物理浮力类问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案解析
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同,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,所以丙、丁玻璃杯对桌面的压力相等,甲、乙两
个圆柱形玻璃杯完全相同,则外底面积相同,根据 p F 知,丙、丁两种情况时,丙、丁 S
玻璃杯对桌面的压强相等,④错误; 故选 A。
4.三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( )
η2,已知∶1 2 4∶3 (物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,
g 取 10 N/kg) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为 F 浮,工人对地面的压力为 F2.
则( )
A.v1=1 m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.η1=62.5%。
C.F2 =525 N
放绳子的做的总功
滑轮组的效率
W总 Fs 50N 12m 600J
1
W有用 W总
100%
480J 600J
100%
80%
故 B 不符合题意;
CD.物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳
子的拉力,由
F
1 n
(G动
G)
可得,动滑轮重力
G动 4F G 4 50N 160N 40N
【答案】B 【解析】 【详解】 物体悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度;现用手将物体缓慢下压一段距离后,物
体和液体的密度均不变,该物体仍然悬浮。根据 F浮 液 gV排 知,用手将物体缓慢下压一
段距离后,液体密度不变,排开液体的体积不变,浮力不变;因为浮力产生的原因:上下 表面所受的压力差,此时浮力=下表面压力-上表面压力-侧面压力,当深度增加时,侧面压
D.F 浮=120 N
A.物体下降速度为
v h 3m =1m/s t 3s
因为有 4 段绳子,所以工人放绳的速度为
v1 4v物 41m/s 4m/s
故 A 不符合题意; B.已知物体下降的距离为 3 m,因为有 4 段绳子,所以绳子运动距离
放绳子的做的有用功
s 4h 43m 12m
W有用 Gh 160N 3m 480J
为:
V排
3 5
2103cm3
1.2103cm3
1.2103 m3
由阿基米原理 F浮A 水 gV排 ,根据漂浮的特点:
故物体的重力:
GA F浮A ①
GA 水gV排 1.0103kg/m3 10N/kg1.2103m 12N
故 A 项错误; BC.在图乙中,由漂浮的特点:
②-①得:
GB GA F浮A ②
故选 B。
7.如图,底面积为 100cm2 的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为 2×10-3m3 的木块 A 漂浮 在水面上,有 2/5 的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为 25cm2、体积为 250cm3 的合金块 B 放在木块 A 上方,木块 A 恰好有 4/5 的体积浸入水中,如图乙。再将 B 从 A 上取下来,直接放 入容器中,如图丙。下列说法正确的是()
一、初中物理浮力类问题 1.如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。物体的上、下表面积 S1 和 S2 ,并且 S1<S2 ;此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为 F ;现用手将物体缓慢下压一段
距离,松手后( )
A.物体保持悬浮,因为 F 不变 B.物体保持悬浮,但 F 变大 C.物体将上浮,因为 F 变大 D.物体将下沉,因为 F 变小
B.水对容器底部的压力增加量等于 10 牛 D.容器对水平地面的压力增加量小于 10 牛
A.由图示可知,测力计的示数不为零,根据 F 浮= F1-F2,所以可知物块所受的浮力应小于 物块的重力 10N,故 A 错误; B.水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,也小于 10N,故 B 错误; C.水对容器底部的压力变大(等于浮力),故 C 错误; D.容器对水平地面的压力增加量等于 10N 减去浮力,小于 10N,故 D 正确。
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。
5.如图是工人将重 160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为 3 m,用时 3 s,工人的拉力为 50 N,工人质量为 50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时 工人放绳的速度为 v1, 滑轮组的效率 η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为
力变大,所以 F 变大,故 B 项符合题意、ACD 项不符合题意;
2.如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为 10 牛的实心物块 A 浸在水中,物块 A 处于静止状态,与物块 A 未浸入水中相比较,下列说法正确的是( )
A.物块 A 受到的浮力等于 10 牛 C.水对容器底部的压力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】
3.小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时,在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱 形玻璃杯,其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁(如图甲、 乙),姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中(假设两个柑橘完全相 同),静止时如图丙、丁所示,小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论,其中正确的 是( )
F浮 =G F拉物 =160N-60N=100N
故 D 不符合题意; 完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4 段绳子向上的拉力, 由力的平衡条件可得
4F绳 F拉物 G动
则人对绳子的拉力
F绳
1 4
(F拉物
G动 )
1 4
(60N
40N)
25N
因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为 25N;人的重力为
A.木块 A 受到的重力为 8N B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了 150Pa C.合金块 B 的密度为 3.2×103kg/m3 D.丙图中,物块 B 对容器底部的压强为 1600Pa 【答案】B 【解析】
