浮力巩固训练.docx

浮力巩固训练1 .如图中，重为G的木块A用细线固定在装水的容器中，当木块1/4体积浸在水中时，细线对木块的拉力为F。若木块全部浸没在水中时，则细线对木块的拉力大小为（）A. 4FB. 4F+4GC. 4F-3GD. 4F+3G【解析】当木块的1/4体积浸在水中时，绳对木块的拉力是F:则F浮？G=1/4 p水 gV?G=F，当木块全部浸没在水中时，F'浮=水gV，由 1/4 p 水 gV?G=F可得，p 水 gV=4F+4G 则 F 浮=4F+4G则木块全部浸没在水中时，则细线对木块的拉力大小为F,浮？G=4F+4G?G=4F+3G.故选：D.12N;当把物体2 .有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为半体积浸入水中时，测力计的示数为8N。当把物体物体3/4体积浸入水中时，求此时测力计的示数为（）A. 4NB. 5NC. 6ND. 0N【解析】把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为 8N,浮力 F#=G?F=12N?8N=4N根据阿基米德原理尸液=水gV排可知，物体3/4体积浸没水中时浮力F?'浮书=x4N=6N浮力 F =G?F?浮=12N?6N=6N故选：cF,物体下3 .如图甲所示，将物体用绳子从图示位置匀速拉离水面。物体在水中所受浮力为底面离容器底部的距离为 h,下列选项中能正确表示 F与h的关系是（？ ？）A.B. C. D.由于物【解析】F=G-F浮，将物体匀速向上拉，下底离开容器底之后，上底离开液面之前, 体完全浸没在液体以下，根所阿基米德原理可知，所受浮力大小不变，重力大小不变，故拉 力F大小不变；当上底面离开液面之后，由于匀速运动，浸没在液体中的体积也匀速减小，由阿基米德原理可知，物体所受到的浮力逐渐减小，故拉力 F匀速减小。四个图像中，只有C符合题意。故答案为G4 .如图所示，四个相同的容器内水面一样高,a容器内只有水，b4.容器内有木块漂浮在水面上,c容器内漂浮着一块冰块，d容器中悬浮着一个空心球。则下列四种说法正确的一组是()每个容器的总质量都相等b容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小c容器中冰块熔化后水面高度升高d容器中再倒入酒精后，小球将下沉。A.B.C.D.【解析】二.木块漂浮，：木”受到的浮力等于木块重，F浮=p水v排g,：木块受到的重力等于排开的水重，.a、b容器水面等高容器的总重等于a容器的总重，-G=mg：b容器的总质量与a容器的总质量相同.同理可以得出，cd容器的总质量与a容器的总质量相同，故正确；b色器中再倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还是漂浮，受到的浮力相等, F浮=p水v排g,：排开水的体积增大，使木块在液面下的体积增大，故错；解皆一:冰漂浮于水面上，F浮=p 水gv排=6冰； 又冰熔化成水后，其质量不变，冰=6水=p水gv水， ;联立可得：p水gv排=p水gv水，.小排二丫水，即：冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等, ;水面高度不变，故错；解法二：冰排开的水的体积所占的重力等于冰的重力，冰融化变成水质量未变, 因此融化后冰会刚好填充满排开水的部分。原来小球悬浮，受到的浮力等于小球重 尸浮=6球，d容附中再倒入酒精后，使水的密度减小，.4浮=水v排g,排开水的体积不变，:小球受到的浮力减小，使得F浮VG球，：小球将下沉，故正确。故选 A。5、如图所示，质量均匀的物体悬浮在水中，现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中，则（A大块下沉，小块上浮BC两块都悬浮D）、大块悬浮，小块上浮、两块都下沉【解析】由题意可知,P物=p水，沿图不虚线切为大小不等的两块后，两块物体的密度还是未变，根据悬浮条件可知，两块都悬浮,6.用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（）A.实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响B.物块浸入水中越深， 水对溢水杯底部的压强越大故答案C正确C.物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大D.