人教版2022年初中物理浮力基础知识点归纳总结.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年初中物理浮力基础知识点归纳总结年初中物理浮力基础知识点归纳总结 单选题 1、放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器（容器质量不计）底面积为104m2，将一体积为2 104m3的木块放入水中静止时，有15体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中错误的是（已知：水的密度为水=1.0 103kg/m3，=10N/kg）（）A木块的密度为0.8 103kg/m3 B木块漂浮时排开水的质量为160g C浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N D甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等 答案：C 解析：A木块的浮力 浮=水排=1 103kg/m3 10N/kg45 2 104m3=1.6N 木块的密度 物=浮物=1.6N10N/kg 2 104m3=0.8 103kg/m3 2 故 A 正确，不符合题意；B木块漂浮时排开水的重力 排=浮=1.6N 木块漂浮时排开水的质量为 排=排=1.6N10N/kg=0.16kg=160g 故 B 正确，不符合题意；C浸没水中时，木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡，细线对木块的拉力为0.6N =浮 物=浮 浮=1 103kg/m3 10N/kg 2 104m3 1.6N=0.4N 故 C 错误，符合题意；D甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力，容器底面积不变，故容器对水平桌面的压强相等，故 D 正确，不符合题意。故选 C。2、如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出，物体的底面积为 20cm2，杯子的底面积为 100cm2，拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是（）物体的密度为 2.5g/cm3 t1s 时，水对杯底的压力为 24N 物体上升的速度为 8cm/s 当物体有一半露出水面时，受到的浮力为 1N 3 ABCD 答案：C 解析：由图像可知，物体完全露出水面后，绳子的拉力即物体的重力 G5N，未露出水面时，物体受到的拉力F3N，所以浸没时物体受到的浮力 F浮GF5N3N2N 由F浮水gV排得物体的体积 VV排浮水=2N1103kg/m310N/kg210-4 m3 物体的质量 m=5N10N/kg0.5kg 所以物体的密度=0.5kg210-4m32.5103kg/m32.5g/cm3 所以正确；和根据图像可得下图：4 t0s 时长方体物体沉在杯底，t2s 时长方体物体上表面到达水面，t3s 时长方体物体下表面离开水面；由图像可以知道，物体露出水面的整个过程用时 t3s2s1s 因为长方体物体体积 V210-4 m3200cm3 则长方体物体的高度 h物=200cm320cm210cm 此时，因为长方体物体离开水面，水面下降高度为 h排杯=200cm3100cm22cm 以物体上表面为标准，物体露出水面的整个过程向上移动的距离为 shh10cm2cm8cm 所以物体的运动速度 v=8cm1s8cm/s 则物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离 svt28cm/s2s16cm 则最初水的深度 hs+h16cm+10cm26cm0.26m 5 由图像可以知道，当t1s 时，长方体物体处于浸没状态，水的深度不变，所以水对容器底的压强 pgh1103kg/m310N/kg0.26m2.6103Pa 水对容器底的压力 FpS杯2.6103Pa100104 m226N 故错误，正确；当物体有一半露出水面时，物体受到的浮力 F浮水gV排1103kg/m310N/kg0.52104 m31N 所以正确。综上可知正确。3、如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（）A向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B海水中水平游动时，受到海水的压强变小 C对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D对背心进行充气后，受到海水的浮力变小 答案：A 解析：A向海底下潜过程中，深度增加，根据p=gh，受到海水的压强变大，故 A 正确；B海水中水平游动时，深度不变，根据p=gh，受到海水的压强不变，故 B 错误；6 CD对背心进行充气后，排开液体体积变大，根据F浮=gV排可知，浮力变大，对背心进行放气后，排开液体体积变小，浮力变小，故 CD 错误。故选 A。4、2021 年 4 月 23 日，海军三型主战舰艇长征 18 号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列如图所示，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察。