1
10 浮力
24.(2018·泰安)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所
示。从此处
匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速
下放(物块未与水底接触)。物块下放过程 中,弹
簧测力计示数 F 与物块下表面浸入水 的深度 h
的 关 系 如 图 乙 。g 取 10N/kg ,水 的 密 度 是
1.0×103kg/m3。求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
2
23. (2018·威海)图 12 是生活中常用的小茶杯,请你在下列器材中选
择合理的题材,利用浮力等相关知识设计一个测量小茶杯密度的实
验。
备选器材:若干个量筒、溢水杯和烧杯,记号笔、足量水(小茶杯可
以放入溢水杯、烧杯,但放不进量筒)
要求,(1)简述实验步骤 (如需将小茶杯放入水中,请明确表述小茶
杯放入水中的具体操作):用符号表示有关的物理量。
(2)利用测出的物理量写出小茶杯密度的表达式(水的密度用ρ水表
示)
17.(2018•烟台)水
平桌面上两个完全相
同的烧杯中分别盛有
甲、乙两种液体,将
两个完全相同的小球
A、B 分别放入两烧杯
中,当两球静止时,
两液面高度相同,球
所处的位置如图所示
两小球;甲所受浮力
的大小关系为 FA = 3
FB ,两小球所排开液体重力的大小关系为 GA = G B,两种液体对烧杯
底的压强的大小关系为 p 甲 > p 乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)A、B 是两个完全相同的小球,漂浮和悬浮时受到的浮力都
等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;根据阿基米德原理可知排
开液体重力的大小关系;
(2)根据漂浮和悬浮时液体密度和球的密度关系,找出两种液体的密
度关系,又知道两容器液面等高(深度 h 相同),利用液体压强公式分
析两种液体对容器底压强的大小关系。
【解答】解:由图可知,A 球漂浮,B 球悬浮,所以根据悬浮和漂浮条
件可知两球受到的浮力都等于各自的重力,由于两个小球是相同的,重
力相等,所以 FA=FB=G。
根据阿基米德原理可知:排开液体重力 GA=FA,GB=FB,所以 GA=GB;
由于 A 球漂浮,B 球悬浮,根据物体的浮沉条件可知:ρ 甲>ρ 球,ρ
乙=ρ 球,
则两种液体的密度大小关系是:ρ 甲>ρ 乙。
故答案为:=;=;>。
【点评】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,关键知道物
体漂浮时浮力等于重力,物体密度小于液体密度,物体悬浮时浮力等于
重力,物体密度等于液体密度。
15.(2018•淄博)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和
乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球 A 和 B 分别
放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )
A.小球 A 的质量小于小球 B 的质量
B.小球 A 受到的浮力等于小球 B 受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
【分析】(1)根据 A 漂浮,B 悬浮,可根据物体浮沉条件确定小球 A 和
B 的密度关系,又知
小球 A 和 B 的体积关
系,由 m=ρV 分析它
们的质量关系;
(2)漂浮和悬浮都有
F 浮=G,由此分析两球
的浮力关系;
(3)根据 p=ρgh 判
断水对甲杯底的压强
与水对乙杯底的压强
关系;根据 p= 分析
两容器底受到水的压
力关系;然后比较甲
烧杯对桌面的压力与
乙烧杯对桌面的压力
的大小关系,再根据
p= 分析解答。
【解答】解:由图知
A 漂 浮 , 所 以 ρA <
ρ 水;B 悬浮,所以
ρB=ρ 水 , 则 ρA <
ρB。
A、ρA<ρB,小球 A
和 B 的体积相同。由
ρ= 知,小球 A 的质
量 小 于 小 球 B 的 质
量,故 A 正确;
B、漂浮和悬浮时,F
浮 =G 物 ,由于小球 A
的质量小于小球 B 的4
质量,故小球 A 的重力小于小球 B 的重力,所以小球 A 受到的浮力小
于小球 B 受到的浮力,故 B 错误;
CD、由图可知,两杯水面高度相等,根据 p=ρgh 知,水对甲杯底的压
强等于水对乙杯底的压强;
两容器相同,则底面积相同,根据 p= 知两容器底受到水的压力相等,
容器重力相同,容器对桌面的压力相同,根据 p= 知甲杯对桌面的压强
等于乙杯对桌面的压强,故 CD 正确。
故选:B。
【点评】本题考查了浮沉条件、密度公式、压强公式的应用,综合性
强,关键是用好浮沉条件,灵活运用公式进行判断。
22.(2018•淄博)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器
材探究浮力大小与排开液体
的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 测量空桶的重
力 ,若将遗漏的步骤标注为 D,最合理的实验步骤顺序是 D、B、A、
C (用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到
的浮力是
0.2 N,排开液体的重力是 0.2 N.小明根据它们的大小关系归纳
出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由
是 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性 ,接下来的实验
操作应该是 换用不同液体重新实验 。
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有
关,可取 体积 相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮
力的大小。
【分析】(1)阿基米
德原理的内容:浸在
液体中物体受到的浮
力,大小等于被它排
开 的 液 体 受 到 的 重
力;要验证阿基米德
原理就要测出物体的
浮 力 , 可 根 据 F 浮
=G﹣F 示得出,然后测
出排开液体的重力,
两者进行比较即可验
证。
(2)根据称重法求出
实验中物体所受的浮
力;用桶和水的总重
力减去桶的重力算出
排开水的重力;为了
找普遍规律,需要换
用不同的液体再次实
验;
(3)根据控制变量法
的要求,要探究浮力
大小是否与物体的密
度有关,需要选用体
积相同的不同物体使
其 浸 没 在 同 种 液 体
中 , 比 较 浮 力 的 大5
小。
【解答】解:
(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的
重力,需要先测出空桶的重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:
测量空桶的重力;
实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水
杯中,读出弹簧测力计的示数,根据 F 浮=G﹣F 示得出物体受到的浮力,
最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的
实验步骤是:D、B、A、C;
( 2 ) 由 实 验 步 骤 AB 可 知 , 物 体 浸 在 液 体 中 时 受 到 的 浮 力 : F 浮
=FB﹣FA=1.8N﹣1.6N=0.2N;
由 实 验 步 骤 CD 可 知 , 物 体 排 开 液 体 的 重 力 : G 排
=FC﹣FD=0.5N﹣0.3N=0.2N;
由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所
以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验;
(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相
同、密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、
排开液体的体积相同),比较浮力的大小。
故答案为:(1)测量空桶的重力;D、B、A、C;
(2)0.2;0.2;通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性;换
用不同液体重新实验;
(3)体积。
【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否
掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题
目不难做出。
23.(2018•枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封
闭,上端开口,底面积=200cm2,高度 h=20cm,如图甲所示;另有一个
实心匀质圆柱体,密度 ρ=0.8×103kg/m3,底面积 S1=120cm2,高度与
容器高相同,如图乙所示。(ρ 水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
(1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是
多少?
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此
时水对容器底部的压
强和所注的水重各是
多少?
