科学第3章 浮力综合与测试同步测试题

这是一份科学第3章 浮力综合与测试同步测试题，共16页。试卷主要包含了选择题，简答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是9N。把实心小球浸没在密度为0．8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是5N，下列说法正确的是 （ ）
A．小球受到的浮力是5N
B．小球的质量是0．5Kg
C．小球的体积是5×10-4m3
D．小球的密度是1×103kg/m3
2．如图所示是用同一密度计测定甲、乙两种不同液体的密度的 实验装置，下列说法中正确的是（ ）
A．甲液体对密度计的浮力大些
B．甲、乙两液体对密度计的浮力不相等
C．甲液体的密度小于乙液体的密度
D．甲液体的密度等于乙液体的密度
3．气球可以带重物在空中飞行的原因是（ ）
A．由于气球中气体的密度远小于空气的密度，只要气球中充满这种气体，它都可以上升
B．只有在气球排开的气体的重力大于或等于气球及它所带重物的重力才能上升
C．气球只要充足气总可以上升
D．气球上升与充入气体的密度无关
4．社会上食品造假事件时有发生。小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶，小明想知道牛奶是否掺水．通过查阅资料得知，在牛奶中掺水后，掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示．小明取l00ml这种牛奶，测得它的质量为102．2g，则这种牛奶（ ）
A．未掺水
B．掺水含量20%以下
C．掺水含量20%-30%
D．掺水含量30%以上
5．甲、乙、丙为相同的玻璃瓶，装入体积相同的不同液体，将三个玻璃瓶同时放入水中，如下图所示，则三个瓶中液体的密度最大的是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．三者相同
6．用手把一乒乓球按在水底，放手后，球会上浮，在球上浮到未露出水面之前的过程中，乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是（忽略乒乓球体积变化）：
A．B．C．D．
7．2018年10月，珠港澳大桥顺利通车。大桥的建设，其中部分采用沉管隧道，就是将若干个预制段分别用浮箱运到海面现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。下列说法正确的是 ( )
A．沉管安放在基槽后，受到的浮力等于其重力
B．浮箱运达沉管到现场过程，所受浮力大小不变
C．沉管完全浸没后，在水下下沉时，沉管受到的浮力逐渐变大
D．沉管和浮箱浮在水面时，受到的浮力大于其重力
8．质量相同的实心铝块C为正方形，D为圆球体，B为梯形，A为长放体，如图所示，且C的表面很光滑与容器底密闭接触，在这四种情况下：（ ）
A．A所受的浮力最大
B．B所受的浮力一定比A小
C．A所受的浮力最小，B、C、D浮力是一样大的
D．A、C所受的浮力都小于B，C所受的浮力为零
9．如图所示，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。它由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成。建造隧道时，先将沉管两段密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg），下列说法中正确的是（ ）
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小
B．密封沉管灌水下沉过程中沉管受到的浮力一直变小
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107N
D．若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N
10．如图 ，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面)，则水面高度将 ( )
A．下降B．上升C．不变D．条件不足，难以判断
11．小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。把气球内灌入一定量的水封口制成水球（如图甲）。先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙（冷水））。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（热水））。下列分析正确的是（ ）
A．冷水的密度小于热水的密度B．在冷水和热水同一深度处压强相等
C．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力D．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力
12．科学小组制作的一个模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气（进水）或向烧瓶中吹气（排水），就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示悬浮状态时，若向胶管A吹气，烧瓶将（ ）
A．下沉，它受到的浮力不变B．下沉，它受到的浮力减小
C．上浮，它受到的浮力增大D．上浮，它受到的浮力不变
13．在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是
A．水对石头的压强比对木头的小
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
14．质量相等的甲、乙、丙 三个实心小球，放入水中后，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，位置如图所示，则（ ）

A．三个小球所受的浮力是F甲ρ乙>ρ丙
C．三个小球所受的浮力是F甲>F乙>F丙D．三个小球所受的浮力是F甲=F乙>F丙
二、简答题
15．如图甲所示， 一小木块漂浮在90℃下一定量的饱和蔗糖溶液中，此时小木块排开液体的体积为V排，将装置放置在室温20℃的房间里，若此过程中木块始终处于漂浮状态。请在图乙中画出小木块排开液体的体积随时间变化的图象，并进行分析说明。（温馨提示：1．溶液的密度和溶液的浓度有关，蔗糖溶液的密度随浓度的增大而增大 2．蔗糖的溶解度随温度的升高而增大）
16．台风“菲特”来袭，2013年10月8日，浙江省余姚市余洲街道竹山下水深已超过农居房二楼(约5、6米)，很多房子马上没过楼顶，几位受困人员为自救，找到了一张总体积为0.5m3质量均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入深水中，床垫静止时有五分之一体积浸在水中。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
求：（1）此时床垫受到的浮力多大？
（2）塑料泡沫床垫的质量是多少？
（3）若被救的人平均质量为50kg，在该床垫上表面刚好没入水中时，最多能承载多少人？
17．肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升（mL）。图是一种测定肺活量的简易装置图中简A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，测量前先排尽圆筒中的空气（即圆桶内装满水），测量时，被测者做最大吸气，再通过B做最大呼气，呼出的空气通过导管进入圆筒A内，使筒A浮起，通过筒A露出水面的高度H换算成不同的肺活量。小明用上面的肺活量仪测肺活量，测得H=18厘米，己知圆筒A的质量为200克，横截面积为200平方厘米。请回、答下列问题：
(1)测量前倒扣于水中的圆筒A受到的浮力；
(2)计算小明的肺活量是多少毫升？
18．2012年9月26日我国第一艘航空母舰“辽宁号”交付海军正式使用。已知航空母舰的舰长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨。（g=10N/kg，海水的密度取1.0g/cm3)
（1）满载时航空母舰所受的浮力为多少牛？（____）
（2）满载时航空母舰排开海水的体积多大？（____）
（3）如果舰载机飞离航母，飞往钓鱼岛，那么航空母舰所受的浮力变化是______（填“变大”，“变小”或“不变”）.
