10.3 物体的浮沉条件及应用（专题训练）【二大题型】（原卷版）

103 物体的浮沉条件及应用（专题训练）【二大题型】 一．物体的浮沉条件及其应用（共25 小题） 二．浮力的应用（共8 小题） 一．物体的浮沉条件及其应用（共25 小题） 1．（2023 秋•清苑区期末）小亮利用细钢针、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡 块的密度。小亮正确的测量过程如图甲、乙、丙所示，图中V0、V1、V2分别是量筒中 水面所对应的示数，细钢针浸入水中的体积忽略不计。已知水的密度为ρ 水，则下列四 个选项中，小蜡块密度ρ 蜡的表达式正确的是（ ） ． B． ． D． 2．（2023 春•涟水县月考）如图为甲、乙两种物质的m V ﹣ 图像。下列说法不正确的是（ ） ．甲物质有可能是水 B．将由乙物质制成的实心物体放入水中，一定沉入水底 ．甲、乙物质的密度之比为2：1 D．甲、乙质量相同时，乙的体积是甲的2 倍 3．（2023 春•景县期末）下列说法中正确的是（ ） ．图甲中，同一艘轮船从长江驶入大海，浮力变大 B．图乙中，热气球中充入的是密度比空气大的气体 ．图丙中，可以说明物体浸没在液体中越深，所受的浮力越大 D．图丁中，同一密度计在两种液体中所受浮力F＝Fb，两种液体的密度ρ＜ρb 4．（2023 春•安岳县校级月考）水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同 的液体，、B、三个长方体的质量和体积都相同，将它们分别放入三个容器的液体中， 静止时，三个容器内的液面相平，如图所示，则下列判断（ ） ①物体受到的浮力F 浮＞F 浮B＞F 浮 ②液体对容器底的压强p 甲＜p 乙＜p 丙 ③物体下表面受到液体的压力F′＝F′B＝F′ ④容器对桌面的压力F 甲＜F 乙＜F 丙 ．只有①②正确 B．只有②④正确 ．只有③④正确 D．只有②③④正确 5．（2024•石景山区校级开学）两个容器中分别装有甲、乙两种液体，将体积相同的、B 两个小球分别放入两个容器中，两球静止时，两个容器中液面相平，球所处的位置如图 所示。若甲、乙两种液体对容器底的压强相等。则小球的质量关系是（ ） ．m＜mB B．m＞mB ．m＝mB D．无法确定 6．（2023 春•平城区校级月考）海权握，国则兴，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，如图所示是我国海军某舰队的强国号潜水艇在海中 悬浮、上浮、漂浮训练过程，下列对此潜艇分析正确的是（ ） ．上浮过程中所受浮力逐渐增大 B．悬浮和漂浮时所受浮力相等 ．漂浮时排开的海水所受的重力最小 D．漂浮是潜艇底部所受海水压强最大 7．（2023 春•吴江区校级月考）如图所示，是学校物理小组制作的演示潜水艇原理的模型， 通过胶管向烧瓶吸气，判断烧瓶的浮沉情况以及所受到浮力的变化（ ） ．上浮、增大 B．下沉、减少 ．下沉、不变 D．上浮、减小 8．（2024•龙马潭区模拟）小明利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S 的柱形容器做 了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用 刻度尺测出水面到杯底的竖直高度1；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示， 用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度2；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如 图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度3。水的密度用ρ 水表示，下列说法正确 的是（ ） ．甲、丙两图容器对桌面的压力差是ρ 水gS（3﹣1） B．丙图中容器底对鸭蛋的支持力是ρ 水g（3﹣1）S ．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是ρ 水g（2﹣1）S D．此鸭蛋的密度表达式ρ＝ ρ 水 9．（2024•五华区校级模拟）（多选）如图所示密度计，B 部分是粗细均匀的玻璃管，其 上标有刻度，、B 两点分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是 100×103kg/m3～150×103kg/m3；B 部分是一个玻璃泡，最下端泡内装有铅粒或水银，以 保证密度计总能竖直地漂浮在液体中。该密度计质量为003kg，B 部分长L 为01m，D 为B 的中点，B 处以下的体积为V。下列说法正确的是（ ） ．密度计漂浮在不同液体中受到的浮力均相等 B．密度计的刻度越往上刻度值越大 ．D 处刻度线的刻度值为120g/m3 D．B 部分横截面积为1m2 10．（2024•邢台模拟）（多选）如图所示，容器中间用隔板分成左右相等的两部分，隔板 下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不相同时其形状会发生改变。将适量的 甲、乙两种液体注入两个容器中，分别将、B 两个体积相等的实心小球放入液体中，待 液面静止时，橡皮膜向右凸起。下列说法正确的是（ ） ．甲、乙两种液体密度关系是ρ 甲＞ρ 乙 B．