中考物理浮力大全题型总结测试题组及答案 28页

核心出品 必属精品 浮力典型题型：‎ ‎1、浮力比较题 例1、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球，静止在液体中如图8所示，关于三个小球下面说法正确的是（ ）‎ ‎ A. 三个球受到的浮力关系为F甲＝F乙＞F丙B. 三个球受到的浮力关系为F甲＜F乙＝F丙 ‎ C. 三个球的密度关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D. 三个球的密度关系为ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 例2、将重力相同的木块和铁块放入水中静止后，则（　　） 　　A、木块受的浮力大　　　　 　　B、铁块受的浮力大 　　C、木块和铁块所受浮力一样大　 D、无法判断谁受的浮力大 ‎ 例3、甲、乙两个完全相同的密度计放在A、B两种液体中，如图43所示，则甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比较（ ）   　　‎ A. F甲＞F乙，ρA＞ρB 　　B. F甲=F乙， ρA=ρB　　‎ C. F甲＜F乙，ρA＜ρB　 　D. F甲=F乙， ρA＞ρB ‎2．浮力变化题 一般情况下，在同种液体中，关注V排的变化情况，如果液体发生改变，一般用浮沉条件来分析。‎ 例1.一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球( )　　‎ A.仍能静止 B.向下运动　　C.向上运动 D.上下晃动　　‎ 解释：由于气球的位置轻轻向上移，所以受到水的压强变小，导致气泡体积变大，浮力变大，超过了重力，因此选C。‎ 例2‎ ‎、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（ ）‎ ‎ A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法确定 例3、 潜水艇从潜行变为上浮，在浮出水面之前，所受海水的压强和浮力变化情况正确的是（ ）‎ A. 压强减小，浮力不变 B. 压强增大，浮力不变 C. 压强不变，浮力变大 D. 压强不变，浮力变小 例4、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（ ）‎ A、脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大 B、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小 C、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大 D、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小 ‎3．判断物体是否实心 例：体积是 30cm3的铁球，质量是79g，它是空心的还是实心的？如果是空心的，空心部分的体积多大？(ρ=7.9g/ cm3)‎ 分析：（1）根据密度公式变形V=m/ρ 求出此时铁球的实心体积，再与铁球的实际体积（30cm3）相比较，如果相等，则是实心的，如果实心体积小于实际体积，则是空心的．（2）用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积．此题主要有三种做法，可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心．但要计算空心体积最好根据体积进行计算．‎ ‎4．合金比例计算题 例1‎ ‎：有块金和银的合金，质量为596克，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为5.56牛，试求这块合金中，金和银的质量各是多少？（ρ金=19.3g/cm3，ρ银=10.5g/cm3）．‎ 分析：本题解题关键是先求出合金的体积，然后建立方程组进行解答 ‎5．切割题 例1：一个体积为V的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面．现将它露出水面的部分切去，再把它剩余部分放入水里．若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大，则长方体的密度为多少？‎ 分析：物体漂浮时浮力等于自身的重力，根据浮力公式列出等式，削掉浮出水面部分后，再根据浮力公式列出等式，要想露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大，根据浮力公式列出等式求出比值的大小 例2：浮在水面上的长方体木块的密度为ρ，水的密度为ρ0，将木块浮在水面以上的部分切去，木块又会上浮，待稳定后再次切去水面以上的部分，剩余木块的体积正好是原来的1/2，则可判断ρ：ρ0为（　　）‎ 分析：由于木块漂浮，利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=ρ水v排g=G木=ρ木v木g，得出两种情况下的关系式，再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的1/2 ，得出木块和水的密度的大小关系．‎ ‎6．判断容器底部压力变化情况 例1：静止在水平桌面上的容器里盛有液体，液体对容器底部的压力 不一定等于液体重力（　　）‎ 例2：木块下方吊着一铁块悬浮在水中，如果将绳子剪断，当铁块和木块静止时，水对容器底部的压强和压力的变化（　　）‎ A．压强不变，压力不变 B．压强变小，压力变大 C．压强变大，压力变小 D．压强变小，压力变小 ‎ 分析：液体产生的压强与液体密度和深度有关．判断物体静止时液面降低，从而根据公式P=ρgh可解．当绳子被剪断，木块上浮，铁块下降．最终两物体静止时，木块部分体积露出水面，处于漂浮状态．因此液面较原来下降；‎ 由于液体压强与液体密度和处于液面下的深度有关．所以液体对容器底的压强变小，根据公式F=PS可知当容器底面积即受力面积不变时，液体产生的压力变小．‎ 故选D．点评：物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手．‎ ‎7. 空气浮力 例1：已知空气的密度为1.29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力．