北方课堂初中物理浮力简答题试卷与解析（初中物理浮力选择题及解析）

北方课堂初中物理浮力简答题试卷与解析

北方老师原创

1．在浴缸里洗澡时，只要用手轻推缸底，整个身体很容易被抬起，如果在地上想这样做，就非常难了，这是为什么？

【解答】人受到水的浮力导致了这样的现象。

在浴缸里，以身体为研究对象，做受力分析。身体受向下的重力G，向上的浮力F，还有手臂的支持力N，三力平衡即G＝F+N时，身体被抬起。

在地上，只受向下的重力G，手臂的支持力N1，当N1＝G时，才能抬起身体。

N1＞N，所以在地上想这样做很难。

2．如图所示，取一只塑料饮料瓶，瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径，去掉瓶底，把一只乒乓球放在里面，从上面倒水，只见少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，但乒乓球并不上浮；如果拧上瓶盖堵住下部流水处，立即看到乒乓球浮起。请对以上两个现象加以解释。

【解答】（1）当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出，乒乓球下面的水向下流，下表面受到的压力为0，上表面受到的水的压力不为0，受到的合力方向向下，乒乓球不能上浮；

（2）堵住下部流水处后，乒乓球浸没水中，乒乓球受到的浮力（上下表面产生了压力差）大于重力，所以乒乓球将上浮。

3．1874年8月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底的景色陶醉了，致使下潜速度过大，潜艇猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜水艇中的水全部排除，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像是被海底吸住了一样。这是为什么呢？难道浮力真的消失了吗？怎么办呢？并替他们想出摆脱困境的办法？

【解答】当物体与容器底部紧密接触时，两个接触面间就没有液体渗入，物体的下表面不再受液体对它向上的压强，液体对它就失去了向上托的力，浮力当然随之消失了。

潜艇猛然撞到海底，应该是潜艇底部与海底连接过于紧密，导致水无法进入潜艇与海底之间的部分，导致潜艇上下无水压差，所以浮力不足以托起潜艇。

只要想办法让水进入潜艇与海底中间区域就可以使潜艇脱离海底。可以派潜水员在海底与潜艇连接的部分打几个洞，让海水流入潜艇与海底之间的部分。

4．小文从海滨浴场中的深水区走过浅水区回到岸上，感觉身体越来越沉重。他对这一现象的解释是：水越深的地方，物体受到的浮力越大。请选用合适的器材，设计一个简单实验，说明小文的解释是错误的。

【解答】用细线将小金属块系在弹簧测力计的挂钩上，测出并记录弹簧测力计的示数G；在大烧杯中加入适量的水，将小金属块浸没在水中较浅处，测出并记录弹簧测力计的示数F1，小金属块受到的浮力F浮＝G﹣F1；再将小金属块浸没在水中较深处，测出并记录弹簧测力计的示数F2，此时受到浮力F浮′＝G﹣F2；

若F浮＝F浮′，则小金属块在深水和浅水中受到的浮力相同，说明小文的解释是错误的。

5．浸在液体中的物体所受浮力为 F，物体排开液体的体积为 V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比。请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的。

【解答】影响浮力大小的因素有两个：液体的密度与排开液体的体积有关；

小明认为：任何情况下，浮力F都与排开液体的体积V成正比；可以通过改变液体密度的方法来证明小明的观点是错误的。

实验步骤：①将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块浸没在A容器的酒精中，铝块排开酒精的体积为铝块的体积V1，记录此时测力计的示数为F；

②将铝块从酒精中取出后擦干，再挂在测力计下慢慢浸入B容器中的水中，当测力计示数为F时，发现铝块没有全部浸入水中，即铝块排开水的体积V2＜V1。

这个实验证明铝块受到的浮力与铝块排开的体积不成正比，故小明的观点是错误的。

答：①将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块浸没在A容器的酒精中，铝块排开酒精的体积为铝块的体积V1，记录此时测力计的示数为F；

