第3节水的浮力知识点题库

A、B是两个质量完全相同的实心长方体，轻轻放入水中后，静止时如图所示，则下列说法正确的是（）

A . 两物体的密度大小关系是：

B . 两物体受到水的浮力大小关系是：

C . 两物体排开水的体积大小关系是：

D . 两物体下表面受到水的压强大小关系是

甲．乙两物体的密度相同，甲的体积是乙的2倍．将它们叠放在水槽里的水中，水面恰好与甲的上表面相平，如图所示．现将乙物体取下，当甲物体静止时，甲物体将（　　）

A . 沉在水槽的底部 B . 悬浮在原位置 C . 漂浮，水下部分高度与甲的高度之比为1：2 D . 漂浮，露出水面部分的体积与甲的体积之比为1：3

在进行受力分析时，将多个受力物体当作一个整体进行分析，可以简化过程。如图中甲、乙、丙、丁四图所示，一铁碗与一铁球置于水中，则四种情况中，它们总共所受浮力大小的关系是（）

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A . F_甲＞F_乙＞F_丙＞F_丁 B . F_甲=F_乙=F_丙＞F_丁 C . F_甲=F_乙＞F_丙＞F_丁 D . F_甲=F_乙=F_丙=F_丁

如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F_向左和F_向右的大小关系是F_向左F_向右（填“大于”“等于”或“小于”），当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F_向上和F_向下的大小关系是F_向上F_向下（填“大于”、“等于”或“小于”），通过以上探究，你认为浮力产生的原因是。

曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事，某科技活动小组受此启发，准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤”，装置如图所示。他们将作秤盘的空心圆柱体竖直漂浮在水面上，此时秤盘与水面相交处标为“0 牛”，然后在秤盘上放 10 牛的物体，在秤盘与水面相交处标上“10 牛”。小组同学对如何标记浮力秤上 0～10 牛的其他刻度有一番争论（如图）。

为此他们继续实验研究，在秤盘中分别加上不同重力的物体，测出水面离“0 牛”刻度线的距离，如下表所示：

（1）分析表中数据，得出的结论是到。
（2）当水面离“0 牛”刻度线 3.5 厘米时，秤盘上所放的物体重为到牛。
（3）当水面处于秤盘“0 牛”刻度线位置时（如图甲），测得水面离秤盘底 0.05 米，已知秤盘的底面积为 200cm² ，求秤盘受到的浮力是多少？

底面积为400cm²、重2N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，用原长为16cm的弹簧将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连，向容器内加水至A刚好浸没，如图甲所示，此时弹簧长18cm，A对弹簧的拉力为F₁。现打开阀门B缓慢放水，当A对弹簧的作用力大小再次等于F₁时关闭阀门B。已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量△x间的关系如图乙所示。不计弹簧的体积及其所受的浮力。求：

（1）物体A浸没时受到的浮力；
（2）正方体A的密度；
（3）从开始放水到关闭阀门B，放出水的质量

如图甲所示，某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，则金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为, 金属块的密度为。

某同学想通过实验来验证阿基米德原理。以下是他的实验过程：

（1）将矿泉水瓶的底部切除掉，乒乓球上粘上一根黑线，穿过带小孔的瓶盖，黑线另一端系一颗不太重的螺丝。用图甲和图乙做两次实验，加水后均发现乒乓球慢慢上浮。此实验说明浮力的方向是的。
（2）该同学实验步骤如图：

A.剪去大饮料瓶底，穿一根铁丝，用弹簧测力计测出大饮料瓶的重力G₁；

B.在小矿泉水瓶的侧壁开一小孔，插入一根饮料管，用蜡密封好缝隙。再将大饮料瓶和矿泉水瓶用一根铁丝穿在一起；

C.往矿泉水瓶中加水，直到水面刚好和小孔相平。将金属块完全浸入水中，读出弹簧测力计的示数F；

D.测出带有水的大饮料瓶的重力G₂；

E.分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。

①上述实验步骤中缺少一步，请补充完整。。

②需要如何处理实验数据才能验证阿基米德原理？。

如图所示为一个氦气球升空装置，气球材料与附属装置（空载时）自身总重力为200N，体积为20m³ ，设空气密度为1.3kg/m³ ， g取10N/kg，试求：

（1）氦气球在空气中受到的浮力是多大？（不计附属装置的体积）
（2）要使该氦气球悬浮在空气中，该气球最大（装）载重量为多少千克？

兴趣小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”时，按如下步骤开展探究；

（1）如图甲所示，某同学把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想浮力的大小可能与排开水的体积有关。于是他设计如图乙所示实验步骤，根据两图可以验证猜想是否正确。
（2）某同学通过观察b、e两图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出的结论是否合理？，理由是

有一个木块，把它浸没在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸没在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出 g酒精（酒精密度是0.8×10³kg/m³ ，水的密度是1.0×10³kg/m³ ，木块的密度是0.5×10³kg/m³）。

在《三国演义》中诸葛亮的“草船借箭”可谓神乎其神。请你根据所学的科学知识回答以下问题：(g取10牛/千克)