【 分 析 】( 1 ) 利 用
F=G=mg=ρgV 求 圆 柱
体 对 容 器 底 部 的 压
力,再利用 p= 求圆
柱体对容器底部的压
强;
(2)向容器内缓缓注
水直至圆柱体对容器
底 部 的 压 力 刚 好 为
零,圆柱体刚好处于
漂浮状态,F 浮=G,利
用 F 浮=ρ 水 gV 排=ρ
水 gSh 水求水的深度,
再利用 p=ρgh 求容器
底部产生的压强;
利用 G 水=m 水 g=ρ 水
gV 水=ρ 水 g(S﹣S1)
h 求所注水的重力
【解答】解:
(1)圆柱体对容器底
部的压力:
F=G 柱 =m 柱 g=ρgV 柱
=ρgS1h=0.8 ×
103kg/m3 × 10N/kg ×
120 × 10﹣4m2 × 20 ×6
10﹣2m=19.2N;
圆柱体对容器底部的压强:
p= = =1600Pa;
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱
体刚好处于漂浮状态,则:
F 浮=G 柱=19.2N,
由 F 浮=ρ 水 gV 排=ρ 水 gS1h 水得水的深度:
h 水= = =0.16m,
此时水对容器底部产生的压强:
p=ρ 水 gh 水=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa;
所注水的体积:
V 水 = ( S﹣S1 ) h 水 = ( 200 × 10﹣4m2﹣120 × 10﹣4m2 ) × 0.16m=1.28 ×
10﹣3m3,
所注水的重力:
G 水=m 水 g=ρ 水 gV 水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10﹣3m3=12.8N。
答:(1)圆柱体对容器底部的压强是 1600Pa;
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时
水对容器底部的压强和所注的水重各是 1600Pa、12.8N。
【点评】本题为力学综合题,考查了重力公式、密度公式、压强定义
式、阿基米德原理、液体压强公式、物体漂浮条件的应用,由于计算数
字比较复杂,要细心,易错题!
25.(2018·潍坊)如图所示,用细线将正方体 A 和物体 B 相连放入水
中,两物体静止后恰好悬浮,此时 A 上表面到水面的高度差为
0.12m。已知 A 的体积为 1.0×10﹣3m3,所受重力为 8N;B 的体积为
0.5×10﹣3m3,水的密度 ρ=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg,求:
(1)A 上表面所受水的压强;
(2)B 所受重力大小;
(3)细线对 B 的拉力大小。
解:(1)A 上表面所
受水的压强:p=ρ 水
gh=1 × 103kg/m3 ×
10N/kg ×
0.12m=1200Pa;
(2)A、B 受到的总
浮力:
F 浮 =ρ 水 gV 排
=ρ 水 g(VA+VB)=1×
103kg/m3 × 10N/kg ×
(1.0×10﹣3m3+0.5×
10﹣3m3)=15N;
因为 A、B 恰好
悬 浮 , 所 以 F 浮
=GA+GB , 则 B 的 重
力 : GB=F 浮
﹣GA=15N﹣8N=7N;
(3)B 受到的浮力:
F 浮 B=ρ 水 gV 排 B=ρ 水
gVB=1 × 103kg/m3 ×
10N/kg × 0.5 ×
10﹣3m3=5N,
细 线 对 B 的 拉
力 : F 拉 =GB﹣F 浮
B=7N﹣5N=2N。
答:(1)A 上表面所
受 水 的 压 强 为
1200Pa;(2)B 所受7
重力大小为 7N;
(3)细线对 B 的拉力大小为 2N。
24.(2018·滨州)图甲是一盛有水的圆柱形容器,现置于水平桌面
上,容器内水深为 0.3m,容器的底面积为 0.04m2,图乙是一质量
均匀的塑料球,密度为 0.2×103kg/m3,(g 取 10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量;
(2)距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强;
(3)把塑料球放入该容器中,用了 16N 的力恰好使其完全浸没在水
中,塑料球的重力多大?
解:(1)容器中水的体积:V=Sh=0.04m2×0.3m=0.012m3,
由 ρ= 可得水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg;
(2)距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m﹣0.1m)=2000Pa;
(3)设塑料球的体积为 V′,塑料球放入该容器中完全浸没在水中受到
的浮力:
F 浮=ρ 液 gV 排=ρ 液 gV′,塑料球的重力:G=m′g=ρ 塑 V′g,
塑料球放入该容器中,用了 16N 的力恰好使其完全浸没在水中,
对塑料球分析受力有:
F 浮=F+G,ρ 液 gV′=F+ρ 塑 V′g,(ρ 液 g﹣ρ 塑 g)V′=F,
代 入 数 据 ,( 1 × 103kg/m3 × 10N/kg﹣0.2 × 103kg/m3 × 10N/kg )
V′=16N,
解得:V′=2×10﹣3m3,由 ρ= 可得塑料球的质量:
m 球=ρ 塑料 V′=0.2×103kg/m3×2×10﹣3m3=0.4kg,
塑料球的重力:G 球=m 球 g=0.4kg×10N/kg=4N。
答:(1)容器中水的质量是 12kg;(2)距容器底部 0.1m 处 A 点液体
的压强是 2000Pa;
(3)塑料球的重力是 4N。
14.(2018·临沂)
2018 年 4 月 20 日,
我国最先进的自主潜
水 器 “ 潜 龙 三 号 ”
(如图所示)成功首
潜。潜水器在水面下
匀 速 下 潜 过 程 中
( )
A.受到的重力小于浮
力
B.上、下表面受到的
压力差变大
C.受到的压强变大,
浮力变大
D.受到的压强变大,
浮力不变
【分析】物体受到浮
力的原因是物体上、
下表面受到液体的压
力差作用,浮力的大
小与液体密度和物体
排 开 液 体 的 体 积 有
关,因此判断浮力的
大小,关键判断液体
密度和物体排开液体
的体积发生怎样的变
化。潜水器受到的压
强大小与液体的密度8
和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度
和潜水器所处深度的变化。
【解答】解:潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸
没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公
式 P=ρgh 和公式 F 浮=ρ 液 gV 排可知,潜水器受到的压强增大,浮力
不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项 A、B、C 均错误,D 正
确。
故选:D。
21.(2018•青岛)探究浮力的大小
数
据
结
论
如 图 , 甲 、 乙 、
丙 、 丁 是 用 同 一
金 属 块 探 究 浮 力
大 小 跟 哪 些 因 素
有关的实验。
① 图 丙 中 金 属 块
