【物理】物理浮力解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

【物理】物理浮力解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

一、浮力

1．质量相等的甲、乙两实心小球，密度之比ρ甲：ρ乙 =3：2，将它们都放入水中，静止时两球受到的浮力之比为F甲：F乙=4：5，则乙球的密度为 （ ）

A．23ρ水 B．54ρ水 C．56ρ水 D．45ρ水

【答案】C

【解析】根据题意知道，m甲=m乙，ρ甲：ρ乙=3：2，由ρ=m/V知道， V甲：V乙=2：3；当两球在水中静止时的状态有下面几种情况：

（1）甲乙都下沉：则排开水的体积之比等于V甲：V乙=2：3，由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比，应是2：3，故不符合题意；

（2）甲乙都漂浮：所以受到的浮力都等于自重，而两球质量相等、重力相等，受浮力相等，而F甲：F乙=4：5，故不符合题意；

（3）甲漂浮、乙下沉：因为甲漂浮，所以F甲=G甲=mg；乙下沉，F乙＜G乙=mg，即F甲 ＞F乙 ，而F甲：F乙=4：5，故不符合题意；

（4）甲下沉、乙漂浮：甲下沉，F甲＜G甲=mg；乙漂浮，F乙=G乙=mg，所以F甲＜F乙，而F甲：F乙=4：5，故符合题意；甲下沉乙漂浮时，甲受到的浮力F甲=ρ水V甲g，乙受到的浮力F乙=m乙g=ρ乙V乙 g；因为F甲：F乙=4：5，即ρ水V甲g：ρ乙V乙 g=4：5，ρ乙=5ρ水V甲 /4V乙=5ρ水×2 /4×3=5/6ρ水，故选C。

2．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pgh液可知，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FgV浮液排可知，鸡蛋排开液体的的体积变小，即鸡蛋会上浮一些，则D错误。

3．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 B．p甲=p乙>p丙

C．p甲

【答案】B

【解析】

【详解】

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；

根据阿基米德原理可知V排=Fg浮水，则

V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．

4．如图所示，利用弹簧测力计将一处于容器底部的物块缓慢上提，在物块从上提到离开水面的过程中，下列图象能正确表示弹簧测力计的读数F与物块底部离容器底的高度h的关系是（ ）

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

物块从容器底部到露出水面之前，物块排开水的体积不变，即V排不变，由F浮＝ρ水V排g可知，物块受到的浮力不变；又∵F浮＝G−F，物块重G不变，∴弹簧测力计示数F不变；物块从上表面露出水面到下表面离开水面，∵物块排开水的体积变小，∴物块受到的浮力变小；又∵F′浮＝G−F′，物块重G不变，∴弹簧测力计示数F变大；所以在物块从容器底提到离开水面的过程中，弹簧测力计的示数先不变、后变大．

5．两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块（ρ铜＞ρ铝）后，（铜块和铝块高度均小于烧杯高度），缓慢向两烧杯中倒满水，且水没有溢出，下列判断中正确的是（ ）

A．放铝块的烧杯倒入水较多

B．放铜块的烧杯倒入水较多

C．两烧杯倒入水一样多

D．无法判断

【答案】B

【解析】 【详解】

由于mm铜铝，铜铝，所以VVv铜铝,因为这两个金属块都浸没在水中，所以它们排开水的体积都等于它们各自的体积，则VV排铜排铝，所以铝块排出的水多，盛水少，所以向烧杯倒水少；铜块排出的水少，盛水多，所以向烧杯倒水多．故B正确，ACD错误．故选B.

【点睛】

根据密度公式，质量相等密度大的反而体积小，两个水杯相同，放入金属块的体积也大，杯子所装的水越少，否则，装的越多．

6．将重为4N，体积为6×10-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g．若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是（ ）

A．物体上浮，F浮=6 N B．物体悬浮，F浮=4 N

C．物体漂浮，F浮=4 N D．物体沉在水底，F浮=3N

【答案】C

【解析】因为物体的重力是：G=4N，体积是：V=6×10-4m3，所以根据G=mg=ρVg，可得物体的密度是：ρ=G/vg=4N/6×10−4m3×10N/kg=0.67×103 kg/m3 ，即ρ＜ρ水，所以物体在水中会漂浮；物体漂浮，浮力会等于重力，所以F浮=G=4N，故选C。

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．如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是

A．玻璃杯对桌面的压强增加

B．容器内液体的密度减小

C．玻璃杯中液面的高度升高

D．液体对容器底部的压强不变

【答案】D

【解析】

【详解】

冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G总）就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p==得，桌面受压强不变，故A错误；冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误；

根据阿基米德原理：F浮=G排（即排开水的重力G水即得F浮=G排水）；由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮=G冰；故G冰=G排水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；根据液体压强的公式：p=ρgh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确；

9．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．

10．将重为4.5N、体积为0.5dm3的小球投入水中静止后，小球

A．沉底 浮力大小为5N B．悬浮 浮力大小为4.5N

C．漂浮 浮力大小为4.5N D．漂浮 浮力大小为5N

【答案】C

【解析】（1）由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，

因为F浮=G排=m排g，浮力相同，所以鸡蛋排开盐水的质量相同．

（2）因为ρ液＞ρ物时物体漂浮，ρ液=ρ物时物体悬浮，所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，因为p=ρgh，且两杯中液面相平，所以乙杯底压强大于甲杯底压强．

故选：C．

11．如图所示，在水平桌面上的盛水容器中漂浮一个质量分布均匀的正方体木块，若将木块露出水面的部分截去并取走，那么（ ）

A．木块余下部分下沉，容器底所受水的压强增大

B．木材余下部分上浮，容器底所受水的压强减小

C．木块余下部分上浮，容器对桌面的压强不变

D．木块余下部分不上浮也不下沉，容器对桌面的压强不变

【答案】B

【解析】

试题分析：将露出水面的部分截去后，木块的密度不变，仍然小于水的密度，所以没入水中的那部分木块将要上浮；

截取露出水面的部分后，木块重变小，因为仍漂浮，受到的浮力变小，根据F浮=ρ水v排g可知木块排开水的体积变小，容器内水位变低，水深变小，根据p=ρgh可知水对容器底的压强变小．

故选B．