第十章 浮力
基础评价卷
参考答案
一、填空题
轻；浮力
1．解析：铁桶在空气中，手对铁桶的拉力大小等于铁桶的重力，将铁桶浸没到水中后，铁桶受到浮力的作用，手对铁桶的拉力大小等于铁桶的重力减去浮力，所以感到铁桶比在空气中要轻。
2．向上；竖直向上
解析：物体浸没在液体中，因为液体有重力，液体对浸没在其中的物体有向下的压力作用，物体有重力和具有流动性，液体对物体产生向上的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力。
3．越大；1
解析：水桶中装满了水，按下饮料罐后水会溢出，越向下按饮料罐，饮料罐排开水的体积越大，由公式F↓浮＝G↓排＝ρ↓液gV↓排知，受到的浮力越大。饮料罐受到的浮力为F↓浮＝G↓排＝ρ↓液gV↓排＝1.0×10↑3kg/m↑3×10N/kg×10↑（－4）m↑3＝1N。
4．＝；上浮
5．浮力；减小体积
解析：气球和飞艇是气体浮力的利用，若气球受到的浮力大于气球的重力，气球受到的合力向上，故气球上升；当放出气球里面的气体时，气球体积将会减小，故排开空气的体积也会减小，根据阿基米德原理F↓浮＝ρgV↓排可知，所受浮力减小，在向下重力的作用下气球可降回地面。
6．小于；乙
解析：实心球橡皮泥沉到容器底部，说明实心球橡皮泥受到的浮力：F↓球＜G……①；
碗状橡皮泥漂浮在水面，说明碗状橡皮泥受到的浮力：F↓碗＝G……………………②。
由①②可得：F↓球＜F↓碗；由F＝ρ↓水V↓排g和在水中时V↓球＝V↓排得，两次排开水的体积：V↓球＜V↓碗，即：实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积，所以乙杯中水面升高得多。
二、选择题
7．C
解析：因乒乓球漂浮于水面上，浮力的施力物体是水、方向竖直向上。
8．B
解析：本题目是比较浮力的大小，首先要判断物体所处的状态。实心木球和铁球放入水中，静止后，木球漂浮，铁球下沉，所以可以得出体积相同的铁球排开水的体积大，由阿基米德原理得，铁球受到的浮力大。
9．C
解析：物体在液体中受到的浮力是它受到液体对它向上和向下的压力差，大小等于它排开液体的重力。图中同一物体悬浮在不同的位置，浮力等于它的重力，重力不变，浮力也不变，所以上下表面的压力差也不变。
10．B
解析：质量相等的木块和蜡块，重力相等，由于漂浮水面上，根据漂浮条件知道，浮力等于重力，所以浮力也相等。
11．A
解析：土豆原来能悬浮在水中，说明土豆受到的重力与浮力相等，即G＝F↓浮，将几枚大头针完全插入土豆中后，土豆受到的重力会变大，而浮力不变，所以，重力会大于浮力，则插入大头针的土豆会下沉。
点拨：本题考查物体浮沉条件的应用，知道物体在液体中处于悬浮状态是本题的关键，难点是将几枚大头针完全插入土豆后土豆的体积不变需要明白。
12．A
析：①浸没在液体中的物体，同时受到重力和浮力，重力的方向为竖直向下，因此浮力的方向竖直向上，所以鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上，故A符合题意；②因为鸡蛋浸没在水中，所以排开水的体积等于鸡蛋的体积，鸡蛋在下沉的过程中，深度越来越深，但排开水的体积不变，由公式F↓浮＝G↓排＝ρ↓液gV↓排可知，鸡蛋受到的浮力不变，故B不符合题意；③鸡蛋在下沉的过程中仍然受到浮力的作用，只是此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力，故C和D不符合题意。
13．C
解析：将种子放入盐水中后，由于干瘪、虫蛀的种子重量较小，故受到的浮力大于重力而使种子上浮，直至浮力等于重力时漂浮于水面上；而饱满的种子，本身重量较大，故重力大于所受浮力，故种子会下沉。但如果盐水的浓度太低，因为种子排开盐水的体积不变，所以种子受到盐水的浮力减小，所以只有少量次种漂浮，当种子受到的浮力大于种子重力时，就可以浮起来。
14．A
解析：在运动员入水的过程中，排开水的体积V↓排先增大后不变，由F↓浮＝ρ↓液gV↓排得，运动员受到的浮力先增大、后不变。
三、作图题