19．我国约有4亿多人需要佩戴近视眼镜，组成眼镜主要材料的部分技术指标如下表:
（1）求一块体积为4×10-6m3的树脂镜片的质量；
（2）一副铜合金镜架的质量为2×10-2kg，若以钛合金代替铜合金，则一副钛合金镜架的质量是多少？
（3）如果全中国需要配戴眼镜的人都戴上这种树脂镜片和钛合金镜架的眼镜，那么中国人的鼻子上共负起了多少吨的物质?
三、填空题
20．纯水的密度是___________，其含义是___________________________________。
21．2001年6月3日，CCTV在云南抚仙湖第一次现场直播了水下考古的过程。这次水下考古使用了我国科学家自行设计制造的现代化“鱼鹰一号”深潜器（原理和潜水艇相同），它的上浮和下潜是靠 来实现的，深潜器在水面下下潜的过程中，受到水的浮力 ，水对它的压强 。（填“增大”、“不变”或者“减少”）
22．浸没在液体中的物体受到液体______的浮力，浮力的大小F浮=_________，这就是阿基米德原理，这个定律适用于物体在______和______中受到的浮力的计算。
23．草船借箭是我们非常熟悉的故事。
(1)诸葛亮趁夜黑雾大，率领一大队草船驶向曹营。曹营中的士兵以为敌方来袭，拼命地向草船射箭。此时诸葛亮的草船受到的浮力将______(选“增大”、“减少”或“不变”)
(2)当草船排开水的体积为5m3时，草船受到的浮力为___________牛.
24．某同学用一块橡皮泥捏成不同形状，放入完全相同的两个装满水的杯子中，甲沉在水底，乙浮在水面上，如图所示，试回答：
(1)所受浮力F甲、F乙的大小关系是F甲_____F乙；
(2)水对杯底的压强大小关系是p甲_______p乙。（均填 >、<或=）
牛奶中掺水含量
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
牛奶密度（g/cm3）
1．030
1．027
1．024
1．021
1．018
1．015
1．012
1．009
1．006
1．003
1．000
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92％
91％
/
/
密度（kg/m3）
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4. 5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
参考答案
1．C
【详解】
A．由题意可知，小球的重力为9N，浸没在油中小球受到的拉力为5N；
故小球受到的浮力为：
F浮=G−F=9N−5N=4N；
故A错误；
B．根据G=mg可得，小球的质量：
m===0.9kg；
故B错误；
C．根据F浮=ρ液gV排可得，小球体积：
V=V排===5×10−4m3
故C正确；
D．小球的密度为：
ρ===1.8×103kg/m3；
故D错误。
2．C
【详解】
AB．因为密度计漂浮，所以F浮=G，
∴密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力G，由上分析知，AB错误；
CD．因为F浮=ρ液gV排=G，由图知，密度计排开液体的体积：V甲排>V乙排，
所以液体的密度：ρ乙>ρ甲，故C正确，D错误．
3．B
【详解】
气球在空中受到的空气的浮力等于气球排开空气的重，要使气球带着重物在空中飞行，就要气球受到的浮力大于气球和它所带重物的总重，即气球排开的气体的重大于气球及它所带重物的总重，故选项B符合题意。
4．C
【详解】
根据公式，计算出牛奶样品的密度ρ==1.022g/cm3．对照表中数据可知，这种牛奶的密度正好介于掺水含量20%和30%的牛奶之间。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
根据浮力公式F浮=ρ液gV排可知液体密度相同时，V排越大，F浮越大，所以乙瓶受到的浮力最大，三者均漂浮，F浮力=G瓶+G液 ,G瓶三者相等，所以G乙液最大，即m乙液最大，三者液体体积相等，根据ρ=m/V 可得，ρ乙液最大，故B正确。
6．A
【详解】
在球未露出水面之前，它排开的水的体积是相同的，因此它在上浮过程中，受到的浮力不会改变。故A正确，BCD错误。
7．B
【解析】
【详解】
A. 沉管下沉才能安放在基槽内，根据物体的浮沉条件，其受到浮力小于重力，故A错误；
B. 浮箱运达沉管到现场过程中，液体密度不变，排开液体的体积不变，根据F浮=液gV排可知，所受浮力大小不变，故B正确；