针对新入列舰艇的说法正确的是（）A大连舰、海南舰受到的重力小于其浮力 B长征 18 号潜艇下潜时，受到的浮力和压强都增大 C当海南舰上舰载直升机起飞后，该舰排开水的体积会减小 D长征 18 号潜艇受到的重力等于其浮力时，该艇一定处于漂浮状态 答案：C 解析：A大连舰、海南舰在水中处于漂浮状态，受到的重力等于其浮力，故 A 错误；B潜艇下潜的过程中，水的密度 水不变，所处深度h增大，根据水可知，当潜艇下潜时，它受到的压强变大，又因为排开水的体积V排不变，根据浮水排可知，受到的浮力不变，故 B 错误；C海南舰始终漂浮于水面上，由漂浮条件可知，浮力等于重力，即F浮G，当舰载直升机起飞后，海南舰的重力G减小，因海南舰仍处于漂浮状态，故所受浮力F浮要减小，因浮力减小，由阿基米德原理浮水排可知，排开水的体积减小，故 C 正确；D 长征 18 号潜艇受到的重力等于其浮力时，该艇可能处于漂浮状态，也可能处于悬浮状态，故 D 错误。7 故选 C。5、质量相等的甲、乙两只小球，分别漂浮在酒精和水中，且 酒精水、甲乙。则（）A甲球的体积较小 B甲球受到的浮力较小 C两小球排开液体的质量相等 D两小球排开液体的体积相等 答案：C 解析：A质量相等的甲、乙两只小球，因为 甲乙 由=可知两球的体积 V甲V乙 故 A 不符合题意；BCD根据G=mg可知它们的重力相等，甲乙漂浮在酒精和水中，根据漂浮条件可知浮力等于重力，由于两球重力相等，所以浮力相等，根据阿基米德原理可知它们排开液体的重力相等，由G=mg可知它们的排开液体的质量相等，因为 酒精水 由=可知两小球排开液体的体积不相等，故 C 符合题意，BD 不符合题意。故选 C。6、弹簧测力计上挂一重为 9 牛的金属块，当金属块体积的三分之一浸入水中静止时，测力计的示数为 6 牛。若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部，测力计的示数为（）A9 牛 B6 牛 C3 牛 D0 牛 答案：D 解析：8 金属块受到的浮力 F浮=G-F示=9N-6N=3N 因为金属块体积的三分之一浸入水中静止，由浮=液排知道，所以金属块的体积 13=排=浮水=3N1.0 103kg/m3 10N/kg 解得=3浮水=3N 31.0 103kg/m3 10N/kg 当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时，所受浮力为 =水=1.0 103kg/m3 10N/kg 3N 31.0 103kg/m3 10N/kg=9N 则测力计的示数 F拉=G-F=9N-9N=0N 故 D 正确。故选 D。7、如图所示，自制浮力秤是由轻质塑料桶和配重组成，其中P、Q为自制浮力秤上的两根刻度线，其中一根是空浮在水中时液面重合，另一根是装入 1N 的钩码时的刻度线，现在自制浮力秤中放入某物体，此时浮力秤静止于水中的液面到Q、P的距离相等。下列分析不正确的是（）A加入配重的目的是增加浮力秤的稳定性 9 B该浮力秤静止在水中时浮力与重力相等 CQ点是装入 1N 钩码时的刻度线 D用直径更大的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度 答案：D 解析：A加入配重的目的是降低重心，增加浮力秤的稳定性，故 A 正确，不符合题意；B密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力等于重力，故 B 正确，不符合题意；C根据浮力秤漂浮时浮力等于重力知当装入 1N 钩码时重力增大，浮力也增大，根据浮=液排知排开液体的体积增大，浮力秤浸入体积更大，浸入深度更大，所以Q点是装入 1N 钩码时的刻度线，故 C 正确，不符合题意；D根据题意可得 =排 1 排 2=在一定时，要使变大，应减小S即可，即用直径更小的秤体，可以使PQ间距变大，提高精度，故 D 错误，符合题意。选 D。8、如图所示，物理小组利用体积为 170cm3 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（水=1.0 103kg/m3，取=10N/kg）（）A模型浸没在水中受到的浮力为 1.7N 10 B模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 C若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 D潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 答案：C 解析：A模型浸没在水中受到的浮力为 浮=排=1 103kg/m3 10N/kg 170 10-6m3=1.7N 故 A 正确，A 不符合题意；B模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故 B 正确，B 不符合题意；C若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故 C 错误，C 符合题意；D潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故 D 正确，故 D 不符合题意。故选 C。9、一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入 A 液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液体的容器中，如图所示。