初中物理浮力专题详解

浮力一、填空题1.水对物体向上和向下的__________就是水对物体的浮力，浮力的方向总是__________，物体受到的浮力施力物体是__________.2.物体浸没在液体中所受浮力的大小跟__________的体积和__________有关；与物体浸没在液体中的深度及物体形状__________.3.潜水艇是利用改变自身的__________实现下潜、上浮的，密度计是利用__________的条件工作的.4.有两个不同材料、体积相同的均匀小球，放入水中静止后，甲露出水平的体积比乙露出的体积小，则它们所受的浮力F 甲__________F 乙，它们的密度ρ甲__________ρ乙.( 填“＞”，“＜”或“＝”)5.将漂浮在液面上的物体沿液面切去露出部分后，物体所受浮力将__________.6.已知松木的密度小于石蜡的密度，若将同体积松木块和石蜡块漂浮于水面，则木块所受 浮力比蜡7.8.9.F 铁10.一木块分别放在水和煤油中，都能浮在液面上，木块在水中和煤油中所受浮力之比为 ，11.12.力为13.，把模型14.15.深度1.A.B.C.D.悬浮在水中的铁球一定是空心的.2.下面关于浮力的说法中，正确的是( )A.只要液体的密度大，则对浸在其中的物体浮力就一定大；B.只要物体体积大，所受浮力就大；C.物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸入液体中的深度无关；D.浮在液面上的物体所受的浮力一定小于沉没在液体内部的物体所受的浮力.3.冰的密度是0.9×10３千克/米３，海水的密度是1.0×10３千克/米３，那么漂浮在海面上的冰露出水面的体积是整个体积的( )A ：109B.21C.91D.1014.一均匀实心物体恰能悬浮在水中，若将此物体切成大小不等的两块，则( )A.大的一块下沉，小的一块上浮；B.大的一块上浮，小的一块下沉；C.两块仍悬浮在水中；D.两块都上浮到水面.5.外形完全相同的木球、铜球和铝球在水中静止，如下图所示，下列说法错误的是( )A.铜球一定是空心的；B.木球可能是实心的；C.铝球可能是实心的；D.木球受到的浮力最大.6.潜水艇在海面上往下潜时，所受的( )A.压强增大，浮力变小B.压强增大，浮力变大C.压强不变，浮力不变D.压强减小，浮力变大7.将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在水中，发现弹簧秤的示数减少的数字相同，说明两个金属块( )A.有相同的质量B.有相同的物重C.有相同的体积D.有相同的密度8.把一密度大于水的物质制成的空心小球，用手置于盛水的烧杯底部，使它全部浸没，放手后小球将( )A.一定上浮B.保持不变C.下沉一些D.无法确定9.将物块4/5的体积浸入水中称时，弹簧秤的示数为0，如果将其浸没在煤油中称，弹簧秤的示数为( )A.0B.大于0C.小于0D.无法确定10.三个完全相同的杯子中盛有水，将质量相同的铅块、铁块、铜块(ρ铅＜ρ铁＜ρ铜)分别放入三个量杯中，液面恰好相平，原来盛水最小的杯是( )A.放铅块的杯子B.放铁块的杯子C.放铜块的杯子D.原来盛水一样多11.甲、乙两个实心金属球的体积相等，ρ甲＝4.0×103kg/m3,ρ乙＝3.2×103k g/m3.现将它们分别吊在弹簧秤下，并将甲球浸没在水中，乙球浸没在煤油中，则吊甲球的弹簧秤的示数与吊乙球的弹簧秤的示数之比为( )A.5∶4B.25∶16C.16∶25D.1∶112.体积为0.05m3的救生圈重100N，重为400N的人使用这个救生圈，则( )A.人或圈可以部分露出水面B.人和圈没入水中后可以悬浮在水中C.人和圈会沉没下去D.要做出正确判断，还需知道人的体积13.A、B两个完全相同的且很薄的塑料袋，A是瘪的，B中装满了空气，将它们分别放在天平左、右两托盘中，结果天平将( )A.左高右低B.左低右高C.平衡D.无法确定14.标准牛奶的密度为1.03g/cm3，小红在一根粗细均匀的直木杆一端缠绕少许细铅丝，自制成一支简易密度计测量牛奶的密度，将这支简易密度计放入水中，浸没在水中的木杆长12 .2cm，放在牛奶中时，浸没在牛奶中的木杆长12.0cm，被测牛奶的密度( )A.符合标准，ρ奶＝1.03g/cm3B.不符合标准，ρ奶＜1.03g/cm3C.不符合标准，ρ奶＞1.03g/cm3D.条件不足，无法确定15.一个合金在密度为ρ1的液体中称时，弹簧秤的示数为F1，在密度为ρ2的液体中称时，弹簧秤的示数为F2，则此合金块的密度为( )A.(ρ1F1-ρ2F1)/(F1-F2)B.(ρ1F2-ρ2F1)/(F2-F1)C.(ρ1F1-ρ2F2)/(F1-F2)D.(ρ1F1+ρ2F2)/(F1-F2)三、计算题1.有一铝块，重2700牛，当它浸没在水中时，排开水的体积为多大?若铝块被一根绳子拴住，求绳子对铝块的拉力.(ρ铝=2.7×10３千克/米３，取g=10牛/千克)2.潜水艇浮在海面时排开海水的质量为2500吨，潜水时的排水量为3200吨，那么它浮在水面上时，水上部分的体积是多少?