考点11浮力(解析版)练习题学案

考点11浮力

考点总结

1、浮力的产生原因

2、阿基米德原理

3、浮力的四种计算方法

4、物体沉浮条件及应用

5、浮力的应用：轮船和潜水艇

知识梳理

一、浮力

   1、浮力：一切浸在液体（气体）中的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力。     

   2、浮力方向：竖直向上

   3、施力物体：液体（气体）

   4、产生原因：上下表面压力差

   5、测量：弹簧测力计（双称法）

   思考:浮力的大小可能和哪些因素有关？

     液体密度、浸入液体深度、物质体积、物质质量、物质密度、排开水体积......

二、阿基米德原理

   1、原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体（或气体）所受的重力。

   2、公式：F浮 = G排 =ρ液gV排

   要点诠释：①V排 和V物 不同

             ②阿基米德原理只适用于静止的流体

             ③如果物体下表面未全部同流体接触，则F浮 ≠ G排 如：陷入海底的沉船、被水浸没的桥墩、打入湖底的桩子

  3、浮力大小计算：

①称重法，即双称法

②压力差法：F浮=F↑-F↓

③原理：F浮 = G排 =ρ液gV排

④平衡法：    悬浮状态，F浮 = G物

              漂浮，外压使浸没，F浮=G物-F压

                           下沉，F浮=G物-F支

三、物体的浮沉条件及应用

1、沉浮条件

2、应用

  （1）轮船：自身重力不变，做成空心状，增大了排开液体的体积，从而增大所受浮力，实现漂浮。

  （2）潜水艇：正常工作时，浸没在水面以下，排水体积一定，即所受浮力一定，可通过改变自身重力来实现上浮和下沉。

  （3）热气球：球内气体密度小于外界空气密度

  （4）飞艇：气囊内气体密度小于外界空气密度（气体容量大）

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东淄博·中考真题）课外实践活动中，小雨用橡皮泥造“船”并放入水中，往所造小船中装入豆粒来观察它的承载量，如图所示。在逐渐装入豆粒的过程中（船未沉底）  （    ）

A．小船受的浮力不变

B．小船排开水的质量变大

C．小船浸在水中的体积变小

D．小船受的浮力大于它和豆粒的总重力

【答案】B

【详解】

ABD．在逐渐装入豆粒的过程中，小船漂浮，浮力等于它和豆粒的总重力，总重力增大，浮力增大，由阿基米德原理可知排开水的重力增大，由G=mg可知排开水的质量增大，故B符合题意，AD不符合题意；

C．由阿基米德原理可知排开水的体积为

由于浮力增大，所以小船排开水的体积变大，即小船浸在水中的体积变大，故C错误。

故选B。

2．（2021·山东莱芜·中考真题）学习浮力时，老师组织同学们进行了以下体验活动：将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中，如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；空筒全部没入水中后，继续试着把它压向桶底，体会手的感受。根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）

A．手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系

B．浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系

C．浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系

D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系

【答案】C

【详解】

由阿基米德原理可知：物体在液体中受到浮力的大小，与液体的密度和排开液体的体积有关，由于深桶中装有水，则液体的密度一定，据此可以得出最有探究价值且易于探究的科学问题是研究浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系，故ABD不符合题意；C符合题意。

故选C。

3．（2021·内蒙古鄂尔多斯·中考真题）水平桌面上，完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体，将同一实心小球放入容器中，静止时三容器中液面相平，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．小球所受的浮力 F浮甲=F浮乙<F浮丙 B．三种液体密度的关系 ρ乙<ρ甲=ρ丙

C．液体对容器底的压强 p乙<p甲<p丙 D．桌面所受的压力 F压甲<F压乙< F压丙

【答案】C

【详解】

A．根据图示可知，小球在甲中悬浮，所以小球受到的浮力

F浮甲=G

小球在乙中沉底，所以小球受到的浮力

F浮乙＜G

小球在丙中漂浮，所以小球受到的浮力

F浮丙=G

同一实心小球，重力不变，所以小球受到的浮力

F浮甲=F浮丙＞F浮乙

故A错误；

B．小球在甲中悬浮，所以甲液体的密度

ρ甲=ρ

小球在乙中沉底，所以乙液体的密度

ρ乙＜ρ

小球在丙中漂浮，所以丙液体的密度

ρ丙＞ρ

同一实心小球，重力不变，所以

ρ乙<ρ甲<ρ丙

故B错误；

C．三容器的液面等高，根据p=ρ液gh可知，液体对容器底的压强

p乙<p甲<p丙

故C正确；

D．甲、乙、丙三个容器完全相同，三容器液面相平，由图知液体的体积

V甲=V乙＜V丙

因为液体的密度关系为

ρ乙<ρ甲<ρ丙

所以由m=ρV可知，三容器内液体的质量

m乙＜m甲＜m丙

由G=mg可知液体的重力

G乙液＜G甲液＜G丙液

则容器及容器内液体和物体的总重力

G乙＜G甲＜G丙

桌面所受的压力

F压乙<F压甲< F压丙

故D错误。

故选C。

4．（2021·辽宁沈阳·中考真题）甲、乙两个完全相同的烧杯，盛有同种液体，放在水平桌面上。如图所示，将体积相同的A、B两个实心小球分别放入甲、乙烧杯中，当小球静止时液面刚好相平。则下列判断正确的是（　　）