C. 沉管完全浸没后，在水下下沉时，液体密度不变，排开液体的体积不变，根据F浮=液gV排可知，所受浮力大小不变，故C错误；
D.沉管和浮箱浮在水面时，受力平衡，即受到的浮力等于其重力，故D错误。
8．D
【分析】
掌握浮力产生的原因，液体对物体上下表面的压力差，C的表面很光滑与容器底密闭接触，此时C不受水的浮力；根据公式判断其它物体浮力的大小。
【详解】
由根据密度公式可得，质量相同的四个实心铝块体积相同；根据公式可知，B、D都是全部浸没，所以B、D受浮力相等，A部分浸没，所以A受到的浮力小于B、D受到的浮力，C的表面很光滑与容器底密闭接触，则C不受浮力，其受浮力为零；
故选D。
9．D
【详解】
A．密封沉管灌水下沉过程中上表面所处深度不断变大，根据p=ρ液gh可知，受到海水的压强变大。故A错误；
B．密封沉管灌水下沉过程中，沉管排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，沉管受到的浮力一直不变。故B错误；
C．密封沉管灌水前漂浮在海面上，根据漂浮条件可知，受到的浮力为：
F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N。
故C错误；
D．沉管密封后浸没在海水中，其排开水的体积为：
V排=V=180m×35m×10m=6.3×104m3，
则一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为：
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3=6.3×108N，
故D正确。
10．B
【详解】
空碗漂浮，土豆下沉，根据浮沉条件可得，碗和土豆的总重力大于总浮力，即，当将土豆取出放入碗中，仍能漂浮在水面上时，根据浮沉条件可得，此时总重力等于总浮力，即，总浮力变大，根据阿基米德原理=可知，排开水的体积变大了，水面上升了，故选项B符合题意，选项ABD不合题意。
11．D
【详解】
A．由浮沉条件可知，同样的水球放入冷水中漂浮，说明冷水的密度大于球的密度；在热水中下沉，说明热水密度小于球的密度，因此冷水密度大于热水密度；
B．冷水和热水的密度不同，根据公式 可知，深度相同时压强也不相等；
C．水球在冷水中漂浮，浮力等于重力；在热水中下沉，浮力小于重力，因此冷水中的浮力大于热水中的浮力；
D．水球在冷水中漂浮，浮力等于重力；由阿基米德原理知浮力等于排开水的重力，所以排开冷水的重力等于水球的重力。
12．D
【分析】
潜水艇原理：在同种液体里，排开液体体积不变，则浮力大小不变，而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的，潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。而题目中这个简单的小实验，和上述原理基本一致。
【详解】
从A管吹气，烧瓶中空气增大，烧瓶中水面就会下降、自重减小，由于排开液体体积不变，则烧瓶浮力大小不变，当重力小于浮力，烧瓶会上浮，故若从A管吹气，烧瓶将会上浮，它受到的浮力不变。
故选D。
13．C
【详解】
A. 因为石头所处的深度比木头所处的深度大，所以水对石头的压强比对木头的大，故A错；
B. 因为木头漂浮，所以木头受到的浮力等于它自身的重力，故B错；
C. 根据阿基米德原理可知，鱼受到的浮力等于它排开水的重力，故C正确；
D. 石头沉底（石头的密度大于水的密度），石头受到的浮力小于它自身的重力，故D错。
故选C。
14．D
【详解】
ACD．由图可知，甲漂浮，浮力F甲=G甲；乙悬浮，浮力F乙=G乙；丙沉入底部，浮力F丙＜G丙，三球的质量相等，由公式G=mg可知，三球的重力也相等，所以F甲=F乙＞F丙，故AC不合题意，D符合题意；
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，所以甲＜乙＜丙，故B不合题意。
15．见解析
【解析】
【详解】
AB段溶液温度从90℃下降到20℃，蔗糖溶液溶解度减小，原饱和溶液晶体析出密度减小，由阿基米德原理，漂浮时F浮力=G物体保持不变，ρ减小时V排增大BC段溶液温度下降到20℃后保持不变，V排保持不变。
16．（1）1000N；（2）100kg；（3）8人
【解析】
【详解】
(1)因为床垫静止时有五分之一体积浸在水中，因此
此时床垫受到的浮力为
；
(2)因为漂浮，所以浮力等于重力，因此可得
；
(3)当床垫完全浸没时所受浮力最大为
此时仍然漂浮，床垫与人的总质量为
最多能承载人数为
。
