初中人教版10.3 物体的浮沉条件及其应用精品巩固练习

这是一份初中人教版10.3 物体的浮沉条件及其应用精品巩固练习，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。



一、单选题


1.下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）


A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者


B.从长江驶入大海的轮船


C.海面下正在下沉的潜水艇


D.在码头装载货物的轮船


【答案】D


【解析】A.有阿基米德原理可知F浮＝ρ液gV排，影响浮力的因素有液体的密度和排开液体的体积，当人从深水处走向海岸沙滩的游泳者，ρ液不变，V排变小，因此浮力变小，A错；


C.海面下正在下沉的潜水艇，由于ρ液、V排不变，所以浮力不变，C错；


B.根据物体的浮沉条件，当物体处于漂浮状态时，浮力等于物体的重力，所以从长江驶入大海的轮船，所受到的浮力的大小是不变的，B错；


D.在码头装载货物的轮船，由于处于漂浮状态，但货物的重力不断增大，所以浮力不断变大， D正确。


故选D。


2.关于物体受到浮力，下列手法正确的是（ ）


A.浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大


B.物体密度越大受到的浮力越小


C.物体没入水中越深受到的浮力越大


D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大


【答案】D


【解析】A. 浮力等于排开液体的重，所以两个物体浮力的大小与漂浮和下沉无关，故A错误；


B. 浮力等于排开液体的重，而与物体的密度没有直接的关系，如钢铁做的轮船，虽然铁的密度大，但也可以漂浮在水面上，故B错误；


C. 物体没入水中时，排开水的体积不再变化，浮力不变，即浸没后浮力与深度无关，故C错误；


D. 根据阿基米德原理知：浮力等于排开液体的重，所以物体排开水的体积越大受到的浮力越大，故D正确.


故选D。


3.如图所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平；然后把它们分别放在台秤上，则台秤的示数（ ）





A.甲放上时大B.乙放上时大


C.甲或乙放上一样大D.无法判断


【答案】C


【解析】鱼缸乙中橡皮泥的重力等于其浮力，根据阿基米德原理，该浮力等于其排开水的重力，所以橡皮泥的重力等于其排开水的重力，显然，两鱼缸的总重力相等，所以把它们分别放在台秤上时，台秤的示数相同。


故选C。


4.有两个相同圆柱形容器放在水平桌面上，内盛相等质量的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，待鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，容底部对水平桌面的压强分别为p1和p2，则（ ）





A.F1 > F2p1 > p2B.F1 = F2p1 > p2


C.F1< F2p1 =p2D.F1 = F2p1 = p2


【答案】D


【解析】从图中现象看出，甲杯子的盐水密度小于乙杯子的盐水密度，甲杯中鸡蛋悬浮，浮力等于重力，乙杯中鸡蛋漂浮，浮力等于重力，同一个鸡蛋，重力相同，因此鸡蛋受到的浮力是相同的；容器又相同，盐水质量相同，鸡蛋相同，因此，容器对水平桌面的压强相同，正确选D.


5.“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中，下列说法正确的是（ ）


A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力


B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力


C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力


D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力


【答案】A


【解析】AB.潜水艇从长江潜行赴东海时，排开液体的体积始终等于潜水艇的体积，但液体的密度变大，由浮力公式F=ρ液gV排可知，所受的浮力越大，所以潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力，故A符合题意，B不符合题意；


CD.潜水艇在水中处于悬浮状态，所以重力等于浮力，潜水艇在海水中潜行时所受的重力大于在长江水中潜行时所受的重力，故CD不符合题意.


6.将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中（已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3），物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（ ）


