关于物理浮力的测习题和答案
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物理浮力练习题含答案及解析一、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.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.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.弹簧测力计下挂一长方物体,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 变化关系的图象,则下列说法中正确的是A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N【答案】C【解析】由图象知道,当物体完全浸没时,G=9N,当完全浸没时拉力F=5N,所以浮力为F浮 =G-F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮 =ρ液gV排得,V=V排=F浮/ρ水g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3,故A错误;物体的质量m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg;所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10−4m3=2.25×103 kg/m3,故C正确;物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误,故选C.6.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.7.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;8.两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m m =铜铝,ρρ>铜铝,所以V V v <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V V <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.9.把体积为2×10﹣3m 3、重为12N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取10N/kg )( ) A .漂浮,F 浮=20N B .漂浮,F 浮=12N C .沉底,F 浮=20N D .沉底,F 浮=12N【答案】B 【解析】 【详解】由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2×10﹣3m 3=20N >12N ,根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力F 浮′=G =12N .10.把一个体积为100cm 3,质量为60g 的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A .1N 100cm 3 B .0.6N 60cm 3 C .0.6N 40cm 3 D .0.5N 50cm 3【答案】B 【解析】 【分析】在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度:33600.6/100m g g cm V cm物ρ===; 因为ρρ物水<,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力:0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===⨯=浮;又因为F gV ρ=浮水排,所以物体浸入水的体积:533330.661060110/10/F NV V m cm g kg m N kgρ-====⨯=⨯⨯浮浸排水.11.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验.测量时弹簧测力计的示数分别是F 1、F 2、F 3和F 4.其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是( )A .F l >F 3>F 4>F 2B .F 1﹣F 3=F 4﹣F 2C .F 1+F 2=F 3+F 4D .F 1﹣F 2=F 3﹣F 4 【答案】B【解析】由称重法知道,物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数,即F 浮=F 1-F 3;由图知道水桶和排出的水的重力,还知道空桶的重力,所以排开水的重力为:G 排=F 4 -F 2;由阿基米德原理知道F 浮=G 排,所以F 1 -F 3 =F 4 -F 2,也就可是B 符合阿基米德原理的等量关系,故选B 。
