浮力典型例题.docx
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浮力典型例题.docx
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浮力典型例题
浮力典型例题
浮力典型例题
一、知识要点
1.计算浮力的方法
1)平衡法:
F浮=G物(漂浮或悬浮)
2)定义法:
F浮=F向上-F向下
3)称重法:
F浮=G-F
4)公式法:
F浮=G排液=ρ液gv排
2.物体浮沉各种状态比较表
浮沉状况
物理现象
运动状态
条件
物液密度关系
V排与V物的关系
浮
上浮
在液体中向上运动
向上运动
F浮>G物
ρ液>ρ物
V排=V物
漂浮
浮在液面上
静止在液面上
F浮=G物
ρ液>ρ物
V排<V物
悬
悬浮
停留在液体中任何深度的地方
静止在液体中
F浮=G物
ρ液=ρ物
V排=V物
沉
下沉
在液体中向下运动
向下运动
F浮<G物
ρ液<ρ物
V排=V物
沉底
停留在容器底部
静止在容器底部
F浮+FN=G物
ρ液<ρ物
V排=V物
二、基础知识检测
1.一个密度均匀的物体漂浮在某液体的表面上,如果把这个物体截成大小不等的两块,再放入该液体中,则()
A.大小两块均漂浮在液面上B.大块下沉,小块悬浮在液体中
C.大块悬浮在液体中,小块漂浮在液面上D.大块下沉,小块漂浮在液面上
2.把密度为0.6×103kg/m3、重为12N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是()
A.漂浮,F浮>12NB.漂浮,F浮=12NC.沉底,F浮<12ND.沉底,F浮=12N
3.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投人水中可以漂浮,李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受一的浮力_____李子受到的浮力,西瓜的密度____李子的密度.(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
4.一艘轮船从重庆驶入上海,在上海码头卸下货物后停泊.下列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的“排水量”减小
B.轮船所受浮力减小,将上浮一些,轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将下沉一些,轮船的“排水量”减小
D.轮船所受浮力减小,将下沉一些,轮船的“排水量”不变
5.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A.下沉,变小B.下沉,变大C.上浮,变小D.悬浮,不变
6.阿基米德原理告诉我们:
浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水的重力。
请问20N的水能产生的浮力()
A.总是小于20NB.总是等于20NC.总是大于20ND.可以大于20N
7.某物体重为2N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出1N的水,则它受到的浮力()
A.一定为1NB.可能为0.5NC.一定2ND.可能为1.5N
8.两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图所示,则木球和铁球受到的浮力()
A.木球较大B.铁球较大C.两球一样大D.无法确定
9.一个铁桶重10N,装满水重30N,挂在测力计上,然后把铁桶全部浸没在水中,测力计的示数()
A.大于10N,小于30NB.小于10NC.大于30ND.无法判定
10.木块和细线系于水中保持静止,如图所示。
已知木块所受重力为6N,细绳的拉力为2N,则下列判断正确的是()
A.木块受到的浮力为6N
B.木块受到的浮力为4N
C.当剪断细绳后木块在上浮的过程中,受到的最大浮力为6N
D.当剪断细绳后木块在上浮的过程中,受到的最大浮力为8N
三、例题讲解
例1图像
【例1】小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。
在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的()
『练1』一正方体物块放在密度可改变的盐水中,能漂浮在液面上或悬浮在盐水中,物块底面与液面保持平行,底面到液面的距离为h,盐水的密度为ρ.下列关于ρ与h的关系图象中,可能正确的是()
『练2』用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的,如图a所示为一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长大得多)。
现向容器中慢慢加水,如图b所示,若细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,在
图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是()
『练3』将一半径为R的实心金属球,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中,直至容器底部,水未溢出。
下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中,所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是()
〖变式〗将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底,鸡蛋重为G,
然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是()
A.
B.
C.
D.
