1、1 3 3 浮力（上） 题一：李翔同学想知道某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块（正立方体）的重力为 8N， 体积为 1000cm ，当木块静止时弹簧测力计的示数 8N， g=10N/kg ，求： （1） 液体的密度是多少？ （2） 剪断细绳，木块将 ，稳定后木块所受浮力是多大？ （3） 稳定后木块浸入水中的深度为多少？木块底面受到的压强为多大？ 题二：如图所示，体积为 500cm 的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，细线对木块 的 拉 力为 2N，此时水的深度为 20cm （取 g=10N/kg ） ，求： （1） 水对容器底的压强； （2） 木块受到水的浮力； （3） 木块的密
2、度； （4） 若 剪 断 细 线 待 木 块 静 止 后 ， 将 木 块 露 出 水 面 的 部 分 切 去 ， 要 使 剩 余 木 块 刚 好 浸 没 在 水 中， 在木块上应加多大的力？ 题三：一块冰浮在盛有盐水的容器中，盐水刚好不溢出，当冰全部熔化后，盐水水面将（） A 下降 B 不变 C 上升而溢出 D 无法判断 题四： 工人用船在一个小池塘中打捞水面漂浮的水草， 当他们把水草全部捞入船中， 池塘水 面的高度将 （选填“升高”、“降低”或“不变”） 。 题五：小亮在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题： 问题 1：浸入水中的铁块是否受到浮力？ 2 问题 2：浮
3、力大小与哪些因素有关？ 为 此他设计并完成了如图所示实验 （ 1） （ b） 、 （ c）图中弹簧测力计示数均 （选填“大于”或“等于”或“小于”） （ a） 图中弹簧测力计示数， 说明浸入水中的铁块 浮力； （选填“受到”或“不受到”） 3 3 3 3 （2） 做 （选填字母）三次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与 深度 关系（选填“有”或“无”） 。 （3） 做（ a） 、 （ d） 、 （ e）三次实验，是为了探究浮力大小与 的关系，得到的结论 是 。 （4） 小铁块的体积为 100cm ，浸没在水中时受到的浮力是 N （ g=10N/kg ， 水 =1.0 10 kg/m
4、） 题六：在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想： 猜 想 一 ： 浮 力 的 大 小 跟 物 体 排 开 液 体 的 体 积 有 关 ； 猜 想二：浮力的大小跟液体的密度有关； 猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。 （ 1） 小丽用重为 3.2N 的物体 A 做了如图 1 所示的实验， 该实验验证了猜想 是正确 的。可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力 。实验中，物 体 A 浸没时受到的浮力为 N， 方向 。 （ 2） 如表是小丽验证猜想二时收集的实验数据： 液体种类 物体 A 在液体中的状态 弹簧测力计的示数 /N 物体 A 受到的浮力 /N 酒精
5、 浸没 1.4 1.8 盐水 浸没 0.8 2.4 分析比较表中数据和图 1 实验中 （选 4 填“甲”、 “乙”或“丙”） 的数据可知：浮 力的大小与液体的密度 。 （ 3） 为验证猜想三，小丽选用了与物体 A 密度不同的物体 B 进行实验，她将物体 B 逐渐浸 入水中，容器中的水面上升至图示 O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为 0， 如 图 2 所示， 取出物体 B 后， 小丽又将物体 A 缓慢浸入水中， 她在水面上升到 （选填“ O 点之上”、“ O点”或“ O点之下”）位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制 相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。 题七： 一弹簧
6、测力计下挂一圆柱体， 将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢匀速 下降， 然后将圆柱体逐渐浸入水中。 如图是整个过程中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降的 高度 h 变化关系的图象。 （ g 取 10N/kg ）下列说法错误的是（） 5 3 A. 圆柱体受到的最大浮力是 4N B 圆柱 体受到的重力是 l2N C 圆柱 体的高度为 8 cm D 圆柱体匀速下降的过程中受到平衡力的作用 题八： 某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中， 将圆柱体挂在弹簧 测力计下。当圆柱体下表面与水面相平时，圆柱体开始缓慢下降（整个过程水未溢出） 。 根据实验数据，绘制出如图所示的弹簧测
