物理浮力专项训练100附答案.docx
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物理浮力专项训练100附答案
物理浮力专项训练100(附答案)
一、浮力
1.如图所示,我国第二艘航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F及其底部受到水的
压强p的变化情况是()
A.F减小,p增大B.都减小C.F增大,p减小D.都增大
【答案】B
【解析】
【分析】
航母上的舰载机群飞离后,航母自重减小,上浮一些,根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析。
【详解】
(1)∵舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,∴航母所受浮力减小。
(2)∴排开水的体积要减小,航母将上浮一些∴航母底部所处的深度减
小,又∴航母底部所受的压强将减小。
故选B
【点睛】本题综合利用了浮沉条件(漂浮条件)和液体压强的特点,要求灵活运用,难易适当。
2.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
A.FW表示冬季轮船在海水中航行时的吃水线
B.FW表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线
C.S表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线
D.W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ρ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ρ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.
3.三个相同容器里盛有密度不同的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时
位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等.下列说法正确的是()
A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力
B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同
D.丙液体的密度最小
【答案】D
【解析】由图可知,同一个小球在甲液体中处于漂浮状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.
A.根据漂浮条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自身重力,故A错误.
B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即F浮乙=G;小球在丙液体中沉底,则F浮
丙<G,因此F浮丙<F浮乙,故B错误.
C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲
>ρ物=ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三
种液体对容器底的压强为p甲>p乙>p丙,故C错误.
D.根据漂浮条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时漂浮,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故D正确为答案.
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3N
B.物体A受浮力13N
C.大圆柱体下表面受向上压力7N
D.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=1×10﹣3m3,根据阿基米德原理,物体A所受的浮力:
,根据浮力产生原因可得:
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=10N﹣8N+5N=7N。
故ABD错误,C正确为答案。
5.如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为Δp甲、Δp乙,下列判断
正确的是
A.若Δp甲>Δp乙,则F浮甲>F浮乙
B.若Δp甲>Δp乙,则m甲<m乙
C.若Δp甲<Δp乙,则ρ甲>ρ乙
D.若Δp甲<Δp乙,则G甲>G乙
【答案】A
【解析】
【分析】
已知甲、乙两个实心小球等体积,根据水对容器底部压强的增加量的大小关系利用p=ρgh
得出水的深度变化,然后得出小球浸入的体积变化;即可根据阿基米德原理判断得出小球所处的状态,根据物体的浮沉条件判断出小球的浮力和重力、密度的关系。
【详解】
A、若△p甲>△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:
△h甲>△h乙,根据V排=S△h可知:
V甲排>V乙排;根据F浮=ρgV排可知:
F浮甲>F浮乙;故A正确;
B、由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排>V乙排;则说明甲球浸没水中(悬浮或下
沉),乙球漂浮,根据物体的浮沉条件可知:
G甲≥F浮甲,G乙=F浮乙;所以m甲>m乙;故B
错误;
C、若△p甲<△p乙,由于实心小球是放入同一个圆柱形容器里的水中,根据p=ρgh可知:
△h甲<△h乙,根据V排=S△h可知:
V甲排<V乙排;由于甲、乙两个实心小球等体积,V甲排
<V乙排;则说明甲球漂浮,乙球浸没水中;根据物体的浮沉条件可知:
ρ甲<ρ水,ρ乙≥ρ水;
所以ρ甲<ρ乙;故C错误;
D、由于甲、乙两个实心小球等体积,根据G=mg=ρVg可知:
G甲<G乙;故D错误。
故选A。
6.2013年2月,中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化.监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降.此过程中,若浮标体积保持不变,则
A.浮力变大,露出海面体积变小B.浮力变小,露出海面体积变大
C.浮力不变,露出海面体积变大D.浮力不变,露出海面体积变小
【答案】D
【解析】试题分析:
因为浮标从春季至夏季始终漂浮,漂浮物浮力等于重力,浮标重力从春季至夏季不变,所以浮力大小不变;因为海水密度减小,由F浮=ρgV排可知,浮标排开海水的体积
变大,则露出海面体积变小.答案选D.
考点:
物体的浮沉条件及其应用
.将同一个鸡蛋分别放
F1和F2,盐水对容器底
7.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为部压强分别为p1和p2,则,
于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:
F1=F2;
鸡蛋悬浮在甲杯中,鸡蛋=盐水甲;鸡蛋漂浮在乙杯中,鸡蛋盐水乙;
盐水深度相同,根据液体压强公式pgh,则p1p2,
ABC.不符合题意,错误。
D.符合题意,正确。
.
8.装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面
恰好相平,如图所示.液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的
浮力分别是F甲、F乙,下列判断正确的是()
A.P甲>P乙,F甲=F乙B.P甲=P乙,F甲>F乙
C.P甲<P乙,F甲=F乙D.P甲=P乙,F甲<F乙
【答案】A
【解析】
【详解】两木块完全相同,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力;∴F甲=F乙,
由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小,故由F浮=ρ液gV排得:
ρ甲>ρ乙,
∵p=ρ液gh得,由于液面高度相同,
∴p甲>p乙.故选A.