受 到 的 浮 力 比 图
乙 中 金 属 块 受 到
的 浮 力 大
( 填 “ 大 ” 或
“ 小 ”),说 明 浮
力 的 大 小 与 物
体 排 开 液 体 的 体
积 有关
② 图 丁 中 金 属 块
受 到 的 浮 力 人 小
等于 0.3 N
③ 比 较 图 丙 、
丁 可 知 , 浮 力
的 大 小 与 液 体 的
密度有关。
数
据
结
论
如 图 , 用 木 块 、
弹 簧 测 力 计 、 溢
水 杯 和 小 桶 进 行
实验:
④ 木 块 受 到 的 浮
力 F 浮 = 1.2
N。
⑤ 木 块 排 开 的 水
所受的重力 G 排水=
1.2 N。
⑥ 比 较 数 据 可
知 : 浮 在 水 上 的
木 块 受 到 的 浮 力
大 小 等 于
( 填 “ 大 于 ”、
“ 等 于 ” 或 “ 小
于”)它排开的水
所受的重力。
【分析】①测力计的
示数越小,说明物体
在液体中受到的浮力
越大;9
比较乙丙可得浮力大小与物体排开液体的体积关系;
②根据 F 浮=G﹣F 确定物体所受浮力的大小;
③要得浮力大小与液体密度的关系,需使物体排开液体的体积相同,液
体的密度不同;
④根据漂浮时浮力与重力相等的特点确定浮力的大小;
⑤利用水和桶的总重减空桶的重力便可得排开水的重力;
⑥比较浮力和排开水重,可得结论。
【解答】解:①由图知,丙中物体排开水的体积更大,弹簧测力计的示
数更小,说明受到的浮力更大,且浮力大小与物体排开液体的体积有
关;
②由甲图知,物体的重力 G=3.6N,由图丁知,弹簧测力计的示数为
3.3N,可知物体受到的浮力为:F 浮=G﹣F=3.6N﹣3.3N=0.3N;
③图丙丁,物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不
同,测力计的示数不同,即所受浮力不同,可知浮力的大小与液体的密
度有关;
④由图甲知,木块的重力 G=1.2N,因为木块漂浮,所以 F 浮=G=1.2N;
⑤空桶的重力为 0.4N,桶和水的总重为 1.6N,可知排开水的重力为 G 排
=G 总﹣G 桶=1.6N﹣0.4N=1.2N;
⑥由④⑤数据可知,浮在水上的木块受到的浮力大小等于它排开的水所
受的重力。
故答案为:①大;物体排开液体的体积;②0.3;③丙、丁;④1.2;⑤
1.2;⑥等于。
【点评】探究影响浮力大小的因素及阿基米德原理的实验,是浮力部分
的两个重点实验,影响浮力大小的因素,需要注意控制变量法的应用,
探究漂浮的物体所受浮力和排开的液体重力的关系,需用用到浮沉条件
来判断浮力大小。
33.(2018•青岛)重为 2N、底面积为 100cm 2 的薄壁圆柱形容器,盛水
后放在水平桌面上。将体积分别为 200cm3 的木球和 25cm3 的塑料球用轻
质细绳相连放入水中,静止时木球露出水面的体积为它自身体积的 ,
此时容器中水的深度为 20cm,如图甲所示;当把细绳剪断后,静止时木
球露出水面的体积是它自身体积的 ,塑料球沉到容器底,如图乙所
示。
(1)图甲中,水对容
器底的压强是多少?
(2)图乙中,容器底
对塑料球的支持力是
多少?
(3)图乙中,容器对
水平桌面的压强是多
少?
【 分 析 】( 1 ) 图 甲
中,知道水深和水的
密度,利用 p=ρgh 求
水对容器底的压强;
(2)由题知,当把细
绳剪断后,静止时木
球露出水面的体积是
它自身体积的 ,利
用 F 浮=G 求木球的密
度 , 利 用 G=mg=ρVg
求木球重力;
在图甲中,求出两球
排开水的体积,由于
木球和塑料球漂浮,
受到的总浮力等于两
球总重力,据此求塑
料球的重力,利用阿
基米德原理求塑料球
在水中受到的浮力;10
图乙中,容器底对塑料球的支持力等于塑料球的重力减去浮力;
(3)在图甲中,两球漂浮,两球的总质量等于排开水的质量,利用
m=Sh 求水的总质量,利用 G=mg 求水重力,在图乙中,容器对桌面的压
力等于水、两球、容器的总重力,知道受力面积,利用 p= 求容器对桌
面的压强。
【解答】解:
(1)图甲中,水对容器底的压强:
p=ρ 水 gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)由题知,当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身
体积的 ,
即 V 排= V 木,
因为 F 浮=G,即 ρ 水 V 排 g=ρ 木 Vg,ρ 水 Vg=ρ 木 V 木 g,
所以 ρ 木= ρ 水= ×1×103kg/m3=0.5×103kg/m3,
木球重力:
G 木=m 木 g=ρ 木 V 木 g=0.5×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3=1N,
图甲中,
两球排开水的体积 V 排′=(1﹣ )V 木+V 塑= ×200×10﹣6m3+25×
10﹣6m3=150×10﹣6m3=1.5×10﹣4m3,
因为木球和塑料球漂浮,所以 F 浮′=G 木+G 塑,
ρ 水 V 排′g=1N+G 塑,
1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1N+G 塑,
则塑料球的重力:
G 塑=0.5N,
塑料球在水中受到的浮力:
F 浮塑=ρ 水 V 排塑 g=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣6m3=0.25N,
图乙中,容器底对塑料球的支持力:
F 支=G 塑﹣F 浮塑=0.5N﹣0.25N=0.25N;
(3)在图甲中,两球漂浮,两球的总质量等于排开水的质量,
则水的总质量:
m 水 =ρ 水 V 水 =1 ×
103kg/m3 × 100 ×
10﹣4m2×0.2m=2kg,
水重力:
G 水 =m 水 g=2kg ×
10N/kg=20N,
在 图 乙 中 , 水 、 两
球、容器的总重力:
G 总 =G 水 +G 球 +G 容 器
=20N+1N+0.5N+2N=23.
5N,
容器对桌面的压力:
F=G 总=23.5N,
受 力 面 积 S=100 ×
10﹣4m2,
容器对桌面的压强:
p′= =
=2350Pa。
答:(1)图甲中,水
对 容 器 底 的 压 强 是
2000Pa;
(2)图乙中,容器底
对塑料球的支持力是
0.25N;
(3)图乙中,容器对
水 平 桌 面 的 压 强 是
2350Pa。
【点评】本题为力学
综合题,考查了重力11
甲 乙 丙
公式、密度公式、液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理、物体漂
浮条件以及力的平衡知识,知识点多、综合性强,属于难题!
25. (2018·聊城)(11 分)考古工作者在河底发现了古代的石像,
经潜水者测量它的体积约为 2m3。如图所示,在打捞石像的过
程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的
拉力 F=1.6×104N。在没有将石像提出水面前,若不计摩擦
和滑轮重力,(ρ水=1.0×103kg/m,g=10N/kg)求:
(1)石像受到的浮力。
(2)石像的重力。
(3)石像的密度。
(4)若将石像提升了 3m,石像受到水的压强减少了多少?
