第十章 浮力 单元测试
（满分：100分 时间：60分钟）
一、单项选择题（36分）
1. 将重为5N的小球放入盛满水的溢水杯中，溢出重为3N的水，小球受到的浮力（ ）
A．可能等于2N B．可能等于4N C．一定等于3N D．一定等于5N
【答案】C
【详解】根据阿基米德原理可知小球受到的浮力F浮=G排=3N
故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
2. 小明煮咸鸭蛋时发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底、有的浮在水面（如图所示），则甲、乙两个咸鸭蛋的密度（ ）
A．甲＝乙 B．甲＞乙 C．甲＜乙 D．无法判断
【答案】C
【详解】由题图知甲漂浮，乙沉在水底，沉在水底的咸鸭蛋密度大于水的密度，浮在水面上的咸鸭蛋密度小于水的密度，故甲的密度小于乙的密度，即ρ甲＜ρ乙，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3. 2023年12月18日，全球最先进，也是我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船正式命名为“梦想”号，总长179.8米、宽32.8米，续航力15000海里。下列有关说法正确的是（ ）
A．“梦想”号静止在海面时，排开海水的质量大于自身质量
B．“梦想”号满载时，受到的浮力最大
C．“梦想”号满载时，受到的浮力大于它排开液体所受的重力
D．“梦想”号从长江口驶向东海时，其排开液体的体积不变
【答案】B
【详解】A．“梦想”号静止在海面时，受到的浮力大小等于船的重力，根据阿基米德原理可知受到的浮力大小等于其排开水的重力，所以，其排开水的重力等于船的重力，则船排开海水的质量等于船自身质量，故A错误；
B．“梦想”满载时，船的重力最大，由于受到的浮力大小等于船的重力，则受到的浮力最大，故B正确；
C．“梦想”满载时，根据阿基米德原理，受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力，故C错误；
D．“梦想”号从长江口驶向东海时始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变，由于海水密度大于江水密度，根据F浮=ρ液gV排 可知，则轮船排开海水的体积减小，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，A、B、C是用不同材料制成的三个体积相同的实心球，它们分别静止在液体中的不同位置上，则（ ）
A．A球受到的浮力大 B．B球受到的浮力大
C．C球受到的浮力大 D．A球的密度最大
【答案】C
【详解】ABC．三球的体积相等，由图知，C球悬浮，排开水的体积等于球自身的体系，而AB球漂浮，排开液体的体积小于球自身的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，C球受到的浮力最大，故AB不符合题意，C符合题意；
D．C球悬浮，说明C的密度等于液体的密度，即，而AB球漂浮，说明两球的密度小于液体的密度，即，，所以 C球的密度最大，故D不符合题意。
故选C。
5. 建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是潜水艇在海中漂浮、下潜、悬浮的过程，下列分析正确的是（ ）
A．潜水艇主要是利用了空心的办法实现“浮沉”的
B．潜水艇通过将水仓中的水排出，以实现下潜
C．潜水艇从漂浮到悬浮时，其受到的浮力变小
D．潜水艇下潜时，下表面受到的水的压强变大
【答案】D
【详解】A．潜水艇是通过改变自身重力来实现浮沉，故A错误；
B．潜水艇通过将水仓中的水排出，以实现上浮，故B错误；
C．由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮=ρ液gV排 可知，潜艇悬浮时所受浮力大，故C错误；
D．根据p =ρgh可知，潜水艇下潜时，下表面受到的水的压强变大，故D正确。
故选D。
6. 将重为3 N，体积为4×10-4 m3的物体投入一装有适量水的烧杯中，当物体静止时，下列判断正确的是（ ）
A．物体悬浮，F浮= 3 N B．物体漂浮，F浮= 4 N
C．物体漂浮，F浮= 3 N D．物体沉底，F浮= 4 N
【答案】C
【详解】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮，由物体的浮沉条件可知，当物体静止时，浮力为F浮=G=3N
故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
7．小华用盐水清洗水果时，把苹果和李子浸入水中，静止后观察到的现象如图所示，苹果处于漂浮状态，李子处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ）
A．两水果受到的浮力一定相等
B．两水果的密度不等，苹果的密度大
C．李子底部受到水的压强比苹果底部的大
D．两水果的重力不等，李子的重力大
【答案】C
【详解】A．由于不知道苹果和李子排开水的体积关系，根据F浮=ρ液gV排可知，无法判断苹果和李子受到的浮力关系，故A错误；
B．根据题意可知，苹果处于漂浮状态，则苹果的密度小于水的密度；李子悬浮时，则李子的密度等于水的密度；所以苹果的密度小于李子的密度，故B错误；
C．由图可知，李子底部的深度大于苹果底部的深度，根据p=ρgh可知，李子底部受到盐水的压强比苹果底部的大，故C正确；
D．苹果处于漂浮状态，苹果的重力等于受到的浮力，李子悬浮时，李子的重力等于受到的浮力，由于不知道苹果和李子受到浮力的大小关系，所以无法判断苹果和李子的重力关系，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，将一个空心铁球浸没入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，则（ ）
A．大块的将下沉，小块的将上浮 B．大块的将上浮，小块的将下沉
C．两块都将上浮 D．两块都将下沉
【答案】B