9.两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铜m铝,铜铝,所以V铜Vv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排铜V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.
10.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了
100cm3的水,则物体(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上
B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部
D.受到1.2N的浮力
【答案】C
【解析】
【分析】判断物体的浮沉,除通过比较浮力和重力的大小进行判断外,还可以通过比较物体的密度与液体的密度的大小进行判断.
【详解】
物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N;物体受到的浮力F浮=ρ水gV排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;因为G﹥F浮,所以物体在水中会下沉直至沉在溢水杯底部.
故选C.
11.将重为4N,体积为6×10-4m3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=6NB.物体悬浮,F浮=4N
C.物体漂浮,F浮=4ND.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=6×10-4m3,所以根据G=mgρ=Vg,可得物体的密度是:
ρ=G/vg=4N/6×10-4m3×10N/kg=0.67×3k1g0/m3,即ρ<ρ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。
12.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(ρ
酒精=0.8×103kg/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
的重力:
G=F浮水=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×1×10-5m3=0.1N,溢出水的质量G0.1N
m===0.01kg=10g,即大于8g。
g10N/kg
故选:
A。
13.将重为4.5N、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5NB.悬浮浮力大小为4.5N
C.漂浮浮力大小为4.5ND.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.故选:
C.
14.将甲、乙两种实心物体放入水中,出现如图情形,由此推断它们的密度关系是
A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲<ρ乙C.ρ甲=ρ乙D.以上说法都不对
【答案】B
【解析】
【详解】由图知道,甲物体漂浮在水中,乙在水中沉底,因为当物体的密度小于液体的密度时漂浮,物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入底部,所以,甲的密度小于水的密度,乙的密度大于水的密度,即B正确,故选B。
15.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲
乙),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同.容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸
没在液体中(ρC<ρA<ρB).当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为△P甲和△P乙,则下列关系正确的是()
【解析】
C时相比,甲液面ρC<ρA<ρB,所以
【详解】
容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体
上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断时,因为
C漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有
放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为
△h乙=-=
△h=-=
由于ρC<ρA<ρB,故,同时S甲
较.故答案选D。
16.如图所示,将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4cm,g取10N/kg,则
A.木块受到的浮力为4NB.使木块完全浸没需要施加4N向下的压力C.木块的密度是0.4g/cm3D.木块底部受到水向上的压强为103Pa
【答案】B
【解析】【分析】
求出木块浸入水中的体积,即为排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算浮力大小;
使木块完全浸没受到的力等于木块露出部分在水中受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排计
(1)
(2)算;
木块漂浮所受浮力等于重力,利用重力公式求出质量,然后利用密度公式求其密度;
求出木块底部距离水面的高度,然后利用液体压强公式求解.
(3)
V排=10cm×10cm×(10-4cm)=600cm3
(4)【详解】
A.木块排开水的体积(即浸入水中的体积)为:
=6×10-4m3
木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×130kg/m3×10N/kg×6×-4m103=6N,故A错误;B.使木块完全浸没还需要的力:
F=F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1×0.1×0.04)m3=4N,故B正确;C.根据浮沉条件得,G物=F浮=6N,
球在水中静止时的状态有下面几种情况:
(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×24/×3=/56ρ水,故选C。
18.如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,杯内水中漂浮着一冰块.若冰熔化前后
解析】【详解】
根据阿基米德原理:
F浮=G排,由于冰块漂浮,故有F浮=G冰,所以G冰=G排水;即冰块熔化后水的体积与原来冰排开的水的体积相同,所以水面高度h不变,根据液体压强的公式:
p=ρgh可得水对杯底的压强不变,即:
p1=p2.
A.p1<p2与分析不相符;
B.p1>p2与分析不相符;C.p1=p2与分析相符;D.无法确定与分析不相符.
19.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系:
F甲<F乙<F丙
B.三个容器对桌面的压强关系:
p甲<p乙<P丙C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变【答案】C
【解析】【分析】
液体压强和压力、物体的浮沉条件
【详解】
A.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:
p=ρgh可知,水对三个容器底部的压强p甲=p乙=p丙,由于压强与容器底面积都相同,水对容器底的压力:
F=pS,则
水对容器底的压力:
F甲=F乙=F丙,故选项A错误;
B.三个相同的容器内水面高度相同,这说明小球和物块排开水的体积,与甲容器中多出部分水的体积相同;即对于乙容器G水=G水′G+排,由于小球漂浮在水中,所以F浮=G球,由阿基米德原理可知,所以G球=G排;甲容器对于桌面的压力F乙=G水+G杯,乙容器对桌面的压力F甲=G水′G+球+G杯=G水′G+排+G杯,因为G水=G水′+G排,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力,即三个容器对桌面的压力F相等.故选项B错误;
C.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于木块的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故选项C正确;
D.因为物块悬浮在丙容器中,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮=ρgV排
可知,物块受到的浮力变小,物块会下沉,故选项D错误.
