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【物理】物理浮力提高训练及解析

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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.

10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力8.把体积为2×

大小分别为(g取10N/kg)( ) A.漂浮,F浮=20N C.沉底,F浮=20N 【答案】B 【解析】 【详解】

由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N>12N,

根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力

F浮′=G=12N.

B.漂浮,F浮=12N D.沉底,F浮=12N

9.如图所示,在水平桌面上的盛水容器中漂浮一个质量分布均匀的正方体木块,若将木块露出水面的部分截去并取走,那么( )

A.木块余下部分下沉,容器底所受水的压强增大 B.木材余下部分上浮,容器底所受水的压强减小 C.木块余下部分上浮,容器对桌面的压强不变

D.木块余下部分不上浮也不下沉,容器对桌面的压强不变 【答案】B 【解析】

试题分析:将露出水面的部分截去后,木块的密度不变,仍然小于水的密度,所以没入水中的那部分木块将要上浮;

截取露出水面的部分后,木块重变小,因为仍漂浮,受到的浮力变小,根据F浮=ρ水v排g可知木块排开水的体积变小,容器内水位变低,水深变小,根据p=ρgh可知水对容器底的压强变小. 故选B.

10.如图所示,有三个相同的容器,甲容器内只盛有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,

丙容器中小球悬浮在水中,三个容器水均未盛满,且水面一样高。下列说法中正确的是

A.甲容器底部受到水的压强最大

B.若在甲容器中再放入木块后,容器底部受到的压强变大 C.乙容器中加入盐溶化后,木块受到的浮力将变小 D.丙容器中再倒入一定量的酒精后,小球仍然悬浮 【答案】B 【解析】 【详解】

A、因三个容器内的水面刚好齐平,所以由等,故A错误;

B、若在甲容器中再放入木块后,木块会排开部分水,使得甲容器水面变高,根据得,容器底部受到的压强变大,故B正确;

C、木块漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水后,液体密度增大,木块将上浮一些,但木块静止后仍然漂浮在液面上,所以木块受到的浮力仍等于木块的重力不变,故C错误; D、小球悬浮在丙容器中,向丙容器中加入酒精后,液体的密度减小,而排开液体的体积不变,由故选:B。 【点睛】

重点是物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,正确的比较木块和小球受到的浮力与排开水的重力关系是关键。

可知,小球受到的浮力减小,小球会沉入杯底,故D错误。

可知,三个容器的底部受到水的压强相

11.两手分别拿着质量相等木块和石块,把它们都浸没到水中。松开手后,木块上浮,石块下沉。静止时受到浮力较大的是

A.石块 B.木块 C.一样大 D.不能确定 【答案】B 【解析】 【详解】

松开手后,木块上浮,静止时漂浮,木块受到的浮力石块下沉,石块受到的浮力因为所以故选B。 【点睛】

重点是浮力大小的比较,当质量相等时,根据两物体在液体中的浮沉状态很容易比较浮力的大小,漂浮时物体的浮力等于自身的重。

, 。

12.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙 =3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为 ( )

2554ρ水 B.ρ水 C.ρ水 D.ρ水 3465【答案】C

A.

【解析】根据题意知道,m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=3:2,由ρ=m/V知道, V甲:V乙=2:3;当两球在水中静止时的状态有下面几种情况:

(1)甲乙都下沉:则排开水的体积之比等于V甲:V乙=2:3,由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比,应是2:3,故不符合题意;

(2)甲乙都漂浮:所以受到的浮力都等于自重,而两球质量相等、重力相等,受浮力相等,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;

(3)甲漂浮、乙下沉:因为甲漂浮,所以F甲=G甲=mg;乙下沉,F乙<G乙=mg,即F甲 >F

,而F甲:F乙=4:5,故不符合题意;

:F乙=4:5,故符合题意;甲下沉乙漂浮时,甲受到的浮力F甲=ρ水V甲g,乙受到的浮力F=m乙g=ρ乙V乙 g;因为F甲:F乙=4:5,即ρ水V甲g:ρ乙V乙 g=4:5,ρ乙=5ρ水V甲 /4V乙=5ρ×2 /4×3=5/6ρ水,故选C。

(4)甲下沉、乙漂浮:甲下沉,F甲<G甲=mg;乙漂浮,F乙=G乙=mg,所以F甲<F乙,而F

甲乙水

13.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。

14.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中.当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则

A.甲杯底部所受的液体压力较大 B.乙杯底部所受的液体压强较大 C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大 【答案】B 【解析】 【详解】

A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误;

B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确;

C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误; D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误.

15.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,杯内水中漂浮着一冰块.若冰熔化前后水对杯底的压强分别为p 1、p2,则下列关系式中正确的是

A.p 1< p2 C.p 1= p2 【答案】C 【解析】 【详解】

B.p 1> p2 D.无法确定

根据阿基米德原理:F浮=G排,由于冰块漂浮,故有F浮=G冰,所以G冰=G排水;即冰块熔化后水的体积与原来冰排开的水的体积相同,所以水面高度h不变,根据液体压强的公式:p=ρgh可得水对杯底的压强不变,即:p1=p2. A.p 1< p2与分析不相符; B.p 1> p2与分析不相符; C.p 1= p2与分析相符; D.无法确定与分析不相符.

16.在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是( )

A.A B.B C.C D.D 【答案】C

【解析】密度计使用时,始终漂浮在液面上,漂浮时浮力等于重,所以密度计在液体中受到的浮力都是相等的; 根据阿基米德原理,即

可得:

可得,此液体的密度最

由图知,在C液体中,密度排开液体的体积最小,根据大, 故选C。

点睛:重点是浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键是牢记漂浮时浮力等于重,即浮力相等,再根据阿基米德原理可比较密度的大小。

17.边长为10cm的正方体物块(ρ物<ρ水)放入水平桌面上的圆柱形容器底部,如图甲所示。逐渐向容器内倒入适量水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出物块对应受到 的浮力F浮,并绘制了如图乙(实线)所示的图像;更换一种液体重复上述实验,绘制了 如图乙(虚线)所示的图像。下列选项不正确的是

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