2021学年第3章 浮力综合与测试课时训练

这是一份2021学年第3章 浮力综合与测试课时训练，共16页。试卷主要包含了选择题，简答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．将一木块分别浮在甲、乙两种不同的液体中，木块均有一部分露出液面，如果甲液体的密度大于乙液体的密度，则（ ）
A．木块在甲液体中受到的浮力大
B．木块在乙液体中受到的浮力大
C．木块在甲液体中露出液面的体积较大
D．木块在乙液体中露出液面的体积较大
2．甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图所示，由图可知
A．ρ甲＞ρ乙
B．ρ甲＜ρ乙
C．若V甲＝V乙，则m甲＜m乙
D．若m甲＝m乙，则V甲＞V乙
3．某同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B．乙杯液体的密度较大
C．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
D．甲杯液体的密度较大
4．在三只完全相同的容器里，放有等量的水，分别将铝、铁、铅三块金属放入容器后，水面上升相同的高度，已知三种金属的密度ρ铅>ρ铁>ρ铝。若铝、铁、铅三块金属的质量分别为m1、m2、m3，则
A．m1>m2>m3
B． m1< m2< m3
C． m1> m2< m3
D． m1< m2> m3
5．向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示，下列判断正确的是：（ ）
A．ρ甲大于ρ乙 F甲大于F乙
B．ρ甲小于ρ乙 F甲等于F乙
C．ρ甲大于ρ乙 ρ乙小于ρA
D．ρ甲小于ρ乙 ρ乙大于ρA
6．如图所示，将一挂在弹簧测力计下的正方形金属块缓慢浸入水中，观察弹簧测力计示数的变化情况。在金属块接触容器底之前，若以浸入水中的深度为横坐标，弹簧测力计的示数为纵坐标建立平面直角坐标系，则能正确反映弹簧测力计示数变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．小李用天平测量一个物体的质量．在游码处于0．4g的刻度线上的情况下， 调节天平，使天平横梁平衡．在称量时又把物体放在右盘，砝码放在左盘．测 量所得的值为52．8g，则这个物体的实际质量是（ ）
A．53．2gB．52．4g
C．47．6gD．47．2g
8．2018年10月，珠港澳大桥顺利通车。大桥的建设，其中部分采用沉管隧道，就是将若干个预制段分别用浮箱运到海面现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。下列说法正确的是 ( )
A．沉管安放在基槽后，受到的浮力等于其重力
B．浮箱运达沉管到现场过程，所受浮力大小不变
C．沉管完全浸没后，在水下下沉时，沉管受到的浮力逐渐变大
D．沉管和浮箱浮在水面时，受到的浮力大于其重力
9．小明看到鸡蛋浮在盐水面上（如图甲所示）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随时间的t的变化图象可能是图乙中的（ ）
A．B．C．D．
10．把体积相同的实心木块和铁块浸没在水中，放手后木块上浮铁块下沉，这是因为（ ）
A．木块所受浮力大，铁块所受浮力小B．木块比铁块重力小
C．木块密度小于水，铁块密度大于水D．木块比铁块密度小
11．A、B、C三种物质的质量m和体积V的关系图象如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．ρA＞ρB＞ρC且ρC＞ρ水
B．ρA＞ρB＞ρC且ρA＞ρ水
C．ρA＜ρB＜ρC且ρA＞ρ水
D．ρA＜ρB＜ρC且ρC＞ρ水
12．如图所示是A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图，由图可知，A、B、C三种物质密度大小的关系是( )
A． B．
C． D．
13．如图所示，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。它由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成。建造隧道时，先将沉管两段密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg），下列说法中正确的是（ ）
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小
B．密封沉管灌水下沉过程中沉管受到的浮力一直变小
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107N