21. (2018·济宁)将 U 型管压强计的金属盒放在盛有某种液体的玻璃
杯中.相关信息如图所示。 (g 取 10N/kg) 求:
(1) 液体的密度。
(2) 体枳为 60cm2 的小球浸没在液体中受到的浮力。
答案:(1)ρ=0.8×103 kg/m3
(2)F 浮=0.48N
17. (2018·菏泽)2018 年 5 月 13 日早晨 7 时,中国首艘国产航母驶
离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为 7×104m3(ρ海水=1.03
×103kg/m3,g=10N/kg),它所受的浮力是 N. 17.
1.21×108
10.(2018·东营)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完
全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下
判断正确的是 D
A.液体的密度关
系是 ρ 甲>ρ 丙>ρ
乙
B.液体对容器底
部的压强关系是 p 乙
>p 甲>p 丙
C.容器对桌面的
压强关系是 p'甲>
p'乙>p'丙
D.小球受到的浮
力大小关系是 F 乙=F
丙>F 甲
10. (2018 ·德州)12
2018 年 4 月 12 日,我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵,辽宁舰航
母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下
列说法正确的是 B
A.当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大
B.水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”
碰撞
C.潜水艇受到的重力等于其浮力时,潜水艇一定处于漂浮状态
D.战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强
较大
18. (2018·德州)在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简
易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图 17
所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现
象可以判断:两个简易密度计所受浮力 F 甲___________F 乙、两杯液
体的密度ρ甲__________ ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强 P 甲
___________P 乙。( 选填“大于”、“小于”或“等于”)18. 等于
小于 小于
13.(2018•玉林)如图所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠
江,下列分析正确的是( )
A.浮力变小,舰体上浮一些 B.浮力变大,舰体下沉一些
C.浮力不变,舰体下沉一些 D.浮力不变,舰体上浮一些
【分析】当护卫舰由大海驶入珠江后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船
受到浮力的变化情况;根据阿基米德原理判断排开水的体积(浸入水中
的体积)的变化,得出是上浮一些,还是下沉。
【解答】解:当护卫舰从大海驶入珠江后,仍然漂浮,根据漂浮条件可
知受到的浮力:F 浮=G,
因为护卫舰受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;故 AB 错误;
由于 ρ 海水>ρ 江水,根据 F 浮=ρ 水 V 排 g 可知,排开江水的体积大于排
开海水的体积,
即:舰体浸入水中的
体积变大,舰体下沉
一些,故 C 正确,D
错误。
故选:C。
【点评】本题考查对
漂浮条件和阿基米德
原理的掌握和运用,
关键知道漂浮时浮力
等于重力。
14 .(2018 ·贵阳)
“怀丙捞铁牛”的故
事中,为了捞起陷入
河底淤泥中的铁牛,
怀丙用了如图所示的
装置:将一根粗木头
固定在两只装满泥沙
的船之间,再用粗铁
链分别套在木头和铁
牛上且使铁链绷直。
逐渐抛卸出船上的泥
沙,铁牛被铁链从淤
泥中拔出。请你分析
说明抛沙后铁牛能被
拔出的原因。(不考虑
水的流动,泥沙对水
密度的影响)13
【解答】答:船上的沙土逐渐抛人水中,铁牛和船(包括船上的人、术
头及剩余的沙土)受到的总重力减小,抛沙土到铁牛即将离开河床的过
程中,船的重力减小,浮力不变,因此绳子对铁牛的拉力增大,当拉力
大于铁牛的重力时,铁牛被拔出。
9.(2018·黔南)2017 年 5 月 30 日,“蛟龙”号载人潜水器在世界最
深处的马里亚纳海沟下潜,最大潜深 6699 米。在同一深度,液体向各
个方向的压强大小 相同 (选填“相同”或“不同”),潜水器在海面
下下潜过程中浮力 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”),下
潜到水下 6000m 时,受到海水的压强为 6×107 Pa(海水密度取 1.0
×103kg/m3)。
【解答】解:
(1)在同一深度,液体向各个方向的压强大小相同;
(2)据阿基米德原理 F 浮=G 排=ρgV 排可知,当其在海面下下潜过程
中,液体的密度不变,排开液体的体积不变,故其在水中所受浮力不
变;
(3)潜水器下潜到 6000m 处受到的压强为:
p=ρ 海水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa。
故答案为:相同;不变;6×107。
13.(2018·黔南)一同学在河边游泳后从水的较深处走向越来越浅的
岸边,由于岸边都是尖硬的鹅卵石,该同学感觉河底越来越“扎脚”,
请利用你学过的物理知识解释这个现象
【解答】答:
根据 F 浮=ρ 液 v 排 g,人在水中由深水走向浅水时,ρ 液不变由于人排开
水的体积减小,故人所受浮力减小再由 F 支=G﹣F 浮;因浮力减小,重
力不变,故支持力增大,根据 p= 脚的受力面积不变,脚受到石头的压
强变大,所以人的脚将越来越疼。
9.(2018·龙东)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的
有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的
“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜
水艇分析正确的是( )
A.悬浮和漂浮时受到
的浮力相等
B.漂浮时排开的海水
所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮
力逐渐变大
D.漂浮时潜水艇底部
所受海水压强最大
【解答】解:A、由图
可知,悬浮时排开海
水的体积大于漂浮时
排开海水的体积,由
F 浮=ρ 液 gV 排可知,
潜艇悬浮时所受浮力
大 , 即 F 悬 浮 > F 漂
浮 ,故 A 错误。
B、根据阿基米德原理
可知,浮力等于排开
液体所受的重力;由
B 项可知 F 悬浮>F 漂
浮 ,所以漂浮时排开
海 水 所 受 的 重 力 最
小,故 B 正确。
C、潜艇上浮过程中,
露出水面前,V 排 不
变,根据 F 浮=ρ 液 gV
排 可知,潜艇所受浮
力不变;逐渐露出水
面时,V 排减小,潜艇14
所受浮力减小;故 C 错误。
D、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据 p=ρgh 可知,此
时潜艇底部所受海水压强最小,故 D 错误。
故选:B。