下列判断正确的是（）A甲一定小于乙，甲一定大于B甲一定小于乙，乙一定大于 C甲一定大于乙，乙一定小于D甲一定大于乙，甲一定小于 11 答案：B 解析：A瓶子在两种液体中都是漂浮，则由浮沉条件可知，瓶子在两液体中所受浮力都与重力相等。因塑料瓶质量忽略不计。甲液体中瓶子所受浮力与 A 液体的重力相等，由F浮=液gV排结合重力公式有 甲gV排甲=AgVA 由图知 V排甲VA 则 甲A 故 A 错误；C乙液体中瓶子所受浮力与 A 液体的重力相等，同理有 乙gV排乙=AgVA 由图知 V排乙A 故 C 错误；BD由得出 乙A甲 即 甲A乙B小球所受浮力F甲F乙 C小球所受浮力F甲F乙D两容器底受到液体压强p甲=p乙 答案：A 解析：A小球 A 在甲液体中漂浮，则密度 A甲，小球 A 在乙液体中悬浮，则密度 A=乙，则有 甲乙，故 A 正确；BCA 球在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，A 球受到的浮力均等于 A 球的重力，A 球重力不变，所以 A 球在甲乙两种液体中受到的浮力相等，故 BC 错误；D因为 甲乙，两容器液面相平即容器底部深度h相同，根据液体压强计算公式p=gh可知，p甲p乙，故 D 错误。故选 A。多选题 11、如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为 甲、乙，将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙，则下列关系正确的是（）13 A甲=乙B甲乙CF甲=F乙DF甲F乙 答案：BC 解析：由图示知，鸡蛋悬浮在甲盐水中，则有 鸡蛋=甲，F甲=G鸡蛋 鸡蛋漂浮在乙盐水中，则有 鸡蛋甲，F甲=F乙 故 AD 错误，BC 正确。故选 BC。12、如图，底面积相同的轻质容器甲和乙，内装液体的密度分别为 a和 b。将两个完全相同的物体分别放入液体中，静止时，两容器中的液面恰好相平。物体在 a 液体中悬浮，在 b 液体中漂浮。下列判断正确的是（）A两种液体的密度大小关系是 a b B物体放入前，两容器对水平桌面的压力分别为F甲和F乙，则F甲F浮b 14 D放入物体后，液体对容器底压力的增加量分别为 Fa和 Fb，则 FaFb 答案：ABD 解析：A物体在甲液体中悬浮，则 a=物体在乙液体中漂浮，则 b 两种液体的密度大小关系是 ab 故 A 正确；Ba 排开液体的体积大于 b 排开液体的体积，甲是圆柱形容器，乙是口大低小的容器，两个容器的底面积相等，容器内液面相平，假设将 ab 取出，甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积，所以物体放入前，甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积，因为 a b 由m=V可知液体的质量大小关系 ma mb 由G=mg可知液体的重力大小关系 GaGb 轻质容器甲和乙，不计容器的重力，所以物体放入前，两容器对水平桌面的压力关系为 F甲F乙 故 B 正确；C物体在甲液体中悬浮，受到的浮力等于物体的重力，物体在乙液体中漂浮，受到的浮力等于物体的重力，15 所以此时物体在甲、乙两液体中受到的浮力相等，即 F浮a=F浮b 故 C 错误；D假设两个容器是圆柱形容器，放入物体后，液体对容器底压力的增加量等于物体排开液体的重力，物体在甲、乙两液体中受到的浮力相等，排开液体的重力相等，液体对容器底压力的增加量相等，但是乙容器口大低小，液体对容器底的压力小于液体的重力，所以乙容器中液体对容器底压力的增加量小于排开液体的重力，放入物体后，液体对容器底压力的增加量 FaFb 故 D 正确。故选 ABD。13、水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，装有不同的液体，将两个完全相同的圆柱体 A、B 分别放入容器的液体中，圆柱体静止时的位置如图所示，此时两个容器的液面相平。则下列判断正确的是（）A圆柱体受到的浮力F浮A=F浮B B液体对容器底的压强p甲=p乙 C物体下表面受到液体的压力FAFB D容器对水平桌面的压力F甲F乙 答案：AD 解析：A由图示知，甲图中，A 物体悬浮于液体中 16 F浮A=GA 乙图中，B 物体漂浮在液体中 F浮B=GB 而 A、B 完全相同即 GA=GB 所以 F浮A=F浮B 故 A 正确；BA 物体在甲中排开液体的体积大于 B 物体排开液体的体积，据阿基米德原理得 甲gV排A=乙gV排B 所以 甲乙 而两个容器中的液面相平，据p=gh知 p甲FB 故 C 错误；DA、B 物体放入液体后，两个容器的液面相平，而 17 V排AV排B 那么 V甲V乙 则，两个容器中液体的质量 m甲m乙 所以，容器的总重力 G甲=(m杯+m甲+mA)g G乙=(m杯+m乙+mB)g 则 G甲G乙 容器对水平桌面的压力等于容器的总重力，所以 F甲乙，待木块静止时，两容器液面相平，则下列说法正确的是（）A木块在 A 容器中受到的浮力较大 BA、B 两个容器底部受液体的压强相等 CA 容器盛的是甲液体，B 容器盛的是乙液体 D若 甲乙=21，则木块下表面所受压力之比F甲F乙=11 答案：CD 解析：A由图可知，物体漂浮，浮力等于自身重力，物体的重力相同，受到的浮力相同，故 A 错误；BC由图可知，物体漂浮，浮力相同，A 中物体排开的液体的体积小，根据阿基米德原理F浮=液gV排可知，A中液体的密度大于 B 中液体的密度，则 A 中的是甲液体；B 容器盛的是乙液体；液体的深度相同，根据p=gh可知，甲容器底部受液体的压强大，故 B 错误，C 正确；D物体都处于漂浮状态，根据浮力产生的原因可知，下表面受到的压力等于浮力，所以木块下表面所受压力之比 F甲F乙=11 故 D 正确。