物体的浮沉条件即应用:
注意:
漂浮F浮=G物
=ρ液V排g
悬浮F浮=G物
=ρ液V排g
=ρ液V物g
=ρ物V物g
沉底F浮=G物
=ρ液V排g
=ρ液V物g
1、如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是( )
A.FA>FB>FC
B.FA<FB<FC
C.FA>FB=FC
D.FA<FB=FC
2、如图,质量相等的A、B、C三个小球,放在同一液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉在容器底部,下列说法中正确的是( )
A、如果三个球都是空心的,则它们的体积可能相等
B. 如果三个小球的材料都相同,则A、B两球一定是空心的
C. 如果三个小球都是空心的,则它们所受浮力的大小关系为FA>FB>FC
D. 如果三个小球都是实心的,则它们密度的大小关系为ρA>ρB>ρC
3、如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加人盐水,木块受到的浮力变大
D如果向丙容器中加人酒精,小球受到的浮力不变
4、甲、乙二物体都浸没在同种液体中,关于它们所受浮力大小的下面各种说法中正确的是()
A、如果甲物体比乙物体重,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大
B、如果甲物体的密度比乙物体大,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小
C、如果甲物体的体积比乙物体小,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小
D、如果甲物体空心,乙物体实心,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大
浮力大小与沉浮情况分析:
1看密度;2看体积
5、一个空心金属球的质量是0、5千克,体积是6×10-4米3。
把它投入水中,静止时它将()
A、漂浮在液面上B、悬浮在液面上
C、沉入水底D、以上三种情况都有可能
6、把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3、2g,若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(已知ρ蜡=0、9×103kg/m3,ρ酒精=0、8×103kg/m3)( )
A.2、3gB.3、2gC.3、6gD.4、0g
7、物块轻轻放入盛满水的大烧杯中有76g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出。
已知酒精的密度是0、8×10³kg/m³,则物块在水中的状态及物块的密度是( )
A.悬浮,1、0×10³kg/m³B.漂浮,0、95×10³kg/m³
C.下沉,1、2×10³kg/m³D.漂浮,0、90×10³kg/m³
8、质量相等的两个均匀实心球甲和乙,它们的密度之比P甲:
P乙=1:
2,则它们的体积之比V甲:
V乙=;现将甲、乙两球放入盛有足够多的水的容器中,当它们静止时水对两球的浮力之比为F甲:
F乙=6:
5,则甲球的密度ρ甲=kg/m3(已知ρ水=1、0×103kg/m3)
9、浮在海面上的冰山,水上部分的体积为1000m3,求冰山的总体积?
(ρ冰=0、9×103kg/m3,ρ海水=1、0×103kg/m3)
浮力的比例问题:
受力分析和代数式计算
1、一木块浮在水面上时,总体积的1/5露出水面,把它放在另一种液体中,总体积的1/3露出液面,则水与这种液体的密度之比为()
A、5∶6B、15∶8C、6∶5D、3∶5
2、如图所示,在盛盐水的烧杯中浮着一块冰,待冰溶化后发现()
A、水面下降了B、水面上升了C、水面高度不变D、条件不足,无法确定
3、甲、乙两实心球放入足够深的某种液体中平衡后,所受浮力之比为F甲:
F乙=2:
5.若甲、乙两球的密度之比ρ甲:
ρ乙=1:
2,体积之比V甲:
V乙=2:
3,则( )
A.甲、乙都沉底 B.甲漂浮,乙沉底
C.甲悬浮,乙沉底 D.甲、乙都漂浮在液面上
4、两个不同材料制成的实心球a和b,它们都漂浮在水面上时,a球有1/4的体积露出水面,b球有1/2的体积露出水面。
那么两球的密度之比()
A、2:
1B、2:
3C、3:
2D、1:
8
5、质量相等的甲、乙两实心球,它们的密度之比是3:
2,现将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,已知A、B两种液体密度之比是5:
4,则甲、乙两球受浮力之比为_。
6、一木块漂浮在水面上时,露出体积与浸入水中体积之比为2:
3,它在酒精中漂浮时,露出体积与浸入酒精中体积之比为()
A.2:
3B.1:
3C.3:
2D.无法计算
7、质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是ρ甲:
ρ乙=2:
3。
现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水对两球的浮力F甲:
F乙=6:
5,两球的密度分别是()
A.ρ甲=0.8×103千克/米3B.ρ甲=1.2×103千克/米3
C.ρ乙=1.2×103千克/米3D.ρ乙=0.8×103千克/米3
8、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(a)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(b)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4F
B.塑料球所受的浮力为F
C.塑料球的密度为2.0×103千克/米3
D.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F
9、在A、B两个完全相同的圆柱形容器内,装有等质量的水。
现将质量相等的甲、乙两个实心小球分别放入A、B两个容器中,小球均可浸没且水不会溢出容器。
