(一) 浮力:
A.  浮力:物體在水中時,水給予物體一個【向上】的作用力,這個作用力稱為【浮力】

B.  浮力的因素:

(1)物體沒入液體中的【體積】

(2)液體的【密度】

C. 浮力的計算公式:

       浮力 物體沒入液體的【體積】× 液體【密度】
              B V沒入液體部分 × D液體密度  

       浮力 物體沒入液體後所排開的【液體重量】

 

               

 

D. 當地球引力(【重力】)【浮力】時,達兩力平衡,故船浮在水上。

E.  物體在水中會減輕【重量】,這是因【浮力】會抵消部分物體的重量所致。

F.  物體在空氣中重-浮力=物體在水中重  W空氣BW水中

G. 物體在水中的浮沈:

(1)物體可浮在水上:    D物體【<】D  

(2)物體可停留在水中任一地點    D物體【=】D   

(3)物體沈入水中:  D物體 【>】D  

          

H. 人會沈入海水中,但是卻會浮在密度很大的死海上,因為D人體【<】D死海的水  

I.    浮力不僅在液體中,也存在於【氣體】。例如,汽球飄向天空,應該說汽球浮在空氣上。

 

 

(二) 阿基米得原理(浮力原理)
A、 原理:物體在液體中【減輕】的重量,等於物體所受的浮力,也等於該物體【同體積】液體重。
B、 討論:
(1)將物體分為【沉體】【浮體】
甲、 物體密度 > 液體密度 è 【沉體】
乙、 物體密度 < 液體密度 è 【浮體】
(2)不論沉體或浮體,應用的【阿基米得原理】皆相同;
甲、 但浮體 è 浮力【=】物體重量
乙、 沉體 è 浮力【<】物體重量
(3)體積相同的不同物體(沉體),雖然質量不同,但所受浮力皆相同。
(4)物體沉入液體中的體積愈大,則所受的浮力也愈大。
(5)物體在液中的不同深度處,僅影響【壓力】的大小;不影響【浮力】的大小。
即:物體置於深處,則【上壓力】變大;且【下壓力】也變大;但是【浮力】不變。
(6)同一沉體投入不同的液體中,因【液體密度】不同,因此所受的浮力亦不同。
(7)同一浮體在不同液體中,因【重量】相同,因此所受的浮力皆相同。  
  
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C、 應用:
(1)熱氣球和天燈是利用浮力的原力升空。
(2)潛水艇是利用海水的進出來調節潛水艇的平均密度,藉以控制潛水艇的浮沉。
(3)魚類利用體內的浮鰾來控制浮沉。
(4)死海因為鹽分過高,海水的密度大於人體的平均密度,因此人可以輕鬆地浮在海面上。
  
 
 

1. 有一石頭在空氣中的重量為1.5kgw,在水中重量1.2kgw,則:

(1)此石塊所受的浮力為=0.3kgw

(2)此石塊的體積=300cm3

(3)此石塊的密度=5gcm3

【解析】:(1) 石頭所受的浮力
   
=在空氣中的重量-在液體中的重量
   
1.5kgw1.2kgw0.3kgw300gw
(2)
物體在液體中所受的浮力=下沉的體積×液體的密度
    B
V×D    300V×1     V300cm3
(3)
質量等於物體在空氣中的重量
    D
M÷V 1500g ÷ 300cm3 5 gcm3

 

2. 有一質量為24公斤的鐵塊,密度為8gcm3,則當鐵塊完全浸入水中:

(1)鐵塊的體積等於3000cm3

(2)鐵塊在水中所受的浮力=3kgw

(3)鐵塊在水中的重量=21kgw

【解析】:(1)鐵塊的體積V M ÷ D 24000g ÷ 8 3000 cm3
(2)
鐵塊在液體中所受的浮力=下沉的體積×液體的密度
   
3000 × 1 3000gw 3 kgw
(3)
鐵塊的浮力3kgw,鐵塊在水中的重量會少3kgw
   
鐵塊在水中重量 24kgw3kgw 21kgw

 

 3. 一物體在空氣中重300gw,在水中重240gw,則:

(1)此物體的浮力為60gw

(2)此物體的體積=60cm3

(3)此物體的密度=5gcm3

【解析】:(1) 物體所受的浮力
   
=在空氣中的重量-在水中的重量
   
300 gw 240 gw 60 gw
(2)
物體在水中所受的浮力=下沉的體積×液體的密度
    B
V×D    60 V×1     V60 cm3
(3)
質量等於物體在空氣中的重量
    D
M÷V 300g ÷60 cm3 5 gcm3

 

4. 密度0.6gcm3、體積100cm3的木塊,置於密度為0.8gcm3的酒精中,則:

(1)  木塊的浮力=60gw

(2)  物體在空氣中的重量=60gw

(3)  浸在酒精液面下的木塊體積=75cm3

(4)  浮於酒精液面上的體積=25cm3

【解析】:(1) 木塊密度0.6gcm3、能孚在密度為0.8gcm3的酒精中,
   
木塊質量=V×D100×0.660g    木塊在空氣中重量60gw
   
浮體的浮力=物重(在空氣中的重量)60gw
(3)
木塊在酒精中所受的浮力=下沉的體積 × 液體的密度
    B
V×D    60 V × 0.8     V 75 cm3
(4)
木塊浮於酒精中,露出液面的體積
   
=全部的體積-下沉的體積=1007525cm3

 

 5. 判斷下列物體所受浮力的大小:

(1)50cm3的鐵塊和50cm3的石塊放入水中,
        
所受的浮力è鐵塊【=】石塊;
        
在水中的重量è鐵塊【>】石塊。

(2)50gw的鐵塊和50gw的石塊放入水中,
        
所受的浮力è鐵塊【<】石塊;
        
在水中的重量è鐵塊【>】石塊。

(3)40cm3鐵塊(8gcm3)30cm3銅塊(9gcm3)放入水中,
        
所受的浮力è鐵塊【>】銅塊,
        
在水中的重量è鐵塊【>】銅塊;

(4)承上題,放入水銀中所受的浮力è鐵塊【>】銅塊,
        
在水銀中的重量è鐵塊【=】銅塊。

【解析】:(1) 浮力=下沉的體積 × 液體的密度
   
鐵塊和銅塊體積相同,液體的密度也都相同,因此兩者浮力相等。
    
鐵塊的密度比石塊的密度大,因此鐵塊重量比石塊重;
   
鐵塊受到水的浮力因此重量減少,但鐵塊比石塊重,兩者減少的浮力相等,
   
因此鐵塊在水中的重量比石塊在水中的重量大。
(2)
鐵塊和石塊重量相等,鐵塊密度比石塊大,因此鐵塊的體積比石塊小,
   
在水中所受的浮力比石塊在水中所受的浮力小。
   
浮力使重量減少,因此鐵塊浮力小,在水中減輕的重量較少,
   
因此鐵塊在水中石塊在水中的重量大。
(3)
鐵塊的浮力=40×140gw     銅塊的浮力=30×130gw
   
鐵塊在空氣中重量 V×D 40×8 320 gw
   
銅塊在空氣中重量 V×D 30×9 270 gw
   
鐵塊在水中重量 32040 280 gw
   
銅塊在水中重量 27030 240 gw
(4) 
鐵塊、銅塊密度都比水銀小,在水銀中會上浮
    
因此鐵塊在水銀中的浮力 鐵塊重量 320 gw
        
銅塊在水銀中的浮力 銅塊重量 270 gw
    
鐵塊在水銀中的重量 320 320 0 gw
    
銅塊在水銀中的重量 270 270 0 gw
 

 6.已知鐵塊(8gcm3)、銅塊(9cm3)、金塊(20gcm3),則:

(1)體積同為50cm3的鐵塊、銅塊、金塊,放入水中,浮力依次為【鐵=銅=金】

(2)空氣中皆為50g的鐵塊、銅塊、金塊,放入水中,浮力依次為【鐵塊>銅塊>金塊】

(3)水中皆為50g的鐵塊、銅塊、金塊,三者在空氣中重量依次為【鐵塊>銅塊>金塊】

(4)空氣中皆為50g的鐵塊、銅塊、金塊,放入水銀中,浮力依次為【鐵塊=銅塊>金塊】

(5)空氣中皆為50g的鐵塊、銅塊、金塊,三者在水銀中重量依次為【鐵塊=銅塊<金塊】

【解析】:(1) 固體的體積相同,沉入水中的體積都相等,且液體的密度都相等,
   
因此所受的浮力都相等。
(2)
在空氣中等重,但是鐵塊密度最小,因此鐵塊的體積最大,
   
因此沒入水中的體積鐵塊>銅塊>金塊;
   