浮力经典习题附参考答案一、单项选择题3.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 4.一艘轮船从东海驶入长江后,它所受到的浮力 ( ) A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定5.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∶16.(05河北课改区)如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。
甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是( ) A.甲受到的浮力 B.乙受到的浮力大C.丙受到的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一样大7.(05广东)如图所示,浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力F 1小于鸡蛋的重力,现将适量的浓盐水倒入烧杯中,鸡蛋所受的浮力为F 2,则F 1与F 2的关系是( ) A.F 1>F 2 B.F 1<F 2 C.F 1=F 2 D .无法确定8.(05莆田市)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9.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10.(05苏州市)一个边长为a 的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平)下降至图中的虚线位置,则图(乙)中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F 和铁块下表面在水中的深度h 关系的图像是( )A B C D11.(04临沂)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 /cm 3、ρ铝=2.7g/cm 3、ρ木=0.4g/cm 3) ( ) 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12.(05临沂市)如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。
初二下册物理浮力典型题1、浮力比较题例1、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如图8所示,关于三个小球下面说法正确的是()A. 三个球受到的浮力关系为F甲=F乙>F丙B. 三个球受到的浮力关系为F甲<F乙=F丙C. 三个球的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙D. 三个球的密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙例2、将重力相同的木块和铁块放入水中静止后,则()A、木块受的浮力大B、铁块受的浮力大C、木块和铁块所受浮力一样大D、无法判断谁受的浮力大例3、甲、乙两个完全相同的密度计放在A、B两种液体中,如图43所示,则甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比较()A. F甲>F乙,ρA>ρBB. F甲=F乙,ρA=ρBC. F甲<F乙,ρA<ρBD. F甲=F乙,ρA>ρB2.浮力变化题一般情况下,在同种液体中,关注V排的变化情况,如果液体发生改变,一般用浮沉条件来分析。
例1.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球( )A.仍能静止B.向下运动C.向上运动D.上下晃动解释:由于气球的位置轻轻向上移,所以受到水的压强变小,导致气泡体积变大,浮力变大,超过了重力,因此选C。
例2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将()A. 不变B. 变大C. 变小D. 无法确定例3、潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水面之前,所受海水的压强和浮力变化情况正确的是()A. 压强减小,浮力不变B. 压强增大,浮力不变C. 压强不变,浮力变大D. 压强不变,浮力变小例4、游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则()A. 脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大B、脚疼得越为越轻,因为河底对人的支持力越来越小C、脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大D、脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小3.判断物体是否实心例:体积是30cm3的铁球,质量是79g,它是空心的还是实心的?如果是空心的,空心部分的体积多大?(ρ=7.9g/ cm3) 分析:(1)根据密度公式变形V=m/ρ求出此时铁球的实心体积,再与铁球的实际体积(30cm3)相比较,如果相等,则是实心的,如果实心体积小于实际体积,则是空心的.