已知构成甲、乙两小球物质的密度分别为ρ甲=1.5×103kg/m3,ρ乙=4.5×103kg/m3。
则下列判断中正确的是()
A.甲、乙两球受到的浮力之比F甲:
F乙=1∶2
B.放入小球后,桌面对A、B两容器的支持力之比NA:
NB=3∶1
C.放入小球前、后,A、B两容器底部受到水产生的压力增加量之比ΔFA:
ΔFB=2∶1
D.放入小球后,A、B两容器底部对甲、乙两球的支持力之比N甲:
N乙=3∶7
10、如图所示,将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙.甲容器中盛有密度为ρ1的液体,乙容器中盛有密度为ρ2的液体.现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器中液面相平.液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2.已知物体A与物体B的密度之比为2:
3,S乙等于4S甲.则下列判断正确的是()
A.pl=p2,F1>F2 B.p1<p2,12F1=F2
C.3p1=p2,6Fl=F2 D.p1>p2,F1=4F2
代数式:
一座冰山,露出水上部分的体积是V1,冰的密度为ρ1,海面的密度为ρ2,求冰山所受的重力?
1、把体积为V,密度为ρ1的实心球放到密度为ρ2的液体中,球漂浮在液面,并有体积V’露出液面,则两种物质的密度之比应是:
()
A、V’∶VB、V∶(V-V’)C、(V-V’)∶V’D、(V-V’)∶V
2、用弹簧秤称得某实心物体在空气中受到的重力为G,将此物浸没在水中,用弹簧秤称量此物时,弹簧秤的示数是F,那么此物的密度与水的密度之比为()
A、(G-F)/G;B、G/(G-F);C、G/F;D、F/G。
3、一个物体漂浮在液面上,露出液面的体积为V1,液面下的体积为V2,则物体密度与液体密度之比为()
A.V1/V2B.V2/V1C.V2/(V1+V2)D.(V1+V2)/V1
4、弹簧测力计下挂一个物体时,弹簧测力计的示数为G,把该物体浸没在甲液体中,弹簧测力计的示数为G/3,把该物体浸没在乙液体中,弹簧测力计的示数为G/4,则甲、乙液体的密度之比为。
5、(多选)一个体积为V重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态,如图所示。
圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,测力计的示数为T,则下列表达式正确的是()
A.T+F2=G+F1
B.F1-F2=ρ水gV
C.F2-F1=ρ水gV
D.F2=G+F1
6、一空心球,截面积如图所示,球的总体积为V,空心部分的体积是球总体积的1/4,当将此球投入水中时,有1/4的体积露出水面,若将球的空心部分注满水,然后使其浸没水中,静止释放后,球将()
A、上浮B、下沉C、悬浮D、漂浮
7、如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为2ρ.一个边长为a的小立方体物体,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物块的上表面与A液体上表面齐平,则物块的密度为________ρ.若在物块上端加一个大小为物块重力0、1倍的竖直向下的压力,则物块下沉的距离为_______ a.(物块始终未与水槽底部接触)
综合计算:
受力分析、列出力的关系式
1、如题图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB 为一杠杆(质量忽略不计),OA:
OB=1:
2。
A 端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg。
当铝球一半体积浸在水中,在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时,杠杆恰好在水平位置平衡。
则铝球实心部分的体积为m3 ,铝球受到的浮力为N ,铝球空心部分体积为m3。
(ρ铝=2、7×103kg/m3,g=10N /kg)
2、如图甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;物体A是质量100g的配重.如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的方向向下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm;此时,物体B所受的浮力为F浮.水在物体B底面处产生的压强为P。
g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是( )
A.P的大小为500PaB.F浮的大小为0.2N
C.物体B的密度为7g/cm3D.物体B的体积为100cm3
3、如图所示,长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,OB=2OA,木条的A端用细线连接一个底面积为20cm2重为5N的重物甲,在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0、8×103kg/m3,杠杆处于水平平衡.B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处.现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口溢出0.5N的水,杠杆重新处于水平平衡状态.(g取10N/kg)则( )
A.木块的质量为100gB.木块的体积为125m3
C.木块未放入水中前,甲对地面压力为3.4N
D.木块浸入水中10cm杠杆平衡时,甲对地面的压强为1700Pa
计算题:
单位换算和受力分析
1、将质量为0.15×10-3千克的物体A放入水中,如图所示,物体A有一半的体积浸在水中。
求
(1)物体A的体积
(2)如图所示,在物体A的上面再放一个体积是A二倍的物体B时,恰好使A、B两物体全部浸入水中,物体B所受到的重力是多大?
