登录
4. 下列情景中没有受到浮力的物体是(
A.遨游的“天宫一号”
B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙号”
D.上升的热气球
A
)A.遨游的“天宫一号”
B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙号”
D.上升的热气球
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，首先需要明确浮力产生的核心条件：浮力是浸在液体或气体中的物体，受到液体或气体对其向上的压力大于向下的压力，这个压力差就是浮力，简单来说，物体必须处于有液体或气体的环境中才有可能受到浮力。接下来我们逐个分析每个选项：
1. 先看A选项，“天宫一号”在太空中，太空是真空环境，没有液体或气体，所以没有介质能对它产生压力差，自然不受浮力；
2. B选项“辽宁号”在海水中，浸在液体里，海水会对它产生向上的浮力，支撑它浮在水面；
3. C选项“蛟龙号”下潜时处于海水中，同样浸在液体中，会受到海水的浮力；
4. D选项热气球在空气中，空气是气体，热气球浸在空气中，会受到空气的浮力从而上升。
通过这样逐个分析，就能确定哪个物体不受浮力。
【解析】
浮力的产生条件是：物体浸在液体或气体中，且受到液体或气体对物体向上的压力大于向下的压力（即存在压力差）。
A. 遨游的“天宫一号”：处于太空真空环境，没有液体或气体，不存在能产生压力差的介质，因此不受浮力；
B. 航行的“辽宁号”：浸在海水中，海水对船体有向上的浮力，使其能漂浮在海面；
C. 下潜的“蛟龙号”：浸在海水中，受到海水的浮力；
D. 上升的热气球：浸在空气中，空气对热气球有向上的浮力，使其上升。
综上，只有“天宫一号”不受浮力。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生条件，真空环境特性
【点评】
本题主要考查对浮力产生条件的理解与应用，需要结合不同物体的所处环境，判断是否存在能提供浮力的介质，属于基础概念类题目，注重对核心物理概念的辨析。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需要明确浮力产生的核心条件：浮力是浸在液体或气体中的物体，受到液体或气体对其向上的压力大于向下的压力，这个压力差就是浮力，简单来说，物体必须处于有液体或气体的环境中才有可能受到浮力。接下来我们逐个分析每个选项：
1. 先看A选项，“天宫一号”在太空中，太空是真空环境，没有液体或气体，所以没有介质能对它产生压力差，自然不受浮力；
2. B选项“辽宁号”在海水中，浸在液体里，海水会对它产生向上的浮力，支撑它浮在水面；
3. C选项“蛟龙号”下潜时处于海水中，同样浸在液体中，会受到海水的浮力；
4. D选项热气球在空气中，空气是气体，热气球浸在空气中，会受到空气的浮力从而上升。
通过这样逐个分析，就能确定哪个物体不受浮力。
【解析】
浮力的产生条件是：物体浸在液体或气体中，且受到液体或气体对物体向上的压力大于向下的压力（即存在压力差）。
A. 遨游的“天宫一号”：处于太空真空环境，没有液体或气体，不存在能产生压力差的介质，因此不受浮力；
B. 航行的“辽宁号”：浸在海水中，海水对船体有向上的浮力，使其能漂浮在海面；
C. 下潜的“蛟龙号”：浸在海水中，受到海水的浮力；
D. 上升的热气球：浸在空气中，空气对热气球有向上的浮力，使其上升。
综上，只有“天宫一号”不受浮力。
【答案】
A
【知识点】
浮力产生条件，真空环境特性
【点评】
本题主要考查对浮力产生条件的理解与应用，需要结合不同物体的所处环境，判断是否存在能提供浮力的介质，属于基础概念类题目，注重对核心物理概念的辨析。
【难度系数】
0.8
5. 如图列举的物体中,利用空气浮力升空的是(
A.无人机
B.飞机
C.火箭
D.热气球
D
)A.无人机
B.飞机
C.火箭
D.热气球
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要逐个分析每个选项中物体的升空原理，判断哪个是利用空气浮力升空的：
1. 先明确不同升空方式的原理：流体压强与流速的关系可产生升力，力的作用是相互的能提供推力，空气浮力则是利用物体排开空气的重力大于自身重力实现升空。
2. 依次对每个选项进行原理辨析，排除不符合空气浮力的选项，最终确定正确答案。
【解析】
A. 无人机：通过旋翼转动使旋翼上下方空气流速不同，依据流体压强与流速的关系，流速大的区域压强小，进而产生向上的升力，并非利用空气浮力。
