《浮力》单元测试试卷及答案
单元测试试卷(闭卷60分钟)
一、单项选择题:(每题 2分,总计 24 分.)
1、(2011?遵义)把一个质量为
,体积为的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块
静止时,下列说法中正确的是
A .溢出水的质量为,水对杯底的压强变大
B .溢出水的质量为,水对杯底的压强不变
C .溢出水的质量为,水对杯底的压强变大
D .溢出水的质量为,水对杯底的压强不变
2、(2017?泰安)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一
不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体
的质量是,已知,下列计算正确的是
①小球的质量是 ②小球的体积是 ③液体的密度是 ④小球的密度是
。
A .只有①②正确
B .只有②③正确
C .只有②④正确
D .只有①③正确
3、(2017?东平县一模)有a 、b 、c 三个实心小球,其中a 与b 质量相等,b 与c 体积相同;将三
个小球缓慢放入盛有水的容器中,待小球静止后,其状态如图所示,其中c 球沉在容器底部。则下列判断正确的是( )
40g 360cm ()40g 40g 60g 60g 40g 1
1150g 330.810/kg m ρ=?酒精()40g 3
50cm 33
1.110/kg m ?33
0.910/kg m ?
A.重力关系为G a=G b>G c
B.密度关系为:ρa=ρb<ρc
C.所受浮力关系为F a=F b=F c
D.排开水的质量关系为m a=m b<m c
4、(2016?聊城)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心
小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说
法不正确的是()
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
5、(2015?来宾)把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及
受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)()
A.漂浮,F浮=20N B.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20N D.沉底,F浮=12N
6、(2014?随州)将一方形木块(体积为V木)放于水中,再将一方形冰块(体积为V冰)放于
木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面(如图),已知水、冰、木密度之比为10:9:8,则V冰:V木为(说明:图中冰块、木块大小不具暗示意义)()
A.9:8B.8:9C.1:8D.2:9
7、(2015?揭阳)a 、b 两种物质的质量和体积关系图象如图所示。分别用a 、b 两种物质制成体
积相等的甲、乙两个实心物体,浸没在水中放手,待物体稳定后( )
A .甲漂浮,甲受浮力大
B .乙漂浮,乙受浮力大
C .甲漂浮,乙受浮力大
D .乙漂浮,甲受浮力大
8、(2003?苏州)如图所示,一块的冰放在盛有的水的容器中。已知冰块与容器底
部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化为的水后。容器中水面的位置将
A .上升
B .下降
C .保持不变
D .水面的升或降决定于冰和容器内水的体积
二、多项选择题:(每题 3 分,总计9 分.)
1、(2007?青岛)如图所示,三个实心匀质小球(球的体积公式
)静止在液体中,
甲球有一半体积在液面之上。小球的半径之比为r 甲:r 乙:r 丙=3:2:1,甲与丙的密度之比为ρ甲:ρ丙=1:3,则( )
A .三球的密度之比为:ρ甲:ρ乙:ρ丙=1:2:3
B .三球所受浮力之比为:F 甲:F 乙:F 丙=27:8:2
C .三球所受重力之比为:G 甲:G 乙:G 丙=27:16:3
D
.若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面上,应该将它们挖成空心的。则这时
0C ?0C ?0C ?
(
)
乙球和丙球的空心体积之比为6:1
2、(2018?丹东)如图所示,甲乙两容器质量相等、底面积相同,装有不同液体。将两支相
同的简易密度计分别放入甲乙两个容器中漂浮,此时两液面刚好相平。下列说法正确的是
A .密度计在甲乙容器中所受浮力相等
B .甲容器中液体质量比乙容器中液体质量大
C .放入密度计后,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大
D .放入密度计后,甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压力小
3、(2018?营口)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积
相等的实心小球、、分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且、两球排开液体体积相同,球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。则下列选项正确的是
A .甲液体比乙液体对容器底的压强大
B .三个小球中密度最小的是球
C .、两球所受的浮力相等
D .如果把、两球对调,球在乙液体中可能下沉
三、填空题:(每题 3 分,总计30 分.)
