一、初中物理浮力类问题1.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,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。
液体对两个物体下底面的压强分别是p 甲、p 乙,容器对水平桌面的压力分别是F 甲、F 乙。
下列判断正确的是( )A .p p <甲乙 F F =甲乙B .>p p 甲乙 F F <甲乙C .p p <甲乙 F F 甲乙>D .>p p 甲乙 F F 甲乙>【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即F FG ==浮甲浮乙物又根据压强与浮力关系,可知F p S =浮甲甲底 F p S p S =-浮乙乙顶乙底则p S p S p S =-乙顶甲底乙底即0p p p =->乙顶乙底甲底故p p <甲乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式F gV ρ=浸浮液可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为()F G G G G G g hS V ρ=++=++-甲甲甲浸物甲液物容容容 ()F G G G G G g hS V ρ=++=++-乙乙乙浸物乙液物容容容由于F gVG ρ==甲甲浸浮甲物 F gV G ρ==乙乙浸浮乙物则F G ghS ρ=+甲甲容容F G ghS ρ=+乙乙容容因为ρρ甲乙>,则F F 甲乙>故选C 。
2.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,小球所受浮力分别为F 甲和F 乙,下列判断正确的是( )A .F F =甲乙B .ρρ甲乙>C .p p =甲乙D .F F <甲乙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AD .由图可知,小球在甲中漂浮,则F 甲=G ,在乙中下沉,则F 乙<G ,又因为两球完全相同,所以F 甲>F 乙,故AD 错误;B .由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B 正确;C .烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m =ρV 和G =mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据Fp S=可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p 甲>p 乙,故C 错误。
故选B 。
3.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )A .乙瓶可能悬浮B .两瓶受到的浮力相等C .甲瓶内气体的压强较大D .乙瓶内气体密度较大【答案】D 【解析】 【详解】AB .已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB 不符合题意;CD .由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
4.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( ) A .2牛 B .4牛C .6牛D .8牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为8N 6N 2N F G F =-=-=测浮根据阿基米德原理1F gV ρ=浮水可知,排开水的体积为1F V gρ=浮水若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213V V =,此时它受到水的浮力为'21336N F gV g V F ρρ==⋅==浮水水浮测力计的示数为''8N 6N 2N F G F =-=-=测浮故选A .5.将体积相同的A 、B 两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A 球漂浮,B 球沉底,若两球所受浮力的大小关系为A B F F >,则不能得到的结论是( )A .B ρρ<乙 B .A B ρρ>C .ρρ甲乙>D .A ρρ<甲【答案】B 【解析】 【详解】根据物体的沉浮条件,由图甲知,A 球小漂浮在甲液体中,则A ρρ<甲故D 不符合题意,由乙图知,B 球在乙液体中沉底,则B 乙ρρ>故A 不符合题意;已知A B F F >即甲乙A 排B 排gV gV ρρ>已知A B V V =A 球漂浮,B 球沉底,则V V <A 排B 排所以ρρ甲乙>故C 不符合题意;因A ρρ<甲,B 乙ρρ>且ρρ甲乙>由上述关系不能得出A B ρρ>故B 符合题意。
故选B 。
6.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。
现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。
则( )A .甲烧杯中物块受到浮力较小B .甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等C .向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大D .向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小 【答案】A 【解析】 【分析】【详解】A .物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。
在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A 正确;B .物体在甲中下沉ρρ<甲物在乙中漂浮ρρ>乙物则ρρ>乙甲两杯中液面恰好相平,由p =ρgh 可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B 错误; C .若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度.大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故C 错误;D .在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。
向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。
当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。
物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。
故物体受到的浮力先不变后减小,故D 错误。
7.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是()A.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5NB.物体A的密度为3.2×103kg/m3C.实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3ND.实验乙中,物体A受到的拉力为10N【答案】C【解析】【详解】B.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,由F浮=G﹣F拉可得,F浮=ρ盐水g V排,物体A全部浸没,所以V排等于V物,则:ρ盐水gV排=G﹣F拉,V排=V物=G Fgρ-拉盐水,将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:V排=V物=1×10﹣4m3,物体A的质量:m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,物体A的密度ρ=mV物=430.4kg110m-⨯=4×103kg/m3故B错误;D.物体A在水中受到的浮力:F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,在乙中物体A受到的拉力:F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3NA.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误;C.由甲、丙中可知:F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力F支=G﹣F浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力等于0.3N,故C正确。
8.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。
则下列分析正确的是()A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小B.硫酸铜溶液中ρ甲密度最大C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力D.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等【答案】B【解析】【分析】【详解】A.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F甲=F乙>F丙故A错误;B.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于ρ甲;当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大,故B正确;C.血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误;D.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知ρ甲>ρ乙>ρ丙由图知液面相平,由公式p=ρgh 可得p 甲>p 乙>p 丙故D 错误。
故选B 。
9.小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。
比较前后两种情况,下列说法正确的是( )A .橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B .橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C .橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D .橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A 错误;BC .漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B 正确,C 错误;D .沉底时和漂浮时受到的浮力不等,所以排开水的体积也不等,故D 错误。