②将铝块从酒精中取出后擦干，再挂在测力计下慢慢浸入B容器中的水中，当测力计示数为F时，发现铝块没有全部浸入水中，即铝块排开水的体积V2＜V1。

这个实验证明铝块受到的浮力与铝块排开的体积不成正比，故小明的观点是错误的。

6．小刚在探究"浮力的大小与哪些因素有关"的实验中，利用实验桌上的实验器材：弹簧测力计、长方体金属块（如图所示，其横向和纵向各有一条中位线）、细线、装有适量水的烧杯，进行实验。小刚得出实验结论：未全部浸入液体中的物体，其所受浮力的大小与物体浸入液体的深度有关。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：小刚的结论是错误的。要求：写出实验步骤（可画示意图辅助说明）、实验现象并简要说明。

【解答】实验步骤：

①用细线将金属块纵向挂在弹簧测力计下，金属块静止时读出弹簧测力计的示数为G，将它一半浸入水中（液面到纵向中位线处），浸入深度为h1，静止时读出弹簧测力计的示数F1，记录G、h1、F1。

②用细线将金属块横向挂在弹簧测力计下，将它一半浸入水中（液面到横向中位线处），浸入深度为h2，金属块静止时读出弹簧测力计的示数F2，记录h2、F2。

实验现象：金属块两次浸入水中深度不同h1≠h2，但F1＝F2；

简要说明：金属块所受浮力：F浮1＝G﹣F1，F浮2＝G﹣F2，因此，F浮1＝F浮2。

金属块两次浸入液体的深度不同，但所受浮力相等。由此证明：未全部浸入液体中的物体，其所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关。所以小刚的观点是错误的。

7．节假日我们看到的氢气球飞上天空，我们看不见了，那么氢气球飞到高空之后是什么情况呢？请同学们跟据所学的知识加以回答。

【解答】（1）如果是普通的氢气球，因为氢气球受到的浮力大于自重，放手后氢气球飘向高空，随着气球所处高度的增大，空气越来越稀薄，气压减小，球内压强大于球外压强，球不断膨胀直至破裂。

（2）如果氢气球不易破裂，随着气球所处高度的增大，空气越来越稀薄，空气密度减小，受到的浮力减小，当浮力等于重力时，就在这一特殊位置附近上下往复运动。

8．一同学在河边游泳后从水的较深处走向越来越浅的岸边，由于岸边都是尖硬的鹅卵石，该同学感觉河底越来越"扎脚"，请利用你学过的物理知识解释这个现象

【解答】根据F浮＝ρ液v排g，人在水中由深水走向浅水时，ρ液不变由于人排开水的体积减小，故人所受浮力减小再由 F支＝G﹣F浮；因浮力减小，重力不变，故支持力增大，根据p＝F/S脚的受力面积不变，脚受到石头的压强变大，所以人的脚将越来越疼。

9．"怀丙捞铁牛"的故事中，为了捞起陷入河底淤泥中的铁牛，怀丙用了如图所示的装置：将一根粗木头固定在两只装满泥沙的船之间，再用粗铁链分别套在木头和铁牛上且使铁链绷直。逐渐抛卸出船上的泥沙，铁牛被铁链从淤泥中拔出。请你分析说明抛沙后铁牛能被拔出的原因。（不考虑水的流动，泥沙对水密度的影响）

【解答】船上的沙土逐渐抛人水中，铁牛和船（包括船上的人、术头及剩余的沙土）受到的总重力减小，抛沙土到铁牛即将离开河床的过程中，船的重力减小，浮力不变，因此绳子对铁牛的拉力增大，当拉力大于铁牛的重力时，铁牛被拔出。

10．如图所示的大鱼和小鱼的争论中，请你评判一下谁对谁错？并说明理由。

【解答】大鱼说的对。

由公式F浮＝ρ液gV排知：在同一液体中，液体密度相同，浮力的大小决定于排开液体的体积，大鱼排开液体的体积较大，所以受到的浮力较大；小鱼所在的深度较大，但浮力与深度无关。

