物体的沉与浮练习题.doc

物体的沉与浮
一、基础知识训练
1．停在海里的小游艇总重2.06 ×104N，它受到的浮力大小为_________N；它排开海水的体积为___________m3（海水的密度海水=1.03×103kg／m3，取 g=10N／kg）。（题型二）
2．一小球所受的重力为5N．体积为 5 × 10-4 m3。将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_________N（取 g=10N／kg），浮力的方向是________。放开手后，小球
图10-1
将 （填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。（题型一）
10-2
3．我国农民常用盐水浸泡法来选种，如图10-1所示。在浓度适宜的盐水中，饱满的种子沉在底部是因为________，干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为_________．（题型三）
4．如图10-2所示，浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力Fl小于鸡蛋的重力．现将适量的浓盐水倒入烧杯中，鸡蛋所受的浮力为F2，则Fl与F2的大小关系为　（　　）（题型二）
A．Fl＜F2　　　B．Fl＝F2 C．Fl＞F2　　D．无法确定
5．轮船从内河航行到大海时，船将（ ）（题型三）
下沉一点； B．上浮一点； C．不变； D．无法判定。
6．关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）（题型三）
A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B．气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C．密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D．密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
7．“死海不死”的故事说的是……“将奴隶和俘虏扔进海里，可他们都漂浮在海面上—………”。以下是几位同学对该现象的解释，其中正确的是（ ）（题型二）
A．奴隶和俘虏是被水平仍进海里的
B．海水的密度等于人体的密度，人在海里自然漂浮
C．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总大于其重力
D．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力等于其重力
8．把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）（题型一）
A．物体上浮，F浮= 6N B．物体悬浮，F浮= 5N
图10-3
C．物体漂浮，F浮= 5N D．物体沉在水底，F浮= 6N
9．如图10-3，将边长为a的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，设水的密度为ρ水，木块静止时，从杯中溢出水的质量为m 。根据以上条件，求出五个与木块有关的物理量（木块面积、体积除外）。
二、综合提高训练
1．一个实心物体，放在水中静止时，有2/5 的体积露出水面，则该物体的密度是____________kg／m3。（题型二）
2．有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出______g酒精（酒精密度是0.8×103kg/m3，水的密度是1.0×l03kg/m3，木块的密度是0.5×103kg/m3）．（题型二）
图10-4
3．如图10-4所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，则：小球质量是________g，甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲 ：ρ乙 ________4 ：5（选填“＞”“=”或“＜”＝
图10-5
4．甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体中的情况如图10-5所示，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度ρ甲 ρ乙（填“大于”“小于”或“等于”）（题型二）
图10-6
5．如图10-6所示，同一物体浸在甲液体中悬浮（图a），浸在乙液体中漂浮（图b）。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小，及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小，可以确定正确的是（ ）（题型二）
A．F甲 = F乙，ρ甲 = ρ乙 B．F甲 = F乙，ρ甲 ＜ ρ乙
C．F甲 ＜ F乙，ρ甲 = ρ乙 D．F甲 ＞ F乙，ρ甲 ＞ ρ乙
图10-7
6．在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图10-7所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系，有（　　）（题型三）
A．浮力增大，＝　　　　　　　B．浮力减小，＝
C．浮力不变，＞　　　　　　　D．浮力不变，＜
7．两实心球a、b的密度之比为4∶3，体积之比为1∶2，放入水中静止后所受浮力之比为2∶3，则可能是　（　　）（题型一）
A．两球均沉入水底　　　　　　　B．两球均漂浮在水面上
C．a球下沉，b球漂浮　　　　　 D．a球漂浮，b球下沉
图10-8
8．如图10-8所示，一块0℃的冰放在盛有0℃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，则当冰完全熔化为0℃的水后，容器中水面的位置将（ ）（题型二）
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
图10-9
9．三个完全相同的实心铜球，分别在如图10-9所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力分别为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（ ）
（题型二）
A．F甲= F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙
C．F甲= F乙＜F丙 D．F丙＜F甲＜F乙
10．曾经有人向诺贝尔奖获得者、一位著名科学家求教一道题，题意大致如下：池中有一条船，船上装有石头，如果把船上的石头投入水中，池内水位将如何变化？这位科学家立刻判断水面会上升，因为船中石头投入水中后，池水因为石头占去一定体积而“膨胀”，水位应该上升。事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了，此事因而成为名人的一则趣闻，请分析一下他到底错在何处？（题型二）
11．已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的，某同学设计并进行了以下实验：

(1)把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的液面由60mL处升高到90mL处（已知酒精的密度是0.8 × 103 kg/m3）；
(2)再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的水面由60mL处升高到87mL处。由以上实验数据，可推知该塑料小球的质量是_________kg，组成该小球的材料是____________。（题型一）
甲 乙
12．为了测出普通玻璃的密度，小明同学利用一个普通玻璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水．做了如下实验：
 （1）在量筒内倒入50cm3的水；
 （2）让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上（如图甲所示），此时水面与80cm3刻线相平；
 （3）让小瓶口朝下沉没水中（如图乙所示），这时水面与62cm3刻线相平．则根据以上测出的数据可知：小瓶漂浮在水面时，它排开水的体积＝_______；制造小瓶的玻璃的密度＝________．（题型二）

