(物理)物理浮力专项及解析

vv
v
C．由 F 浮= 液 gV 排= 水 gV 物，
工件的体积：V
物=
F浮 水 g
=
（3 P1 P2） v=
水 g
（3 P1 P2） v水 g
G
工件的质量,m=
g
3P1 =v
g
= 3P1 ； vg
3P1
由
m
=
V
可得,工件的密度：
m = V物
vg = （3 P1 P2）=
P1水 P1 P2
工件的重力：G= 3P1 ，故 A 错误； v
B．由 P2=F′v 可得,完全在水中时绳子自由端拉力：F′= P2 ， v
不计滑轮和绳重，摩擦以及水的阻力，
对滑轮组进行受力分析,F′= 1 （G−F 浮）,3F′=G−F 浮， 3
工件完全在水中时受到的浮力：F 浮=G−3F′= 3P1 − 3P2 = （3 P1 P2），故 B 错误；
7．2013 年 2 月，中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化．监测发 现，从春季至夏季，海水温度上升、体积膨胀导致密度下降．此过程中，若浮标体积保持 不变，则
A．浮力变大，露出海面体积变小 B．浮力变小，露出海面体积变大 C．浮力不变，露出海面体积变大 D．浮力不变，露出海面体积变小 【答案】D 【解析】 试题分析：因为浮标从春季至夏季始终漂浮，漂浮物浮力等于重力，浮标重力从春季至夏 季不变，所以浮力大小不变；因为海水密度减小，由 F 浮=ρgV 排可知，浮标排开海水的体积 变大，则露出海面体积变小．答案选 D． 考点：物体的浮沉条件及其应用
8．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块 A、金属块 B 按不同的方式 放入水中，待 A、B 静止时，三个容器的底部所受的水的压强相比较，正确的是（ ）
A．p 甲>p 乙>p 丙
B．p 甲=p 乙>p 丙
C．p 甲<p 乙<p 丙
D．p 甲<p 乙=p 丙
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知，木块 A 和金属块 B 在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，图丙中木块 A 处于漂浮
6．体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，静止在容器的水中，如图所示．这四个小 球所受的浮力分别为 F 甲、F 乙、F 丙、F 丁，则下列判断正确的是
A．F 甲＜F 丁 B．F 乙＞F 丙 C．F 丙＞F 丁 D．F 甲=F 乙 【答案】A 【解析】
【详解】 根据题意知道，四个小球的体积相同，由图知道，四个球排开水的体积关系是：V 甲＜V 乙 =V 丙 =V 丁，根据 F 浮 =ρ 水 V 排 g 知道，四个球受到的浮力的关系是：F 甲＜F 乙=F 丙 =F 丁，所 以，A 正确，BCD 错误，故选 A。
h 甲升=h 乙升＞h 丙升
在三个相同的容器中装有质量相同的水，原来水面高度相同，故待 A、B 静止时，水面高
度的大小关系为：
Leabharlann Baidu
h 甲=h 乙＞h 丙，
根据 p=ρgh 可知水对容器底部压强的关系为：
p 甲=p 乙＞p 丙，
故 B 符合题意，ACD 不符合题意．
9．如图所示，利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提，在物块从上提到离开水 面的过程中，下列图象能正确表示弹簧测力计的读数 F 与物块底部离容器底的高度 h 的关 系是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B 【解析】 【详解】 物块从容器底部到露出水面之前，物块排开水的体积不变，即 V 排不变，由 F 浮＝ρ 水 V 排 g 可知，物块受到的浮力不变；又∵F 浮＝G−F，物块重 G 不变，∴弹簧测力计示数 F 不变； 物块从上表面露出水面到下表面离开水面，∵物块排开水的体积变小，∴物块受到的浮力
（3）因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体 悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮， 所以根据 a 漂浮、b 悬浮、c 沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故 C 错误； （4）由上分析可知：浮力 Fa=Fb=Fc，故 D 正确． 故选 D．
