第十章 浮力
一、选择题
1．下列情境中的物体不受浮力的是（ ）
A．水中下沉的石块 B．空中上升的气球
C．海中航行的轮船 D．遨游太空的卫星
2． 下列关于浮力的说法正确的是（ ）
A．轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大
B．浮在液体表面上的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C．浸在液体中的物体所受的浮力大小大于物体的重力
D．鸡蛋放人清水中沉在杯子底部是因为鸡蛋在清水中不受浮力
3．水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器，把两个完全相同实心小球分别缓慢放入两容器中，两小球静止时液面恰好相平，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．甲小球受到的浮力大 B．甲容器中液体的密度较小
C．甲容器对水平桌面的压力小 D．甲容器底部受到液体压强大
4．由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是（ ）
A．漂浮时，它受到的浮力大于排开水的重力
B．它能自由的浮沉，是通过改变自身的重力来实现的
C．要使悬浮的“奋斗者”号上浮，应对水舱注水
D．浸没后在水中继续下沉的过程中，它受到的压强大小不变
5．如图，小瓷碗漂浮在水面上，倾斜后能沉入水底，这一情景分析正确的是（ ）
A．小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B．小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C．小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D．小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
6．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器的水中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（ ）
A．三个容器中水对容器底面的压力大小关系为
B．若木块和小球体积相等，木块的质量小于小球的质量
C．若向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
D．若向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变
7．如图所示，底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为，上表面受到的压力为；剪断细线物体静止后，液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了，下列判断正确的是（ ）
A．剪断绳子前，若向容器中加水，物体所受浮力增大
B．剪断细线后，容器对水平桌面的压强变大
C．剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为
D．该物体的密度为
8． 如图甲所示，底面积200cm2的轻质薄壁柱形容器放置于水平桌面上。底面积100cm2，高度16cm的柱体A通过不可伸长的细线与容器底部相连。向容器中注入某种液体，细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图乙所示，当液体深度h为30cm时，马上停止注入液体并切断细线，下列说法中错误的是（ ）
A．液体的密度为0.8g/cm3
B．柱体A的密度为0.6g/cm3
C．切断细线到A静止时，A上升的高度为10cm
D．切断细线，待A静止后，液体对容器底部的压强是2240Pa
二、填空题
9．小明探究如何使物体上浮或下沉，用手将重力为1.8N，体积为2×10-4m3的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为 N，松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”、“悬浮”），最后静止时，苹果受到的浮力是 N。（g取10N/kg）
10．如图所示，A、B两物块以不同方式组合，分别静止在甲、乙两种液体中，则物块A在两个容器中受到的浮力F甲 F乙，物块A、B的密度ρA ρB。（均选填“>”“<”或“=”）
11．如图是我国人民解放军海军建造的第三艘航空母舰福建号，满载排水量约8万吨，是我国首艘电磁弹射型超级航母。满载时，航母受到的浮力是 N。若甲板上战斗机从航母上弹射起飞后，航母受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），舰身浸入海中的体积 。（g取10N/kg）
12．如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球体积膨胀到一定程度，徐徐升空，则气球内的气体密度 ，气球所受浮力 （以上两空填“变大”“变小”或“不变”）；当体积为的热气球悬浮在空中，热气球及吊篮和乘客的总重是 。（空气密度，）
三、实验探究题
13．小明做探究“浮力大小与什么因素有关”的实验。（g取10N/kg）。
（1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 。
（2）比较图甲、乙、丙可得到的结论是浸在液体中的物体所受的浮力与 有关。
（3）若要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体密度的关系，应选用图甲、图 和图 得出结论。
（4）实验中，物体A的密度为 g/cm3，盐水的密度为 g/cm3。
14． 为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了如图的实验；
（1）实验前弹簧测力计要调零。如图所示，石块的重力是 ，排开液体的重力是 ，得到的结论是：浸没在液体里的物体，所受到的浮力的大小 排开液体所受到的重力。