【详解】空心铁球悬浮在某液体中，说明物体的密度与液体的密度相同，将它沿图示虚线切为大小不等的两块后，小块为实心，小块密度大于液体的密度，大块仍为空心，切除部分实心后密度减小，密度小于液体的密度，所以大块将上浮，小块将下沉，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
9. 盐水选种是古代我国劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（ ）
A．良种所受浮力小于重力，次种所受浮力大于重力
B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大
C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水
【答案】B
【详解】A．良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误；
B．若良种和次种的体积相同，良种排开的水的体积大，由F浮=ρ液gV排 知道，良种受到的浮力较大，故B正确；
C．若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度，所有种子将漂浮，无法选种，故C错误；
D．更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，水平桌面有一个盛满水的烧杯，小美在烧杯中缓慢放入一个质量为300g、体积为500cm3的物体，下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．物体会悬浮在水中 B．物体受到的浮力为3000N
C．溢出水的质量等于300g D．溢出水的体积为500cm3
【答案】C
【详解】A．物体的密度为
因为物体密度小于水的密度，所以，物体漂浮在水面上，故A正确；
B．漂浮时，浮力等于重力，浮力为
故B错误；
C．漂浮时，浮力等于重力，浮力等于其排开的水的重力，根据G=mg可知，物体的质量等于排开的水的质量，即排开的水的质量为300g，故C正确；
D．物体漂浮在水面上，溢出水的体积要小于物体的体积，即小于500cm3，故D错误。
故选C。
11．如图是长方体下降浸入水槽的过程中，弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是（ ）
A．长方体重18N
B．长方体受到水的浮力方向为竖直向上
C．长方体受到的最大浮力是12N
D．h=4cm时，长方体受到的浮力是15N
【答案】D
【详解】A．由图示知，AB段，下降高度变化，弹簧测力计的示数不变，说明长方体未浸入水中，测力计测量的是长方体的重力为18N，故A正确，不符合题意；
B．浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的，方向竖直向上，故B正确，不符合题意；
C．图示中，BC段，下降高度增大，测力计示数变小，说明浮力变大，CD段，下降高度变大，测力计示数不变，说明长方体浸没水中，排开水的体积最大，所受的浮力最大，据称重法知，长方体受到的最大浮力F浮=G-FD=18N-6N=12N
故C正确，不符合题意；
D．由图示知，h=4cm时，测力计的示数为15N，长方体所受的浮力F浮1=G-F1=18N-15N=3N
故D错误。故选D。
12. 如图，水平桌面上有一个装满酒精的溢水杯，将重力为1.1N的小球放入溢水杯，小球沉底，并测得溢出的酒精重力为0.8N，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg，则小球的密度为（ ）
A．0.9×103kg/m3 B．1.1×103kg/m3 C．1.15×103kg/m3 D．1.3×103kg/m3
【答案】B
【详解】小球的质量为
小球的体积等于溢出酒精的体积
小球的密度为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题（每空1分，共计24分）
13．如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 （选填“小于”“等于”或“大于”）上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，西江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 N，重200N的木块漂浮在水面，它的下表面受到水的压力为 。
【答案】 大于 0 200N
【详解】根据p=ρgh，下表面的深度大于上表面的深度，因此下表面的压强大于上表面的压强。根据F=pS，物体上下表面大小一样，因此下表面受到液体向上的压力大于上表面受到液体向下的压力。
由于桥墩的下表面在地底下，不受水向上的压力，因此不受浮力，浮力为0。
重200N的木块漂浮在水面，其上表面不受水的压力，根据压力差法，物体受到的浮力等于下表面的压力，因此下表面受到水的压力为200N。
14. 在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490g，用弹簧测力计测量浸没在水中的王冠的重力时，测力计的示数为4.5N，则这顶王冠受到的浮力大小为 N，浮力的方向是 ；它排开的水的质量为 g。（g取10N/kg）
【答案】 0.4 竖直向上 40
【详解】王冠的质量为490g，王冠受到的重力为G=mg=490×10-3kg×10N/kg=4.9N
由称重法可知，王冠受到的浮力大小F浮=G-F示=4.9N-4.5N=0.4N
浮力的方向总是竖直向上的。
由阿基米德原理可知F浮=G排=m排g=0.4N
它排开的水的质量为
15. 如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球体积膨胀到一定程度，徐徐升空，则气球内的气体密度 ，气球所受浮力 （以上两空填“变大”“变小”或“不变”）；当体积为的热气球悬浮在空中，热气球及吊篮和乘客的总重是 N。（空气密度ρ空=1.3kg/m3，g取10N/kg））
【答案】 变小 不变 7800