‎ 分析：成年人质量在60kg左右，人的密度和水的密度相当，为1×103kg/m3，利用密度公式求出人的体积，再利用阿基米德原理求出人受的浮力．人体在空气中受到的浮力约为0.774N．‎ 例2：一个载重气球在空气中匀速上升时，受到的浮力为2000N，若在所载重物中再加200N的物体，这时气球就能匀速下降，假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变，则气球的重力为 ‎ N，受到的阻力为 N．‎ 答案为：1900、100。（所载重物受到的浮力忽略）‎ ‎8．油水混合题 例1 ：如图所示，边长为10cm的立方体木块，浮在油和水的分界面上，它浸在水里的深度5cm，其余部分浸在油里，若水深20cm，油深10cm，容器的底面积是20cm2，求：木块受到的浮力及木块的密度（ρ油＝0.6×103kg/m3，g取10N／kg）‎ 例2：在两端开口的U型玻璃管内装有水和某种油，它们静止时的情况如图所示，A处为它们的分界面，这种油的密度为 ‎ ‎ ‎ ‎9.冰融化 例1.漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗？容器底部的压强会发生变化吗？‎ 例2.如图所示，在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰，而在冰和水的上面又覆盖着一层油，当冰完全融化后，水面高度 ，总液面高度 ．（填“上升”、“不变”或“下降”）‎ ‎ ‎ 例3.‎ ‎ 在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块．当冰全部融化后，杯中的液面将会 （填“升高”、“降低”或“不变”）．‎ ‎ ‎ 例4.如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中．已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后．容器中水面的位置将（　　）‎ ‎10、液面相对上升题 例1. 如图，圆柱形容器底面积5，盛水高度15，圆柱形物体底面积4，高度10，浸入容器中，上表面与液面相平。圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面？‎ ‎11、问答题 ‎ 饺子为什么一开始沉底，后来又浮上来？‎ 答：刚下锅时，饺子受到的浮力小于重力，所以下沉；水沸腾后，饺子内部的空气受热膨胀，饺子的体积增大，受到的浮力增大，当浮力大于重力时便上浮．‎ 浮力 ‎1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到 液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。‎ ‎2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体 ‎3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。‎ ‎4、物体的浮沉条件：‎ ‎(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。‎ G F浮 G F浮 ‎(2)请根据示意图完成下空。‎ F浮 G F浮 G ‎ 下沉 悬浮 上浮 漂浮 ‎ F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G ‎ ‎ ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 ‎(3)、说明：‎ ‎① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。‎ F浮 G ‎②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ ‎ 分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg ‎ ρ物=（ V排／V）·ρ液= 2 3ρ液 ‎③ 悬浮与漂浮的比较 相同： F浮 = G ‎ 不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物 漂浮ρ液 <ρ物；V排 G，所以物块上浮 解法二：ρ物=m/V=0.6kg/(0.1m)2=0.6×103kg/m3‎ 因为ρ物＜ρ水，所以物块上浮 ‎5．（2011宁波）为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了。‎ ‎(1)分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将 ，油对工件下底面的压强大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)； ‎ ‎(2)若A点的坐标为(-a，0)，则a= 。从图像分析，a表示了工件一个物理量的值，这个量就是工件的 ；‎ ‎(3)求C点所对应状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)‎ ‎6．(2011鞍山) 一个底面积为1 0 0 c m2、高为1 0 cm的 圆柱形容器，装满水后对桌面的压强为1 2 0 0 Pa。现用一弹簧测力计悬挂一金属块，轻轻浸入水中。当金属块浸没水中且静止不动时，弹簧测力计示数为4.8 N。将金属块缓慢取出后，容器对桌面压强为1 1 4 0 Pa。(取g=1 0 N／kg)。求： ‘‎ ‎(1)金属块浸没水中时，水对容器底的压强。‎ ‎(2)金属块的密度.‎ ‎ ‎ ‎7．（2011黄石）( 12分）据报道，我市某水库库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞。某次试探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W。