21.(2018·龙东)如图所示,我国首艘航母“辽宁号”的排水量为
67500t,当航母满载时静止在水面上
受到的浮力为 6.75×108 N;舰体底部在水面下 10m 深处受到海水的
压强是 1.03×105 Pa
(ρ 海水=1.03×103kg/m3)。
【解答】解:
(1)由阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力:
F 浮=G 排=m 排 g=67500×103 kg×10N/kg=6.75×108N;
(2)舰体底部在水面下 10m 深处受到海水的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10m=1.03×105Pa。
故答案为:6.75×108;1.03×105。
4.(3 分)(2018•岳阳)对下列生活现象解释正确的是
A.水坝上窄下宽——液体的压强随深度增加而减小
B.伞被“吸”变形——流速大的地方压强大
C.纸片“托住”满水杯——水有粘性
D.木块漂浮——漂浮时 F 浮=G
考点:液体的压强、流体的压强、大气压强、浮力
专题:压强与浮力
解析:A.水坝上窄下宽——液体的压强随深度增 加而减小,错误,
液体压强随深度增加而增大。
B.伞被“吸”变形——流速大的地方压强大,错误,流体在流速大的
地方压强小。
C.纸片“托住”满水杯——水有粘性,错误,是大气压能支持一定高
度的水柱。
D.木块漂浮——漂浮时 F 浮=G,正确,物体漂浮,受平衡力的作用,浮
力的大小等于重力的大小。
故选 D 。
18.(3 分)(2018•岳
阳)请用力的示意图
表示悬浮在水中的物
体受到的浮力。
考点:浮力
专题:机械运动和力
解析:浸在液体中的
物体受到竖直向上的
浮力,浮力的大小等
于排开液体受到的重
力。浸没在水中物体
悬浮在水中,受到的
浮力等于物体受到的
重力。浮力如图所
示。
16.(2018•南京)如
图所示,水平桌面上
两个相同的玻璃缸装
满了水,水中分别漂
浮着大、小两只玩具
鸭。甲、乙两图中水
对缸底的压强分别为
p1 和 p2,缸对桌面的
压 强 分 别 为 p1′ 和
p2′ .两只玩具鸭受
到的浮力分别为 F1 和
F2 ,则它们的大小关
系为:p1 = p 2 ,15
p1′ = p2′ ,F1 > F2 ,若乙图中小玩具鸭的质量为 15g,它排
开水的体积是 15 cm3。
【分析】(1)知道玻璃缸里装满了水,又知道液体深度相同,根据公式
p=ρgh 可比较缸底受到水的压强;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯
对桌面的压力关系,然后比较压强关系;
(3)玩具鸭子漂浮时浮力等于重力,根据图示判断出鸭子排开水体积
的大小,于是可根据阿基米德原理比较浮力大小关系;
(4)根据阿基米德原理求出排开水的质量,利用 V= 即可求出体积。
【解答】解:
(1)由图和题意可知,甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具
鸭放入后水的深度 h 仍然相同,
根据 p=ρgh 可知,水对容器底部的压强相等,即:p1=p2;
(2)因甲、乙两个玻璃缸完全相同装满了水时,水的质量相等,根据
水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲、乙两个玻璃缸装满水
时对桌面的压力相等;
由于玩具鸭子漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知:G 物=F 浮=G 排,
即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具时玻璃缸对桌面
的压力仍然相等,由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由 p= 可
知,此时缸对桌面的压强相等,即:p1′=p2′;
(3)甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,甲缸中鸭子
排开水的体积大,
根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即:F1>F2;
(4)若乙图中小玩具鸭的质量为 15g,则漂浮条件和阿基米德原理可
知:G 排=F 浮=G 物,
即:m 排 g=m 物 g,
所以,m 排=m 物=15g,
由 ρ= 可 得 它 排 开
水的体积:
V 排 = =
=15cm3。
故 答 案 为 : = ; = ;
>;15。
【点评】本题考查液
体压强公式公式和阿
基米德原理的应用,
本题关键是根据图示
知乙缸中鸭子排开水
的体积小。
12.(3 分)(2018•长
沙)如图所示,圆柱
体甲和装有适量某液
体的圆柱形容器乙的
底面积之比为 3:4,
把它们平放在同一水
平桌面上。在甲物体
上,沿水平方向截取
一段长为 x 的物体
A,并平稳放入容器乙
中,用力使物体 A 刚
好浸没在液体中(A
不与容器乙接触,液
体无溢出)。截取后,
甲、乙对桌面的压强
截取长度 x 的变化关
系如图所示。已知甲
的密度为 0.6×
103kg/m3,容器乙壁
厚和质量均忽略不
计,g 取 10N/kg。下
列说法正确的是
A.圆柱体甲截取前和
容器乙中的液体质量
之比为 3:2
B.圆柱体甲截取前对
桌面的压强为 1000Pa16
C.容器乙中液体的密度为 0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体 A 时,液体的深度为 8cm
考点:理解压强、液体的压强、浮力。
专题:机械运动和力
解析:当 x=0 时,p 甲=4p 乙,圆柱形甲对水平桌面的压强 p 甲=ρ甲 gh
甲;圆柱形乙对水平桌面的压强 p 乙=ρ乙 gh 乙;F 甲=p 甲 S 甲;F 乙=p 乙 S
乙;S 甲= ;
当 x=10cm 时,p 甲=p 乙=2p0;圆柱形甲对水平桌面的压强 p 甲=ρ甲 g(h
甲-0.1;圆柱形乙对水平桌面的压强 p 乙=ρ乙 g(h 乙+0.075);F 甲=p 甲
S 甲;F 乙=p 乙 S 乙;S 甲= ;代入数据,
解之得ρ乙=0.4×103kg/m3。
故选 C。
18.(2018•呼和浩特)密度为 0.5×10 3kg/m3,质量为 1kg 的正方体木
块,静止漂浮在密度为 1.0×103kg/m3 的水面上,求:
(1)木块浸在水中的体积;
(2)把密度为 9.0×103kg/m3,质量未知的正方体铜块轻轻放在正方体
木块的中央,过一会儿,其整体静止悬浮在水中时,铜块对木块的压
强。
【分析】(1)已知木块重力,利用 G=mg 计算重力;根据物体漂浮条件
可得浮力,然后利用 F 浮=ρgV 排计算木块排开水的体积,即木块浸在水
中的体积;
(2)其整体静止悬浮在水中,则铜块和木块的重力之和等于铜块和木
块受到的浮力之和,设铜块的边长为 L,然后根据 G=mg、ρ= 和 F 浮
=ρgV 排列出等式,求出铜块的边长,进而可求体积,与木块的体积相
比较得出受力面积,再利用力的合成求出铜块对木块的压力,最后根据
p= 计算压强。
【解答】解:(1)木块的重力:
G 木=m 木 g=1kg×10N/kg=10N,
木块漂浮,故所受浮
力:
F 浮木=G 木=10N,
因为 F 浮=ρgV 排,
所以,木块浸在水中
的体积:
V 浸 =V 排 = =
=1×10﹣3m3;
( 2 ) 根 据 ρ= 可
得,木块的体积:
V 木 = =
=2
×10﹣3m3;
设正方体铜块的边长
为 L,
则 正 方 体 铜 块 的 重
力:
G 铜=m 铜 g=ρ 铜 V 铜
g=ρ 铜 L3g,
因为其整体静止悬浮
在水中。
所以有:G 铜+G 木=F 浮
铜+F 浮木,
因为物体浸没在水中
时,排开液体的体积
等于其自身体积,
所以有 ρ 铜 L3g+G 木=
