(物理)物理浮力练习题及解析.doc
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- 物理 浮力 练习题 解析
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1、(物理)物理浮力练习题及解析一、浮力1如图所示,将已校对好的弹簧测力计挂上物块后,轻轻的浸没于水中后,空烧杯中收集到100ml的水,g=10N/kg,关于该实验能得出的结论正确的是 A在物块逐渐浸没过程中,A点处受到水的压强先变大后不变B弹簧测力计下的物块浸末后示数是1NC物块的体积小于100cm3D物块受到的浮力是1N【答案】A【解析】【详解】A、由图知,溢水杯中的水没有装满,在物块逐渐浸入水中的过程,水面上升,A点处水的深度不断增加,当水面达到溢水口后虽有水溢出,但A点处水的深度不再增加,根据可知,A点处受到水的压强先变大后不变,故A正确;BCD、由图可知,物块的重力G=2N,已知溢出水的
2、体积为100ml,假如原来溢水杯中装满水,由阿基米德原理可知,物块完全浸没时受到的浮力:,在这种情况下,物体的体积,则弹簧测力计下的物块浸没后的示数为:,由于溢水杯没有装满,则排开水的体积大于溢出水的体积,所以浮力应大于1N,物体的体积应大于100cm3;因为实际的浮力大于1N,所以测力计示数应小于1N,故BCD错误;故选A。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、液体的密度与深度h关系的图象中,可能正确的是( )ABCD【答案】D【解析】【分析】密
3、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=液gV排=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=液gV排得,g是定值,h的乘积为定值,所以、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确3下列关于浮力的说法正确的是A漂浮的物体浮力大于重力B钢铁比水的密度大,所以用钢铁做成的物体放入水中后最终一定处于沉底状态C在空中上浮的气球里充
4、满密度小于空气密度的气体D悬浮在水中的潜水艇,若水舱中水位在上升,那么潜水艇一定会上浮【答案】C【解析】A、根据物体浮沉条件可知,漂浮的物体浮力等于重力,故A错误;B、钢铁的密度大于水的密度,若卷成团,则其受到的浮力小于重力而下沉。若把它做成空心的,则它的重力没变,由于体积变大,其排开液体的体积变大,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上。故B错误;C、气球中气体的密度小于空气密度,气球受到的空气的浮力大于自身重力,所以漂浮在空中。故C正确;D、原来潜水艇悬浮,浮力等于重力,若水舱中水位在上升,则重力应大于浮力,则潜水艇下沉,故D错误。故选C。【点睛】此题主要考查了物体的浮沉条件,关键是力和所
5、受浮力之间的关系(或物体密度与液体密度之间的关系)同时考查了学生对阿基米德原理的应用,空心问题就是通过增大排开的液体,从而增大物体所受到的浮力。4如图所示物体A由大小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,大圆柱体上表面受水向下压力5N,小圆柱体下表面受到水向上压力8N,下列说法正确的是A物体A受浮力3NB物体A受浮力13NC大圆柱体下表面受向上压力7ND大圆柱体下表面受向上压力10N【答案】C【解析】【详解】由题可知,物体A由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中,已知VA=1dm3,则物体A排开水的体积:V排=VA=1dm3=1103m3,根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:,根据浮力产生原
6、因可得:F浮=F向上小+F向上大F向下,所以大圆柱体下表面受向上的压力:F向上大=F浮F向上小+F向下=10N8N+5N=7N。故ABD错误,C正确为答案。5如图所示,两个相同的柱形容器中分别盛有两种不同的液体并置于水平桌面上,现将相同的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的位置如图所示,两小球受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列判断正确的是AF甲F乙甲乙BF甲F乙甲乙CF甲F乙甲乙DF甲F乙甲乙【答案】C【解析】【分析】两个小球完全相同处于漂浮时受到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据小球的状态确定两种液体的密度关系【详解】完全相同的两个小球在甲、乙两种液体处于漂浮时,两个小球