A．A、B两小球排开液体的质量相等

B．小球B的密度可能大于小球A的密度

C．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强

D．甲杯底受到的液体压强大于乙杯底所受液体压强

【答案】C

【详解】

A．因为是体积相同的A、B两个实心小球，从图中可知，A小球排开液体的体积更多，因是同种液体，由m=ρV可知，A小球排开液体的质量大于B小球排开液体的质量，故A错误；

B．根据沉浮条件可知，A小球悬浮在液体中，则A球的密度等于液体的密度，B球漂浮在液体中，则B球的密度小于液体的密度，故B球的密度小于A球的密度，故B错误；

C．悬浮和漂浮的物体受到的浮力等于排开液体的重力等于小球的重力，且甲乙烧杯中液面相同，可知此时甲杯对桌面的压力等于乙杯对桌面的压力，由p=可知，此时甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强，故C正确；

D．同种液体，液面相平，故液体深度相同，由p=ρgh可知，甲杯底受到的液体压强等于乙杯底所受液体压强，故D错误。

故选C。

5．（2021·江苏常州·中考真题）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅，如图甲所示。28～29日，海水涨潮、运河水位持续上升，28日“长赐号”仍处于搁浅状态，29日“长赐号“脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高，最终如图乙所示。28～29日。海水涨潮、运河水位持续上升过程中，“长赐号“受到的浮力（　　）

A．一直变大 B．先变大后不变 C．一直不变 D．先不变后变大

【答案】B

【详解】

搁浅状态是沉底，浮力始终小于重力，海水涨潮、运河水位持续上升，排开液体体积变大，根据F浮=ρgV排，浮力变大，直到漂浮，浮力等于重力，之后浮力不变，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

6．（2021·广西百色·中考真题）将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．鸡蛋在乙杯中受到的浮力大 B．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大

C．鸡蛋的密度大于甲杯中盐水的密度 D．鸡蛋的密度等于乙杯中盐水的密度

【答案】B

【详解】

AB．鸡蛋在甲中悬浮，所以浮力等于重力，在乙中漂浮，所以浮力等于重力，由于是同一个鸡蛋，即重力相等，所以在甲乙中受到的浮力相等，故B正确，A错误；

CD．鸡蛋在甲中悬浮，鸡蛋的密度等于甲杯中盐水的密度，在乙中漂浮，鸡蛋的密度小于乙杯中盐水的密度，故CD错误。

故选B。

7．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是（　　）

A．a、b两物体的密度ρa＝ρb

B．a、b两物体的质量ma＜mb

C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb

D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙

【答案】D

【详解】

AB．a沉在甲容器底部，则

ρa＞ρ水

b悬浮在乙容器的水中，则

ρb=ρ水

所以

ρa＞ρb

a和b体积相同，由m=ρV可知

ma＞mb

故AB错误；

C．a沉在甲容器底部，b悬浮在水中，它们排开水的体积等于它自身的体积，它们的体积相同，所以它们排开水的体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知它们的浮力相同，即

Fa=Fb

D．放入a、b两物体后，它们排开水的体积相同，两个容器的底面积相同，甲容器口小，乙容器口大，所以甲容器中水面较高，根据p=ρgh可知甲容器底受到水的压强较大，即

p甲＞p乙

故D正确。

故选D。

8．（2021·广东广州·中考真题）将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】C

【详解】

A．根据阿基米德原理，排开水的重力等于浮力，乙球的重力大于浮力，所以乙球应该沉底，故A不符合题意；

D．甲实心球的重力等于排开水的重力，根据阿基米德原理，排开水的重力又等于浮力，故甲球的 重力等于浮力，故可能是漂浮，也可能是悬浮，故D不符合题意；

BC．甲、乙两球排开水的重力相同，故浮力相同，由于都在水中，故排开水的体积相同，而甲、乙两球的体积相同，故说明甲、乙两球只能浸没在水中，故B不符合题意；C符合题意。

