1、(物理)初中物理浮力专题训练答案含解析一、浮力1小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )ABCD【答案】D【解析】【详解】开始加入清水时,鸡蛋会缓慢下沉,浸入水中的体积逐渐增大,但还是漂浮状态,所以浮力不变;全部进入水中后,继续加清水,鸡蛋排开水的体积不变,但液体密度减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,但不会减小为0,所以D图是正确的2下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是 ( )A飞机获得升力起飞流体压强与流速的关系B热气球升空大气压与温度的关系C水下潜水艇能够上浮液体压强与深度的关系
2、D航空母舰漂浮在海面浮力与液体密度的关系【答案】A【解析】【详解】A飞机飞行时获得升力,是因为飞机的机翼的特殊形状,使下方空气流速小,压强大,获得升力,故A正确;B热气球浸在空气中时,浮力大于氢气球自身的重力,从而升空,故B错误;C水下潜水艇能够上浮,是因为浮力大于潜水艇的重力,故C错误;D航空母舰漂浮在海面是由于此时的浮力等于自身的重力,故D错误;3小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度与深度h关系的图象中,可能正确的是( )ABCD【答
3、案】D【解析】【分析】密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;根据阿基米德原理F浮=液gV排=液gSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系【详解】同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F浮=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故AB错误;由阿基米德原理F浮=液gV排得,g是定值,h的乘积为定值,所以、h的关系呈现反比例函数图象,故C错误,D正确4如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为甲、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
4、漂浮状态,所受浮力为F乙可以肯定的是A甲乙,F甲=F乙B甲乙,F甲=F乙C甲乙,F甲F乙D甲乙,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,即甲鸡蛋,鸡蛋在乙盐水中漂浮,则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度,即乙鸡蛋,所以甲乙 B甲 乙 C甲 =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(酒
5、精0.8103kg/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A大于8gB小于8gC等于8gD都相同【答案】A【解析】【详解】若原来盛满酒精,铁球在酒精中受到的浮力:F浮酒精=G排酒精=m排酒精g=0.008kg10N/kg=0.08N,金属块的体积:V=1105m3,将该铁球放人盛满水的杯中时,溢出水的重力:G=F浮水=水gV=1000kg/m310N/kg1105m3=0.1N,溢出水的质量m=0.01kg=10g,即大于8g。故选:A。16如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2c
6、m,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是( )A液体的密度是0.8103Kg/m3B木块的密度为0.6g/cm3C木块受到的浮力是6ND使木块完全浸没需要4N向下的压力【答案】D【解析】【详解】A根据公式p=gh可得液体密度:液=0.8103kg/m3;故A正确;B木块静止时,有的体积露出液面,则V排=(1)V木=V木,根据漂浮条件可得:F浮=G木,即:液gV排=木gV木,所以,木=液=液=0.8103kg/m30.6g/cm3;故B正确;C木块的体积V木=L=(10cm)3=1000cm3=1103m3,木块的重力G木=m木g=木gV木=0.6103k
7、g/m310N/kg1103m3=6N;则F浮=G木=6N;故C正确;D木块完全浸没浮力F浮=液gV木=0.8103kg/m310N/kg1103m3=8N;则压力F=F浮G木=8N6N=2N;故D错误;故应选D17如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将A升高B降低C不变D无法确定【答案】B【解析】【详解】石头在船上,船和石头受到的浮力:,石块放入水中后,船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石,由于船漂浮:,石头沉入水底:,由可得:,即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船
8、上的石头投入水中,池内水位下降。故ACD项不符合题意,B项符合题意;故选B。18如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度液关系的图像是A B C D【答案】C【解析】开始浮力小于重力时,鸡蛋是完全浸没的,排开液体的体积不变,当盐水密度增大时,由F浮=液gV排,受到的浮力在变大;当浮力与重力相等时,鸡蛋处于悬浮状态;若浮力再增大,鸡蛋会上浮,最后漂浮在水面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化故浮力先增大后不变,ABD错误,C正确故选C19质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比
9、甲: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水 B水 C水 D水【答案】C【解析】根据题意知道,m甲=m乙,甲:乙=3:2,由=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
10、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=水V甲g,乙受到的浮力F乙=m乙g=乙V乙 g;因为F甲:F乙=4:5,即水V甲g:乙V乙 g=4:5,乙=5水V甲 /4V乙=5水2 /43=5/6水,故选C。20甲、乙两球放在液体中静止,甲球在水面以上和水下部分的体积比为1:4,如图所示,则下列说法正确的是A若甲、乙体积相同,因为甲球漂浮,乙球悬浮,所以F浮甲F浮乙B若甲、乙体积相同,G甲=3/4G乙C若甲、乙休积相同、均为实心,则甲、乙