为了使它潜行，需要吸进多少吨海水? (ρ海水=1.03 ×10３千克/米３)参考答案一、1.压力差，竖直向上，水 2.物体，液体密度，无关 3.重力，浮力 4. ＞，＞ 5.变小 6.小、大 7.3∶4 8.0.5 减小 9.“＜” 10.1∶1 4∶5 11.变小；不变 12.1.6 2×10-413.略 14.250 15.不变，不变，变大二、1.D 2.C 3.D 4.C 5.D 6.B 7.C 8.D 9.A 10.A 11.A 12.D 13.D 14.B 15.B 三、略 四、1.V 排＝V ＝g P G ⋅铝＝千克牛米千克牛/10/107.2270033⨯⨯＝0.1米3 F 浮＝ρ水·g ·V 排＝103千克/米3×10牛/ 千克×0.1米3＝103牛 绳子拉力：F ＝G-F 浮＝2700牛-1000牛＝1700牛 2.露出部 分排开海水质量 m 露排＝3200吨-2500吨＝700吨V 露＝海水露排p m ＝333/1003.110700米千克千克⨯⨯＝688. 4米3例1 下列说法中正确的是 （ ） A ．物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B ．密度较大的物体在水中受的浮力大 C ．重的物体受的浮力小D ．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 答案 D例4 体积相同的A 、B 、C 三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力G A 、G B 、G C 和密度ρA 、ρB 、ρC ．图1—5—1上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键． 答案 C 的重力和密度最大，B 居中，A 最小．例5 将一个蜡块（ρ蜡＝0.9×103kg /m 3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精）答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积．例6 （广州市中考试题）将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是________N ．解法1 求出铜球的密度：ρ球＝球V m ＝球gV G （g 取10N /kg ）ρ球＝3dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯＝0.9kg /dm 3＝0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球，且ρ球＜ρ水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F 浮＝G ＝4.5N ． 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮＝ρ液gV排＝1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10－3m 3＝5N ．例7 （广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g （ρ酒精＝0.8×103kg /m 3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是 （ ） A ．15g B ．12.5g C ．10g D ．8g精析 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键． 解 ∵ ρ金属＞ρ酒精， ρ金属＞ρ水 ∴ 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没． V 金属＝V 排水＝V 排酒精 由m 排酒精＝8g 得V 排酒精＝酒精排酒精ρm ＝3cm/8.08g g ＝10cm 3金属块在水中：V 排水＝V 金属块＝10cm 3 m 排水＝ρ水V 排水＝1g /cm 3×10cm 3＝10g答案 C在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式F 浮＝G 排．但实际上，因为G 排＝m 排液g ，而其中m 排液＝ρ液V 排，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题．例8 体积是50cm 3，质量是45g 的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是________g ．将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是________g ．（ρ酒＝0.8×103kg /m 3） 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度：ρ物＝V m ＝35045cmg ＝0.9g /cm 3∵ ρ物＜ρ水，物体在水中漂浮．F 水浮＝Gm 排水g ＝m 物g ∴ m 排水＝m 物＝45g又∵ ρ物＜ρ酒精，物体在酒精中沉底．F 酒精浮＝ρ酒精V 排g ，浸没：V 排＝V ＝50cm 3m 排精浮＝ρ酒精V 排＝0.8g /cm 3×50cm 3＝40g 答案 溢出水的质量是45g ，溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V 排＝50cm 3进行求值．造成结果错误．V排＝50 cm 3进行求解。