3
乙4 S
3
乙4 S17
+ρ 水 gV 木,
代入数值得:
9.0×103kg/m3×L3×10N/kg+10N=1×103kg/m3×10N/kg×L3+1×103kg/m3
×10N/kg×2×10﹣3m3;
解得,L=0.05m,
则铜块的体积:
V 铜=L3=(0.05m)3=0.125×10﹣3m3,
因为 V 木>V 铜,
所以,受力面积 S=L2=(0.05m)2=2.5×10﹣3m2,
铜块对木块的压力:
F 压=G 铜﹣F 浮铜=9.0×103kg/m3×0.125×10﹣3m3×10N/kg﹣1×103kg/m3
×10N/kg×0.125×10﹣3m3=10N,
所以,铜块对木块的压强:
p= = = =4×103Pa。
答:(1)木块浸在水中的体积 1×10﹣3m3;
(2)铜块对木块的压强 4×103Pa。
【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、压强公式、密度公
式、重力公式的综合应用,利用好漂浮和悬浮的条件以及知道水平面上
物体的压力等于自身的重力是关键;根据铜块和木块的重力之和等于铜
块和木块受到的浮力之和,利用 G=mg、ρ= 和 F 浮=ρgV 排列出等式,
求出铜块的边长是此题难点。
22.(2 分)(2018•攀枝花)将一合金块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,
当其静止后有 72g 水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水
杯中,当其静止后有 64g 酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为
0.64 N , 合 金 块 的 密 度 为 0.9 × 103 kg/m3 .(ρ 酒 精 =0.8 ×
103kg/m3,g=10N/kg)
【分析】根据阿基米德原理求出物块分别在水中和酒精中受到的浮力,
然后比较浮力的关系即可确定物块的运动状态。
【解答】解:该物块放在水中时,受到的浮力:F 浮=G 排=m 排 g=0.072kg
×10N/kg=0.72N;
该 物 块 放 在 酒 精 中
时,受到的浮力:F
浮′=G 排′=m 排
′g=0.064kg ×
10N/kg=0.64N;
通 过 上 面 的 计 算 可
知,物体在酒精中受
到的浮力小于物块在
水中所受的浮力,而
物块的重力不变,因
此物块在水和酒精中
不可能都漂浮,只能
是一漂一沉或两个都
浸没;
由于酒精的密度小于
水的密度,则物块放
入酒精中一定是下沉
的,
则根据 F 浮=ρ 液 gV 排
得物块的体积:
V 物=V 排酒精=
=
=8×10﹣5m3=80cm3,
物块在水中时,其排
开水的体积:
V 排 水 = =
=7.2 ×18
10﹣5m3=72cm3;
因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮。
因为物块在水中漂浮,
所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则 mA=m 排水=72g=0.072kg。
则 A 的密度:ρA= = =0.9×103kg/m3。
故答案为:0.64;0.9×103。
【点评】本题考查密度公式的掌握、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌
握和应用,判断出物体在酒精中的状态是解决此题的关键,应属于难
题。
10.(2018·舟山)(6 分)某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒
研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计
了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,再次读出弹簧测
力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
铁
块
浸
没
时
弹
簧
测
力
计
的
示
数
铁
块
在
水
中
受
到
的
浮
力
/
N
水
的
体
积
/
c
m3
水
和
铁
块
的
总
体
积
/
c
m3
排
开
水
的
体
积
/
c
m3
排
开
的
水
受
到
的
重
力
/
N
/
N
实验过程中,小组同
学发现设计的表格中
缺 少 一 项 , 该 项 是
铁块的重力/N 。补
充 完 整 后 , 完 成 实
验。分析数据得出结
论:浸在液体中的物
体受到向上的浮力,
浮力的大小等于物体
排开的液体受到的重
力。
实验后,该组同学进
行了反思:
(1)量筒中不能加入
太多的水,否则无法
直接测出 水和铁块
的 总 体 积 或 水 的 体
积 ,从而不能得出
实验结论。
(2)通过以上实验得
出结论不可靠,理由
是 ABC 。
A.没有进行多次重复
实验
B.没有换用其它液体
进行实验
C.没有进行物体部分
浸入水中时的实验19
【分析】根据阿基米德原理的公式:F 浮=G 排和 F 浮=G﹣F 可判断缺少的
内容;
(1)向量筒中不能加入太多的水,应该注“适量”水,水要能浸没物
体,而且在放入物体后不能超过量筒的量程;
(2)为得到普遍性的规律,应换用不同液体进行多次重复实验以及进
行物体部分浸入水中时的实验,多测几组数据进行分析。
【解答】解:根据阿基米德原理的公式:F 浮=G 排和根据称量法 F 浮
=G﹣F 测量浮力,需要用弹簧测力计测量空气中物体的重力和水中弹簧
测力计的拉力,故表格少“铁块的重力/N”;
(1)向量筒中加入“适量的水”不能太少,否则不能把固体完全浸
没,也不能加入太多的水,否则在放入物体后超过量筒的量程不能测量
出排开水的体积,从而不能得出实验结论;
(2)为得到普遍性的规律,应换用不同液体进行多次重复实验以及进
行物体部分浸入水中时的实验,多测几组数据进行分析,从而得出结
论,故 ABC 正确;
故选 ABC。
故答案为:铁块的重力/N;(1)水和铁块的总体积或水的体积;(2)
ABC。
【点评】本题考查了阿基米德原理的探究和实验的注意事项等知识,熟
练阿基米德原理是解题的关键。
4.(2018•湖州)圆柱体先后放入密度为 ρ1 和 ρ2 的 2 种液体中,均处
于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是 F1 和 F2,
则( )
A .ρ1 >ρ2 F1 >F 2
B .ρ1 <ρ2
F1<F2 C .ρ1 <
ρ2 F1=F2
D .ρ1 >ρ2
F1=F2
【分析】根据物体的
浮沉条件判断两者所
受浮力关系,根据阿
基米德原理判断液体
密度关系。
【解答】解:
(1)由图可知,圆柱
体在甲、乙两种液体
中都处于漂浮状态,
由于物体漂浮时,受
到的浮力和自身的重
力相等,
所以,圆柱体在两液
体中所受浮力相等,
都 等 于 圆 柱 体 的 重
力,故 AB 错误,
(2)由于圆柱体在两
液 体 中 所 受 浮 力
F1=F2 ,由图可知:V
排甲<V 排乙,根据 F 浮
=ρ 液 gV 排 得 ρ 液 =
可 知 : ρ1 >
ρ2 ,故 C 错误;D 正
确;
故选:D。20
【点评】本题考查了物体浮沉条件和液体压强公式的应用,一定要掌握
物体浮沉情况与密度的关系,同时要搞清不同状态下(漂浮、悬浮)物
体所受重力与浮力的大小关系。
16.(2018•泸州)在海面下潜艇上浮过程中受到的重力 小于 下潜过
程中受到的重力(选填“等于”、“小于”或“大于”)。
【分析】
(3)潜水艇所受浮力不变,故要想下潜应通过水仓进水而增大自身的
重力。
【解答】解:
(3)潜水艇在海面下上浮,应通过水仓排水而减小自身的重力,由于
重力小于浮力故潜水艇会上浮;潜水艇要潜入水中,应通过水仓进水而