A.物体沉在量筒底部


B.物体漂浮在酒精液面上


C.物体悬浮在酒精中


D.条件不足，无法确定


【答案】A


【解析】物体的质量


m=100g=0.1kg


物体的重力为


G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N


物体排开酒精的体积


V排=200mL-100mL=100mL=100cm3=1×10-4m3


物体受到的浮力


F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.784N


∵


F浮＜G


∴物体将沉在量筒底部。


综上所述可知选项B、C、D都不正确。


故选A。


7.关于物体沉浮条件及应用实例。下列分析合理的是（ ）


A.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体


B.橡皮混捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过改变自身重力实现的


C.相同质量的木船和钢船在水面漂浮，钢船所受浮力大于水船所受浮力


D.潜水艇是通过排水、吸水改变自身重力，从而达到上浮和下沉的目的


【答案】D


【解析】A.节日放飞的气球里充的是密度小于空气的气体，使得浮力大于重力而升到空中的，故A不符合题意；


B.橡皮泥捏成小船后受到的重力不变，但可以漂浮在水面，是通过改变排开水的体积来实现的，故B不符合题意；


C.相同质量的木船和钢船，重力相等，由于都处于漂浮状态，则所受浮力等于重力，所以钢船所受浮力等于木船所受浮力，故C不符合题意；


D.潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故D符合题意。


故选D。


8.如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是（ ）





A.小球A的质量小于小球B的质量


B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力


C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强


D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强


【答案】B


【解析】由图知A漂浮，所以ρA＜ρ水；B悬浮，所以ρB＝ρ水，则ρA＜ρB。


A、ρA＜ρB，小球A和B的体积相同。由知，小球A的质量小于小球B的质量，故A正确；


B、漂浮和悬浮时，F浮＝G物，由于小球A的质量小于小球B的质量，故小球A的重力小于小球B的重力，所以小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力，故B错误；


CD、由图可知，两杯水面高度相等，根据P＝ρgh知，水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强；


两容器相同，则底面积相同，根据知两容器底受到水的压力相等，容器重力相同，容器对桌面的压力相同，根据知甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强，故CD正确。


9.水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水.现将两相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中液面恰好相平，如图所示.则（ ）





A.甲杯中物块受到浮力较大


B.乙杯底部受到液体的压强较大


C.向甲杯中缓慢加盐，物块受到的浮力一直增大


D.向乙杯中缓慢加水，物块受到的浮力一直减小


【答案】B


【解析】A.物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体重；在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体重；因此甲杯中物块受到浮力较小，故A错误；


B.物体在甲中下沉，ρ甲＜ρ物，在乙中漂浮，ρ乙＞ρ物，则ρ乙＞ρ甲，两杯中液面恰好相平，由p=ρgh可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故B正确；


C.若向甲杯中缓慢加盐，则甲的密度增大，当甲的密度等于物块的密度时，物块悬浮，此时浮力等于其重力，当甲的密度大于物块的密度时，物块漂浮，此时浮力等于其重力，因此向甲杯中缓慢加盐，物块受到的浮力不是一直增大，故C错误；


D.在乙杯中漂浮时，物体受到的浮力等于物体重；向乙杯中缓慢加水，盐水的密度不断减小，物体排开水的体积不断增多，当盐水密度等于物体密度时，物体悬浮，物体受到的浮力仍等于物体重力；当盐水密度小于物体密度时，物体下沉，物体受到的浮力小于物体重；物体沉入水底后，盐水密度继续减小，物体排开盐水的重力继续减小，物体受到的浮力也继续减小.故物体受到的浮力先不变后减小，故D错误.


10.（多选）如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图像，分别用a，b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。松手稳定后（ ）





A.甲下沉B.乙悬浮


C.甲受到的浮力大于乙的受到浮力D.甲受到的浮力小于乙的受到浮力


【答案】AC


【解析】由图可知甲物体的密度





乙物体的密度





体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，由于





则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉，乙漂浮，所以





根据可知





故选AC。


三、填空题


11.一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，它所排开的水所受的重力为20N，此时它所受的浮力为_____N，放手后物体将_____（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），物体静止时所受浮力为_____N。


【答案】20 上浮 10


【解析】[1]用手将物体全部压入水中时，已知物体排开的水重为20N，由阿基米德原理知：此时物体所受的浮力也为20N。


[2]放手后，物体受到的浮力20N要大于物体的自重10N，因此物体要上浮。


[3]待物体静止时，漂浮在水面上：此时物体所受的浮力等于物体的重力，即10N。


12.如图所示是“钻石公主”号豪华邮轮，其总舱房数1337间，总载客数2670人，排水量116000吨，则满载时邮轮受到的浮力为_____N。





【答案】l.16×109


【解析】“钻石公主”号豪华邮轮，排水量116000吨，轮船处于漂浮状态，满载时邮轮受到的浮力等于排开水所受到的重力





13.一物块的质量为90g，体积为100cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为_____N，松手后，物体将会_____（上浮/下沉/悬浮），最终静止时物体排开水的质量为_____g.（g＝10N/kg，ρ水＝1.0g/cm3）


【答案】1 上浮 90


【解析】物块的密度为：，密度小于水，所以静止时将漂浮在水面上，浮力等于物体的重，；


因为排开水的重等于物体的重，所以排开水的质量等于物体的质量，即：


m排′=.