D．若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N
二、简答题
14．某金属球在空气中重20牛，将它浸没在水中时称得重为17牛，求：这个金属球的体积是多少？
15．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。（小球体积变化可忽略）（写出计算过程）
(1)若该温度计中小球重为0.15N，体积为30cm3，20℃时容器内液体密度为0.9×103kg/m3，则小受到的浮力为多少牛？
(2)被小球拉起的金属链条质量是多少？
(3)若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？
16．如图，试求出与本题有关的物理量至少4个_________________
17．当物体在液体中处于悬浮状态时，试证明ρ物=ρ液。
18．如图甲所示，底面积为50cm2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为100g、体积为40cm3的小球置于水平桌面上（容器厚度不计）。容器内盛某种液体时，容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示。求：(g=10N/kg)
（1）液体的密度是多少g/cm3？
（2）容器内盛满这种液体后，容器底部受到液体的压强是多少Pa？
（3）容器内盛满这种液体后，再将小球轻轻地放入容器中，小球静止后，受到的浮力多大？（要分析小球的浮沉情况）
三、填空题
19．在江心屿玩耍的小科突发奇想，如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，水上轮船的所受浮力和浮沉情况会怎样变化呢？你的看法是：这艘轮船的浮力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”），它的位置将_____（选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”）。
20．王兵在“测量石块的密度”时，测出几组数据，根据这些数据绘出图象，如下四幅图像中，能正确表示石块“质量与体积的关系”的图像是____，能正确表示“密度与质量的关系”的图像是_____。
A．B．C．D．
21．小胡同学在水槽中洗碗，一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力______（选填“大”、“小”、“不变”），水槽中的水面将会_______（选填“上升”、“下降”、“不变”）。
22．一个边长为的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示，用表示木块受到的浮力，用表示容器中水的深度．则图丙可以正确描述随深度变化的关系图象。（取）
（1）当时，木块处于_______（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态．
（2）木块的密度为_______
23．一个小物块完全放入容积为200ml的杯内，向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的体积为_______，密度为________（）
参考答案
1．C
【详解】
AB．木块漂浮在甲、乙两种液体中，根据物体的漂浮条件可知受到的浮力都等于木块重，所以在两种液体中木块受到的浮力都等于木块受到的重力．即：F浮甲=F浮乙=G木；故选项AB不符合题意；
CD．根据阿基米德原理得：ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙，
∵ρ甲＞ρ乙，
∴V排甲＜V排乙，即木块在甲液体中露出液面的体积较大．
故选项C符合题意，选项D不符合题意。
2．A
【解析】
【详解】
由图像可知，当V甲=V乙时，m甲＞m乙，由公式 可得ρ甲＞ρ乙；由图像可知，当m甲=m乙时，V甲＜V乙，由公式 可得ρ甲＞ρ乙，故A选项符合题意。
3．B
【详解】
AC．因为都是漂浮,铅笔所受浮力都等于铅笔重(浮力相等)，故选项AC不符合题意；
BD．因为F浮=ρ液gV排，
所以当F浮相同时, V排大的液体密度小,由图知甲V排的大，所以甲的密度小，乙的密度大，故选项B符合题意，选项D不符合题意。
4．B
【详解】
三个容器相同，放有等量的水，分别将铝、铁、铅三块金属放入容器后，水面上升的高度相同，所以铝、铁、铅三块金属的体积相同。根据m=ρV可知，V相同，ρ越大，m越大。又因为ρ铅>ρ铁>ρ铝，所以m1< m2< m3.
故B正确。
5．B
【详解】
同一物体漂浮在两种液体中，物体受到的浮力等于物体的重力，物体的重力不变，物体在两种液体中受到的浮力相等，所以F甲等于F乙 ；
物体都漂浮在液体中，物体的密度一定小于液体的密度，所以大于 ，大于 .