例2浮沉判断
【例2】把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中,溢出50g酒精;若将此木球从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(ρ木=0
.6×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)()
A.等于50gB.小于50gC.大于50gD.无法确定
『练1』一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。
已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是()
A.悬浮,1.0g/cm3B.漂浮,0.95g/cm3C.下沉,1.2g/cm3D.漂浮,0.90g/cm3
『练2』一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180g水溢出.已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是()
A.下沉,1.1g/cm3B.漂浮,0.85g/cm3C.悬浮,1.0g/cm3D.漂浮,0.90g/cm3
【例3】将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的1/4浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为()
A.18NB.16NC.14ND.10N
『练1』测力计上挂一重为8牛的物块,当物块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为4牛。
若撤去弹簧测力计,将物块直接投入水中静止后,物块受到的浮力为______N。
『练2』把一合金工件放入盛满酒精的杯中时,从杯中溢出8克酒精,若将金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出的水的质量()
A.大于8克B.等于8克C.小于8克D.无法判断
例3升降
C.若mA=mB,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力相等
D.若mA=mB,将A、B两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为ρB:
ρ乙
『练1』如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中,受到的浮力最大的是()
A.在水中B.在盐水中
C.在水银中D.条件不足,无法确定
『练2』甲、乙两球的体积之比是2:
1,放在同种液体里,甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍,则甲、乙二球受浮力之比是()
A.F甲:
F乙=6:
1B.F甲:
F乙=2:
1C.F甲:
F乙=2:
3D.F甲:
F乙=1:
2
『练3』如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器内分别装有一定量的水。
若甲容器内只有水,此时甲容器对桌面的压力为F1;若将一木块放入乙容器中,木块静止时漂浮在水面上,木块静止时乙容器对桌面的压力为F2;若将一个小球放入丙容器中,小球静止时悬浮在水中,此时丙容器对桌面的压力为F3;当甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球时,容器内的水对容器底部的压强均为P。
则下列四种说法正确的是()
A.F1 『练4』两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的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()(多) A.小球A的质量小于小球B的质量 B.甲液体的密度小于乙液体的密度 C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力 D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量 『练5』如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有质量相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精.将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出).静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2.已知ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,则p1________p2,F1________F2(选填“大于”、“等于”或“小于”). 〖变式〗如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计_____在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断: ρ1_____ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_____m2.(后两空选“<”、“=”或“>”) 【例7】科学家们研究发现,同一物体越靠近赤道,所受的重力越小;越靠近地球两极,所受的重力越大。 一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若军舰总质量保持不变,根据上述信息,比较军舰在青岛和亚丁湾两地海域所受浮力的大小,下列说法正确的是() A.在亚丁湾所受浮力较小B.在亚丁湾所受浮力较大 C.在两地所受浮力相等D.不知两地海水密度是否一样,无法比较浮力大小 『练1』同一艘轮船从海里驶进河里的时候() A.船受到的浮力变小,船身沉下一些B.般受到的浮力不变,船身浮上来一些 C.船受到的浮力不变,船身沉下一些D.船受到的浮力变大,船身浮上来一些 『练2』设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是() A.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变 B.船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小 C.船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变 D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小 例9物块叠加 【例8】将一方形木块(体积为V水)放于水中,再将一方形冰块(体积为V冰)放于木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面(如图),已知水、冰、木密度之比为10: 9: 8,则V冰: V木为(说明: 图中冰块、木块大小不具暗示意义)( ) A.9: 8B.8: 9C.1: 8D.2: 9 『练1』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,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是( ) A.P甲>P乙>P丙 B.P甲=P乙>P丙 C.P甲 D.P甲=P乙=P丙 『练2』甲、乙物体的密度相同,甲的体积是乙的2倍,将它们叠放在水槽里的水中,水面恰好与甲的上表面相平,如图所 示,现将乙物体取下,当甲物体静止时,甲物体将( ) A.沉在水槽的底部 B.悬浮在原位置 C.漂浮,水下部分高度与甲的高度之比为1: 2 D.漂浮,露出水面部分的体积与甲的体积之比为1: 3 『练3』如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,术块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出水面的高度h3为() A.h1+ρ铁(h2-h1)/ρ水B.h2+ρ铁(h2-h1)/ρ水 C.h1+ρ木(h2-h1)/ρ水D.h2+ρ铁(h2-h1)/ρ木 『练4』如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块A漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐。 