浮力精练及答案解析_1

1、13浮力经典题 精炼1（09西城一模）如图所示，横截面积为S的容器内盛有部分水，水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M，现在活塞的中央挖一个面积为S0的小孔，小孔内塞入一木塞N假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦已知水的密度为水，当在N的上方放置一块质量为m的物块后，活塞M上升的距离为多少？ 2（10西城二模）如图所示，装有石块的小盒漂浮在水槽的水面上时，小盒受浮力为F1把盒中的石块卸入水中后，石块受浮力为F2，水槽底对石块的支持力为F3石块被放入水中后，小盒排开水的体积减小了多少？3（2005北京）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为的液体，将挂在弹簧测力计

2、下的金属块A浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F，将木块B放入该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：12；把金属块A放在木块B上，木块B刚好没入液体中（如图所示）若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13：24，则金属块的体积为多少？4（11西城一模）如图所示，甲、乙两个质量相等的实心物块，其密度为甲=0.8103kg/m3，乙=0.4103kg/m3，甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止，则（）甲、乙所受浮力之比为多少？甲、乙所受弹簧拉力之比为多少？5（11西城一模）如图所示，有一个梯形物体浸没在某种液体中（物体与容器底不紧密接触）

3、，液体的密度为，深度为H，物体高度为h，体积为V，较大的下底面面积为S，较小的上底面面积为S，容器的底面面积为S，则该物体受到水向下的压力F是多少？6（09东城一模）在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时，空心铁盒有一半浮出水面；当铁盒上放一个小磁铁B时，铁盒恰好浸没水中，如图甲所示；当把它们倒置在水中时，A有1/15的体积露出水面，如图乙所示小磁铁B的密度为多少？7（2009梅州）如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有的体积露出水面，此时弹簧恰好处

4、于自然状态，没有发生形变（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）（1）求此时容器底部受到的水的压强（2）求木块A的密度（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A的作用力为F1，在原图上画出此时水面的大致位置（4）打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求Fl、F2之比8（2010北京）如图甲所示，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上；底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高

5、了7.5cm，如图乙所示，此时细绳对物体A的拉力为F2，物体A上表面到液面的距离为h1然后，将物体A竖直向上移动h2，物体A静止时，细绳对物体A的拉力为F3已知F1与F2之差为7.2N，F2与F3之比为5：8，h1为3cm，h2为5cm不计绳重，g取10N/kg则物体A的密度是多少？9（2011东城二模） 如图甲所示；一个底面积为50cm2的烧杯装有某种液体，把小石块放在木块上，静止时液体深h1=16cm；如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h2=12cm，石块对杯底的压力F=1.6N；如图丙所示，取出小石块后，液体深h3=10cm则小石块的密度石为多少？（g取10N/kg）10（2011

6、西城一模）圆柱形容器中装有适量的水，将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm，如图甲所示将金属块A吊在烧杯底部，烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为35cm，如图乙所示将金属块A放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm，如图丙所示已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍则金属块A的密度为多少？11（11西城二模）有边长为a的正方体木块A和未知边长的正方体石块B已知水=1.0103kg/m3现把A放入盛有足够深的水的容器中，静止后有露出水面（如图甲所示）请解答以下问题：（1）求木块的密度木（2）若把B轻放到A上，静止时A刚

7、被浸没（如图乙所示），若B的密度石=水，求B的边长b；（3）若把A、B用轻绳连接后，A上B下地送入水中被水浸没（如图丙所示），然后释放请分析释放后它们上浮还是下沉？12、（北京市中考试题）某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中，人对物体做功为54J当将物体拉到有体积露出水面时，让其静止，此时绳子对物体的拉力为40N不计绳子的质量，忽略水的阻力，求物体的密度（g取10N/kg）13、（北京市中考试题）在量筒内注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是V1，如图1518（a）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V2，如图（b）所示；若将金属块放在木块上

8、，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V3如图（c）所示金属密度_ （a）（b）（c）14、一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm当冰熔化后，水面又下降了0.44cm设量筒内横截面积为50cm2，求石块的密度是多少？（水0.9103kg/m3）15、（2012广西玉林）如图17所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置。己知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传描速度是1500m/s。在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到回波（不计绳重和摩擦 g取10N/kg 海水=1.0103kg/m3)求：（1）沉船在水

9、下的深度是多少？（2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高度)（3）货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少？（4）当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？（不计动滑轮体积）图1316、（2012湖北宜昌）中国在海军装备现代化的进程中，已拥有世界最先进的核潜艇如图13为某种型号的导弹型核潜艇，该艇水上排水量为16600吨，水下排水量为18700吨艇长170.7m、艇宽12.8m下潜深度可达300m（1）它在水下航行的过程中，利用声呐和雷达系统对目标进行探测和定位，声呐和雷达系统分别是利用波和波来工作的。（2）它在水下航行时所受浮力是多