11．假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，气球里充的是氦气，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？如果气球里充的不是氦气而是热空气，你又打算用什么办法？并说明原理。

【解答】因为氦气属于稀有气体，化学性质不活泼，并且密度小于空气的密度，在吊篮上放置两个储气瓶，一个高压一个低压，要着陆的时候，打开低压阀让气球里的氦气进入低压储气瓶，这样气球排开空气的体积减小，所受浮力减少，而其重力不变，重力大于浮力，所以，乘客能够降回地面；

热空气化学性质比较活泼，密度小于空气的密度，遇热后体积急速增大，所以，如果是热空气，可以让燃气出来的少一些，这样其体积相对减小，所受浮力也相对减小，重力大于浮力，可乘客能够降回地面。

12．有人说："跳水运动员在跳水过程中，受到水的浮力是逐渐增大的。"你认为对吗？请说明理由。

【解答】不对；

当跳水运动员刚接触水面到全浸入水中的过程中，由于V排变大，水的密度不变，根据F浮＝ρ水V排g可知运动员受浮力变大；

当在没有接触水面之前不受浮力，浸没在水中之后由于V排不变，受到水的浮力不变。

13．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水区域走向浅水区域的过程中，如果水底布满石子，脚会感觉被石子硌的越来越疼，请用物理知识解释原因。

【解答】根据F浮＝ρ液v排g，人在水中由深水走向浅水时，ρ液不变由于人排开水的体积减小，故人所受浮力减小再由 F支＝G﹣F浮；因浮力减小，重力不变，故支持力增大，根据p＝F/S脚的受力面积不变，脚受到石头的压强变大，所以人的脚将越来越疼。

14．请你利用浮力产生的原因证明阿基米德原理。

【解答】证明：设物体上表面到液面的距离为h，则：

上表面受到的压强为p1＝ρgh，

根据p＝F/S可得受到的压力为F1＝p1S＝ρghL2；

物体下表面所处的深度h′＝h+L，则下表面受到的液体压强为p2＝ρgh′＝ρg（h+L），受到的压力为F2＝p2S＝ρg（h+L）L2；

因此液体对正方体产生一个向上的压力和向下的压力不相等，

压力差F浮＝△F＝F2﹣F1＝ρg（h+L）L2﹣ρghL2＝ρgL3＝ρgV。

因为V＝V排，m排＝ρ液V排，

所以F浮＝ρ液gV＝ρ液gV排＝m排g＝G排。

15．在远洋轮船的船舷上，都漆着五条"吃水线"，又称"载重线"，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线，为什么北大西洋和印度洋载重线位置不同？

【解答】当轮船由北大西洋驶向印度洋时，轮船都漂浮，受到的浮力都等于轮船受到的重力；由于轮船受到的重力不变，所以轮船受到的浮力不变。

由F浮＝ρ液gV排可知：在浮力一定的条件下，北大西洋与印度洋的海水不同，则轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积不同，所以是北大西洋和印度洋载重线位置不同。

16．小亮同学在学校举行的橡皮泥船载重比赛中，做了一艘橡皮泥小船，当他在小船中放上如图所示重物的时候，因船底橡皮泥太薄，船底出现了一个小洞，结果大量的水从船底小洞中涌进小船里，最后小船沉到了水底，比赛失败。小船从船底进水开始直至沉到水底的过程中浮力是如何变化的？请写出你的理由。

【解答】先变大后不变；

小船从船底进水开始到小船全部浸没之前处于漂浮状态，浮力等于其重力，随着水的增多，重力不断变大，故所受浮力不断变大；

小船全部浸没后到沉到水底的过程中，排开水的体积等于小船的体积，小船的体积不变，排开水的体积不再变化，水的密度一定，根据F浮＝ρ液gV排可知，所受浮力不再变化。

综上分析可知，小船从船底进水开始直至沉到水底的过程中浮力是先变大后不变。

17．简述钢铁制成的轮船能漂浮在水面上的原因是什么？

【解答】钢铁制成的轮船能漂浮在水面上是采用了空心的方法，增大了排开水的体积，由F浮＝ρ水gV排知道，轮船受到的浮力变大，从而可以漂浮在水面上。

18．密度计是测量液体密度的工具，根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度，你能说出其中的道理吗？