B. 飞机：机翼上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，上下表面的压强差形成向上的升力，利用的是流体压强与流速的关系，不是空气浮力。
C. 火箭：利用燃料燃烧喷出高温高压气体，根据力的作用是相互的原理，气体对火箭产生反作用力推动火箭升空，与空气浮力无关。
D. 热气球：通过加热内部空气，使内部空气密度小于外界空气密度，此时热气球受到的空气浮力大于自身重力，从而依靠空气浮力升空。
综上，利用空气浮力升空的是热气球，故选D。
【答案】
D
【知识点】
空气浮力的应用、流体压强与流速的关系、力的作用是相互的
【点评】
本题考查不同升空装置的工作原理，需要准确区分浮力、流体压强差、反作用力的应用场景，属于基础概念辨析题，牢记常见装置的原理是解题关键。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要逐个分析每个选项中物体的升空原理，判断哪个是利用空气浮力升空的：
1. 先明确不同升空方式的原理：流体压强与流速的关系可产生升力，力的作用是相互的能提供推力，空气浮力则是利用物体排开空气的重力大于自身重力实现升空。
2. 依次对每个选项进行原理辨析，排除不符合空气浮力的选项，最终确定正确答案。
【解析】
A. 无人机：通过旋翼转动使旋翼上下方空气流速不同，依据流体压强与流速的关系，流速大的区域压强小，进而产生向上的升力，并非利用空气浮力。
B. 飞机：机翼上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，上下表面的压强差形成向上的升力，利用的是流体压强与流速的关系，不是空气浮力。
C. 火箭：利用燃料燃烧喷出高温高压气体，根据力的作用是相互的原理，气体对火箭产生反作用力推动火箭升空，与空气浮力无关。
D. 热气球：通过加热内部空气，使内部空气密度小于外界空气密度，此时热气球受到的空气浮力大于自身重力，从而依靠空气浮力升空。
综上，利用空气浮力升空的是热气球，故选D。
【答案】
D
【知识点】
空气浮力的应用、流体压强与流速的关系、力的作用是相互的
【点评】
本题考查不同升空装置的工作原理，需要准确区分浮力、流体压强差、反作用力的应用场景，属于基础概念辨析题，牢记常见装置的原理是解题关键。
【难度系数】
0.8
6. 如图所示,烧杯内盛有某种液体,把体积为$1×10^{-4}m^{3}$的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为$1.5N$,已知铝的密度为$2.7×10^{3}kg/m^{3}$。则铝块所受重力为
2.7
N,铝块在液体中受到的浮力为1.2
N。($g取10N/kg$)答案
2.7 1.2
解析
铝块的质量：$m = \rho V = 2.7× 10^{3}\,kg/m^3× 1× 10^{-4}\,m^3 = 0.27\,kg$
铝块所受重力：$G = mg = 0.27\,kg× 10\,N/kg = 2.7\,N$
铝块在液体中受到的浮力：$F_{浮} = G - F_{示} = 2.7\,N - 1.5\,N = 1.2\,N$
2.7 1.2
铝块所受重力：$G = mg = 0.27\,kg× 10\,N/kg = 2.7\,N$
铝块在液体中受到的浮力：$F_{浮} = G - F_{示} = 2.7\,N - 1.5\,N = 1.2\,N$
2.7 1.2
7. 竖直浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为$7N$、$10N$,该金属块受到的浮力为
3
N。答案
3
解析
10N - 7N = 3N
8. 利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的：将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着$\angle\alpha$的改变,悬线与水平面的夹角将
保持不变
(选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,气球竖直向上运动,这说明浮力的方向是竖直向上
。答案
保持不变 竖直向上
解析
【分析】
首先回忆浮力的核心特点：浮力的方向总是竖直向上的，不受容器放置状态的影响。思考过程：当木板抬起使容器倾斜时，气球受到的浮力方向仍竖直向上，气球在重力、浮力和细线拉力作用下静止，为了平衡，细线会保持竖直状态，因此悬线与水平面的夹角保持不变；剪断悬线后，气球竖直向上运动，这一现象直接体现了浮力的方向。