（1）诸葛亮乘夜黑雾大，率领一大队草船驶向曹营，曹营中的士兵以为有敌来袭，拼命的向草船射箭。此时，诸葛亮的草船受到水的浮力将(填“增大”、“减小”或“不变”)
（2）诸葛亮能够借箭成功，主要还利用的大雾，使曹操恐怕有埋伏，不敢出兵。他曾说过“亮已于三日前算定今天有大雾，因此敢任三日之限。”诸葛亮描述的是赤壁三日后的天气情况，下列成语中描述天气是（）

A . 阴转多云 B . 雷电交加 C . 和风细雨 D . 冬暖夏凉
（3）当草船排开水的体积为6m³时，船受到的浮力为多少牛?(写出计算过程)

2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在“地球第四极”— —马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料

（1） “奋斗者”号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同?
①塑料 ②不锈钢 ③玻璃
（2） “奋斗者”号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如右图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对“奋斗者”号的作用力约为多少?(压载铁的密度近似为8×10³千克/米³ ，海水的密度近似为水的密度)
（3）完成水下作业之后，“奋斗者”号抛去压载铁上浮。为了使“奋斗者”号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质?(答出一点即可)

小雪在学习了阿基米德原理之后，在家里自己动手制作了如图所示的装置，他想通过这个装置来验证阿基米德原理的正确性，以下是他的实验过程：

①在弹簧下方挂着一个空小桶，并在小简的下方挂上重物G；

②将-水杯放在升降机上，像溢水杯中装满水，调节升降机高度至水面刚好到达重物G下表面；

③记录弹簧下端指针所指的刻度尺的位置L₁；

①缓慢升高升降机，让重物G完全浸没入水中后，继续升高溢水杯到某一高度，用小烧杯A承接溢出的水，同时记录指针所指位置L₂；

⑤保持升降机的位置不动，将烧杯A中的水倒入空桶中，同时记录此时指针所在位置L₃ ， (整个过程重物G始终没有碰到溢水杯底部)。

（1）在实验④的过程中，弹簧的拉力随升降机升高高度h的变化曲线如下图所示，正确的是。
（2）将烧杯A中的水倒入空桶中，若出现现象则证明阿基米德原理成立。
（3）实验④⑤过程中，重物G的高度变化情况是如下图，正确的是。

将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，先静止浮在水面上，然后把它压入水中，如图所示。则下列对其浮力的相关叙述正确的是（）

A . 瓶子静止浮在水面上时，浮力大于瓶子的重力 B . 瓶子被压入水中的过程中，浮力小于瓶子的重力 C . 瓶子被压入水中的过程中，浮力与手对瓶子压力大小相等 D . 瓶子被压入水中的过程中，浮力的方向始终竖直向上

如图甲，水平升降台上有一圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一实心正方体 M（不吸水）悬挂在不可伸缩的细绳下端（细绳体积忽略不计），使 M 浸没水中并刚好与容器底接触但不产生压力，现使升降台匀速下降，图乙是绳的拉力 F 随时间 t 的变化图像。

（1）在t₁和t₂时刻，M所受浮力分别为F_浮1、F_浮2 ，则_F浮1F_浮₂（或选填“>”“<”“=”）。
（2）求物体 M 的密度。
（3）当绳子的拉力为 0.63 N 时，正方体上表面到水面的距离。

如图所示是一种木质的“菱桶”（可看成是圆柱体），是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为 2m² ，高约 25cm，质量为 20kg，请通过计算回答问题：

（1）一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少？
（2）静止时，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
（3）若图中采菱人的质量为 60kg，“菱桶”此时露出水面高度为 20cm，则“菱桶”内放了多少千克的菱角？

在水下施工时，需要向水中沉放大量的施工构件，如图甲所示，钢绳吊一边长为 2m的正方体缓缓进入水中，构件的下表面到水面的距离为 h，随着 h 的增加，钢绳的拉力 F 和构件所受的浮力 F 随 h 的变化如图乙所示。图乙中反映拉力 F 随 h 的变化图线是（填① 或②），则构件完全浸入水中时的重力为N。

如图所示是探究“浮力的大小等于什么”的实验图，通过对下图分析，回答下列问题：（弹簧测力计每一小格表示0.5N，如图乙中弹簧测力计的示数2.0N）

（1）由乙、丙两图可测得合金所受的浮力F_浮=N，再由甲、丁两图可得合金块排开的水受到的重力G_排，比较可得出的结论；
（2）若图丙中溢水杯里的水没装满，将导致本实验测量的F_浮G_溢（选填“>”、“<”或“=”）；
（3）小明同学利用上面实验中的器材和小木块，进一步探究漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与上图明显不同，这个步骤是图中的（选填代号即可）。

下列有关科技小发明的认识正确的是（）

A . “小飞机”起飞时在地面加速助跑，能获得更大的惯性，利于起飞 B . “自制潜水艇”下潜过程中，受到的浮力和压强都增大 C . “水火箭”向后喷水时加速向前运动，说明力能改变物体的运动状态 D . “磁悬浮笔”悬浮在半空，是因为受到的重力和浮力是一对平衡力

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