7、受到的浮力:F甲=F乙=G从图中可以看出,两球都漂浮,乙中小球排开液体的体积较多,即V排甲V排乙,浮力都等于重力,由F浮=液gV排可得甲乙故选C6在水平桌面上,有完全相同的圆柱形容器甲和乙,盛有质量相等的同种液体。将体积相同、材料不同的小球A和B分别放入两容器中,结果A球漂浮,B球悬浮,如图所示。A、B两球所受的浮力分别为FA和FB,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p甲和p乙,则下列结论中正确的是AFAFB,p甲p乙BFAFB,p甲p乙CFAFB,p甲p乙DFAFB,p甲p乙【答案】A【解析】【分析】由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知两球排开液体的体积关系,根据阿基米德原理可知受到的浮力关
8、系;根据物体浮沉条件可知两者的重力关系,两容器相同时受力面积相同且液体质量相等,根据F=G=mg可知对桌面的压力关系,利用压强的公式得出对桌面的压强关系。【详解】由题意可知A和B两球的体积相等,由图可知A球排开液体的体积小于B球,由F浮=液gV排可知,A球受到的浮力小于B球受到的浮力,即FAFB,故CD错误;因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,FA=GA,FB=GB,所以,GAGB,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器相同,液体的质量相等,所以由F=G=mg可知,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据可知p甲p乙,故B错误、A正确。故选A。7将重为4N,体积为610
9、-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 NC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=610-4m3,所以根据G=mg=Vg,可得物体的密度是:=G/vg=4N/6104m310N/kg=0.67103 kg/m3 ,即水,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。8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F1、F2、F3和F4其中符合阿基米德原理叙述的
10、等量关系的是()AFlF3F4F2 BF1F3=F4F2 CF1+F2=F3+F4 DF1F2=F3F4【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=F1-F3;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=F4 -F2;由阿基米德原理知道F浮=G排,所以F1 -F3 =F4 -F2,也就可是B符合阿基米德原理的等量关系,故选B。9把一个铁球放入盛满酒精的杯子中(铁球全部浸在液体中),从杯中溢出8克酒精(酒精0.8103kg/m3),若将该铁球放人盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是A大于8gB小于8gC等于8gD
11、都相同【答案】A【解析】【详解】若原来盛满酒精,铁球在酒精中受到的浮力:F浮酒精=G排酒精=m排酒精g=0.008kg10N/kg=0.08N,金属块的体积:V=1105m3,将该铁球放人盛满水的杯中时,溢出水的重力:G=F浮水=水gV=1000kg/m310N/kg1105m3=0.1N,溢出水的质量m=0.01kg=10g,即大于8g。故选:A。10已知密度为2103kg/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12.8gB橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64NC橡皮泥
12、小船漂浮时排开水的体积是1.2810-4m3D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=2103kg/m3=2g/cm3,体积V=(4cm)3=64cm3=6.410-5m3,A、由得橡皮泥的质量m=V=2g/cm364cm3=128g,故A错误;B、橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.128kg10N/kg=1.28N,故B错误;C、由F浮=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=6.410-5m3,则F浮=水V排g=1103kg/m36.410-5m310N/kg=0.64N,故D错误故选C11将重为4.
