浮力大小的计算知识点题库

一根粗细均匀，长度为1m的木棒AB，将其浸没在水中，并使其可绕B端的水平轴自由转动．为使A端不上浮且维持木棒AB始终水平静止．在A端对其施加一个（方向待求的）力F_A=25N，已知木棒重G=100N，木棒的密度和水的密度关系为：ρ_木=0.8ρ_水， ρ_水=1×10³kg/m³ ．

求：

（1）木棒所受浮力的大小；
（2）力F_A的力臂大小；
（3）力F_A的可能方向（推导后将相关角度标在图中）

小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150g，体积为1.6×10^-4m³的苹果浸没水中，苹果受到的浮力为N，松手后苹果将（上浮/下沉/悬浮），最后静止时，苹果受到的浮力是N。

面积很大的水池，水面上浮着一边长为1m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙。求：

（1）正方体木块的密度为多少？
（2）木块匀速下沉过程中，力F的最大值为多少？
（3）木块开始下沉到恰好浸没的过程中，请通过计算判断：木块的重力对木块做的功和力F对木块做的功是否相等？

如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门C固定

相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中已

知桶内水位高40厘米，阀门C横截面积1厘米² ，不计A、C本身重力、大气压和热量

损失，问：

（1）控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大?
（2）若热胆中储水1千克，由电热管加热，要求在10分钟内把水从20℃加热到100℃，则电热管的电功率为多大?
（3）饮水机的电路如图乙，水沸腾前，红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后，绿灯亮、红灯灭、加热管不工作试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红绿指示灯电阻R_红、R_绿应满足的条件.

如图所示，将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确表示浮力F和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图象是（）

A .

B .

C .

D .

如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像．根据图像信息，下列判断正确的是（）

A . 该金属块重力的大小为34N B . 在t₁至t₂时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 C . 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N D . 该金属块的密度是3.4×10³Kg/m³

在开水中漂浮一只乒乓球，立即往开水中加入硝酸钾形成不饱和溶液，乒乓球还是处于漂浮状态。随后温度降低到20℃时，乒乓球仍处于漂浮状态。该过程中一定没有发生变化的是（）

A . 乒乓球所受到的浮力 B . 该溶液的溶质质量分数 C . 乒乓球露出液面的体积 D . 硝酸钾的溶解度

质量相等的两个实心小球甲和乙，已知它们的密度之比是ρ_甲：ρ_乙=1：3，现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中，当甲、乙两球处于静止状态时，水对两球的浮力之比F_甲：F_乙=3：2，下列结论中错误的是（）

A . 甲球受到的浮力与它的重力相等 B . 甲球漂浮，乙球沉底 C . 甲球的密度为0.8×10³kg/m³ D . 乙球的密度为1.5×10³kg/m³

小刚家里养了几条金鱼，一天，他看到一条体积约为50厘米³的金鱼停在水下20厘米处，这时金鱼受到水的浮力约是N。过了一会儿，金鱼游到水下30厘米处，这时(忽略体积变化)它受到的浮力是（填“变大”、“变小”或“不变”）

测定患者的血沉，是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段。把新鲜的血液，加入抗凝刻，静置一段时间后形成抗凝血后，红血球即从血浆中分离出来而下沉，设抗凝血是由红血球和血浆组或的悬浮液，血浆的密度ρ₀≈1.0×10³kg/m³ ，红血球的密度ρ₀≈1.3×10³kg/m³。将抗凝血放进竖直放置的血沉管内，红血球起初在血浆中加速下沉，然后一直匀速下沉，其匀速下沉的速度称为“血沉”。正常人血沉的值大约是v=12mm/h，如果把红血球近似看作半径为R的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6πηpRv中，已知在室温下η=1.8×10^-3Pa·s，已知V4= $\text{[math]}$ πR³ ，试根据以上信息解答下列问题。

（1）红血球在血浆中为什么先加速下沉后一直匀速下沉？
（2）计算红血球半径的大小。

小明学习了浮力知识后，想利用弹簧测力计和铁块制作一个测定液体密度的仪器，如图所示。（铁的密度ρ_铁=7.9×10³kg/m³ ，水银的密度ρ_水银=13.6×10³kg/m³)

（1）他称得此铁块的重力为7.9牛，当利用该装置测某液体密度时，将铁块浸没在某液体中弹簧测力计的示数为7.1牛，则待测液体的密度为多少?
（2）小明换用其它待测液体继续按如图实验，每一次都在测力计右侧标注出该液体的密度值，依据一定的关系做成了一支密度计。请在坐标图中画出反映液体的密度ρ与测力计示数F之间关系的大致图像。
（3）用该密度计能否测出水银的密度并说明理由：。

一石块在空气中用弹簧秤称得示数为G，浸没在水中（ρ₁）时示数为G₁ ，浸没在密度为ρ₂的液体中时示数为G₂ ，则ρ₂的值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

