(物理)初中物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
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初中物理【压强浮力综合】8道精选题(含答案和解析)一、单项选择题1.为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触.则下列四个选项中,判断正确的是().A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小.B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大.C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力.D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理.答案:D.解析:A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知水对溢水杯底的压力不变,故A错误.B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知水对溢水杯底的压强不变,故B错误.C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差,故C错误.D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开的水重,则验证了阿基米德原理,故D正确.故选D.考点:力学——压强——液体的压强.浮力——物体的浮沉条件及应用.2. 两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,下列分析正确的是( ).A. 若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度.B. 若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度.C. 若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量.D. 若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强.答案:C.解析:A. 由题意可知甲和乙的质量相等.由图可知V 甲<V 乙.根据ρ=m v 可知ρ甲>ρ乙.故A 错误.B. 若甲和乙对容器底部的压强相等.由图可知h 甲<h 乙.根据p =ρgh 可知ρ甲> ρ乙.故B 错误.C. 液体压强相等,两容器底面积相等.由p =F S 可知甲、乙对容器底的压力相等,即F 甲=F 乙·····①. 采用割补法(如下图所示),分别把容器两侧半球部分补上同种液体,此时液体为圆柱形.割补后深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底的压强不变,又因为容器底面积不变,所以割补前后液体对容器底部的压力不变,且此时液体为圆柱形(液体对容器底的压力等于液体的总重力).所以,F甲=G甲总·····②,F乙=G乙总·····③.两容器完全相同,则补上的液体体积相等,设补充的液体体积为V.由①②③可得:G甲总=G乙总.即m甲g+ρ甲gv=m乙g+ρ乙gv·····④.由B选项可知ρ甲>ρ乙,所以由④式可得m甲−m乙=(ρ乙−ρ甲)V<0.所以m甲<m乙,故C正确.D. 由A选项可知ρ甲>ρ乙,由割补法可知甲对容器底部的压力F甲=m甲g+ρ甲gv.乙对容器底部的压力F乙=m乙g+ρ乙gv,而m甲=m乙,ρ甲>ρ乙,所以F甲>F乙.又因为两容器的底面积相等,所以根据公式p=FS 可知p甲>p乙,故D错误.故选C.考点:力学——压强——液体的压强.3.如图所示,下列现象中不能说明大气压存在的是().A. 用抽气筒从b管向外抽气,瓶内气球会膨大起来.B. 用手指盖住上孔,水就停止流出,手指一松开,水又从下孔流出.C. 将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,水会进入试管.D. 往容器中注入水,水静止时,容器各部分中的水面保持相平.答案:D.解析:A. 用抽气筒从b管向外抽气,瓶内的气压减小,气球会在外界大气压的作用下被压大,故A错误.B. 堵上小孔,瓶子里的水由于受到外界气压的作用倒不出来,故B错误.C. 将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,试管内的空气会变冷,气压减小,水会在外界大气压的作用下被压入试管,故C错误.D. 连通器里面的水不流动时,水面保持相平,不能证明大气压是存在的,故D正确.故选D.考点:力学——压强——大气压强.二、填空题4.一艘航母的总质量为6.4×104吨,当航母漂浮在水面上时,受到的浮力是N,此时航母排开水的体积为m3(g=10N /kg,ρ=1.0×103kg/m3).答案:(1)6.5×108.(2)6.5×104.解析:(1)航母的重力为:G=mg=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N.因为航母漂浮在水面上,所以,航母受到的浮力:F=G=6.5×108N.(2)由F浮=ρ液gV排可得此时航母排开水的体积:V 排=F浮ρ水g= 6.5×108N1×103kg/m3×10N/kg=6.5×104m3.故答案为:6.5×108,6.5×104.考点:力学——浮力——物体的浮沉条件及应用.5.“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置.某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平台秤上(如图甲),台秤的示数m1为6kg,然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中,用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中,拉力F的方向始终竖直向上,当背漂的一半体积浸入水中时(如图乙),台秤的示数m2为5kg,当背漂的全部体积浸没在水中时,台秤的示数m3与m2相比变化了2kg,则(不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水、不变形,且未与容器接触,取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).(1)容器、水和滑轮的总重力为N.(2)台秤的示数m3为kg.