当物体被拉到有4/5的体积露出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F＇=520N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密度r0=1.0×103kg / m3, g=10N/kg ) ‎ 求：(l）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的速度v；‎ ‎(2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F ; ‎ ‎(3）物体浸没在水中时所受的浮力F浮; ‎ ‎(4）物体的密度r物。‎ 解：⑴ v＝s/t＝（12-1.5）/42＝0.25m/s ‎⑵ ∵P＝Fv ‎∴F＝P/v＝90/0.25＝360N ‎⑶ 4/5的体积露出水面时，绳子的拉力由360N增大到520N，拉力增大了160N，‎ 即物体4/5的体积浸入水中受到的浮力为160N，故物体浸没在水中时所受的浮力F浮为：‎ F浮＝（520N-360N）/0.8＝200N ‎⑷ 物体浸没在水中时所受的浮力F浮＝200N ‎∴V物＝V排＝F浮/ρ水g＝200/（1×103×10）＝0.02m3‎ G＝360+200＝560N m＝G/g＝560/10＝56kg ρ＝m/V＝56kg /0.02m3＝2.8×103 kg / m3‎ ‎8．（2011沈阳）(9分)某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图7所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml的水时，瓶子在如图7‎ 甲所示的位置平衡。拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此时瓶子在如图7乙所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10N/kg，求：‎ ‎(1)鹅卵石在水中受到的浮力。‎ ‎(2)鹅卵石的密度。‎ 图7‎ ‎9. （2011陕西）（8分）某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图-1.请解答下列问题：（g取10N/kg）‎ ‎（1）不放物体时，该装置所受的浮力是多大？‎ ‎（2）如图-2所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m。此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？‎ ‎（3）物块A的密度是多少？‎ ‎33.【答案】（1）2.1N (2)3.3N 120克 （3）8×103kg/m3。‎ ‎【解析】：（1）该装置的重力为G=mg=0.21kg×10N/kg=2.1N。‎ 由二力平衡条件可知 F浮1= G=2.1N。‎ ‎（2）该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0.11m=3.3×10-4m3。‎ 所受的浮力为F浮2=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.3×10-4m3=3.3N。‎ 由二力平衡条件可知G总= F浮2=3.3N。‎ 物块A的重力为GA=G总-G=3.3N-2.1N-1.2N.‎ 物块A的质量为mA= GA/g=0.12kg=120g。‎ 与水面所对应位置处的刻度线应标为120g。‎ ‎（3）物块A的密度是ρA= mA/V==8×103kg/m3。‎ ‎10、（2011天津）（6分）如图18所示，某桥梁工程部门在一次工程作业中，利用汽车将重为G，高为h0的柱形实心铁块，从水深为h1的河底竖直打捞上来。汽车速度为υ，且保持恒定。水的密度为ρ0，铁的密度为ρ1。不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响。请完成下列有关分析和计算。‎ ‎（1）铁块上升过程中所受浮力的最大值；‎ ‎（2）推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中，绳子的拉力随时间变化的关系式（从铁块上表面与水面相平时开始计时）‎ ‎（3）在图19中，定性画出 铁块自河底升至滑轮处的 过程中，绳子拉力的功率 P随铁块上升高度h变化 关系的图象。‎ ‎11. (2011重庆)在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器，图21是内部水箱的结构示意图。S l是自动温控开关，当水温低于20℃时闭合，辅助加热电阻R开始加热；当水温高60℃时断开，辅助加热电阻R停止加热。A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8×103kg／m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水。取g=10N／kg。求：‎ ‎ (1)若水箱内有100 kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量。 [C水=4.2×103J／(kg·℃)]‎ ‎ (2)A、B的体积均为500 cm3，A、B的总重力。‎ ‎ (3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力。(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计。)‎ 图20 图21‎ 解：(1)Q吸=CmΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100 kg×20℃=8.4×106J ‎(2)G总=m总g=ρV总g=ρ（VA+VB）g=1.8×103kg／m3×（5×10-4m3+5×10-4m3）×10N／kg=18N ‎(3)正常情况下，当水位最高时，绳子受到的拉力最小，此时 F总浮 = G总－F=18N－10N=8N FB浮=ρ水gVB=1.0×103kg／m3×5×10-4m3×10N／kg=5N FA浮= F总浮－FB浮=8N－5N=3N 答：(1)若水箱内有100 kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量为8.4×106J ‎(2)A、B的体积均为500 cm3，A、B的总重力为18N。‎ ‎ (3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力为3N ‎12、(2011威海)图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度不计）。