【详解】
A.体积为 2×103cm3 的木块 A 漂浮在水面上,有 2 的体积露出水面,则排开水的体积 5
p
F S
100
1.5N 104
m2
150Pa
故 B 项正确, C 项错误;
D.以 B 为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:
GB F浮B F 水 gVB F
由③得:
F GB 水 gVB 1.5N
由力的相互性,物块 B 对容器底部的压力为 1.5N,物块 B 对容器底部的压强为:
丙中 B 受到的浮力:
F浮B GB F浮B 水 gVB<GB
故两图相比,B 受到的浮力减小了:
FB GB 水gVB 4N 1.0103kg/m3 10N/kg250106m3 1.5N ③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了 1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减 小了 1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:
①甲、乙两种情况时,甲玻璃杯底受到雪碧的压强大
②丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大
③丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大
④丙、丁两种情况时,丙玻璃杯对桌面的压强大
A.只有②③正确 C.只有①②正确 【答案】A 【解析】
B.只有②④正确 D.只有③④正确
【详解】
①甲、乙两种情况时,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力相同,甲、
已知 η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
2
3 4
1
3 4
80%
60%
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑
轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率
2
W 有用 W 总
wenku.baidu.com
F拉物h F拉物h G动h
F拉物 F拉物 40N
60%
解得 F 拉物=60N;物体的重力为 160N,根据公式可得
故 D 项错误。
pB
F SB
1.5N 25104 m2
600Pa
8.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法 正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响 B.溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化 量总相等
A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小 B.硫酸铜溶液中 ρ 甲密度最大 C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力 D.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血 液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以
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
D.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者
血液的密度与 ρ 乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下 沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知
ρ 甲>ρ 乙>ρ 丙 由图知液面相平,由公式 p=ρgh 可得
故 D 错误。
p 甲>p 乙>p 丙
故 A 错误;
F 甲=F 乙>F 丙
B.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于 ρ 甲;当物体密度与 液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ 乙相 同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于 ρ 丙;故硫酸铜溶液 中 ρ 甲密度最大,故 B 正确; C.血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故 C 错误;
由阿基米德原理:
GB F浮A
F浮 A
水 g V排 A
1.0103 kg/m3
10N/kg (4 5
3) 2103m3 5
4N
故 GB 4N ,合金块 B 的密度为:
B
GB gVB
4N
10N/kg 250 106 m3
1.6103 kg/m3
乙图中,AB 都处于漂浮状态,而丙中,A 仍漂浮,B 沉于容器底部,乙图中:
G人 m人g 50kg 10N/kg 500N
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则
人受到竖直向上的支持力
F支 G人 F绳 500N+25N=525N
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为 525N,故 C 符合题意。 故选 C。
6.某检验人员在盛放密度分别为 ρ 甲、ρ 乙、ρ 丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积 相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是 ()
知,柑橘对丁容器底部的压力大,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力
相同,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯底受到的压力大,根据 p F 知,丁玻璃杯中桃 S
汁对玻璃杯底的压强大,③正确;④容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重
力之和,两个柑橘完全相同,则重力相等,甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则重力相
乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则内底面积相同,由 p F 可知甲玻璃杯底受到雪碧的压 S
强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强,①错误;②丙中柑橘沉底,浮力小于重力,丁中柑
橘漂浮,浮力等于重力,两个柑橘完全相同,则重力相等,所以丙、丁两种情况时,丁玻
璃杯中柑橘受到的浮力大,②正确;③丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大,根据相互作用可