、B 两个小球的密度关系是ρ＞ρB ．甲、乙两种液体对容器底部的压强关系是p 甲＞p 乙 D．、B 两个小球静止时所受到的浮力关系是F＝FB 11．（2023•碑林区校级二模）如图所示，小芳用手将重15，体积为16×10 4 ﹣m3的苹果逐渐 压入水中，直到苹果刚好浸没，此过程中水对容器底部的压强将 （填“增大” “减小”或“不变”），松手后苹果将 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”）， 最后静止时，苹果受到的浮力大小为 。（ρ 水＝10×103kg/m3，g 取10/kg） 12．（2023 秋•杨浦区期末）如图（）所示，重为6×107牛的潜艇悬停在海水某深度处，它 排开海水的重力为 牛。潜艇的水舱向外排出1×107牛的海水后开始上浮，在 图（b）所示位置时潜艇受到的浮力为 牛。最终潜艇静止在图（）所示海面， 潜艇受到的浮力为 牛。 13．（2024•龙马潭区模拟）如图所示是世界上最大的货轮“长范号”，其长度约为400 米， 宽度为62 米，甲板的大小和四个足球场差不多，满载时排水量65 万吨，该货轮在海上 航行时受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，满载时所受浮 力为 ，排开海水的体积为 m3（ ，g 取 10/kg）。 14．（2024•双台子区校级开学）用同种材料制成质量相等的方形盒和实心玩具鱼，把玩具 鱼密封在盒内，将盒放入水中，盒在水中静止时的位置如图所示。材料密度为ρ，盒的 体积为V，水的密度为ρ 水。则玩具鱼的质量为 ，盒与玩具鱼的体积之 比为 。 15．（2023 秋•渝中区校级期末）一个底面积为100m2 的足够高的薄壁柱形容器放在水平 电子秤上，向容器中缓慢注入某种液体，停止注入液体时，容器内液体的深度为5m； 将一个均匀实心柱体放入液体中，实心柱体静止时如图甲，柱体露出液面部分高度为 5m。整个过程电子秤的示数与容器内液体深度的关系如图乙（部分数据没有标识）， 则容器的质量 g，该实心柱体的密度 kg/m3。 16．（2024•金水区校级一模）如图所示，圆柱形容器中装有适量的水，现将密度为 06×103kg/m3 的木块放入容器中，静止后又在木块上放一个重为G 的物块B（V＝3VB ），静止时木块的上表面刚好与水面相平。 （1）甲、乙两图中木块受到浮力分别为F1和F2，则（F2 F ﹣ 1） G。（选填“大 于”“小于”或“等于”）。 （2）物块B 的密度为 kg/m3。 17．（2024•南关区校级开学）把质量分布均匀的圆柱体B 竖立在圆柱形容器的水平底面上， 圆柱体B 对容器底面的压强为p0。向容器内缓慢注水，记录注入水的质量和所对应的水 对容器底面的压强p，记录数据如下表，已知圆柱体B 的体积VB为2800m3。 m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500 p/P 400 800 1200 1600 2000 2400 （1）圆柱形容器的底面积为 m2，圆柱B 的底面积为 m2。 （2）当注入水的质量为7500g 时，圆柱体B 的浮沉情况为 状态。 （3）圆柱体B 对容器底面的压强为p0等于 P。 18．（2023•长安区校级三模）如图是一个静止在水中乒乓球，在图中画出所受重力G 和浮 力F 的示意图。 19．（2023 春•蚌埠月考）如图甲所示，一长方体木块质量为2kg、高为10m；将木块平稳 地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为5m。如图乙所示，利用金属块和细线， 使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度ρ 水＝10×103kg/m3，求： （1）木块的密ρ 木。 （2）细线对木块的拉力F。 20．（2023 秋•龙马潭区期末）小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置 一个底面积为125×10 2 ﹣m2的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入02m 深的水，再 拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为55g，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部， 此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直 到鸡蛋恰好悬浮为止。（ρ 水＝1×103kg/m3，g＝10/kg）求： （1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压力大小； （2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小； （3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？ 21．（2023 秋•青羊区校级期末）如图所示，薄壁长方体容器放在水平桌面上，底面积为 40m2，高为12m，质量为m＝72g。容器内装有重力为24 的盐水，容器中盐水深为 5m。一个内部含有实心铁球的冰块B，已知铁球的质量是234g，将含有铁球的冰块B 放入容器中，它沉入容器底部并浸没在盐水中，此时液体的深度为7m。