【详解】[1]热气球内部气体温度升高，其气体体积增大，则气体内的空气密度减小。
[2]热气球徐徐升空时，其体积不变，排开空气的体积不变，所受的浮力不变，而气球内部体积膨胀时，热空气从球口流出，球内气体质量减小，重力减小，小于浮力，所以升空。
[3]热气球悬浮在空中时，所受的浮力等于自身的总重力。据F浮=ρ空气gV排得
热气球及吊篮和乘客的总重
16．某轮船的标准排水量57吨，则此时它所受的浮力方向 ，大小 N，若它从海洋驶入长江时，所受浮力 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （ρ海水>ρ江水，g=10N/kg）
【答案】 竖直向上 5.7×105 不变
【详解】浮力的方向与重力方向相反，总是竖直向上。
某轮船的标准排水量57吨，则此时它所受的浮力大小
若它从海洋驶入长江时，它始终处于漂浮状态，所受浮力总是等于重力，重力不变，浮力不变。
17. 小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为300g，体积为4×10-4m3的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为 N，松手后苹果将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），最后静止时，苹果受到的浮力是 N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】 4 上浮 3
【详解】[1]当苹果浸没在水中时，排开水的体积就等于苹果的体积，即
V排＝V物＝4×10−4m3所以此时苹果受到的浮力
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N
[2]题中已给出苹果的质量
m＝300g＝0.3kg则苹果受到的重力为
G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N因为G [3] 最后苹果静止时，会漂浮在水面，此时受到的浮力 F浮＇=G=3N 18．弹簧测力计下挂一长方物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐进入水中如图（甲），图（乙）是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像。从图像可知，物体的重力是 N；物体受到的最大浮力是 N。物体的密度 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 9 4 2.25×103 【详解】[1]由图乙知，下降高度为0时，弹簧测力计示数F为9N，此时物体未浸入水中，重力为9N。 [2]图乙中，物体下降高度为8cm后，测力计的示数保持为5N，则物体已经浸没水中，排开水的体积最大，所受的浮力最大为F浮=G-F示=9N-5N=4N [3]物体浸没时，排开水的体积等于自身的体积，据阿基米德原理得，物体的体积 物体的密度 19．把两个完全相同的小球分别放入盛满水的溢水杯甲和盛满某种液体的溢水杯乙中，静止时的状态如图所示，甲杯中溢出水4N，乙杯中溢出液体4.8N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） （1）小球在甲、乙两种液体中受到浮力大小关系是F甲 F乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）小球受到重力为 N； （3）计算出甲杯中小球排开水体积是 。 【答案】 < 4.8 4×10-4m3 【详解】（1）依题意得，甲杯中溢出水4N，乙杯中溢出液体4.8N，由阿基米德原理得，小球在甲、乙两种液体中受到浮力大小分别为F甲=G排甲=4N，F乙=G排乙=4.8N，故F甲＜F乙 （2）小球在乙杯中漂浮，受到重力和浮力作用，重力浮力大小相等，都为4.8N。 （3）由阿基米德原理得，甲杯中小球排开水体积是 20. 小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。 （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在 刻度线上。 （2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为3.6N；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为 N。 （3）水的密度为1×103kg/m3，则可算出酱油的密度为 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 0/零 0.6 1.2×103 【详解】（1）根据弹簧测力计的使用规范可知，在使用弹簧测力计进行测量前，应先对弹簧测力计进行“调零”，即把弹簧测力计的指针调至“0”刻度线处。 （2）由图可知，该弹簧测力计的分度值为0.2N，指针在弹簧测力计的第三小格处，故此时弹簧测力计的示数为0.6N。 （3）当装有酱油的塑料袋浸没在水中时，根据酱油的受力分析可知，此时酱油的浮力 根据F浮=ρ液gV排可知，酱油排开水的体积 根据可知，酱油的质量 由于装有酱油的塑料袋是浸没在水中，故酱油的体积等于塑料袋排开水的体积，根据ρ=m/V可知，酱油的密度 三、作图题（每题2分，共4分） 21. 在图中画出重6N的小球所受浮力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】由图可知，小球漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，此时小球受到的浮力等于重力，浮力方向竖直向上，如图所示。 22．一个气球被细绳牵引着处于静止状态，如图所示，请画出这个气球受到的浮力及重力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】气球受到的浮力方向竖直向上，重力竖直向下，浮力大于重力，作用点都在气球的重心，如图所示。 四、实验题（每空2分，共24分） 23．