5．三个相同容器里盛有密度不同的三种液休，将同一个小球先后放人三个容器中，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．丙液体的密度最小 【答案】D 【解析】 由图可知，同一个小球在甲液体中处于漂浮状态，在乙液体中处于悬浮状态，在丙液体中 沉底． A．根据漂浮条件，在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力，故 A 错误． B．小球在乙液体中悬浮，所受浮力等于其重力，即 F 浮乙=G；小球在丙液体中沉底，则 F 浮 丙＜G，因此 F 浮丙＜F 浮乙，故 B 错误． C．因 ρ 物＞ρ 液时下沉、ρ 物=ρ 液时悬浮、ρ 物＜ρ 液时漂浮，所以，三液体的密度关系为 ρ 甲 ＞ρ 物=ρ 乙＞ρ 丙，因容器中的液面到容器底的距离都相等，所以，由 p=ρgh 可知，甲乙丙三 种液体对容器底的压强为 p 甲＞p 乙＞p 丙，故 C 错误． D．根据漂浮条件，ρ 物＞ρ 液时下沉、ρ 物=ρ 液时悬浮、ρ 物＜ρ 液时漂浮，所以，三液体的密 度关系为 ρ 甲＞ρ 物=ρ 乙＞ρ 丙，即丙液体的密度最小，故 D 正确为答案．
错误；冰熔化成水后，水的密度不变，故 B 错误； 根据阿基米德原理：F 浮=G 排（即排开水的重力 G 水即得 F 浮=G 排水）；由于冰块漂浮，根据 二力平衡知识，有 F 浮=G 冰；故 G 冰=G 排水；故冰块熔化前后，水面高度 h 不变；根据液体 压强的公式：p=ρgh 可得，由于水的高度 h 不变，故水对杯底的压强不变，故 C 错误，D 正确；
状态，所以 A、B 两物体受到的浮力
F 甲 AB=GA+GB， F 乙 AB=GA+GB， F 丙 AB=GA+FB 浮，
因为金属块 B 在水中会下沉，所以，GB＞FB 浮，所以
F 甲 AB=F 乙 AB＞F 丙 AB；
根据阿基米德原理可知
V
排=
F浮 水 g
，则
则水面上升的高度关系为：
V 甲 AB=V 乙 AB＞V 丙 AB，
因此可以浮在水面上。故 B 错误； C、气球中气体的密度小于空气密度，气球受到的空气的浮力大于自身重力，所以漂浮在空 中。故 C 正确； D、原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，若水舱中水位在上升，则重力应大于浮力，则潜水 艇下沉，故 D 错误。 故选 C。 【点睛】此题主要考查了物体的浮沉条件，关键是力和所受浮力之间的关系（或物体密度 与液体密度之间的关系）．同时考查了学生对阿基米德原理的应用，空心问题就是通过增 大排开的液体，从而增大物体所受到的浮力。
A．玻璃杯对桌面的压强增加 B．容器内液体的密度减小 C．玻璃杯中液面的高度升高 D．液体对容器底部的压强不变 【答案】D 【解析】 【详解】 冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G 总）就
不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p= = 得，桌面受压强不变，故 A
13．两个相同的柱形容器置于水平地面，容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取 两块相同的橡皮泥，将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中，将另一块捏成球形状放入乙 液体中，橡皮泥静止后如图 2 所示。以下判断正确的是
11．跳水运动员入水的过程中,他所受浮力 F 随深度 h 变化的关系如图所示,其中正确的 是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A 【解析】 试题分析：在运动员入水的过程中，排开水的体积 V 排先增大后不变， ∵ F 浮=ρ 水 gV 排， ∴ 运动员受到的浮力先增大、后不变． 故选 A．
12．如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一 冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是
变小；又∵F′浮＝G−F′，物块重 G 不变，∴弹簧测力计示数 F 变大；所以在物块从容器底 提到离开水面的过程中，弹簧测力计的示数先不变、后变大．