造成结果错误．例9 （南京市中考试题）如图1—5—3中，重为5N 的木块A ，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N ，若绳子突然断了，木块A 在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是 （ ） A ．5 N ，竖直向下 B ．3N ，竖直向上 C ．2N ，竖直向上 D ．8N ，竖直向下图1—5—3精析 结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况．【分析】 绳子未断时，A 物体受3个力：重力G A ，拉力F ，浮力F 浮．3个力关系为：G A ＋F ＝F 浮，求得F 浮＝5N ＋3N ＝8N ．绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于8N ．合力F 合＝F 浮—G ＝8N —5N ＝3N 合力方向：与浮力方向相同，竖直向上． 答案 B例10 以下是浮力知识的应用，说法正确的是 （ ） A ．一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大B ．一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大C ．密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同D ．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大 答案 A例11 （北京市西城区中考试题）如图1—5—5，展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”．曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重．请你写出他运用的与浮力．．相关的两条知识．（1）_______________________；（2）_______________________．图1—5—5答案 （1）漂浮条件 （2）阿基米德原理例12 （长沙市中考试题）已知质量相等的两个实心小球A 和B ，它们的密度之比A ∶B ＝1∶2，现将A 、B 放入盛有足够多水的容器中，当A 、B 两球静止时，水对A 、B 两球的浮力之比F A ∶F B ＝8∶5，则ρA ＝________kg /m 3，ρB ＝________kg /m 3．（ρ水＝1×103kg /m 3）精析 由于A 、B 两物体在水中的状态没有给出，所以，可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态．【分析】 （1）设A 、B 两球的密度均大于水的密度，则A 、B 在水中浸没且沉底． 由已知条件求出A 、B 体积之比，m A ＝m B ．BA V V ＝B A m m ·B A ρρ＝12 ∵ A 、B 浸没：V 排＝V 物 ∴BA F F 浮浮＝B A gV gV 水水ρρ＝12题目给出浮力比B A F F ＝58，而现在得B A F F 浮浮＝12与已知矛盾．说明假设（1）不成立．（2）设两球均漂浮：因为m A ＝m B则应有F 浮A ′＝F 浮B ′＝G A ＝G B''BA F F 浮浮＝11，也与题目给定条件矛盾，假设（2）不成立．用上述方法排除某些状态后，可知A 和B 应一个沉底，一个漂浮．因为ρA ＜ρB ，所以B 应沉底，A 漂浮．解 A 漂浮 F A ＝G A ＝ρAg V A ① B 沉底 F B ＝ρ水g V B 排＝ρ水g V B ② ①÷②A g A Ag V V 水ρρ＝B A F F ＝58∵BA V V ＝12代入．ρA ＝B A F F ×AB V V ·ρ水＝58×21×1×103kg /m 3＝0.8×103kg /m 3ρB ＝2ρA ＝1.6×103kg /m 3答案ρA ＝0.8×103kg /m 3，ρB ＝0.8×103kg /m 3．例14 （北京市中考试题）如图1—5—6（a ）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是20cm 3，时，细绳对木块的拉力为0.6N ．将细绳剪断，木块上浮，静止时有25的体积露出水面，如图（b ）所示，求此时木块受到的浮力．