浮力.docx

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浮力

1.甲、乙、丙、丁四个物体在水中静止时所处位置如图所示，关于物体所处状态及受力情况的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．

只有甲物体在水中漂浮

B．

丙、丁均在水中悬浮

C．

乙物体所受浮力与重力相等

D．

丙物体所受浮力与重力相等

（2011•虹口区一模）为了研究漂浮在水面上的物体露出水面的体积与总体积的比例关系，小华同学选用不同的圆柱体A、B、C、D进行实验，已知A、B体积相同，C、D体积相同，A与C的密度为ρ1，B与D的密度为ρ2，且ρ1＜ρ2．为了便于观察圆柱体露出水面的体积，他分别在圆柱体上标注出间距相等的刻度线，然后将它们放入水中．待圆柱体静止后，漂浮在水面上如图（a）、（b）、（c）和（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．

①分析比较图　_________　中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得出：

相同材料的物体漂浮在水面上，物体露出水面的体积占总体积的比例相同．

②分析比较图（a）和（b）或（c）和（d）中物体露出水面的体积占总体积的比例关系可归纳得出：

不同材料的物体漂浮在水面上，　_________　．

　考点：

 物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理． 专题：

 控制变量法；推理法；图析法． 分析：

 ①a和c或b和d中物体的材料相同、露出水面的体积占总体积的比例相同； 

②a图和b图或c图和d图，物体A和B的密度不同，物体浸入液体中体积不同，据此得出结论； 

解答：

 解：

1析a和c，A与C的密度相同，物体A和C露出水面的体积占总体积的比例相同为1/2； 

B与D的密度相同，物体B和D露出水面的体积占总体积的比例相同为1/1/4，所以得出结论：

相同材料的物体漂浮在水面上，物体露出水面的体积占总体积的比例相同． 

②a图和b图，物体A的密度小于B的密度，物体A露出水面的体积占总体积的比例相同为1/2，物体B露出水面的体积占总体积的比例相同为1/4； 

c图和d图，物体C的密度小于D的密度，物体C露出水面的体积占总体积的比例相同为1/2，物体D露出水面的体积占总体积的比例相同为1/4； 

据此得出结论；物体的密度越大，物体露出水面的体积占总体积的比例越小． 故答案为：

①a和c或b和d； ②物体的密度越大，物体露出水面的体积占总体积的比例越小． 

（2005•北京）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为ρ的液体，将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F，将木块B放入该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：

12；把金属块A放在木块B上，木块B刚好没入液体中（如图所示）．若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13：

24，则金属块的体积为　_________　．

　考点：

 浮力大小的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用． 专题：

 计算题；方程法． 

分析：

 先后分析将金属块A浸没在液体中、将木块B放入该液体中、把金属块A放在木块B上，利用称重法测浮

力、漂浮条件、阿基米德原理列方程联立方程组求金属块A的体积． 

解答：

 解：

将金属块A浸没在液体中受到的浮力：

FA=GA﹣F=ρAvAg﹣F=ρvAg，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 将木块B放入该液体中，木块漂浮， 

FB=GB=mBg=ρBvBg=ρv排g， ∵静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：

12， ∴v排：

v=5：

12，

16．（2009•崇文区一模）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装某种液体．将体积为V的金属块A挂在弹簧测力计下并浸没在该液体中（A与容器底未接触）．金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F．将木块B放入该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：

12，把金属块A放在木块B上面，木块B刚好没入液体中（如图所示）．若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13：

24，则金属块A的密度为　_________　．

17．（2011•宝应县模拟）小婷将一底面积为S1的实心金属圆柱体挂在弹簧测力计下，缓慢浸没到底面积为S2的薄壁盛水圆柱形容器中（水未溢出且物体未接触容器底部），弹簧测力计示数改变了△F，则水对容器底部的压强改变了　_________　．