13．如图甲所示，一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上，其侧壁有一溢水口C，容器内的液面恰好与溢水口C齐平．先将一个由均匀材料制成的船形物A开口向上放入容器中，当船形物漂浮。在液面上（如图乙所示），从溢水口溢出液体的体积为V；然后使船形物A反转90°，当它浸没在液体中后容器内的液面下降了h（在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体未溢出）．已知圆柱形容器的底面积为S，液体的密度为，
则（1）船形物A的质量mA＝__________；
 （2）组成船形物A材料的密度＝________．（题型二）
14．一方形木块体积为2.6×l0－3m3，放入盛有清水的圆柱形容器中，木块浸入水中部分的体积是1.56×10－3m3，容器的底面积为9×l0－2m2．（＝1.0×l03Kg/m3，g取10N/Kg）求：  ①木块受到的浮力；
   ②木块的质量和密度；
   ③木块放入后，容器底部受到水的压强增加多少？

15．旅游用的游艇上常常备有救生衣（一种颜色比较鲜艳的背心，并用密度比较小的发泡材料做成内胆），请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣：①按能救护的人的质量为80Kg设计；②为了保护人的安全，穿上该救生衣能使人的10％的体积露出水面；③发泡材料的密度为0.01×103Kg/m3；④做救生衣的面料及其他辅料的质量不计；⑤人的密度可近似地取1×103Kg/m3．
  请回答：
（1）为什么要用颜色比较鲜艳的面料来做救生衣？
（2）计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量．

16．小明用实验测量粗细均匀竹棍的横截面积。他用短细线在竹棍的下端系一小石块，然后将它们放到水中，竹棍竖直立在水中，水面距竹棍上端16.8cm；再将系石块的竹棍放到煤油中，竹棍竖直立在煤油中，煤油的液面距竹棍上端9.8cm，两次实验中石块都不跟容器底接触。已知竹棍长40cm，质量是24g，石块的质量是18g，煤油的密度是水的密度的。由上述所给条件求
（1）细竹棍的横截面积。（2）石块的密度。（题型二）

基础知识训练
1．2.06 ×104 2 2．5 竖直向上 悬浮
3．浮力小于重力（或＞） 浮力等于重力（或＜＝
4．A 5．B 6．B 7．D 8．C
9．①木块漂浮时受到的浮力F浮=mg；
②木块的重力G木=F浮= mg；
③根据浮力产生的原因，可求得木块底部受到水的压力F= F浮= mg；
④木块的质量m木=m；
⑤；
⑥木块排开水的体积；
⑦木块露出水面的体积；
⑧木块浮在水面时，木块底部受到的压强

综合提高训练
1．0.6×103 2．10 3．50 < 4．大于 大于
5．B 6．C
7．B 提示：浮力之比恰好等于它们的重力之比，所以可能a、b都漂浮，或a悬浮、b漂浮
8．A 提示：冰熔化前所受的浮力冰不等于重力
9．B
10．这位科学家的粗略分析中忽略了一点，在石头未投入水池前，石头借助小船的结构漂浮在水面上，其受力满足F浮=G石，式中的F浮为由于石头在船上，使漂浮的船因此而多受到的那部分浮力。由ρ水gV排=ρ石gV石可得漂浮的船上由于石头而多排开的液体体积
而投入水池后，石头下沉，，所以池水水位应该是下降的。
11．0.027kg 材料是聚丙烯 析：小球在酒精中静止不动时，V1排=30cm3，受到的浮力F1浮=0.24N；小球在水中静止不动时，V2排=27cm3，受到的浮力F2浮=0.27N。确定小球在酒精和水中的状态是解决本题的关键。讨论：（1）如果小球在酒精中漂浮，则它在水中一定液漂浮。小球在酒精和水中的浮力应相等，但F1浮<F2浮。故小球不可能在酒精中漂浮；（2）如果小球在酒精中悬浮，则它在水中应漂浮，小球在酒精和水中的浮力应相等，但F1浮<F2浮。故小球不可能在酒精中悬浮。所以小球在酒精中肯定沉底，则V球=V1排=30cm3。小球在水中的V2排=27cm3<V球，说明小球在水中漂浮。故G球=m球g=F2浮=0.27N，m球=0.027kg。。查表可得小球聚丙烯制成。
12． 30cm3 2.5×103kg/m3 析：根据题意，漂浮时V排=80-50=30cm3，又F浮=G，则ρ水gV排=mg，代入数据可得试管的质量m=30g。试管下沉，=62-50=12cm3，即试管的玻璃体积V玻==6cm3，则玻璃的密度。
13．（1）V  （2）
14．解：（1）F＝＝1.0×103×10×1.56×10－3N＝15.6N
  （2）木块所受浮力与重力相等，F＝mg ∴ m＝＝kg＝1.56kg
  ＝＝kg/m3＝0.6×103kg/m3
  （3）△p＝＝Pa＝1.7×102Pa

15．（1）比较鲜艳的颜色，如红色或黄色，能见度比较好，当发生事故时，很远的地方就能看到．X
  （2）设人的质量为m人，救生衣的发泡材料的最小质量为，由浮沉条件得
　　＝G            　　　　　　　　　　　①
　　＝＋       　　　　　　　　   ②
　　G＝＋          　　　　　　　　  ③
　　＝g，＝g        　　　    ④
　　＝＝·    　　　　　  ⑤
　　＝＝·     　　　　　  ⑥
　　得     ＝  　　　　　　　 　　 ⑦
　　　　　　　　＝0.08（kg）　　　　　　     ⑧
16．设石块的体积为V，竹棍的横截面积为S，石块和竹棍的总质量M＝m1＋m2＝42g．
  在水中，有（V＋h1S）＝Mg     ①
  在煤油中，有：（V＋h2S）＝Mg  ②
  由①②消V得：（h2－h1）S＝
  S＝＝＝1.5cm2
  由①式得：V＝－h1S＝－23.2cm×1.52＝7.2cm3
  石块密度－＝2.5g/cm3＝2.5×103kg/m3