通过计算可知实验所用物块的密度为2 X 103千克/米3【解析】A物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排 开水的体积，所以应该在溢水杯中倒满水；故 A错误；B物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，根 据p= p gh得到水对容器底部的压强不变；故 B错误；G左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水 的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排 开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；故 C错误；D由测力计的示数可知，物体的重力 G=2N物体白质量m=G/g=物体浸没水中后的浮力尸浮=6-3' =2N-1N=1N物体的体积 V=V#=F浮/ p 水 g=1N/x 103kg/m3x 10N/kg=1 x 104m3物体的密度 p =m V=1X 10?4m3=2K 103Kg/m3;故 D正确。7 .重为、体积为的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是 N【解析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态.m G4.5N3解法求出铜球的密度：球=必求=gV球（g取10N/kg）球=10N/kg 0.5dm =drn= dm3x 103kg/m3这是一个空心铜球，且 球V 水，所以球静止后，将漂浮于水面，得 5浮=.8 . 一个体积为的空心铜球悬浮在水里，空心部分体积是 .（ 铜=*103）【解析】 根据阿基米德原理G=FR=p水gV= N可知m=V= m/ p 球=dm3,V 空=球=dm3答：空心部分体积的为dm39 .如图，放有铁块的杯子漂浮在水面上，如果把铁块用细线悬挂在杯底，杯子和铁块 受到的浮力将 ,水对容器底部的压强将 。（填增大、减小或不变）【解析】（不变，不变）10 .一个物体所受的重力为 10N,将其全部浸没在水中时，所排开的水所受的重力为 20N,此 时它所受的浮力为N ,放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）【解析】（20上浮）3 .11 .小明同学把一个体积为 125cm苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为 N,小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，如图所示，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据些现象可以推断：若将大块浸没入水中，松手后大块将会（g=10N/kg,水的密度为 1X103kg/m3）【解析】先上浮后漂浮（或上浮）由阿基米德原理得 尸浮=水gV排=x 103kg/m3x 10N/kgX125x 10-6m3=；整个苹果悬浮在水中，说明尸浮=6将小块放入水中，发现小块沉入水底，说明：F小VG小；又G小+G大=G=F大+F小，则G大VF大，故上浮，最后是处于漂浮.故答案为：；上浮，最后是处于漂浮。12 .“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”是由体积相同（保持恒定）、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将。在某一环境温度下， 四个小球处于如图位置， 此时B小球受到 的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为【解析】 变小（或“减小”）FB=FD13 .一个物体在空气中用弹簧测力计称得重3N,将其全部浸没在水中用弹簧测力计称，示数为2N,再把该物体浸没在某液体中用弹簧测力计称，求示数为.求该液体的密度。【解析】F浮i=G?F立i=3N?2N=1N物体排开水的体积： V排i=F浮i/ p水g, V排i=1xi0-4m3物体在某液体中受到的浮力：F浮2=G?F立2=3N?=物体在水和在某液体中都是浸没，V 排 1=V 排 2,由阿基米德原理得P液二F/ V排2g=xi03kg/m3答：该液体的密度为X103kg/m3.14.随着全球平均气温的升高，北极地区冰层融化速度加快，北极熊的栖息地不断缩小。北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖，冰层变薄而经常开裂，北极熊为了获取食物，常要从一块浮冰跳到另一块浮冰上。北极熊跳上浮冰时，承载着北极熊的浮冰受到海水的浮力与承载前相比将 .（填：“变 小” “不变”或“变大”）（2）当一只780千克的北极熊跳到一块露出海面部分体积为10米3的浮冰上时，请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态 ？