突破浮力平衡试题及答案全解

突破浮力平衡试题及答案全解

一、单选题（每题2分，共20分）

1.物体漂浮时，浮力与重力的关系是（）A.浮力大于重力B.浮力小于重力C.浮力等于重力D.浮力与重力无关【答案】C【解析】物体漂浮时，浮力与重力相等，处于力的平衡状态

2.密度为

0.8g/cm³的木块漂浮在水面上，其浸入水中的体积占总体积的（）A.80%B.75%C.85%D.90%【答案】A【解析】根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排，漂浮时F浮=G木，所以V排/V总=ρ木/ρ水=

0.8/1=80%

3.将一个实心铁块完全浸入水中，它受到的浮力（）A.变大B.变小C.不变D.为零【答案】C【解析】浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关，与浸入深度无关

4.密度为

0.6g/cm³的木块，放入盐水中漂浮，它受到的浮力（）A.大于放在水中的浮力B.小于放在水中的浮力C.等于放在水中的浮力D.无法比较【答案】A【解析】木块在盐水中排开体积减小，但浮力等于重力，所以盐水密度增大导致排开体积减小，浮力不变但大于在水中时的浮力

5.一个物体悬浮在盐水中，若向盐水中加清水，物体将（）A.上浮B.下沉C.悬浮D.可能上浮也可能下沉【答案】A【解析】加盐水后液体密度增大，悬浮时F浮=G，加水后ρ液减小，为保持F浮=G，需V排增大，即物体上浮

6.潜水艇能上浮和下沉是通过改变（）A.自重B.浮力C.排水体积D.密度【答案】C【解析】通过改变压载水的多少来改变潜水艇的平均密度，从而改变排水体积实现浮沉

7.密度为

0.7g/cm³的木块，用细线系在密度为

1.0g/cm³的实心铁块下方，使它们一起浸没在水中，则细线受到的拉力（）A.大于木块重力B.小于木块重力C.等于木块重力D.为零【答案】B【解析】系统总浮力大于总重力，细线需提供向下的拉力才能保持静止

8.将一个弹簧测力计挂着一个物体，在空气中示数为10N，完全浸没在水中时示数为6N，该物体的密度（）A.

0.6g/cm³B.

0.8g/cm³C.

1.0g/cm³D.

1.25g/cm³【答案】D【解析】F浮=10N-6N=4N，V排=4×10³cm³，m=10N/10N/kg=1kg，ρ=m/V=1kg/4×10³cm³=

1.25g/cm³

9.体积相同的木块和冰块漂浮在水中，它们受到的浮力（）A.木块大B.冰块大C.一样大D.无法比较【答案】C【解析】漂浮时F浮=G，由于质量相同，所以浮力一样大

10.密度为

0.9g/cm³的物体放入酒精中，它将（）A.上浮B.悬浮C.下沉D.可能上浮也可能下沉【答案】C【解析】ρ木ρ酒精，所以物体下沉

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列说法正确的有（）A.物体浸没在液体中，深度增大，浮力不变B.物体漂浮时，F浮=GC.物体下沉时，F浮GD.物体悬浮时，V排=V物E.物体上浮过程中，F浮先增大后减小【答案】A、B、C【解析】A正确，浮力与深度无关；B正确，漂浮条件；C正确，下沉时浮力小于重力；D错误，悬浮时V排=V物不一定成立；E错误，上浮过程中F浮不变

2.下列因素会影响物体受到的浮力大小的是（）A.物体形状B.液体密度C.物体浸没深度D.物体体积E.物体密度【答案】B、D【解析】浮力F浮=ρ液gV排，所以与液体密度和排开体积有关，排开体积与物体自身体积有关，与物体形状、密度、浸没深度无关

3.一个物体漂浮在密度为ρ₁的液体中，悬浮在密度为ρ₂的液体中，则（）A.ρ₁ρ₂B.ρ₁ρ₂C.ρ₁=ρ₂D.无法比较E.物体在ρ₁液体中受到的浮力大于在ρ₂液体中受到的浮力【答案】A、E【解析】漂浮时ρ物ρ₁，悬浮时ρ物=ρ₂，所以ρ₁ρ₂；漂浮时F浮=G，悬浮时F浮=G，但ρ₁ρ₂导致V排₁V排₂，所以F浮₁=GF浮₂=G，即F浮₁F浮₂

4.关于潜水艇的浮沉，下列说法正确的有（）A.潜水艇上浮时，浮力大于重力B.潜水艇下沉时，浮力小于重力C.潜水艇悬浮时，浮力等于重力D.潜水艇的浮沉与自重有关E.潜水艇的浮沉与排水体积有关【答案】A、B、C、E【解析】A正确，上浮需F浮G；B正确，下沉需F浮G；C正确，悬浮时F浮=G；D正确，通过改变自重实现浮沉；E正确，通过改变排水体积实现浮沉