如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮= N； （2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度 （选填“无关”或“有关”）； （3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与 和 有关； （4）经进一步计算可知物体体积V= m3，物体的密度ρ= kg/m3。 【答案】 0.5 无关 液体的密度 物体排开液体的体积 【详解】（1）由图A可知物体的重力是2N，由图C可知物体浸没在水中的拉力是1.5N，物体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F3=2N-1.5N=0.5N （2）由图ACD可知，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，在水中的深度不同，弹簧测力计示数相同，浮力的大小相同，则浮力的大小与深度无关。 （3）由图ABC可知，液体的密度不变，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力大小不同，说明浮力大小与排开液体的体积有关；由ADE可知，物体排开液体的体积相同，只有液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力大小不同，由此可得：物体在液体中所受浮力的大小跟液体的密度有关。 （4）物体的体积 物体的密度 24. 小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 （1）将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N，然后将物块部分浸入水中，当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N； （2）接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 ； （3）然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关，并通过计算得出所用盐水密度为 ；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 ；（g取10N/kg） （4）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由： 。 【答案】 0.3 越大 无关 1.1 不变 没有控制物体排开液体的体积相同 【详解】（1）将物块部分浸入水中时，当测力计示数如图甲所示时，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.4N，则浮力 （2）由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，由此可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 （3）物体的重力为2.7N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N，物体受到的浮力 排开水的体积 当物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力 物体排开盐水的体积等于排开水的体积，盐水的密度 在实验前，弹簧测力计并未调零，由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差，所以计算得到的浮力是准确的，则算出的盐水密度不变。 （4）要探究物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关，需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同，小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，则在改变深度的同时，物体排开液体的体积也改变了，故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体积相同。 五、计算题（每题6分，共12分） 25．如图所示，水平桌面上的盛水烧杯底面积为100cm2，将质量为1kg的正方体木块放入烧杯中静止时，木块的一半体积浸在水中。（水的密度为ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）此时木块所受的浮力； （2）木块的体积； （3）木块的密度。 【答案】（1）10N；（2）2×10﹣3m3；（3）0.5×103kg/m3 【详解】（1）由题意可得，当木块漂浮时有F浮=G木=m木g=1kg×10N/kg=10N （2）由F浮=ρ水gV排可得 木块的一半体积浸在水中，则木块的体积 V木=2V排=2×1×10-3m3=2×10-3m3 （3）根据ρ=m/V可得 答：（1）此时木块所受的浮力为10N； （2）木块的体积为2×10﹣3m3； （3）木块的密度为0.5×103kg/m3。 26. 如图所示，是小华同学测量某种液体密度的过程，请你根据实验数据，g取10N/kg。求： （1）小石块的质量； （2）小石块的体积； （3）液体的密度。 【答案】（1）0.3kg；（2）1×10-4m3；（3）0.8×103kg/m3 【详解】（1）由图可知，G石=3N，由G=mg得玻璃杯和水的总质量 （2）由图对小石块在水中受力分析后可知，小石块浸没在水中受到的浮力为 F浮水=G石-F示水=3N-2N=1N 因为小石块浸没在水中，再由F浮=G排=ρ液gV排得，小石块的体积为 （3）由图对小石块在液体中受力分析后可知，小石块浸没在液体中受到的浮力为 因为小石块浸没在液体中，所以 V排液=V石=1×10-4m3 再由F浮=G排=ρ液gV排得，液体的密度为 答：（1）小石块的质量为0.3kg； （2）小石块的体积1×10-4m3； （3）液体的密度0.8×103kg/m3。