【解答】密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变；

根据V排＝

，浮力相同，液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计浸入液体的深度越小，密度计上的刻度（值）越靠近下端，示数值越大；液体的密度越小，排开液体的体积越大，密度计浸入液体的深度越大，密度计上的刻度（值），越靠近上端，示数值越小。

19．将空矿泉水瓶在中部切开，拧去瓶盖，把瓶嘴（口）倒放在桌面上，放入一个乒乓球在瓶颈处静止，如图所示，现向里倒水，水都从瓶嘴处流出，乒乓球仍静止在原处。若想让乒乓球向上浮起，请写出你的做法。

【解答】对准乒乓球迅速倒水时，乒乓球下部没有水，它的底部不受水的向上的压力，也就没有压力差，所以，乒乓球不受浮力。用手堵住瓶口，向里倒水，球的下部进入水后，下部也受到向上的压力，产生压力差，所以，乒乓球受到浮力而上浮。

答：手堵住瓶口，向里倒水。

20．一块石头投入水中，会沉入水底，万吨巨轮比一块石头重许多，为什么可以漂在大海上？

【解答】根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，一块石头投入水中，会沉入水底，万吨巨轮比一块石头重许多，却以漂在大海上，是因为石头排开水的体积小，受到的浮力小，万吨巨轮排开水的体积大，受到水的浮力大。

21．学习了阿基米德原理之后，小静认为：一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力，请说明怎样只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的。

【解答】把一瓶已冻结成冰的矿泉水静置一会儿，待与瓶壁接触的一层冰都熔化时，大量的冰在少量熔化出来的水中处于漂浮状态，此时，F浮＝G冰，G水＜G冰，所以，F浮＝＞G水，小静的观点是错误的。

22．"选种"是提高农作物产量的重要措施之一。在实际生产中有一种利用浮力选种的方法。将备选的粮种浸在浓度适宜的盐水中，把漂浮在盐水表面的种子捞出来，剩下的那些沉在盐水底部的种子便是挑选出来的好粮种，试说明这种浮力选种的道理。

【解答】将种子放入盐水中后，由于干瘪、虫蛀的种子质量较小，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，本身质量较大，故重力大于所受浮力，故种子会下沉。

23．打捞沉船时需要准备几只大的浮筒把沉船从淤泥中拉起，当船体部分露出水面后，可将沉船舱内的海水抽出让沉船自动浮起，请你简单说明"浮筒"的作用，以及抽出船舱内海水的原因。

【解答】打捞沉船时，常先将金属浮筒注满水，沉入水底，再用钢绳将其固定在沉船上，然后向浮筒中压入气体，排出浮筒内的水，这样浮筒就可上浮把沉船拉起。

当船体部分露出水面后，可将沉船舱内的海水抽出，抽出海水可以减小重力，使浮力大于重力，所以让沉船自动浮起，

24．一个倒梯形容器（上大下小），装了适量水。容器底部有一个密度小于水的小球，用细线系在容器底部，使之在水面下。将整个容器放在一电子秤上，如果线突然断裂，小球上浮，那么秤的示数在这过程中有何变化？

【解答】密度小于水的小球在容器的底部，后来小球加速升到水面，即密度小的小球位置升高，那么可以理解为系统的重心（容器和小球组成系统）先是在高处，随着小球的升高而下降。系统虽然上下位置没变，但是重心下降了，而且是加速下降。那么等效为系统处于失重状态，即电子秤对系统的支持力小于重力，秤的示数当然就变小了。

