初中物理浮力解题技巧(超强)及练习题(含答案)
一、浮力
1.两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
A.液体的密度ρ甲>ρ乙 B.液体对容器底部的压强 p甲<p乙 C.橡皮泥受到的浮力F甲<F乙 D.容器对地面的压强p地甲>p地乙 【答案】B 【解析】 【详解】
A.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F浮=?液gV排可得
F浮?液?
V排g
由图可知V排甲>V排乙,所以
ρ甲<ρ乙
故AC错误;
B.液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和,因为ρ甲<ρ乙,所以等体积液体甲、乙的质量关系为
m甲<m乙
即
G甲<G乙
橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,因为F浮=G排,所以
G甲排=G乙排
故有
G甲+G甲排<G乙+G乙排
因此液体对容器底压力
F甲<F乙
由压强公式p=
F
,可知液体对容器底部压强 s
p甲<p乙
故B正确;
C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C错误;
D.容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为G甲<G乙,所以
G甲+G物+G容 <G乙+G物+G容
因此容器对地面的压力
F容甲<F容乙
由压强公式p=
F
可知容器对地面的压强 s
p地甲<p地乙
故D错误。
2.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;
(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.
3.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后
A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大 C.木块的密度大于水的密度 【答案】A 【解析】 【分析】
杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系. 【详解】
杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度. 故选A.
D.水与木块的密度相等
4.如图所示,边长为10cm的实心正方体,静止在乙液体中。h1等于10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是
A.液体的密度为0.8×103g/cm3 【答案】B 【解析】 【详解】
B.正方体受到的浮力为8N
C.正方体上表面受到液体的压强为8×104pa D.正方体下表面受到液体的压力为18N
AC.根据题意知道,正方体的上表面积是:
S=L2 =(10cm)2 =100cm2 =0.01m2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F1 =8N,所以,上表面受到液体向下的压强是:
p上=由p=ρgh知道,液体的密度是:
F18N??800Pa 2S10.01m??故AC不符合题意;
p上800Pa= =0.8×103 kg/m3 , gh110N/kg?0.1mBD.下表面受到液体的压强是:
p下 =ρgh2 =0.8×103 kg/m3×10N/kg×(0.1m+0.1m)=1600Pa,
由p?F知道,下表面受到液体的压力是: SF下=p下S=1600Pa×0.01m2 =16N,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F浮 =F下 -F1 =16N-8N=8N,
故B符合题意,D不符合题意。
5.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。 【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,根据阿基米德原理沉一些。 故选C。
得到
,所以轮船下
6.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是
A.物体的体积是500cm3 B.物体受到的最大浮力是5N C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N 【答案】C 【解析】
由图象知道,当物体完全浸没时,G=9N,当完全浸没时拉力F=5N,所以浮力为F浮 =G-F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮 =ρ液 gV排 得,V=V排=F
浮
/ρ水g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3 ,故A错误;物体的质量
m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg;所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10?4m3=2.25×103 kg/m3 ,故C正确;物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误,故选C.
7.把同一个小球分别放入甲、乙两只盛有不同液体的杯子里,静止时小球位置如图所示,则小球所受的浮力F甲和F乙的关系正确的是 ( )
A.F甲=F乙 B.F甲
【解析】由浮沉条件知道,同一小球尽管放在不同的液体中,但漂浮和悬浮时受到的浮力都等于重力,故A符合题意,故选A。
8.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平。下列说法中正确的是