(物理)物理浮力专项习题及答案解析
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(物理)物理浮力专项习题及答案解析
一、浮力
1.将一个边长为4cm 的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水的体积为 38.4cm 3;若将此木块改放入密度为 0.8×103kg/m 3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是 A .木块露出酒精的体积为 16cm 3 B .木块的密度为 0.6 kg/m 3
C .从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm 3
D .木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积
之比为 5:4 【答案】A 【解析】
由题意可知,木块的体积V =64cm 3,木块在水中漂浮,其质量等于溢出水的质量为m = 38.4g ,所以可得木块的密度为ρ=m /V=38.4g/64cm 3=0.6g/cm 3=0.6×103kg/m 3,故B 错;木块的密度是小于酒精的密度的,所以木块在酒精中是漂浮的,排开酒精的质量等于排开水的质量为38.4g ,则排出酒精的体积为38.4g/(0.8g/cm 3)=48cm 3,故C 错;木块露出酒精的体积为64cm 3-48cm 3=16cm 3,故A 正确;木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为38.4:48 =4:5,故D 错;应选A .
2.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:
1218N
=
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 =ρgh2 =0.8×103 kg/m3×10N/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×0.01m2 =16N,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F浮 =F下 -F1 =16N-8N=8N,
故B符合题意,D不符合题意。
3.如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们受到的浮力,下列说法正确的是
A.甲受到的浮力大B.乙受到的浮力大
C.丙受到的浮力大D.它们的浮力一样大
【答案】D
【解析】
∵甲、乙、丙三个物体浸没在水中,并V
甲=V乙=V丙,根据F浮=ρV排g,∴F甲浮=F乙浮=F丙
浮
,
故选D.
4.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则
A.p甲=p乙m甲=m乙B.p甲<p乙m甲>m乙
C.p甲<p乙m甲=m乙D.p甲>p乙m甲>m乙
【答案】C
【解析】
试题分析:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
因为p=ρgh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.
(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,
因为F浮=G排=m排g,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同.
故选C.
5.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示.液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,下列判断正确的是()
A.P甲>P乙,F甲=F乙B.P甲=P乙,F甲>F乙
C.P甲<P乙,F甲=F乙D.P甲=P乙,F甲<F乙
【答案】A
【解析】
【详解】
两木块完全相同,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力;
∴F
甲=F乙,
由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小,故由F浮=ρ液gV排得:ρ甲>ρ乙,
∵p=ρ
液gh得,由于液面高度相同,
∴p
>p乙.
甲
故选A.
6.同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如图所示.四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是()
A.
B.
C .
D .
【答案】A 【解析】
试题分析:同一个小球重力不变,漂浮或悬浮时,重力等于浮力,ABC 中小球所受的浮力大小相等,A 中球排开的液体最少,所以可知A 液体的密度大于BC ;D 中球沉入水底,说明球的密度大于液体的密度;故可知,四种液体中A 液体的密度是最大的,由于四个容器中液面是相平的,所以密度最大的A 容器底部所受到的压强最大,故应选A . 【考点定位】压强和浮力
7.两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块(ρ铜>ρ铝)后,(铜块和铝块高度均小于烧杯高度),缓慢向两烧杯中倒满水,且水没有溢出,下列判断中正确的是( ) A .放铝块的烧杯倒入水较多 B .放铜块的烧杯倒入水较多 C .两烧杯倒入水一样多 D .无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】
由于m m =铜铝,ρρ>铜铝,所以V V v <铜铝,因为这两个金属块都浸没在水中,所以它们排开水的体积都等于它们各自的体积,则V V <排铜排铝,所以铝块排出的水多,盛水少,所以向烧杯倒水少;铜块排出的水少,盛水多,所以向烧杯倒水多.故B 正确,ACD 错误.故选B. 【点睛】
根据密度公式,质量相等密度大的反而体积小,两个水杯相同,放入金属块的体积也大,杯子所装的水越少,否则,装的越多.
8.小竹将质量为120g 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm 3的水,则物体(g 取10 N/kg ) A .漂浮在水面上 B .悬浮在水中