25．现只有细线、刻度尺和适量的水，请设计一个能较准确地测定一个薄玻璃酒瓶容积的方法，并列出计算式。

【解答】①用细线绕瓶的下半部一周，测量出细线拉直后的长度为L，则底部的面积S＝πr2＝π×

＝

；

②瓶内盛大约半瓶水后，测出水的高度为h1，如图所示。

③盖好玻璃瓶好后倒置，测量出没有水部分的高度h2；＝

；

④玻璃瓶容积V＝Sh＝S（h1+h2）＝

（h1+h2）。

26．曹冲称象利用了什么力？

【解答】曹冲称象利用了浮力；

聪明的曹冲知道大象的体重不能直接去称，就把称大象的重量转化为称石头的重量：他先把大象赶到船上，得到船吃水的深度；再把大象赶下船，往船上装一块块的石头，达到相同的吃水深度，于是，称出石头的重量即可得到大象的重量，这是因为达到相同的吃水深度，船排开的水的体积相等，受到的浮力相等。

27．某工厂水泥窖内有一圆形大缸（空缸），缸重千牛以上，直径比窖略小些，由于安置不妥，需将大缸转一个方位，有人想出一个妙法，他端来一盆水，倒人窖与缸的空隙中，轻而易举地解决了问题。试分析"盆水举缸"的道理。

【解答】倒水后，缸由于受到浮力，所受到的支持力减小，对窑的压力减小，摩擦力减小，所以就能很轻松地转动了。

故答案为：倒水后，由于受到浮力，缸和窑之间的压力减小，摩擦力减小，所以就能轻易地转动了。

28．小林在观察妈妈下水饺时看到一个有趣的现象：生饺子刚下锅时是下沉的，而煮熟后会浮起来。请你帮他解释这个现象。

【解答】饺子刚下锅时，浮力小于重力，所以生饺子下沉；煮熟后，重力不变，由于饺子的体积膨胀，所以受到的浮力变大，浮力大于重力，则饺子会上浮，最后浮在水面上。

29．煮汤圆时，发现刚开始下锅的汤圆是沉底的，煮开后就膨胀浮了起来，请从物理角度分析为什么汤圆会浮起来。

【解答】开始时，由于汤圆所受浮力小于重力，所以下沉；过一会儿，汤圆受热膨胀后排开水的体积变大，所受的浮力会变大，当浮力大于自身重力时，汤圆就会上浮。

30．问答题：

沱江泛舟是风凰古城一个著名的旅游项目。当游客欣赏完河两边的风景从船上下来后，船受到水的浮力会怎样变化？

【解答】当游客坐在船上时，船处于漂浮状态，浮力等于重力，当游客欣赏完河两边的风景从船上下来后，船仍然处于漂浮状态，浮力仍等于自身的重力，由于船的重力减小，浮力减小。

31．初春一个晴朗无风的上午，小丽和小浩在公园游玩时分别用吸管和玩具泡泡枪将肥皂泡吹出，发现肥皂泡在空中轻盈飞舞，如图所示，请你说明两位小朋友利用不同工具将肥皂泡吹出后，肥皂泡在空中的运动情况如何？并对小丽吹出的肥皂泡的运动情况加以分析说明。

【解答】小丽用吸管吹出的泡泡先上升再下降；小浩用泡泡枪吹出的泡泡会下降；

小丽用吸管吹出的泡泡，由于肥皂泡内气体密度小，所受浮力大于肥皂泡的重力而上升；随后肥皂泡内的水蒸气遇冷液化，肥皂泡体积变小，受到的浮力减小，浮力小于肥皂泡的重力而下降。

32．我们可以看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡，常常开始时上升，然后便下降，这是为什么？

【解答】肥皂泡刚吹出时，其内部气体的温度较高，内部气体的密度较小，所受的浮力大于重力而上升；后来肥皂泡内气体的温度降低，体积变小，受到的浮力减小，当浮力小于肥皂泡的重力时便下降。

33．小东夏天喝白开水时总喜欢放几块冰块在其中，如图，小东看到冰块总是漂浮在水面上，他由此想到一个问题，当冰全部熔化成水后，杯子里的水面高度会怎么变化？请你利用阿基米德原理等相关知识帮小东解答这个问题。