(2)用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积.此题主要有三种做法,可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心.但要计算空心体积最好根据体积进行计算.4.合金比例计算题例1:有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少?(ρ金=19.3g/cm3,ρ银=10.5g/cm3).分析:本题解题关键是先求出合金的体积,然后建立方程组进行解答5.“切割”题例1:一个体积为V的实心长方体,放入水里,静止时长方体能浮在水面.现将它露出水面的部分切去,再把它剩余部分放入水里.若要求长方体剩余部分静止时,露出水面的体积V’与长方体的体积V 的比值为最大,则长方体的密度为多少?分析:物体漂浮时浮力等于自身的重力,根据浮力公式列出等式,削掉浮出水面部分后,再根据浮力公式列出等式,要想露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大,根据浮力公式列出等式求出比值的大小例2:浮在水面上的长方体木块的密度为ρ,水的密度为ρ0,将木块浮在水面以上的部分切去,木块又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的部分,剩余木块的体积正好是原来的1/2,则可判断ρ:ρ0为()分析:由于木块漂浮,利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=ρ水v排g=G木=ρ木v木g,得出两种情况下的关系式,再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的1/2 ,得出木块和水的密度的大小关系.6.判断容器底部压力变化情况例1:静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力不一定等于液体重力()例2:木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的变化()A.压强不变,压力不变B.压强变小,压力变大C.压强变大,压力变小D.压强变小,压力变小分析:液体产生的压强与液体密度和深度有关.判断物体静止时液面降低,从而根据公式P=ρgh可解.当绳子被剪断,木块上浮,铁块下降.最终两物体静止时,木块部分体积露出水面,处于漂浮状态.因此液面较原来下降;由于液体压强与液体密度和处于液面下的深度有关.所以液体对容器底的压强变小,根据公式F=PS可知当容器底面积即受力面积不变时,液体产生的压力变小.故选D.点评:物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手.7. 空气浮力例1:已知空气的密度为1.29kg/m3,估算人体在空气中受到的浮力.分析:成年人质量在60kg左右,人的密度和水的密度相当,为1×103kg/m3,利用密度公式求出人的体积,再利用阿基米德原理求出人受的浮力.人体在空气中受到的浮力约为0.774N.例2:一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的浮力为2000N,若在所载重物中再加200N的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,则气球的重力为N,受到的阻力为N.答案为:1900、100。
14、5《浮力》同步练习1. 当向潜水艇的水舱中充水时,潜水艇逐渐加重,逐渐水中;当水舱充满水时,潜水艇重同体积的水重,潜水艇可以水中。
2. 某轮船排水量5×108kg,满载时,它在海水中受到的浮力是 N。
3. 一艘轮船自重是4.1×107N,它的排水量为2.21×108N,则这艘轮船的载重量是 N。
4. 把一木块浸入水中,当木块浮在水面上不动时,浸入水中的体积是木块体积的3/5,则木块的密度为;如果把它浸入煤油里,则木块所受浮力(选填“变大”、“不变”或“不变”),此时浸入煤油的体积是总体积的。
5. 采用“空心”的办法能够可以利用的浮力。
6. 牙膏皮卷成团后放入水中则,因为;若把牙膏皮做成空心放入水中(不让水进入空心内),则。
7. 完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程,其浮力大小的变化情况是()A. 浮力不断变大,但小于重力B. 浮力不变,但浮力大于重力C. 浮力先不变,后变小且始终大于重力,直到最后静止时,浮力等于重力D. 浮力先大于重力,后小于重力8. 一个密度均匀的物体悬浮在水中,如果将其截去一半,则它将()A. 上浮B. 下沉C. 悬浮D. 以上都有可能9. 下列说法中正确的是()A. 空心铁球一定能漂浮在水面上B. 实心铁球一定不能漂浮在液面上C. 木球一定能漂浮在液面上D. 以上说法均不对10. 将质量为100g的空心小铁球轻轻放入盛满盐水的大烧杯中,溢出盐水96g,此球静止时,将()A. 浮在水面B. 沉于杯底C. 悬浮于盐水中D. 无法判断11. 一物体一半浸在水中受到的浮力是10N,把它浸没在密度为0.8×103的酒精中,受到的浮力是()A. 20NB. 16NC. 10ND. 8N12. 将一只空心铝球浸没在水中,松手后,铝球将()A. 