「單元測試」第十章 浮力 基礎評價卷(參考答案)

第十章 浮力

基礎評價卷

參考答案

一、填空題

輕；浮力

1．解析：鐵桶在空氣中，手對鐵桶的拉力大小等於鐵桶的重力，將鐵桶浸沒到水中後，鐵桶受到浮力的作用，手對鐵桶的拉力大小等於鐵桶的重力減去浮力，所以感到鐵桶比在空氣中要輕。

2．向上；豎直向上

解析：物體浸沒在液體中，因為液體有重力，液體對浸沒在其中的物體有向下的壓力作用，物體有重力和具有流動性，液體對物體產生向上的壓力作用，其中向上的壓力大於向下的壓力，這個壓力差即物體受到的浮力。

3．越大；1

解析：水桶中裝滿了水，按下飲料罐後水會溢出，越向下按飲料罐，飲料罐排開水的體積越大，由公式F↓浮＝G↓排＝ρ↓液gV↓排知，受到的浮力越大。飲料罐受到的浮力為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；減小體積

解析：氣球和飛艇是氣體浮力的利用，若氣球受到的浮力大於氣球的重力，氣球受到的合力向上，故氣球上升；當放出氣球裡面的氣體時，氣球體積將會減小，故排開空氣的體積也會減小，根據阿基米德原理F↓浮＝ρgV↓排可知，所受浮力減小，在向下重力的作用下氣球可降回地面。

6．小於；乙

解析：實心球橡皮泥沉到容器底部，說明實心球橡皮泥受到的浮力：F↓球＜G……①；

碗狀橡皮泥漂浮在水面，說明碗狀橡皮泥受到的浮力：F↓碗＝G……………………②。

由①②可得：F↓球＜F↓碗；由F＝ρ↓水V↓排g和在水中時V↓球＝V↓排得，兩次排開水的體積：V↓球＜V↓碗，即：實心橡皮泥排開的水的體積小於碗狀橡皮泥排開的水的體積，所以乙杯中水面升高得多。

二、選擇題

7．C

解析：因桌球漂浮於水面上，浮力的施力物體是水、方向豎直向上。

8．B

解析：本題目是比較浮力的大小，首先要判斷物體所處的狀態。實心木球和鐵球放入水中，靜止後，木球漂浮，鐵球下沉，所以可以得出體積相同的鐵球排開水的體積大，由阿基米德原理得，鐵球受到的浮力大。

9．C

解析：物體在液體中受到的浮力是它受到液體對它向上和向下的壓力差，大小等於它排開液體的重力。圖中同一物體懸浮在不同的位置，浮力等於它的重力，重力不變，浮力也不變，所以上下表面的壓力差也不變。

10．B

解析：質量相等的木塊和蠟塊，重力相等，由於漂浮水面上，根據漂浮條件知道，浮力等於重力，所以浮力也相等。

11．A

解析：土豆原來能懸浮在水中，說明土豆受到的重力與浮力相等，即G＝F↓浮，將幾枚大頭針完全插入土豆中後，土豆受到的重力會變大，而浮力不變，所以，重力會大於浮力，則插入大頭針的土豆會下沉。

點撥：本題考查物體浮沉條件的應用，知道物體在液體中處於懸浮狀態是本題的關鍵，難點是將幾枚大頭針完全插入土豆后土豆的體積不變需要明白。

12．A

析：①浸沒在液體中的物體，同時受到重力和浮力，重力的方向為豎直向下，因此浮力的方向豎直向上，所以雞蛋受到的浮力方向始終豎直向上，故A符合題意；②因為雞蛋浸沒在水中，所以排開水的體積等於雞蛋的體積，雞蛋在下沉的過程中，深度越來越深，但排開水的體積不變，由公式F↓浮＝G↓排＝ρ↓液gV↓排可知，雞蛋受到的浮力不變，故B不符合題意；③雞蛋在下沉的過程中仍然受到浮力的作用，只是此時雞蛋受到的浮力小於雞蛋的重力，故C和D不符合題意。

13．C

解析：將種子放入鹽水中後，由於乾癟、蟲蛀的種子重量較小，故受到的浮力大於重力而使種子上浮，直至浮力等於重力時漂浮於水面上；而飽滿的種子，本身重量較大，故重力大於所受浮力，故種子會下沉。但如果鹽水的濃度太低，因為種子排開鹽水的體積不變，所以種子受到鹽水的浮力減小，所以只有少量次種漂浮，當種子受到的浮力大於種子重力時，就可以浮起來。