在水中所受的浮力:鐵塊>銅塊>金塊。
(3)
在水中受到浮力,因此在水中的重量會減輕,鐵塊密度最小,鐵塊體積最大,
   
在水中所受浮力:鐵塊>銅塊>金塊;取出放在空氣中,減少的浮力再恢復。
   
在水中鐵塊浮力對大,移至空氣中,鐵塊恢復最多,因此鐵塊將最重。
   
在空氣中的重量:鐵塊>銅塊>金塊。
(4)
鐵塊、銅塊密度都比水銀小,在水銀中會上浮,因此在水銀中浮力=重量
   
因此鐵塊的浮力=銅塊的浮力=50gw
   
金塊能沉入水銀中,表示金塊的重量>浮力,因此金塊的浮力<50gw
(5)
鐵塊、銅塊浮在水銀上,在水銀中的重量=0;金塊在水銀中還有重量,且不為零,
    
因此在水銀中的重量:鐵塊=銅塊<金塊。

 

 7. 90克的銅塊(9gcm3),分別投入水、酒精 (0.8gcm3)及汽油(0.5gcm3)中,則:

      (1)銅塊在【水中】的浮力最大

      (2)在液體中所受浮力:水中:10gw;酒精中:8gw;汽油中:5gw

      (3)在液體中的重量為:水中:80gw;酒精中:82gw;汽油中:85gw

【解析】:(1) 銅塊體積=90÷910 cm3     
  
水中浮力=10×110gw 
  
酒精中浮力=10×0.88 gw 
  
汽油中浮力=10×0.55 gw
  
在水中所受的浮力最大
(3)
在水中重量 9010 80 gw  在酒精中重量 908 82 gw
   
在汽油中重量 905 85 gw

 

8. 質量為270克、體積為100cm3的鋁塊:

      (1)浸入水中後的重量為170克重。

      (2)浸入酒精(密度為0.8 gcm3)後的重量為190克重。

【解析】:(1) 鋁塊在水中的浮力 100×1 100cm3
   
鋁塊在水中的重量 270100 170 gw
(2)
鋁塊在水中的浮力 100×0.8 80cm3
   
鋁塊在水中的重量 27080 190 gw

 

 9. 450克的金屬沉入液體中,若測得重量為360克,已知金屬密度為10gcm3,則:

      (1)某液體的密度為2gcm3

      (2)此金屬在水中的重量為405克重。

【解析】:(1) 金屬的浮力 450360 90 gw
   
金屬的體積 M÷D 450÷10 45 cm3   
    B
V×D    90 45×D      液體密度 D 2 gcm3   
(2)
金屬在水中的浮力 45×1 45 gw
  
金屬在水中的重量 45045 405 gw

 

10. 一物體的密度為3gcm3,若在水中的重量為400克,則:

       (1)此物體的體積為200cm3

       (2)此物體在空氣中重量為600克重。

【解析】:假設物體的體積 V  
浮力=空氣中重-液體中重=V×D      V×3400V×1
3V
V400    2V400    V200cm3   
物體在空氣中重量 200×3 600 gw

 

11. 500克的金屬沉入液體中,若測得重量為320克,若液體密度為0.9gcm3,則:

      (1)此金屬的密度為2.5gcm3

      (2)此金屬在水中重量為300gw

【解析】:(1) 浮力 空氣中重-液體中重 500gw320gw180gw
    B
VxD   180Vx0.9       V200cm3 
   
密度=MV5002002.5gcm3  
(2)
在水中的浮力BVxD200x1200gw       金屬在水中的重量會少200gw
   
金屬在水中重量=空氣中重-液體中重 500200300gw

 

12. 84克的銅球在密度為1.2gcm3的食鹽水中,重量為72gw,則:

      (1)此銅球所受的浮力為12gw

      (2)此銅球的體積為10cm3

      (3)此銅球在水中的重量為74gw

【解析】:浮力 空氣中重-液體中重 8472 12 gw
B
V×D   12 V×1.2         V10 cm3    
在水中的浮力 10×1 10 gw
在水中重量 8410 74 gw

 

13. 使40公克的軟木塞(密度為0.5gcm3)浮於汽油表面,排開汽油的體積為50cm3,則:

      (1)汽油密度為0.8gcm3

      (2)欲將軟木塞完全壓入汽油中,需再施力24克重;

【解析】:(1) 軟木塞浮在汽油表面,軟木塞的質量,等於在空氣中的重量,
  
等於在汽油內所受的浮力。
  
軟木塞質量40克,在汽油內受浮力40gw,而排開汽油的體積為50cm3
    B
VxD     4050xD      D0.8gcm3
(2)
軟木塞的全部體積=400.580cm3
   
全部沉入汽油中的浮力B80x0.864gw
   
在軟木塞壓入水中的施力F=浮力B-重量W644024gw

方法二:軟木塞沉入液體內,產生浮力,沉入體積愈多,浮力愈大;
        
靜置時,軟木塞露出的體積=805030cm3  
        
完全壓入水中後,軟木塞的浮力增加了,
        
增加的浮力為原先露出液體的部分所造成,
        
因此增加的浮力=30x0.824gw
        
浮力增加了24gw,因此需在施力24gw

 

14. 0.4gcm3200cm3的軟木塞置於水中:

      (1)所受的浮力為80gw

      (2)露出水面的體積為120cm3

      (3)需再施力120gw,才能將軟木塞完全浸入水中。

【解析】:(1) 軟木塞的浮力=物重=200×0.480克重
(2)
浮力=下沉的體積×液體的密度
    80
V×1     下沉的體積V80cm3
   
露出水面的體積=全部體積-下沉的體積=20080120cm3

          (3) 木塊全部下沉的浮力=全部的體積×液體的密度=200×1200克重
             
將木塊壓入液體中,木塊向上的浮力=木塊的重量+向下的施力
               200
80F     F120克重

15. 一金屬錘重200克,掛在100克的木塊下,同時浸入水中秤重時,共重70克,若金屬錘單獨在水中秤重得170克,則:

      (1)木塊的體積為200cm3

      (2)金屬錘的體積為30cm3

      (3)木塊單獨在水中露出的體積為100cm3

【解析】:      金屬錘重200克,單獨掛金屬在水中秤重170克,金屬浮力=20017030 gw
      B
V×D        30V×1     V=金屬體積=30 cm3 
     
金屬和木塊總重量=200100300 gw  同時浸入水中秤重時,共重70克,
      B
V×D   30070 V×1     V=金屬體積+木塊體積 230 cm3 
    
木塊體積=23030200 cm3  
    
木塊重量100 gw,浮力 100 gw V×1      V 100 cm3   
    
木塊露出的體積=200100100 cm3  


16. 使120公克的木塊浮於甘油表面,若木塊密度0.8gcm3,甘油密度1.2gcm3,則:

      (1)木塊排開甘油的體積為100cm3

      (2)木塊露出甘油的體積為50cm3

【解析】:(1) 木塊浮在甘油表面,木塊的重量=浮力=120克重;<br>

          (2)   BVD    120Vx1.2         木塊下沉的體積V100cm3<br>

               木塊全部的體積=質量/密度=1200.8150cm3<br>

               木塊露出的體積=15010050cm3

 

17. 某金屬沉入密度為3gcm3的液體中,重量減少45gw,若金屬密度為7gcm3,則:

      (1)此金屬體積為15cm3

      (2)此金屬的質量為105克;

      (3)此金屬放在水中的重量為90克重。

【解析】:(1) 物體在液體(D3gcm3)中,重量減少45gw
    B
VxD    45Vx3       V15cm3   
(2)
金屬的質量=VxD15x7105g
(3)
金屬在水中受浮力 BVxD15x115gw
  
金屬在水中的重量=重量-浮力=1051590gw

 

18. 90gw的冰塊放在水面,若浮出水面的體積為10cm3,則:

      (1)冰塊密度為0.9gcm3

      (2)冰塊露出水面與沉入水中體積比=19

【解析】:(1) 木塊在酒精中受到浮力B=物重=90gw
  
假設冰塊沉入的體積為V,則BVxD    90Vx1     V90cm3   
  
冰塊的總體積=下沉的體積+露出的體積=9010100cm3  
  
冰塊密度=質量/體積=90 ÷ 100 0.9 gcm3 
(2)
冰塊露出的體積:沉入的體積=109019 


19. 木塊放在酒精中,排開64克酒精,酒精密度0.8gcm3,木塊密度0.64gcm3,則:

      (1)木塊沉入酒精的體積為80cm3

      (2)木塊露出酒精的體積為20cm3

【解析】:(1) 排開64克酒精,表示浮力=64gw    
    B
V×D   
    64
V×0.8   V 80 cm3     
(2)
木塊全部的體積= M÷D64÷0.64100 cm3  
   
露出的體積=全部的體積-下沉的體積 1008020 cm3  

 

20. 400gw的軟木塞置於酒精(0.8gcm3)中,露出液面的體積為400cm3,則:

      (1)軟木塞的總體積為900cm3

      (2)欲將軟木塞完全浸入酒精中,需再施力320gw

【解析】:軟木塞浮在酒精上,軟木塞的重量=浮力=400gw
B
V×D     400V×0.8      V500 cm3   
木塊全部體積= 下沉的體積+露出來的體積=500400900 cm3
軟木塞全部沉入酒精中的浮力 900×0.8 720 gw 
浮力(向上)=重力(向下)+施力(向下)     720400F    F720400320gw

 

21. 180克的金屬沉入某液體中,測得液體中的重量為150克,若此金屬密度9gcm3,則:

      (1)此液體的密度為1.5gcm3

      (2)此金屬在水中的重量為160克重。

【解析】:(1) 金屬的質量180克,金屬密度9gcm3,可求出金屬的體積=180÷920 cm3
   
浮力=在空氣中的重量-在液體中的重量=18015030 gw
    B
V×D    3020×D         D30÷201.5 gcm3
(2)
金屬在水中浮力:   BV×D20×120gw
   
在水中重量=在空氣中的重量-在液體中的重量=18020160 gw

 

1.

固體(浮體)在液體中所受的浮力,等於物體的重量。
X=固體(浮體)在液體中沉沒的體積,
  Y
=固體(浮體)全部的體積,
  d
=固體(浮體)的密度,D=液體的密度
固體(浮體)的質量=固體(浮體)在空氣中的重量=Yd
固體(浮體)在液體中所受的浮力B=固體(浮體)在液體中沉沒的體積x液體密度
                            
xD浮體的浮力=物重     xDYd

      

 

2. 冰塊在水中熔化前後的液面變化:

冰塊密度d,總體積V,總質量為Vd,置於水中,沉入的體積為V1,則:
浮力=物重    V1x1Vxd     ,此時   V1Vd
冰塊熔化後變成水,質量不變,因此熔化前的質量為Vd,熔化後質量亦為Vd
水密度為1gcm3,因此冰塊熔化成水後的體積為Vd,恰等於冰塊沒入水中的體積,
因此冰塊熔化前後的水面不升不降。

(1)  若冰塊內有氣泡,則冰塊熔化後前後的水面不會變。

(2)  若冰塊內有一個鐵釘,且鐵釘密度>1,因此冰塊熔化後鐵釘下沉,此時熔化後的水面會下降。

(3)  若冰塊內有一個草莓,且草莓密度<1,因此冰塊熔化後草莓會上浮,此時熔化後的水面不變。

 

(    )1. 如圖,同一石頭在甲、乙、丙三處水中所受的浮力分別為B1B2B3,則B1B2B3的大小關係為何?
(A)B1
B2B3  (B)B1B2B3  (C)B1B2B3  (D)B2(B1+B3)2

【答案】:(B)

【解析】:浮力和深淺無關,只和液體的密度有關,液體的密度愈大,所受的浮力也愈大;
若液體的密度相同,則浮力也相同。

 

(    )2. 同體積的鐵塊和鋁塊沒入水中,鐵塊沉入水中80公分,鋁塊沉入水中40公分,何者所受浮力較大?
(A)
鐵塊  (B)石塊  (C)一樣大  (D)無法比較

【答案】:(C)

【解析】:物體所受的浮力=液面下的體積 x 液體的密度,
沉入水中的體積相同,則浮力便相同,和深淺無關。

 

(    )3. 同一艘輪船,行駛於淡水中和海水中,所受的浮力何者較大?
(A)
在淡水中  (B)在海水中  (C)相等  (D)無法比較

【答案】:(C)

【解析】:同一艘輪船,重量相同,在淡水中及海水中都是浮體,而浮體的浮力等於輪船的重量,
因此兩者的浮力都相同。

 

(    )4. 如圖為相同的兩艘船,甲為空船,乙載滿貨物,所受浮力何者較大?
(A)
甲船  (B)乙船  (C)一樣大  (D)和浮力無關

【答案】:(B)

【解析】:甲乙兩艘船,甲為空船,因此乙船的重量比甲船重,但兩艘都在水中浮著,皆為浮體,而浮體的浮力等於物體的重量,以此乙船較重,乙船的浮力較大。

 

(    )5. ()物體密度 ()液體密度 ()物體體積 ()液體體積;
將物體放入液體中,物體所受浮力與何者有關?
(A)
甲丙  (B)甲丁  (C)乙丙  (D)乙丁。

【答案】:(C)

【解析】:物體所受的浮力=液面下的體積 x 液體的密度,因此浮力和物體在液面下的體積有關,當物體沉入水中時,物體的體積即為液面下的體積,因此和物體體積相關,和液體的密度也有關。

 

(    )6. 承上題,假若甲船不慎觸礁沉入水中,則所受浮力將有何改變?
(A)
變大  (B)變小  (C)不變  (D)無法比較

【答案】:(B)

【解析】:若甲船觸礁,沉入海底,則不再是浮體,而是沉體了,船沉沒的瞬間,重量並沒有改變(海水灌入,不是船體的重量),因此沉體的重量>浮力,所以重量不變,浮力變小。

 

(    )7. 將同體積的保利綸和磚塊放入水中,前者浮,後者沉,何者所受浮力較大?
(A)
相等  (B)保利綸  (C)磚塊  (D)無法比較

【答案】:(C)

【解析】:相同體積的保利綸和磚塊放入水中,若沉入水中的體積愈多,則浮力會愈大,
磚塊放入水中為完全沉沒,而保利綸則僅部分沉沒,因此保利綸沉入水中的體積較少,受到水的浮力較小。

 

(    )8. 同一鐵塊,分別沉入淡水和鹽水中,則在何種液體中所受浮力較大?
(A)
淡水  (B)鹽水  (C)相等  (D)無法比較

【答案】:(B)

【解析】:鐵塊沉入淡水及鹽水中,有相同的固體體積,但是液體的密度不銅,液體的密度愈大時,所受的浮力會愈大,
因此在鹽水中受到的浮力較大。

 

(    )9. 鐵達尼號浮在水面航行,當它沉入海水中後下列敘述何者正確?
(A)
排水體積變小,浮力變大  (B)排水體積變大,浮力變大  (C)排水體積變小,浮力變小  (D)排水體積變大,浮力變小

【答案】:(C)

【解析】:鐵達尼號浮在水面航行,當它沉入海水中後,船體的重量不變,但是海水注入,使得空心的浮體,變為實心的沉體,浮體時,浮力=物重,沉體時,則浮力<物重,因此鐵達尼號在沉沒前後的重量不變,所以浮體變為沉體,浮力變小。

 

(    )10. 某物體之質量為100公克,當其完全沒入水中時的重量為80公克重,則此物體的密度是多少公克/立方公分?
(A)1.25  (B)2.5  (C)5  (D)10

【答案】:(C)

【解析】:物體在空氣中的重量為100gw,在水中的重量為80gw,因此物體的浮力為1008020gw
B
VxD   20Vx1      物體的體積V20cm3
物體的密度=質量/體積=100205 gcm3

 

(    )11. 體積均為50cm3的銅球(450g)與鉛球(570g)一起浸於水中,則何者所受浮力較大?
(A)
銅球  (B)鉛球  (C)一樣大  (D)由所給的數據無法判斷

【答案】:(C)

【解析】:物體所受的浮力=液面下的體積 x 液體的密度,
雖然是不同材質的金屬,但是體積相同,沉入水中的體積相同,則浮力便相同。

 

(    )12. 將一體積100cm3、質量70g的木塊和一體積50cm3、質量180g的金屬綁在一起,沒入密度0.8gcm3的酒精中,則木塊所受的浮力為多少gw
(A)70  (B)80  (C)100  (D)120

【答案】:(B)