(3)为确保儿童游泳时的安全,穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面,若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一,儿童的密度取1.08×103kg/m3,则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过kg(结果保留整数).答案:(1)60.(2)3.(3)21.解析:(1)图甲中台秤的示数m1为6kg,即容器、水和滑轮的总质量为6kg.则容器、水和滑轮的总重力:G1=m1g=6kg×10N/kg=60N.故答案为:60.(2)由于台秤的示数显示了物体对其产生的压力,把容器、水、滑轮和背漂看做一个整体,则受竖直向下的总重力G背漂+G1,竖直向上的拉力F拉和支持力F支的作用.如图所示:所以由力的平衡条件可得G背漂+G1=F拉+F支.当背漂的全部体积浸没在水中时,背漂受到的浮力变大,则通过定滑轮的竖直向上的拉力F拉变大,所以支持力减小,即容器对台秤产生的压力变小,台秤的示数减小,故m3<m2.已知m3与m2相比变化了2kg,所以m3=5kg-2kg=3kg.故答案为:3.(3)当背漂的一半体积浸入水中时,台秤的示数m2为5kg,则容器受到的支持力:F 支=F压=G2=m2g=5kg×10N/kg=50N.设背漂的重力为G背漂,体积为V.当背漂的一半体积浸入水中时,以背漂为研究对象,受力情况如图2,根据力的平衡条件可得,绳子的拉力:F1=F浮1−G背漂=ρ水gV排1−G背漂=ρ水g12V−G背漂·····①.把容器、水、滑轮和背漂看做成一个整体,如图1所示,则受竖直向下的总重力G背漂+G1,受竖直向上的拉力F1和支持力F支的作用.由于容器静止,则:G 背漂+G 1=F 1+F 支·····②.①代入②可得:G 背漂+G 1=ρ水g 12V −G 背漂+F 支.代入数据有:G 背漂+60N =ρ水g 12V −G 背漂+50N . 整理可得:2G 背漂=ρ水g 12V −10N ····· ③.当背漂的全部体积浸没在水中时,则容器受到的支持力:F′支=F′压=G 3=m 3g =3kg ×10N/kg =30N .由图2可得,此时的拉力:F 2=F 浮2−G 背漂=ρ水gV 排2−G 背漂=ρ水gV −G 背漂·····④.此时整体受竖直向下的总重力G 背漂+G 1,竖直向上的F 2和支持力F ’支的作用.由于受力平衡,则:G 背漂+G 1=F 2+F′支·····⑤.由④、⑤并代入数据可得:G 背漂+60N =ρ水gV −G 背漂+30N .整理可得:2G 背漂=ρ水gV −30N ·····⑥.联立③⑥解得:V =4×10−3m 3,G 背漂=5N.设儿童的最小质量为m 人,由于儿童和背漂的整体漂浮,所以F 浮总=G 总.即:F 浮人+F 浮背=G 人+G 背漂.则:ρ水g (1−110)V 人+ρ水gV =ρ人gV 人+G 背漂.整理可得: V 人=ρ水gV−G 背漂ρ人g 910ρ水g = 1.0×103kg/m 3×10N/kg×4×10−3m 3−5N 1.08×103kg/m 3×10N/kg×910×1.0×103kg/m 3×10N/kg =1759×10−3m 3.则儿童的最小质量:m 人=ρ人V 人=1.08×103kg/m 3×1759×10−3m 3=21kg 。
一、初中物理浮力类问题1.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是A .冰块的密度大于球的密度B .若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小C .水对三个容器底的压力不同D .三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .冰块漂浮在乙容器中,ρρ水冰块<,小球悬浮在丙容器中,ρρ=小球水,所以ρρ小球冰块<故A 错误;B .小球悬浮在丙容器中,ρρ=小球水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变小,小球将下沉,故B 正确;C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,p p p ==甲乙丙,由Fp S=可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:F F F ==甲乙丙,故C 错误;D .在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即F 压,而F F =压浮这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以F G G ==浮排冰块.所以,甲容器对于桌面的压力F G G =+甲水杯,乙容器对桌面的压力F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块,因为G G G G G ='+='+水水排水冰块,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D 错误.2.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是( )A .浮力不变,压强不变B .浮力变小,压强变小C .浮力变大,压强变大D .浮力变大,压强变小【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据浮排F gV ρ=可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。
初中浮力计算题经典例题1.体积1×10﹣3m3,重6N的木块,用线系在底面积为S=400cm2圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:(g=10N/kg)(1)木块受的浮力?(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积?(3)木块A露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?2.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲。
图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(g取10N/kg),求:(1)物体浸没时的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体刚浸沉时下表面受到水的压强?3.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。