连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。（已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg）‎ 请解答下列问题：‎ ‎（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？‎ ‎（2）浮筒A的重力是多少？‎ ‎（3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？‎ ‎25、（1）P＝ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa 1分 F＝Ps=5000Ps×60×10-4m2=30N 1分 ‎（2）F全浮＝ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N 1分 GA＝F全浮－F＝80N－30N＝50N　　　1分 ‎（3）设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F浮＝GA ρ水V排g=GA　　　　1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N 1分 h1=0.125m 水箱中水的深度h2=0.125m+0.3m=0.425m 1分 题组1‎ ‎1．如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N。剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm3的体积露出水面．求木块的密度。（g取10N/kg） ‎ ‎2． 底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示．已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0.6kg。（取g＝10N/kg）　求：（1）木块A的密度。　　（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化。　　‎ ‎　　‎ ‎（a）　　 　　　（b）‎ ‎　‎ ‎3． 有块金和银的合金，质量为596克，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为5.56牛，试求这块合金中，金和银的质量各是多少？（ρ金=19.3g/cm3 ρ银=10.5g/cm3）‎ ‎4．如图所示，将一边长为10cm，质量为0.8kg的正方体物体A，用一根不可伸长的细线悬挂在装有水的容器中，容器的底面积为 ‎300cm2，下部有一关闭着的出水小阀门K，此时细线刚好拉直，且受到的拉力为零，求：‎ ‎（l）若细线最大承受的拉力为5N，则开启出水阀门K后，流出多少kg水，细线则刚好被拉断。（取g＝10N/kg）‎ ‎5．旅游用的游艇上常常备有救生衣（一种颜色比较鲜艳的背心，并用密度比较小的发泡材料做成内胆），请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣：①按能救护的人的质量为80kg设计；②为了保护人的安全，穿上该救生衣能使人的10％的体积露出水面；③发泡材料的密度为0.01×103kg/m3；④做救生衣的面料及其他辅料的质量不计；⑤人的密度可近似地取1×103kg/m3．请回答： ‎ ‎（1）计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量。 ‎ ‎6．如图所示，边长为10cm的立方体木块，浮在油和水的分界面上，它浸在水里的深度5cm，其余部分浸在油里，若水深20cm，油深10cm，容器的底面积是20cm2，求：‎ ‎（1）容器底部受到的压力 ‎（2）木块受到的浮力及木块的密度（ρ油＝0.6×103kg/m3，g取10N／kg）‎ ‎ ‎ ‎7．在底面积为50cm2的圆柱形容器内盛水，当放一个物体在容器内水中后，该物体有25cm3的体积露出液面，而容器底部受到水的压强增大了 2×102Pa，求（l）物体的质量（2）物体的密度（g取10N／kg）‎ ‎8． 如图所示容器，上部横截面积为S1m2，底部面积为S2m2，容器中盛有某种液体，有一空心金属球用细绳系住，绳的另一端挂在容器底部，此时球全部浸没在液体中，绳对球的拉力为TN，问将细绳剪断待空心金属球静止时液体对容器底部的压力是增大还是减少？变化了多少？‎ ‎9． 如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为7.9×103kg/m3。求：甲、乙铁块的质量比。‎ ‎10． 有一高为b，横截面为正方形（正方形的边长为a，a∶b=1∶8）的薄壳容器B，容积为V=1×103cm3，质量为m＝100g，现装入体积为1/2V的某种液体A，并将容器B封闭放入水中，该容器恰好能悬浮在水中不动，如图所示，如果容器B内空气质量不计，求：‎ ‎（l）液体A的密度 ‎（2）当装入液体A的体积为1/3V时，容器B保持竖直状态，B底受到水的压强。‎ ‎11． 在0℃、1标准大气压条件下，氢气的密度是0.09kg/m3；空气的密度是1.29kg/m3。有一个体积为10m3的氢气球，球壳的厚度不计，球壳重为20N。取g=10N/kg。‎ 问：(1)氢气球内充入的氢气有多重？(2)氢气球受到的空气浮力是多大？(3)要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊多重的物体？ ‎ ‎1．【答案】 木块密度为0.6×103kg/m3 ‎ ‎2． 【答案】 A物体密度为0.5×103kg/m3．液体对容器底压强减少了125Pa．　‎ ‎3． 【答案】 m金=386g m银=210g ‎4．【答案】1kg ‎ ‎5．【答案】＝0．08（kg）‎ ‎6．【答案】 ( 1）52N （2）8N 0.8×103kg/m3 ‎ ‎7．【答案】 0.1kg 0.8×103kg/m3‎ ‎8． 【答案】 压力减小TS2/S1牛 ‎9．【答案】 69：79 。　　‎ ‎10． 【答案】 ①1.8×103kg/m3 ②2.8×103N／m3 ‎ ‎11． 【答案】 (1)9N (2)129N (3)100N ‎ ‎