上浮B. 悬浮C. 下沉D. 都有可能13. 用手将木块压入水底,松开手后,木块从水底上浮到未露出水面的过程中,下述说法中正确的是()A. 木块所受浮力逐渐增大,且浮力大于重力B. 木块所受浮力逐渐减小,且浮力大于重力C. 木块所受浮力不变,且浮力等于重力D. 木块所受浮力不变,且浮力大于重力14. A、B两个不同材料做成的球都漂浮在水面,它们露出水面的体积分别是各自体积的1/2和1/3,则A、B两球的密度之比为()A. 2:3B. 3:2C. 3:4D. 4:315. 一只密封的箱子,体积为4dm3,质量是5kg,不慎掉入河水中,箱子在水中最后将()A. 漂浮B. 悬浮C. 沉入水底D. 无法判断16. 将一个实心物体,先后投入水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判断物体在水中和酒精中的浮沉情况可能是()A. 在水中漂浮,在酒精中漂浮B. 在水中悬浮,在酒精中漂浮C. 在水中沉底,在酒精中沉底D. 在水中漂浮,在酒精中沉底17. 关于“库尔斯克号”潜艇的爆炸沉没,这是因为爆炸后()A. 潜艇残骸不再受到浮力B. 潜艇残骸受到的浮力小于重力C. 潜艇残骸排开了更大体积的海水D. 海水的密度变小了18. 《死海不死》一文中描述到“将奴隶和俘虏们扔进海里,屡淹不死”,四位同学从物理学角度对该现象进行了解释,其中说法中正确的是()A. 海水的咸度很高,人被扔进海里就自然浮起来,沉不下去B. 海水的密度大于人体的密度,人被扔进海里后,处于漂浮状态C. 人被扔进海里漂浮在海面时,浮力大于人体的重力,沉不下去D. 人被扔进海里漂浮在海面时,浮力小于人体的重力,沉不下去19. 下列说法中,错误的是()A. 浮在水面上的铁球,一定是空心的B. 沉在水底的铁球,可能是空心的C. 沉在水底的铁球,可能是实心的D. 悬浮在水中的铁球,可能是实心的20. 一同学随科学考察队乘坐“科普号”船对太平洋海域进行科学考察。
(物理)物理浮力练习题20篇含解析一、浮力1.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m 的小球A 轻放入甲溢水杯,小球A 浸没在液体中,从甲杯溢出16g 液体。
若将小球A 轻放入乙溢水杯,小球A 静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g 液体。
若用细线拉住小球A 使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A 的拉力分别为T 1,T 2,则下列判断正确的是A .T 1=0.05NB .T 2=0.04NC .ρ1:ρ2=25:16D .ρA :ρ1=5:4【答案】D 【解析】 【详解】A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误; B .因为小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N45=0.26N ;故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误; C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,ρ 2×45V A g = ρ A V A g即ρ A :ρ2=4:5;F 浮甲=ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×45V A g =0.2N , 12ρρ=0.16N 50.2N4⨯=16:25,故C 错误;D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ:12ρρ=54:1625=54;故D 正确.2.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 .3.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.4.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙.则A.p甲=p乙m甲=m乙B.p甲<p乙m甲>m乙C.p甲<p乙m甲=m乙D.p甲>p乙m甲>m乙【答案】C【解析】试题分析:(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.(2)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.故选C.5.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。
八年级物理浮力练习题及答案浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,是由于液体或气体的压力导致的。
浮力的大小与物体在液体或气体中所受到的压力差有关。
在物理学中,浮力是一个重要的概念。
下面是八年级物理浮力练习题及答案:练习题一:1. 一个体积为500cm³的木块完全浸没在水中,求浮力的大小?答:浮力的大小等于木块所排开的水的重量,也就是500g。
2. 一个体积为2000cm³的物体放入液体中,浮力的大小是2500N,求液体的密度。