1、(2017?菏泽)小美用手把一个重为,体积是的玩具球完全浸没到水
中,玩具球受到的浮力是 ,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”
(
)A B C A C B (
)C A C A C A 0.4N 532.710m -?N
。
2、(2017?攀枝花)新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是V A 、V B ,
质量分别是m A 、m B ,两只鸡蛋受到的浮力分别为:F A = ,F B = (已知水的密度为ρ)。
3、(2015?聊城)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬
浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:F 浮 G (填“>”、“<”或“=”).当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
4、(2014?茂名)如图,细绳一端连着一个重为10N 的物体,另一端固定在水平桌面上的容器
底,物体排开的水重12N ,此时水对容器底的压强为P 1、容器对桌面的压强为P 2.若将绳子剪断,物体将 (填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),待物体静止后,水对容器底的压强P 1′ P 1,容器对桌面的压强P 2′ P 2.(填“>”、“=”或“<”)
5、(2015?百色)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆中
的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),水盆中的水面将会 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。
)()
33
10/, 1.010/g N kg kg m ρ==?
水
6、(2016?杭州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的
实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是 (选填字母); A .F 甲<F 乙<F 丙 B .F 甲>F 乙>F 丙 C .F 甲=F 乙=F 丙 这三个球的密度大小关系是 (选填字母) A .ρ甲<ρ乙<ρ丙B .ρ甲>ρ乙>ρ丙C .ρ甲=ρ乙=ρ丙
其中 球(选填“甲”“乙”“丙”)的密度与液体密度相同。
7、(2015?盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为,体积为
的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为 .松手后苹果将 (上浮下沉悬浮),最后静止时,苹果受到的浮力是 .取。
8、(2015?汕尾)用手将一重为的物体全部压入水中,物体排开的水重,此时物体
受到的浮力为 ,放手后物体将 (填“上浮”或“下沉” ,待物体静止时所受浮力为 。
四、实验探究题:(总计 20 分)
1、(2015?无锡)小明利用长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计。
150g 431.610m -?N //N g 10/N kg 5N 8N N )N 18cm
(1)制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有的量筒和的烧杯供选择,则小明应选择 。
(2)小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ,实验改进后,小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水面的长度是,则吸管浸入水中的深度
,小明将该密度计放入某液体中,吸管浸入液体的深度为
,则此液体的密度是多少?
(3)小明的同学也用吸管制作看密度计,他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是 。
.换大的容器做实验 .换细的吸管制作密度计 .换稍长的吸管制作密度计 .适当减小密度计的配重。
2、(2017?长春)小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱
形容器。小筒和托盘的总质量为200g ,小筒底面积50cm 2,高12cm ,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10cm 时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)该装置所能测量物体的最大质量为 g ;
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离 (选填“大”或“小”);
(3)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下,如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为m 1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m 2,该石块密度的表达式为ρ石= (水的密度用ρ水表示)
3、(2015?南开区一模)利用一根吸管制作一个简易密度计
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,应在吸管的 (上端/下端)塞入一些
250mL 400mL 10.8cm h =
水cm 9cm ()
33
1.010/kg m ρ=?水A B C
D
铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后不能竖直漂浮,请提出改进做法 。
(2)这根吸管竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度 (越长/越短/不变),受到的浮力大小 (变大/变小/不变)
(3)通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种刻度的标示合理的是
(4)为了使测量结果更准确,如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些?写出一种方法。 。
五、简答题:(每题 4 分,总计 8 分)
1、(2019?甘州区二模)我们可以看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡,常常开始时上升,然
后便下降,这是为什么?
六、计算题:(总计15 分.)