7、力计的示数 F 与圆柱体下表面浸入水中的深度 h 的关系图象。则： （ 1） 圆柱体浸没在水中时所受浮力为 N； （ 2） 图象中 （选填“ AB”或 “ BC”） 段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的 体积 的改变而改变； （ 3） 圆柱体由 h1 到 h2 的过程中，所受浮力 ，其下表面所受水的压强 （均 选填“变大”“变”或“不变”） ； （ 4） 圆柱体的密度为 kg/m 6 3 题九： 将边长是 2cm 的实心立方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯内。 待木块静止时， 从溢水 杯溢出了 4.8g 水，已知木块的密度小于水的密度（ g 取 10N/kg ） ，则下列说法正确的是（） A 木
8、块受到的浮力大小为 4.8 10 N B. 木块下表面受到水的压强大小为 120Pa C. 木块下表面受到水的压力大小为 0.48N 3 D. 木块的密度为 6g/cm 题十： 在图甲的柱形容器中装有适量的水， 现将边长为 5cm 的立方体木块放入水中， 水不溢 出，静止时木块恰好有一半的体积露出水面，如图乙所示。则（） A. 木块的密度为 0.75 10 kg/m B. 木块下表面所受的压强为 500Pa C 木块排开水的质量为 62.5g 3 7 D 木块所受浮力大小为 1.25N 题十一： 小云同学在学习了“阿基米德原理”后， 发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。 下 面是他设计测量盐
9、水密度的实验步骤： （1） 如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力 G=4.0N ； （2） 如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数 F= N； （3） 计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力 F 浮 = N； 3 3 3 （4） 根据阿基米德原理计算该盐水的密度 = kg/m （ 合 金 =8.0 10 kg/m 、 g 取 10N/kg ） 实验完成后， 小云同学继续思考： 如果在步骤 （ 2） 中合金块只有部分浸入盐水中 （如图丙）， 则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要 （选填“偏大”或“偏小”） 。 题十二：小明想用弹簧测力
10、计、杯、水、牛奶（或其他液体） 、石块和细线，测牛奶的密度。 实 验步骤： 1、用弹簧测力计测石块的重力 G 2. ，弹簧测力计的示数为 F1 3. ，弹簧测力计的示数为 F2， 表达式： 。 8 3 3 参考答案 3 3 题一： （ 1） 液体的密度是 1.6 10 kg/m ； （ 2） 上浮；稳定后木块所受浮力是 8N； （ 3） 稳定后木块浸入水中的深度为 0.05m；木块底面受到的压强为 800Pa 详解： （ 1） 木块受到的浮力为 F浮 F G 8N 8N 16N ； 因 为 F浮 液 gV 排 ， F浮 所以液体的密度为 液 16N 3 3 1.6 10 kg / m ； gV
11、排 10N / kg 1 10 m （ 2） 因为 G mg ，所以木块的质量为 m G g 8N 0.8kg ， 10N / kg 木块的密度为 m 0.8kg 0.8 103 kg / m3 ， 因为 液 , V 1 10 3 m 3 所以木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为 F浮 G 8N （ 3） 因为正立方体的体积 V 1000cm 3 ，所以，木块的底面积为 S 100cm 2 ， 由 F浮 液 gV排 液 gSh可得木块浸入水中的深度： h F浮 9 3 3 3 3 3 8N 0.05m 液 gS 1.6 103 kg / m3 10N / kg 1 10 2 m2 木块底
12、面受到的压强： p 液 gh 1.6 103 kg / m3 10N / kg 0.05m 800Pa 答： （ 1） 液体的密度是 1.6 10 kg/m ； （ 2） 上浮；稳定后木块所受浮力是 8N； （ 3） 稳定后木块浸入水中的深度为 0.05m；木块底面受到的压强为 800Pa 题二：（ 1） 水对容器底的压强 2000Pa； （ 2） 木块受到水的浮力 5N； （ 3） 木块的密度 600kg/m ；（ 4） 1.2N 详解：（ 1）水对容器底的压强： p 水 gh 1.0 103 kg / m3 10N / kg 20 10 2 m 2000Pa； （ 2） 根 据 阿 基 米