从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。
物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。
求:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;(2)物块的密度。
4.一铜球重44.5N,把它浸没在一个盛满水的容器中时,其排开水的重力为10N,求:(已知ρ铜=8.9×103kg/m3)(1)钢球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)铜球的总体积是多少?(3)该铜球是实心还是空心的?如果是空心的,空心部分体积是多少?5.如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m 深的水,静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)A受到的浮力;(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。
6.在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。
已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。
图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,不计绳重和摩擦,求:(1)木块受到的浮力;(2)液体的密度;(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力。
(每日一练)全国通用版初中物理浮力题型总结及解题方法单选题1、两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。
现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。
水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是()A.p甲<p乙,F甲>F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙C.p甲=p乙,F甲>F乙D.p甲=p乙,F甲<F乙答案:A解析:CD.由于圆柱形容器甲和乙高度相同,分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,则液体的深度相同,鸡蛋在水中下沉,说明水的密度小于鸡蛋的密度,鸡蛋在盐水中漂浮,说明鸡蛋的密度小于盐水的密度,故ρ水<ρ盐水,根据p=ρgℎ可知,高度相同,故压强关系为p 甲<p乙故CD错误;AB.由图可知:鸡蛋在水下沉,在盐水中处于漂浮,则G排水=F甲浮<G鸡蛋G排盐水=F乙浮=G鸡蛋所以G排水<G排盐水由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等,则G 水=G盐水放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的,则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知F 甲=G水+G鸡蛋﹣G排水F 乙=G盐水+G鸡蛋﹣G排盐水所以F 甲>F乙故A正确;B错误。
故选A。
2、测量某种液体密度的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,待测液体的密度用ρ表示。
则下列关于ρ的表达式中正确的是()A.ρ=F1−F2F1−F3ρ水B.ρ=F1F1−F3ρ水C.ρ=F1−F3F1−F2ρ水D.ρ=F1−F2F2−F3ρ水答案:C解析:由甲、乙可知物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1-F2由F浮水=ρ水gV排得,A的体积V A=V排水=F浮ρ水g=F1−F2ρ水g由甲、丙可得物体A浸没在液体中受到的浮力F浮液=F1-F3物体A分别浸没在水和液体中,则物体A排开液体的体积等于排开水的体积,即V排液=V排水=F1−F2ρ水g由F浮液=ρ液gV排得,待测液体的密度ρ=F浮液gV排液=F1−F3gF1−F2ρ水g=F1−F3F1−F2ρ水故ABD错误,C正确。
《浮力》竞赛训练题及解答(1)1.测定血液的密度不用密度计(因为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液.分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度.其根据是( )A.帕斯卡定律 B.液体内同一深度各方向压强相等C.物体的浮沉条件 D.血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强2.儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上.使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部.为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300N,人的密度约为l.06×103kg/m3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10kg/m3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为_____________.3.我们发现:在抗洪抢险中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是( )A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用C.不同的背心反射不同颜色的光,便于识别D.以上说法都不对4.已知空气的密度为1.29kg/m3,人体的平均密度与水的密度相当.质量为60kg的人在空气中受到的浮力大约是__________N.5. 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万m3的充氦气球升入高空.如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______kg.(常温时一个大气压下空气的密度是1.29kg/m3,氦气的密度是0.18kg/m3)6.