初中物理浮力解题技巧(超强)及练习题(含答案)
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初中物理浮力解题技巧(超强)及练习题(含答案)
一、浮力
1.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图2所示。以下判断正确的是
A .液体的密度ρ甲>ρ乙
B .液体对容器底部的压强 p 甲<p 乙
C .橡皮泥受到的浮力F 甲<F 乙
D .容器对地面的压强p 地甲>p 地乙 【答案】B 【解析】 【详解】
A .将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F 浮=ρ液gV 排可得
F V g
ρ=浮
液排
由图可知V 排甲>V 排乙,所以
ρ甲<ρ乙
故AC 错误;
B .液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和,因为ρ甲<ρ乙,所以等体积液体甲、乙的质量关系为
m 甲<m 乙
即
G 甲<G 乙
橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,因为F 浮=G 排,所以
G 甲排=G 乙排
故有
G 甲+G 甲排<G 乙+G 乙排
因此液体对容器底压力
F 甲<F 乙
由压强公式=
F
p s
,可知液体对容器底部压强
p甲<p乙
故B正确;
C.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同,故C错误;
D.容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为G甲<G乙,所以
G甲+G物+G容<G乙+G物+G容
因此容器对地面的压力
F容甲<F容乙
由压强公式=F
p
s
可知容器对地面的压强
p地甲<p地乙
故D错误。
2.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 c
B.它们的重力关系是:G a=G b>G c
C.它们的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.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.
3.如图所示,杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,小木块漂浮在水面.放入木块后
A.水对杯底的压强不变 B.水对杯底的压强增大
C.木块的密度大于水的密度D.水与木块的密度相等
【答案】A
【解析】
【分析】
杯子中装满水,轻轻放入一个小木块后,水的深度不变,根据液体压强的公式分析水对杯底的压强的变化;木块漂浮在水面上,根据浮沉条件分析木块的密度和水的密度的大小关系.
【详解】
杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,由液体压强的公式p=ρgh可得水对杯底的压强不变;小木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知,木块的密度小于水的密度.
故选A.
4.如图所示,边长为10cm的实心正方体,静止在乙液体中。h1等于10cm,其上表面受到液体向下的压力F1=8N,下列说法正确的是
A.液体的密度为0.8×103g/cm3B.正方体受到的浮力为8N
C.正方体上表面受到液体的压强为8×104pa D.正方体下表面受到液体的压力为18N
【答案】B
【解析】
【详解】
AC .根据题意知道,正方体的上表面积是:
S=L 2 =(10cm )2 =100cm 2 =0.01m 2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ,所以,上表面受到液体向下的压强是:
1218N =
800Pa 0.01m
F p S ==上 由p=ρgh 知道,液体的密度是:
1800Pa =10N/kg 0.1m
p gh ρ=
⨯上 =0.8×103 kg/m 3 , 故AC 不符合题意;
BD .下表面受到液体的压强是:
p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×(0.1m+0.1m )=1600Pa ,
由F
p S
=
知道,下表面受到液体的压力是: F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ,
故B 符合题意,D 不符合题意。
5.当轮船从大海驶往长江的过程中(海水的密度大于江水的密度),下列说法正确的是 A .它受到的浮力变大 B .它受到的浮力变小 C .它下沉了一些 D .它上浮了一些 【答案】C 【解析】 【分析】
轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,根据漂浮条件得到浮力的变化;海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理得到排开液体体积的变化。 【详解】
当轮船从大海驶往长江的过程中,处于漂浮状态,轮船的重力不变,受到的浮力不变,海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理得到
,所以轮船下
沉一些。 故选C 。
6.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