浮力专题练习超好.docx
《浮力专题练习超好.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浮力专题练习超好.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
浮力专题练习超好
A卷
一、判明浮沉状况、正确选用方法
例1体积为100厘米3的铝块分别放在水中和水银中,静止时铝块所受浮力各多大?
在水中时,用弹簧秤测铝块重的读数应是多少?
(0.98牛,2.65牛1.67牛)
针对练习
1、(2008·江门市)把重5N、密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中.当物体静止时,物体处于______状态(填“漂浮"、“悬浮”或“沉在水底"),物体所受的浮力是______N,物体排开的水重是______N。
2、把质量为150克的物体,轻轻放进足够大的盛满水的容器中,后溢出70克水,则物体在水中将()
A.漂浮B.悬浮C.沉在底部D.无法判断
3、将一个蜡块(
蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(
盐水>
水>
蜡>
酒精)
4、体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(
酒=0.8×103kg/m3)
5(北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比
A∶
B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(
酒精=0.8×103kg/m3) ( )
A.1∶1 B.8∶5 C.2
A∶
水 D.2
酒精∶
B
6、一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有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/m3
B.
漂浮,0.95×103kg/m3
C.
下沉,1.2×103kg/m3
D.
漂浮,0.90×103kg/m3
7、质量相等的两个均匀实心球甲和乙,它们的密度之比ρ甲:
ρ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).
二、称重法+阿基米德原理的应用
(1)求浮力问题
例1:
一个铁块挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计的示数为2.6N,将铁块的一半浸在水中,弹簧测力计的示数为2.0N,若铁块完全浸没在水中弹簧测力计的示数是多少?
练习1.(多选)用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N(如图甲所示)。
将体积为10cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4N(如图乙所示)。
若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图丙所示),弹簧测力计的示数为T2。
则()
A.浸没水中的物体A所受浮力为0.1N B.浸没水中的物体A所受浮力为0.4N
C.弹簧测力计的示数T2为5.5N D.弹簧测力计的示数T2为5.1N
(2)求液体或浮体的密度问题
例2:
在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N,求该石块的密度;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,求这种液体的密度
练习1重量为15.8N的金属块浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为13.8N,g=10N/kg。
求:
(1)金属块浸没在水中时所受的浮力;
(2)金属块的体积;(3)金属块的密度。
练习2如图9-60所示,用手提住弹簧测力计(图中手未画出),下面吊着一个金属块.当金属块未接触容器中的水时(如图a),弹簧测力计的示数为5N;当金属块全部浸入水中时(如图c),弹簧测力计的示数为3N.(g取10N/kg)
(1)求金属块全部浸入水中时受到的浮力;
(2)求金属块的体积和密度;
(3)在使金属块由图(b)位置渐渐浸入水中至图(c)位置的过程中,试分析水对容器底部压力的变化情况
练习3(连云港市)李静同学进行了如图所示的实验:
她先测量出容器中水深为20cm,然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中(完全浸没时水不会溢出)。
实验过程中,她记下弹簧测力计的示数F,并测量出对应情况下容器中水的深度h,实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
F/N
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
1.0
1.0
h/cm
20.0
20.5
21.0
21.5
22.0
22.5
22.5
22.5
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
⑴在物块未浸入水中时,水对容器底部的压强为多少?
⑵在物块完全浸入水中时,其受到的浮力为多大?
⑶求物块的密度。
练习4(07镇江)小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律,设计了如图所示的实验,他将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始他将合金块A浸没在装有水的容器中,容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口,实验时,打开阀门B缓慢放水,放到弹簧测力计的读数不再变化时,立即关闭阀门B,在此过程中金属块始终不与容器底部接触,读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N,g取10N/kg.
求:
(1)在原图上作出关闭阀门B后水面的大致位置.
(2)合金块A受到的重力.
(3)合金块A受到的最大浮力.
(4)合金块A的密度.
三、平衡法+阿基米德原理的应用
例题:
人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下。
事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角”,那么这露出的“一角”到底占冰山大小的多少呢?
请你用物理知识通过计算和简要文字具体说明。
(1)求载物问题
若浮体自重为G自,所载物重为G载,当浮体漂浮或悬浮时:
由平衡法得:
F浮=G自+G载
例1:
若用内充氦气,体积为10m3的气球来悬挂标语。
已知气球皮重20N,空气密度为1.29kg/m3,氦气密度是0.18kg/m3。
该气球能吊起多重的标语?