10、少？（3）它在水面航行时露出水面的体积是多少？（海水密度近似取作水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）。参考答案1如图所示，横截面积为S的容器内盛有部分水，水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M，现在活塞的中央挖一个面积为S0的小孔，小孔内塞入一木塞N假设N与M之间、M与容器器壁之间紧密结合，且不考虑任何摩擦已知水的密度为水，当在N的上方放置一块质量为m的物块后，活塞M上升的距离为分析：分析题意可知，N的下降导致了M的上升，所以N排水的增加量就等于水面上升的体积，再根据物体在平衡状态下，浮力与重力相等的关系，可列出等式进行计算解答：解：在N的上方放置一块质量为m的物块之前，系统处于平衡

11、状态，浮力等于重力，竖直方向合力为零放置一块m后，N与M增加了一个重力mg，当系统重新平衡时，水的浮力也增加了mg，浮力的增加靠N的下沉产生，假设N下沉了h1，则V排的增加量为h1S0，所以应当有：F浮=mg，即水gh1S0=mg，所以h1=N的下沉导致M上升，假设M上升h2，应当有：h1S0=h2S，所以h2=故答案为：点评：对物体平衡状态下的受力分析是本题的关键之一，对N的下降导致M上升这一过程中，排水体积与水面上升体积的等量关系的认识，是本题的关键之二，综合运用这些知识，才能最终得出本题的答案2如图所示，装有石块的小盒漂浮在水槽的水面上时，小盒受浮力为F1把盒中的石块卸入水中后，石块受浮

12、力为F2，水槽底对石块的支持力为F3石块被放入水中后，小盒排开水的体积减小了分析：当把石块投入水中后，石块下沉至池底，石块受到水的浮力加上池底对石块的支持力等于石块重，据此求出石块重；石块在盒上，盒受到的浮力等于盒重加上石块重；盒漂浮在水面上受到的浮力等于盒重由此可以比较两种情况下受浮力大小关系，再根据阿基米德原理判断排开水的体积大小解答：解：把石块投入水中后，石块下沉至池底，石块的重：G石=F2+F3，石块在盒上，二者受到水的浮力：F1=G盒+G石，F浮=水v排g，排开水的体积：v排=船自身排开水的体积：v排=，把石块投入水中后，盒排开水的体积减小了：v排=v排v排=3（2005北京）一个竖

13、直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为的液体，将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F，将木块B放入该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：12；把金属块A放在木块B上，木块B刚好没入液体中（如图所示）若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13：24，则金属块的体积为分析：先后分析将金属块A浸没在液体中、将木块B放入该液体中、把金属块A放在木块B上，利用称重法测浮力、漂浮条件、阿基米德原理列方程联立方程组求金属块A的体积解答：解：将金属块A浸没在液体中受到的浮力：FA=GAF=AvAgF=vAg，将木块B放入该液

14、体中，木块漂浮，FB=GB=mBg=BvBg=v排g，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7：12，v排：v=5：12，FB=GB=v排g=vBg，把金属块A放在木块B上，仍漂浮，v排g=vBg=GA+GB，结合得出：vBg=vAg+F+vBg，即：vBg=vAg+F；vA：vB=13：24，vAg=vAg+F，vA=4如图所示，甲、乙两个质量相等的实心物块，其密度为甲=0.8103kg/m3，乙=0.4103kg/m3，甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止，则（）A甲、乙所受浮力之比为2：1B甲、乙所受浮力之比为1：2C甲、乙所受弹簧拉力之比为1：6D甲、乙所受弹簧拉力之比为2：3

15、分析：由m=V求出甲乙两物体的体积之比；用F浮=gV排求出甲乙两物体的浮力之比；对物体受力分析，由平衡条件求出弹簧的拉力，再求出甲乙两物体所受的拉力之比解答：解：已知m甲=m乙，则G甲=G乙；甲=0.8103kg/m3，乙=0.4103kg/m3，由m=V得：=1，则V乙=2V甲，浮力F浮=gV排，则=，F乙浮=2F甲浮，=，F甲浮=G甲，=，F乙浮=G乙=G甲，甲受重力G甲、浮力F甲浮、弹簧的拉力F甲拉处于平衡状态，G甲+F甲拉=F甲浮，F甲拉=F甲浮G甲=G甲G甲=G甲，甲受重力G乙、浮力F乙浮、拉力F乙拉处于平衡状态，G乙+F乙拉=F乙浮，F乙拉=F乙浮G乙=G乙G乙=G乙=G甲，=5如