11、由不同物质构成,甲:乙:液=4:5:5D若甲、乙质量相等,则甲的体积较大,若由同种物质构成,则甲一定是空心的,且空心部分体积为甲球体积的1/5,乙可能是实心【答案】C【解析】【详解】A若甲、乙体积相同,由题意知甲排开水的体积小于乙排开水的体积,根据可知,F浮甲F浮乙,故A错误不符合题意;B若甲、乙体积相同,甲球漂浮,则:,乙球悬浮,则:G乙=F浮乙=水V排乙g=水Vg;综合两式:。故B错误不符合题意;C乙球悬浮,根据浮沉条件可得:乙=液;甲球漂浮,根据浮沉条件可得:,;可得:甲:乙:液=4:5:5,故C正确符合题意;D若甲、乙质量相等,因为浮力都等于重,所以浮力相等,排开液体的体积相等,结合题
12、意知,甲的体积较大;若由同种物质构成,质量相等,甲的体积较大,可知甲球一定是空心的,球材料的密度不确定,则乙球可能是空心的,也可能是实心的;则浮沉条件结合阿基米德原理可得:V甲排=V乙排=V乙,又知:,可得:,当乙球是实心时,甲球空心部分:;当乙球空心时,甲球空心部分体积当然不是甲球体积的,D说法不成立。21边长为10cm的正方体物块(物水)放入水平桌面上的圆柱形容器底部,如图甲所示。逐渐向容器内倒入适量水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出物块对应受到 的浮力F浮,并绘制了如图乙(实线)所示的图像;更换一种液体重复上述实验,绘制了 如图乙(虚线)所示的图像。下列选项不正确的是A该物
13、块密度为0.8103 kg/m3B未倒水前物块对容器底部的压强为8102PaCh=6cm时,物块分别在水中和液体中所受浮力之比8:7Dh=l2cm时,物块在水中处于漂浮状态,在液体中处于沉底状态【答案】C【解析】【详解】A由图象知道,水的深度从h=8cm以后物体受到的浮力8N不再发生变化,又因为物 水 ,所以,物体处于漂浮状态,即受到的浮力和重力相等,所以,物体的重力是:G=F浮 =8N;由于正方体物块的边长为10cm,所以,体积是:V=(10cm)3 =1000cm3 =0.001m3 ,由G=mg=Vg知道,物块的密度是: =0.8103 kg/m3 ,故A正确;B未倒水前,物块对容器底部
14、的压力是:F=G=8N,受力面积是:S=(10cm)2 =100cm2 =0.01m2 ,所以,对容器底部的压强是:=8102 Pa,故B正确;C由图象知道,当h=10cm以后物体在液体中受到的浮力是F浮=7N且不在变化,此时F浮 G,所以,物体处于沉底状态,因为物体完全浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮 =水 V排 g 知道,液体的密度是: =0.7103 kg/m3 ,当h=6cm时,物块分别在水中和液体中都是部分浸入,即排开水、液体的体积相同,由F浮=水 V排 g知道,所受浮力之比是: ,故C错误;D由A、C解答知道,当h=12cm时,物块在水中处于漂浮状态,在液体中处于沉底状
15、态,故D正确。22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,水的密度与深度h都相同,由液体压强公式:p=gh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
16、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
17、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=gV排可知,物块受到的浮力变小,物块会下沉,故选项D错误23把一小球放入盛满酒精(酒精0.8103 kg/m3)的溢水杯中,它沉在容器底部,从杯中溢出8 g酒精若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量A大于8 gB等于8 gC小于8 gD无法判断【答案】A【解析】【分析】根据阿基米德原理,浮力等于它排开液体受到的重力,小球在酒精中下沉,得出小球重力和浮力的关系;将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,再利用浮沉条件得出浮力与重力的关系,最后比较排开水的质量【详解】小球在盛满酒精的溢
18、水杯中,沉入容器底部,此时小球受到的浮力小于物体的重力,即m排酒精gG;从杯中溢出8g酒精,小球漂浮在水面上,根据浮沉条件知,在水中受到的浮力等于小球的重力,即m排水g=G;所以可得:m排酒精gm排水g,m排酒精m排水,因为从杯中溢出8g酒精,所以溢出水的质量大于8g故选A24如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0 N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4 N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9 N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(水1.0103 kg/m3,取g10 N/kg)则下列说法正确的是( )A丙图
19、中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 gB丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 NC丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4 ND鹅卵石的密度为1.56 g/cm3【答案】B【解析】试题分析:由图可知,丙图中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石F拉=1.4N0.9N=0.5N;根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水=0.05kg=50g,故A不正确,B正确;丁图中,弹簧测力计的示数F为:F=G总G排=(6.0N+1.4N)0.5N=6.9N,故C不正确;鹅卵石的密度石=1.0103kg/m3=2.8g/cm3,故D不正确;故应选B【考点定位】浮力大小的计算;密度的