故选 CD。综合题 16、2020 年 11 月 10 日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达 10909m。图甲是20 “奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为 20t，其底部装配有质量为 2t 的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影晌，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取 1.0103kg/m3，g取 10N/kg）（1）若在 10909m 深度处，海水产生的压强为 1.1108Pa，此处海水在载人舱外壳 2104m2的面积上产生的压力为多少？()（2）若固体浮力材料质量为 2400kg，密度为 600kg/m3。求：固体浮力材料的体积为多少？()固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？()（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为_N。答案：2.2 104N 4m3 16000N 2.1 105N 解析：（1）1此处海水在载人舱外壳 2104m2的面积上产生的压力为 =1.1 108Pa 2 104m2=2.2 104N 21 故海水在载人舱外壳 2104m2的面积上产生的压力为2.2 104N。（2）23 固体浮力材料的体积为 =2400kg600kg/m3=4m3 故固体浮力材料的体积为4m3；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力 浮=排=1 103kg/m3 10N/kg 4m3=4 104N 自身重力为=2400kg 10N/kg=24000N 浮力与自身重力差为 浮=40000N-24000N=16000N 则浮力与自身重力差为16000N。（3）4 设“奋斗者”号的体积为V船，由题 匀速下沉时 水船+水铁=下沉=船+铁 压载铁全部抛完匀速上升时 水船=上浮=船+两式相加可得，2水船+水铁=2船+铁 解得V船=20.875m3 当抛掉质量为 m 的压载铁后，“奋斗者“号悬浮，则 水船+水铁剩=浮=船+铁剩 铁剩=0.1253 22 则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 浮=船+铁剩=2 105+104=2.1 105 17、如图所示，气象站用缆绳将地面与气象气球连接，利用气象气球上的仪器设备对大气污染进行检测，气象气球（可看作球体，体积V=433）的半径为 4m，球内充氦气，能搭载物体的最大质量为 125kg。（空气的密度空=1.3kg/m3，=3）（1）气球利用搭载的空气质量检测仪对大气环境中的 PM2.5 进行测定，PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5m 的颗粒物。2.5m=_m。（2）如果充满氦气的气球以 3m/s 的平均速度上升 10s，则此过程中浮力对气球做了多少功_？（3）试求充满氦气的气球总重力_？（4）某次探测时，气球上搭载了质量为 65kg 的仪器设备，当充满氦气的气球升至最高点静止时，缆绳拉气球的拉力是多大_？答案：2.510-6 99840J 2078N 600N 解析：（1）1因为 1m=110-6m 所以 2.5m=2.510-6m（2）2气球受到的浮力 F浮=空gV排=1.3kg/m310N/kg433(4m)3=3328N 23 此过程中浮力对气球做的功 W=F浮s=F浮vt=3328N3m/s10s=99840J（3）3充满氦气的气球总重力 G球=F浮-G最大=3328N-m最大g=3328N-125kg10N/kg=2078N（4）4缆绳拉气球的拉力 F拉=G最大-G仪器=m最大g-m仪器g=(m最大-m仪器)g=(125kg-65kg)10N/kg=600N 18、同种物质做成的甲、乙、丙、丁四个金属物体中，有两个是空心的，它们的质量如表 1 所示，体积如图所示。小杭把它们放入装有足够水的池中，四个金属物体（水=1g/cm3）表 1 物体 甲 乙 丙 丁 质量 m/g 3 5 9 3 （1）空心的是_（选填以下对应的字母）A甲 B乙 C丙 D丁（2）在水中静止时沉底的是_（选填以下对应的字母）A甲 B乙 C丙 D丁（3）在水中静止时物体排开水的体积最小的是_（选填以下对应的字母）A甲 B乙 C丙 D丁 答案：BD ABC A 解析：（1）1由=知道，甲、乙、丙、丁四个物体的密度分别为 24 甲=甲甲=3g1cm3=3g/cm3 乙=乙乙=5g2cm3=2.5g/cm3 丙=丙丙=9g3cm3=3g/cm3 丁=丁丁=3g4cm3=0.75g/cm3 由以上计算知道，同种材料制成的甲、乙、丙、丁四个物体，乙丁是空心的。故选 BD。（2）2由于甲、乙、丙的密度都大于水的密度，由浮沉条件知道，在水中静止时会沉底，丁的密度小于水的密度，在水中会漂浮。故选 ABC。（3）3由于甲、乙、丙在水中静止时会沉底，且甲的体积最小，由浮=液排知道，甲、乙、丙中排开水的体积是最小的是甲。又因为甲丁的质量相同，重力相同，而丁漂浮，受到的浮力等于受到的重力，由阿基米德原理知道，排开水的体积大于甲排开水的体积，故在水中静止时物体排开水的体积最小的是甲。故选 A。