答:根据浮力的定义,浮力等于液体的密度乘以物体排开液体的体积,所以液体的密度等于浮力除以物体排开液体的体积。
即2500N / 2000cm³ = 1.25N/cm³。
3. 在地球上,一个物体在液体中浸没的深度为10cm,求该物体在月球上浸没的深度。
已知液体的密度为1g/cm³。
答:浸没的深度是由浮力和物体自身的重力平衡决定的。
在地球上,浮力等于物体的重力。
在月球上,物体的重力减小为地球上的六分之一,所以浮力也减小为地球上的六分之一。
因此,在月球上,该物体浸没的深度为10cm / 6 = 1.67cm。
练习题二:1. 一个物体在水中浸没的深度为30cm,求物体的浮力。
答:根据浮力的定义,浮力等于液体的密度乘以物体排开液体的体积。
已知水的密度为1g/cm³,物体浸没的深度为30cm,所以浮力等于1g/cm³ * 30cm³ = 30g。
2. 一个体积为1000cm³的木块放在水中,木块自身的重量为10N,求木块在水中受到的浮力和净浮力。
答:木块在水中受到的浮力等于木块排开水的重量,即1000g。
净浮力等于浮力减去木块的重力,即1000g - 10N = 990N。
3. 一个密度为0.8g/cm³的物体在水中浸没的深度为20cm,求物体的体积。
答:根据浸没深度和浮力的定义,我们可以得到浮力等于物体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
八年级物理下册《第十章浮力》练习题及答案(人教版)一、选择题。
1、将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的1/4浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为()A. 18NB. 16NC. 14ND. 10N2、如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(g取10N/kg)()A.0B.0.3N C.0.5N D.0.8N3、将体积相等的铝块分别没入盐水、水、酒精中,它们受到的浮力()A.在盐水中最大B.在水中最大C.在酒精中最大D.一样大4、一物体漂浮在水中,有14体积露出水面,则物体的密度为( )A. 1g/cm3B. 0.75g/cm3C. 0.5g/cm3D. 0.25g/cm35、如图所示,相同型号的甲、乙、丙三艘潜水艇。
甲漂浮,受到的浮力为F甲,乙悬浮,受到的浮力为F乙,丙沉入海底,受到的浮力为F丙。
下列说法正确的是()A.漂浮和悬浮时,受到的浮力等于重力,F甲=F乙B.乙漂浮时,浮力等于重力;丙沉入海底时浮力小于重力,F乙>F丙C.甲漂浮排开水的体积最小,丙沉入海底排开水的体积最大,F甲<F乙<F丙D.甲漂浮时V排<V物,乙和丙浸没时V′排=V物,F甲<F乙=F丙6、如图所示是a、b两种物质的质量与体积关系图,分别用a、b两种物质制成两个规则的体积相同的实心长方体甲和乙,并将甲乙两物块用细线捆在一起放入水中,则捆绑后的物体在水中()A.漂浮B.悬浮C.沉底D.无法判断7、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8、如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面水平,则石鼓受到的浮力是()A. 0B. 0.3NC. 0.5ND. 0.8N9、把重26牛铁块浸没在水中,排开水的重力为12N,铁块受到的浮力是()A.26N B.12N C.14N D.28N10、汤圆刚放入水中时,会沉入锅底(如图甲),煮熟时则会浮出水面(如图乙),对此下列解释中正确的是()A.煮熟时,汤圆排开水的体积增大,导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮B.煮熟时,水的密度变大,导致汤圆受到水的浮力大于汤圆重力而上浮C.煮熟时,汤圆受到水的浮力不变,但汤圆的重力变小,导致浮力大于重力而上浮D.煮熟时,汤圆受到水的浮力和汤圆的重力都变小,但是浮力仍大于重力而上浮11、在下图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下,从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。
浮力经典练习题1、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。
然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。
g=10N/kg)求:(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积:(3)物体悬浮时盐水的密度。
2、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm 深的水。
正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。
试求:(1)A受到的浮力(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。
