物理浮力解题技巧及练习题(含答案)及解析

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D. 浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用 F浮 水 gV排 可知,所
受浮力变大,故 D 正确; 故选 A.
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.
5.如图所示物体 A 由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知 VA=1dm3,大圆柱体上表面受 水向下压力 5N,小圆柱体下表面受到水向上压力 8N,下列说法正确的是
A.物体 A 受浮力 3N B.物体 A 受浮力 13N C.大圆柱体下表面受向上压力 7N D.大圆柱体下表面受向上压力 10N 【答案】C 【解析】 【详解】 由题可知,物体 A 由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知 VA=1dm3,则物体 A 排开水 的体积: V 排=VA=1dm3=1×10﹣3m3, 根据阿基米德原理,物体 A 所受的浮力:
9.下列有关物理应用知识描述错误的是
A.甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强 B.乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大 C.丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强 D.丁图:浮在水面上的潜水艇逐步潜入水中直至浸没过程中,浮力逐渐变大 【答案】A 【解析】 【分析】 (1)增大压力和减小接触面积可以增大压强;(2)液体压强随着深度的增加而增大; (3)利用大气压的知识分析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水
A.木球的重力为 2F B.塑料球所受的浮力为 2F C.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差 2F D.塑料球的密度为 2.0×103 千克/米 3 【答案】D 【解析】 试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德 原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力; (2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的 可知木球排开水的体积,根 据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示 出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑 料球的密度. 解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G 木,向下的 F 拉、F 木浮 1; 则 G 木+F 拉=F 木浮 1,而 F 木浮 1=ρ 水 g(1﹣ )V 木= ρ 水 gV 木, 则 G 木+F 拉= ρ 水 gV 木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 细线剪断后,木球受力为:G 木,F 木浮 2; 则 G 木=F 木浮 2,而 F 木浮 2=ρ 水 g(1﹣ )V 木= ρ 水 gV 木, 则 G 木= ρ 水 gV 木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①式﹣②式得: F 拉=F 木浮 1﹣F 木浮 2= ρ 水 gV 木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 把细线剪断前,塑料球受力为:G 塑料,F 拉、F ; 塑料浮 则 G 塑料=F 拉+F 塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 把细线剪后前,塑料球受力为:G 塑料,支持力为 F、F ; 塑料浮 G 塑料=F+F 塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ ④式﹣⑤式得:F 拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由③⑥式可知: ρ 水 gV 木=F, 则 ρ 水 gV 木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦
3.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度
值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端
缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图
中现象可以判断(

A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大 B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
8.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 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.
物理浮力解题技巧及练习题(含答案)及解析
一、浮力
1.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的 3/8,如 图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的 1/2,这时 塑料球受到池底对它的支持力为 F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是 1:8, 则( )
则根据②和⑦式得: G 木= ρ 水 gV 木= ×8F=4F,故选项 A 错误; 因为 V 塑料:V 木=1:8, 所以 F 塑料浮=ρ 水 gV 塑料=ρ 水 g× V 木= ×8F=F, 故选项 B 错误; (2)把细线剪断后,木球排开水的体积 V 排=V 木﹣ V 木= V 木, F 浮木=ρ 水 gV 排=m 木 g,即 ρ 水 g× V 木=ρ 木 V 木 g, 解得:ρ 木= ρ 水, 把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则 F 浮前=ρ 水 gV 排′=(m 木+m 塑料)g,即 ρ 水 g( V 木+V 塑料)=(ρ 木 V 木+ρ 塑料 V 塑料)g, 因为 V 塑料:V 木=1:8, 所以 ρ 水( ×8V 塑料+V 塑料)=( ρ 水×8V 塑料+ρ 塑料 V 塑料), 整理可得:ρ 塑料=2ρ 水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项 D 正确; 绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为: F 浮前﹣F 浮后=(G 木+G 塑料)﹣(G 木+F 塑料浮)=G 塑料﹣F 塑料浮=F;故选项 C 错误; 故选 D.
2.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密 度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为 h,如图所 示.则下列图表示吸管所受的浮力大小 F、液体的密度 ρ 与深度 h 关系的图象中,可能正 确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D 【解析】 【分析】
丙液体的密度大,故 C 错,D 正确;应选 D.
