物理浮力练习题含答案及解析一、浮力1.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙 =3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F 甲:F 乙=4:5,则乙球的密度为 ( )A .23ρ水 B .54ρ水 C .56ρ水 D .45ρ水 【答案】C【解析】根据题意知道,m 甲=m 乙,ρ甲:ρ乙=3:2,由ρ=m/V 知道, V 甲:V 乙=2:3;当两球在水中静止时的状态有下面几种情况:(1)甲乙都下沉:则排开水的体积之比等于V 甲:V 乙=2:3,由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比,应是2:3,故不符合题意;(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×2 /4×3=5/6ρ水,故选C 。
2.如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验,实验中弹簧测力计的示数分别为F 1、F 2、F 3、F 4,下列等式正确的是A .F 浮=F 2–F 1B .F 浮=F 4–F 3C .F 浮=F 2–F 3D .F 浮=F 2–F 4【答案】C 【解析】如图所示探究“浮力大小”的实验,F 2为物体在空气中时,测力计的示数,即物体的重; F 3为物体浸没在水中时,测力计的示数,根据称重法测浮力的原理,23F F F 浮-=,故C 正确;图中,F 4为排出的水加上空桶的重,F 1为空桶的重,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,所以41F F F =浮-,故ABD 都不正确. 选C .3.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.同一只鸡蛋先后放入两杯中,在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.可以肯定的是A.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙B.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙,F甲<F乙【答案】B【解析】【详解】因为鸡蛋在甲盐水中悬浮,所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度,即ρ甲=ρ鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即ρ乙>ρ鸡蛋,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲中悬浮,则鸡蛋受到甲盐水的浮力:F甲=G鸡蛋,鸡蛋在乙中漂浮,则鸡蛋受到乙盐水的浮力:F乙=G鸡蛋,所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等,即F甲=F乙.4.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底.则下列判断中正确的是A.它们的体积关系是:V a<V b=V cB.它们的重力关系是:G a=G b>G cC.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρcD.它们所受的浮力关系是:F a=F b=F c【答案】C【解析】【分析】(1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系;(2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮.【详解】(1)由图可知,a漂浮,b悬浮,则V排a<V a,V排b=V b,因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以F a=G a,F b=G b;因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力F a=F b;因为F浮=ρgV排,所以V排a=V排b,所以V a>V b,由题干可知:V b=V c,所以V a>V b=V c,故A错误;(2)因为b悬浮,c沉入底部,所以F b=G b,F c<G c;因为b与c体积相同,所以根据F浮=ρgV排可知:F b=F c,所以G b<G c;则G a=G b<G c,故B错误;(3)因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知:ρa<ρb<ρc,故C错误;(4)由上分析可知:浮力F a=F b=F c,故D正确.故选D.5.弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h 变化关系的图象,则下列说法中正确的是A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N【答案】C【解析】由图象知道,当物体完全浸没时,G=9N,当完全浸没时拉力F=5N,所以浮力为F浮 =G-F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;由F浮 =ρ液gV排得,V=V排=F浮/ρ水g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3,故A错误;物体的质量m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg;所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10−4m3=2.25×103 kg/m3,故C正确;物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4N,故D错误,故选C.6.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器的底部所受的水的压强相比较,正确的是()A.p甲>p乙>p丙B.p甲=p乙>p丙C.p甲<p乙<p丙D.p甲<p乙=p丙【答案】B【解析】【详解】由图可知,木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,所以A、B两物体受到的浮力F甲AB=G A+G B,F乙AB=G A+G B,F丙AB=G A+F B浮,因为金属块B在水中会下沉,所以,G B>F B浮,所以F甲AB=F乙AB>F丙AB;根据阿基米德原理可知V排=Fg浮水,则V甲AB=V乙AB>V丙AB,则水面上升的高度关系为:h甲升=h乙升>h丙升在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,故待A、B静止时,水面高度的大小关系为:h甲=h乙>h丙,根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为:p甲=p乙>p丙,故B符合题意,ACD不符合题意.7.某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误..的是()A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定【答案】B【解析】A. 当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A 正确;B. 现在潜艇模型处于悬浮,向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮,故B 错误,符合题意;C. 向外拉注射器活塞,试管内水增加,潜艇可能下沉,故C 正确,不符合题意;D. 试管左轻、右重,为了保持试管稳定,潜艇模型的试管上绕些铁丝,故D 正确,但不符合题意;8.两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 m =铜铝,ρρ>铜铝,所以V V v <铜铝,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 V <排铜排铝,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.9.把体积为2×10﹣3m 3、重为12N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取10N/kg )( ) A .漂浮,F 浮=20N B .漂浮,F 浮=12N C .沉底,F 浮=20N D .沉底,F 浮=12N【答案】B 【解析】 【详解】由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2×10﹣3m 3=20N >12N ,根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上; 根据漂浮的条件知:受到的浮力F 浮′=G =12N .10.把一个体积为100cm 3,质量为60g 的物体放入水中.物体静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A .1N 100cm 3 B .0.6N 60cm 3 C .0.6N 40cm 3 D .0.5N 50cm 3【答案】B 【解析】 【分析】在此题的计算与判断中,既用到了阿基米德原理,又要利用浮沉条件. 【详解】 物体的密度:33600.6/100m g g cm V cm物ρ===; 因为ρρ物水<,所以物体静止时在水中漂浮,则物体在水中受到的浮力:0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===⨯=浮;又因为F gV ρ=浮水排,所以物体浸入水的体积:533330.661060110/10/F NV V m cm g kg m N kgρ-====⨯=⨯⨯浮浸排水.11.在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验.测量时弹簧测力计的示数分别是F 1、F 2、F 3和F 4.其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是( )A .F l >F 3>F 4>F 2B .F 1﹣F 3=F 4﹣F 2C .F 1+F 2=F 3+F 4D .F 1﹣F 2=F 3﹣F 4 【答案】B【解析】由称重法知道,物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数,即F 浮=F 1-F 3;由图知道水桶和排出的水的重力,还知道空桶的重力,所以排开水的重力为:G 排=F 4 -F 2;由阿基米德原理知道F 浮=G 排,所以F 1 -F 3 =F 4 -F 2,也就可是B 符合阿基米德原理的等量关系,故选B 。