(取g =10N/kg)3、密度是0.6×103kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.4、如图所示,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为0.2米3,。
求:该冰块受到的浮力。
5、有一体积为1×10-4米3的实心铁块,挂在弹簧秤上后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8×103千克/米3,求:(1).铁块的重力。
(2).铁块所受到的浮力。
(3).弹簧秤的示数。
6、有一密度为,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图5所示,若用对木块的拉力是N,求木块此时受到的浮力?(用三种方法)7、一个物块浮在水面上,它没入水中部分的体积是50cm3,露在水面上的部分体积是25cm3。
(1)物块受到的浮力多大?(2)物块的质量是多大?(3)物块的密度是多大?8、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9 N.求:(1)物体受到的浮力;(2)物体的体积;(3)物体的密度.(g =10 N/kg)9、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是8.9×103kg/m3,g取10N/kg。
中考物理总复习《浮力》专项练习题(带有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.如图,放在水平桌面上的两个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B两个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,两个容器内水面高度相同.下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为F A>F BB.两个物体的密度大小关系为ρA>ρBC.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙2.将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底.在小石块下沉过程中,下列分析正确的是A.下沉过程中浮力变大B.下沉过程中浮力变小C.沉底后小石块不受浮力D.下沉过程中浮力小于重力3.把重5N、体积为6×10﹣4m3的物体投入水中,当物体静止时,下列说法正确的是()A.物体上浮F浮=6N B.物体悬浮F浮=5NC.物体漂浮F浮=5N D.物体沉在水底F浮=6N4.把圆柱体从图中所处的位置匀速提起至其下表面刚到达水面,此过程弹簧测力计的示数()A.一直变大B.一直变小C.先不变,再变小D.先不变,再变大5.如图为我国目前最新的核动力潜艇﹣094核潜艇,它采取了最新的降噪技术,动力系统和能源核心,最新设计的舰载核反应堆使得094核潜艇具备前所未有的强大的动力。
该潜艇在上浮的过程中(未漏出水面),下列分析正确的是()A.核潜艇排开水的质量变大B.受到的压强变小,浮力不变C.核潜艇是通过增大浮力来实现上浮的D.核潜艇的动力装置核反应堆是利用核聚变获得能量的6.如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的小球在液体中静止时,两烧杯液面相平,则()A.甲液体中的小球所受浮力大B.乙液体对烧杯底部的压强大C.乙球受到的浮力等于重力D.两烧杯对桌面的压力一样大7.生活处处有物理,留心观察皆学问。
《浮力》练习题一、单选题1. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。
则下列说法错误的是( )A. 小球A的质量小于小球B的质量B. 小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力C. 甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强D. 水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强2. 密度为0.8×103kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )A. 4:5B. 4:1C. 1:4D. 1:13. 小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大B. 密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大C. 密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大D. 适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确4. 两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示状态。
甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比( )A. 甲所受浮力更大B. 乙所受浮力更大C. 甲、乙所受浮力一样大D. 不知道液体密度无法比较浮力大小5. 弹簧测力计竖直悬挂一个圆柱体,圆柱体在水中静止时如图所示。