【解析】:木塊和金屬的全部質量=70+180250
木塊和金屬若完全沉入液體中,則浮力=木塊的浮力+金屬的浮力
100x150x1150gw
因此木塊和金屬的總質量大於所受的浮力,因此為沉體,
沉體的浮力(B)=固體體積(V) x 液體密度(D)=木塊的浮力+金屬的浮力
100x0.8+50x0.8=80+40=120gw
而木塊的浮力=100x0.880gw

 

(    )13. 等體積的AB兩物體,A的密度為6公克/立方公分,B的密度為2公克/立方公分,將其分別沉入水中,則AB所受浮力比為何?
(A)3
1 (B)13  (C)11  (D)91

【答案】:(C)

【解析】:物體所受的浮力=液面下的體積 x 液體的密度,
雖然是不同材質的金屬,但是體積相同,沉入水中的體積相同,則浮力便相同。
因此兩者的浮力比為11

 

(    )14. 將一均質鐵塊(密度為7.7gcm3)放入盛滿汽油(密度0.75gcm3)的燒杯中,共溢出汽油300公克,則下列有關鐵球的敘述,何者錯誤?
(A)
所受浮力為400gw  (B)體積為400cm3  (C)質量為3080g  (D)在汽油中的重量為2780gw

【答案】:(A)

【解析】:依阿基米得原理,溢出液體的質量,即為所受的浮力,依題意,溢出汽油300公克,因此所受的浮力為300gw
BVD    300Vx0.75        V400cm3   
鐵塊的質量MVxD400x7.73080g,鐵塊在汽油中受浮力300gw 此重量會減少300gw  
在汽油中的重量=30803002780gw

 

(    )15. 人可以躺在死海裡而不沉入水中,是因為什麼原因?
(A)“
死海的水是不流動的  (B)人在死海中所受的浮力大於人的重量  (C)人在死海中所受的浮力等於人的重量  (D)此人泳技高超

【答案】:(C)

【解析】:在死海中因為海水的鹽份高,海水的密度大,因此人的密度比海水的密度略小,所以人在死海中能漂浮著不沉沒,
因此人在死海中為浮體,浮體的浮力等於物重,所以人所受的浮力恰等於體重。

 

(    )16. 一木塊置於密度為1.6gcm3的液體A中,其體積的14浮出液面,若改置於另一液體B中時,木塊浮出其體積的25,則液體B的密度為多少?
(A)4
3  (B)53  (C)1.8  (D)2

【答案】:(D)

【解析】:
木塊在A液體中,露出14的體積,表示沉入體積佔34
假設木塊密度為X,則    X1.2gcm3   
木塊在B液體中,露出25的體積,表示沉入體積佔35
    D
2 gcm3   

 

(    )17. 同一木塊分別浮於下列各液體中,以在何者中浮力最大?
(A)
純水  (B)海水  (C)水銀  (D)以上均相同

【答案】:(D)

【解析】:同一浮體的重量相同,即使在不同液體中,所受浮力相同,都等於浮體重量。
區別僅在於沉入體體積不相同,液體的密度若愈大,則浮體沉沒的體積愈少,露出的體積愈多。

 

(    )18. 有一物體分別置於AB兩液體中(均沉入),已知液體密度分別為dAdB,又dAdB,則物體的重量為何?
(A)
A中較輕  (B)B中較輕  (C)同重但比空氣中輕  (D)均與在空氣中同重

【答案】:(A)

【解析】:同一物體沉入不同液體中,液體的密度愈大,則所受的浮力愈大,在液體中所秤淂的重量愈輕。
A
液體密度要B液體大,因此在A液體中所受的浮力較大,因此在A液體中重量減少得較多,
因此在A液體中所秤淂的重量較輕。

 

(    )19. 如圖,同一金屬球分別置於甲、乙、丙三杯水中,所受浮力分別為BBB,其大小關係為
(A)B
BB  (B)BBB  (C)BBB  (D)BBB

【答案】:(D)

【解析】:同一金屬置於水中,沉入的體積不相同,沉入體積愈多的,所受到的浮力為愈大,如圖,在液體中的體積VVV,因此所受的浮力大小
B
BB

 

(    )20. 兩個等重但不溶於水的物體甲與乙,甲的密度為1.2gcm3,乙的密度為1.6gcm3,則兩者完全浸入水中所稱得的重量,下列何項正確?
(A)
甲比乙輕  (B)甲比乙重  (C)甲與乙等重  (D)無法比較

【答案】:(A)

【解析】:甲乙等重,但是密度不同,密度小的體積大,所受的浮力較大,因此在液體中的重量減輕得較多,
甲物體的密度小,等重時,甲物體的體積大,沉入液體中,甲物體受到的浮力較大,
因此在液體中,甲物體的重量減輕較多,甲物體在液體中的重量較輕。

 

(    )21. 已知鐵密度比石頭大,將等重的實心鐵球與石頭放入水中,則所受的浮力何者較大?
(A)
鐵球大  (B)石頭大  (C)兩者相同  (D)無法比較

【答案】:(B)

【解析】:不同物體等重時,密度大的物體體積較小,依題意,鐵的密度比石頭大,鐵的體積較小,因此鐵受到的浮力較少,石頭受到的浮力較大。

 

(    )22. 一艘船總重5噸行駛在海上,則其所受的浮力為多少噸?
(A)
大於5  (B)等於5  (C)小於5  (D)條件不足,無法計算

【答案】:(B)

【解析】:船浮在水面上,成為浮體,浮體的浮力=物體的重量
船的重量5公噸,因此所受的浮力=5公噸。

 

(    )23. 將大小相同的乒乓球(D0.5gcm3),分別投入水、汽油(D0.6gcm3)、酒精(D0.8gcm3)中,則所受浮力何者較大?
(A)
  (B)酒精  (C)汽油  (D)相等

【答案】:(D)

【解析】:同一浮體置於不同的液體中,在液體中所受浮力相同,都等於浮體重量,因此浮力都相等。

(    )24. 在月球上將密度0.6公克/立方公分,體積300立方公分的物體置入水槽中,則排開水的體積為若干立方公分?
(A)0  (B)180  (C)30  (D)300

【答案】:(B)

【解析】:物體在液體中的浮沉,即使是地球或月球,結果都相同,在地球上為浮體,即使至月球上依然為浮體,沉入的體積依然相同。在地球上,物體的重量=300x0.6180gw      由於是浮體,因此所受到的浮力=180gw
B
VD       180Vx1     物體沉入水中的體積 V180cm3 
排開液體的體積=180cm3

 

(    )25. 將大小相同的乒乓球(D0.5gcm3),分別投入水、汽油(D0.6gcm3)、酒精(D0.8gcm3)中,則乒乓球在何種液體中液面下的體積最大?
(A)
  (B)汽油  (C)酒精  (D)相等

【答案】:(B)

【解析】:乒乓球放在不同的液體中,所受浮力相同,都等於浮體重量。
區別僅在於沉入體體積不相同,液體的密度愈大,則浮體沉沒的體積愈少,露出的體積愈多。
汽油的密度最小,因此乒乓球沉入的體積最多。

 

(    )26. 半徑為R、高為H、密度為D的圓柱體,放入某液體中,大部分沉入液體,但卻漂浮豎立,若其沉入之深度為h,液體之密度為d,則等於下列何者?
 (A)  (B)  (C)  (D)H(H-h)

【答案】:(B)

【解析】:圓柱體的面積,圓柱體的質量=圓柱體的重量
圓柱體沉入的體積,所受的浮力
浮體的浮力=物重        ,因此
hd
HD    

 

(    )27. 3公斤重的空心圓筒,直立浮在水面上,筒底沒入水中30公分。今將油液注入浮筒,筒底沒入水中深度為70公分,可知注入浮筒中的油為多少公斤重?
(A)3  (B)4  (C)7  (D)10

【答案】:(B)

【解析】:假設底面積為A,則空心圓筒的浮力=物重      (Ax30)x13000gw
(Ax70)x1
3000W     ,因此:
      W
4000gw4kgw

 

(    )28. AB兩容器中各有一大塊冰浮在水面上,A的冰塊中有一部分未凍結的水,B的冰塊中有一鐵塊被凍結在內部,則冰塊熔化後容器的水面是降低或升高?
(A)A
升高,B下降  (B)A下降,B升高  (C)A下降,B下降  (D)A不升降,B下降

【答案】:(D)

【解析】:A的內部只有冰和水,而冰塊熔化成為水,因此A熔化前後水面不升不降,
B
的冰塊內有一鐵塊,因此冰塊下沉的體積比沒有鐵釘時的體積多,因此下沉的體積增加,冰塊熔化後的體積<冰塊下沉的體積,因此B熔化後的液面會下降。

