浮力鞏固訓(xùn)練(含答案解析)

1、浮力鞏固訓(xùn)練1如圖中，重為 G的木塊A用細(xì)線固定在裝水的容器中，當(dāng)木塊1/4體積浸在水中時(shí)，細(xì)線對(duì)木塊的拉力為 F。若木塊全部浸沒在水中時(shí)，則細(xì)線對(duì)木塊的拉力大小為（）A. 4FB. 4F+4GC. 4F-3GD. 4F+3G【解析】當(dāng)木塊的1/4體積浸在水中時(shí)，繩對(duì)木塊的拉力是F:則F浮-G=1/4水gV- G=F，當(dāng)木塊全部浸沒在水中時(shí)尸浮=p水gV，由 1/4 p 水 gV- G=F,可得，p 水 gV=4F+4G，貝V F 浮=4F+4G ,則木塊全部浸沒在水中時(shí)，則細(xì)線對(duì)木塊的拉力大小為F浮-G=4F+4G - G=4F+3G.故選：D.2.有一個(gè)實(shí)心球形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱

2、重時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為12N;當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8N。當(dāng)把物體物體3/4體積浸入水中時(shí)，求此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為（）A. 4NB. 5NC. 6ND. 0N【解析】把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 8N,浮力 F 浮=G- F=12N - 8N=4N ;根據(jù)阿基米德原理F液=p水gV排可知，物體3/4體積浸沒水中時(shí)浮力F浮=1.5F浮=1.5 X 4N=6N浮力 F =G - F 浮=12N - 6N=6N ;故選：c3.如圖甲所示，將物體用繩子從圖示位置勻速拉離水面。物體在水中所受浮力為F,物體下底面離容器底部的距離為h，下列選項(xiàng)中能正確表示 F與h的關(guān)系是（）【解

3、析】F=G-F浮，將物體勻速向上拉,物體完全浸沒在液體以下，根所阿基米德原理可知，所受浮力大小不變，重力大小不變，故 拉力F大小不變；當(dāng)上底面離開液面之后，由于勻速運(yùn)動(dòng)，浸沒在液體中的體積也勻速減 小，由阿基米德原理可知，物體所受到的浮力逐漸減小，故拉力 F勻速減小。四個(gè)圖像中,只有C符合題意。故答案為C4.如圖所示，四個(gè)相同的容器內(nèi)水面一樣高 ,a容器內(nèi)只有水,b4.容器內(nèi)有木塊漂浮在水面 上,c容器內(nèi)漂浮著一塊冰塊,d容器中懸浮著一個(gè)空心球。則下列四種說法正確的一組是（） 每個(gè)容器的總質(zhì)量都相等 b容器中再倒入酒精后，木塊在液面下的體積減小 c容器中冰塊熔化后水面高度升高 d容器中再倒入酒

4、精后，小球?qū)⑾鲁痢.B.C.D.【解析】木塊漂浮，木塊受到的浮力等于木塊重，T F 浮=p 水 v 排 g,木塊受到的重力等于排開的水重，T a、b容器水面等高 b容器的總重等于a容器的總重， G=mg , b容器的總質(zhì)量與a容器的總質(zhì)量相同.同理可以得出，cd容器的總質(zhì)量與a容器的總質(zhì)量相同，故正確；b容器中再倒入酒精后，使水的密度減小，但木塊還是漂浮，受到的浮力相等, F浮=p水v排g,解法一 冰漂浮于水面上， F浮=p水gv排=G冰；又冰熔化成水后，其質(zhì)量不變， G M=G水=p水gv水，;排開水的體積增大，使木塊在液面下的體積增大，故 錯(cuò)；聯(lián)立可得：p水gv排=卩水gv水， v排=v