【解析】
1. 浮力的方向具有“总是竖直向上”的特点，与容器的倾斜角度无关。
2. 当缓慢抬起木板一端，容器倾斜时，气球受到的浮力仍竖直向上，气球在重力、浮力和细线拉力的共同作用下保持静止，细线的拉力与另外两个力的合力平衡，因此细线始终沿竖直方向，所以悬线与水平面的夹角将保持不变。
3. 剪断悬线后，气球竖直向上运动，这一现象说明浮力的方向是竖直向上的。
【答案】
保持不变；竖直向上
【知识点】
浮力的方向
【点评】
本题通过实验探究浮力的方向，重点考查对“浮力方向总是竖直向上”这一知识点的理解，需要结合实验现象分析力的平衡与方向关系，加深对浮力基本性质的认识。
【难度系数】
0.7
首先回忆浮力的核心特点：浮力的方向总是竖直向上的，不受容器放置状态的影响。思考过程：当木板抬起使容器倾斜时，气球受到的浮力方向仍竖直向上，气球在重力、浮力和细线拉力作用下静止，为了平衡，细线会保持竖直状态，因此悬线与水平面的夹角保持不变；剪断悬线后，气球竖直向上运动，这一现象直接体现了浮力的方向。
【解析】
1. 浮力的方向具有“总是竖直向上”的特点，与容器的倾斜角度无关。
2. 当缓慢抬起木板一端，容器倾斜时，气球受到的浮力仍竖直向上，气球在重力、浮力和细线拉力的共同作用下保持静止，细线的拉力与另外两个力的合力平衡，因此细线始终沿竖直方向，所以悬线与水平面的夹角将保持不变。
3. 剪断悬线后，气球竖直向上运动，这一现象说明浮力的方向是竖直向上的。
【答案】
保持不变；竖直向上
【知识点】
浮力的方向
【点评】
本题通过实验探究浮力的方向，重点考查对“浮力方向总是竖直向上”这一知识点的理解，需要结合实验现象分析力的平衡与方向关系，加深对浮力基本性质的认识。
【难度系数】
0.7
9. 一烧杯放在斜面上,画出图中质量为$0.5kg$的小球受浮力的示意图。(忽略空气阻力,$g取10N/kg$)
答案
如图所示
解析
【分析】
要画出小球受浮力的示意图，需明确浮力的三要素：大小、方向、作用点。首先根据漂浮条件，漂浮时浮力等于重力，通过重力公式计算出浮力大小；浮力的方向始终竖直向上，不受容器倾斜的影响；作用点在小球的重心（球心位置）。最后按照力的示意图的规范画法绘制即可。
【解析】
1. 计算浮力大小：
小球处于漂浮状态，根据漂浮条件可知$F_{浮}=G$。
由重力公式$G=mg$，代入数据$m=0.5kg$，$g=10N/kg$，可得$G=0.5kg×10N/kg=5N$，因此$F_{浮}=5N$。
2. 确定浮力方向：
浮力的方向始终为竖直向上，与容器的倾斜状态无关。
3. 确定作用点：
浮力的作用点在小球的重心，即球心处。
4. 绘制示意图：
从小球的球心出发，画一条竖直向上的带箭头线段，并标注$F_{浮}=5N$，示意图如下（参考参考答案中的图示）。
【答案】
如图所示（示意图为从小球球心竖直向上的带箭头线段，标注$F_{浮}=5N$）
【知识点】
1. 浮力的方向
2. 漂浮条件
3. 力的示意图画法
【点评】
本题的易错点是容易误将浮力方向画成垂直于容器的倾斜底面，需牢记浮力方向始终竖直向上；同时要熟练运用漂浮条件计算浮力大小，掌握力的示意图的规范绘制方法。
【难度系数】
0.6
要画出小球受浮力的示意图，需明确浮力的三要素：大小、方向、作用点。首先根据漂浮条件，漂浮时浮力等于重力，通过重力公式计算出浮力大小；浮力的方向始终竖直向上，不受容器倾斜的影响；作用点在小球的重心（球心位置）。最后按照力的示意图的规范画法绘制即可。
【解析】
1. 计算浮力大小：
小球处于漂浮状态，根据漂浮条件可知$F_{浮}=G$。
由重力公式$G=mg$，代入数据$m=0.5kg$，$g=10N/kg$，可得$G=0.5kg×10N/kg=5N$，因此$F_{浮}=5N$。
2. 确定浮力方向：
浮力的方向始终为竖直向上，与容器的倾斜状态无关。
3. 确定作用点：
浮力的作用点在小球的重心，即球心处。
4. 绘制示意图：
从小球的球心出发，画一条竖直向上的带箭头线段，并标注$F_{浮}=5N$，示意图如下（参考参考答案中的图示）。
【答案】
如图所示（示意图为从小球球心竖直向上的带箭头线段，标注$F_{浮}=5N$）
【知识点】
1. 浮力的方向
2. 漂浮条件
3. 力的示意图画法
【点评】
本题的易错点是容易误将浮力方向画成垂直于容器的倾斜底面，需牢记浮力方向始终竖直向上；同时要熟练运用漂浮条件计算浮力大小，掌握力的示意图的规范绘制方法。
【难度系数】
0.6
10. 图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体$A$沿竖直方向匀速下降时的情景。图乙是$A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t$变化的图像(忽略空气阻力,$g取10N/kg$)。求：