(88.8N)
例2:
参加演习的某艘军舰排水量为3000t.请你回答以下问题(海水的密度视为水的密度):
(1)当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少?
(3×107N)
(2)卸下一批装备后,这艘军舰排开水的体积减少了50m3,那么卸下的这批装备的质量是多少kg?
(5×104kg)
练习1:
有一只气球,体积为400m3,本身重为1000N,内充密度为0.8kg/m3的气体,问:
这只气球最多可载多重的物体?
(ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg)
练习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.
练习3:
一艘轮船满载时的排水量为2.4×107kg,船的自重是8×107N,它能装______N的货物;当它满载货物在河面上航行时,浮力是______N;浸入水中的体积是______m3。
练习4:
一名飞行爱好者自制飞行器,该飞行器利用150个大小相等的氦气球所受的浮力牵引上升,驾驶者和飞行器所有装置的总质量为270kg(包括氦气质量),飞行器在空中匀速上升时,150个氦气球受到的浮力是多大?
每个氦
气球的体积是多大?
(g取10N/kg,ρ空气=1.29kg/m3,忽略阻力及所载物体受到的浮力)
(2)求液体或浮体的密度问题
在浮力问题中,常常根据浮体的漂浮状况求解浮体自身的密度或液体的密度。
例1:
将一木块放在水中时有2/5的体积露出水面,将该木块放在另一种液体中时有1/4的体积露出液面。
求
(1)木块的密度;
(2)液体的密度。
(0.6×103kg/m3,0.8×103kg/m3)
例2:
某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置.它的底部较重,可以竖直漂浮在水而,总质量为0.21kg,底面积为3×10-3m2,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图1.请解答下列问题(g取10N/kg)
(1)不放物体时,该装置所受的浮力是多大?
(2)如图2所示,在该装装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块A,它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时,该装置受到的浮力是多大?
与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?
物块A的密度是多少?
例3:
一个木块放在水中,静止时有一半露出上面,则:
(1)放入酒精里应有全部体积的多少露出酒精以外?
(2)如果放入另一种液体中,浸入液体的体积为全部体积的1/3,这种液体的密度又是多少?
ρ酒精=0.8×103kg/m3
练习1:
一木块浮于足够高的圆挂形盛水容器中,它浸入水中部分的体积是75cm3,在水面上的部分是25cm3。
求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度。
练习2:
把一个边长为0.1m的正方体木块放入水中,然后其上表面放一块底面积为2.5×10-3m2的小柱体,静止时,方木块刚好能全部浸入水中,如图甲;现把小柱体拿走,方木块上浮,静止时有1/5的体积露出水面,如图乙.
求:
①木块的密度;②小柱体放在木块上面时对木块的压强.
练习3:
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
B卷
一、“状态法”速判液面升与降
若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态,而无沉体出现,则液面不变;若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;
若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高.
说明:
变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.
例1:
装载有许多石块的小船漂浮在一水池中,若将船中所装石块抛入池水中,水池的水面是上升还是下降?
解:
根据阿基米德原理可知,在同一液体中,物体所受浮力跟排开液体的体积成正比。
在抛石块之前,船和石块整体均浮于水面,所以水的浮力等于船和石块的总重。
石块抛入水中后,船虽浮于水面,但石块已沉入水底,石块所受浮力必小于石块重。
因此,船和石块所受浮力小于船和石块的总重。
由于浮力变小了,故排开水的体积必定减小,所以水面会下降。
例2:
一个小盒,里面装着一个实心铁球A、一个密度小于水的木球B、一个和水的密度相同的物体C,小盒漂浮在水槽中的水面上,如果只将A、或B、或C中的某一个物体拿出,放到小盒外的水中,水槽中水面高度会如何变化?
例3:
有三个实心小球甲、乙、丙,甲球在水中悬浮,乙球在水中下沉,丙球漂浮在水面上.现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中(如图1所示),下列判断正确的是()
A.只将小球甲从盒中取出放入水中后,容器中水面高度不变
B.只将小球乙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度下降
C.只将小球丙从盒中取出放入水中后,容器中水面高度上升
D.将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面下降
例4:
如图所示,在一较大容器的水面上放一木块,木块上面放一个体积为1dm3、重7.84N的物体,此时木块漂浮.如果将物体从木块上拿下并放入水中,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
例5:
如图所示,在盛水的缸底有一个实心铁球,水面上漂浮着一个脸盆.若将铁球捞出放入盆中,盆仍漂浮在水面上,则缸底所受水的压强( )
A.变大B.变小C.不变D.无法判断
练习1:
初中物理中浮力方面的液面变化类题:
1、一块冰漂浮在容器的水面上,冰块中含有一块小木块,当冰完全熔化后,容器中的水面如何变化?