（ p海水=X 103千克/米3）【解析】（1）如果一只北极熊跳上一块浮冰后，浮冰仍然处于漂浮状态，此时浮力等于冰与熊的总重力，所以浮冰受到的浮力变大；（2）要使熊跳到冰上能够安全，则冰完全浸没增大的浮力不能小于熊的重力，则: F 浮=G=mg=780kg 1N/kg=7800N,p 海xgV 露=G贝（J Vg=G/p 海Kg=x 103kg/m3x 10N/kg=,因为10m3>,所以这块浮冰能继续保持漂浮状态。故答案为：（1）变大;（2）能。15打捞沉船时，常先将金属浮箱注满水，沉入水底，再用钢绳将其固定在沉船上，然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水，这样浮箱就可上浮把沉船拉起。某次打捞作业中，所用的浮箱边长为2m的正方体，自重2000N。当浮箱上表面沉到距水面20m处时(g取10N/kg ),求:(1)浮箱上表面受到水的压强；(2)浮箱受到水的浮力；(3)当把浮箱内水全部排出，浮箱与沉船一起匀速上浮时，浮箱对沉船的拉力？(4)若该沉船的原排水量为 4t,则沉没时至少有多少吨的水灌入船内？【解析】(1)浮箱上表面受到的压强 p=p gh=x 103kg/m3x 10N/kgX20m=2< 105Pa；(2)浮箱排开水的体积 VVka3= (2n) 3=8rm,浮箱受到的浮力 F浮=p 液gV-x 103kg/m3x 10?N/kgx8m=8X 104N;(3)浮箱匀速浮起，浮箱对船的拉力 F拉=F浮-G浮箱=8X 104N-2000N=x 104N;(4)船的重力 G船=4X 103kg X 10N/kg=4X 104N,船受到白拉力F拉=G)+G水，则灌入船内水的重力：Gzr=F拉-G船=>< 104N-4X 104N=X 104N,-G=mg;灌入水的质量 m水=G水/g=x103kg=;lig: (1) 2X105Pa (2)8 X104N (3) X104N16 .如图所示。质量为 400g,底面积为50cnf的溢水杯，置于水平桌面上，倒入 某种液体至溢口，液面高为10cm,此时液体对容器底部的压强为X 10 3Pa。问：若将长16cm,密度为x 10 3kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒)，试判【解析】错误分析;有些同学很可能根据液体对容器底部的压强值，求得液体的密度为：3 、1.176 10 Pa 1.2 103kg/m3.可知：p物<p液，由此得出错误结论:gh 9.8N / kg 0.1m断该物体静止时与容器底部是否接触。物体漂浮在液面上，则物体不与容器底接触。正确分析；应根据物体漂浮求得物体浸入液体中的长度:物gVW液gS)液gSw液 gSw09一-0.16m=0.12m。因溢口到容器1.2底只有0.1m,液体太少不足以使物体漂浮，所以，物体与容器底会接触。 答案：会接触。17 .小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为X克/米3,粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所 示。这段木料长为40厘米，横截面积为米2,其上表面可以作为秤盘 (g=10牛/千克)。(1)质量为0的刻度线的位置在哪里？(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？【解析】一(1)方法1:将这段木块竖直漂浮于水中，水面与木块相切处即为零刻度线位置方法2:二.漂浮:p 水gSh=p 木gSL：F浮=G又,F浮=水gV水，G木二p木gV木，:h= p水L=错误! x 40cm=20cm离下表面竖直距离20cm处为零刻度线位置(2)设距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为mF，浮= G K+mgF'浮=水 gV'水=p 水gSh'=x 103kg/m3x10N/kgx x m=300NG木=m g= p 木 V木 g= p 木 SLg=x 103kg/m3x x 1 10N/kg=200NF'浮 G木 300N-200Nm=g = 10N/kg =10kg18 .地质队员在高山深谷探矿，利用一种叫浮力秤的轻便仪器就可以精确测出矿石的密度。右图是浮力秤的示意图，它中部是一密封的空心圆筒，圆筒下端挂着一个小篮，圆筒上端有一根刻有密封的空心圆筒，圆筒下端装有小盘，因为圆筒是空心的，下面挂着的小篮又较重，所以浮力秤放在水中能保持直立漂浮状态。现需测一矿石的密度，地质队员进行如下操作： (a)先将秤放入水中，在小盘内加祛码，使秤下沉到标志线与水面齐平 ，记下盘内祛 m=125g.(b)拿掉盘内全部祛码，盘内改待测矿石，这时标志线在水面上方，再在盘内添加祛码，使浮 力秤重新下沉到标志线与水面齐平,记下盘内祛码 m=25g.