(物理)中考物理总复习--物理浮力及解析

（物理）中考物理总复习--物理浮力及解析

一、浮力

1．将塑料球和木球用细绳相连放入水中时，木球露出水面的体积为它自身体积的3/8，如图甲所示，当把细绳剪断后，塑料球沉底，木球露出水面的体积是它自身体积的1/2，这时塑料球受到池底对它的支持力为F，如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1：8，则（）

A．木球的重力为2F

B．塑料球所受的浮力为2F

C．绳子剪断前后，两物体所受的总浮力相差2F

D．塑料球的密度为2.0×103千克/米3

【答案】D

【解析】

试题分析：（1）塑料球和木球处于平衡状态，根据漂浮条件分别列出等式，利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力；

（2）把细线剪断后，根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积，根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度，再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系，然后利用密度公式即可求出塑料球的密度．

解：（1）把细线剪断前，木球和塑料球漂浮，木球受力为：G木，向下的F拉、F木浮1；

则G 木+F拉=F木浮1，而F木浮1=ρ水g（1﹣）V木=ρ水gV木，

则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

细线剪断后，木球受力为：G木，F木浮2；

则G木=F木浮2，而F木浮2=ρ水g（1﹣）V木=ρ水gV木，

则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

①式﹣②式得：

F 拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

把细线剪断前，塑料球受力为：G塑料，F拉、F塑料浮；

则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④

把细线剪后前，塑料球受力为：G塑料，支持力为F、F塑料浮；

G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤

④式﹣⑤式得：F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥

由③⑥式可知：ρ水gV木=F，

则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦

则根据②和⑦式得：

G 木=ρ水gV木=×8F=4F，故选项A错误；

因为V塑料：V木=1：8，

所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F，

故选项B错误；

（2）把细线剪断后，木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木，

F 浮木=ρ水gV排=m木g，即ρ水g×V木=ρ木V木g，

解得：ρ木=ρ水，

把细线剪断前，木球和塑料球漂浮，则

F浮前=ρ水gV排′=（m木+m塑料）g，即ρ水g（V木+V塑料）=（ρ木V木+ρ塑料V塑料）g，

因为V塑料：V木=1：8，

所以ρ水（×8V塑料+V塑料）=（ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料），

整理可得：ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3．故选项D正确；

绳子剪断前后，两物体所受的总浮力之差为：

F浮前﹣F浮后=（G木+G塑料）﹣（G木+F塑料浮）=G塑料﹣F塑料浮=F；故选项C错误；

故选D．

2．三个相同容器里盛有密度不同的三种液休，将同一个小球先后放人三个容器中，静止时位置如图所示，容器中的液面到容器底的距离都相等．下列说法正确的是（）

A．在甲液体中小球所受的重力小于浮力

B．小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力

C．甲乙丙三种液体对容器底的压强相同

D．丙液体的密度最小

【答案】D

【解析】

由图可知，同一个小球在甲液体中处于漂浮状态，在乙液体中处于悬浮状态，在丙液体中沉底．

A．根据漂浮条件，在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力，故A错误．

B．小球在乙液体中悬浮，所受浮力等于其重力，即F浮乙=G；小球在丙液体中沉底，则F浮

丙＜G，因此F

浮丙

＜F

浮乙

，故B错误．

C．因ρ物＞ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物＜ρ液时漂浮，所以，三液体的密度关系为ρ甲＞ρ物=ρ乙＞ρ丙，因容器中的液面到容器底的距离都相等，所以，由p=ρgh可知，甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲＞p乙＞p丙，故C错误．

D．根据漂浮条件，ρ物＞ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物＜ρ液时漂浮，所以，三液体的密度关系为ρ甲＞ρ物=ρ乙＞ρ丙，即丙液体的密度最小，故D正确为答案．

3．如图所示，边长为10cm 的实心正方体，静止在乙液体中。h 1等于10cm ，其上表面受到液体向下的压力F 1=8N ，下列说法正确的是

A ．液体的密度为0.8×103g/cm 3

B ．正方体受到的浮力为8N

C ．正方体上表面受到液体的压强为8×104pa

D ．正方体下表面受到液体的压力为18N

【答案】B 【解析】 【详解】

AC ．根据题意知道，正方体的上表面积是：

S=L 2 =（10cm ）2 =100cm 2 =0.01m 2 ，

由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ，所以，上表面受到液体向下的压强是：

12

18N =

800Pa 0.01m F p S ==上 由p=ρgh 知道，液体的密度是：

1800Pa =10N/kg 0.1m

p gh ρ=

⨯上 =0.8×103 kg/m 3 ， 故AC 不符合题意；

BD ．下表面受到液体的压强是：

p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×（0.1m+0.1m ）=1600Pa ，

由F

p S

=

知道，下表面受到液体的压力是： F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ，

由浮力产生的原因知道，正方体受到的浮力是：

F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ，

故B 符合题意，D 不符合题意。

4．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F 的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是（ ）