增大自身的重力,由于重力大于浮力故潜水艇会下沉;所以在海面下潜
艇上浮过程中受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
故答案为:小于。
【点评】此类题目考查知识了能源的分类、内燃机的四个冲程能量的转
化以及物体的浮沉条件及其应用,要结合相关知识点进行分析解答,属
于基本内容,比较简单。
19.(2018•泸州)据报道,2018 年 5 月 5 日,直﹣18 改进型直升机阵
落在我国首艘国产航母的甲板上,如图所示。该航母满载时排水量为
7000 吨 , 在 海 水 中 吃 水 深 度 为 11m 。 取 ρ 水 =1.0 × 103kg/m3 ,
g=10N/kg。该航母满载时,受到的浮力为 7×107 N,最低处受到海
水的压强为 1.1×105 Pa;某架直升机飞离该航母后,若航母排开的
海水体积减少了 7m3,则该直升机的质量是 7×103 kg。
【分析】(1)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原
理求该舰满载时所受浮力;
(2)已知深度,利用液体压强公式 p=ρgh 求出海水的压强。
(3)航母漂浮,则浮力等于重力,利用重力、密度公式和阿基米德原
理表示出航母在舰载
机飞离前后排开海水
的体积,然后列出等
式,计算舰载机的质
量。
【解答】解:(1)该
航母满载时排水量:
m 排 =7000t=7 ×
106kg,
航母满载时受到的浮
力:
F 浮=G 排=m 排 g=7 ×
106kg × 10N/kg=7 ×
107N;
(2)满载时该航母最
底 处 受 到 海 水 的 压
强:
p=ρ 海 gh=1.0 ×
103kg/m3 ×10N/kg ×
11m=1.1×105Pa。
(3)因为航母漂浮在
水面上,则 F 浮=G ,
直 升 机 飞 离 该 航 母
后,则 F 浮′=G′,
由于直升机飞离该航
母后,直升机的重力
G 直=G﹣G′,
则 △ F 浮 =F 浮 ﹣F 浮
′=G﹣G′=G 直,
根据 F 浮=ρ 海 gV 排和
G=mg 可得:
直 升 机 的 质 量 m 直 =21
= =ρ 海△V 排=1.0 ×103kg/m3×7m3=7×103kg。
骨答案为:7×107;1.1×105;7×103。
【点评】本题考查液体压强、浮力的计算,同时考查排水量的有关问
题,关键是知道排水量就是轮船满载时排开水的质量。还要知道轮船漂
浮时浮力等于自身重力。
23. (2018·德阳)体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况
如图所示,则比较它们受到的浮力( )
A.铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【分析】根据阿基米德原理的推导公式 F 浮=G 排=ρ液 gV 排可知,浮力大
小与液体的密度和排开液体的体积有关。
【解答】解:由图可知,铅球、铜块和木块均浸没在同种液体中,因物
体浸没时排开液体的体积相等,所以,体积相同的铅球、铜块和木块排
开液体的体积相等,由 F 浮=G 排=ρ 液 gV 排可知,它们受到的浮力一样
大。故选:D。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,要注意物体浸没时排开液体
的体积和自身的体积相等。
9.(1.5 分)(2018•广安)如图所示,甲、乙两个完全相同的烧杯,放
置在同一水平桌面上,杯内盛有密度不同的盐水。将同一小球分别放入
两烧杯中,待静止时,两杯盐水液面相平,则( )
A.甲杯盐水的密度小于乙杯盐水的密度
B.盐水对甲杯底的压
强小于盐水对乙杯底
的压强
C.小球在两杯盐水中
的浮力相等
D.甲容器对桌面的压
强小于乙容器对桌面
的压强
【分析】(1)根据小
球的浮沉情况判断出
杯中盐水密度的大小
关系;
(2 )利用压强公式
p=ρgh 判断压强的大
小;
(3)根据漂浮与悬浮
的条件可判断小球在
不同杯子中受到的浮
力的大小;
(4 )根据压强公式
p= 判 断 压 强 的 大
小。
【解答】解:A、小球
在甲杯中漂浮,则 ρ
甲 >ρ 球 ;在乙杯中
悬 浮 , 则 ρ 乙 =ρ
球;所以,ρ 甲>ρ
乙,故 A 错误;
B、两杯中液面相平,
h 相 等 , ρ 甲 > ρ
乙,由公式 p=ρgh 可
知,p 甲>p 乙.故 B22
错误;
C、读图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,则浮沉条可知,它
们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故 C 正确;
D、由于 ρ 甲>ρ 乙=ρ 球,则甲杯中盐水的密度大,体积相同,甲液体
质量较大,重力较大,容器重力相同,底面积相同,据压强公式 p= ,
得甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故 D 错误。
故选:C。
【点评】本题的解答需要用到浮沉条件、液体压强公式、阿基米德原
理、压强的变形公式等,同时还要进行严密的推理,综合性较强。
15(2018·十堰)将一底面积为 的长方体木块用细线栓在个空容
器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲
所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变
化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为______N,木块重力为
______N,细线对木块的最大拉力为______ 取 15. 15;9;
6
15. 解:
根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为
;由于从 9cm 到 16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度
不变;当水面的高度为 16cm 时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木
块上表面与液面相平,此时水面的高度为 22cm;
所以木块的高度: ;
则木块的体积: ,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
。
由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为 900Pa,
则木块的重力与水向上的压力 浮力 平衡,
所以,木块重力: ;
直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,
由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
。
故答案为:15;9;
6。
根据图象可知木块
全部淹没时受到的浮
力最大,则根据刚刚
漂浮和细线刚好张紧
到水直到木块上表面
与液面相平时水面升
高的高度,求出木块
的高度,根据
求出木块的体积,由
于木块刚浸没,则利
用 求出
受到的浮力;
根据图象读出木块
刚好漂浮时木块底部
受到水的压强,利用
即可求
出木块重力;
木块受到的最大浮
力与重力之差,即可
细线对木块的最大拉
力。
本题综合考查阿基米
德原理、液体压强和
物体受力平衡的分析
以及实图能力,关键
是从图象上读出有用
的信息,本题具有一
定的难度。
16. (2018·孝感)
为了探究影响浮力大
小的因素,某校学习
小组设计了如下两次23
实验。
第一组:甲、乙、丙图是小方同学的实验过程 整个过程为同一物
块,g 取 ;由图 1 可知
由以上实验过程及数据分析可得:物体所受浮力大小与______有关;