20.如图所示,将三个完全相同的鸡蛋分别放入盛有不同液体的烧杯中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,在丙杯中漂浮,且各杯中液体深度相同。
则下列判断正确的是
A.三种液体的密度关系为:
ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.鸡蛋排开三种液体的质量关系为:
m甲>m乙=m丙
C.鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:
F甲<F乙=F丙
D.三种液体对容器底部的压强关系为:
p甲=p乙>p丙
【答案】C
【解析】
【详解】
A、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以,故A错误;
B、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,则排开液体的质量小于鸡蛋的质量;乙悬浮,丙中漂浮,则乙、丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,即乙丙排开液体的质量等于鸡蛋的质量,所以,故B错误;
C、由B知,甲受到的浮力小于重力,乙丙受到的浮力等于重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:
,故C正确;
D、三种液体的深度相同,丙的密度最大,甲的密度最小,根据得,三种液体对容
器底的压强关系是:
,故D错误。
故选:
C。
【点睛】
本题综合考查了物体浮沉条件的应用及液体压强大小的判断,解决此题的关键是掌握物体浮沉情况物体重力与浮力的关系、物体密度与液体密度的关系。
21.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。
两种情况相比,下列判断正确的是
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较大
【答案】A
【解析】
A.同一木块,在甲中悬浮,在乙中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力都等于重,所以浮力相等,故A正确,B错误;
C.根据可知,在乙液体中较小,所以乙液体密度大,液面又是相平的,根
据可知,乙液体密度大,所以对容器底部的压强大,故C错误;
D.乙液体密度大,甲液体密度小,根据可知,甲容器中液体和容器的总重小于乙容器中液体和容器的总重,根据可知,乙液体的容器对桌面的压强较大,故D错
误。
选A。
22.在水平地面上放置两个完全相同的圆柱形容器A、B,分别装入一定量水后,再将两个
质量相同、体积不同的小球分别放入水中.当小球静止时,两容器内水面恰好相平,如图所示,关于两容器内水的质量mA、mB和放入小球后两容器对地面的压强pA、pB,下列判
断中正确的是
C.mA=mBpA=pBD.mA=mBpA>pB
【答案】C
【解析】
由图可知,A、B容器中小球都处于漂浮状态,所以浮力等于小球的重力,小球质量相等,因而重力相等,浮力相等,两球排开水的质量相等,小球静止时,两容器内水面恰好相平,故两容器中水的质量相等;两容器对地面的压力等于容器和水及球的总重力,AB两容
器重力、水的重力相同、小球的重力都相同,即总重力相同,两容器底面积相同,故对地面的压强相同,故C正确,ABD错误.
23.水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器,现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是
A.两小球受到的浮力相等B.乙容器中小球的密度较大
C.甲容器底部受到的水的压强大D.两容器底部对水平桌面的压力相等
【答案】D
【解析】
【分析】两个物体放入水中后,一个漂浮,一个悬浮,所以两个物体的密度不同,而后据:
(1)漂浮和悬浮的条件判断即可;
(2)据密度的公式分析判断即可;
(3)据液体内部压强的特点分析判断即可;
(4)据FG分析即可。
【详解】
A、已知两个小球的体积相同,由图可知,甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积,根据公式F浮水gV排可知,甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球
所受的浮力,A错误;
B、两个小球放入水中后,乙容器中小球漂浮,即乙容器中小球的密度小于水的密度,甲容器中小球悬浮,说明甲容器中小球的密度等于水的密度,所以甲容器中小球的密度较大,B错误;
C、由于甲、乙两容器中水的深度相同,根据公式ppgh可知,两容器底所受水的压强
相同,C错误;
D、由阿基米德原理可知,小球排开水的重力等于自身的浮力,再根据漂浮和悬浮条件可知,小球所受的浮力等于自身的重力,所以两个小球排开水的重力恰好等于自身的重力,
因此两容器的总重力相同,即甲、乙容器对水平桌面的压力相等,D正确;故选:
D。
【点睛】该题考查了浮力的判断、液体压强的计算、密度与浮沉条件的关系等知识点,是一道综合题。
24.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮
在水面上(图中细线重力及体积均不计)。
设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的
B.F甲=F乙p甲=p乙
C.F甲=F乙p甲<p乙
D.F甲>F乙p甲>p乙
【答案】B
【解析】
试题分析:
(1)由于甲、乙两图中,物体都处于漂浮状态,要比较F甲、F乙的大小,可利
用物体的浮沉条件进行判断.
(2)容器底受到的水的压强和水的深度有关,由于容器底面积一定,当物体排开水的体积越大时,液面就越高,容器底受到的压强就越大.
把A和容器看作一个整体,即A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;
因为两中情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得