物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
一、浮力
1.如图所示,一个水槽中盛有足够深的水.将一个体积为V的木块甲放入水中时,木块甲恰好有一半体积露出水面;当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平;当把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时,木块有说法不正确的是
1的体积露出水面.则下列15
A.木块甲的密度是0.5×103 kg/m3 B.金属块乙的重力是(1/2)ρ水gV木 C.金属块乙的体积是(1/15)V木 D.金属块乙的密度是1.5×103kg/m3 【答案】D 【解析】
根据题意知道,木块浮在水面上,恰好有一半体积露出水面,所以F浮=G排=G甲,即ρ水Vg/2=ρ木Vg,所以木块的密度:ρ木=ρ水/2=0.5×103km/m3,故A正确;又因为当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平,所以ρ水Vg=ρ木Vg+G乙,解得:G
乙
=ρ水gV木/2,故B正确;木块甲上面放一个金属块乙与把金属块乙用细线系在木块下再
放入水中时的情况比较可知,两种情况下的重力的和是相等的,所以排开水的体积也相等,所以可知金属块乙的体积是木块体积的1/15,故C正确;乙的密度:ρ乙=G乙/gV乙
1?水gV木=2 =7.5ρ水=7.5×103 kg/m3,故D错误,符合题意,故选D.
1gV木15
2.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】
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
【详解】
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。
3.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示圆柱体底部受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A 【解析】 【分析】
将一圆柱体从水中匀速提起至下表面刚好离开水面,分为两个过程:一是圆柱体露出水面前,二是露出水面后至下表面刚好离开水面。 【详解】
AB、由于圆柱体被匀速提起,故而深度h与时间t成一次函数关系,由p=ρgh可得:圆柱体底受到水的压强随时间成一次函数关系,故而A正确,B错误;
CD、圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排 知道,圆柱体受到水的浮力不变;在圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,由F浮=ρ水gV排知道,圆柱体受到水的浮力变小,所以,整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,故C、D错误,故选A。
4.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则,
B.F1=F2,p1>p2 D.F1=F2,p1 A.F1>F2,p1>p2 C.F1 鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F1=F2; 鸡蛋悬浮在甲杯中,?鸡蛋=?盐水甲; ?鸡蛋??盐水乙; 鸡蛋漂浮在乙杯中, 盐水深度相同,根据液体压强公式p??gh,则p1?p2, ABC.不符合题意,错误。 D.符合题意,正确。. 5.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 A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 B.两杯液体的密度相等 C.两杯液体对容器底部的压强相等 D.在甲杯液体中加入食盐溶化后,鸡蛋会下沉一些 【答案】A 【解析】 【分析】 (1)根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系; (2)液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关; (3)根据浮力公式判断液体密度与排开液体体积的关系。 【详解】 AB.由题意可知,鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于漂浮和悬浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,物体受到的浮力与自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯液体中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,则A正确,B错误; C.?甲??鸡蛋时,鸡蛋漂浮,?甲??鸡蛋时,鸡蛋悬浮,故甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,因为两杯中液面相平,由p??液gh可知,甲容器底部所受液体压强比乙的大,则C错误; D.在甲杯液体中鸡蛋的重力等于受到的浮力,向其中加入食盐溶化后液体密度增大,鸡蛋仍处于漂浮状态,所受浮力大小不变,由F浮??液gV排可知,鸡蛋排开液体的的体积变小,即鸡蛋会上浮一些,则D错误。 6.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是( ) A.p甲>p乙>p丙 C.p甲 B.p甲=p乙>p丙 D.p甲 由图可知,木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力 F甲AB=GA+GB, F乙AB=GA+GB, F丙AB=GA+FB浮, 因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,所以 F甲AB=F乙AB>F丙AB; F浮根据阿基米德原理可知V排=,则 ?水gV甲AB=V乙AB>V丙AB, 则水面上升的高度关系为: h甲升=h乙升>h丙升 在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为: h甲=h乙>h丙, 根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为: p甲=p乙>p丙, 故B符合题意,ACD不符合题意. 7.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的 A、B 两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( ) A.小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量 B.在甲液体中容器底对小球 A 的支持力等于对小球 B 的支持力 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.小球 A 排开甲液体质量小于小球 B 排开乙液体的质量 【答案】A 【解析】A. 在乙液体中,A漂浮,A排开的乙液体的重力等于A的重力,在甲液体中,B下沉,B排开的甲液体的重力小于B的重力,A、B质量相等,因此小球 B 排开甲液体质量小于小球 A 排开乙液体的质量,故A正确;B. mA此 B,由 mB,在乙液体中,A漂浮,乙沉底,因 FB浮, 则根据G=F浮 A =可得,VAVB, 在甲液体中, VA排VB排,所以FA浮 N可知支持力N=G?F浮,所以,NA 点睛:根据两个小球的浮沉情况及物体的浮沉条件,可判断出物体密度和液体密度的大小关系,物体漂浮,则物体密度小于液体密度;物体下沉,则物体密度大于液体密度.根据物体的浮沉条件结合阿基米德原理分析;根据物体的受力平衡即可判断支持力. VB,小球 A 排开甲液体质量和小球 B 排开乙液体的质量 8.把一个体积为100cm3,质量为60g的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A.1N 100cm3 C.0.6N 40cm3 B.0.6N 60cm3 D.0.5N 50cm3