已知测力计示数为2.0N,圆柱体上表面受到水的压力为5.0N,其下表面受到水的压力为13.0N。
则( )A. 圆柱体所受重力为2.0NB. 圆柱体所受重力为15.0NC. 圆柱体所受浮力为2.0ND. 圆柱体所受浮力为8.0N6. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁7. 形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们( )A. 密度一定相等B. 质量一定相等C. 体积一定相等D. 一定都是实心物体8. 如图所示,用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行试验,下列结果正确的是(g=10N/kg)( )A. 木块的质量是12gB. 木块受到的浮力是0.4NC. 小桶受到的重力是0.2ND. 木块排开水的体积是120cm39. 将体积相同的木块、铝块和铜块放入水中,木块漂浮,铝块、铜块下沉,则它们受到的浮力。
关于物理浮力的测试题和答案浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。
以下是与浮力有关的九年级物理教程和试题,欢迎大家参阅!物理浮力的测试题教程和答案重、难点1. 理解两组物体在液体中的浮沉条件2. 知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理3. 掌握利用浮力测不同物体密度的方法4. 进一步加强利用阿基米德原理解决有关浮力问题的能力知识点分析(一)物体的浮沉条件1. 比较重力和浮力:(1)G物=F浮,漂浮或悬浮(2)G物>F浮,下浮或沉底(3)G物2. 比较物体密度和液体密度:(1)ρ物=ρ液,悬浮(2)ρ物>ρ液,下沉或沉底(3)ρ物<ρ液,上浮或漂浮(二)浮力的利用:1. 轮船:采用“空心”的办法增大体积达到增大浮力的目的。
(1)吃水线:表明轮船在不同载重时的吃水深度。
(2)排水量(船只的吨位)=m船+m最大载货。
2. 潜水艇:用改变水舱中水量的办法改变自重来实现下潜和上浮。
3. 气球和飞艇:体内充有密度小于空气的气体,使G4. 利用浮力测物体的密度(1)利用密度计测液体密度:① 原理:漂浮时,G=F浮=ρ液gV排② 刻度特点:上小下大(2)实验法测固体的密度:① 密度小于水的固体② 密度大于水的固体【典型例题】[例1] 2001年6月3日,我国历史上第一次水下考古调查在云南省澄江县抚仙湖正式展开,考古工作者从湖底打捞出一批水文物。
其中有一长约70cm、质量为100Kg的石块,考古人员是用气囊把它从水中浮起拉离湖底的。
经测算可知,石块受到气囊向上的拉力为588N时,它恰好能在水中匀速上浮。
求:(1)石块在水中受到的浮力;(2)该石块的密度。
分析:当石块受到向上的拉力时,它恰好能在水中匀速上浮,说明拉力与浮力之和恰好等于石块重力。
欲求石块的密度,除通过重力求其质量外,还要通过浮力计算出石块的体积。
解答:(1)石块受到的重力为:G=mg=100×9.8=980(N)石块受到的浮力为:F浮=G-F拉=980-588=392(N)(2)由公式F浮=ρ水gV排可得:V排=F浮/ρ水g=392/(103×9.8)=4×10-2(m3)V石=V排=4×10-2(m3)此石块的密度为:ρ=m/V石=100/(4×10-2)=2.5×103(Kg/m3)说明:此题将浮力问题和我们以前所学的力的平衡及密度知识结合了起来,在本章当中,像这样的综合题还有很多,因此,我们在学习本章内容时要特别注意前面知识的复习。
[例2] 把一个蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,则溢出水的质量是( )(已知ρ蜡=0.9×103千克/米3,ρ酒精=0.8×103千克/米3)A. 4克B. 4.5克C. 5克D. 3.6克分析:由浮沉条件来判断,蜡块放在酒精下沉浸没在酒精中,设蜡块的体积为V,根据阿基米德原理有:蜡块的重为:若把蜡块放进水里,由浮沉条件来判断,蜡块将漂浮在水面上。
蜡块的重与水的浮力平衡。
若设所求溢出水的质量为m排水,则依据阿基米德原理有: m排水•g=F浮=G,即:m排水=4.5×10-3千克。
解答:正确选项为B。
说明:解决这类题目时,我们常用比较物体密度与液体密度的方法,判断出物体的浮沉情况:当物体浸没在液体里时,V排=V物,又因为F浮=ρ液•g•V排,G物=ρ物•g•V物,所以,当ρ物>ρ液时,物体下沉,最终沉底;当ρ物=ρ液时,物体悬浮;当ρ物<ρ液时,物体上浮,最终漂浮。
[例3] 如图所示,在一个较大容器的水面上放一木块,木块上面放一个体积为1分米3,重7.84牛的物体,此时木块漂浮。
如果将物体从木块上拿下放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将( )A. 上升B. 下降C. 不变D. 无法判断分析:物体的质量为:则物体的密度为:因为木块上物体的密度小于水的密度,所以将此物体从木块上拿下并放入水中时,它将漂浮在水面上,如上图所示。