20、计算;阿基米德原理25水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底相连,如图所示,此时水面距容器底30cm,则下列相关说法错误的是()A此时物块B受到的拉力为6NB容器对水平地面的压力是84NC剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200PaD剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa【答案】C【解析】【详解】A. 木块的重力:GBmBg0.4kg10N/kg4N,木块浸没在水中,则V排V木(10cm)31000cm31103m3,物体浸没时受到的浮力为:F浮
21、水gV排1.0103kg/m310N/kg1103m310N,绳子的拉力为:FF浮GB10N4N6N;故A正确;B. 容器内水的体积VSh300cm230cm1000cm38000cm38103m3,由可得,水的质量m水V1.0103kg/m38103m38kg,因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力FG总(m水+mB)g(0.4kg+8kg)10N/kg84N,故B正确; C. 绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变,受力面积不变,故剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故C错误;D. 物块B的重力:Gmg0.4kg10N/kg4N,剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F浮
22、G4N;由F浮液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:V排4104m3,液面下降的深度为:h0.02m,水对容器底的压强变化量:p水gh1.0103kg/m310N/kg0.02m200Pa.故D正确;故选C.【点睛】(1)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力利用Gmg求出木块的重力,木块浸没在水中,求出木块的体积,即排开水的体积,利用F浮水gV排计算木块受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;(2)容器对水平地面的压力等于容器、水、木块的重力之和;(3)绳子断和断之前,容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和,再利用压强公式分析对地面的压强(4)根据漂浮时浮力
23、与重力的关系得出木块受到的浮力;根据根据F浮液gV排得出木块排开水的体积,根据V排的变化得出水深度的变化,从而可得压强的变化26对于上升的热气球,下列说法正确的是( )A热气球的升空原理和民航飞机的起飞原理相同B热气球匀速上升时,机械能一定不变C热气球上升过程中,受到的大气压强不变D热气球燃料减少后,它的惯性变小【答案】D【解析】分析:(1)飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的;(2)分析热气球在匀速上升过程中气球的动能和势能变化情况即可得出答案。(3)根据大气压与高度的变化关系可判断热气球上升过程中大气压强的变化;(4)惯性是保持物体运动状态不变的性质,只有质量有关,质
24、量大,惯性大。解答:A、飞机起飞利用了流体压强与流速的关系,热气球是利用浮力升空的,二者的原理不相同。此选项错误;B、热气球在匀速上升过程中气球的质量不变,速度不变,动能不变;而高度变大,势能变大,所以机械能变大。此选项错误;C、大气压随高度的升高而减小,故热气球上升过程中,受到的大气压强越来越小;此选项错误;D、惯性大小与质量有关,质量小,惯性小,故火箭飞行一段时间后燃料减少,质量减少,其惯性大小变小。此选项正确;故选D【点睛】此题通过气球的升空现象,考查了物体浮沉条件的应用,对二力平衡条件的掌握,还考查了机械能的知识,综合性较强,难点是物体浮沉条件的应用。27放在同一水平桌面上的甲、乙两个
25、相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示则A甲容器中液体的密度较大B乙容器底部受到液体的压强较大C甲容器中物块排开液体的重力较大D乙容器中物块受到液体的浮力较大【答案】B【解析】【详解】物体在甲中处于悬浮,甲的密度等于物体的密度,物体在乙中悬浮,乙的密度大于物体的密度,所以乙的密度大于甲的密度两个容器中的液面相平,容器底所处的深度相等,乙容器底受到液体的压强较大物体在两种液体中,都只受重力和浮力,处于平衡状态面,浮力与重力相等,物体在两种液体中受到的浮力大小相等,物体排开液体的重力也相等。故选B。28如图所示,同
26、样的小球在盛有不同液体的容器中保持静止,四个容器中的液面到容器底面的距离相同,则容器底面受到的液体压强最大的是ABCD【答案】A【解析】【分析】(1)物体密度大于液体密度时下沉、物体密度等于液体密度时悬浮、物体密度小于液体密度时漂浮;(2)物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理判断漂浮时液体密度的大小关系;(3)根据p=gh判断液面处于同一高度时,容器底部受到液体压强的大小关系【详解】由图可知,小球在AB中漂浮,C中悬浮,D中下沉,根据物体的浮沉条件可知AB液体的密度大于C和D液体的密度;因为物体漂浮时浮力和自身的重力相等,所以根据F浮=gV排可知,A中小球排开液体的体积小于B
27、中小球排开液体的体积,A中液体的密度最大,所以根据p=gh可知,液面处于同一高度时,A中容器底部受到液体压强最大29在水平桌面上,有两个完全相同的圆柱形容器甲和乙,内盛相等质量的同种液体将体积相同、材料不同的两个小球A和B分别放入容器中,A球漂浮,B球悬浮,如图所示两球在两容器中所受的浮力分别为F甲和F乙,两容器底部对桌面的压强分别为p甲和p乙,则下列关系中正确的是AF甲F乙p甲p乙BF甲F乙p甲p乙CF甲F乙p甲p乙DF甲F乙p甲p乙【答案】C【解析】试题分析: 由图可知V甲排V乙排,由可知F甲F乙;因甲乙容器相等,V甲排V乙排,所以甲中液体深度比乙中液体深度小,由可知p甲p乙故选C【考点定位】压力和压强的计算30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F1、F2、F3和F4其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是()AFlF3F4F2 BF1F3=F4F2 CF1+F2=F3+F4 DF1F2=F3F4【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=F1-F3;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=F4 -F2;由阿基米德原理知道F浮=G排,所以F1 -F3 =F4 -F2,也就可是B符合阿基米德原理的等量关系,故选B。