 

(    )29. 一底面積為100cm2的圓柱形杯子,裝了密度為2gcm3的某液體,若放入一質量為100g的冰塊浮於液面時,液面高度為20cm,則當冰塊完全熔化後,液面高度有何變化?
(A)
升高  (B)降低  (C)不變  (D)無法確定

【答案】:(A)

【解析】:冰塊放在水中,冰塊熔化成水時,冰塊熔化後的體積,等於冰塊下沉的體積,當液體的密度較大時,冰塊下沉的體積減少,因此冰塊熔化後的體積大於冰塊在液面下的體積,因此液面會上升。

 

(    )30. 一彈簧秤下掛60公克的石塊,放入水中,彈簧秤顯示的重量變為40公克重,求石塊密度為多少?(單位:gcm3)
(A)1.5  (B)3  (C)4  (D)
無法判斷。

【答案】:(B)

【解析】:石頭受到的浮力=604020gwVx1      V20cm3   
石頭的密度DMV60203gcm3 

 

(    )31. 一均勻物體密度為0.8公克/立方公分,體積為v立方公分,若將其置於水中,則會有多少立方公分的體積浸在液面下?(水的密度為1公克/立方公分)
(A)  (B)  (C)  (D)

【答案】:(B)

【解析】:浮體的浮力=物重,假設下沉的體積為X,則:
(X)x1
Vx0.8     X0.8V

 

(    )32. 有一容器,內裝互不相溶的兩種液體。今將質量及體積皆相同的三個鋁塊,分別以細繩吊於彈簧秤下,使靜止於液體中,如圖,若「彈簧秤的讀數」分為W1W2W3,而細繩之重量及粗細不計,則下列大小關係,何者正確?
(A)W1
W2W3  (B)W1W2W3  (C)W1W2W3  (D)W1W2W3

【答案】:(B)

【解析】:在上層的液體密度小,浮力較小,減少的重量比較少,因此w1較大。
下層液體中的物體和深度無關,所受的浮力會相同,因為密度較大,因此浮力較大,減少的較多,因此w2w3,且比w1小。
下層液體中的浮力大,上層的浮力較小,所以上層較重,下層較輕。

 

(    )33. 試管內置入大理石碎塊,倒入稀鹽酸溶液密封後,再將之放入大水槽中使其懸浮著,如圖。在反應過程中,試管的沉浮情形是何者?
(A)
先升後沉  (B)逐漸上升  (C)逐漸下降  (D)仍保持不動

【答案】:(D)

【解析】:試管為密閉的容器,管內發生化學反應,但因為密閉,因此沒有物質進出,所以重量不變,所以試管所受的浮力不變。

 

(    )34. 500毫升燒杯內,水面位置在300毫升的刻度線上,加入冰塊後,水面位置升到380毫升刻度線上,則冰塊質量為
(A)200
公克  (B)120公克  (C)90公克  (D)80公克

【答案】:(D)

【解析】:

 

(    )35. 小明和家人至花蓮秀姑巒溪泛舟,先測出橡皮艇加上所有配備淨重140kgw,橡皮艇的外緣面積2平方公尺,已知小明等人的體重共200kgw,請問:小明等人登上橡皮艇仍浮於水面,則此時橡皮艇所受浮力大小為多少kgw
(A)200kgw  (B)280kgw  (C)340kgw  (D)
不知海水密度,所以無法計算

【答案】:(C)

【解析】:

 

(    )36. 完全相同的甲、乙兩船,若甲船載有20個軍人,乙船載有50個軍人,兩船均浮於海面上,兩者所受的浮力大小為何?
(A)
甲較大  (B)乙較大  (C)一樣大  (D)無法比較

【答案】:(B)

【解析】:

 

(    )37. 體積相同的木、鋁、鐵三個小球,它們在水中的位置如圖,已知其中一個小球是空心的,那麼空心小球一定是何者?
(A)
無法判斷  (B)木球  (C)鐵球  (D)鋁球

【答案】:(D)

【解析】:木球的密度比水小,應浮在水面上,鐵球和鋁球的密度大於1,應該為沉體,但是圖中,鐵球沉至底部,但是鋁球懸在液體中,表示鋁球該沉卻未沉,因此鋁球的內部應有空心部分,使鋁球的體積增大,而平均密度減小。

 

(    )38. 有一無蓋鐵盒子,形狀如圖,重量為1.5公斤重,放入水中後浮於水面上。試問,鐵盒內最多可放多重的物體而鐵盒仍不下沉?(物體放入液體中所獲得的浮力=物體所排開液體的體積×液體密度)
 (A)1.5
公斤重  (B)3.0公斤重  (C)4.5公斤重  (D)6.0公斤重

【答案】:(C)

【解析】:鐵盒子最深恰好沉入10cm,因此浮力=下沉的體積x液體的密度。
B
(30x20x10)x16000gw6kgw
所以還能載重61.54.5kgw

 

(    )39.圖中等臂天平放在大水槽中,左、右兩端分別放置實心的銀塊和鐵塊而保持平衡。若水由右下角缺口很緩慢的流入水槽中,至圖中銀塊和鐵塊都浸入水中時,天平的那一端會向下傾斜?
(A)
左端向下  (B)右端向下  (C)天平不受影響  (D)資料不足,無法判定

【答案】:(A)

【解析】:銀塊密度大,體積小,所受浮力小,重量減少得較少,因此在水中會比較重,所以朝銀塊端下傾。

 

(    )40. 一艘漁船,由河內向外海口緩慢行駛期間,漁船吃水深度的變化情形如何?為什麼?
(A)
保持定值,因為所受的浮力不變  (B)逐漸減小,因為所受的浮力逐漸變小  (C)逐漸減小,因為船經過的地方,水的密度逐漸變大  (D)逐漸增加,因為所受的浮力逐漸變大。

【答案】:(C)

【解析】:漁船從淡水駛至海水,始終都是浮體,而浮體的浮力=物重,因此浮體的浮力相等,但是海水的密度大,因此下沉的體積較少,吃水深度較低。

 

(    )41. 杯中裝有果汁及冰塊,當冰塊熔化後,液面會如何變化?
(A)
不變  (B)升高  (C)降低  (D)不一定。(果汁密度1.2gcm3,冰塊密度0.9gcm3)

【答案】:(B)

【解析】:果汁密度比水大,所以冰塊沉入果汁中的體積較少,當冰塊熔化時,體積會大於冰塊沉入果汁中的體積,所以溶化後的果汁液面會上升。

 

(    )42. 體積比為31的鋁塊(密度2.7gcm3)和鐵塊(密度7.8gcm3),分別放入水銀中(密度13.6gcm3),成平衡狀態時,何者所受的浮力較大? 
(A)
鋁塊  (B)鐵塊  (C)兩者相同  (D)無法比較

【答案】:(A)

【解析】:

(    )43. 如圖,雞蛋放入水中,則沉入桶底;今將水中加鹽後,雞蛋浮出水面。由以上的現象,下列判斷何者不對?
(A)
若加入的鹽愈多,則雞蛋浮出水面的體積則愈多  (B)雞蛋的重量小於在鹽水中所受的浮力  (C)雞蛋的密度小於鹽水的密度  (D)浮在鹽水中的雞蛋所受的浮力,比沉在純水中所受的浮力大

【答案】:(B)

【解析】:

 

(    )44. 小莉有一個不倒翁玩具,他將此不倒翁玩具先後放入甲、乙、丙三種不同的液體中,靜止時如圖,則此不倒翁玩具在三種液體中所受到的浮力大小,下列何者正確?
(A)
甲最大  (B)乙最大  (C)丙最大  (D)一樣大

【答案】:(D)

【解析】:不倒翁放在甲、乙液體中,都是浮體,所以浮力=物重;
放在餅液體中,依然沉不到底,因此仍可視為浮體(或是懸體)
因此浮力=物重。
所以在三種液體中所受的浮力都相等,都等於物重。

 

(    )45. 9000c.c.的水倒入截面積300平方公分的量筒中,0cm刻度在量筒底部,現有一個邊長為10公分的正立方體木塊,密度為0.9公克/立方公分,將木塊置入量筒中,當木塊平衡時水面與量筒的那一刻度對齊?(每一刻度代表1c.c.)
(A)30  (B)33  (C)36  (D)39

【答案】:(B)

【解析】:

 