小滨和同学们做了如图几个力学试验，请你和他们共同完成下列实验过程：

（1）在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，小滨使用的是如图甲所示的实验装置，实验结束后，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图像(如图乙)，根据图像回答下列问题：
①物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小，说明浮力与(填“物体体积”或“排开液体体积")有关。物体A浸没在水中后，所受的浮力为N，且保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (填“有关”或“无关”)。

②物体A的密度为kg/m³。
（2）小滨和同学们采用如下方法测量B液体的密度，请你将实验数据补充完整。
①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g：

②将B液体倒入量筒中一部分，读出体积为10ml：

③测量烧杯和剩余B液体的总质量时，天平平衡后，砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丙，质量为g，则B液体的密度为g/cm³。
（3）小滨将弹簧测力计下挂着的物体A浸没在B液体中，此时弹簧测力计的示数(填“大于”“小于”或“等于”物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数，说明浸在液体中的物体受到的浮力还与有关。

为探究“浮在液面上的实心球体露出液面的体积与哪些因素有关"，某小组同学用甲、乙两种不同物质制成的若干实心球体，放入盛水量筒中进行实验，他们将测量及计算得到的有关数据记录在表一中。

表一：ρ_水>ρ_甲>ρ_乙
实验序号	1	2	3	4	5	6	7	8
物质	甲				乙
球体的体积(厘米³)	10	15	20	30	10	12	20	30
球体浸入水中的体积(厘米³)	8	12	16	24	5	6	10	15
球体露出水面的体积(厘米³)	2	3	4	6	5	6	10	15

（1）分析比较表中实验序号1~4(或5~8)中球体露出水面体积随球体体积变化的倍数关系，可初步得出：。
（2）若用乙物质制成体积为15厘米³的实心球体，当它浮在水面上时露出水面的体积应为厘米³。

（3）在上述活动的基础上，小组同学认为还须进一步探究所得结论是否适用其他液体，表二所列三个方案中，符合探究要求的是(选填序号)。

	表二： ρ_酒精<ρ_水<ρ_盐水
序号	方案
A	仍用上述球体换在盐水中进行实验
B	换用柱形物体并在酒精中进行实验
C	换用其它物质的球体仍在水中进行实验

（4）如图所示为一种自动贮水器的示意图，若图中的浮子是用甲物质制成的，如果换用乙物质制成相同体积的实心球体为浮子，贮水器中的最高水位将(选填“升高”或“降低”)。

一个质量为500千克、体积为0.2米³的立方体沉在5米深的水底，水面距离地面2米。若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.4米秒的速度将立方体从水底匀速提到地面，每个滑轮重100牛(不计绳重、摩擦和水的阻力)。求：

（1）图甲位置时，立方体受到水的浮力。
（2）物体完全露出水面后继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率。
（3）打捞过程中电动机拉力与物体上升高度的关系如图乙所示。分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。

同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”．实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等．

（1）杠杆初始状态如图甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆的平衡螺母均向调节．
（2）杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置．同学们给出了自己的判断和建议：
①小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了．

②小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了．

③小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了．

④小东说，在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格，杠杆也可以平衡．你认为都有谁说对了（填序号）．
（3）乙图中钩码均重0.5N，体积均为4立方厘米，在盛有某液体的烧杯置于右侧钩码下方，当最下端的一个钩码浸没于该液体中时，杠杆在水平位置静止，该液体密度为kg/m³。

水平桌面上放置底面积为80cm²、质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某液体，弹簧测力计悬挂底面积为40cm²、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示。若圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，g=10N/kg求：

（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少？
（2）筒内液体的密度是多少？
（3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？

2018年9月16 日，受“山竹”台风影响，广东地区出现强降雨。致使很多市民被洪水围困，武警官兵利用冲锋舟为市民开辟了水上生命线，该冲锋舟自重为0.6×10⁴ N，满载时排开水的体积为1.5 m³ ，吃水深度为0.5 m。求：

（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（2）假设每人的平均质量为60 kg，为保证安全，冲锋舟最多能承载多少人？(g取10 N/kg)

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积，实验数据记录在表中。

液体种类	实验序号	物体重力G_物（N）	弹簧测力计示数F（N）	物体受到的浮力F_浮（N）	排开液体体积V_排（cm³）
水 ρ_水=1.0g/cm³	1	2	1.5	0.5	50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ_酒精=0.8g/cm³	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可得出的初步结论是：。
（2）分析比较实验序号可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。
（3）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动，在弹簧测力计下挂了一个重1.5N的物块，如图甲所示，当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N刻度线处标上1.0g/cm³；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘N处对应标上0.8g/cm³字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。

图片有助于知识的记忆。某同学记录的有关科学知识与图片对应正确的是（）

A . 甲图中，单侧光导致生长激素分布不均 B . 乙图中，潜水艇通过改变自身重力实现沉浮 C . 丙图中，头发带异种电荷相互排斥 D . 丁图中，低温环境下，人体皮肤中血管舒张、血流量增加

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