（2）另一实验小组在图操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确则 选填“能”或“不能”得到以上结论。
（3）学习结束后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图，其中、是弹簧测力计，是重物，是薄塑料袋质量不计，是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，是可升降平台，是铁架台。
实验前，在选择、两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格 选填“相同”或“不同”的弹簧测力计；
实验中，同学们逐渐调高平台，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数 选填“增大”、“减小”或“不变”，比较弹簧测力计的示数变化量和弹簧测力计的示数变化量，它们的大小关系是 。
四、计算题
15．2021年4月23日，中国三艘巨舰在海南三亚某军港集中交接入列。其中的大连舰是一艘055型大型导弹驱逐舰，其满载时的排水量达1.2×107kg，具备优越的隐身性能及先进的信息化水平，如图所示，请通过计算回答（g取10N/kg）：
（1）满载的大连舰排开海水所受的重力是多少？
（2）满载的大连舰受到的浮力是多大？
（3）满载的大连舰受到的重力是多大？
16．一边长为10cm的正方体物块，用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部，向容器内加水，物块上浮，被拉直后的细线长10cm。当物块一半体积浸入水中时（如图甲）。细线拉力为1N；继续加水，当物块刚好浸没时（如图乙），停止注水，并剪断细线，使物块上浮直至漂浮，求：
（1）物块处于图甲所示状态时所受浮力大小；
（2）物块的密度；
（3）图乙中剪断细线后，物块漂浮时，水对容器底部压强的变化量。
17．某地在湖面上修建一座大桥，图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图，在整个投放过程中，石料以恒定速度 v=0.2m/s 下降至石料刚好接触湖底，图乙是这一过程中钢丝绳的拉力 F 随时间 t 变化的图象。（忽略水的阻力，g=10N/kg）求：
（1）在第 30s 至 100s 之间时，石料所受浮力；
（2）圆柱形石料的体积；
（3）圆柱形石料的上表面恰好沉入水面时，下表面受到水的压强为多少？
18.一足够高的薄壁柱形容器，底面积为，已装有适量的水，用体积和质量不计的细线将球、球连在一起，放入水中静止后如图所示，水对容器底部的压强相比之前增大，物体的重力为，体积为。若把细线剪断后，最终、处于静止状态。求：
（1）细线剪断前球受到的浮力；
（2）球的重力；
（3）剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强。
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．2；上浮；1.8
10．>；<
11．8×108；变小；变小
12．变小；变大；7800
13．（1）2
（2）物体排开液体的体积
（3）丙；戊
（4）4；1.2
14．（1）3.2；1.6；等于
（2）能
（3）相同；减小；=
15．（1）解：由题意知，满载时大连舰排开海水所受的重力
G排=m排g=1.2×107kg×10N/kg=1.2×108N
答：满载时大连舰排开海水所受的重力是1.2×108N；
（2）解：满载时，大连舰所受的浮力F浮=G排=1.2×108N
答：满载的大连舰受到的浮力是1.2×108N；
（3）解：大连舰漂浮在海水中，所受的重力G舰=F浮=1.2×108N
答：满载时大连舰受到的重力是1.2×108N。
16．（1）解：正方体的体积
物体处于甲所示的状态时，排开液体的体积
则物体受到的浮力
答：物块处于图甲所示状态时所受浮力大小是5N；
（2）解：物体的重力
物体的质量
物体的密度
答：物块的密度是0.4×103kg/m3；
（3）解：剪断后，物体漂浮，根据浮沉条件可知，漂浮时，浮力等于重力，即
此时正方体排开液体的体积
则水面下降的高度
剪断细线后，物块漂浮时，水对容器底部变化的压强
答：水对容器底部压强的变化量是300Pa。
17．（1）解：读乙图可知：石料在空中时，钢丝绳的拉力为1400N，说明石料的重力为1400N。在第30s至100s时间之间时，钢丝绳拉力为900N且保持不变，说明此时石料完全没放水中。此时石料受到的浮力为F浮=G－F=1400N-900N=500N
答：在第10s至100s时间内，石料所受浮力为500N；
（2）解：由阿基米德原理可得
答：石料的体积为0.05m3；
（3）解：由图可知，石料的下表面从接触水面到上表面恰好沉入水面时，所用时间：t=30s-20s=10s
则水面到石料下表面的水深为h =s =vt=0.2m/s×10s=2m
石料下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2.0×104Pa
答：石料的上表面刚好深入水面时，下表面受到水的压强为2.0×104Pa。
18.（1）解： 线剪断前物体浸没在水中，则剪断前物体受到的浮力为：；
答：线剪断前物体受到的浮力为；
（2）解： 把物体、看成整体，它们在水中处于悬浮状态，水对容器底部的压强相比之前增大，
由可知水面上升的高度为：，
则物体、一起排开液体的总体积为：，
所以物体、受到的总浮力为：，
根据物体沉浮条件可知，，
所以物体的重力为：；
答：物体的重力为；
（3）解： 因为，所以细线剪断后，物体将下沉，物体的体积为：，
所以剪断前物体受到的浮力为：，
所以，细线剪断后，物体将上浮，静止时处于漂浮状态，
此时物体所受的浮力为：，
由阿基米德原理可知，此时物体排开水的体积为：，
此时容器内水的深度变化量为：，
待球静止后，水对容器底部变化的压强为：。
答：剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强为.
