一、初中物理浮力类问题
1.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:( )
A.两小球所受浮力FA?FB B.两种液体的密度?甲?2?乙 C.两种液体对容器底部的压强p甲?D.两种液体对容器底部的压力F甲?【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.A小球在甲中悬浮,B小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即
FA?GA,FB?GB
p乙
1F乙 2A、B两球完全相同,所以重力相等。则A、B两球所受浮力相同,即FA?FB,故A错误; B.根据F浮??水gV排可得,A小球在甲中悬浮,则A所受浮力为
FA??甲gV排??甲gVA
B小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B所受浮力为
'FB??乙gV排?1?乙gVB 2由题意可知,A、B两球体积相等且所受浮力相等,即
FA?FBVA?VB联立可得甲、乙液体密度的关系为?甲?C. 由于两容器内液面相平,根据p?
1?乙,故B错误; 2?液gh可得,两种液体对容器底部的压强分别为
p甲??甲gh p乙??乙gh
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
?甲??乙
所以p甲?p乙,故C错误;
F可得,两种液体对容器底部的压力分别为 SD.由于两容器底面积相同的,根据p?F甲?p甲S??甲ghS F乙?p乙S??乙ghS
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
?甲?两种液体对容器底部的压力关系为F甲?故选D。
1?乙 21F乙,故D正确。 2
2.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为 100cm2, 容器对桌面的压强为 500Pa;用细线拴住一金属球,金属球的密度为 8g/cm3,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为 600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为 1500Pa。则下列的判断正确的是( )
A.金属球所受浮力是 6N B.金属球的体积是 100cm3 C.液体的密度是 0.8g/cm3 D.金属球对容器底部的压力是 10N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 由甲、乙两图可得
?p1?600Pa?500Pa?100Pa
由 p?F得,对桌面增加的压力为 S?F1??p1S?100Pa?100?10?4m2?1N
由于对桌面增加的压力
?F1?G排
则金属球排开液体的重力为
G排?1N
故金属球受到的浮力为
F浮?G排?1N
故A错误; B.由甲、丙两图可得
?p2?1500Pa?500Pa?1000Pa
由p?F得,对桌面增加的压力为 S?F2??p2S?1000Pa?100?10?4m2?10N
由于对桌面增加的压力
?F2?G
则金属球质量为
m?金属球的体积为
G10N??1kg g10NkgV?故B错误;
m??1000g?125cm3 38gcmC.因金属球排开液体的体积为125cm3,由阿基米德原理F浮??gV排可得
?液?故C正确;
F浮1N33??800kgm?0.8gcm Vg125?10?6m3?10NkgD.金属球对容器底部的压力
F?G?F浮?10N?1N?9N
故D错误。 故选C。
3.如图所示,两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上,甲容器中漂浮一物块,物块密度ρ 物=0.6ρ水。下列说法正确的是( )
A.水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强
B.甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力
C.漂浮的物块,受的重力与浮力平衡,且露出水面体积为物体总体积的0.4倍 D.用手将物块缓慢下压至浸没,物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力 【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
A.两容器中都是水,且水的深度相同,根据液体压强公式p=?gh可知,水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强,故A错误;
B.因为甲容器中物体漂浮,所以浮力与重力相等,则物体的重力等于排开水的重力,因此两容器对水平地面的压力相等,故B错误; C.物体漂浮,所以F浮=G,则
ρ水gV排=ρ物gV V排=
?物V=0.6V ?水则露出水面的体积为0.4V,即露出水面体积为物体总体积的0.4倍,故C正确; D.将物块缓慢下压至浸没的过程中,物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力,故D错误。 故选C。
4.将体积相同的A、B两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A球漂浮,B球沉底,若两球所受浮力的大小关系为FA?FB,则不能得到的结论是( )
A.?乙??B 【答案】B 【解析】 【详解】
B.?A??B C.?甲>?乙 D.?A??甲
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A球小漂浮在甲液体中,则
?A??甲
故D不符合题意,由乙图知,B球在乙液体中沉底,则
?B??乙
故A不符合题意;已知
FA?FB
即
?甲gVA排??乙gVB排
已知
VA?VB
A球漂浮,B球沉底,则
VA排?VB排
所以
?甲>?乙
故C不符合题意;因
?A??甲,?B??乙
且
?甲>?乙
由上述关系不能得出
?A??B
故B符合题意。 故选B。
5.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是( ) A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用 B.鸡蛋所受到的浮力大于重力 C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大 D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。 【详解】
A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确; B.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;
C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;
D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。 故选D。
6.甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b,放在足够多的水中静止后则( )