【物理】物理浮力类问题的专项培优 易错 难题练习题含答案

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所以,根据p=ρgh可知
p甲>p乙
两个体积相同的同样材质的小球,由m=ρV可知小球的质量相等,由G=mg可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的重力,故增加的压力相等,即
ΔF甲=ΔF乙
故选B。
2.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。以下相关判断不正确的是( )
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 可得,动滑轮重力
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
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
解得F拉物=60N;物体的重力为160N,根据公式可得
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
: = : =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= = =6×10−5m3
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<G,所以物体在煤油中下沉,故D符合题意;
C.则物体的体积
V=V排煤油=V溢煤油= = =80cm3
物体的质量
m= = =0.072kg=72g
物体的密度
ρ= = =0.9g/cm3=0.9×103kg/m3
故C不符合题意。

已知
A球漂浮,B球沉底,则
所以
故C不符合题意;因


由上述关系不能得出
故B符合题意。
故选B。
8.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则( )
A.甲烧杯中物块受到浮力较小
B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等
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/m3
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
C.若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度.大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故C错误;
D.在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小,故D错误。
A.v1=1 m/sB.η1=62.5%。C.F2=525 ND.F浮=120 N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体下降速度为
因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为
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
放绳子的做的总功
滑轮组的效率
故B不符合题意;
故选A。
9.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用
B.鸡蛋所受到的浮力大于重力
C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大
D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
【答案】D
【解Leabharlann Baidu】
【分析】
本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。
【详解】
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
故选B。
3.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为 和 的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为 和 ,小球所受浮力分别为 和 ,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AD.由图可知,小球在甲中漂浮,则F甲=G,在乙中下沉,则F乙<G,又因为两球完全相同,所以F甲>F乙,故AD错误;
B.由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B正确;
C.烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m=ρV和G=mg可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据 可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即 > ,故C错误。
一、初中物理浮力类问题
1.如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为ΔF甲、ΔF乙,下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙,ΔF甲>ΔF乙B.p甲>p乙,ΔF甲=ΔF乙
C.p甲<p乙,ΔF甲<ΔF乙D.p甲<p乙,ΔF甲=ΔF乙
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可知,甲中小球漂浮,则
ρ甲>ρ球
乙中小球悬浮,则
ρ乙=ρ球

ρ甲>ρ乙
由图可知
V排甲<V排乙
因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度
h甲>h乙
又根据压强与浮力关系,可知


故 ;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式
可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为
由于

因为 ,则
故选C。
12.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为12.5cm、横截面积为100cm2的柱形物块,将物块放入底面积为500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为5N时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为1N时弹簧伸长1cm。则下列说法中正确的是( )
故选B。
6.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η2,已知 (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( )
故选B。
4.如图所示为我国首艘国产航母山东舰,航母在行驶过程中不发生变化的是( )
A.质量B.重力方向
C.浮力大小D.排开水的体积
【答案】B
【解析】
【详解】
航母在行驶过程中,上面的舰载机飞离或者降落航母时,航母的整体质量都会发生变化,但重力的方向不变,总是竖直向下,由于航母是漂浮,所受的浮力大小等于其重力,重力在变化,那么浮力也会变化,根据 可知,排开水的体积也会发生变化,故选B。
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
则人对绳子的拉力
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
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
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。
B.由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故B错误,符合题意;
C.因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p乙,故C正确,不符合题意;
D.由图可知两液体液面相平,并且V排甲>V排乙,则液体的体积V甲<V乙,由于ρ甲<ρ乙,根据m=ρV可知:m甲<m乙,所以G甲<G乙,又因为在水平面上压力等于重力,所以F甲<F乙,故D正确,不符合题意。
C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大
D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A正确;
B.物体在甲中下沉
在乙中漂浮

两杯中液面恰好相平,由p=ρgh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B错误;
故选C。
7.将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A球漂浮,B球沉底,若两球所受浮力的大小关系为 ,则不能得到的结论是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A球小漂浮在甲液体中,则
故D不符合题意,由乙图知,B球在乙液体中沉底,则
故A不符合题意;已知
A.两个简易密度计所受浮力F甲等于F乙
B.两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙
C.两个烧杯底部所受液体的压强P甲小于P乙
D.取出密度计以后,两个烧杯对桌面的压力F甲小于F乙
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙,故A正确,不符合题意;
F浮=G物-F示=20N-18N=2N
根据阿基米德原理F浮=ρgV排得,此时物体排开水的体积
而 V物=V排,所以
V物=4V排=8×10-4m3
当物体浸没时,浮力
F浮1=ρgV排1=ρgV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
物体浸没时,浮力小于物体的重力,所以静止时,物体下沉到水底,那么浮力为8N,故B正确,ACD都不正确。
故选D。
11.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,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。液体对两个物体下底面的压强分别是 、 ,容器对水平桌面的压力分别是 、 。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即
5.有一个实心物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为20N;当把物体 体积浸入水中时,测力计的示数为18N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.2N
B.8N
C.18N
D.20N
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查浮力的计算。
【详解】
由题意知,G物=20N,F示=18N。由称重法,可知当物体 体积浸入水中时,受到的浮力
A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确;
B.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;
C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;
D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。
故选D。
10.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/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3),则以下选项不可能的是( )
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