节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了.设想,气球最后可能会怎样.根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由.7.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木筏共重为G,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此要筏的载货重到多为____________.8.小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计.将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm.如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少?9.如图所示,一根细绳悬挂一个半径为rm、质量为mkg的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρkg/m3,高度为H m,大气压强为p0Pa,已知球体的体积公式是V=4πr3/3,球面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2.则液体对半球的压力为________.若要把半球从水中拉起,则至少要用________的竖直向上的拉力.10.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一质量为m的小铁块.现将它直立于水中,它的上端距水面h.如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl,则从点燃蜡烛时开始计时,经时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2).参考答案1.若血滴所悬浮在某硫酸铜溶液中,则由物体的浮沉条件知此时血滴所受浮力应刚好等于它排开的硫酸铜溶液的重量,血滴排开硫酸铜溶液的体积就与其自身体积相等,可见血滴所受浮力大小就等于与其自身等体积的硫酸铜溶液的重量,由于血滴处于悬浮状态,其所受浮力大小应与其自身重力大小相等.所以血滴的重力就和与它等体积的硫酸铜溶液的重力相等,故得此时两者的密度相等.由上可见,血滴在哪个管中能悬浮,则血滴的密度就和该管中硫酸铜溶液的密度相等.以上是根据物体的浮沉条件而得出结论的.答案:C2.设此儿童体积为V1,密度为ρ1,水的密度为ρ,所需泡沫塑料的最小体积为V2,密度为ρ2.则此儿童使用由这一最小体积的泡沫塑料构成的救生衣游泳时,可以漂浮于水面上使其头部刚好露出水面,此时应有此儿童和泡沫塑料块的总重力与儿童和泡沫塑料块所受到的总浮力相等,即由阿基米德原理有即而该儿童的体积为故得泡沫塑料块的最小体积为答案:4.6×10-3m33.抗洪救灾中,大堤上许多人都穿着厚厚的“背心”,这些背心的主要作用不是题述的几条,而是为了起保障安全的作用,即万一人落水而遇到危险时,这些背心可使人浮在水面而不至沉入水中.这些背心内部都充有密度很小的物质(如泡沫塑料等),由此它们掉入水中时,能提供足够的浮力以使与之相连的物体不至沉没入水中.答案:D4.人在空气中,人体外表各部分都与空气接触而受到空气的压力,类似于在液体中,这些压力也会总合地对人形成一个向上的浮力.由于形成机制的类似,所以也可以借助于阿基本德原理来求这一浮力的大小.答案:人的体积的大小为根据阿基米德原理,可得人所受空气浮力大小为即一个质量为60kg的人在空气中时受到空气的浮力大小约为0.76N.5.由阿基米德原理,气球在低空所受浮力的大小为则气球本身重力为设气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是m,则由此时气球的受力平衡应该有即答案:2.6×1046.此问题应从两个方面考虑:一方面是离地面高度越高,则该处大气压强越小,气球体积将会膨胀;另一方面是离地面越高,则该处大气密度越小,对于同样体积来论,则大气对气球的浮力会逐渐变小.答案:气球的最后情况有两种可能.一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂.另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化,则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动.当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向下做减速运动.在气球的速度减为零之后,又开始加速上升.如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动.7.:以V表示木筏的体积,则由阿基米德原理可知,不载货物时:木筏在载货时,至多是使木筏刚好全部浸入水中,即此时木筏排开水的体积就等于木筏自身的体积,以G货表示此时的货重,则有:解得8.小明自制的密度计在水中和盐水中都是竖直漂浮.则两情况下此密度计所受浮力大小相等(都等于此密度计的重力).而由阿基米德原理,又可以建立浮力大小与液体密度的关系,据此建立方程,则可求得盐水的密度.答案:以ρ表示盐水密度,ρ0表示水的密度,设密度计漂浮于液面上时,浸入盐水中的深度为h,浸入水中的深度为h o.并以S表示木杆的横截面积.由于不考虑铅丝的体积,则由阿基米德原理知,密度计在盐水中时所受到的浮力大小为密度计在水中时所受到的浮力大小为由于两情况下浮力大小都与密度计本身重力相等,即故有故得盐水的密度为9.假设图中半球下表面处全部为液体,则半球将受到液体对它的浮力F浮,F浮的方向竖直向上,F浮的大小则由阿基米德原理可知为,这一浮力是由半球表面各处所受液体对它的压力的总合结果.半球表面各处所受液体压力的分布如图所示.其中半球下表面的受液体压力F下的方向竖直向上,大小为? F下=p下S圆=πr2p o+ρg H),以F上表示液体对半球的球面部分的压力,由于对称,F上的方向应为竖直向下,显然,F上与F下的差值就是半球所受的浮力.即F浮=F下-F上在本题给出的条件中,半球底部与容器底部紧密接触(即半球的下表面处并不与液体接触),但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况,则液体对半球的压力仍为以上解得的F上.此时,若要把半球从水中拉起,则刚要拉起时,容器底板对半球的下表面已无向上的支持力,则竖直向上的拉力F拉至少要等于上述的F上与半球本身的重力之和,即答案:10.蜡烛燃烧时,其质量不断减少,其重力也就随之减小,由此蜡烛将自水中不断上浮.当蜡烛燃烧到其上端面恰好与水面相平时,蜡烛将会熄灭.以S表示蜡烛的截面积,以F1表示铁块所受到的水的浮力,则在最初时,根据阿基米德原理和蜡烛的受力平衡条件可列出方程为mg+ρl0Sg=ρ1(l0-h)Sg+F1设蜡烛被烧去的长度为x时,蜡烛刚好熄灭,此时蜡烛刚好悬浮于水面,仍由其受力平衡条件应有mg+ρ(l0-x)S g=ρ1(l0-h)S g+F1由上两式相减得ρx Sg=ρ1(x-h)Sg此时蜡烛的燃烧时间为:答案:。