【解答】冰块漂浮，则F浮＝G冰，

结合阿基米德原理可得ρ水V排g＝G冰，

所以V排＝

﹣﹣﹣﹣﹣①；

冰熔化前后质量不变，G冰＝G冰化水＝ρ水V冰化水g，

所以V冰化水＝

﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；

则V排和V冰化水相等，

所以冰熔化前后水面不升也不降。

34．利用所学的知识分析船从海里开到河里的时候，船为什么会下沉一点？

【解答】船从海里驶入河里，始终处于漂浮状态，浮力都等于其重力，则浮力不变，但河水的密度比海水密度小，根据公式F浮＝ρgV排可知，排开水的体积增大，船将下沉一些。

35．服用胶囊类药物时，仰脖儿服用时顺水利下咽，胶囊药物却经常留在口中，而略低头服用，药物和水反而容易一起下咽。请用浮力的知识解释这种现象。

【解答】胶囊类药物平均密度小于水的密度，在水中会漂浮。仰脖服用时，药物离食道口远，不容易进入食道口，容易留在口中；而低头服用时，药物离食道口近，所以更容易下咽。

36．测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（如图）即为被测液体的密度。密度计上的刻度从上到下逐渐减小还是逐渐增大？说出你的理由。

【解答】密度计上的刻度从上到下逐渐增大的；

因为密度计正常使用时，在不同液体中均应处于漂浮状态，根据浮沉条件可知，浮力都应等于其自身重力，因其自身重力不变，所以浮力大小应该也不变，则根据V排＝

可知浮力相同，当所测液体密度较大时，其排开的液体的体积就小些，密度计就会上浮一些，所以密度计上的刻度是下大上小的。

37．如图所示，用物体的浮沉条件解释"孔明灯升空"的道理。

【解答】孔明灯点燃前受到的向上的浮力小于其重力，点燃后孔明灯内部的空气的温度升高、密度减小，孔明灯受到的浮力大于重力，孔明灯升空。

38．小时候我们常常用吸管蘸肥皂水，然后吹出一连串的泡泡。刚吹出来的肥皂泡开始时上升，过一会就会下降。请解释这一现象。

【解答】刚吹出的肥皂泡温度高，内部气体密度小，泡的重力小于浮力而上升；过一会儿，由于热传递，泡内的气体温度降低，体积变小，受到的浮力变小，重力不变，浮力小于重力时，肥皂泡就下降了。

39．将一只鸡蛋分别放入装有盐水和水的两个的容器中，发现鸡蛋在盐水中漂浮，在水中下沉至底部。请比较鸡蛋在两种液体中所受浮力大小，请说明理由。

【解答】根据F浮＝ρ液gV排可知，在液体密度不变的情况下，V排越大，受到的浮力也就也大；

当鸡蛋处于漂浮状态时，V排＜V物，

当鸡蛋处于下沉状态时，V排′＝V物，

比较可知，V排＞V排′，

故F浮＞F浮′

也就是说鸡蛋在盐水中漂浮时所受的浮力较大。

40．科学课上，老师将一只生鸡蛋放入盛有稀盐酸的烧杯中，鸡蛋壳表面很快产生气泡，不一会儿，还出现了非常有趣的一幕：原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢浮了上来，接近液面后又慢慢往下沉，如此，鸡蛋不断地在液体中上浮、下沉。请你用所学的科学知识对上述"有趣的一幕"作出合理的解释。

【解答】鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，当鸡蛋与盐酸接触时，便有二氧化碳气体生成，并附着在鸡蛋壳的表面，随着附着在鸡蛋壳表面的气体的逐渐增多，鸡蛋所受到的浮力也逐渐增大，当浮力大于重力时，鸡蛋上浮。当鸡蛋壳表面的气体足够多的时候，气体便脱离开鸡蛋壳，使得鸡蛋所受到的浮力小于重力，鸡蛋又将下沉。