初中科学竞赛中的浮力问题

1、AD）B.若P失已知，?3 =?2+咏C若h3已知，则?3-?2P 铁=?2-?1?水浮力专题1. 如图所示容器内放有一长方体木块M，上面压有一铁块 m （铁块的密度为 P铁），木块浮出水面的高度为hi （图a）;用细绳将该铁块系在木块的下面，木块浮出c），木块浮出水面的高度为水面的高度为h2 （图b）;将细绳剪断后（图 c），木块浮出水面的高度为 h3,下列选项正确的是（A 若P铁已知，则?3=?1+住铁（）B）B 2（ G-F） NA（G-F） N法计算分析：匀速下降时，受到重力G,向上的浮力根据力的平衡条件，得：G=F+f气球匀速上升时，受到重力G-AG，向上的浮力F,（G-g+f=F

2、由 式解得G=2 （G-F）故选BC （ G-2F）NF,向上的阻力f，向下的阻力f，根据共点力平衡条件?3 ?1D若h3已知，则P铁=?2-?水2.气球下吊着一个盛有沙袋的吊篮共重GN,气球以速度v匀速下降受到空气浮力为FN,现在要想使气球以同一速度匀速上升，必须从气球的吊篮中抛出多重的沙袋（设气球 上升和下降时所受空气的浮力和阻力大小均不变）浮力与压强A密封住一部分空气，一试管 B开口朝3.如图所示，圆筒内盛有水，水的上方被活塞下，竖直漂浮在水面上，管内封有一段长为 L的空气柱（试管壁的体积不计），试管所受浮力 为F,管内外水面高度差为 h，现将活塞A向上稍拉一小段距离后，试管又重新平衡

3、（试管 内气体没有溢出）。那么下列叙述正确的是 （B ）A、h, F, L均增大B、h、F不变，L增大C、h减小，F不变，L增大D、h、F减小，L增大A I分析：向上拉，管内气压变小，因此试管上浮，所以L增大；由于试管仍漂浮，所以浮力不变，？排不变，即h不变。H,物块高度为其间无水.则该物体所受的浮与容器底紧密接触,SgC.p( V-HSD.p gV- (pO+ p gH)4.有一个梯形物体浸没在水中，如图所示，水的密度为p,深度为 h，体积为V,较小的下底面面积为 S,F 浮=p Vg,物体受到的浮力:分析：若物体与容器底不是紧密接触，现在物体与容器底紧密接触，此时物体受到的浮力应该减去大气

4、压作用在下表面上力 和水作用在下表面上的力， 大气压作用在下表面上的力F气=POS水作用在下表面上的力F*=pS=p gHS, F 浮=p Vg- (POS+p gHS) =p gV- (p0+ p gH) S。5.如图所示，水平桌面上有三个底面积相同、但形状不同的盛水容器a、b、c,三个容器中的水面高度相同。假如现有三只完全相同的木球，分别在容器a、b、c中各放一个这样的木球，球仅在重力与浮力的作用下处于平衡状态。设由于容器中放入了木球，使得 水对容器a、b、c底部压力的增加值分别为 Fa、Fb和Fc,容器a、b、c对桌面压力的 增加值分别为Fa； Fb和/，贝y下列说法中正确的是(C)D、

5、以上说法A、FaAFa；AFb> Fb、Fc> Fc均不对分析：显然，容器 a、b、c对桌面压力的增加值 济a' Fb Fc；再根据三个容器的形状，可知，投入木球后，c容器液面升高最大，b容器液面升高最小。所以根据P= p gh可知它们对容器底增加的压强也应该是POPa>Pb,由于容器底面积相同，所以它们对容器底增加的压力大小关系相应是同时有 Fa=AFa所以，FoAFc；Fb<FbAFc>AFa>AFb,烛在水中的长度Li与蜡烛全长为L,可以计算出蜡烛的密度为浮力与杠杆6.如图可以估测一支蜡烛的密度.用手提着蜡烛的引线，使蜡烛稳定在水中，测出蜡?(

6、2?-?)分析：引线处为杠杆的支点。设蜡烛的底面积为 力臂，即：S,浮力X浮力的力臂=重力X重力的咏?- ?) = P蜡?解方程得p蜡=?(2?-?)P水?p水7. 漂浮在水面的物体，浮力与重力二力平衡。如图甲所示的沉船浮力与重力是否二力 平衡取决于具体情况。如果该船船头触及水底，我们把它简化成一根下端搁在水底的粗细 均匀棒状物。假设棒状物的四分之一露出水面，上一半质量很小，下一半质量分布均匀， 如图所示。请你计算棒状物下一半的密度。(写出必要的解题过程)分析：如右上图，设 0为支点，则浮力支点在浸入水中部分的中央，因为上一半质量 很小，所以重力支点在下一半的中央，所以易得?:? = 3: 2

7、，设棒状物的底面积为 S, 0A长为a,2所以?浮 =咏？?？= P水?G = mg = p奉？?？= p棒?3a根据浮力X浮力的力臂=重力X重力的力臂，即:p 水? = p棒 ?2 a ? ?联立得p棒=4冰浮力与弹力8. 如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物.先用一竖直细线拉住 重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触.已知圆柱 形重物的截面积为10cm2,长度为10cm;烧杯横截面积20cm2，弹簧每伸长1cm的拉力为 0.3N, g=10N/kg，重物密度为水的两倍，水的密度为103kg/m3.细线撤走后，重物重新处于平衡时，弹簧的伸长量为多

8、少？严b b /分析：设弹簧的伸长量为 x cm，这样液面比原来上升 x cm。圆柱体浸没在水中的长度 则为2x cm。G= 2 p水?浮? = 2 X 1 X 103?3 X 10 ?xioo X 10-6 ? = 2?律=p水?= 1 X 103?3 X10 ?>?*2?X 10 X10-5?3?立=?X0.3?由？?立 + ?浮 = ?可以解得x=4 cm动态分析9. （ 2013?镇江）如图1所示，边长为10cm的立方体木块 A通过细线与圆柱形容器底 部相连，容器中液面与 A上表面齐平.从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时， 细线中拉力F随时间t的变化图象如图2所示.木块密

9、度 p =0.5 X 3kg/m3，容器的底面积 为200cm2, g=10N/kg .下列说法正确的是（C ）A .随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小B. 容器中的液体是酒精C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10gp » 1* t- »I.暑 J w卒分析： A图1中物体在细绳的拉力作用下恰好完全浸没，当液体向外排出时，木块 受到的浮力会减小，但当木块恰好漂浮时，再向外抽水，在一段时间内，木块受到的浮力 不变，当木块与容器底接触后，随水的减少，浮力减小，所以A错误；B、由图1知，此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用，由图象知，当物体完 全浸没时，此时细绳的拉力为5N .G=mg= P Vg=0.5 x3k0/m3x 10N/kg X0.1m) 3=5NF 浮=G+F=5N+5N=10N由 F 浮十液gV 排得，p 液=pM = g浮 = 10N?kg10N0.001m3 = 1 X 他g/m3B错误；所以此液体为水.因此C当木块恰好漂浮时, 则P水gV排=P gV得 V排=2V = 0.5 x 10-3m3F浮=Gm=p 水V=103kg/m 3x 5 x -4m3=0.5kg所以每秒抽出水的质量为：m =0字=0.01