2020-2021物理浮力类问题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含详细答案

一、初中物理浮力类问题

1．如图,底面积为100cm 2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m 3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25cm 2、体积为250cm 3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()

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/m 3

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2×103cm 3的木块A 漂浮在水面上，有2

5

的体积露出水面，则排开水的体积为：

333333210cm 1.210c 3

m 1.210m 5

V -=⨯⨯=⨯=⨯排

由阿基米原理A F gV ρ=浮水排，根据漂浮的特点：

A A G F =浮①

故物体的重力：

3331.010kg/m 10N/kg 1.210m 12N A G gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水排

故A 项错误；

BC ．在图乙中，由漂浮的特点：

B A A G G F +='浮②

②-①得：

B A G F =∆浮

由阿基米德原理：

33333

1.010kg/m 10N/kg 210m 4N 5

45A A F g V ρ-∆=∆=⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排（）

故4N B G =，合金块B 的密度为：

3363

4N

1.6

10kg/m 10N/kg 25010m

B B B G gV ρ-=

==⨯⨯⨯ 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：

B B F G =浮

丙中B 受到的浮力：

B B B F gV G ρ'=浮水＜

故两图相比，B 受到的浮力减小了：

33634N 1.010kg/m 10N/kg 25010m 1.5N B B B F G gV ρ-∆=-=-⨯⨯⨯⨯=水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：

42150Pa 100110m

.5N

S F p -∆∆=

==⨯ 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：

B B B G F F gV F ρ='+'=+'浮水

由③得：

1.5N B B F G gV ρ'=-=水

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：

421.5N 600Pa 2510m

B B F p S -'=

==⨯ 故D 项错误。

2．如图所示，柱形容器的底面积为500cm 2，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，待木块再次静止时，容器中水面将下降的高度是（ ）

A ．4.0×103m

B ．6.0×10-3m

C ．1.0×10-2m

D ．1.6×10-2m

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

木块A 静止时，受到重力G ，浮力F 浮以及绳子的拉力F 拉，因为拉力方向为竖直向下，所

以三者之间的关系为

F G F =+浮拉

带入数值得

F 浮=5N+3N=8N

由F 浮=ρ液g 排V ，可以得出

-43

N 10N /0g

m k 1ρ⨯=

==⨯浮排33液810kg /m 8F V g 当绳子断了之后，由于F 浮>G ，所以物体将上浮，部分露出水面之后F 浮变小，直至

F 浮=

G =5N 时，漂浮在水面上，此时由F 浮=ρ液g 排V ，可以得出

''

33

-435N 10kg /m 10N /g

5m k 10F V g ρ===⨯⨯浮排

液 前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积

V =排V -'V

排

=3×10-4m 3

所以水面下降的高度

43

342

310m = 6.010m 50010m

V H S ---⨯=⨯=⨯ 故选B 。

3．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（ ）

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；

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 ，故C正确，不符合题意；

乙

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。

故选B。

4．如图所示，甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水，将两个完全相同的小球分别放入两杯中，当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，则（）

A．甲杯中小球受到盐水的浮力大于乙杯中小球受到的浮力

B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度

C．小球在盐水中时，盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强

D．放人小球前后，液体对烧杯底的压强变化量相等

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，小球在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，根据浮沉条可知，它们此时所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同，故A错误；

B．小球在甲杯中漂浮，则

ρ甲＞ρ球

在乙杯中悬浮，则

ρ乙=ρ球

所以

ρ甲＞ρ乙

故B错误；

C．两杯中液面相平，液体深度h相等，ρ甲＞ρ乙，由公式p=ρgh可知

p甲＞p乙

故C错误；

D．由A知，小球在甲、乙中受到的浮力相同，则它们排开液体的重力相同，因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体，故液体对杯子压力的增加量相同，则放人小球前后，液体对