物体在木块上时F浮=G,ρ水•g•V =G木+G物排液体积物体在水中漂浮时,物体与木块排液总体积为V′=V物排+V木排,根据阿基米德原理F浮物=ρ水•g•V物排F浮木=ρ水•g•V木排物体和木块漂浮在水面,故有F浮物=G物,F浮木=G木因此,V′=V变化前后排液体积相同,液面高低无变化。
解答:正确选项为C 。
说明:解答此题时比较重要的一步是通过计算得出物体密度小于水的密度,因此从木块上拿下后仍漂浮在水面上,从而分析出物体从木块上拿下前后总浮力不变这样一个重要条件。
按照本题的思路,我们可以试想一下:若物体从木块上拿下后不是漂浮在水面上,而是沉入水底的话,则所受的总浮力会变小,造成水面下降的结果。
因此,对于这种问题要具体情况具体分析。
[例4] 现有弹簧测力计、细线、量筒、小木块(能放入量筒中),小木块的密度小于待测液体的密度,只用这些器材测定未知液体的密度。
要求:(1)写出实验的主要步骤;(2)用测出量和已知常数写出待测液体密度的数学表达式。
解析:由密度的知识,我们清楚测密度的问题要通过测质量和测体积来完成。
根据本题的已知条件,可以用量筒直接测出液体的体积,而质量就要利用浮力的知识通过测重力来测得了。
答案:(1)用弹簧测力计测出小木块的重G;在量筒中倒入适量的待测液体,读出并记录液面示数V1;把木块放入量筒里的液体中,木块静止后读出并记录液面示数V2 。
(2) 。
说明:解答本题的关键在于正确确定测量原理,即物体漂浮在液面的条件F浮=G物—(1)和阿基米德原理F浮=ρ液gV排—(2),可见剩下的问题就是测量G物和V排了。
[例5] 给你一只量筒和适量的水,请你设计一个实验,估测一块橡皮泥的密度,要求:(1)写出实验步骤及需要测量的物理量;(2)导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式。
解析:解答本题的思路与上题有类似之处,均是用量筒直接测物体的体积,利用浮力的知识通过测重力来测质量。
所不同的是本题中的橡皮泥密度大于水,不能漂浮在水面上而是沉入水底。
因此,我们要采用“空心”的办法来增大它的浮力达到使其漂浮在水面上(浮力=重力)的目的。
答案:(1)实验步骤及需要测量的物理量是:① 在量筒中倒入适量的水,记下量筒中水面的示数为V1 ;② 把橡皮泥捏成小盒状,放入量筒中,使其漂浮在水面上,记下此时量筒中水面的示数为V2 ;③ 把橡皮泥捏成实心团使其沉入量筒的水中,记下此时量筒中水面的示数为V3 。
(2)导出橡皮泥密度的数学表达式的过程为:在步骤②中,因橡皮泥漂浮,由浮体平衡条件有G=F浮,又由重力公式G=mg和阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1),得橡皮泥的质量m=ρ水(V2-V1);由步骤①③得橡皮泥的体积V=V3-V1 ;所以橡皮泥的密度为:ρ=m/V=(V2-V1)ρ水/(V3-V1)。
说明:课本上测量物体的密度,需要用天平测出物体的质量和用量筒测出物体的体积。
但本题中没有天平,物体的质量只能用量筒和水“量”出,这一点就是本实验设计的关键。
综合所学知识,用量筒和水“量”质量可以采用漂浮法,涉及到浮体平衡、阿基米德原理等知识。
[例6] 某同学研究物体浮沉条件时,将一空心金属球放入一个足够大而盛有水的容器中;当球静止时,露出水面的体积是它体积的1/3,如图所示。
将球空心部分注入5×10-5m3的水时,球恰好悬浮在水中,球内水的体积是空心部分的2/5;将空心部分注满水后,球沉入容器底部(g=10N/Kg)。
求:(1)此时容器底对小球的支持力;(2)金属的密度。
分析:球内注水以前金属球漂浮在水面上,则G球=ρ水g(2/3)(V金+V空);当球内注5×10-5m3的水时,根据题给条件可知(2/5)V空=5×10-5m3,即:V空=12.5×10-5m3,此时球悬浮在水中,则G球+G(2/5)水=ρ水g(V金+V空);由以上三式相即可求出金属的体积V金;当球内注满水后沉入水底时受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力3个力的作用处于平衡状态,有:G球=ρ水gV金+F支,根据G球=ρ水g(2/3)(V金+V空),求出ρ金,代入G球-F支=ρ水gV金,再求出F支。
解答:因为(2/5)V空=5×10-5m3 ,所以V空=12.5×10-5m3注水前球漂浮在水面上,G球=ρ水g(2/3)(V金+V空)——(1)注入5×10-5m3水后,球悬浮在水中,G球+G(2/5)水=ρ水g(V金+V空)——(2)空心部分注满水后,球沉底,G水+G球=F支+ρ水g(V金+ V空)——(3)(2)-(1)得:G(2/5)水=ρ水g(1/3)(V金+V空)ρ水g(2/5)V空=ρ水g(1/3)(V金+V空)V金=2.5×10-5(m3)代入(1)得:G球=m金g=1(N)m金=0.1(Kg)所以:ρ金=m金/ V金=4×103(Kg/m3)由(3)得:F支= G水+G球-ρ水g(V金+ V空)=0.75(N)说明:解决浮力的题目,一般需要按照下列步骤进行:(1)了解题目中有几个物理过程;(2)选择每个过程中的研究对象并分析它的受力情况,画出受力的示意图;(3)列出力的平衡方程;(4)浮力、重力未直接给出时,需依据:F浮=ρ液•g•V排和G=ρ物•g•V物,将平衡方程转化密度、体积相乘的关系式,再进一步求解。
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