故选C。

9．（2021·江苏·中考真题）下列有关中学生的估测符合实际的是（　　）

A．眨眼一次的时间约为3s

B．正常步行的速度约为1.4km/h

C．游泳时受到的浮力约为500N

D．完成一次引体向上做的功约为2000J

【答案】C

【详解】

A．眨一次眼的时间约是十分之一秒，故A不符合题意；

B．正常步行的速度约为1m/s，合3.6km/h，故B不符合题意；

C．人体重约500N，人密度与水相当，可认为悬浮在水中，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N，故C符合题意；

D．人体重约500N，完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m，因此做的功约为

故D不符合题意。

故选C。

10．（2021·江苏江苏·中考真题）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N。利用以上信息能求解的物理量是（　　）

A．石块的体积 B．排开盐水的重

C．石块的密度 D．盐水的密度

【答案】B

【详解】

B．由题意可知：可以用称重法求出石块浸没在盐水中时受到的浮力即排开盐水的重力

F浮=G排=G-F拉=2.5N-1.5N=1N

故B符合题意；

AD．根据阿基米德原理F浮=盐水gV排可知，题目中要想求石块的体积得知道盐水的密度，但是题中不知道盐水的密度，所以不能求出石块的体积，故AD不符合题意；

C．虽然知道石块的重力能求出石块的质量，但是不知道石块的体积，所以同样不能求出石块的密度，故C不符合题意。

故选B。

11．（2021·山东烟台·中考真题）小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲，乙两杯液体中，静止时的状态如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲杯液体的密度较大 B．乙杯液体的密度较大

C．木棒在甲杯液体中受到的浮力较大 D．木棒在乙杯液体中受到的浮力较大

【答案】B

【详解】

CD．木棒在甲、乙两杯液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，木棒受到的浮力等于自身重力。同一支木棒重力不变，则两次浮力相等，故CD错误；

AB．由图可知，木棒在甲液体中排开液体的体积大于乙液体中排开液体的体积，而浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，甲杯液体的密度小、乙杯体的密度大。故A错误，B正确。

故选B。

12．（2021·广西贵港·中考真题）2020年11月28日上午8时30分许，随着一阵汽笛声响，在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船，搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3，“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．“奋斗者”号受到的海水的压强不变，受到的海水的浮力不变

B．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力不变

C．“奋斗者”号受到的海水的压强变大，受到的海水的浮力变大

D．“奋斗者”号受到的海水的压强变小，受到的海水的浮力变小

【答案】B

【详解】

A D．“奋斗者”号在海面下下潜的过程中，根据可知，密度不变，深度变深，故受到了压强变大，故A错误；D错误；

B C．根据可知，浸没后，物体的排开液体的体积不变，液体的密度不变，故浮力不变，故B正确；C错误。

故选B。

13．（2021·广东深圳·中考真题）有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（　　）

A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的

B．水下10cm处的压强为1×105 Pa

C．如果外力消失，指南针会沉到水底

D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg

【答案】A

【详解】

A．世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，故A正确；

B．水下10cm处的压强为

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103 Pa

故B错误；

C．一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，如果外力消失，由牛顿第一定律可知指南针处于静止状态，故C错误；

D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，由阿基米德原理可知排开水的重力是0.2N，排开水的质量

=0.02kg

故D错误。

故选A。

14．（2021·湖北湖北·中考真题）刘星取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．牙膏皮在甲中受到的浮力大

B．牙膏皮在乙中受到的浮力大

C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大

D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较

【答案】B

【详解】

牙膏袋的形状发生变化，但质量不变，所以

m甲=m乙，G甲=G乙

甲下沉

F浮甲＜G甲

乙漂浮

F浮乙=G乙

所以

F浮甲＜F浮乙

故选B。

15．（2021·黑龙江黑龙江·中考真题）质量相等的A、B两实心物块，密度之比ρA：ρB=3:2，分别放入足够多的水中，物块所受浮力分别为FA和FB，当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是（　　）

A．1:1 B．2:3 C．ρ水：ρA D．ρ水：ρB

【答案】D

【详解】

质量相等的A、B两实心物块，密度之比ρA：ρB=3:2，根据，则体积之比为2：3。

A．两球的密度都小于水的密度，都漂浮，浮力等于重力，物块的质量相同，重力相同，故浮力的大小相等，故浮力之比为1：1，故A不符合题意；

B．当两个球的密度都大于水的密度，都沉底时，根据，浮力之比即为体积之比，故比值为2：3，故B不符合题意；

C D．若一漂一沉，A的密度大于B的密度，即A球沉底，B漂浮，则A球的浮力为

而B球漂浮，则B的重力等于浮力，故

则

又由于，则

将带入比值中，可得

故C可能，C不符合题意；D比值错误，故D符合题意。

故选D。