【物理】物理 浮力类问题的专项 培优 易错 难题练习题含答案解析

一、初中物理浮力类问题

1．如图所示，甲容器内只有水，乙容器内有冰块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，三个相同的容器内水面高度相同．则下列说法正确的是

A ．冰块的密度大于球的密度

B ．若向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力变小

C ．水对三个容器底的压力不同

D ．三个容器中，甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．冰块漂浮在乙容器中，

ρρ水冰块＜，

小球悬浮在丙容器中，

ρρ=小球水，

所以

ρρ小球冰块＜

故A 错误；

B ．小球悬浮在丙容器中，

ρρ=小球水，

如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，由浮排F gV ρ=可知，物块受到的浮力变

小，小球将下沉，故B 正确；

C ．由题意可知，水的密度ρ与深度h 都相同，由液体压强公式：p gh ρ=可 知，

p p p ==甲乙丙，

由F

p S

=

可知，水对容器底的压力：F pS =，由于压强与容器底面积都相同，则水对容器底的压力：

F F F ==甲乙丙，

故C 错误；

D ．在乙容器中，根据作用力和反作用力，容器（包括水和玻璃杯）施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮，冰块会反过来施加给容器（包括水和玻璃杯）一个竖直向下的压力即

F 压，而

F F =压浮

这个压力会通过容器传导给桌面．冰块因为漂浮，所以

F G G ==浮排冰块．

所以，甲容器对于桌面的压力

F G G =+甲水杯，

乙容器对桌面的压力

F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块，

因为

G G G G G ='+='+水水排水冰块，

因此，甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力；同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力，故D 错误．

2．将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g 浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g 煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m 3，煤油密度为0.8×103kg/m 3)，则以下选项不可能的是（ ） A ．该物体前后两次所受浮力之比为9:8 B ．该物体前后两次排开液体体积之比为3:4 C ．该物体的密度为0.9×103kg/m 3 D ．该物体在煤油中可能沉底或悬浮 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中受到的浮力

F 浮盐水=

G 排=G 溢水=m 溢水g =0.072kg ×10N/kg=0.72N

物体在煤油中受到的浮力

F 浮煤油=

G 排=G 溢煤油=m 溢煤油g =0.064kg ×10N/kg=0.64N

故该物体前后两次所受浮力之比为

0.72N:0.64N=9:8

故A 不符合题意；

B ．该物体前后两次排开液体体积之比为

F g ρ浮盐水盐水:F g ρ浮煤油煤油=330.72N 1.210kg /m 10N /kg ⨯⨯:330.64N

0.810kg /m 10N /kg

⨯⨯ =3:4

故B不符合题意；

D．由F浮=ρ水V排g得排开水的体积

V排水=

F

g

ρ

浮

盐水

=

33

0.72N

1.210kg/m10N/kg

⨯⨯

=6×10−5m3

假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积

V=V排水=6×10−5m3

由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积

V排煤油=V=6×10−5m3

排开煤油的质量应该为

m排煤油=ρ煤油V排煤油=0.8×103kg/m3×6×10−5m3=0.048kg=48g

因为m排煤油<64g，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力G=F浮=0.72N，物体受到煤油的浮力

F浮煤油=G排=G溢煤油=m溢煤油g=0.064kg×10N/kg=0.64N

因为F浮煤油

C．则物体的体积

V=V排煤油=V溢煤油=m

ρ

溢煤油

煤油

=

3

64g

0.8g/cm

=80cm3

物体的质量

m=G

g

=

0.72N

10N/kg

=0.072kg=72g

物体的密度

ρ=m

V

=

3

72g

80cm

=0.9g/cm3=0.9×103kg/m3

故C不符合题意。

故选D。

3．三个相同容器里盛有密度不同的三种液体，将同一个小球先后放入三个容器中，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．甲容器对桌面的压力最大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．小球在甲液体中处于漂浮状态，则所受的重力等于浮力，故A错误；

B．小球在丙液体中是下沉的，则所受的浮力小于其所受的重力，而在乙液体中，小球处于悬浮状态，则此时小球所受的浮力等于其所受的重力，即在小球在丙液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力，故B错误；

C．由小球在三种液体中的浮沉状态知，ρ甲>ρ乙>ρ丙，而小球放入液体中后，三个容器中的液面相平，即液体到容器底的深度相同，根据p=ρgh得，p甲>p乙>p丙，故C错误；

D．由图可知，在甲容器中，小球部分浸入液体中，则排开的液体体积小于小球的体积，而乙、丙中，小球浸没在液体中，则排开液体的体积等于小球的体积，但小球放入液体后，液面相平，所以三个容器中所装的液体的体积的大小关系为V甲>V乙=V丙，而容器对桌面的压力

F=G液+G容器=m液g+G容器=ρVg+G容器

且ρ甲>ρ乙>ρ丙，所以甲容器对桌面的压力最大，故D正确。

故选D。

4．如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，静止时木块的下表面到液面的距离为h，再用外力F缓慢将木块A压入液体中到刚好浸没，下列说法不正确的是（）

A．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态

B．木块A的密度大于液体的密度

C．将A压人液体的过程，容器底受到液体的压强将增大

D．将A压人液体的过程，力F不断增大

【答案】B

【解析】

【详解】

A．木块放入液体中，静止时木块的下表面到液面的距离为h，则可知：不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，故A正确，不符合题意；

B．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，则由浮沉条件可知，木块A的密度小于液体的密度，故B错误，符合题意；