1、(2015?三明)如图1所示,小明用弹簧测力计吊着一重为的实心圆柱体,将它竖直
逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度和对应的浮力,并画出
的图
象(如图2所示),取。求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸入水中的深度处,静止时弹簧测力计的示数; (3)圆柱体的密度。
3.2N h F 浮
F h
-浮g 10/N kg 10h cm =
2、(2018?杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型
深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。 (1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取千克米,取10牛千克)
答案
一、单项选择题:(每题 2分,总计 24 分.) 1、答案:【解答】解:物块的密度:
,
物块轻放入盛满水的烧杯中,将漂浮。
物块漂浮,
,即:,
,
烧杯原来盛满水, 溢出水的质量为;
物块轻放入盛满水的烧杯中,物块漂浮,水深不变,
3
3
1.010?/3
g
/Q 33
400.67/60m g
g cm V cm
ρρ=
=
≈<物物水物
∴Q F G G ∴==浮排物
m g m g
=排物40m m g
∴==排物Q ∴40g h
,
水对杯底的压强不变。
故选:。
2、答案:【解答】解:由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,故
,故
;
由题知,在甲中小球下沉,小球的体积就等于排开酒精的体积,所以据
可得:
;
所以小球的密度是:
;
因为小球在乙中漂浮,所以
根据阿基米德原理有,①;
且
②;
故将①②带入
可得:
所以
故②③正确;
故选:。
3、答案:【解答】解:A 、b 悬浮,c 沉入底部, 所以F b =G b ,F c <G c ; 因为b 与c 体积相同,
所以根据F 浮=ρgV 排可知:F b =F c , 所以G b <G c ;则G a =G b <G c ,故A 不正确;
p gh ρ=Q ∴B F G G ==浮乙排
50m m g
==排m
v ρ=
33
40500.8/m
g
v v cm g cm ρ
==
=
=酒精333
501/1000/50m g
g cm kg m V cm
ρ=
=
==球球球
F G =浮本身
1011F m g g
V
ρ==乙浮排G gV
ρ=球本身F G =浮本身
10
11g
V gV ρρ=乙球3331111
1000/ 1.110/1010kg m kg m ρρ=
=?=?乙球B
B、当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,
所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故B不正确;
C、由图可知,a漂浮,b悬浮,
因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,
所以F a=G a,F b=G b;
所以a与b质量相等,则物体的重力相等,
故浮力F a=F b,
因为F浮=ρgV排,
所以V排b=V排c,
故F b=F c,
故所受浮力关系为F a=F b=F c,故C正确;
D、据浮力关系为F a=F b=F c,结合F浮=G排=m排g可知,
排开水的质量关系为m a=m b=m c,故D不正确。
故选:C。
4、答案:【解答】解:A、A漂浮,其所受的浮力等于自身的重力,即F浮=G A;B下沉,即F浮<G B;据F浮=ρ液gV排可知,由于A排开水的体积小于B排开水的体积,所以A所受的浮力小于B的浮力,故A的重力小于B的重力,故小球A比小球B的质量小,故A正确;B、A、B在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B正确;
C、在甲液体中,A球下沉,所以重力大于浮力;在乙液体中,A球漂浮,所以重力等于浮力,故可知小球A在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力,故C错误;
D、据上面的分析可知,B的质量大于A的质量,即B的重力大于A的重力,由于体积相同,所以所受浮力相同,故在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力,故D 正确;
故选:C。
5、答案:【解答】解:由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N>12N,
根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力F 浮′=G =12N 。 故选:B 。
6、答案:【解答】解:当木块完全浸没时处于漂浮,根据漂浮条件可知:G 冰+G 木=F 浮 由G =mg =ρVg 和F 浮=ρ水gV 木得:ρ冰gV 冰+ρ木gV 木=ρ水gV 木
∴。
故选:D 。
7、答案:【解答】解:
由图象可知当m a =2.0g 时,V a =1.0cm 3,所以ρa 2g/cm 3,
当m b =2.0g 时,V a =3.0cm 3,所以ρb 0.67g/cm 3,
由题V a =V b =V ,
ρa >ρ水,所以a 浸没在水中放手后会下沉,受到的浮力F a =ρ水gV ,
ρb <ρ水,所以b 浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,受到的浮力F b =G b =ρb gV .所以F a >F b .故ABC 错误,D 正确。 故选:D 。
8、答案:【解答】解:冰熔化前,, ,① 冰化水后,,
即:
,②
由①②可得:
,
即:冰熔化为水的体积大于排开水的体积, 冰熔化后,水面将上升。 故选:。
二、多项选择题:(每题 3 分,总计9 分.)
