第3节 物体的浮沉条件及应用
1．[2013·宜昌] 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 ( )
A．木块受的浮力大
B．石块受的浮力大
C．两者受的浮力一样大
D．条件不足，无法比较
2．[2013·云南] “辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军海军系列，其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨，则满载时其受到的浮力为 ( )
A．6.75×108 N B．6.75×107 N
C．6.75×104 N D．6.75×103 N
3．把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中，放手后，木球悬浮而铝球下沉，静止后它们所受浮力的大小关系是 ( )
A．F木＝F铝 B．F木＜F铝
C．F木＞F铝 D．无法确定
4．把重5 N、体积为6×10－4m3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 ( )
A．物体上浮，F浮＝6 N
B．物体悬浮，F浮＝5 N
C．物体漂浮，F浮＝5 N
D．物体沉在水底，F浮＝6 N
5．“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中 ( )
A．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C．潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D．潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
图10－3－3[来源:学科网ZXXK]
6．[2013·株洲] 如图10－3－3所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，所受浮力为F1，此时水对其底部压强为p1；第二次变为如图乙所示横浮在水面上，所受浮力为F2，此时水对其底部压强为p2；则
( )
A．F1＝F2，p1＞p2 B．F1＞F2，p1＞p2
C．F1＜F2，p1＜p2 D．F1＝F2，p1＝p2
7．如图10－3－4所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上，则台秤的示数 ( )
图10－3－4
A．甲放上时大 B．乙放上时大
C．甲或乙放上一样大 D．无法判断
8．同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图10－3－5所示。由此可知 ( )[来源:Zxxk.Com]
图10－3－5
A．甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B．乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C．甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等
D．乙图中的液体是盐水
9．[2013·泰州] 如图10－3－6甲所示，弹簧测力计示数为5 N，如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2 N。则小球受到的浮力为________ N，小球的体积为__________ cm3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为________ N。(g取10 N/kg)
图10－3－6
10．[2013·庆阳] 将重为5 N的木块放入装水的烧杯中(水未溢出)，静止时木块所受浮力的大小为________ N，方向为____________。放入木块后，烧杯底部所受水的压强比原来________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
图10－3－7
11．如图10－3－7所示，体积相同的A、B两个实心小球静止在水中，A球处于漂浮状态，B球处于悬浮状态，分别用ρA、ρB表示A、B两球的密度，FA、FB表示A、B两球受到的浮力，比较它们的大小，有：ρA________ρB，FA________FB。
12．如图10－3－8所示，放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计，向杯中倒入200 g的水，水深20 cm；再轻轻放入质量为40 g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4 cm(水未溢出，g＝10 N/kg)。求此时：
(1)水对杯子底部的压强为多少？
(2)木块受到的浮力是多少？
(3)杯子底部对水平桌面的压力是多少？
图10－3－8
13. [2013·滨州] 钓鱼常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3 m3，橡皮艇的自重为300 N，为安全起见，该橡皮艇最多承载的质量是多少？(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
图10－3－9
14．有一个实心圆柱形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的读数为10 N，当把物体一半体积浸入水中时，测力计的读数为4 N(g取10 N/kg)。求：
(1)物体的体积。
(2)把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力。
15．[2013·绥化] 如图10－3－10所示，一个实心小球，质量是51 g，放入盛满水的容器中，沉入水底，溢出了0.5 N的水。(g取10 N/kg)求：
图10－3－10
(1)小球受的重力？
(2)小球的体积？
(3)现在将小球放入密度为1.05×103 kg/m3的盐水中，小球在盐水中静止时，受到的浮力是多少？
答案解析
1．B 【解析】 小木块的体积小于大石块，所以浸没在水中时，大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积，根据阿基米德原理公式F浮＝ρgV排可知，大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力，虽然小木块上浮，大石块下沉，但松手时小木块和大石块仍然浸没在水中，所以大石块所受的浮力仍然大于小木块所受的浮力，A、C、D不符合题意，只有B符合题意。
2．C
3．A 【解析】 该舰满载时所受浮力：
F浮＝G排＝m排g＝67500×103 kg×10 N/kg＝6.75×108 N，
故选A。
4．C
5．C
6．A
7．A 【解析】 ∵木块漂浮，
∴F浮＝G木，
∵木块放法不同，但自重不变，
∴木块受到水的浮力不变，即F1＝F2，
∵木块直立浮在水面上，底部距离水面的深度比横浮在水面上的深度大。
∴由p＝ρgh，可知，水对其底部压强：p1＞p2，
故选A。
8．C
9．B
10．3 600 5
【解析】 (1)小球受到的浮力：
F浮＝G－F示＝5 N－2 N＝3 N。
(2)∵F浮＝ρ水gV排，
∴V排＝＝＝3×10－4 m3，
∴物体的体积：
V＝2×3×10－4 m3＝6×10－4 m3＝600 cm3。
(3)∵G＝mg＝5 N，
∴m＝＝＝0.5 kg，
ρ物＝＝≈0.83×103 kg/m3；
∴物体的密度小于水的密度，物体漂浮在水面上，
物体受到的浮力：
F浮′＝G＝5 N。
11．5 竖直向上 变大
【解析】 ∵木块漂浮，
木块受到的浮力：
F浮＝G＝5 N，浮力方向竖直向上；
放入木块后，水的深度h变大，
∵p＝ρgh，
∴容器底所受压强变大。
12．< <
13．(1)2.4×103Pa (2)0.4 N (3)2.4 N[来源:学。科。网Z。X。X。K]
【解析】 (1)p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m＝2.4×103 Pa
(2)木块在水中处于漂浮，根据浮沉条件可得
F浮＝G＝mg＝0.04 kg×10 N/kg＝0.4 N
(3)F＝G总＝m总g＝(0.2 kg＋0.04 kg)×10 N/kg＝2.4 N
14．270 kg
【解析】 橡皮艇满载时所受的浮力是F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m3＝3×103 N。
橡皮艇的自重总重为G1；最多可承载物体的重力为G2；
由F浮＝G1＋G2得
最多可承载物体的重力G2＝F浮－G1＝3×103 N－300 N＝2700 N；
所以质量为m2＝＝＝270 kg。[来源:Z。xx。k.Com]
15．(1)1.2×10－3 m3 (2)10 N
【解析】 (1)F浮＝G－F＝10 N－4 N＝6 N，
F浮＝ρ水gV，解得V＝1.2×10－3m3[来源:Zxxk.Com]
(2)物体的密度ρ物＝≈0.83×103 kg/m3
因为物体的密度小于水的密度，所以物体漂浮，F浮＝G＝10 N
16．(1)0.51 N (2)5×10－5 m3 (3)0.51 N
【解析】 (1)小球的重力：G＝mg＝0.051 kg×10 N/kg＝0.51 N；
(2)∵F浮＝G排＝ρ水gV排∴小球的体积V＝V排＝＝＝5×10－5 m3；
(3)小球的密度：ρ＝＝＝1.02×103 kg/m3，
因为ρ＜ρ盐水，所以小球在盐水中处于漂浮状态，
F浮′＝G＝0.51 N。
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