13、 德 原 理 得 ： F浮 水 gV排 水 gV木 1.0 10 kg / m 10N / kg 0.0005m 5N ； （ 3） 此时木块受到三个力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即 F浮 G F 拉 ； 故 G F浮 F拉 5N 2N 3N ； 3 10 3 故其质量是： G mg； m G g 3N 0.3kg ； 10N / kg 故 m 0.3kg 600kg / m 3 ； V 0.0005m 3 （ 4） 若剪断细线待木块静止后，木块处于漂浮状态，故此时 F浮 G 物 3N ； 再根据 F浮 水 gV排 水 gV木 ， V 排 F浮 3N g 1000kg / m3 1
14、0N / kg 0.0003m3 ； 所以露出液面的体积是： V露 0.0005m3 0.0003m3 0.0002m3 ； 故此时露出液面的木块的重力大小就等于所需加的压力，故 F G露 木 gV露 600kg/ m 3 10N / kg 0.0002m 3 1.2N ； 答： （ 1） 水对容器底的压强 2000Pa； （ 2） 木块受到水的浮力 5N； （ 3） 木块的密度 600kg/m ； （ 4） 若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在水 中， 在木块上应加 1.2N 的压力 题三： C 详解： （ 1） 冰块漂浮在水面上， 所以， F浮 G冰 ，
15、 盐 水 gV排 冰 gV 冰 冰 V冰 ， V排 ， 盐水 （2） 冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以， 水 11 排 m m ， V V ， V 冰 V冰 ， 冰 水 冰 冰 水 水 水 水 （3） 盐水 水 ， V水 V排 ， 由于盛有盐水的容器原来是盐水刚好不溢出，当冰全部熔 化后，盐水液面将上升而溢出。故选 C 题四：不变 详解：船的重力为 G， 船在水中排开水的体积为 V ，水草捞到船上后漂浮在水面排开水的 体积为 V 排 ，水草漂浮在水面上时和捞到船上后，所受浮力相同，等于水草的重力，排开水的体 积相等，所以池塘的水面高度将不变。 题五： （ 1）小于；受到； （ 2） （
16、 a） （ c） （ d） ；无； （ 3）液体密度；在物体排开液体体积相同 时， 液体的密度越大，物体所受浮力越大； （ 4） 1 详解： （ 1）由图可知， （ b） 、 （ c）图中弹簧测力计示数均小于（ a）图中弹簧测力计示数， 弹 簧 测力计的示数变小，说明物体浸入液体后，受到了向上托起的力，这个力就是浮力； （ ） 观察各图可知， （ a） （ c） （ d）三次实验可知， （ c） （ d）实验中，液体种类不变，铁块都是完 全浸没， 排开液体的体积不变，只是改变了在水中的深度， 测力计示数不变，说明铁 块浸没在水中时所受浮力大小与深度无关； 12 浮 （ ） 观察（ a） （ d
17、） （ e）三次实验可知， （ d） （ e）实验中，铁块均完全浸没，只是改变了液 体的种 类， 导致测力计示数变化，浮力变化， 是为了探究浮力大小与液体密度的关系； 得出 的结论是：物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受浮力越大； 3 3 3 （ ） 小铁块浸没在水中受到的浮力 F = gV 排 =1.0 10 kg/m 10N/kg10 m=1N 题六： （ 1） 一、越大、 2.2 、竖直向上； （ 2） 丙、有关； （ 3） O点、排开液体的体积详解： （ 1） 由观察图 1 可知，物体排开液体的密度相同，排开液体的体积不同，由控制变量 法可知这是探究浮力与排开液体体积的关系
18、， 排开液体的体积越大， 所受的浮力也越大， 由 题意及丙图得， F =G F=3.2N 1N=2.2N， 浮力的方向与重力的方向相反，竖直向上； （ 2） 探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积不变，由图 1 知物体浸没在 水中的是丙图，有表格可知物体受到的浮力不同，说明与液体密度有关； （ 3） 根据控制变量法，要控制液体密度、排开液体体积不变，由图 2 结合题意可知，此实 验是为了判断浮力的大小与物体的密度有关。 题七： C 详解： A、由图象 CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变， 为最 大值。 F 浮 =G FC=12N 8N=4N，故 A 正