5、水，即：冰塊排開水的體積跟冰熔化成水后的體積相等, 水面高度不變，故錯(cuò)；解法二：冰排開的水的體積所占的重力等于冰的重力，冰融化變成水質(zhì)量未變, 因此融化后冰會(huì)剛好填充滿排開水的部分。原來小球懸浮，受到的浮力等于小球重 F浮=G球，d容器中再倒入酒精后，使水的密度減小，t F浮=卩水v排g,排開水的體積不變， 小球受到的浮力減小，使得F浮VG球，小球?qū)⑾鲁?，故正確。故選Ao5、如圖所示，質(zhì)量均勻的物體懸浮在水中，現(xiàn)將它沿圖示虛線切為大小不 等的兩塊后仍放在水中，則（）A、大塊下沉，小塊上浮B、大塊懸浮，小塊上浮C、兩塊都懸浮D、兩塊都下沉【解析】由題意可知,卩物=p水，沿圖示虛線切為大小不等的兩

6、塊后，兩塊物體的密度還是未變，根據(jù)懸浮條件可知，兩塊都懸浮,6 用圖中實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理，當(dāng)物塊浸入溢水杯時(shí)，水會(huì)流入空桶中。下列說法正確的是（A. 實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響）故答案C正確。B. 物塊浸入水中越深，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)越大C. 物塊浸入水中越深，左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大33D. 通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2X 10千克/米【解析】A、物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是滿水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排 開水的體積，所以應(yīng)該在溢水杯中倒?jié)M水；故 A錯(cuò)誤；B、物塊浸沒水中后，隨著深度的增加，排開水的體積不變，液體的深度不變，根 據(jù)p= p gh得到水對(duì)容器

7、底部的壓強(qiáng)不變；故B錯(cuò)誤；C、左側(cè)實(shí)驗(yàn)中，在物塊完全浸沒水中前，隨著物塊浸入水中深度的增加，排開水 的體積增大，溢出去的水增多，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大；物塊完全浸沒水中，排 開水的體積不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不再變化；故 C錯(cuò)誤；D、由測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知，物體的重力 G=2N，物體的質(zhì)量m=G/g=0.2kg ,物體浸沒水中后的浮力 F浮=G-G =2N1N=1N ,圖2物體的體積 V=V 排=F 浮/ p水 g=1N/1.0 x 103kg/m3X 10N/kg=1x 104m3,12. “彩球溫度計(jì)”是一種現(xiàn)代居家飾品，其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該“彩球溫度計(jì)”是由體積相同(保持恒定)、質(zhì)量不同的小

8、球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，浸沒在液體中的小球受到的浮力將。在某一環(huán)境溫度下， 四個(gè)小球處于如圖位置， 此時(shí)B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關(guān)系為 【解析】 變小(或“減小”) FB=FD13. 一個(gè)物體在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)稱得重3N，將其全部浸沒在水中用彈簧測(cè)力計(jì)稱，示數(shù)為2N，再把該物體浸沒在某液體中用彈簧測(cè)力計(jì)稱，求示數(shù)為2.2N.求該液體的密度?！窘馕觥縁浮1=G-F拉1=3N-2N=1N ,物體排開水的體積：V排1=F浮1/ p水g, V排1=1 X 104m3物體在某液體中受到的浮力：F浮2=G-F拉2=3N-2.2N=0.8N ,T物體在水和在

9、某液體中都是浸沒，.V 排 1 =V 排 2 ,由阿基米德原理得p液=F浮2/ V排2g=0.8 X 1C3kg/m3答：該液體的密度為0.8 X 10kg/m3.14. 隨著全球平均氣溫的升高，北極地區(qū)冰層融化速度加快，北極熊的棲息地不斷縮小。北極熊遭遇的生存危機(jī)是全球變暖的又一證據(jù)。由于全球變暖，冰層變薄而經(jīng)常開裂，北極熊為了獲取食物，常要從一塊浮冰跳到另一塊浮冰上。(1) 北極熊跳上浮冰時(shí)，承載著北極熊的浮冰受到海水的浮力與承載前相比將.傾：變小”“變”或變大”)(2) 當(dāng)一只780千克的北極熊跳到一塊露出海面部分體積為10米3的浮冰上時(shí),請(qǐng)計(jì)算說明這塊浮冰能否繼續(xù)保持漂浮狀態(tài) ？( p