同一物体在两种液体中受到的浮力相等，根据F浮=g ,，A排开甲的体积大于A排开乙的体积，所以 小于 。故B正确，ACD错误。
6．A
【解析】
【详解】
由弹簧测力计的示数：
可知，金属块未浸没时，随着浸入深度的增加，受到的浮力增大；重力是一定的，浮力变大，弹簧测力计的示数变小；当金属块浸没水中后，受到的浮力与深度无关，浮力不变，弹簧测力计的示数不变。所以弹簧测力计的示数随着深度的变化是：先变小，后不变。BCD项不符合题意、A项符合题意。
7．C
【详解】
在游码处于0.4g的刻度线上的情况下，调节天平，即此时平衡，相当于已经向右盘中加了0.4g的物体；据
m左=m右+m游码
可知：砝码应是50g，加上游码2.8g，游码的2.8g中多了0.4g，再减去0.4g，游码2.4g，
m物=m砝码-m游码
50g-2.4g=47.6g
A. 53.2g与分析不符，故A项错误；
B. 52.4g与分析不符，故B项错误；
C. 47.6g与分析相符，故C项正确；
D. 47.2g与分析不符，故D项错误。
8．B
【解析】
【详解】
A. 沉管下沉才能安放在基槽内，根据物体的浮沉条件，其受到浮力小于重力，故A错误；
B. 浮箱运达沉管到现场过程中，液体密度不变，排开液体的体积不变，根据F浮=液gV排可知，所受浮力大小不变，故B正确；
C. 沉管完全浸没后，在水下下沉时，液体密度不变，排开液体的体积不变，根据F浮=液gV排可知，所受浮力大小不变，故C错误；
D.沉管和浮箱浮在水面时，受力平衡，即受到的浮力等于其重力，故D错误。
9．A
【详解】
沿杯壁缓缓加入清水，直至鸡蛋下沉，先后经过了：漂浮、悬浮，最后下沉。鸡蛋漂浮或悬浮时，所受浮力等于鸡蛋的重力，鸡蛋的重力不变，则浮力不变；鸡蛋下沉时，排开盐水的体积不变，但盐水的密度减小，由F浮＝ρ液gV排可知鸡蛋所受浮力减小，但不能减小为0；所以，鸡蛋受到的浮力先不变后减小，最后接近于在清水中受到的浮力，不能为0；由此分析可知：选项BCD错，A正确。
故选A。
10．C
【详解】
A．由F浮=ρ水gV排可知，浮力与排开水的体积有关，由于木块和铁块的体积相同，因此木块受到的浮力与铁块受到浮力相同；故选项A不符合题意；
B．因为木块上浮，所以浮力大于木块的重力；铁块下沉，所以浮力小于铁块的重力；又因为它们受到的浮力相等，所以铁块的重力大于木块的重力，但物体上浮和下沉与物体的重无关，只与液体的密度和物体密度的大小关系有关，故选项B不符合题意；
C．上浮的物体密度小于水的密度；下沉的物体密度大于水的密度，故选项C符合题意；
D．物体密度大于液体密度时下沉，密度小于液体密度时上浮，没有和液体的密度比较，故选项D不符合题意。
故选C.
11．B
【详解】
读图可知，三种物质质量同为10g时，体积的大小关系为
VA＜VB＜VC
根据ρ=可知
ρC＜ρB＜ρA
B的密度为
ρB ===1g/cm3
这恰好是水的密度，所以
ρA＞ρ水
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
由图象可知，当时，，由可知:
故ABD项不符合题意、C项符合题意；
13．D
【详解】
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面所处深度不断变大，根据p=ρ液gh可知，受到海水的压强变大。故A错误；
B．密封沉管灌水下沉过程中，沉管排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，沉管受到的浮力一直不变。故B错误；
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上，根据漂浮条件可知，受到的浮力为：
F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N。
故C错误；
D．沉管密封后浸没在海水中，其排开水的体积为：
V排=V=180m×35m×10m=6.3×104m3，
则一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为：
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3=6.3×108N，
故D正确。
14．3×10-4米3
【详解】
金属球受到的浮力：
F浮=GF示=20N-17N=3N,
因为F浮=水gV排，所以金属球的体积为：
V排===3×10-4m3
答：这个金属球的体积是3×10-4m3。
15．(1)0.27N；(2)12g；(3)0.15N
【详解】
(1)小球受到的浮力
F浮=液gV排=0.9103kg/m310N/kg310-5m3=0.27N
(2)小球受力平衡，金属链条的拉力
F拉=F浮-G=0.27N-0.15N=0.12N
即金属链条的重力等于0.12N，则金属链条的质量为