（ρ 水＝ 10×103kg/m3、ρ 冰＝09×103kg/m3、ρ 铁＝78×103kg/m3、g＝10/kg） （1）求容器内盐水的密度。 （2）请计算当冰全部熔化后盐水的密度（计算结果保留两位小数）。（不考虑水的蒸 发，且冰熔化成水与盐水混合后总体积不变。） （3）将容器内铁球取出后（忽略带出液体），再放入一个边长为4m 的立方体木块。木 块放入容器后，漂浮在盐水表面（木块上下表面平行于液面），上表面露出液面的高度 为15m，求木块放入前后液面变化的高度是多少？ 22．（2023 春•三元区月考）如图所示，将边长为01m 的正方体木块放入水中，静止时木 块有 的体积露出水面（图甲）；若将石块放到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水 中（图乙）。求： （1）未放石块时木块受到的浮力； （2）放上石块后水对木块下表面的压强； （3）石块的重力。 23．（2023 春•白城月考）据考古工作者发现，在距今7500 年前的新石器时期，我国古代 劳动人民就制造出了独木舟，如图所示，该独木舟外形可看成一个长方体，它长3m、 宽50m、高15m，重500，取g＝10/kg，ρ 水＝10×103kg/m3。求： （1）当该独木舟底部距离水面12m 时，底部受到水的压强； （2）该独木舟能承载的货物的最大重力。 24．（2023 春•甘谷县月考）悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106千克（海水的密 度是103×103千克/米3） （1）画出潜艇的受力示意图（以点代替潜艇）。 （2）潜艇排开海水的体积是多大？ （3）潜艇所受浮力是多大？ （4）潜艇所受重力是多大？ 25．（2023 春•方城县月考）浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒 灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气， 排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为48×103kg，体 积为160m3，海水密度为103×103kg/m3。求：（g 取10/kg） （1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小； （2）若沉船在海平面下方100m 处，海平面大气压为10×105P，浮筒排出海水时，充气 压强的最小值； （3）若沉船需要受到向上48×107的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船 固定。 二．浮力的应用（共8 小题） 26．（2023 春•武穴市期末）如图的四个场景，主要依靠空气浮力而“飞天”的（ ） ． 宇航员太空行走 B． 飞机翱翔蓝天 ． 放风筝 D． 热气球升空 27．（2023 春•襄都区校级月考）下列物体中，主要依靠空气浮力升空的是（ ） ．我国第一颗卫星东方红一号 B．919 大型客机 ．广场上放飞的风筝 D．环游世界的热气球 28．（2023 春•蚌埠月考）关于浮力的应用下列说法中错误的是（ ） ．轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的 B．潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的 ．热气球是通过加热空气、减小气体密度来实现上浮的 D．密度计是根据在不同液体中受到的浮力大小不同来测量液体密度的 29．（2023 春•宜兴市月考）下列实验或现象中运用了相同物理知识的是（ ） ．①② B．④⑤ ．③④ D．②③ 30．（2023 春•高邑县期末）如图所示，请将所运用的物理知识填写在横线上： （1）图甲中，沿不同方向用力挤压装满水的厚玻璃瓶，细管中液面会发生变化。说明 力可以使物体 ； （2）图乙中，水坝修建得上窄下宽是因为液体压强随深度增加而 ； （3）图丙中热气球能够飘在空中，是由于 ； （4）图丁中简易气压计从一楼拿到四楼细管中液面会 。 31．（2023 春•绥中县期中）如图所示，某型号飞机模型机翼上表面凸起，下表面较平。 在飞行过程中由于上表面的空气流速 ，压强 从而能获得向上的升力。而 飞艇是通过充入密度比空气 的气体实现升空的。（均选填“大”或“小”） 32．（2023 春•合阳县期末）有一块体积为27×10 5 ﹣m3、质量为54g 的橡皮泥，浸没在水中， 橡皮泥受到的浮力为 ；若把这块橡皮泥捏成一只小船，使其漂浮在水面上， 橡皮泥受到的浮力为 ；通过以上计算说明可采用 的方法能增大浮力， 人们利用这种方法制造了 。（ρ 水＝10×103kg/m3，g 取10/kg） 33．（2022•织金县模拟）阅读短文，回答问题。 寒冷的冬天，张帆来到某公的湖边观赏天鹅，突然间听到一落水女孩在凄厉呼救。张帆 迅速趴在冰面上，匍匐着向前爬去救人。张帆爬到女孩身后，把在冰面上捡到的女孩遗 落的围巾甩给女孩，并向她高喊“赶紧抓‘绳子’”。女孩很快抓紧了“绳子”，无奈 女孩的身体太重，张帆反倒差点被拖入水中（如图所示）。张帆突然感觉身下涌出一股 冰水，耳边不断响起“咔嚓咔嚓”的冰裂声，就在千钧一发之际，公管理员带着救生圈， 系着长绳赶来增援，落水女孩最终被托出湖面。 请结合短文，提出两个物理问题并进行解释。