（g 取10N ／kg ）（a ） （b ）图1—5—6精析 分别对（a ）（b ）图当中的木块进行受力分析． 已知：图（a ）V 露1＝20cm 3＝2×10—5m 3，F 拉＝0.6N 图（b ）V 露2＝52V 求：图（b ）F 浮木′， 解 图（a ），木块静止：F 拉＋G ＝F 浮1 ① ①－②F 拉＝F 拉1－F 拉2F 拉＝ρ水g （V －V 露1）－ρ水g （V －52V ） F 拉＝ρ水g （V －V 露1－53V ）＝ρ水g （52V －V 露1）代入数值：0.6N ＝103kg /m 3×10N /kg ×（52V —2×10—5m 3）V ＝2×10—4m 3图（b ）中：F 浮乙＝ρ水g53V ＝1.0×103kg /m 3×10N /kg ×53×2×10—4m 3＝1.2N答案 木块在图（b ）中受浮力1.2N ．例15 如图1—5—7所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为7.9×103kg /m 3．求：甲、乙铁块的质量比．图1—5—7精析 当几个物体在一起时，可将木块和铁块整体做受力分析，通常有几个物体，就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力． 已知：ρ铁＝7.9×103kg /m 3求：乙甲m m解 甲在木块上静止：F 浮木＝G 木＋G 甲 ① 乙在木块下静止：F 浮木＋F 浮乙＝G 水＋G 乙 ② 不要急于将公式展开而是尽可能简化②－① F 浮乙＝G 乙－G 甲ρ水g V 乙＝ρ铁g V 乙－ρ铁g V 甲先求出甲和乙体积比ρ铁V 甲＝（ρ甲—ρ乙）V 乙乙甲V V ＝铁水铁ρρρ-＝3333/109.7/10)19.7(m kg m kg ⨯⨯-＝7969质量比：乙甲m m ＝乙铁甲铁V V ρρ＝乙甲V V ＝7969答案 甲、乙铁块质量比为7969． 例17 如图1—5—10（a ）所示的圆柱形容器，底面积为200cm 2，里面装有高20cm 的水，将一个体积为500cm 3的实心铝球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）．（a ） （b ）图1—5—10求：（1）图（b ）中水对容器底的压强容器底增加的压力．（2）图（b ）中容器对水平桌面的压强和压力．（不计容器重，ρ铝＝2.7×103kg /m 3，g 取10N /kg ） 精析 铝球放入后，容器中水面增加，从而造成容器底＝500cm 3＝5×10—4m 3，ρ铝＝2.7×10—4m 3．求：（1）图（b ）中水对容器底p ，增加的压力△F ， （2）图（b ）中水对容器底p ′，增加的压力△F ′， 解 放入铝球后，液体增加的深度为△h ．△h ＝SV＝23200cm 500cm ＝2.5cm ＝0.025m（1）水对容器底的压强p ＝p 水g （h ＋△h ）＝1.0×103kg /m 3×10N /kg ×（0.2＋0.025）m ＝2250Pa水对容器底增加的压力△F ＝△pS ＝ρ水g △h ·S ＝ρ水gV ＝1.0×103kg /m 3×10N /kg ×5×10—4m 3＝5N △F ≠G 铝球（2）图（b ）中，容器对水平桌面的压力 F ′＝G 水＋G 球＝（ρ水V 水＋ρ蚀V ）g ＝（ρ水Sh ＋ρ铝V ）g＝（1.0×103kg /m 3×0.02m 2×0.2m ＋2.7×103kg /m 3×5×10—4m 3）×10N /kg ＝53.5N p ′＝S F '＝20.02m 53.5N ＝2675Pa 答案 图（b ）中，水对容器底的压强为2250Pa ，水对容器底增加的压力为5N ；容器对水平桌面压力为53.5N ，压强为2675Pa ．例18 （河北省中考试题）底面积为400cm 2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm 的正方体木块A 放入水后，再在木块A 的上方放一物体B ，物体B 恰好没入水中，如图1—5—11（a ）所示．已知物体B 的密度为6×103kg /m 3．质量为0.6kg ．（取g ＝10N /kg ）（a ） （b ）图1—5—11求：（1）木块A 的密度．（2）若将B 放入水中，如图（b ）所示，求水对容器底部压强的变化．已知：S ＝400cm 2＝0.04m 2，A 边长a ＝10cm ＝0.1m ，ρB ＝6×103kg /m 2，m B ＝0.6kg 求：（1）p A ；（2）△p ．●专题复习 < 11 / 11> 解 （1）V B ＝B B m ρ＝33/1066.0mkg kg ⨯＝0.1×10－3m 3 图（a ）A 、B 共同悬浮：F 浮A ＋F 浮B ＝G A ＋G B公式展开：ρ水g （V A ＋V B ）＝ρ水g V A ＋m B g其中V A ＝（0.1m ）3＝1×10－3m 3ρA ＝A BB A V m V V -+水水ρρρA （2 A ρ水 V A。