5N，將圓柱體合金塊掛在彈簧測力計的掛鉤上緩慢浸入水中的過程，合金塊與水面的位置不斷發(fā)生變化，所以合金塊相對于水面是運動的。（2）由丙可知合金塊全部浸入水中受到的拉力是3N，圖丙所示實驗合金塊所受浮力為F浮=GF=4N3N=1N由圖甲、乙、丙所示實驗可知液體的密度相同，排開液體的體積不同，且排開液體的體積越大，彈簧測力計的示數(shù)越小，由稱重法知浮力越小，所以可以初步得出結(jié)論：浸入液體中的物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。（3）圖丙和丁所示實驗的液面相平，液體的密度相同，根據(jù)p=ρgh可知燒杯底部所受水的壓強大小是相同的。合金塊的質(zhì)量為合金塊的體積為合金塊的密度為（4）因為ρ酒精<ρ水；所以根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知在排開液體體積相同時合金塊浸沒在酒精中受到的浮力小于浸沒在水中受到的浮力，由稱重法F浮=GF可知圖戊所示實驗彈簧測力計的示數(shù)F戊大于3N。17、小明學(xué)習(xí)了阿基米德原理后，想做實驗驗證一下，所以進行了下面的實驗。（1）圖中的實驗步驟正確的順序應(yīng)該是。（2）小明按照最佳的步驟順序進行操作，并記錄彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，由甲、乙兩實驗步驟可以測出物塊所受浮力為N；由丙、丁兩實驗步驟可以測出物體排開水的重力為N。（3）分析多組數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：物體所受浮力（選填“大于”“小于”或“等于”）排開的液體所受的重力，阿基米德原理得到驗證。（4）下列關(guān)于實驗過程中的操作，會影響驗證結(jié)果的是。（5）物體從剛接觸水面到全部浸沒水中，水對溢水杯底的壓強（選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”）?！敬鸢浮浚?）丁、甲、乙、丙；（2）1；1；（3）等于；（4）A；（5）保持不變?！窘馕觥浚?）為了減小誤差和彈簧測力計懸掛物體的次數(shù)，方便操作，最合理的實驗順序是：丁、測出空桶的重力；甲、測出物體所受到的重力；乙、把物體浸在裝滿水的溢杯中，測出測力計的示數(shù)；丙、測出桶和排開的水受到的重力；故正確順序為：丁、甲、乙、丙；（2）（3）由圖甲知空氣中物體的重力為G＝2N；由圖乙知水中彈簧測力計的示數(shù)為F′＝1N，物體在水中受到的浮力為：F浮＝G﹣F′＝2N﹣1N＝1N；由圖丁可知，空桶的重力G桶＝1.2N，由圖丙可知，水和桶的重力G總＝2.2N，所以溢出水的重力為：G排液＝G總﹣G桶＝2.2N﹣1.2N＝1N；根據(jù)計算結(jié)果，可見F?。紾排，說明浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力，即F?。紾排；（4）A、圖甲中溢杯內(nèi)未盛滿水，則測得溢出水的重力會偏小，會影響驗證結(jié)果，故A符合題意；B、圖丁中小桶內(nèi)有少量水，石塊排開水后，小桶重力的兩次示數(shù)之差仍為排開水的重力，不影響實驗結(jié)果，故B不符合題意；C、圖乙中物體未浸沒水中，石塊排開液體的體積小，排開液體的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力，對實驗沒有影響，故C不符合題意。故選A。（5）實驗操作中，物體從剛接觸水面到全部浸沒水中，物體排開的水都流出了溢水杯，所以溢水杯內(nèi)液體深度始終不變，根據(jù)p＝ρgh可知，水對溢水杯底的壓強保持不變。四、計算題18、如圖所示，用細線將正方體A和物體B相連放入水中，兩物體靜止后恰好懸浮，此時A上表面到水面的高度為0.12m。已知A的體積為1.0×10﹣3m3，所受重力為8N；B的體積為0.5×10﹣3m3，求：（1）A上表面所受水的壓強；（2）B所受重力大?。唬?）細線對B的拉力大小?！窘馕觥浚?）A上表面所受水的壓強：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；（2）（3）A受到的浮力：F?。溅阉甮VA排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N；因為A受力平衡，則細線對A的拉力：F拉A＝F浮﹣GA＝10N﹣8N＝2N，同一細線對B的拉力等于細線對A的拉力，即：F拉B＝F拉A＝2N。B受到的浮力：F浮′＝ρ水gVB排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3＝5N，B所受重力大小GB＝F浮′+F拉B＝5N+2N＝7N。答：（1）A上表面所受水的壓強為1200Pa；（2）B所受重力大小為7N；（3）細線對B的拉力大小為2N。19、小雨同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中的太陽能熱水器可以實現(xiàn)自動開始注水、停止注水，為了知道其中的原理，小雨查閱了相關(guān)資料并且制作了一個太陽能熱水模擬器（如圖所示）。圓柱形金屬桶的底面積S1＝20cm2，物體A的重力是1.5N，物體A的底面積S2＝5cm2，力傳感器通過細繩與物體A相連，當(dāng)容器內(nèi)儲水量達到260cm3時，力傳感器受到的拉力為1.3N，此時進水口打開，開始注水；當(dāng)力傳感器受到的拉力為0.3N時，進水口關(guān)閉，停止注水。求：（1）開始注水時，物體A所受的浮力（2）開始注水時，物體A浸在水面下的深度（3）當(dāng)容器內(nèi)儲水量達到多少時，太陽能熱水器停止注水【解析】（1）當(dāng)容器內(nèi)儲水量達到260cm3時，力傳感器受到的拉力為1.3N，此時物體A所受的浮力：F?。紾﹣F1＝1.5N﹣1.3N＝0.2N；（2）因為F?。溅阉甐排g，所以此時物體A排開水的體積：V排1＝＝＝1.2×10﹣4m3＝20cm3；物體A浸在水面下的深度：h＝＝＝4cm；（3）當(dāng)力傳感器受到的