答：(1) 床垫受到的浮力为1000N；
(2) 塑料泡沫床垫的质量是100kg；
(3) 最多能承载人数为8人。
17．(1)1.96N；(2)3800mL
【分析】
由于圆筒所受重力与所受浮力大小相等，根据阿基米德原理求出圆筒排开水的体积，则圆筒内气体的体积等于露出水面的体积加上浸入水中的体积（排开水的体积），据此可求出人的肺活量。
【详解】
解：(1)因为圆筒漂浮在水面上，根据物体漂浮条件可得，测量前倒扣于水中的圆筒A受到的浮力
F浮=G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，圆筒A排开水的体积
则筒内气体的总体积，即小明的肺活量为
V排+SH=200cm3+200cm2×18cm=3800cm3=3800mL
答：(1)测量前倒扣于水中的圆筒A受到的浮力为1.96N；(2)小明的肺活量是3800mL。
18．6.75×108N 6.75×104m3 变小
【详解】
（1）航空母舰满载时排水量m排=67500吨=6.75×107kg，根据阿基米德原理，满载时航空母舰所受的浮力为：
F浮=G排=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N
（2）满载时航空母舰排开海水的体积为：
V排===6.75×104m3
（3）航空母舰是漂浮的，如果舰载机飞离航母，则航空母舰总重力变小，根据漂浮条件可知，重力变小则浮力变小。
答：（1）满载时航空母舰所受的浮力为6.75×108N。
（2）满载时航空母舰排开海水的体积为6.75×104m3。
（3）如果舰载机飞离航母，则航空母舰受到的浮力变小。
19．（1）5.2×10-3kg（2）11.25g（3）8660t
【详解】
(1)根据ρ=可得树脂镜片的质量：
m片=ρ脂V片=1.3×103kg/m3×4×10-6m3=5.2×10-3kg；
(2)铜合金镜架的体积：
V架== =2.5×10−6m3
钛合金镜架的质量：
m钛=ρ钛V架=4.5×103kg/m3×2.5×10−6m3=1.125×10−2kg=11.25g，
(3)总质量：
m=(5.2g×2+11.25g)×4×108=8.66×109g=8660t，
答：(1)一块体积为4×10-6m3的树脂镜片的质量为5.2×10-3kg；
(2)一副镜架的质量为11.25g；
(3)中国人的鼻子上共负起了8660吨的物质。
20．1.0×103kg/m3 每立方米水的质量是1.0×103kg
【详解】
[1][2]纯水的密度为1g/cm3即103kg/m3，其含义为每立方米水的质量是1.0×103kg。
21．改变自身的重力、不变、增大
【详解】
(1)“鱼鹰一号”深潜器的体积是不变的，它通过改变自身的重力，改变重力与浮力之间的大小关系来实现下潜和上浮的；
(2)“鱼鹰一号”深潜器在水面下下潜过程中,本身体积不变,所以排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排，水的密度不变，所以受到的浮力不变。
(3)“鱼鹰一号”深潜器下潜的过程中,水密度ρ水不变,所处深度h增大,根据公式p=ρ水gh知，它所受到的压强增大。
22．竖直向上 ρgV排 液体 气体
【详解】
[1]物体浸在液体中，由于物体上、下表面所处的深度不同，下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用，这个力习惯上称为浮力。方向与物体受到的向上的压力方向一致，总是竖直向上的。
[2]阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,它的公式是：F浮=G排=ρgV排.
[3][4]阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
23．增大 5×104
【解析】
【详解】
(1)船在水中漂浮，即浮力等于自身的重力，故曹营中的士兵拼命的向草船射箭，即船的重力增加，所以船所受的浮力增大；
(2)据阿基米德原理可知,F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×5m3=50000N，
24．＜ ＝
【分析】
(1)实心球橡皮泥沉到容器底部，受到的浮力F球(2)根据液体压强公式比较得出哪个容器底部受到水的压强大。
【详解】
(1)[1]由图可知：甲杯中的橡皮泥沉到容器底部，则实心球橡皮泥受到的浮力F球(2)[2]由图可知：两杯中的水的深度相同，则根据p=ρgh可知，甲乙两杯中水对杯底的压强相等。