5.关于浮力的计算，下列方法正确的有（）A.根据阿基米德原理F浮=G排B.根据漂浮条件F浮=GC.根据悬浮条件F浮=GD.根据称重法F浮=G-F示E.根据压力差法F浮=F向上-F向下【答案】A、B、C、D、E【解析】五种方法都是计算浮力的常用方法

三、填空题（每题4分，共24分）

1.一个木块体积为500cm³，放入水中静止时，露出水面的体积为200cm³，该木块的密度为______g/cm³，受到的浮力为______N【答案】

0.6；

4.9【解析】V排=500cm³-200cm³=300cm³，ρ木=m/V=ρ水V排/V总=1g/cm³×300cm³/500cm³=

0.6g/cm³，F浮=G=ρ水gV排=1×10³kg/m³×10N/kg×3×10-4m³=

4.9N

2.一个密度为

0.8g/cm³的物体，重5N，完全浸没在水中，它受到的浮力为______N，弹簧测力计的示数为______N【答案】8；3【解析】F浮=ρ水gV=1g/cm³×10N/kg×100cm³=8N，F示=G-F浮=5N-8N=-3N，弹簧测力计示数应为3N（方向向下）

3.将一个实心铁块挂在弹簧测力计上，在空气中示数为

9.8N，完全浸没在酒精中示数为

7.84N，铁块的密度为______g/cm³，酒精的密度为______g/cm³【答案】

7.9；

0.8【解析】F浮=

9.8N-

7.84N=

1.96N，V=

1.96×10³cm³，m=

9.8N/10N/kg=

0.98kg，ρ铁=

0.98kg/2×10-4m³=

7.9g/cm³，ρ酒精=F浮/gV=

1.96N/10N/kg×2×10-4m³=

0.98g/cm³

4.一个物体漂浮在密度为

1.2g/cm³的盐水中，它受到的浮力与在水中受到的浮力之比为______，排开液体体积之比为______【答案】

1.2；

1.2【解析】F浮=G，所以比值等于液体密度比，即

1.2；排开体积比等于密度反比，即1/

1.2=

0.83，但题目要求比值，所以取密度比

1.

25.潜水艇在水中悬浮时，其平均密度为______，若要上浮，应______（选填“增大”或“减小”）自重【答案】

1.0×10³kg/m³；减小【解析】悬浮时ρ物=ρ液，上浮需ρ物ρ液，即减小自重

6.一个物体在空气中称重为G，完全浸没在水中称重为F₁，完全浸没在密度为ρ酒精的液体中称重为F₂，则物体密度为______，F₁与F₂之比为______【答案】G/gV-ρ酒精gV；G/G-F₁×G-F₂/G-F₁【解析】ρ物=m/V=G/g-V/V，悬浮时V=V排，F浮=G，所以ρ物=ρ水；F₁/G=G-F₁/G，F₂/G=G-F₂/G，所以F₁/F₂=G-F₁/G-F₂

四、判断题（每题2分，共10分）

1.物体在液体中所受浮力的大小与物体浸没的深度有关（）【答案】（×）【解析】根据F浮=ρ液gV排，浮力只与液体密度和排开体积有关，与深度无关

2.密度小于水的物体一定漂浮在水面上（）【答案】（×）【解析】如木块放在盐水上可能下沉，漂浮条件是ρ物ρ液且能完全接触液体

3.物体悬浮时，它受到的浮力等于自身的重力（）【答案】（√）【解析】悬浮是漂浮的特例，F浮=G始终成立

4.将物体从水底提到水面上，它受到的浮力会变小（）【答案】（×）【解析】只要V排不变，浮力就不变，题目未说明体积变化

5.物体在盐水中漂浮时，它受到的浮力比在水中漂浮时受到的浮力大（）【答案】（√）【解析】漂浮时F浮=G，但盐水的密度大于水，所以盐水中排开体积小于水中，浮力与重力相等但数值不同

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述阿基米德原理的内容及其表达式【答案】阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力表达式F浮=G排=ρ液gV排

2.为什么密度计可以测量液体的密度？【答案】密度计是利用漂浮条件工作的，根据F浮=G，即ρ液gV排=ρ计gV计，所以ρ液=ρ计V计/V排，通过测量V计和V排可以计算液体密度

3.潜水艇能够上浮和下沉，请解释其原理【答案】通过向水箱中注水或排水改变潜水艇的平均密度来实现浮沉上浮时排水减少自重，使平均密度小于水；下沉时注水增加自重，使平均密度大于水