2、一块冰漂浮在容器的水面上,冰块中含有一定质量的煤油,当冰完全熔化后容器中的液面如何变化?
3、一块冰漂浮在容器的水面上,冰块中含有一定质量的盐水,当冰完全熔化后,容器中的水面如何变化?
4、一块冰漂浮在容器的水面上,冰块中含有一定质量的气体(空气、氢气、二氧化碳),当冰完全熔化后,容器中的水面如何变化?
练习2:
一块冰浮于水面上,那么当冰熔化过程中,其水面将_______(选填“升高”、“降低”、“不变”)
练习3:
冰或冰块中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰熔化后水的液面将______,冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰熔化后水的液面将______。
(选填同上)
练习4:
有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103kg/m3,浓盐水密度是1.1×103kg/m3)如果冰块全部熔解后,液面将[ ]
A、不变B、上升C、下降D、无法判断
二、求空心问题
例1、一空心铜球,质量为89g,将其浸没在水中时,恰好悬浮,则铜球空心部分体积为多少?
(ρ铜=8.9×103kg/m3)
针对练习
1.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8.9×10
kg/m
,g取10N/kg。
求:
(1)空心铜球的重力;
(2)铜球空心部分的体积。
2、(广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)
3、在空气中用弹簧秤称得一金属球重14.7牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为4.9牛.已知该金属的密度是2.0×103kg/m3,这个金属球是空心的还是实心的?
如果是空心的,则空心部分的体积多大?
4、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
5、如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时,小球漂浮;当把它放入乙液体中时,小球悬浮。
则下列判断不正确的是
A.球在甲、乙两种液体中受到的得力相等
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.该材料的密度一定大于乙液体的密度
D.该材料的密度一定小于甲液体的密度
三、台秤问题
例1:
如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。
则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是()
A、甲变小,乙不变B、甲变大,乙不变
C、甲不变,乙变大D、甲变小,乙变大
练习1:
P、Q的示数分别如图8(a)所示,则在图8(b)中,P、Q的示数分别是()
(A)2.ON、1.0N(B)1.9N、1.1N
(C)2.1N、1.1N(D)2.0N、1.1N
练习2:
如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
练习3:
如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中,剪掉细线以后,木块上浮至静止,下列说法正确的是( )
A.剪断细线前,木块所受的浮力等于木块的重力
B.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和
C.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量
D.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量
练习4:
小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。
将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。
在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
四、提升训练
1.(北京市中考试题)如图1—5—6(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为0.6N.将细绳剪断,木块上浮,静止时有
的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取10N/kg)
2.如图1—5—14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:
(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?
(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?
思考:
冰放在密度小于冰的液体中,静止后处于什么状态,熔化后,液面又如何变化?
3.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块.若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2,杯底对桌面的压强分别为P3、P4,已知ρ水>ρ冰块,则下列关系式中正确的是( )
A.p1<p2<p3<p4B.p1>p2>p3>p4
C.p1=p2、p3=p4,且p1=p3D.p1=p2、p3=p4,且p1<p3
4.(2014四川南充)如图所示,形状相同的甲、乙两个烧杯中,装有相同质量的水,再将质量相等的两个实心小球a和b(ρa<ρ水<ρb)、分别放入甲、乙两杯中(水未溢出),小球a和b受到的浮力分别是Fa和Fb,甲、乙两个烧杯底部受到水的压强分别是p甲和p乙,则下列关系式正确的是( )
A.Fa>Fb p甲<p乙B.Fa>Fb p甲>p乙
C.Fa=Fb p甲=p乙D.Fa<Fb p甲<p乙
5.由同种物质做成的实心正方体,放在水中后有1/3部分露出水面,现将露出水面的部分切去,则剩余的部分( )
A.将有部分露出水面B.将悬浮在水中
C.将下沉入水底D.将有1/2部分露出水面