该物块浸没在水中所受的浮力为______N;
物块的密度为______ 。
第二组:在水平桌面上,两个完全相同烧杯中装有相同体积的水,
小杨同学将 AB 两个不同的实心物块,分别放入两个烧杯中,A 物块沉入
杯底,B 物块漂浮于水面。待 AB 均静止后,两液面的高度仍相同,如图
2 所示。则 A 物块所受浮力______B 物块所受浮力;A 物块的密度
______B 物块的密度;甲杯对桌面压力______乙杯对桌面压力。 以上选
填“ ”、“ ”或“ ”
16. 液体的密度;1; ; ; ;
16. 解: 比较甲、乙、丙图,乙、丙中排开液体的体积相同,液
体密度不同,弹簧测力计示数不同即浮力不同,分析可得:物体所受浮
力 大 小 与 液 体 的 密 度 有 关 ;
弹 簧 测 力 计 的 分 度 值 为 , 物 体 的 重 力 为 ;
物块浸没在水中所受的浮力为: ;
根 据 知
物 体 的 体 积 ;
物 体 的 质 量 : ;
物 体 的 密 度 : ;
物体放入烧杯前,水的体积相同,放入物体后,两液面仍然相平,
说明排开液体的体积相同,根据 知,液体密度相同,排开
液 体 的 体 积 相 同 , 所 以 浮 力 相 同 ;
因 为 A 沉 底 , 浮 力 小 于 重 力 即 , ;
B 漂 浮 , 浮 力 等
于重力即 ,
,
所 以 ,
;
因 为 烧 杯 在 水 平 面
上 ,
所以对水平面的压力
等于烧杯、水、物体
的 总 重 力 ,
因 为 、 都 相
同 , ,
所 以 。
故 答 案 为 : 液
体 的 密 度 ; ;
;
; ; 。
分 析 乙 丙 两 图
找 出 相 同 量 和 不 同
量,采用控制变量法
做出分析,得出相应
的 结 论 ;
此题采用称重法求
物 体 在 水 中 受 的 浮
力 ;
根 据
计算出排开液体的体
积 即 物 体 的 体 积 ;
根 据 求 出 物 体24
的 质 量 ;
根 据 算 出 物 体 的 密 度 ;
根据物体放入前后液面的高度判断出排开水体积的关系,根据阿基
米 德 原 理 判 断 出 浮 力 大 小 ;
根据浮沉情况判断出两个物体密度的关系和重力的关系,从而判断出对
桌 面 压 力 的 大 小 。
本题考查了用阿基米德原理重力浮力和物体密度的方法以及根据浮沉情
况和阿基米德原理分析判断两物体所示浮力、密度、重力的大小关系,
是一道综合题,有一定的难度。
17. (2018·孝感)客轮是水上重要的交通运输工具,能极大地促进各
地人民的友好往来。请答下列问题 取
当某客轮的速度为 时,航行 60km 需要的时间为多少小时;
若某客轮的排水量为 5000t,那么它满载时受到的浮力为多少;
水面下深 3m 处船体所受水的压强为多少。
17. 解:
由 可得,客轮行驶的时间:
;
客轮排开水的质量:
,
客轮满载时受到的浮力:
;
水对船体的压强:
。
答: 当某客轮的速度为 时,航行 60km 需要的时间为
17. 知道客轮行驶的速度和路程,根据 求出行驶的时间;
知道客轮排水量 满载时排开水的质量 ,利用重力公式求客轮满载时
受到的重力,再根据阿基米德原理求客轮受到的浮力;
根据液体压强公式 求出水对船体的压强。
本题考查了学生对速度、阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用,
知道客轮的排水量是指满载时排开水的质量是本题的关键。
23. (2018·安徽)重为 200N 的方形玻璃槽,底面积为 0.4m2,放在水
平台面上,向槽中加水至水深 0.3m
( 已 知 =1.0 ×
103kg/m3 , g 取
10N/kg ,玻璃槽的侧
壁厚度不计)
(1)求水对槽底部的
压强和槽底对水平台
面的压强;
(2 )将边长为 20cm
的正方体物块轻轻放
入 水 中 , 当 其 静 止
时,测出该物块露出
水面的高度为 5cm ,
求该物块的密度;
(3)用力 F 垂直向下
作 用 在 物 块 的 上 表
面,使物块露出水面
的高度为 2cm 并保持
静止,求此时力 F 的
大小。
23.(1)3 × 10 ³ Pa
3.5 ×10 ³Pa (2)0.75
×10³kg/m³ (3)12N
22 .(2018 ·福建 A)
如图,薄壁圆柱形容
器 A、B 放在水平桌面
上,分别盛有不同的
液体,A、B 的底面积
之比 SA:SB=2:1,液
面 的 高 度 之 比 hA :
hB=3:2,液体对两个
容器底部的压力大小
相等,现将完全相同
的小球分别放入 A 、
B,液面未溢出,静止
时 , A 中 的 小 球 悬
ρ水
0.3m
5cm 2cmF25
浮,B 中的小球________ (选填“ 漂浮”、“悬浮”或“沉底”),A、
B 容器底部受到液体的压强之比 pA:pB=_________。
22、漂浮;1:2
21(2018·广州)小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,
观察它的浮沉情况后,取出放好下表是他记录的部分数据及现象(鸡蛋
的体积保持不变,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求第 57 天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积
(2)比较第 1 天和第 70 天鸡蛋受到浮力的大小,写出判断依据
(3)根据表格的现象你如何判断鸡蛋存放时间的长短?
21. 解 : ( 1 ) 因 为 第 57 天 鸡 蛋 悬 浮 , 所 以
,
由 阿 基 米 德 原 理 得
因为鸡蛋浸没,所以 ;
(2)第 1 天鸡蛋受到的浮力更大,依据:鸡蛋都在水中, 相同,第
1 天 浸 没 , , 第 70 天 漂 浮 , , 由 阿 基 米 德 原 理
可知, 、g 相同, 越大,浮力越大。所以第 1 天
鸡蛋受到的浮力更大。
(3)将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如
果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长。
21.(2018·深圳)在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为
100cm2 的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有 12cm 的水(如图甲),
某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉
力 F 与圆柱体下表面
到水面距离 h 的变化
关系如图乙所示,当
圆柱体下表面距液面
为 10cm 时,系圆柱体
的细线恰好松开,圆
柱体沉入容器底部
(水未溢出).如图内
所示(g 取 1ON/kg)
求:
(1)圆柱体浸没在水
中时所受到的浮力;
【答案】由图乙得,
圆柱体未进入水面以
下时弹簧测力计读数
F1=3N,圆柱体浸没在
水中后弹簧测力计读
数 F2=2N,
故 F 浮=F-F2=3N-2N=1N
(2)圆柱体的体积;
【答案】当圆柱体浸
没在水中后,圆柱体
体积 V=V 排,
由 F 浮=G 排=ρ 水 gV 排
得
V 排 = =
=10-4m3=100cm3
所以圆柱体体积 V=V
排=100cm3
(3)圆柱体沉入底部
时,水对容器底部的
压强。
【答案】圆柱体未进
入水面以下时水的体
3= 62.0 10 kg 10N kg=0.62NF G mg −= = × ×浮 蛋 /
F gVρ=浮 液 排
-4 3
3 3
0.62N= = =0.62 10 m1.0 10 kg/m 10N/kg
FV gρ ρ ×= × ×
浮
排
水 水
-4 3=0.62 10 mV V= ×蛋 排
ρ液
=V V蛋排 p 乙>p 丙
C.p 甲>p 乙=p 丙 D.p 甲