B物体的密度是多大?
2、一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少?
(冰=0.9×103kg/m3)
3、如图所示有一密度为0.6×103kg/m3、体积为10﹣3m3的正方体木块,用一条质量和体积可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心.细绳能承受的最大拉力为3N(g取10N/kg).
(1)当细绳松弛,对木块没有拉力时,木块浸入水中的体积为多少?
(2)向容器内注水(水不溢出)直至细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳处于断裂前一瞬间停止注水,此时木块浸入水中的体积为多少?
4、周末,小明随爸爸去郊外钓鱼时,观察到爸爸在钓鱼前要通过“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”灵敏,图中是浮标和铅坠的位置示意图.若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为11g/cm3.(取水的密度p水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)有经验的钓鱼者会使浮标体积的
露出水面,此时浮标受到的浮力是多大?
(2)小明看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠,这种铅坠受到的重力为多少?
(3)如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积是多大?
(设:
铅坠末接触池底,浮标的质量,钓线、鱼钩、鱼饵的体积及质量均不计)
5、如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块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3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
⑴求此时容器底部受到水的压强;
⑵求木块A的密度;
⑶先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
作业:
1、甲、乙两烧杯的底面积之比为3:
1,依次盛入密度之比为1:
2的液体,且液体高度之比为2:
1。
则两烧杯底面所受液体的压强比是:
()
A:
1:
3;B:
1:
2;C:
2:
1;D:
1:
1。
2、同一个正方体先后放入a、b、c三种液体中,静止时,如图所示,下列判断中正确的是()
A.物体受到的浮力FaB.液体的密度ρa<ρb<ρc
C.物体下表面受到液体的压力Fa=Fb〈Fc
D.物体下表面受到液体的压强pa3、如图所示,完全相同的两个物体M,分别在金属块甲和乙的作用下在水中处于静止状态,金属块甲用细线悬吊于物体M下,金属块乙放在物体M上,恰好使物体M浸没水中。
若金属块甲的密度大于金属块乙的密度,则( )
A.甲的重力小于乙的重力
B.甲的重力大于乙的重力
C.甲的体积只能大于乙的体积
D.甲的体积可能大于乙的体积
4、甲、乙两个实心金属球,它们的质量相同,其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3,甲球挂在甲弹簧秤下,乙球挂在乙弹簧秤下,并且让金属球全部没入水中,这时()
A、甲、乙两球所受浮力之比是2∶1B、甲、乙两球所受浮力之比是1∶2
C、甲、乙两弹簧秤示数之比是3∶9D、甲、乙两弹簧秤示数之比是11∶12
5、两个不同材料的小球,体积相同,把它们放入水中,甲球露出水面1/4,乙球露出水面1/2,则对甲、乙两球的说法中正确的是( )
A.二球浸入水中的体积之比为3:
2
B.二球受到的浮力之比为3:
2
C.二球受到的重力之比为2:
1
D.二球的密度之比为2:
1
6、某同学为探究力之间的关系做了如图6所示的实验。
台秤上的烧杯和水共重49N。