10、海水=1.04 X 130千克/米3)【解析】(1)如果一只北極熊跳上一塊浮冰后，浮冰仍然處于漂浮狀態(tài)，此時(shí)浮力等于冰 與熊的總重力，所以浮冰受到的浮力變大；要使熊跳到冰上能夠安全，貝U冰完全浸沒增大的浮力不能小于熊的重力，貝U： F 浮=G=mg=780kg X 1N/kg=7800Np海水 gV 露=G，則 V 露=G/ p海水 g=7800N1.04X 103kg/m3X 10N/kg=0.78m3因?yàn)?10m30.78m3，所以這塊浮冰能繼續(xù)保持漂浮狀態(tài)。故答案為：(1)變大;(2)能。15打撈沉船時(shí)，常先將金屬浮箱注滿水，沉入水底，再用鋼繩將其固定在沉船上，然后向浮箱中壓入氣體排出浮

11、箱內(nèi)的水，這樣浮箱就可上浮把沉船拉起。某次打撈作業(yè)中，所用的浮箱邊長為2m的正方體，自重 2000N。當(dāng)浮箱上表面沉到距水面20m處時(shí)(g取10N/kg)，求：(1)浮箱上表面受到水的壓強(qiáng)；(2)浮箱受到水的浮力；(3 )當(dāng)把浮箱內(nèi)水全部排出，浮箱與沉船一起勻速上浮時(shí)，浮箱對(duì)沉船的拉力？(4)若該沉船的原排水量為4t，則沉沒時(shí)至少有多少噸的水灌入船內(nèi)？【解析】一(1 )浮箱上表面受到的壓強(qiáng) p=p gh=1.0 x 10kg/m3x 10N/kg x 20m=2x5pa;(2) 浮箱排開水的體積V=V排=a3= (2m) 3=8m3,浮箱受到的浮力 F 浮= p 液gV 排=1.0 x 1CP

12、kg/m3x 10 N/kg x 8m x 10N;(3) 浮箱勻速浮起，浮箱對(duì)船的拉力F拉=F浮-G浮箱=8x 104N-2000N=7.8 x(4 )船的重力 G 船=4x 103kg x 10N/kg=4 x 軸，船受到的拉力F拉=G船+G水，則灌入船內(nèi)水的重力：G 7k=F 拉-G 船=7.8 x 10N-4 x 10N=3.8 x 10N,G=mg ,灌入水的質(zhì)量 m水=G水/g=3.8 x 10=3.8t ;答案：(1) 2x 10Pa (2)8 x (3)7.8 x4N016.如圖所示。質(zhì)量為 400g，底面積為50cm2的溢水杯，置于水平桌面上，倒入+某種液體至溢口，液面高為1

13、0cm，此時(shí)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1.176 x 10Pa。問：若將長16cm,密度為0.9 x 10g/m 3的圓柱形物體豎直放入該液體中(不傾倒),1-試判斷該物體靜止時(shí)與容器底部是否接觸。【解析】眉污尹錯(cuò)誤分析；有些同學(xué)很可能根據(jù)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)值，求得液體的密度為：Pgh31.176 10 Pa9.8N/kg 0.1m1.2 103kg/ m3.可知：p物p液，由此得出錯(cuò)誤結(jié)論:物體漂浮在液面上，則物體不與容器底接觸。正確分析；應(yīng)根據(jù)物體漂浮求得物體浸入液體中的長度:0.91.20.16m=0.12m。因溢口到容器底只有0.1m，液體太少不足以使物體漂浮，所以，物體與容器底會(huì)接觸。

14、 答案：會(huì)接觸。3 17小金學(xué)了浮力的知識(shí)后，想制造一臺(tái)浮力秤。 他將一段密度為0.5x 10千克/米3,粗細(xì)均勻的木料，先進(jìn)行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖 所示。這段木料長為 40厘米，橫截面積為 0.1米2,其上表面可以作為秤 盤(g=10牛/千克)。(1) 質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少？【解析】(1)方法1：將這段木塊豎直漂浮于水中，水面與木塊相切處即為零刻度線位置 方法2 :漂浮F浮=G木又 v F浮=卩水gV水，G木=p木gV木， 二卩水gSh= p木gSL,P 木 0.5 x I03kg/m3h=L= 1.0 x io3kg/m3 x

