浮力巩固训练(含答案解析)

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（）A4FB4F+4GC4F-3GD4F+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水gVG=F，当木块全部浸没在水中时,F浮=水gV，由1/4水gVG=F,可得,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+4GG=4F+3G.故选：D.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12N；当把物体一半体积浸入水中时，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（）A4NB5NC6ND0N【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浮=GF=12N8N=4N；根据阿基米德原理F液=水gV排可知,物体3/4体积浸没水中时浮力F浮=1.5F浮=1.54N=6N；浮力F =GF浮=12N6N=6N；故选：c3.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F，物体下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. 【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，由于物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C。4.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】 木块漂浮，木块受到的浮力等于木块重，F浮=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b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容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还是漂浮，受到的浮力相等，F浮=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；解法一冰漂浮于水面上，F浮=水gv排=G冰；-又冰熔化成水后，其质量不变，G冰=G水=水gv水，-；联立可得： 水gv排=水gv水，v排=v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F浮=G球，d容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，F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G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 B、大块悬浮，小块上浮C、两块都悬浮 D、两块都下沉【解析】由题意可知，物=水，沿图示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，故答案C正确。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2103千克/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=gh得到水对容器底部的压强不变；故B错误；C、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，物体的质量m=G/g= =0.2kg，物体浸没水中后的浮力F浮=G-G=2N-1N=1N，物体的体积V=V排=F浮/水g=1N/1.0103kg/m310N/kg=110-4m3，物体的密度=m/V=0.2kg/1104m3=2103Kg/m3；故D正确。7. 重为4.5N、体积为0.5dm3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解法求出铜球的密度：球（g取10N/kg）球0.9kg/dm30.9kg/dm3103kg/m3这是一个空心铜球，且球水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F浮G4.5N 8. 一个体积为0.89dm3的空心铜球悬浮在水里，空心部分体积是_(铜=8.9*103)【解析】根据阿基米德原理G=F液=水gV=8.9 N可知m=0.89KgV球m/球0.1 dm3， V空=V-V球=0.79 dm3答：空心部分体积的为0.79 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）11.小明同学把一个体积为125cm3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1103kg/m3）【解析】1.25先上浮后漂浮（或上浮）由阿基米德原理得F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg12510-6m3=1.25N；整个苹果悬浮在水中，说明F浮=G，将小块放入水中，发现小块沉入水底，说明：F小G小；又G小+G大=G=F大+F小， 则G大F大，故上浮，最后是处于漂浮故答案为：1.25；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2.2N.求该液体的密度。【解析】F浮1=GF拉1=3N2N=1N，物体排开水的体积： V排1=F浮1/水g，V排1=110-4m3物体在某液体中受到的浮力： F浮2=GF拉2=3N2.2N=0.8N，物体在水和在某液体中都是浸没，V排1=V排2，由阿基米德原理得液=F浮2/ V排2g=0.8103kg/m3答：该液体的密度为0.8103kg/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。(1)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?(海水=1.04103千克/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=780kg1N/kg=7800N，海水gV露=G，则V露=G/海水g=7800N1.04103kg/m310N/kg=0.78m3，因为10m30.78m3，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=gh=1.0103kg/m310N/kg20m=2105Pa；（2）浮箱排开水的体积V=V排=a3=（2m）3=8m3，浮箱受到的浮力F浮=液gV排=1.0103kg/m310N/kg8m3=8104N；（3）浮箱匀速浮起，浮箱对船的拉力F拉=F浮-G浮箱=8104N-2000N=7.8104N；（4）船的重力G船=4103kg10N/kg=4104N，船受到的拉力F拉=G船+G水，则灌入船内水的重力：G水=F拉-G船=7.8104N-4104N=3.8104N，G=mg，灌入水的质量m水= G水/g=3.8103kg=3.8t；答案：（1）2105Pa (2)8104N (3)7.8104N16.如图所示。质量为400g，底面积为50cm2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1.176103Pa。问：若将长16cm，密度为0.9103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒)，试判断该物体静止时与容器底部是否接触。【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：可知：物液，由此得出错误结论：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：=0.12m。因溢口到容器底只有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0.5103千克/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0.1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】(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(2) 方法2：漂浮 F浮=G木 又F浮=水gV水，G木=木gV木， 水gSh=木gSL，h=L=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水+mgF浮=水gV水=水gSh=1.0103kg/m310N/kg0.1m2(0.40.1)m=300NG木=m木g=木V木g=木SLg=0.5103kg/m30.1m20.4m10N/kg=200Nm= =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,在小盘内加砝码,使秤下沉到标志线与水面齐平,记下盘内砝m1=125g.(b)拿掉盘内全部砝码,盘内改待测矿石,这时标志线在水面上方,再在盘内添加砝码,使浮力秤重新下沉到标志线与水面齐平,记下盘内砝码m2=25g.(c)拿掉盘内全部砝码,将待测矿石放于小篮内,再往盘内重新放砝码,使浮力秤再次下沉到标志线与水面齐平,记下盘内的砝码m3=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=125g25g=100g；(2)c和b相比,浮力秤上所放物体增重：G=m3gm2g，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=m3gm2g，F浮=水gV，矿石的体积：V=F浮g=m3gm2gg=45g25g1g/cm3=20cm3矿石的密度：=mv=100g/20cm3=5g/cm3=5103kg/m3答：(1)矿石的质量是100g； (2)矿石的密度为5103kg/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0.25kg，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：G小=F浮=水gV排=水gS小h，所以h=G小水gS小=m小水S小=0.25kg1103kg/m3250104m2=0.01m=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=G排=F浮=水gV排=水gS小h大=1.0103kg/m310N/kg250104m221102m=52.5N，所以m总=G总/g =5.25kg=5250g，所以最大测量值m最大=m总m小=5.25kg0.25kg=5kg(3)大玻璃容器内装满水的质量m=V大=1g/cm3300cm221cm=6300g，达到最大测量值时，大玻璃容器中的水的质量m=m-m总=6300g5250g=1050g20.如图甲所示，底面积为50cm2、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：（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210-3m2、高为0.2m的圆柱形物块，且与容器底不密合，物块的密度为0.5103kg/m3，取g=10N/kg向容器内缓慢注水，使物块对