(    )46. 等臂天平左邊的鋁塊與右邊的砝碼達成平衡。若將水緩緩注入盆內,使鋁塊與砝碼皆沒入水中後,則下列何者正確?
(A)
天平左臂下傾  (B)砝碼所受的浮力比鋁塊所受的浮力大  (C)鋁塊與砝碼所受重力相等  (D)鋁塊所受重力會造成順時鐘方向的力矩

【答案】:(C)

【解析】:如圖,鋁塊體積大,密度小,在水中浮力較大,所以重量減輕較多,所以鋁塊在水中變輕,砝碼變得比鋁塊重,所以向砝碼端下傾。

 

(    )47. 120公克重物體可伸長1公分的彈簧,在彈性限度內掛一銅塊,沉入水中靜止如圖,此時彈簧伸長4公分。已知銅塊密度為9公克/立方公分,則下列敘述何者正確?
(A)
銅塊所受水浮力為60公克重  (B)將銅塊拉離水面,則彈簧將再伸長1公分  (C)銅塊在空氣中重量為480公克重  (D)銅塊體積為120立方公分

【答案】:(A)

【解析】:銅塊沉入水中,彈簧伸長4公分,因此銅塊在水中重量=120x4480gw
空氣中重量-水中重量=浮力,假設銅塊體積為V
9V
480Vx1 9VV480 8V480 V60cm3
銅塊的體積=60cm3
銅塊的浮力=60x160gw
銅塊在空氣中,重量會增加60gw,所以彈簧長度會多0.5cm
銅塊在空氣中重量=48060540gw

 

(    )48. 大小相同的鐵球與木球置於水銀槽中均上浮,試問何者所受的浮力較大?
(A)
鐵球  (B)木球  (C)一樣大  (D)無法判斷

【答案】:(A)

【解析】:大小相同的鐵球和木球,體積相同但是鐵球的密度大,所以鐵球的質量大,鐵球在水銀中雖為浮體,但是鐵球所受的浮力比木球所受的浮力大,因此鐵球沉入水銀中的體積會較多。

 

(    )49. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9922水中加入一些冰塊,如右圖,則下列何者正確?
(A)
因冰塊未接觸杯底,故加入冰塊不會增加杯底所受的壓力  (B)加入冰塊後水面會上升,杯底所受壓力增加  (C)冰塊逐漸熔化,杯底所受的壓力會逐漸增加  (D)若冰塊逐漸熔化,水面會逐漸上升。

【答案】:(B)

【解析】:冰塊投入水中,部分冰塊的體積會沉入水面下,因此水面會上升,所以放入冰塊後,液體底部的壓力會增加。
冰塊熔化成為水,冰塊熔化後的體積,恰等於冰塊沉入水中的體積,因此當冰塊熔化時,水面不會升降。

 

(    )50. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9987實驗裝置如右圖()。磅秤測得裝滿水的水槽重量為500gw。若在水槽中緩慢放入一個體積為50 cm3,重量為30 gw的木塊後。有一部分的水由水槽側邊的管子溢出,且木塊浮於水面上呈靜止狀態,如右圖(),則下列敘述何者正確? (A) 最後的磅秤讀數為500gw  (B) 最後的磅秤讀數為530gw  (C) 被木塊排出水槽外的水,其體積為50cm3  (D) 木塊浮出水面上,表示它所受的浮力大於它的重量。

【答案】:(A)

【解析】:

 

(    )51. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9988如圖。將同一鋁塊先後放入甲、乙、丙、丁四種液體中,由鋁塊的浮沉情形可知,鋁塊在哪一種液體中所受浮力最小?
(A)
  (B)   (C)   (D) 丁。

【答案】:(A)

【解析】:同一鋁塊的重量相同,在甲液體中為沉體,在乙液體中為懸體(停在液體中),在炳和丁液體中則為浮體,因此在乙丙丁圖中,浮力=物重;而在甲液體中,重量大於浮力,因此在甲液體中所受的浮力會最小。

 

(    )52. 等質量的木塊、鋁塊及鐵塊分別放入水中,則何者所受的浮力最大?
(A)
木塊  (B)鋁塊  (C)鐵塊  (D)一樣大。

【答案】:(A)

【解析】:浮體的浮力=物重,   沉體的浮力<物重
假設質量都是10克,木塊是浮體,浮力=10gw,鋁塊、鐵塊是沉體,浮力<物重。
所以木塊的浮力較大。

 

(    )53. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9991晏姿進行浮力實驗,將一均勻的實心圓柱掛在彈簧秤下端,使其逐漸沒入水中,測得其底部沒入水中的深度(h)與彈簧秤讀數(V),繪成圖表如右圖。由以上實驗結果,我們可預測:物體沒入水中的體積增加時,浮力有何改變?
(A)
增加  (B)減少  (C)不變  (D)資料不足,無法判斷。

【答案】:(A)

【解析】:沒入液體中的體積愈多,表示液面下的體積愈大,則浮力愈大。

 

(    )54. 承上題,當圓柱體底部距水面1cm時,所受浮力為多少gw
(A) 50  (B) 100  (C) 150  (D) 200

【答案】:(A)

【解析】:依圖表,物體原來質量500g,在液體中完全沉入時,重量為300gw,因此浮力=500300200gw
由圖中,物體沉入4cm時,重量剩下300gw,表示浮力為300gw;當物體下沉2cm時,重量剩下400gw,表示浮力為100gw
因此當物體下沉1cm時,重量剩下450gw,表示浮力為50gw

 

(    )55. 同質量保麗龍和磚塊投入水中,保麗龍浮在水面上而磚塊沉入水中,何者所受浮力較大?
(A)
保麗龍  (B)磚塊  (C)相等  (D)無法比較。

【答案】:(A)

【解析】:質量相同(假設都為10g),保麗龍浮著,浮力=物重=10gw
而磚塊下沉,浮力小於物重,因此浮力<10gw
保麗龍的浮力>磚塊的浮力。

 

(    )56. 甲、乙、丙三個燒杯分別裝有不同密度的液體,其密度如右表。同一木塊漂浮在各液面狀況如圖,則木塊在各杯內所受的浮力大小為何?
(A)
甲最大  (B)乙最大  (C)丙最大  (D)甲乙丙一樣大。

【答案】:(D)

【解析】:木塊在有精忠、水中、甘油中,都是浮體;
浮體的浮力=物重,因此在各種液體中所受的浮力都相同。

 

(    )57. 一艘潛水艇由水面上潛至水面下60公尺的過程中,它所受的水壓力與浮力會如何變化? 
(A)
水壓力不變,浮力變小  (B) 水壓力不變,浮力變大  (C) 水壓力變大,浮力變大  (D) 水壓力變大,浮力不變。

【答案】:(D)

【解析】:潛水艇沉至水面下所受的浮力,和深度無關,僅和在水中的體積有關;而潛水艇在水中的體積不變,因此浮力不變,為定值,不受深度影響。
壓力和深度有關,潛得愈深,則壓力會愈大。

 

(    )58. 同體積的鋁塊 ( 密度2.7 9cm3 )和鐵塊 ( 密度7.8 gcm3 )一起放入水銀中 ( 密度 13.6 gcm3 ),兩者都浮在水銀面上成平衡狀態,則何者所受浮力較大?
(A)
鋁塊  (B)鐵塊  (C)相等  (D)無法比較。

【答案】:(B)

【解析】:同體積的鋁塊 ( 密度2.7 9cm3 )和鐵塊 ( 密度7.8 gcm3 )一起放入水銀中,因為密度都比水銀小,所以都是浮體,浮體的浮力=物重,
而鋁塊密度小,質量小,鐵塊密度大,質量大,所以鐵塊的浮力>鋁塊的浮力。

 

(    )59. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9928如圖,有一質量為30公斤,三邊長度分別為30公分40公分50公分的長方體木塊,依序將甲面(50公分 × 30公分)、乙面(40公分 × 30公分)、丙面(50公分 × 40公分)平放於桌面上,求得木塊施於桌面的壓力分別為PPP,則PPP為何?
(A)3
45  (B)453  (C)151220  (D)201215

【答案】:(B)

【解析】:

 

(    )60. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9927在右圖的燒杯中裝水,置於一斜面上,將一密度比水大且不溶於水之物體分別置於123三處,所受浮力之大小依序以B1B2B3表示之,而所受水之壓力依序以P1P2P3表示之。則下列各項何者正確? 
(A)B1
B2B3P1P2P3  (B)B1B2B3P1P2P3  (C)B1B2B3P1P2P3  (D)B1B2B3P1P2P3

