(物理)物理浮力解题技巧讲解及练习题(含答案)
一、浮力
1.如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断
A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC>FD C.物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大 D.物块C和物块D受到的浮力都为零 【答案】D 【解析】 【详解】
A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,ρA<ρ水,ρB =ρ水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由??m可知VρC<ρD,所以密度关系为:ρA<ρB<ρC<ρD;由m??V知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C、D沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B排开水的体积最大,浮力最大。 A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC<ρD;选项错误; B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC=FD;选项错误; C.物块B受到的浮力最大,D的质量最大;选项错误; D.物块C和物块D受到的浮力都为零;选项正确。
2.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,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。
3.三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.
4.如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们受到的浮力,下列说法正确的是
A.甲受到的浮力大 C.丙受到的浮力大 【答案】D 【解析】
B.乙受到的浮力大 D.它们的浮力一样大
∵甲、乙、丙三个物体浸没在水中,并V甲=V乙=V丙,根据F浮=ρV排g,∴F甲浮=F乙浮=F丙
浮
,
故选D.
5.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态.下列判断正确的是
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力 B.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力 C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 D.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度 【答案】C 【解析】 【详解】
AB.鸡蛋在甲中漂浮,所以浮力等于重力,在乙中悬浮,所以浮力等于重力,所以甲乙中受到的浮力相等,则AB错误;
CD.同一个鸡蛋在甲中漂浮,所以鸡蛋的密度小于甲盐水的密度;在乙中悬浮,所以鸡蛋的密度等于乙盐水的密度,所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度,故C正确,D错误.
6.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则
A.p甲=p乙m甲=m乙 C.p甲<p乙m甲=m乙 【答案】C 【解析】 试题分析:
(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,
因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,
B.p甲<p乙m甲>m乙 D.p甲>p乙m甲>m乙