初中物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、浮力1.两手分别拿着质量相等木块和石块,把它们都浸没到水中。
松开手后,木块上浮,石块下沉。
静止时受到浮力较大的是A.石块 B.木块 C.一样大 D.不能确定【答案】B【解析】【详解】松开手后,木块上浮,静止时漂浮,木块受到的浮力;石块下沉,石块受到的浮力;因为,所以。
故选B。
【点睛】重点是浮力大小的比较,当质量相等时,根据两物体在液体中的浮沉状态很容易比较浮力的大小,漂浮时物体的浮力等于自身的重。
2.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=ρ液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系.【详解】同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确.3.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.甲杯底部所受的液体压力较大B.乙杯底部所受的液体压强较大C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大【答案】B【解析】【详解】A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误;B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确;C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误;D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误.4.如图所示,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,(若盐水足够深)下列说法正确的是A.鸡蛋向下加速运动,受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力变小B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋受到盐水的压强、浮力先变大后变小D.鸡蛋始终向下做匀速直线运动,鸡蛋受到盐水的压强变大,受到盐水的浮力不变【答案】B【解析】【详解】鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下松手后,鸡蛋向下运动时受到向上的阻力,速度会越来越小;鸡蛋在下降时随着深度的增加,压强会越来越大,由于排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选B.5.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断正确的是A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙B.若Δp甲>Δp乙,则m甲<m乙C.若Δp甲<Δp乙,则ρ甲>ρ乙D.若Δp甲<Δp乙,则G甲>G乙【答案】A【解析】【分析】已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh 得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。
初中物理浮力常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、浮力1.一支密度计分别放入两种液体中,静止时位置如图所示。
若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。
下列说法正确的是()A.F甲<F乙B.F甲>F乙C.ρ甲<ρ乙D.ρ甲>ρ乙【答案】C【解析】解:AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F浮=G,即密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G.故AB错误;CD、由图知,密度计排开液体的体积:V甲排>V乙排,由F浮=ρ液gV排可知:ρ甲<ρ乙;故C正确,D错误。
故选:C。
点睛:同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计所受到的重力。
2.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙【答案】B【解析】【详解】因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.3.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是()A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同D.丙液体的密度最小【答案】D【解析】由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮丙<G,因此F浮丙<F浮乙,故B错误.C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.4.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.5.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.甲杯底部所受的液体压力较大B.乙杯底部所受的液体压强较大C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大【答案】B【解析】【详解】A.由于两杯完全相同,所以F甲小于F乙,A错误;B.甲杯中的V排大,所以ρ液小,根据p=ρ液gh,深度相同,甲液体的密度小于乙液体的密度,所以p甲小于p乙.B正确;C.根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,排开液体的质量也相同,C错误;D.因为鸡蛋在甲、乙两杯中处于悬浮和漂浮状态,所以,浮力都等于自身的重力,是相等的,D错误.6.