16、图所示，有一个梯形物体浸没在某种液体中（物体与容器底不紧密接触），液体的密度为，深度为H，物体高度为h，体积为V，较大的下底面面积为S，较小的上底面面积为S，容器的底面面积为S，则该物体受到水向下的压力F是（）Ag（HSV）BgVghSCghSgVDg（Hh）S分析：利用阿基米德原理求梯形物体受到的浮力；再根据液体压强公式求梯形物体下表面受到水的压强，再利用F=ps求下表面受到水的压力，最后根据浮力产生的原因（F浮=F下表面F上表面）求该物体受到水向下的压力解答：解：梯形物体浸没在水中，V排=V，梯形物体受到水的浮力：F浮=V排g=Vg，梯形物体下表面受到水的压强：P下表面=gH，梯形物体下表

17、面受到水的压力：F下表面=P下表面S=gHS，F浮=F下表面F上表面，梯形物体受到水向下的压力：F上表面=F下表面F浮=gHSVg=g（HSV）故选A点评：题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、浮力产生原因的了解与掌握，利用好浮力产生的原因（压力差）是本题的关键6在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时，空心铁盒有一半浮出水面；当铁盒上放一个小磁铁B时，铁盒恰好浸没水中，如图甲所示；当把它们倒置在水中时，A有1/15的体积露出水面，如图乙所示小磁铁B的密度为7.5103kg/m3分析：利用漂浮的条件，根据物体在不同状态下的排水体积，用公式列出等式

18、，再根据等量关系计算得出小磁铁的密度与水的密度的关系，最终求出小磁铁密度的大小解答：解：设空心盒体积为VA，B的质量为mB，体积为VB A放入水中，有一半浮出水面则VA水g=mAg B放上后，铁盒恰好浸没在水中 则VA水g=mAg+mBg倒置在水中则 （1）VA水g+VB水g=mAg+mBg由，则mB=mA 由可得VB=VA，故，再据式则 B=水=7.5103kg/m3故答案为：7.5103kg/m37（2009梅州）如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然状态

19、，没有发生形变（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）（1）求此时容器底部受到的水的压强（2）求木块A的密度（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A的作用力为F1，在原图上画出此时水面的大致位置（4）打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求Fl、F2之比分析：（1）根据液体压强公式P=gh，将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强（2）利用物体的沉浮条件，此时木块漂浮F浮=G（3）因木块A刚好完全浸没水中，此时弹簧对木块A的作用力为F1=F浮G（4）因木块A刚好完全离开水面，此时浮力为0，

20、此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力，两者相等，即：F2=G在（3）中，已经得到了F1的表达式，直接代值即可求出答案解答：（1）P水=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2000Pa；（2）因木块漂浮，所以G=F浮=木gV=水gVkg/m3，由此可得木=0.6103kg/m3；（3）F1=F浮G=水gV木gV，向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时水面的大致位置如下图：（4）由于物体A刚好离开水面，所以不再受浮力作用，则有：F2=G=木gV，=点评：此题考查了学生对液体压强的大小及其计算，密度的计算，浮力的计算等，此题中还有弹簧对木块的拉力

21、，总之，此题比较复杂，稍有疏忽，就可能出错，因此是一道易错题要求同学们审题时要认真、仔细8（2010北京）如图甲所示，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上；底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高了7.5cm，如图乙所示，此时细绳对物体A的拉力为F2，物体A上表面到液面的距离为h1然后，将物体A竖直向上移动h2，物体A静止时，细绳对物体A的拉力为F3已知F1与F2之差为7.2N，F2与F3之比为5：8，h1为3cm，h2为5cm不计绳重，g取10N/kg则物体A的密度是

22、2.8103kg/m3分析：先根据容器的底面积和上升的高度求出物体的体积，然后根据浮力的大小（F1与F2之差）求出液体的密度；若求物体的密度，就必须利用“F2与F3之比为5：8”，物体全部浸没时，F2为F1与F浮的差，而将物体提升h2后，F3为F2与此时物体所受浮力的差，那么求出提升h2后，物体A排开水的体积，即浸没在水中部分的体积为解答此题的关键；首先将研究对象简化，在图乙中，物体完全浸没时，以物体A的底面所在平面为参考面，在提升物体前后，此面以下的液体体积不会发生变化，所以可以先不予考虑；那么参考面以上部分，物体和水的体积总和在提升物体前后始终不变，可利用这个等量关系来列出方程求得提升物体