15、 40cm=20cm離下表面豎直距離20cm處為零刻度線位置(2) 設(shè)距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為mF = G 水+mgF = p 水 gV 水=p 水 gSh=1.0 x I03kg/m3x 10N/kg x 0.1m2 x (0.4 0.1)m=300NG木=m木g= p木V木g= p木SLg332=0.5x 10 kg/m x0.1m x 0.4mx 10N/kg=200NF浮- G木 300N- 200Nm= g = 10N/kg =10kg18.地質(zhì)隊(duì)員在高山深谷探礦，利用一種叫浮力秤的輕便儀器就可以精確測(cè)出礦石的密度。右圖是浮力秤的示意圖，它中部是一密封的空心圓筒，圓筒下

16、端掛著一個(gè)小籃，圓筒上端有 一根刻有密封的空心圓筒，圓筒下端裝有小盤，因?yàn)閳A筒是空心的，下面掛著的小籃又較重，所以浮力秤放在水中能保持直立漂浮狀態(tài)。現(xiàn)需測(cè)一礦石的密度，地質(zhì)隊(duì)員進(jìn)行如下操作：(a) 先將秤放入水中，在小盤內(nèi)加砝碼，使秤下沉到標(biāo)志線與水面齊平，記下盤內(nèi)砝 m1=125g.(b) 拿掉盤內(nèi)全部砝碼，盤內(nèi)改待測(cè)礦石，這時(shí)標(biāo)志線在水面上方，再在盤內(nèi)添加砝碼，使浮力秤 重新下沉到標(biāo)志線與水面齊平，記下盤內(nèi)砝碼m2=25g.(c) 拿掉盤內(nèi)全部砝碼，將待測(cè)礦石放于小籃內(nèi)，再往盤內(nèi)重新放砝碼，使浮力秤再次下沉到標(biāo) 志線與水面齊平，記下盤內(nèi)的砝碼 m3=45g.問：(1)礦石的質(zhì)量是多少？(2

17、)礦石的密度為多少？【解析】(1)由題知，a和b浮力秤所受浮力一樣，v浮力秤漂浮,F浮=G=mg，小盤中所放物體質(zhì)量應(yīng)一樣，礦石質(zhì)量：m=125g - 25g=100g ;(2)c和b相比，浮力秤上所放物體增重：G=m3g - m2g,v浮力秤漂浮,F浮=G=mg ,浮力秤受到的浮力相應(yīng)增加，即增加礦石受的浮力：F浮=m3g - m2g,VF浮=p水gV，礦石的體積：V=F 浮 p gm3g- m2g p g45g- 25g1g/cm3=20cm3 礦石的密度： 尸mv=100g/20cm3=5g/cm3=x 103kg/m3 答: (1)礦石的質(zhì)量是100g;礦石的密度為5x 1kg/m3.

18、多辦法如：找兩個(gè)底面積不同的圓柱形玻璃容器，在大容器中裝入水， 再將小容器漂浮在水中，甲同學(xué)測(cè)得小玻璃容器的底面積是250cm2 ,質(zhì)量是0.25kg，大玻璃容器的底面積是 300cm2，它們的高度分別是 25cm和 21cm ,兩容器器壁厚度可忽略不計(jì)。(1) 求 浮力秤”的零刻度位置與底部距離.(2) 稱量物體質(zhì)量時(shí)，此浮力秤”最大測(cè)量值是多少(3) 欲使浮力秤”達(dá)到最大測(cè)量值時(shí)，大玻璃容器中水的質(zhì)量至少是多少.【解析】(1)空小容器在大容器中漂浮時(shí)，水面對(duì)應(yīng)的位置就是零刻度位置，有：G小=卩浮=p水gV 排=p水gS小h,所以 h=G 小 p水 gS小=m 小 p水 S 小=0.25kg