测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(如图甲所示).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断()A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大C.乙烧杯中液体的密度较大D.丙烧杯中液体的密度较大【答案】D【解析】试题分析:由于两个密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,而密度计本身的重力是一定的,所以在两种液体中所受的浮力是相等的,故A、B都错;当浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度就越大,由图示可知,排开丙液体的体积小,所以丙液体的密度大,故C错,D正确;应选D.【考点定位】密度计的应用7.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断正确的是A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙B.若Δp甲>Δp乙,则m甲<m乙C.若Δp甲<Δp乙,则ρ甲>ρ乙D.若Δp甲<Δp乙,则G甲>G乙【答案】A【解析】【分析】已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh 得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。
第20讲浮力浮力的计算20.1学习提要20.1.1 浮力的性质和特点1. 感受浮力在水面上放一只盒子或一块泡沫塑料,如图20-1所示,让它浮在水面上,然后用手慢慢将它向下按,手感觉到有一个向上顶的力,水对盒子、泡沫塑料等物体有向上托的力,即是浮力。
图20-12. 浮力的性质浮力是浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的力,它是由于液体或气体对浸入其中的物体上下表面的压力差而产生的,按力的性质分类,浮力属于弹力。
3. 浮力的特点'(1)浮力的施力物体是流体(液体、气体的总称),受力物体是浸入流体中的物体。
(2)浮力的方向总是竖直向上的。
(3)对物体有浮力作用的流体其内部必定有自身产生的压强。
若流体处于失重情况,其自身产生的压强为零,处在其内部的物体也就不受浮力作用。
4. 浮力大小的测定(1)在弹簧测力计下端用细线悬挂一金属块,如图20-2(a)所示,记下弹簧测力计的示数F1。
(2)将金属块浸在盛有水的烧杯中,如图20-2(b)所示,记下弹黉测力计的示数F2。
(3)弹簧测力计的两次示数差(F1—F2)就是金属块受到的浮力大小。
图20-25. 阿基米德原理浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理。
由公式表示为排液排液浮gV G F ρ==。
6. 对阿基米德原理的说明(1)阿基米德原理既适用于液体,也适用于气体。
在应用公式时各物理量单位取国际单位中的主单位。
(2)公式,所求得的是物体排开液体的重力,而不是物体的重力。
(3)公式中的是物体浸在液体内的体积,而不是物体的体积。
(4)浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关,而与所浸液体的深度、物体的质量、密度、形状等条件无关。
(5)物体浸在几种分层的液体中时(如图20-3所示),排开液体、、的体积分别为、、,则物体受到的浮力大小为332211gV gV gV F ρρρ++=浮。
即浮力大小为排开所有液体的总重。
初中物理浮力专题练习《必备》一.作图题(浮力的方向)解析:注意区别力的图示(作用点、方向,精确表示大小)与力的示意图(作用点、方向,不注重大小)3.拓展(加深理解)答案A. 解析浮力的方向始终是垂直向上二.选择题(一)浮力大小计算(对浮力计算公式的理解)1.物体在液体中受到的浮力大小()A、和物体本身的重力大小有关B、和物体的体积大小有关C、和物体的密度大小有关D、和物体排开液体的体积大小有关2.关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是( )A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。
C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大D.物体的密度越大受到的浮力越小3.某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3N的水,则它受到的浮力()A一定为0.3N B可能为0.2N C一定为0.5N D可能为0.4N4.甲、乙两物体的质量之比是3∶5,密度之比是3∶10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是( )A.3∶5B.3∶10C.1∶2D.2∶15.下列情形中,浮力增大的是()A.游泳者从海水中走上沙滩B.轮船从长江驶入大海C.海面下的潜艇在下潜D.“微山湖”号补给舰在码头装载货物6.(二)漂浮、悬浮、下沉(二力平衡、浮力与重力之间的大小关系)7.质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是()A.木块受浮力大B.木块和蜡块受浮力相等C.蜡块受浮力大D.条件不足,无法比较8.第二次世界大战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅而不能浮起来,这是因为( )A.有浮力,但浮力小于重力B.有浮力,且浮力等于重力C.潜水艇底部没有水进入,不产生浮力D.机器坏了,不产生浮力9.10.将质量相等的实心铁块、铝块和木块放入水中,静止时,比较它们受到的浮力(ρ铁=7.8g /cm3、ρ铝=2.7g/cm3、ρ木=0.4g/cm3) ( )A.铁块受到的浮力最小B.铝块受到的浮力最小C.木块受到的浮力最小D.铁块和铝块受到的浮力一样大(三)浮力与天平、压强、密度等知识点的结合11.12..在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是()A.1.0×103kg/m3B.0.8×103kg/m3C.1.5×103kg/m3D.1.25×103kg/m313..潜水员从水下15m的地方上浮到距水面lm的地方,则潜水员所受的浮力和压强( )A.压强和浮力都将变大 C.压强和浮力都将变小B.压强减小,浮力不变 D.压强不变,浮力变小14..在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升。