当将弹簧测力计下端吊着一个质量为2.7kg的铝块,在铝块逐渐浸入直至没入水面的过程中(不接触容器),有关弹簧测力计和台秤示数的说法,正确的是(ρ=7.8×103kg/m3,g=9.8
N/kg)()
A.弹簧测力计和台秤示数之和是75.46N
B.弹簧测力计的示数是58.8N,台秤示数是16.66N
C.弹簧测力计的示数是26.46N,台秤示数是58.8N
D.以上说法都不
正确
7、如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中.现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加了( )
A.2mg(H-a)
B.mg(H-a)
C.mg(H-a/2)
D.2mg(H-a/2)
8、(多选)将甲、乙两个完全相同的溢水杯放在水平桌面上,甲溢水杯中装满密度为ρ1的液体,乙溢水杯中装满密度为ρ2的液体。
如图9甲所示,将密度为ρ,重为G的物块A轻轻放入甲溢水杯中,物块A漂浮在液面上,并且有1/4体积露出液面,液体对甲溢水杯杯底的压强为p1。
如图9乙所示,将物块A轻轻放入乙溢水杯中,物块A沉底,物块A对乙溢水杯杯底的压力为F,液体对乙溢水杯杯底的压强为p2。
已知ρ1:
ρ2=3:
2,则下列说法中正确的是()
A.ρ1:
ρ=3:
4
B.ρ:
ρ2=9:
8
C.p1:
p2=2:
3
D.F:
G=1:
9
9、如图所示,把一木块放入水中,静止时木块有
的体积浸入水中,木块的密度为kg/m3;如果把该木块放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中,静止时,如图所示。
那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水p酒(填“大于”、“等于”、“小于”)。
9题图10题图11题图
10、如图所示,木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块的拉力是4.9牛;当木块全部浸没在水中时,绳对木块的拉力是29.4牛,则木块的质量是________。
11、一密度为0.6×103千克/米3的木块,体积为5×10-3米3,漂浮在水面上,在它上面轻轻放一小铁块A,恰好使木块全部浸没水中,如图所示。
那么木块所受到的浮力为________牛,小铁块的质量只能是________千克。
12、质量相等的甲、乙两实心球,它们的密度之比是3:
2,现将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,已知A、B两种液体密度之比是5:
4,则甲、乙两球受浮力之比为_。
13、有一个重为2牛的金属直筒,口朝上放入水中时,有2/3的体积浸没在水中。
如果在金属筒中装入100厘米3的某种液体后,再放入水中,金属筒有1/15的体积露出水面,设g=10牛/千克,则液体密度为________千克/米3。
14、一平底薄壁容器内装有3N的水,放在水平桌面上,容器与桌面的接触面积为20cm2,容器 内水面高度10cm,则水对容器底的压力是_______。
一个重为10牛的实心金属块,挂在弹簧秤下并浸入水中,当金属块体积的1/3浸入水中静止时,弹簧秤的示数为8牛,当把金属块全部浸入水中(未碰到杯底)时,弹簧秤的示数是N。
(g取10N/kg)
15、一块金属浸没在密度为ρ1的液体中称量时,弹簧测力计的示数为F1,将此金属块浸没在密度为ρ2的液体中称量时,弹簧测力计的示数为F2,求该金属块的密度。
16、木块浮于水面,露出水面的体积为24cm3,将露出水面部分去掉,又有18cm3的木块露出水面,求该木块的总体积和密度。
17、将一个圆柱体A分别竖直放在水和液体甲中,都能漂浮,并且分别有
和
的体积露出液面。
1)这两种情况下,圆柱体A下表面所受液体压强之比为多少?
2)如图,现有一个左右力臂之比为3:
1的轻质杠杆。
用细线将圆柱体A悬挂在杠杆左端并放入液体甲中,再用细线在杠杆右端悬挂一个完全相同的圆柱体B并放在水平地面上,当杠杆两端细线均被拉直且平平衡时,圆柱体A有
的体积露出液面,且该圆柱体底面所受液体压强为800Pa。
求此时圆柱体B对地面的压强为多少?