13、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4.5NC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)因为液物时物体漂浮,液=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=gh,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强故选:C12将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢
14、水杯中,木块漂浮在水中静止时,从溢水杯中溢出水的体积为 38.4cm3;若将此木块改放入密度为 0.8103kg/m3的酒精中,待木块静止时,下列说法正确的是A木块露出酒精的体积为 16cm3 B木块的密度为 0.6 kg/m3C从溢水杯中溢出酒精的体积为 38.4cm3D木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为 5:4【答案】A【解析】由题意可知,木块的体积V=64cm3,木块在水中漂浮,其质量等于溢出水的质量为m= 38.4g,所以可得木块的密度为=m/V=38.4g/64cm3=0.6g/cm3=0.6103kg/m3,故B错;木块的密度是小于酒精的密度的,所以木块在酒精中是漂浮的,排
15、开酒精的质量等于排开水的质量为38.4g,则排出酒精的体积为38.4g/(0.8g/cm3)=48cm3,故C错;木块露出酒精的体积为64cm3-48cm3=16cm3,故A正确;木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为38.4:48 =4:5,故D错;应选A13将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则( )A木球的重力为2FB塑料球所受的浮力为2FC绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2FD
16、塑料球的密度为2.0103千克/米3【答案】D【解析】试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1;则G木+F拉=F木浮1,而F木浮1=水g(1)V木=水gV木,则G木+F拉=水gV木细线剪断后,木球
17、受力为:G木,F木浮2;则G木=F木浮2,而F木浮2=水g(1)V木=水gV木,则G木=水gV木式式得:F拉=F木浮1F木浮2=水gV木把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮;则G塑料=F拉+F塑料浮把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮;G塑料=F+F塑料浮式式得:F拉=F由式可知:水gV木=F,则水gV木=8F则根据和式得:G木=水gV木=8F=4F,故选项A错误;因为V塑料:V木=1:8,所以F塑料浮=水gV塑料=水gV木=8F=F,故选项B错误;(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木V木=V木,F浮木=水gV排=m木g,即水gV木=木V木g,解得:
18、木=水,把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则F浮前=水gV排=(m木+m塑料)g,即水g(V木+V塑料)=(木V木+塑料V塑料)g,因为V塑料:V木=1:8,所以水(8V塑料+V塑料)=(水8V塑料+塑料V塑料),整理可得:塑料=2水=21103kg/m3=2103kg/m3故选项D正确;绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:F浮前F浮后=(G木+G塑料)(G木+F塑料浮)=G塑料F塑料浮=F;故选项C错误;故选D14如果把远洋轮船想象成一个巨大的液体密度计,下列有关远洋轮船体上的国际航行载重线(如图所示)的表述中,正确的是AFW表示冬季轮船在海水中航行时的吃水线BFW表示夏季轮船在海水中航行
19、时的吃水线CS 表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线DW表示冬季轮船在淡水中航行时的吃水线【答案】C【解析】【详解】(1)轮船在淡水中和在海洋中航行时,都是漂浮,轮船受到的浮力:F浮G,轮船受到的重力G不变,则轮船受到的浮力不变根据F浮液gV排可知排开淡水的体积更大, (2)由于冬天海水的密度更高,轮船在水中都是漂浮,受到的浮力相同,所以根据F浮液gV排可知冬季排开海水的体积更小,所以W是“冬季海水中航行时的吃水线”,S是“夏季海水中航行时的吃水线”,FW是夏季淡水航行时的吃水线,故C正确15如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水
20、塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断A物块密度的大小关系是ABFAFCFDC物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大D物块C和物块D受到的浮力都为零【答案】D【解析】【详解】A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,A水,B =水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由可知CD,所以密度关系为:ABCD;由知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C、D沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B排开水的体积最大,浮力最
21、大。A物块密度的大小关系是ABCFAFC=FD;选项错误;C物块B受到的浮力最大,D的质量最大;选项错误;D物块C和物块D受到的浮力都为零;选项正确。162018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )A受到的重力小于浮力B上、下表面受到的压力差变大C受到的压强变大,浮力变大D受到的压强变大,浮力不变【答案】D【解析】分析:物体受到浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力差作用,浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,关键判断液体密度和物体排开液体的体积发生怎样的变化。潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜
22、水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。解答:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式和公式可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。故选:D。【点睛】本题考查了对液体压强和浮力的判断。判断时要了解影响液体压强和浮力大小的因素,并判断影响因素中哪些是定量,哪些是变量。17如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个说法正确的是( )A水对三个容器底部的压力关
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