10．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 100cm3 的水，则物体（g 取 10 N/kg） A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到 1.2 N 的浮力 【答案】C 【解析】 【分析】 判断物体的浮沉，除通过比较浮力和重力的大小进行判断外，还可以通过比较物体的密度 与液体的密度的大小进行判断． 【详解】 物体的重力 G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N；物体受到的浮力 F 浮=ρ 水 gV 排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N；因为 G﹥F 浮，所以物体在水中会下沉直至沉在溢水杯 底部． 故选 C．
C．F 浮=F2–F3
D．F 浮=F2–F4
【解析】
如图所示探究“浮力大小”的实验，F2 为物体在空气中时，测力计的示数，即物体的重；
F3 为物体浸没在水中时，测力计的示数，根据称重法测浮力的原理， F浮 F2－F3 ，故 C
正确；
图中，F4 为排出的水加上空桶的重，F1 为空桶的重，根据阿基米德原理，浮力等于排开液
，故 C 正确；
v水 g
D． 由 V=Sh 可求工件的底面积，
V
S=
h
=
（3 P1 v水
P2） g=
（3vP1水gPh2），故
D
错误。
h
2．如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验，实验中弹簧测力计的示数分别为 F1、 F2、F3、F4，下列等式正确的是
A．F 浮=F2–F1 【答案】C
B．F 浮=F4–F3
A．工件的重力为 1+ 3P1 v
C．工件的密度 P1水 P1 P2
【答案】C 【解析】
B．工件完全在水中时受到的浮力为 3P1 P2 v
D．工件的底面积是
（3 P1 P2） v水h
【详解】
A．由 P1=Fv 可得,在空气中绳子自由端拉力:F= P1 ， v
不计滑轮和绳重,摩擦以及水的阻力,对滑轮组进行受力分析,F= 1 G， 3
（物理）物理浮力专项及解析
一、浮力
1．如下图所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将一圆柱形工件从深 水中吊起至距水面某一高度．已知绳子自由端移动的速度是 v，在空气中绳子自由端拉力 的功率为 P1 ， 完全在水中时绳子自由端拉力的功率为 P2 ， 工件高度 h，若不计滑轮和绳 重，摩擦以及水的阻力则
4．如图所示，a、b、c 是三个实心小球，其中 a 与 b 质量相等，b 与 c 体积相同；放入水 中后，a 球漂浮、b 球悬浮、c 球沉底．则下列判断中正确的是
A．它们的体积关系是：Va＜Vb=Vc B．它们的重力关系是：Ga=Gb＞Gc C．它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρc D．它们所受的浮力关系是：Fa=Fb=Fc 【答案】C 【解析】 【分析】 （1）当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮 或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮；根据阿基米德原理结合图判断三球的 体积关系； （2）当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬 浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮． 【详解】 （1）由图可知，a 漂浮，b 悬浮，则 V 排 a＜Va，V 排 b=Vb， 因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，所以 Fa=Ga，Fb=Gb； 因为 a 与 b 质量相等，则物体的重力相等，所以浮力 Fa=Fb； 因为 F 浮=ρgV 排，所以 V 排 a=V 排 b， 所以 Va＞Vb， 由题干可知：Vb=Vc，所以 Va＞Vb=Vc，故 A 错误； （2）因为 b 悬浮，c 沉入底部， 所以 Fb=Gb，Fc＜Gc； 因为 b 与 c 体积相同， 所以根据 F 浮=ρgV 排可知：Fb=Fc，所以 Gb＜Gc；则 Ga=Gb＜Gc，故 B 错误；
体的重，所以 F浮 F4－F1 ，故 ABD 都不正确．
选 C．
3．下列关于浮力的说法正确的是 A．漂浮的物体浮力大于重力 B．钢铁比水的密度大，所以用钢铁做成的物体放入水中后最终一定处于沉底状态 C．在空中上浮的气球里充满密度小于空气密度的气体 D．悬浮在水中的潜水艇，若水舱中水位在上升，那么潜水艇一定会上浮 【答案】C 【解析】A、根据物体浮沉条件可知，漂浮的物体浮力等于重力，故 A 错误； B、钢铁的密度大于水的密度，若卷成团，则其受到的浮力小于重力而下沉。若把它做成空 心的，则它的重力没变，由于体积变大，其排开液体的体积变大，所以受到的浮力变大，