六、分析题（每题10分，共20分）

1.一个密度为

0.8g/cm³的木块，体积为200cm³，放入密度为

1.0g/cm³的水中，求

（1）木块受到的浮力；

（2）木块静止时露出水面的体积；

（3）木块下表面受到的液体压力【答案】

（1）F浮=G木=ρ木gV木=

0.8g/cm³×10N/kg×200cm³=

1.6N

（2）V排=ρ木V木/ρ水=

0.8×200/1=160cm³，V露=V木-V排=200-160=40cm³

（3）p=F浮/A排=

1.6N/160×10-4m²=1000Pa，F下=pA下=1000Pa×160×10-4m²=

1.6N

2.一个重10N的物体，体积为500cm³，放入密度为

0.8g/cm³的酒精中，求

（1）物体受到的浮力；

（2）弹簧测力计的示数；

（3）物体将怎样运动？说明理由【答案】

（1）F浮=ρ酒精gV排=

0.8g/cm³×10N/kg×500cm³=4N

（2）F示=G-F浮=10N-4N=6N

（3）物体下沉理由ρ物=m/V=G/g/V=10N/10N/kg/500cm³=

0.2g/cm³，ρ物ρ酒精，物体将漂浮，但开始阶段会下沉到漂浮位置

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.一个容器装有足够的水，将一个重8N、体积为200cm³的实心铁块挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中，直到铁块刚好完全浸没但未接触容器底部，求

（1）铁块受到的浮力；

（2）弹簧测力计的示数；

（3）铁块下表面受到的液体压力；

（4）铁块排开水的体积；

（5）容器底部受到的向上的压力【答案】

（1）F浮=ρ水gV排=1g/cm³×10N/kg×200cm³=2N

（2）F示=G-F浮=8N-2N=6N

（3）p=F浮/A排=2N/200×10-4m²=1000Pa，F下=pA下=1000Pa×200×10-4m²=2N

（4）V排=200cm³

（5）F底=F向上=F下+G容器=2N+0N=2N（假设容器重力为零）

2.一个密度为

0.6g/cm³的木块，体积为300cm³，放入密度为

1.2g/cm³的盐水中，求

（1）木块受到的浮力；

（2）木块静止时露出水面的体积；

（3）木块下表面受到的液体压力；

（4）木块上表面受到的液体压力；

（5）木块受到的净浮力【答案】

（1）F浮=G木=ρ木gV木=

0.6g/cm³×10N/kg×300cm³=

1.8N

（2）V排=ρ木V木/ρ盐水=

0.6×300/

1.2=150cm³，V露=V木-V排=300-150=150cm³

（3）p=F浮/A排=

1.8N/150×10-4m²=1200Pa，F下=pA下=1200Pa×150×10-4m²=

1.8N

（4）p上=F浮/A排-A露=

1.8N/150×10-4m²-150×10-4m²=0Pa，F上=p上A上=0Pa×150×10-4m²=0N

（5）F净=F下-F上=

1.8N-0N=

1.8N（等于G木）---完整标准答案

一、单选题

1.C

2.A

3.C

4.A

5.A

6.C

7.B

8.D

9.C

10.C

二、多选题

1.A、B、C

2.B、D

3.A、E

4.A、B、C、E

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.

0.6；

4.

92.8；

33.

7.9；

0.

84.

1.2；

1.

25.

1.0×10³kg/m³；减小

6.G/gV-ρ酒精gV；G/G-F₁×G-F₂/G-F₁

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（√）

4.（×）

5.（√）

五、简答题

1.阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力表达式F浮=G排=ρ液gV排

2.密度计是利用漂浮条件工作的，根据F浮=G，即ρ液gV排=ρ计gV计，所以ρ液=ρ计V计/V排，通过测量V计和V排可以计算液体密度

3.通过向水箱中注水或排水改变潜水艇的平均密度来实现浮沉上浮时排水减少自重，使平均密度小于水；下沉时注水增加自重，使平均密度大于水

六、分析题

1.

（1）F浮=

1.6N；

（2）V露=40cm³；

（3）F下=

1.6N

2.

（1）F浮=4N；

（2）F示=6N；

（3）物体下沉理由ρ物ρ酒精，物体将漂浮，但开始阶段会下沉到漂浮位置

七、综合应用题

1.

（1）F浮=2N；

（2）F示=6N；

（3）F下=2N；

（4）V排=200cm³；

（5）F底=2N

2.

（1）F浮=

1.8N；

（2）V露=150cm³；

（3）F下=

1.8N；

（4）F上=0N；

（5）F净=

1.8N。