(物理)初中物理浮力的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析
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(物理)初中物理浮力的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、浮力1.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g 水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g 酒精从大烧杯中溢出。
已知ρ酒精=0.8×103kg/m 3,则物块在水中的状态及物块的密度是 A .悬浮1.0×103kg/m 3 B .漂浮0.92×103kg/m 3 C .下沉 1.2×103kg/m 3 D .漂浮0.90×103kg/m 3【答案】D 【解析】 【详解】假设ρ物≥ρ水,物体将在水中悬浮或下沉在杯底,在酒精中下沉在杯底,此时排开水或酒精的体积相同,根据F 浮=ρ液V 排g 可知受到的浮力关系为5:4,而现在根据 F 浮=G 排=G 溢=m 溢g ,可知浮力关系为9:8,所以ρ物≥ρ水不可行;假设ρ物≤ρ酒精,物体将在水中漂浮,在酒精中漂浮或悬浮,这样受到的浮力相等,都等于自重,但是实际受到的浮力不相等,所以ρ物≤ρ酒精不可行;可见物体的密度一定是大于酒精的密度、小于水的密度,所以物体在水中会漂浮,而在酒精中下沉到杯底;因为物体在水中漂浮,所以F 浮=G 物=m 物g , F 浮=G 排=G 溢=m 溢g , m 物=m 溢=81g ,因为物体在酒精中下沉,所以:V 物=V 排=3372g ==90cm 0.8g/cm m ρ排酒精,物体的密度:333381g =0.9g/cm =0.910kg/m 90cm m V ρ==⨯物物,故D 正确。
2.如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验,实验中弹簧测力计的示数分别为F 1、F 2、F 3、F 4,下列等式正确的是A .F 浮=F 2–F 1B .F 浮=F 4–F 3C .F 浮=F 2–F 3D .F 浮=F 2–F 4【答案】C 【解析】如图所示探究“浮力大小”的实验,F 2为物体在空气中时,测力计的示数,即物体的重;F 3为物体浸没在水中时,测力计的示数,根据称重法测浮力的原理,23F F F 浮-=,故C 正确;图中,F 4为排出的水加上空桶的重,F 1为空桶的重,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,所以41F F F =浮-,故ABD 都不正确. 选C .3.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.4.如图所示,a 、b 、c 是三个实心小球,其中a 与b 质量相等,b 与c 体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是A.它们的体积关系是:V a<V b=V cB.它们的重力关系是:G a=G b>G cC.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρcD.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c【答案】C【解析】【分析】(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;(2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮.【详解】(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<V a,V排b=V b,因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以F a=G a,F b=G b;因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力F a=F b;因为F浮=ρgV排,所以V排a=V排b,所以V a>V b,由题干可知:V b=V c,所以V a>V b=V c,故A错误;(2)因为b悬浮,c沉入底部,所以F b=G b,F c<G c;因为b与c体积相同,所以根据F浮=ρgV排可知:F b=F c,所以G b<G c;则G a=G b<G c,故B错误;(3)因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C错误;(4)由上分析可知:浮力F a=F b=F c,故D正确.故选D.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.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.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。
【详解】A、若△p甲>△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲>△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排>V乙排;根据F浮=ρgV排可知:F浮甲>F浮乙;故A 正确;B、由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排>V乙排;则说明甲球浸没水中(悬浮或下沉),乙球漂浮,根据物体的浮沉条件可知:G甲≥F浮甲,G乙=F浮乙;所以m甲>m乙;故B 错误;C、若△p甲<△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:△h甲<△h乙,根据V排=S△h可知:V甲排<V乙排;由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排<V乙排;则说明甲球漂浮,乙球浸没水中;根据物体的浮沉条件可知:ρ甲<ρ水,ρ乙≥ρ水;所以ρ甲<ρ乙;故C错误;D、由于甲、乙两个实心小球等体积,根据G=mg=ρVg可知:G甲<G乙;故D错误。
故选A。
8.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.9.2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则A.浮力变大,露出海面体积变小 B.浮力变小,露出海面体积变大C.浮力不变,露出海面体积变大 D.浮力不变,露出海面体积变小【答案】D【解析】试题分析:因为浮标从春季至夏季始终漂浮,漂浮物浮力等于重力,浮标重力从春季至夏季不变,所以浮力大小不变;因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小.答案选D.考点:物体的浮沉条件及其应用10.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<p乙<p丙D.p甲<p乙=p丙【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=G A+G B,F乙AB=G A+G B,F丙AB=G A+F B浮,因为金属块B在水中会下沉,所以,G B>F B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.11.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误..的是()A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定【答案】B【解析】A. 当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;B. 现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B错误,符合题意;C. 向外拉注射器活塞,试管内水增加,潜艇可能下沉,故C正确,不符合题意;D. 试管左轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D正确,但不符合题意;12.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.13.下列有关物理应用知识描述错误的是A.甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强B.乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大C.丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强D.丁图:浮在水面上的潜水艇逐步潜入水中直至浸没过程中,浮力逐渐变大【答案】A【解析】(1)增大压力和减小接触面积可以增大压强;(2)液体压强随着深度的增加而增大; (3)利用大气压的知识分析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用F gV ρ=浮水排 ,来分析受到的浮力情况。