23、后，物体浸没在水中的高度，进而可求出这部分的体积大小，即：排开水的体积，由此整个题目的未知量全部求出解答：解：v物=80cm27.5cm=600cm3，则物体A的高度为：hA=10cm；因为物体在空气中静止时，绳子的拉力等于物体的重力即F1，又因为F1与F2之差为7.2N，因此物体在液体中受到的浮力等于7.2N；即7.2N=液gv物7.2N=液10N/kg600106m3 液=1.2103kg/m3；如图乙，当物体A全部浸没在水中时，以其底面所在平面为参考面，设其位置为e，那么在提出物体A时，在位置e以下的部分体积不再发生变化，因此不做考虑；那么当物体A提起h2时，位置e以上的总体积保持不变，

24、若设物体提起h2时，物体A在液面上的部分高度为xcm，那么以这个总体积不变作为等量关系，可列出：S容器（hA+h1）=S物x+S容器（hA+h2x），即：80cm2（10cm+3cm）=60cm2x+80cm2（10cm+5cmx）解得：x=8；那么此时，物体A浸入水中的高度为：h=10cm8cm=2cm已知：完全浸没时细绳对物体A的拉力为F2与提升高度h2时细绳对物体A的拉力为F3的比值为 5：8，得：（F1F浮）：（F1液gv排）=5：8，即：物gs物hA液gs物hA）：（物gs物hA液gs物h）=5：8解得：物=液=1.2103kg/m3=2.8103kg/m3；9如图甲所示；一个底面积

25、为50cm2的烧杯装有某种液体，把小石块放在木块上，静止时液体深h1=16cm；如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h2=12cm，石块对杯底的压力F=1.6N；如图丙所示，取出小石块后，液体深h3=10cm则小石块的密度石为2.4103kg/m3（g取10N/kg）分析：图甲比图丙多排开液体的体积是V=(h1-h3)S,说明图甲中木块和小石块受到的总的浮力比图丙中的木块受到的浮力要大：F=P液gV 两次都是漂浮，总浮力都等于物体自身的重力，所以增大的浮力刚好等于小石块的重力；图乙比图丙多排开液体的体积（h2h3）S为小石块的体积，在图乙中，小石块受到的浮力为F浮=液gV石，小石块受到的重

26、力与浮力之差就是石块对杯底的压力，据此求出液体的密度，求出小石块的质量，再利用密度公式求小石块的密度解答：解：由甲、丙图可知，石块放在木块上时比木块多排开液体的体积：V排=（h1h3）S=（0.16m0.1m）50104m2=3104m3，木块受到的浮力差：F=液gV排=液10N/kg3104m3，木块和石块放在木块上时的木块漂浮，G石=液10N/kg3104m3；由乙丙两图可知：小石块的体积：V石=（h2h3）S=（0.12m0.1m）50104m2=1104m3，在图乙中，石块受到的浮力：F浮乙=液gV石=液10N/kg1104m3，小石块对杯底的压力：F=GF浮乙=液10N/kg3104

27、m3液10N/kg1104m3=1.6N，解得：液=0.8103kg/m3，小石块的重力：G石=0.8103kg/m310N/kg3104m3=2.4N，小石块的质量：m石=0.24kg，小石块的密度：石=2.4103kg/m310圆柱形容器中装有适量的水，将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm，如图甲所示将金属块A吊在烧杯底部，烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为35cm，如图乙所示将金属块A放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm，如图丙所示已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍则金属块A的密度为7.5103kg

28、/m3分析：比较甲乙两图可知，烧杯两次受到的浮力之差就是金属块A的重力；进一步求出A的质量；比较乙丙可知，根据烧杯两次受到的浮力之差可以求出A的体积；最后利用密度公式求出密度的大小解答：解：比较甲乙两图可知，金属块A的重力为G=水g（H2H1）S容；比较乙丙可知，金属块A受到的浮力水gVA=水g（h1h2）S；所以A的体积为VA=（h1h2）S；A的密度为=7.5103kg/m3；11有边长为a的正方体木块A和未知边长的正方体石块B已知水=1.0103kg/m3现把A放入盛有足够深的水的容器中，静止后有露出水面（如图甲所示）请解答以下问题：（1）求木块的密度木（2）若把B轻放到A上，静止时A刚被浸没（如图乙所示），若B的密度石=水，求B的边长b；（3）若把A、B用轻绳连接后，A上B下地送入水中被水浸没（如图丙所示），然后释放请分析释放后它们上浮还是下沉？分析：（1）根据物体的浮沉条件可知，木块受到的浮力和本身的重力相等，再根据密度公式和阿基米德原理求出木块的密度；（2）根据平衡状态可知A、B的总重力等于A受到的浮力，再根据密度公式和阿基米德原理求出B的边长；（3）求出释