19、1 x 103kg/m3X 250x 10-4m2=0.01m=1cm ,即零刻度位置應(yīng)在距小容器底端1cm處，如圖所示.(2)由于大、小玻璃容器的高度分別為21cm、25cm，所以小玻璃容器陷在大玻璃容器的最大 深度只能為21cm,由物體漂浮得大容器中水的重力最大為：G總=G排=卩浮=p水gV排=p水gS小h大=1.0 x 103kg/m3 x 10N/kg x 250 4m2IX 21 x 10m=52.5N ,所以m總=G總/g =5.25kg=5250g，所以最大測(cè)量值 m最大=m總-m小=5.25kg- 0.25kg=5kg大玻璃容器內(nèi)裝滿水的質(zhì)量 m= p大=1g/cm3 x 30

20、0cx 21cm=6300g達(dá)到最大測(cè)量值時(shí)，大玻璃容器中的水的質(zhì)量 m =m-m總=6300g - 5250g=1050g .20.如圖甲所示，底面積為50cm2高為10cm的平底圓柱形容器和一個(gè)質(zhì)量為100g、體積為40cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不計(jì))容器內(nèi)盛某種液體時(shí)，容器和液體的總(1)液體的密度是多少 g/cm3 ?(2 )容器內(nèi)盛滿這種液體后，容器底部受到液體的壓強(qiáng)是多少Pa?(3 )容器內(nèi)盛滿這種液體后，將小球放入容器中靜止后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少Pa?(4) 若把上述液體倒干凈后，在容器內(nèi)放入一個(gè)底面積為2x 1tfm2、高為0.2m的圓柱形物塊，且與容器底不密合，

21、物塊的密度為0.5 x 10kg/m3，取g=10N/kg .向容器內(nèi)緩慢注水，使物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)恰好為零時(shí)，求向容器內(nèi)注入水的質(zhì)量是多少【解析】(1) 由乙圖可知，容器的質(zhì)量為 m容器=100g，液體體積為V液體=200cm3時(shí)，容器和液體的總質(zhì)量 m總=300g ,液體的質(zhì)量 m液=m總-m容器=300g-100g=200g ,液體的密度為p液=m/V=1g/cm 3.(2) 容器內(nèi)盛滿這種液體后，液體深度h 液=10cm=0.1m .容器底部受到的液體壓強(qiáng)為：p=p液gh液=1x 103kg/m3x 10N/kg x 0.10m=1Pa .(3 )小球的密度為：p=m/V=2.5g/c

22、m3,小球的密度大于液體的密度，所以小球靜止后應(yīng)浸沒在液體中，則小球排開液體的重力為：F浮=G排=p 液 gV 排=1 x 10kg/m3x 10N/kg 40 x 1lfm3=0.4N ,容器內(nèi)盛滿這種液體后，液體質(zhì)量為 m=p液V=p液Sh=1x 103kg/m3x 50 x Tbfx 0.1m=0.5kg, 容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為：P=G容器+G球+G-G菲Sm容器+m球+m)g-G排S=1.32 x 伽.(4 )當(dāng)物塊與容器底接觸且物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)恰好為零時(shí)：F 浮=6 物=m 物 g= p 物 S 物 h 物 g=0.5 x lkg/m3x 2 x 12)m2x 0.2m x 10N/

23、kg=20NF浮=p水gV排,物體排開水的體積V排=卩浮/p水g=2 x l03m3；物塊浸入水中的深度為h水=V排/S物=0.1m;注入水的體積為 V 水=(S容-S物) h 水=(5-2) x 103m2x 0.1m=3 x 14m3；注入水的質(zhì)量為 m水=p水V水=1.0 x 1kg/m3x 3x 10n3=O.3kg ;答：(1)液體的密度是1g/cm3;(2 )容器內(nèi)盛滿這種液體后，容器底部受到液體的壓強(qiáng)是103Pa;(3) 容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是1.32 x l0pa;(4) 0.3kg.物體的密度 p=n/V=0.2kg/1 x 104m3=2X 10* 3Kg/m3；故 D 正確。37.重為4.5N、體積為0.5dm的銅球浸沒在水后放手，銅球靜止后所受的浮力是 N.【解析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時(shí)處于什么狀態(tài)，可以用下面兩種方法判定物