(1)长方体$A$的质量。
(2)长方体$A$浸没在水中后受到的浮力。
(1)长方体$A$的质量。
(2)长方体$A$浸没在水中后受到的浮力。
答案
(1)$3× 10^{3}\ kg$
(2)$2× 10^{4}\ N$
解析
【分析】
要解决这两个问题，需结合图像信息与受力平衡的思路分析：
1. 求长方体A的质量：观察图乙，0~10s内长方体A未浸入水中，此时A匀速下降，钢缆绳拉力与A的重力是一对平衡力，大小相等，先据此求出A的重力，再利用重力公式计算质量。
2. 求浸没时的浮力：15s后A完全浸没在水中，仍匀速下降，受力平衡，重力等于拉力与浮力之和，因此用重力减去此时的拉力即可得到浮力大小。
【解析】
(1) 由图乙可知，0~10s内长方体A未浸入水中，钢缆绳对A的拉力 $ F_1 = 3×10^4\ \mathrm{N} $。
因为A匀速下降，受力平衡，所以A的重力 $ G = F_1 = 3×10^4\ \mathrm{N} $。
根据 $ G = mg $，可得长方体A的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{3×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 3×10^3\ \mathrm{kg} $。
(2) 由图乙可知，15s后长方体A完全浸没在水中，此时钢缆绳对A的拉力 $ F_2 = 1×10^4\ \mathrm{N} $。
因为A匀速下降，受力平衡，满足 $ G = F_{\mathrm{浮}} + F_2 $，则A受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_2 = 3×10^4\ \mathrm{N} - 1×10^4\ \mathrm{N} = 2×10^4\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) $ 3×10^3\ \mathrm{kg} $
(2) $ 2×10^4\ \mathrm{N} $
【知识点】
受力平衡分析；重力与质量的关系；浮力计算
【点评】
本题结合图像考查受力平衡和浮力的计算，关键是从图像中提取不同阶段的拉力数据，利用匀速运动时的受力平衡关系建立等式求解，要求学生能准确分析物体在不同阶段的受力情况。
【难度系数】
0.6
要解决这两个问题，需结合图像信息与受力平衡的思路分析：
1. 求长方体A的质量：观察图乙，0~10s内长方体A未浸入水中，此时A匀速下降，钢缆绳拉力与A的重力是一对平衡力，大小相等，先据此求出A的重力，再利用重力公式计算质量。
2. 求浸没时的浮力：15s后A完全浸没在水中，仍匀速下降，受力平衡，重力等于拉力与浮力之和，因此用重力减去此时的拉力即可得到浮力大小。
【解析】
(1) 由图乙可知，0~10s内长方体A未浸入水中，钢缆绳对A的拉力 $ F_1 = 3×10^4\ \mathrm{N} $。
因为A匀速下降，受力平衡，所以A的重力 $ G = F_1 = 3×10^4\ \mathrm{N} $。
根据 $ G = mg $，可得长方体A的质量：
$ m = \frac{G}{g} = \frac{3×10^4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 3×10^3\ \mathrm{kg} $。
(2) 由图乙可知，15s后长方体A完全浸没在水中，此时钢缆绳对A的拉力 $ F_2 = 1×10^4\ \mathrm{N} $。
因为A匀速下降，受力平衡，满足 $ G = F_{\mathrm{浮}} + F_2 $，则A受到的浮力：
$ F_{\mathrm{浮}} = G - F_2 = 3×10^4\ \mathrm{N} - 1×10^4\ \mathrm{N} = 2×10^4\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) $ 3×10^3\ \mathrm{kg} $
(2) $ 2×10^4\ \mathrm{N} $
【知识点】
受力平衡分析；重力与质量的关系；浮力计算
【点评】
本题结合图像考查受力平衡和浮力的计算，关键是从图像中提取不同阶段的拉力数据，利用匀速运动时的受力平衡关系建立等式求解，要求学生能准确分析物体在不同阶段的受力情况。
【难度系数】
0.6
