初中物理浮力解题技巧及练习题(含答案)及解析
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初中物理浮力解题技巧及练习题(含答案)及解析
一、浮力
1.如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象.图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图像是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
当鸡蛋处于浸没状态时,排开液体体积不变,等于鸡蛋体积,液体的密度不断增大,由=Fg浮排V可知浮力增大;当鸡蛋漂浮时,鸡蛋所受浮力等于鸡蛋重力,所以符合该变化规律的是C选项.
点睛:=Fg浮排V是浮力的一般形式,当物体处于静止状态时,要根据二力平衡知识判断浮力大小变化.不要想当然的认为排卡液体体积变化了浮力就会发生变化.
2.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后
A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大
C.木块的密度大于水的密度 D.水与木块的密度相等
【答案】A
【解析】
【分析】 杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系.
【详解】
杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度.
故选A.
3.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 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
【答案】B
【解析】
【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:
1218N=800Pa0.01mFpS上
由p=ρgh知道,液体的密度是:
1800Pa=10N/kg0.1mpgh上 =0.8×103 kg/m3 ,
故AC不符合题意;
BD.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FpS知道,下表面受到液体的压力是:
F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。
4.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙ρ甲<ρ乙<ρ丙
【答案】C
【解析】
【详解】
因为木棍漂浮,
所以F浮=G,
所以在三种液体中受到的浮力相等,
因为F浮=ρgV排,V排丙>V排乙>V排甲,
所以ρ丙<ρ乙<ρ甲.
5.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态.下列判断正确的是
A.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
B.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
D.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
【答案】C
【解析】
【详解】
AB.鸡蛋在甲中漂浮,所以浮力等于重力,在乙中悬浮,所以浮力等于重力,所以甲乙中受到的浮力相等,则AB错误;
CD.同一个鸡蛋在甲中漂浮,所以鸡蛋的密度小于甲盐水的密度;在乙中悬浮,所以鸡蛋的密度等于乙盐水的密度,所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度,故C正确,D错误.
6.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,
A.F1>F2,p1>p2 B.F1=F2,p1>p2
C.F1
【答案】D
【解析】
【详解】
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;
鸡蛋漂浮在乙杯中, 鸡蛋盐水乙;
盐水深度相同,根据液体压强公式pgh,则12pp,
ABC.不符合题意,错误。
D.符合题意,正确。.
7.如图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,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是
A.小球A 的质量大于小球 B 的质量
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
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.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
【答案】D
【解析】
【详解】
A、在乙液体中,A漂浮,则A的密度小于乙液体的密度;B下沉,B的密度大于乙液体的密度;比较可知,A的密度小于B的密度;两个小球的体积相同,根据m=ρV可知,A的质量小于B的质量,故A错误;
B、A、B实心小球在甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个小球的密度,由A项解答可知,乙液体的密度大于A的密度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,故B错误; C、由图可知,在甲液体中A球下沉,则GA>F浮甲,在乙液体中A球漂浮,则GA=F浮乙,所以F浮甲<F浮乙,故C错误;
D、甲液体的密度小于乙液体的密度,两容器中液面相平,根据p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强.故D正确.
8.已知密度为2×103kg/m3,边长为4cm的正方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,以下计算结果正确的是(g=10N/kg)
A.橡皮泥块的质量是12.8g
B.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N
C.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3
D.橡皮泥块浸没在水中是受到的浮力是1.28N
【答案】C
【解析】橡皮泥的密度ρ=2×103kg/m3=2g/cm3,体积V=(4cm)3=64cm3=6.4×10-5m3,
A、由得橡皮泥的质量m=ρV=2g/cm3×64cm3=128g,故A错误;
B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N,故B错误;
C、由F浮=ρ水V排g得橡皮泥小船漂浮时排开水的体积,故C正确;
D、橡皮泥块浸没在水中时V排′=V=6.4×10-5m3,则F浮′=ρ水V排′g=1×103kg/m3×6.4×10-5m3×10N/kg=0.64N,故D错误.
故选C.
9.某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
塑料小船一直漂浮在水面上,它受到水的浮力不变;由阿基米德原理得,在浮力不变时,小船排开水的体积随液体的密度增大而减小,也就是h随着液体密度增大而减小;考虑到液体的溶解度,盐的溶解达到饱和时,盐水的密度不再发生变化,此时小船排开水的体积也不变化,即h也不再变化;故应选D.
10.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】
石头在船上,船和石头受到的浮力:
FGGGGVg石石石浮总船船①,
石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石,
FFF石浮船,
由于船漂浮:
FG船船,
石头沉入水底:
FgV石水排,
∴FFFGgV石石浮船船水②,
∵石水,
由①②可得:
FF浮浮,
即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意;
故选B。
11.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是( )
A.△P甲可能大于△P乙 B.△P甲可能小于△P乙
C.△P甲可能等于△P乙 D.以上三种情况都有可能
【答案】D
【解析】
【详解】
容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断时,因为ρC<ρA<ρB,所以C漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为
△h甲=-=,△h乙=-=
甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲=
和△P乙=