14．A

解析：在運動員入水的過程中，排開水的體積V↓排先增大後不變，由F↓浮＝ρ↓液gV↓排得，運動員受到的浮力先增大、後不變。

三、作圖題

15．解析：物體所受浮力的方向是豎直向上的，從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力，並標出F浮。如答案圖1所示。

答案圖1

16．解析：在地球附近，任何物體都受地球的吸引，所以氣球受重力作用；從圖中可以看出氣球不會上升，是因為氣球受繩的拉力作用，同時圖中有風的作用，因此受風的推力，氣球在空氣中還要受向上的浮力作用。氣球受到四個力：重力作用點在重心，重力G的方向是豎直向下，浮力F的方向豎直向上，風的吹力F1方向向左，繩子的拉力F2方向沿繩子向下。如答案圖2所示。

提示：此題易漏畫重力或浮力。注意繩子拉物體的力的方向是沿繩子向下的。

答案圖2

四、實驗探究題

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）分析表中數據可知，實驗所用物體的重力為2N；第一次實驗中物體所受的浮力F↓浮＝G﹣F′＝2N﹣1.5N＝0.5N。

（2）①分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，即所受的浮力變大；

故可得結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大。

②在探究浮力的大小與液體密度的關係時，應控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合。

（3）第一次實驗中物體排開水受到的重力：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，所以可以驗證阿基米德原理。

（4）在探究「浮力的大小與哪些因素」有關時，選用了不同液體並進行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規律更具有普遍性，所以本實驗的目的是尋找普遍規律。

18．變大；不變；下沉；潛水艇

解析：當從管裡吸氣時，瓶排開水的體積不變，因為F↓浮＝ρ↓液gV↓排，所以瓶（模型）受到的浮力不變；由於從管裡吸氣時塑料瓶內氣壓減小，在外部壓強的作用下，水被壓入瓶內，使瓶和瓶內水的總重變大，因此重力大於浮力，它將在水中下沉。這個原理和潛水艇的原理相同。

五、綜合應用題

19．解：（1）木頭漂浮時，浮力等於重力，而排開液體的重力等於浮力，

所以G↓排＝F↓浮＝G↓木頭＝1600N；

（2）質量m＝＝＝160kg；

（3）木頭密度ρ＝＝＝800kg/m3；

（4）由F浮＝ρgV排得，V排＝＝＝0.16m3，

所以露出液面的體積為：V露＝V－V排＝0.2m3－0.16m3＝0.04m3。

答：（1）木頭排開水的重力為1600N；（2）木頭質量為160kg；

（3）木頭密度為800kg/m3；（4）木頭露出液面的體積為0.04m3。

附加題

20．（1）前後兩次排開水的體積相同；（2）物體的漂浮條件：浮力等於重力

解析：(1)船上放大象和放石頭排開水的體積相同，根據阿基米德原理知道兩種情況受到的浮力相同；

(2)因為兩種情況船均為漂浮，浮力等於重力，據此得出大象的重等幹石頭的重，從而得出石頭的質量等於大象的質量。

21．用細木條、一根細線和一小石塊製成一個簡易密度計，分別浮於兩缸食鹽水中，露出部分大的食鹽水的密度大。

解析：將小石塊用細線拴在細木條的下端，使木條能豎立在液體中，這就做成了一個簡易密度計；

將簡易密度計分別浮於兩缸食鹽水中，受到的浮力相等等於密度計重，露出部分大的，排開食鹽水的體積小，根據F↓浮＝ρ↓水V↓排g可知食鹽水的密度大。

22．解：（1）鋁球受到的浮力：F↓浮＝G－F↓

示＝10N－4N＝6N；

（2）因為F浮＝ρ水V排g，所以排開水的體積：V＝V排＝＝＝6×10－4m3，

鋁球的體積：V＝V排＝6×10－4m3，

因為G＝mg＝10N，所以m＝＝＝1kg，

鋁球的密度：ρ球＝＝≈1.67×103kg/m3，

因為ρ↓球＜ρ↓鋁，所以鋁球是空心的。

答：（1）鋁球所受的浮力為6N；（2）此鋁球是空心的。