【答案】:(D)

【解析】:浮力和深度無關,因此B1B2B3
壓力和深度有關,Phd,因此位置1最深液體的壓力最大,位置3最淺,壓力最小。
所以壓力大為P1P2P3

 

(    )61. 假設食鹽水未達飽和,而志崴繼續添加食鹽到鹽水中,直到食鹽完全溶解。此時他發現蘋果仍然浮在水面,而梨子仍然沉在水申,則下列敘述何者正確?
(A)
蘋果和梨子所受的浮力都增加  (B) 蘋果和梨子所受的浮力都不變  (C) 蘋果所受的浮力減少,而梨子所受的浮力不變  (D) 蘋果所受的浮力不變,而梨子所受的浮力增加。

【答案】:(D)

【解析】:食鹽水中繼續加鹽,則鹽水的密度會增加,加鹽的前後,蘋果一直是浮體,因此蘋果受逤的浮力=重量,而重量不變,因此蘋果的浮力不變。
梨子在水中為沉體,下沉的體積不變,但是因為鹽水的密度增加,因此梨子所受的浮力BVD,也隨之增加。

 

(    )62. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 9971甲、乙、丙為三個不溶於水的實心球體,其質量和體積關係如右表。若將它們投入裝滿水且容量為10公升的燒杯中。所受的浮力大小分別為BB、及B。下列關於它們所受浮力大小的關係。何者正確?
(A) B
BB  (B) BBB  (C) BBB  (D) BBB

【答案】:(B)

【解析】:甲物體的密度比1小,在水中為浮體,浮體的浮力=物重,因此甲物體的浮力=30gw
乙物體的密度比1小,在水中為浮體,浮體的浮力=物重,因此乙物體的浮力=40gw
丙物體的密度大於1,浮力所以丙物體為沉體,丙物所受的浮力為VD20x120gw
所以三者的浮力大小為乙>甲>丙。

 

1.    木塊浮上水面的體積為20cm3,浸入水中的體積為80cm3,則:
(1)
木塊的重量為80gw
(2)
木塊所受的浮力為80gw,所排開的水重為80gw
(3)
木塊在水中減輕80gw,木塊在水中重量0gw

【解析】:(1) 木塊在水中的浮力=沒入水中的體積x液體密度=物重
    B
80x180gwW
(2)
木塊所受的浮力=排開水的重量=在水中減輕的重量=80gw
(3)
木塊在水的重量=80800 gw

 

2.    一物體密度為2.5gcm3 在空氣中重100gw;則體積為40cm3
又在水中重量為60gw

【解析】:物體的體積=1002.540cm3  
在水中受到浮力BVD40x140gw  
在水中的重量=1004060gw 

 

3.    一個固體的重量為W1 gw,完全浸入密度為d gcm3的液體後,重量變成W2 gw,則此固體的體積為(W1W2)dcm3

【解析】:浮力=下沉的體積x液體的密度
W1
W2Vxd       V(W1W2)d

 

4.    體積50cm3、重量200gw的金屬塊,浸入水中的體積為30cm3時,
則在水中的重量為170gw

【解析】:金屬塊浸入水中的體積為30cm3,因此在水中所受的浮力為30x130gw
在水中的重量=20030170gw

 

5.    等體積的AB兩物體,其密度分別為6公克/立方公分及2公克/立方公分,將其分別沈入水中,所受浮力比為11

【解析】:AB皆為沉體,且體積相等,因此沒入水中的體積皆相等,
所以浮力也相等,因此浮力比為11

 

6.    已知甲、乙兩物體的質量相等,體積比為21,均浮於水面上,則其所受的浮力比為11

【解析】:甲乙質量相等,則浮在水面上,皆為浮體,所受的浮力等於物重,
因此重量相等,浮力相等。
所以浮力比為11

 

7.    體積100cm3、在空氣中重270gw的鋁塊:

(1)鋁塊全部浸入水中的重量為170gw

(2)鋁塊全部浸入密度0.8gcm3的酒精中的重量為190gw

【解析】:(1) 鋁塊在水中的浮力=VD100x1100gw
   
鋁塊在水中的重量=270100170gw
(2)
鋁塊在酒精中的浮力=VD100x0.880gw
   
鋁塊在酒精中的重量=27080190gw

 

8.    設有密度為2.5公克/立方公分的物體,在空氣中的重量為50公克,請回答下列問題:

(1)在水中的重量為30gw

(2)在密度0.8公克/立方公分的酒精中重量為34gw

【解析】:物體的體積=MD502.520 cm3   置於水中,受到浮力BVD20x120gw
在水中重量=502030gw 
置於酒精中,受到浮力BVD20x0.816gw
在水中重量=501634gw

 

9.    密度為0.6gcm3、體積為50cm3的木塊,請回答下列問題:

(1)置於水中時,露出水面的體積為20cm3

(2)改置入密度為1.5gcm3的液體中,則露出液面的體積為30cm3

【解析】:(1) 木塊質量=VD50x0.630g     木塊浮在水面上,受到浮力30gw
    B
VD   30Vx1      V30cm3  
   
露出水面的體積=503020 cm3 
(2)
置於密度為1.5gcm3的液體中,仍為浮體,所以浮力=物重=30gw
    B
VD   30Vx1.5    V301.520cm3  
   
露出液面的體積=502030 cm3 

 

10. 密度0.85公克/立方公分的木塊浮於水面,露出水面體積為120立方公分,則:

(1)木塊的體積為800立方公分。

(2)木塊的質量為680公克。

【解析】:假設木塊下沉體積為V,則木塊總體積為(V120)
木塊的重量=浮力=下沉的體積 x 液體的密度
(V
120)x0.85Vx1    0.85V102V       1020.15V      V680 cm3
木塊總體積=680120800cm3  
木塊質量=800x0.85680g

 

11. 將密度10.5gcm3的銀塊210gw掛在長30cm的彈簧時,全長為51cm;若把銀塊沈入水中時,彈簧全長應為49cm

【解析】:銀塊體積=MD21010.520cm3  
銀塊在水中浮力=VD20x120gw   銀塊在水中重量=21020190gw
彈簧受力210gw時,長度由30cm成為51cm,伸長21cm
彈簧受力190gw時,   21021190X       X19cm(伸長量)
彈簧全長=30cm 19cm 49 cm

 

12. 460公克重的鐵塊投入盛滿密度0.6gcm3的液體中,溢出液體36gw,請回答下列問題:

(1)鐵塊體積為60cm3

(2)鐵塊放入水中時,重量變為400gw

【解析】:更正:原題目46克重的鐵塊,改成460克的鐵塊
鐵塊投入密度0.6gcm3的液體中,溢出液體36gw,鐵塊所受的浮力為36gw
36
Vx0.6     V360.660cm3 
鐵塊在水中受到的浮力=60x160gw
在水中的重量=46060400gw 

 

13. 某合金在空氣中重96公克,在水中重90公克,已知該合金由金(20gcm3)及銀(10gcm3)組成,則金的質量為72公克,銀的質量為24公克。

【解析】:合金在水中所受的浮力=96906gwVx1       V6cm3 
假設金的體積為V cm3,則銀的體積為(6V)cm3
合金質量=9620xV10(6V)      9620V6010V
36
10V         V3.6 cm3 
金的質量=20x3.672g     銀的質量=10x(63.6)10x2.424g

 

14. 一空心玻璃球在空氣中的重量為47.2公克重,在水中稱之,則為17.2公克重,空心部分的體積為10cm3(已知玻璃密度為2.36gcm3)

【解析】:玻璃球在空氣中的重量為47.2 gw,在水中為17.2gw,因此重量減少47.217.230gw
浮力為30gwBVD    30Vx1     V30cm3 
玻璃球的體積(實心)MD47.22.3620cm3 
空心體積=總體積-實心體積=302010cm3 

 

15. 密度為7.8gcm3、重234gw的鐵塊,置入密度為13.6 gcm3的水銀中,欲使鐵塊全部沒入水銀中,至少需施力174gw

【解析】:鐵塊的體積=MD2347.830 cm3 
鐵塊完全沉入水銀中的浮力=30x13.6408gw  
需再施力F=完全沉入的浮力-鐵塊重量=408234174gw

 

16. 密度0.6gcm3 的木塊置於密度0.75gcm3的汽油中,露出液面的體積為40cm3,請回答下列問題:

(1)  木塊的總體積為200cm3

(2)  木塊改置於水中,露出水面的體積為80cm3

【解析】:木塊在液面下的體積為V,則木塊質量=(V40)x0.6    木塊所受的浮力=Vx0.75
0.6(V
40)0.75V    0.6V240.75V        240.15V
V
160cm3     木塊的總體積=16040200cm3  
木塊的質量=200x0.6120g     
木塊在水中的浮力=120Vx1      在水面下的體積V120cm3 
木塊露出水面的體積=20012080cm3 

 

17. 一物體體積2000cm3,欲使其沒入水中時,至少須向下施力1600gw,今欲使其沒入密度0.8gcm3 之油中,至少須向下施力1200gw

【解析】:物體完全壓入水中所受的浮力=2000x12000gw 
浮力=物重+施力    2000W1600     W20001600400gw
完全壓入油中的浮力B2000x0.81600gw
1600
F400      F16004001200gw

 

18. 有一金屬錘重400公克,掛在200公克重的木塊下,同時浸入水中稱時共重290公克,錘單獨在水中稱時重340公克,則木塊密度為0.8gcm3

【解析】:金屬錘重400公克,錘單獨在水中稱時重340公克,因此金屬錘的浮力
B
40034060gwVx1    V60cm3 
假設木塊體積為V,則金屬錘+木塊總質量=400200600g
同時浸入水中稱時共重290公克,因此浮力=600290310gw
B
VD  310(V60)x1       V250cm3
木塊的密度=MV2002500.8 gcm3 

 

19. 密度為6 gcm3的金屬球,在密度為0.8 gcm3的酒精中重624gw,則在水中重600gw

【解析】: 假設金屬球的體積為V cm3 ,則金屬球的質量=6V    
金屬球在酒精中的浮力=Vx0.80.8V      
浮力=空氣中重量-酒精中重量     0.8V6V624     6245.2V  
V
120cm3    在水中的浮力=120x1120gw
在空氣中的重量=6V6x120720gw
在水中的重量=720120600gw

 

20. 密度6公克/立方公分的金屬,製成空心金屬球重量240公克重,在水中浮出水面體積為300立方公分,則金屬球空心部分的體積為500cm3

【解析】:空心球的質量=實心球的質量=240g    實心部分的體積=240640cm3 
受到的浮力=240gwVx1    沉入水中的體積=240cm3 
空心球的總體積=下沉的體積+露出的體積=240300540cm3  
實心部分的體積=40cm3 
空心部分的體積=54040500cm3 

 

21. 底面積為50cm之圓筒,裝水如圖(),一彈簧下掛一石頭浸入水中,如圖(),此時彈簧秤讀數為75gw,且水面較右圖()上漲1cm,將石頭改浸入食鹽水中如右圖(),彈簧秤讀數45gw,試回答下列問題:

(1)  ()中容器加水總重450gw,則容器壓在水平桌面的壓力為9gwcm2

(2)  ()中石頭所受浮力為50gw

(3)  由圖()知食鹽水密度為1.6gcm3

【解析】:圖()中,容器加水總重450gw,而容器的底面積為50cm
因此水平桌面上的壓力P450509 gwcm2 
底面積為50cm之圓筒,水面較圖()上漲1cm,因此石頭的體積=50x150cm3 
石頭所受的浮力=50x150gw
石頭在空氣中的重量=7550125gw
浸入食鹽水中,彈簧秤讀數為45gw,因此浮力=1254580gw
80
50xD    D80501.6 gcm3 

 

22. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 3415(),每個砝碼質量為150公克,砝碼在水中時,彈簧秤A的讀數為100公克重,磅秤B的讀數為400公克重。若乙彈簧秤A下端掛上2個砝碼,圖(),試回答下列問題:

(1)  在圖()中,彈簧秤A的讀數為200公克重。

(2)  燒杯與杯內的水總重量為350公克重。

(3)  ()的磅秤B的讀數為450公克重。

【解析】:()圖:砝碼質量150g,在水中秤得100gw
受浮力=15010050gw
(
)圖中,2個砝碼的質量=150x2300g    在水中受浮力=50x2100gw
(
)彈簧秤A的讀數=300100200gw  
(
)圖中,水給砝碼的浮力向上50gw,砝碼給水的反作用力向下50gw
所以()圖的磅秤讀數=燒杯連水重+砝碼給水的反作用力=W50400
燒杯連水重=40050350gw
(
)圖的磅秤讀數=燒杯連水重+砝碼給水的反作用力=350100450gw

 

23. 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 描述: 3416如圖,一個中空金屬球,已知金屬密度為6gcm3,重240gw,放入水中時卻能浮起來,如圖(a),若要將此金屬球完全壓入水中,需施力360gw,如圖(b),請回答下列問題:

(1)  金屬球全部體積600cm3,中空部份體積560cm3

(2)  若將該球視為一個系統,則該系統平均密度為0.4gcm3

【解析】:金屬球的質量=240g,金屬球密度=6gcm3 
金屬球的體積=240640cm3  
假設金屬球中空的體積為 V cm3,則金屬球的總體積為(V40) cm3 
金屬球全部沉入水中的浮力(向上)=物重(向下)+施力(向下)   
(V
40)x1240360600       V60040560 cm3 
金屬球的平均密度=MV2406000.4 gcm3 

 

24. 240的木塊置於酒精(0.8gcm3)中,露出液面的體積為200cm3,則:

(1)木塊的浮力為240gw

(2)木塊密度為0.48gcm3

(3)將木塊浸入酒精中需再施力160gw

(4)若將此木塊另外置於水中,則露出水面的體積為260cm3

(5)將木塊完全浸入水中需施力260gw

【解析】:木塊所受浮力=物重=240gw     BVD     240Vx0.8     V300cm3 
在液面下的體積=300cm3   露出的體積=200cm3    所以
木塊的總體積=500cm3  
木塊的密度=質量/體積=2405000.48 gcm3 
木塊完全浸入酒精中的浮力=500x0.8400gw  
需再施力F400240160gw  
木塊置於水中的浮力    240Vx1     V240cm3  
木塊在水中露出的體積=500240260 cm3 
木塊完全浸入水中的浮力=500 x 1 500gw  
需再施力F500240260gw  

 

25. 木球浮在酒精上,排開50cm3的酒精,若酒精密度0.8gcm3,木球密度0.5gcm3,則:

(1)此木球的浮力為40克重;

(2)此木球的質量為40克;

(3)此木球的總體積為80cm3

(4)欲將木球壓入酒精中,需施力24gw

【解析】:浮體的浮力=物重=排開的體積x酒精密度=50x0.840gw    
木球的質量=木球體積x木球密度     40Vx0.5     V80cm3 
木球完全壓入酒精中的浮力=80x0.864gw(向上)   而重量=40gw(向下)
因此需再向下施力F644024gw 

 

26. 將密度為0.6gcm3的軟木塞投入密度為0.8gcm3的酒精中,則:

(1)軟木塞在液面上下的體積比為13

(2)軟木塞投入水中,在水面上、下體積比為23

【解析】:(1)           
   
下沉的體積佔全部的34,露出的體積佔全部的14
   
液面上的體積:液面下的體積=14 34 13
(2)           
   
下沉的體積佔全部的35,露出的體積佔全部的25
   
液面上的體積:液面下的體積=25 35 23

 

27. 100cm3的鐵球(7.8gcm3)浸在水銀及水之間,則:

(1)鐵球所受的浮力為780gw

(2)鐵球在水中的體積為46cm3

(3)鐵球在水銀中的體積為54cm3

【解析】:鐵球質量=100x7.8780g
鐵球浮在水及水銀間,所受的浮力=物重=780gw
假設在水銀中的體積為V,則在水中的體積為(100V)
在水銀中的浮力+水中的浮力=物重
Vx13.6
(100V)x1780    13.6V100V780
12.6V
680    V54 cm3      1005446cm3  

 

28. 有一木塊置於水中露出全部體的積的15,若改置於密度為1.2gcm3的甘油中,露出的體積為全部的13

【解析】:在水中露出全部體積的15,表示沉入水中的體積佔45
         D
0.8 gcm3 
   
下沉的體積佔全部的23,露出甘油的體積佔全部的13

 

29. 將某物體置於AB兩液體時,發現物體在AB兩液體間的體積比為56,若B液體密度為0.7gcm3,則A液體的密度為0.84gcm3

【解析】:假設在A液體內的體積為5V,則在B液體內的體積為6V,由於都是浮體,因此
浮體的浮力=物重;在A液體的浮力=在B液體的浮力
(5V)xDA
(6V)x0.7    DA0.84 gcm3