浮力培优附分析解答

浮力1．如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是（）A．A物体不一定受到浮力作用B．B物体一定受到浮力作用C．C物体不一定受到浮力作用D．D物体一定受浮力的作用2．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．甲杯中的盐水密度较大B．乙杯底部所受的液体压强较大C．甲杯底部所受的液体压力较大D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大3．全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上，若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（）A．浮冰受到的浮力在增大B．浮冰受到的浮力大小不变C．北极熊受到的支持力在减小D．浮冰在水中的体积在减小4．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。

实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（）A．物体A的密度为3.2×103kg/m3B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0NC．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND．实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N个重4N的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）则该木块（）A．未放置铝块前，木块受到的浮力是10NB．放置铝块后，木块排开水的体积是1×10﹣3m3C．木块的密度是0.7×103kg/m3D．放置铝块后，木块下表面受到水的压强增大了600Pa6．如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（V A=2V B），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。

一、初中物理浮力类问题1．如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,所受浮力为1F ,当把石块卸入水中后,小船所浮力为2F ,池底对石块的支持力为N ,这时( )A ．石块所受的浮力为12F F N --B ．池底所受压力减小了NC ．石块所受的重力大于12F F -D ．船所排开水的体积减少了2N F g ρ+水【答案】A 【解析】 【详解】AC ．装有石块的小船浮在水面上时，所受浮力为1F ，由漂浮条件可知：1F G G =+石船当把石块卸入水中后，小船所浮力为2F ，则：2F G =船所以：12G F F =-石故C 项不符合题意；石块静止在池底时受力平衡，所以：F NG +=石浮石块所受的浮力：12F G N F F N =-=--石浮故A 项符合题意；B ．由图可知，由图水池粗细均匀，所以池底受到的压力等于池中物体的总重力，石块投入水中前面，水、小船、石块的总重力不变，所以池底受到的压力不变，故B 项不符合题意；D ．由A 知，石块放入水中后船受到的浮力减小：12F F F G ∆=-=石浮船由阿基米德原理可知船减小的排开水体积：12F F V gρ-∆=排水 石块沉入中静止时：G F N =+石浮则：12F F F N -=+浮所以：2112N F F F F F +=+-浮＞故D 项不符合题意；2．将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g 浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g 煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m 3，煤油密度为0.8×103kg/m 3)，则以下选项不可能的是（ ） A ．该物体前后两次所受浮力之比为9:8 B ．该物体前后两次排开液体体积之比为3:4 C ．该物体的密度为0.9×103kg/m 3 D ．该物体在煤油中可能沉底或悬浮 【答案】D 【解析】 【详解】A ．因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中受到的浮力F 浮盐水=G 排=G 溢水=m 溢水g =0.072kg ×10N/kg=0.72N物体在煤油中受到的浮力F 浮煤油=G 排=G 溢煤油=m 溢煤油g =0.064kg ×10N/kg=0.64N故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故A 不符合题意；B ．该物体前后两次排开液体体积之比为F g ρ浮盐水盐水:F g ρ浮煤油煤油=330.72N 1.210kg /m 10N /kg ⨯⨯:330.64N0.810kg /m 10N /kg⨯⨯ =3:4 故B 不符合题意；D ．由F 浮=ρ水V 排g 得排开水的体积V 排水=F gρ浮盐水 =330.72N1.210kg /m 10N /kg⨯⨯ =6×10−5m 3 假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积V =V 排水=6×10−5m 3由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积V 排煤油=V =6×10−5m 3排开煤油的质量应该为m 排煤油=ρ煤油V 排煤油=0.8×103kg/m 3×6×10−5m 3=0.048kg=48g因为m 排煤油<64g ，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力G =F 浮=0.72N ，物体受到煤油的浮力F 浮煤油=G 排=G 溢煤油=m 溢煤油g =0.064kg ×10N/kg=0.64N因为F 浮煤油<G ，所以物体在煤油中下沉，故D 符合题意； C ．则物体的体积V =V 排煤油=V 溢煤油=m ρ溢煤油煤油=364g 0.8g /cm=80cm 3物体的质量m =G g =0.72N10N /kg=0.072kg=72g 物体的密度ρ=m V =372g 80cm=0.9g/cm 3=0.9×103kg/m 3 故C 不符合题意。

一、初中物理浮力类问题1．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。

圆柱体M 高为3m ，底面积为0.02m 2，密度为34.510⨯kg/m 3。

在绳端拉力F 作用下，圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T 。

在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。

不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg 。

下列选项中正确的是A ．压强p 的最小值为15000PaB ．拉力T 的大小为2700NC ．拉力F 的大小为640ND ．滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据=F gV ρ浮液排，求得M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小； (2) 因M 有三段绳子承担，根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮，可求得拉力T 的大小； (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。

【详解】C ．圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ，根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。

一、初中物理浮力类问题1．如图所示，浸入某液体中的物体恰好悬浮。

物体的上、下表面积1S 和2S ，并且12＜S S ；此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为F ∆；现用手将物体缓慢下压一段距离，松手后( )A ．物体保持悬浮，因为F ∆不变B ．物体保持悬浮，但F ∆变大C ．物体将上浮，因为F ∆变大D ．物体将下沉，因为F ∆变小 【答案】B 【解析】 【详解】物体悬浮在液体中，说明其密度等于液体的密度；现用手将物体缓慢下压一段距离后，物体和液体的密度均不变，该物体仍然悬浮。