某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3。 由此可判断A与B的密度比为() A.h3∶(h1+h2)B.h1∶(h2+h3)C.(h2-h1)∶h3D.(h2-h3)∶h1 【例9】如图所示,完全相同的两根弹簧,下面挂两个质量相同、形状不同的实心铁块,其中甲是立方体,乙是球体。 现将两个铁块完全浸没在某盐水溶液中,该溶液的密度随深度增加而均匀增加。 待两铁块静止后,甲、乙两铁块受到的弹簧的拉力相比较() A.甲比较大B.乙比较大C.一样大D.无法确定 『练1』粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块,蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的高度为H,如图所示.点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,则L/H的关系是() A. B. C. D. 『练2』有一密度为ρ1半径为r的半球,放在密度为ρ0的液体中,它的底部与容器紧密接触,如右图所示,若液体的深度为h,问半球对底面的压力是多大? 『练3』如图3所示,有一圆台体,体积为200cm3,高10cm,底部与容器底连成一整体,底部面积为8cm2,全部浸在水中,顶面距水面5cm处,它受到的浮力是多大? 四、反馈练习 1.向一个塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,不计塑料瓶的质量和瓶壁、瓶盖的体积,下列判断正确的是( ) A.ρ甲大于ρ乙 F甲大于F乙B.ρ甲大于ρ乙 F甲等于F乙 C.ρ甲小于ρ乙 F甲大于F乙D.ρ甲小于ρ乙 F甲等于F乙 2.一个很薄的塑料袋(质量不计)装满水,袋口扎紧后挂在弹簧测力计下,读数是6N,若使塑料袋体积的2/3浸在水中称,弹簧测力计的读数接近于() A.0NB.6NC.4ND.2N 3.用手把一乒乓球按在水底,放手后,球会上浮,在球上浮到未露出水面之前的过程中,乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是(忽略乒乓球体积变化)() 4.将一边长为a的立方体铁块挂在弹簧测力计上,铁块下表面恰好与水面接触,如图3所示。 在把铁块从图示位置缓慢下沉到下表面在水中的深度为2a的过程中,弹簧测力计的示数F与铁块下表面在水中的深度h的关系图象是() 5.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是() A.先下沉然后上浮B.浮力变小,一直下沉 C.先上浮然后下沉D.浮力变大,一直上浮 6.在甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为(g取10N/kg)() A.2.8×103kg/m3B.2.3×103kg/m3 C.0.6×103kg/m3D.3.2×103kg/m3 7.如图所示,一个重为10牛的实心金属块,挂在弹簧秤下并浸入水中(弹簧秤未画出),当金属块的体积的1/3浸入水中静止时,弹簧秤的示数为8牛,当把金属块全部浸入水中并碰到杯底时,弹簧秤的示数() A.可能是2牛B.可能是6牛C.可能是8牛D.以上答案均错 8.停在河面上的一艘轮船,重力为6000牛,则该船受到的浮力为_____牛,浮力方向是__________。 当它从江河里驶入海洋中时,船体将__________一些(选填“上浮”或“下沉”)。 它受到的浮力将__________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。 9.如图,端午节假期,小明在平陆茅津渡口玩耍,看到渡口停着一艘货船,突发奇想,如果地球对所有物体的引力都突然减少一半,这艘货船的质量_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),货船的位置将____________(选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”) 10.科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型,如图所示,总 重为4N,A底部与浮子B用细绳相连。 水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦) 求: 1)航标灯静止时A所受浮力? 2)浮子B所受浮力是多大? 3)浮子B体积应为多大? 30、如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。 浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。 当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。 (1)浮筒A浸没时受到的浮力有多大? (2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少? (3)浮筒A的质量是多少? 例5计算 32、有一空心铝球质量是500g,体积为600cm3,当把它放入足量水中静止时,所受浮力是多大? 如把它放入足量密度为0.8×103kg/m3的煤油中,静止时受到的浮力又是多大? 33、用密度为3×103kg/m3的合金做成的可以密封的空心金属盒子,当把体积为50厘米3,密度为7×103kg/m3的金属块放在盒子内部时,密封盒子将悬浮在水中,如果将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时,盒子将有1/10的体积露出水面,求盒子的体积及空心部分的体积。 34、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。 正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。 试求: (1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。 (2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。 (取g=10N/kg) 36、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求: (1)水对容器底面的压强是多少? 木块受到的浮力是多大? (2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大? 此时水对容器底 的压强比第 (1)问中的大还是小? 6、某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示.已知小筒底面积为10cm2,高度为20cm,秤盘中不放物体时,小筒浸入水中的深度为8cm,问: (1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒和秤盘的总重力是 牛; (2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的 刻度; (3)该秤能称出物体的最大质量是 kg? (g=10N/kg) 37、潜水艇潜行时的排水量是6.4×106kg,浮在海面上的排水量是5.0×106kg,求潜水艇在海面上时,水上部分的体积是多少? (g=10N/kg) 38、如图所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B物体上放着一个物体A时,B排开水的体积为 ;若将A取下放入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V2,且 , , ,求容器底对物体A的支持力的多少?
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