21．如图所示，底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有

的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）

求：

（1）此时容器底部受到的水的压强；

（2）木块A的密度；

（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大？

容器底部受到水的压强变化了多少？

△p=ρ水g△h=1×103kg/m3

×10N/kg×0.09m=900Pa． 

答：

（1）此时容器底部受到的水的压强为2×103

Pa； 

（2）木块A的密度为0.4×103kg/m3

； 

（3）此时弹簧对木块A的作用力F1是6N；容器底部受到水的压强变化了900Pa． 

点评：

 此题考查了学生对液体压强的大小及其计算，密度的计算，浮力的计算等，此题中还有弹簧对木块的拉力，

总之，此题比较复杂，稍有疏忽，就可能出错，因此是一道易错题．要求同学们审题时要认真、仔细．

22．如图所示，在底面积为100cm3的容器中，一个质量为0.6kg的实心木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为2N，求：

（1）木块受到的浮力

（2）木块的密度

（3）剪断绳子后，水对容器底部的压强变化了多少？

　考点：

 浮力大小的计算；密度的计算；液体的压强的计算． 专题：

 计算题；密度及其应用；浮沉的应用． 

分析：

（1）根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的浮力； 

（2）知道浮力，利用阿基米德原理求木块的体积（浸没水中排开水的体积），利用密度公式求木块的密度； （3）木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根据阿基米德原理求排开水的体积，可求排开水的体积变化，知道容器底面积，可求水深的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量． 

解答：

 解：

（1）∵实心木块A在绳子的拉力作用下，在水中处于静止状态，则此时G木+F拉=F浮， 

∴木块受到的浮力：

F浮=F拉+G=F拉+mg=2N+0.6kg×10N/kg=8N， 

（2）∵F浮=ρ水gV排=ρ水gV木，

点评：

 本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件、

力的合成的掌握和运用，能求出水深变化是本题的关键

23．（2007•丰台区一模）如图所示，将一块重为3N的石块用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm．若将石块在水中缓慢提升3cm，石块仍然处于浸没状态，拉力做功0.03J，（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g=10N/kg）．求：

（1）石块受到的浮力；

（2）松开细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平面的压强．

　考点：

 阿基米德原理；压强的大小及其计算． 专题：

 压强和浮力． 分析：

（1）已知拉力做功和石块在水中缓慢提升的高度，可利用W=Fs求得此时的拉力，再利用称重法求得浮力； 

（2）根据浮力公式变形可求得V排，然后根据容器中水的深度由10cm上升到12cm．可求得容器的底面积，容器对水平地面的压力等于石块和容器的重力，根据公式P=可求容器对水平地面的压强．

24．如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有一半的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg．）

（1）求此时容器底部受到的水的压强；

（2）求木块A的密度；

（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A的作用力为F1，在原图上画出此时水面的大致位置；

（4）打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求F1、F2之比．

　考点：

 液体的压强的计算；压力及重力与压力的区别；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用． 专题：

 计算题；作图题；压轴题；压强、液体的压强；浮力；浮沉的应用． 分析：

（1）已知容器中水的深度，根据p=ρgh求出容器底部受到的水的压强； 

（2）木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据G=mg=ρVg和F浮=ρ液gV排得出表达式，即可求出木块的密度； 

（3）弹簧对木块有向下的拉力，所以向容器中加水时，随着木块浸入水中体积的增大，所受浮力增大，直到木块完全浸没浮力不再变化． 

（4）木块完全浸没时，弹簧对木块有向下的拉力F1；木块离开水面时，弹簧对木块有向上的支持力F2，分别计算F1、F2的大小，就能得到两者之比． 

解答：

 解：

（1）容器底部受到的水的压强：

p=ρ水gh=1.0×103

kg/m3

×10N/kg×0.2m=2000Pa；

答：

（1）此时容器底部受到的水的压强为2000Pa； 

（2）木块A的密度为0.5×103kg/m3

； （3）如上图所示； 

（4）F1、F2之比为1：

1． 

点评：

 本题考查了学生对液体压强公式、密度公式、物体浮沉条件的理解与掌握，明确弹簧因受力不同形变不同

和木块浸没时弹簧对木块有向下的拉力、木块离开水后弹簧对木块有向上的支持力是正确解答的关键．

25．（2012•黄冈模拟）如图1所示，一个边长为10cm的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多）．现向容器中慢慢加水，如图2所示．若细线中的拉力用F表示，容器中水的深度用h表示．则图3可以正确描述拉力F随深度h变化的关系图象．（g=10N/kg）

（1）图象中的A点对应木块在水中的位置是处于什么状态？

（2）该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿？

（3）该木块的密度为多少？