【考点定位】密度计的应用
4.如图所示,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,(若 盐水足够深)下列说法正确的是
A.鸡蛋向下加速运动,受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力变小 B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变 C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋受到盐水的压强、浮力先变大后变小
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
【答案】D
【解析】
试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身
的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故 A、B 都错;当浮力相等
时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以
【详解】 A、在乙液体中,A 漂浮,则 A 的密度小于乙液体的密度;B 下沉,B 的密度大于乙液体的 密度;比较可知,A 的密度小于 B 的密度;两个小球的体积相同,根据 m=ρV 可知,A 的 质量小于 B 的质量,故 A 错误; B、A、B 实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由 A 项解 答可知,乙液体的密度大于 A 的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故 B 错误; C、由图可知,在甲液体中 A 球下沉,则 GA>F 浮甲,在乙液体中 A 球漂浮,则 GA=F 浮乙,所 以 F 浮甲<F 浮乙,故 C 错误; D、甲液体的密度小于乙液体的密度,两容器中液面相平,根据 p=ρgh 可知,甲液体对容 器底的压强小于乙液体对容器底的压强.故 D 正确.
【详解】
当轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,轮船的重力不变,受到的浮力不变,海
水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理
ຫໍສະໝຸດ Baidu得到
,所以轮船下
沉一些。
故选 C。
7.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放 入液体中, 小球静止时位置如图所示,此时液面相平,则
A.甲中液体密度比乙中液体密度小 B.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大 C.取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等 D.甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的液体压强 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道,物体在甲中漂浮,在乙中悬浮,所以 ρ 乙=ρ 物,ρ 甲>ρ 物,所以,甲中液体密度 比乙中液体密度大,故 A 错误;由于在甲悬浮,在乙漂浮,则 F 浮甲=G 排甲=G; F 浮乙=G 排乙 =G,所以 G 排甲=G 排乙,即两容器中物体受到的浮力相同,故 B 错误;甲、乙两个薄壁圆柱 形容器自重不计,它们对桌面的压力都等于液体和小球的重力,所以取出小球后,甲容器 和乙容器对桌面的压力变化量相等,都等于小球的重力,故 C 正确;由 A 知道,ρ 甲>ρ 物,又因为 h 甲 =h 乙,由 p=ρgh 知道,甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液 体压强,故 D 错误,故选 C。
, 根据浮力产生原因可得:F 浮=F 向上小+F 向上大﹣F 向下, 所以大圆柱体下表面受向上的压力:F 向上大=F 浮﹣F 向上小+F 向下=10N﹣8N+5N=7N。 故 ABD 错误,C 正确为答案。
6.当轮船从大海驶往长江的过程中(海水的密度大于江水的密度),下列说法正确的是 A.它受到的浮力变大 B.它受到的浮力变小 C.它下沉了一些 D.它上浮了一些 【答案】C 【解析】 【分析】 轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,根据漂浮条件得到浮力的变化;海水的密 度大于江水的密度,根据阿基米德原理得到排开液体体积的变化。
D.鸡蛋始终向下做匀速直线运动,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变 【答案】B 【解析】 【详解】 鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,鸡蛋向 下运动时受到向上的阻力,速度会越来越小;鸡蛋在下降时随着深度的增加,压强会越来 越大,由于排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选 B.
11.如图两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的 A、B 两个实心小球 放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两 容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是
A.小球 A 的质量大于小球 B 的质量 B.甲液体的密度大于乙液体的密度 C.小球 A 在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强 【答案】D 【解析】
的体积变大,利用 F浮 水 gV排 ,来分析受到的浮力情况。
【详解】 A. 压路机的碾子质量很大,对地面的压力也很大,在接触面积一定时,增大了对路面的压 强,故 A 错误;
B. 因为坝里的水的压强随深度的增大而增大,所以水坝的下部受到的压强较大,为了水坝 的安全,水坝的下部总要比上部宽,故 B 正确; C. 用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的 作用下被压入嘴中,故 C 正确;
密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此 判断浮力 F 与浸没液体中深度 h 的关系; 根据阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排=ρ 液 gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密 度与浸没液体中的深度的关系. 【详解】 同一只密度计,重力 G 不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件 F 浮=G 可知,浮力不 变,与浸没液体中的深度无关,故 AB 错误; 由阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排得,g 是定值,ρh 的乘积为定值,所以 ρ、h 的关系呈现反比 例函数图象,故 C 错误,D 正确.
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