m===0.012kg=12g
(3)小球浸没时，F浮G，则小球静止时漂浮
G=0.15N
16．瓶子能装下的水的质量：0.3kg ；瓶子的容积：300cm3 ； 金属球的质量：0.7kg； 金属球的体积：200cm3 ；金属球的密度：3.5×103kg/m3
【解析】
【详解】
(1)空瓶质量m1=0.1kg，
盛满水的总质量m2=0.4kg，
因为瓶子能装下的水的质量：m水=m2−m1=0.4kg−0.1kg=0.3㎏，
(2)瓶子的容积V== =3×10−4m3=300cm3
(3)瓶子与球的总质量m3=0.8㎏，
故球的质量m球=m3−m1=0.8kg−0.1kg=0.7kg，
(4)瓶、球、水的总质量m4=0.9kg，
所以球排开水的质量m′=m3+(m2−m1)−m4=0.8kg+(0.4kg−0.1kg)−0.9kg=0.2kg，
球的体积V== =2×10−4m3=200cm3
(5)金属球的密度：球===3.5×103kg/m3
17．见解析
【详解】
证明：设物体的体积为V物，密度为ρ物当它处于悬浮状态时，则有
G=F浮，V排=V物
又有
G=mg=ρ物V物g，F浮=G排液=ρ液gV排=ρ液gV物
所以
ρ物V物g=ρ液gV物
故
ρ物=ρ液
18．(1)1 (2) 103 (3) 0.4N
【详解】
(1)由乙图可知，容器的质量为m容器=100g，液体体积为V液体=200m3时，容器和液体的总质量m总=300g，
∴液体的质量:
m液=m总－m容器=300g-100g=200g，
液体的密度为:
ρ===1g/cm3．
(2)容器内盛满这种液体后，液体深度h液=10cm=0.1m．
容器底部受到的液体压强为：
p=ρ液gh液=1×103kg/m3×10N/kg×0.10m=103Pa．
(3)小球的密度为：
ρ===2.5g/cm3，
小球的密度大于液体的密度，所以小球静止后应浸没在液体中，则小球排开液体的重力为：
F浮=G排=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-6m3=0.4N，
答：(1)液体的密度是1g/cm3;
(2)容器内盛满这种液体后，容器底部受到液体的压强是103Pa;
(3)容器内盛满这种液体后，再将小球轻轻地放入容器中，小球静止后，受到的浮力为0.4N.
19．变小 不变
【详解】
[1][2]
设船的质量为m，根据平衡条件可得
可得
因船的质量和密度不变，故船的位置不变。
地球对所有物体的引力都突然减小一半，实际上是重力加速度减为原来的一半，设原来重力加速度为 后来加速为 则有
这艘轮船原来浮力为
后来浮力为
联立可得
所以这艘轮船的浮力将变小。
20．C A
【详解】
[1]同种物质的质量与体积成正比，物体的体积越大，则质量越大，因此图象C符合题意；
[2]密度不随物体的质量和体积的改变而改变，是一个恒量，因此图象A符合题意。
21．小 下降
【详解】
[1]漂浮时碗的浮力等于它的重力。而沉底时碗的浮力小于它的重力。所以碗沉入水槽底部时，碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力要小。
[2]在根据公式F=ρ液gV排，得出ρ液相同时，浮力越小，V排越小，所以液面就下降。
22．漂浮 或
【详解】
我们结合图丙将木块的各个状态分解出来，当
时就是水面上升到木块刚好对底部无压力， 而此时线对木块没有拉力，由此可知，
此时木块为漂浮状态。
（2）由G=mg得，木块的质量：
，
木块体积
，
则木块的密度：
。
23．80；
【解析】
【详解】
由=可得，128g水的体积：
V水===128cm3，
96g酒精的体积：
V酒精===120cm3，，
已知小物块完全放入容积为200mL的杯内，向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。
根据题意可知，小物块排开水的体积：
V排水=V容V水=200 cm3128 cm3=72 cm3，
则排开水的质量：
m排水=水V排水=172 cm3=72g，
排开酒精的体积：
V排酒精= V容V酒精=200 cm3120 cm3=80 cm3，
则排开酒精的质量：
m排酒精=酒精V排酒精=0.880 cm3=64g，
所以，==，
若物块放入水中或酒精中都是漂浮，由漂浮条件和阿基米德原理可得
F浮=G排=G物,，则m排水= m排酒精，与前面的计算不符，故排除这种可能；
假设物块放入水中或酒精中都是沉底，则V排水
应等于V排酒精=V物，与前面的计算不符，故排除这种可能；
因水酒精，所以该物块放在水中是漂浮的，在酒精中是沉底的，则小物块的体积等于物块排开酒精的体积V=V排酒精=80cm3，
因该物块放在水中是漂浮的，则:
F浮=G=G排水=7210-3kg10N/kg=0.72N，
由G=mg=Vg可得，物块的密度：
物===0.9103kg/m3。