19、确； B、由图可知 AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，即 G=FA=12N，故 B 正确； C、由图物体由 B 点到 C点表示下表面接触水面到恰好浸没，此时液面也会上升，因此圆柱 体的 高度应大于 8 cm， 故 C错误； D、物体匀速下降平衡状态，所以受到平衡力作用，故 D正确。故选 C 题 八 ： （ 1） 4； （ 2） AB； （ 3）不变；变大； （ 4） 1.5 10 详解： （ 1） 由图象知，当物体没有浸入水中时，拉力为 6N， 可 知 G=6N； BC段拉力不变，可知物体完全浸没，此时 F=2N， 则完全浸没时的浮力 F 浮 =G F=6N 2N=4N；
20、（ 2） AB段 物 体 浸 没 在 水 中 的 体 积 不 断 变 化 ， 拉 力 不 断 变 化 ， 说 明 浮 力 发 生 了 变 化 ， 可 得 物 体所 受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变； 3 浮 13 （ 3） 圆柱体由 h1 到 h2 的过程中，拉力不变，所以所受浮力不变； 由于圆柱体在水中的深度变大，所以所受水的压强变大； （ 4） 由 F 浮 = 液 gV排 得，圆柱体的体积 V V排 F浮 4N g 1.0 103 kg / m3 10N / kg 4 10 4 m3 ； 物体的质量 m G g 6N 0.6kg ； 10N / kg 则物体的密度 m 0.6kg
21、 1.5 103 kg / m3 题九： AB V 4 10 4 m 3 水 14 2 2 3 详 解 ： A、 F浮 G排 m 排 g 4.8 10 3 kg 10N / kg 4.8 10 2 N ，故 A 正确； B、木块下表面受到的压力等于木块受到的浮力， F F浮 4.8 10 N ， 木块下表面受到水的压强： p F 4.8 10 2 N 120Pa ， 故 B 正确； S 0.02m 0.02m C、木块下表面受到的压力等于木块受到的浮力， F F浮 4.8 10 N ，故 C 错误； D、木块的密度小于水的密度，木块在水中静止时漂浮， 木块重： G F 4.8 10 2 N ，
22、 m G 4.8 10 2 N 4.8 10 3 kg 4.8g， g 10N / kg 木块的体积： V木 2cm 2cm 2cm 8cm ， 木块的密度： 题十： C m木 4.8g 木 V木 8cm 0.6g / cm3 ，故 D 错。故选 AB 详解：（ 1）木块下表面所受的压强 p 水 gh 1.0 103 kg / m 3 10N / kg 1 0.05m 250Pa ， 故 B 错误； 2 （2） V （ 5cm） 3 125cm3 1.25 10 4 m3 ，木块所受浮力 3 木 浮 15 3 F浮 水 gV 排 1.0 103 kg / m3 10N / kg 1 1.25
23、10 4 m3 2 0.625N； 静止时木块恰 好有一半的体积露出水面，说明漂浮，则 F 浮 =G， 则 m G 0.625kg 0.0625kg ， 木 块 的 密 度 m 0.0625kg 0.5 103 kg / m3 ， g 10N / kg V 1.25 10 4 m3 故 A、 D 错误； （3） 由 F浮 G 排 G排 ，可得木块排开水的质量 m排 g 0.625N 0.0625kg 62.5g ，故 10N/kg C正确。故选 C 题十一：（ 2） 3.4 ；（ 3） 0.6 ；（ 4） 1.2 10 ；偏小 详解： （ 2） 弹簧测力计的分度值为 0.2N， 合金块浸没在水
24、中，弹簧测力计的示数 F=3.4N； （3） 合金块浸没在盐水中所受到的浮力等于物体的重力减去物体在液体中测力计的示数； 即合金块所受浮力 F浮 G F 4.0N 3.4N 0.6N ； （4） 合金块的质量为： m G g 4.0N 0.4kg ； 10N / kg 16 奶 水 g 合金块的体积即合金块排开盐水的体积： V排 V m 0.4kg 8.0 103 kg / m 3 5 10 5 m 3 ； 盐水的密度为： F浮 V排 g 0.6N 5 10 5 m3 10N / kg 1.2 103 kg / m3 ； 由丙图可知：当合金块只有部分浸入盐水中时，测量的浮力偏小，根据： F浮
25、可 V排 g 知，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要偏小。 题十二： 2 将石块全浸在水中； 3 将石块全浸在牛奶中； G F2 G F 1 详解： 1 利用浮力知识读出测量液体的密度：用细线将铁块系好，挂在弹簧测力计下，读 出测 力计的示数 G； 2. 将石块浸没在水中测力计的示数 F1， 算出石块在水中受到的浮力 F浮 1 G F1 、 3. 将石块浸没在牛奶中，读出弹簧测力计的示数为 F2， 算出石块在牛奶中受到的浮力 F浮 2 G F2 由阿基米德原理 F浮 G排 液 gV排 可知， G F1 水 gV排水 ， V G F1 ， V V ， G F gV ， G F2 排水 排水 排 奶 水 2 奶 排奶 合金 盐水 盐水 17 奶 水 G F 1