根据F gV ρ=浮液排知，用手将物体缓慢下压一段距离后，液体密度不变，排开液体的体积不变，浮力不变；因为浮力产生的原因：上下表面所受的压力差，此时浮力=下表面压力-上表面压力-侧面压力，当深度增加时，侧面压力变大，所以F ∆变大，故B 项符合题意、ACD 项不符合题意；2．在水平桌面上，有甲、乙两个完全相同的烧杯，甲、乙两杯中盐水的密度分别为ρ甲和ρ乙。

把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮在盐水表面，而在乙杯中却悬浮在盐水中，经测量放入鸡蛋后甲、乙两杯中液面高度相同，如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力分别为F 甲和F 乙，鸡蛋所受的浮力分别为'F 甲 和'F 乙 ，盐水对杯底的压强分别为p 甲和p 乙。

则下列结论中正确的是（ ）A ．F 甲＜F 乙B ．'F 甲＞'F 乙C ．ρ甲＜ρ乙D ．p 甲＞p 乙【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB ．由浮力产生的原因可知鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力即为浮力，甲中鸡蛋漂浮，浮力等于重力，乙中鸡蛋悬浮浮力等于重力，因此F 甲=F 乙，'F 甲='F 乙，故AB 错误； CD ．甲中鸡蛋漂浮，因此ρ甲＞ρ蛋，乙中鸡蛋悬浮，因此ρ乙=ρ蛋，因此ρ甲＞ρ乙，由p gh ρ= 可知，深度相同，p 甲＞p 乙，故C 错误，D 正确； 故选D 。

一、初中物理浮力类问题1．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。

弹簧测力计的示数如图所示，水的密度用ρ水表示。

则下列结论不正确的是（ ）A ．物体A 在水中的浮力为1F F -B ．物体A 的体积为1F F g ρ-水C ．物体A 的密度为1FF F ρ-水 D ．盐水的密度为12F F F F ρ--水 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．由前两个图可知物体A 在水中的浮力1=F F F -水浮故A 正确，不符合题意； B ．由浮力公式得1A =F F F V V ggρρ-==水浮排水水 故B 正确，不符合题意； C ．由密度公式得A 11F m F g F F V F F gρρρ===--水水故C 正确，不符合题意； D ．物体A 在盐水中受到的浮力为2F F gV ρ-=盐水排22211==F F F F F F F F gV F F ggρρρ---=--盐水水排水 故D 错误，符合题意。

2．在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯，两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体，把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内，静止时如图所示，烧杯对桌面的压强分别为p 甲和p 乙，小球所受浮力分别为F 甲和F 乙，下列判断正确的是（ ）A ．F F =甲乙B ．ρρ甲乙>C ．p p =甲乙D ．F F <甲乙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AD ．由图可知，小球在甲中漂浮，则F 甲＝G ，在乙中下沉，则F 乙＜G ，又因为两球完全相同，所以F 甲＞F 乙，故AD 错误；B ．由图可知，小球在甲中漂浮，则ρ球＜ρ甲，在乙中下沉，则ρ球＞ρ乙，所以ρ甲＞ρ乙，故B 正确；C ．烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力，由图知，甲、乙液体体积开始时相同，放入小球后甲中漂浮、乙中下沉，乙中溢出的液体多，故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积，又知ρ甲＞ρ乙，根据m ＝ρV 和G =mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力，又因为两烧杯、两小球的重力均相等，故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力；又因为烧杯的底面积相等，根据Fp S=可知，甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强，即p 甲＞p 乙，故C 错误。

一、初中物理浮力类问题1．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m 的正方体物块A ，容器中水的深度为40cm 时，物块A 刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门B 控制的出水口，打开阀门B ，使水缓缓流出，当物块A 有2/5的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B 弹簧受到的拉力F 跟弹簧的伸长量ΔL 关系如图所示(不计弹簧所受的浮力，物块A 不吸水)则下列分析不正确的是（ ）A ．打开阀门前物块A 受到的浮力10NB ．物块A 的密度0.6×10kg/m 3C ．物块A 刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了2cmD ．弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3.6×103Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．打开阀门前，物块A 刚好完全浸没在水中，则V 排＝V A ＝(0.1 m)3＝1×10−3m 3所以F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×1×10−3m 3＝10N故A 正确；B ．当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A 是处于漂浮状态，故F 浮＝G 得ρ水gV 排＝ρA gV A所以ρ水×35V A ＝ρA V A 则ρA ＝A V V 排ρ水＝A A35V V ρ水＝35×1.0×103kg/m 3＝0.6×103kg/m 3故B 正确；CD ．漂浮时，物块受平衡力，由题意知G ＝F ′浮＝ρ水gV ′排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×(1−35)×1×10−3m 3＝6N全部浸没时，根据物块A 受平衡力作用可知：弹力F ＝F 浮−G ＝10N−6N ＝4N由图象可知此时弹簧伸长了ΔL ＝2cm ，所以弹簧处于自然状态时水深h ＝40cm−25×10cm−2cm ＝34cm ＝0.34m水对容器底部压强p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.34m ＝3.4×103Pa故C 正确，D 错误。

一、初中物理浮力类问题1．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。

圆柱体M 高为3m ，底面积为0.02m 2，密度为34.510⨯kg/m 3。

在绳端拉力F 作用下，圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T 。

在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。

不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg 。

下列选项中正确的是A ．压强p 的最小值为15000PaB ．拉力T 的大小为2700NC ．拉力F 的大小为640ND ．滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据=F gV ρ浮液排，求得M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小； (2) 因M 有三段绳子承担，根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮，可求得拉力T 的大小； (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。

【详解】C ．圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ，根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。