(c)拿掉盘内全部祛码，将待测矿石放于小篮内，再往盘内重新放祛码，使浮力秤再次下沉到 标志线与水面齐平，记下盘内的祛码 m=45g.问：(1)矿石的质量是多少？(2)矿石的密度为多少？【解析】(1)由题知，a和b浮力秤所受浮力一样，浮力秤漂浮,F浮=G=mg ：小盘中所放物体质量应一样，:矿石质量：m=125g?25g=100 gc和b相比，浮力秤上所放物体增重： G=m3g?m2g.浮力秤漂浮,F浮=G=mg:浮力秤受到的浮力相应增加，即增加矿石受的浮力：F浮=m3g?m2gFff=P水gV, .矿石的体积：V=F浮 p g=m3g?m2P g =45g?25g1g/cm3=20cm3矿石的密度：p =mv=100g/20cm3=5g/cm=5X 103kg/m3答：(1)矿石的质量是100g; (2)矿石的密度为5X103kg/m3.19某科技小组的同学想动手设计一个“浮力秤”，用来称量物体的质量.为此他们想出了许多办法.如：找两个底面积不同的圆柱形玻璃容器，在大容器中装入水，再将小容器漂浮在水中，甲同学测得小玻璃容器的底面积是250cm2,质量是，大玻璃容器的底面积是 300cm2,它们的高度分别是 25cm和21cm,.两 容器器壁厚度可忽略不计。(1)求“浮力秤”的零刻度位置与底部距离.(2)称量物体质量时，此“浮力秤”最大测量值是多少(3)欲使“浮力秤”达到最大测量值时，大玻璃容器中水的质量至少是多 少.【解析】(1)空小容器在大容器中漂浮时，水面对应的位置就是零刻度位置，有： 6小=尸浮=水 gV排=p水gS小h,所以 h=G小 p tK gS/b=mi/b p 水 5小=>< 103kg/m3x 250X 10?4m2=1cm 即零刻度位置应在距小容器底端1cm处，如图所示.(2)由于大、小玻璃容器的高度分别为21cm 25cm所以小玻璃容器陷在大玻璃容器的最大 深度只能为21cm,由物体漂浮得大容器中水的重力最大为：G总=6排二尸浮=水gV排=水gS小h大=x 103kg/m3x 10N/kg x 250X 10?4Mx 21 x 10?2m=所以？m总=G总/g =5250g ,所以最大测量值 m最大=m?m、=?=5kg 大玻璃容器内装满水的质量 m'= p V大=1g/cm3x 300cn2ix 21cm=6300g达到最大测量值时，大玻璃容器中的水的质量 m' 二m'-m总=6300g?5250g=1050g20.如图甲所示，底面积为 50cn2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为100g、体积为40cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计).容器内盛某种液体时，容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示.求：250 200 IX 10050甲t(1)液体的密度是多少 g/cm3?(2)容器内盛满这种液体后，容器底部受到液体的压强是多少Pa?(3)容器内盛满这种液体后，将小球放入容器中静止后，容器对桌面的压强是多少Pa?(4)若把上述液体倒干净后，在容器内放入一个底面积为2X10-3m2高为的圆柱形物块，且与容器底不密合， 物块的密度为X 10 3kg/m3,取g=10N/kg.向容器内缓慢注水，使物块对容器底的压强恰好为零时，求向容器内注入水的质量是多少【解析】液体的密度为p液=m/V=1g/cmi.(2)容器内盛满这种液体后，液体深度h液=10cm=容器底部受到的液体压强为：p=p液gh液=1 x 103kg/m3x 10N/kg x =103Pa(3)小球的密度为：p = m/V=cn3,小球的密度大于液体的密度，所以小球静止后应浸没在液体中，则小球排开液体的重力为:F 浮=G& = p 液 gV排=1 x 103kg/m3 x 10N/kg x 40 x 10-6 n3二,容器内盛满这种液体后，液体质量为 m=p液V=p液Sh=ix 103kg/m3x 50x 10-4n2x =,容器对桌面的压强为：P=G容器+G±t+G-G非Sm?器+m£t+m)g-G 排S=x 103Pa.(4)当物块与容器底接触且物块对容器底的压强恰好为零时：3.3-2 2尸浮=小=n> g=p 物S物 h 物 g=x 10kg/m x 2x 10 mx x 10N/kg=20N；F浮二p水gV排，物体排开水的体积V排二尸浮/ P水g=2x 10-3m物块浸入水中的深度为h水=V/S物=.注入水的体积为 V7K= (S容-S物)h水=(5-2) X10-3R2X=3X 10-4请；注入水的质量为 m?K=p 水 Vk=x 103kg/m3x 3x 10-4m=;答：(1)液体的密度是1g/cm3;(2)容器内盛满这种液体后，容器底部受到液体的压强是103Pa；(3)容器对桌面的压强是x 103Pa；