浮力的作用与原理详解

一、选择题

1.(2018·凉山)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉．比较松手时两者所受的浮力(　　)

A.木块受到的浮力大

B.石块受到的浮力大

C.两者受到的浮力一样大

D.条件不足,无法比较

2.(2018·孝感)把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状,轻轻放到水面,发现实心球橡皮泥沉到容器底部,碗状橡皮泥漂浮在水面,如图所示,则它们所受浮力的大小关系是(　　)

A.F球＞F碗　B.F球＜F碗

C.F球＝F碗　D.无法判断

3.(2019·宁德质检)中国自主研发无人潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务,潜水器从刚好浸没时开始计时,到返回水面合计10min,全过程深度—时间图像和速度—时间图像如图所示,下列对潜水器分析正确的是(　　)

A.在0～1min,受到水的压强逐渐减小

B.在1～3min,受到水的浮力逐渐变大

C.在4～6min,处于匀速直线运动状态

D.在6～8min,所受合力不为零

4.(2019·辽宁)水平桌面上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有两种不同液体,将A、B两个质量相等的实心物体(VB＝2VA)分别放入甲、乙两种液体中,如图所示,两物体静止时两容器中液面相平,下列说法不正确的是(　　)

A.甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度

B.A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力

C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力

D.两物体放入前,甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强

5.(2018·南充)如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬 浮、c球沉底．则下列判断中正确的是(　　)

A.它们的体积关系是:Va＜Vb＝Vc

B.它们的重力关系是:Ga＝Gb＞Gc

C.它们的密度关系是:ρa＞ρb＞ρc

D.它们所受的浮力关系是:Fa＝FB＝FC

6.烧杯中的一大块冰内含有一定量的沙子,冰块漂浮在水面,杯中水面恰好与杯口相平,且冰块上部高出杯口.在冰块熔化的过程中(　　)

A.将有水从烧杯中溢出

B.水面始终与杯口相平

C.烧杯中水面会下降

D.水面先有下降,后有水溢出

7.(2019·山西)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜．为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验．第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲所示),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙所示),看来网传是真的．下列分析正确的是(　　)(www.xing528.com)

A.鸡蛋两次所受的浮力一样大

B.甲图中鸡蛋排开水的重力大

C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力

D.放置50天后的鸡蛋密度变大

8.(2018·山西)小亮同学把气球内灌入一定量的水封口制成水球(如图甲所示)．先将水球放入冷水中,水球漂浮(如图乙所示)．把杯中冷水换成热水,再次把水球放入热水中,发现水球沉在水底(如图丙所示)．下列分析正确的是(　　)

A.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力

B.水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力

C.冷水的密度小于热水的密度

D.在冷水和热水同一深度处压强相等

二、填空题

9.农民采用盐水法选种时,把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子因受到的浮力________________重力就会上浮直至漂浮,而饱满的种子因受到的浮力________重力则会下沉到容器的底部.(均选填“大于”“等于”或“小于”)

10.(2018·南京)如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭．甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p′1和p′2.两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系为:p1________p2,p′1________p′2,F1________F2,若乙图中小玩具鸭的质量为15g,它排开水的体积是________cm3．

11.(2018·沈阳)如图所示,质量为20g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为________N,排开水的体积为________cm3．逐渐向烧杯中加入盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

12.(2018·恩施)将体积相等的松木(ρ木＝0.5g/cm3)和石蜡(ρ蜡＝0.9g/cm3)分别放入装满水的杯中,松手静止后,松木所受到的浮力F1和石蜡所受到的浮力F2的大小关系为F1________(选填“＞”“＝”或“＜”)F2．此时它们露出水面的体积比V木露∶V蜡露＝________．

13.我们常用成语“冰山一角”形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分.事实上,冰山浮在海水中的确只露出“一角”,更多的部分还浸没在海面之下,那么,浸没在海面之下的部分约占冰山总体积的________%.(取ρ海水＝1.0×103kg/m3,ρ冰＝0.9×103kg/m3)

14.如图所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在水中静止时,露出水面的长度为L/3;当把试管放在x液体中静止时,露出液面的长度为L/9;则x液体的密度是________kg/m3.

三、作图题

15.在图中,小球漂浮在水面上,用力的图示法画出小球所受的浮力F浮和重力G．

四、计算题

16.“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”．将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示．已知玻璃杯的质量为0.2kg,底面积为2×10－3 m2,高度为0.25m．求:

(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力．

(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)．

(3)此浮力秤的最大称量(即量程)．

17.(2019·三明质检)如图所示,水平桌面上放有一薄壁柱形容器,容器底面积为0.03m2,容器中装有水,质量为0.25kg、体积为1×10－3m3的正方形木块漂浮在水面上．现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面,并用竖直向上的拉力F匀速拉动细绳另一端,使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中,木块不接触滑轮．不计摩擦与水的阻力,忽略绳重与体积的影响．求:

(1)木块漂浮时受到的浮力．

(2)若水深为0.3m,则容器底受到的水的压强．

(3)拉力F的最大值．

(4)木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没,容器底部受到水的压强的变化量．