15．解析：物体所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮。如答案图1所示。
答案图1
16．解析：在地球附近，任何物体都受地球的吸引，所以气球受重力作用；从图中可以看出气球不会上升，是因为气球受绳的拉力作用，同时图中有风的作用，因此受风的推力，气球在空气中还要受向上的浮力作用。气球受到四个力：重力作用点在重心，重力G的方向是竖直向下，浮力F的方向竖直向上，风的吹力F1方向向左，绳子的拉力F2方向沿绳子向下。如答案图2所示。
提示：此题易漏画重力或浮力。注意绳子拉物体的力的方向是沿绳子向下的。
答案图2
四、实验探究题
17．（1）2；0.5；（2）大；1、4或者2、5或者3、6；（3）0.5；阿基米德；（4）A
解析：（1）分析表中数据可知，实验所用物体的重力为2N；第一次实验中物体所受的浮力F↓浮＝G﹣F′＝2N﹣1.5N＝0.5N。
（2）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即所受的浮力变大；
故可得结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大。
②在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度；结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合。
（3）第一次实验中物体排开水受到的重力：G↓排＝m↓排g＝ρV↓排g＝1.0×10↑3kg/m↑3×50×10↑（﹣6）m↑3×10N/kg＝0.5N，因F↓浮＝G↓排＝0.5N，所以可以验证阿基米德原理。
（4）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。
18．变大；不变；下沉；潜水艇
解析：当从管里吸气时，瓶排开水的体积不变，因为F↓浮＝ρ↓液gV↓排，所以瓶（模型）受到的浮力不变；由于从管里吸气时塑料瓶内气压减小，在外部压强的作用下，水被压入瓶内，使瓶和瓶内水的总重变大，因此重力大于浮力，它将在水中下沉。这个原理和潜水艇的原理相同。
五、综合应用题
19．解：（1）木头漂浮时，浮力等于重力，而排开液体的重力等于浮力，
所以G↓排＝F↓浮＝G↓木头＝1600N；
（2）质量m＝＝＝160kg；
（3）木头密度ρ＝＝＝800kg/m3；
（4）由F浮＝ρgV排得，V排＝＝＝0.16m3，
所以露出液面的体积为：V露＝V－V排＝0.2m3－0.16m3＝0.04m3。
答：（1）木头排开水的重力为1600N；（2）木头质量为160kg；
（3）木头密度为800kg/m3；（4）木头露出液面的体积为0.04m3。
附加题
20．（1）前后两次排开水的体积相同；（2）物体的漂浮条件：浮力等于重力
解析：(1)船上放大象和放石头排开水的体积相同，根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同；
(2)因为两种情况船均为漂浮，浮力等于重力，据此得出大象的重等干石头的重，从而得出石头的质量等于大象的质量。
21．用细木条、一根细线和一小石块制成一个简易密度计，分别浮于两缸食盐水中，露出部分大的食盐水的密度大。
解析：将小石块用细线拴在细木条的下端，使木条能竖立在液体中，这就做成了一个简易密度计；
将简易密度计分别浮于两缸食盐水中，受到的浮力相等等于密度计重，露出部分大的，排开食盐水的体积小，根据F↓浮＝ρ↓水V↓排g可知食盐水的密度大。
22．解：（1）铝球受到的浮力：F↓浮＝G－F↓
示＝10N－4N＝6N；
（2）因为F浮＝ρ水V排g，所以排开水的体积：V＝V排＝＝＝6×10－4m3，
铝球的体积：V＝V排＝6×10－4m3，
因为G＝mg＝10N，所以m＝＝＝1kg，
铝球的密度：ρ球＝＝≈1.67×103kg/m3，
因为ρ↓球＜ρ↓铝，所以铝球是空心的。
答：（1）铝球所受的浮力为6N；（2）此铝球是空心的。