14.小明在江边玩耍，看到江中停着一艘轮船，若这艘船的排水量为40万吨，它在水中满载航行时，所受浮力F浮为_________N。他突发奇想，如果地球对所有物体的引力都突然减小一半，这艘轮船的质量和浮沉情况会产生怎样的变化呢？正确的看法是：这艘轮船的质量将_______（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”）。（g取10N/kg）


【答案】4×109 不变 不变


【解析】[1]轮船的排水量为40万吨，即轮船排开水的质量为40万吨合，由阿基米德原理可知，轮船在水中满载航行时，所受浮力为





[2]质量是物体的本身属性，所以物体的质量不变。


[3]地球对所有物体的引力都突然减小一半时，轮船的重力变为原来的一半，排开液体的重力也变为原来的一半，即浮力变为原来的一半，此时轮船竖直方向依然受平衡力作用，所以轮船的状态不变，位置不变。


15.我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24t，它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8m2，对地面的压强为_______Pa；坦克的前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力是_________N，排开水的体积为________m3.（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）


【答案】3×104 2.4×105 24


【解析】


坦克的质量为24t，重为：


，


与水平地面接触的总面积为8m2，且重力等于压力，所以压强为：


；


当坦克在水面上浮渡时，浮力等于重，所以它受到的浮力为：


；


根据计算排开水的体积为：


.








四、计算题


16.如图甲是建造重庆嘉陵江大桥时使用的起吊装置（图中未画出），钢缆绳拉着实心圆柱体A从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变，图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3），求∶





(1)圆柱体A浸没后受到的浮力是多少N？


(2)圆柱体A的密度是多少kg/m3？


(3)当圆柱体A下降到江底（江底视为水平且水深度无变化），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强为多少Pa？


【答案】(1)；(2)；(3)


【解析】(1)由图乙可知当时间t为0时，钢缆绳对圆柱体A的拉力F为A的重力G，当时间t到15s以后，拉力不在变化，此时圆柱体A浸没，根据称重法可得圆柱体A浸没后受到的浮力





(2)根据G=mg可得圆柱体A的质量





圆柱体A浸没时，排开液体体积等于物体体积，根据可得圆柱体A的体积





则圆柱体A的密度





(3)由图乙可知圆柱体A在10s接触江水，15s完全浸没，则圆柱体的高度





由V=Sh可得圆柱体A的底面积





圆柱体A沉底后，对江底的压力等于江底对A的支持力





则此时圆柱体A对江底的压强为





答：(1) 圆柱体A浸没后受到的浮力是；


(2) 圆柱体A的密度是；


(3) 当圆柱体A下降到江底，卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强为。


17.如图所示，将一个边长为10cm，重6N的正方体木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g=10N/kg）


(1)木块浸没在水中受到的浮力___？


(2)剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大____？





【答案】10N 4×10﹣4m3


【解析】(1)木块的体积


0.1m×0.1m×0.1m=


木块浸没在水中时受到的浮力





(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，所以





由排得





露出水面的体积为





答：(1) 木块浸没在水中受到的浮力为10N；


(2) 剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积为4×10﹣4m3。


18.如图所示，在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯，杯子底面积为 2×10-3m2，高为 0.1m，杯中装满水，水的质量为 300g，将体积为 60cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中，当小球静止时（g=10N/kg） 求：


(1)水对容器底部的压强；


(2)水对容器底部的压力；


(3)小球受到的浮力。





【答案】(1)1000Pa；(2) 2N；(3) 0.6N


【解析】(1)水对容器底部的压强


p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa


(2)水对容器底的压力


F=pS=1000Pa×2×10-3m2=2N


(3)小球的密度


ρ球==3×103kg/m3


因为


ρ球＞ρ水


所以，小球沉底，小球在水中静止时受到的浮力


F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×60×10-6m3=0.6N


答：(1)水对容器底部的压强是1000Pa；


(2)水对容器底部的压力是2N；


(3)小球受到的浮力是0.6N。