Q F F G +=浮冰支F v g G ρ∴=<浮冰
水排-------G G =冰水
v g v g
ρρ=冰冰水水-------v g v g
ρρ<水排水水∴A
1、答案:【解答】解:(1)甲球漂浮,V甲排π×(r甲)3π×(3r丙)3=18πr丙3;
乙球悬浮,V乙排π(r乙)3π(2r丙)3πr丙3;
丙球沉入水底,V丙排πr丙3;
由F浮=ρgV排可知,三球所受浮力之比为:F甲:F乙:F丙=27:16:2,B错误;
(2)因甲球漂和乙球悬浮,由物体的浮沉条件可知,浮力和重力相等,即F浮=G物,
∵F浮=ρ液gV排,G物=ρ物V物g,
∴ρ物,
∴ρ甲,ρ乙ρ液,
则ρ甲:ρ乙=1:2;
又∵ρ甲:ρ丙=1:3
∴ρ甲:ρ乙:ρ丙=1:2:3,A正确;
(3)由G=mg=ρ物gV,可知:
G甲:G乙:G丙=ρ甲V甲:ρ乙V:ρ丙V丙=ρ甲×36πr丙3:ρ乙πr丙3:ρ丙πr丙3=27:16:3,C正确;
(4)从题意可知,甲的密度为液体的;乙的密度等于液体密度,丙的密度为液体密度
的倍;
要浮在液面一半,就是要把密度降低到液体密度的。
若让乙球和丙球也漂浮并都有一半体积在液面以上,则乙要挖掉体积的一半,而丙要挖
掉,就和甲的密度一样了。
而:乙的半径是丙的2倍,体积与半径的关系是立方关系,则:
乙要挖掉的体积=V乙8×V丙4×V丙
丙要挖掉的体积=V丙,
V乙:V丙=4:6:1,故D选项正确;
故选:ACD 。
2、答案:【解答】解:
、两支相同的简易密度计,则重力相同,分别放入甲乙两个容器中漂浮,所以密度计在甲乙容器中所受浮力相等。故正确;
、由图知,密度计排开甲容器中液体的体积大于排开乙容器中液体的体积,
所以根据
知,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,即
,
由图知,甲容器中液体体积比乙容器中液体体积小,
根据
知,甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,故正确;
、甲乙两容器质量相等,则重力相同,
甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,则甲容器中液体重力比乙容器中液体重力小, 两支相同的简易密度计,则重力相同,
放入密度计后,容器对桌面的压力等于容器的重力、容器内液体的重力和密度计的重力之和,
故乙容器对桌面的压力比甲容器对桌面的压力大, 又知两容器底面积相同,
根据压强公式
知,乙容器对桌面的压强比甲容器对桌面的压强大。故正确;
、放入密度计后,两液面刚好相平,,
故根据可知,甲容器中液体对容器底的压强比乙容器中液体对容器底的压强小, 又知两容器底面积相同,
所以由
知,.甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压
力小,故正确。 故选:。
3、答案:【解答】解:、由图可知,在甲中悬浮,在甲中漂浮,则
,
,
由在乙中下沉,可知,,
则
,
A A
B F gV ρ=浮液排
ρρ>乙甲
m
V ρ=
B C F
p S =
C D ρρ>乙甲p gh ρ=F
p S =
F F <乙甲D ACD A B A B ρρ=甲
A B
ρρρ<=甲B B ρρ>乙
ρρ>乙
甲
已知两容器中的液体深度相同,由可得,两液体对容器底部的压强关系:;故正确;
、由在乙中下沉,在乙中漂浮可知,,,
则
,
由、漂浮,且两球排开液体体积相同,可得,
,则
,
,
,
则
,
所以三个小球的密度关系为:
,故正确;
、,,根据可得,、两球所受浮力关系为:,故错误;
、因为,,
所以
,已知
,但不能比较
和
的关系,所以不能确定把、两球对
调后,放在乙液体中的浮沉情况,可能球在乙液体中可能下沉,故正确。 故选:。
三、填空题:(每题 3 分,总计30 分.)
1、答案:【解答】解: 球浸没在水中,则
,
由阿基米德原理可知,球浸没时受到的浮力:
;
球的重力为,则,球将下沉。
故答案为:0.27;下沉。
2、答案:【解答】解:
鸡蛋A 处于漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,则鸡蛋A 受到的浮力F A =G A =m A g ; 鸡蛋B 下沉到容器底部,所以,浮力都小于自身的重力,则鸡蛋B 受到的浮力F B =ρgV B 。
p gh ρ=p p >乙
甲A B B C B ρρ>乙c ρρ<乙B c
ρρ>A C A gV gV ρρ=甲排
A V V
ρρ=
甲排c gV gV ρρ=乙排
c V V
ρρ=
乙排
A c
ρρ>B A C
ρρρ>>B C A C V V =排排ρρ>乙甲F gV ρ=浮排A C A C
F F >C D ρρ>乙甲c ρρ<乙c ρρ<甲
A B