物理浮力练习题含答案及解析

物理浮力练习题含答案及解析一、浮力1．质量相等的甲、乙两实心小球，密度之比ρ甲：ρ乙 =3：2，将它们都放入水中，静止时两球受到的浮力之比为F 甲：F 乙=4：5，则乙球的密度为 （ ）A ．23ρ水 B ．54ρ水 C ．56ρ水 D ．45ρ水 【答案】C【解析】根据题意知道，m 甲=m 乙，ρ甲：ρ乙=3：2，由ρ=m/V 知道， V 甲：V 乙=2：3；当两球在水中静止时的状态有下面几种情况：（1）甲乙都下沉：则排开水的体积之比等于V 甲：V 乙=2：3，由阿基米德原理知道受到的浮力等于排开水的体积之比，应是2：3，故不符合题意；（2）甲乙都漂浮：所以受到的浮力都等于自重，而两球质量相等、重力相等，受浮力相等，而F 甲：F 乙=4：5，故不符合题意；（3）甲漂浮、乙下沉：因为甲漂浮，所以F 甲=G 甲=mg ；乙下沉，F 乙＜G 乙=mg ，即F 甲 ＞F乙，而F 甲：F 乙=4：5，故不符合题意；（4）甲下沉、乙漂浮：甲下沉，F 甲＜G 甲=mg ；乙漂浮，F 乙=G 乙=mg ，所以F 甲＜F 乙，而F甲：F 乙=4：5，故符合题意；甲下沉乙漂浮时，甲受到的浮力F 甲=ρ水V 甲g ，乙受到的浮力F 乙=m 乙g =ρ乙V 乙 g ；因为F 甲：F 乙=4：5，即ρ水V 甲g ：ρ乙V 乙 g =4：5，ρ乙=5ρ水V 甲 /4V 乙=5ρ水×2 /4×3=5/6ρ水，故选C 。

2．如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验，实验中弹簧测力计的示数分别为F 1、F 2、F 3、F 4，下列等式正确的是A ．F 浮=F 2–F 1B ．F 浮=F 4–F 3C ．F 浮=F 2–F 3D ．F 浮=F 2–F 4【答案】C 【解析】如图所示探究“浮力大小”的实验，F 2为物体在空气中时，测力计的示数，即物体的重； F 3为物体浸没在水中时，测力计的示数，根据称重法测浮力的原理，23F F F 浮－=，故C 正确；图中，F 4为排出的水加上空桶的重，F 1为空桶的重，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重，所以41F F F =浮－，故ABD 都不正确． 选C ．3．如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙．同一只鸡蛋先后放入两杯中，在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙．可以肯定的是A．ρ甲＞ρ乙，F甲=F乙B．ρ甲＜ρ乙，F甲=F乙C．ρ甲＜ρ乙，F甲＜F乙D．ρ甲＞ρ乙，F甲＜F乙【答案】B【解析】【详解】因为鸡蛋在甲盐水中悬浮，所以甲盐水的密度等于鸡蛋的密度，即ρ甲＝ρ鸡蛋，鸡蛋在乙盐水中漂浮，则乙盐水的密度大于鸡蛋的密度，即ρ乙>ρ鸡蛋，所以ρ甲<ρ乙；鸡蛋在甲中悬浮，则鸡蛋受到甲盐水的浮力：F甲＝G鸡蛋，鸡蛋在乙中漂浮，则鸡蛋受到乙盐水的浮力：F乙＝G鸡蛋，所以鸡蛋在甲和乙中所受浮力相等，即F甲＝F乙．4．如图所示，a、b、c是三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底．则下列判断中正确的是A．它们的体积关系是：V a＜V b=V cB．它们的重力关系是：G a=G b＞G cC．它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρcD．它们所受的浮力关系是：F a=F b=F c【答案】C【解析】【分析】（1）当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮；根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系；（2）当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮．【详解】（1）由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜V a，V排b=V b，因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，所以F a=G a，F b=G b；因为a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力F a=F b；因为F浮=ρgV排，所以V排a=V排b，所以V a＞V b，由题干可知：V b=V c，所以V a＞V b=V c，故A错误；（2）因为b悬浮，c沉入底部，所以F b=G b，F c＜G c；因为b与c体积相同，所以根据F浮=ρgV排可知：F b=F c，所以G b＜G c；则G a=G b＜G c，故B错误；（3）因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故C错误；（4）由上分析可知：浮力F a=F b=F c，故D正确．故选D．5．弹簧测力计下挂一长方物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图（甲），图（乙）是弹簧测力计示数F与物体下降高度h 变化关系的图象，则下列说法中正确的是A．物体的体积是500cm3B．物体受到的最大浮力是5NC．物体的密度是2.25×103kg/m3D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N【答案】C【解析】由图象知道，当物体完全浸没时，G=9N，当完全浸没时拉力F=5N，所以浮力为F浮 =G-F=9N-5N=4N，此时物体完全浸没，所以浮力最大，故B错误；由F浮 =ρ液gV排得，V=V排=F浮/ρ水g=4N/1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4 m3，故A错误；物体的质量m=G/g=9N/10N/kg=0.9kg；所以物体密度为ρ=m/V=0.9kg/4×10−4m3=2.25×103 kg/m3，故C正确；物体刚浸没时，下表面受到的压力F下=F浮=4N，故D错误，故选C．6．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器的底部所受的水的压强相比较，正确的是（）A．p甲>p乙>p丙B．p甲=p乙>p丙C．p甲<p乙<p丙D．p甲<p乙=p丙【答案】B【解析】【详解】由图可知，木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，图丙中木块A处于漂浮状态，所以A、B两物体受到的浮力F甲AB=G A+G B，F乙AB=G A+G B，F丙AB=G A+F B浮，因为金属块B在水中会下沉，所以，G B＞F B浮，所以F甲AB=F乙AB＞F丙AB；根据阿基米德原理可知V排=Fg浮水，则V甲AB=V乙AB＞V丙AB，则水面上升的高度关系为：h甲升=h乙升＞h丙升在三个相同的容器中装有质量相同的水，原来水面高度相同，故待A、B静止时，水面高度的大小关系为：h甲=h乙＞h丙，根据p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为：p甲=p乙＞p丙，故B符合题意，ACD不符合题意．7．某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误．．的是（）A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【答案】B【解析】A. 当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A 正确；B. 现在潜艇模型处于悬浮，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B 错误，符合题意；C. 向外拉注射器活塞，试管内水增加，潜艇可能下沉，故C 正确，不符合题意；D. 试管左轻、右重，为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D 正确，但不符合题意；8．两个完全相同的空烧杯中分别放入质量相等的实心铜块和实心铝块（ρ铜＞ρ铝）后，（铜块和铝块高度均小于烧杯高度），缓慢向两烧杯中倒满水，且水没有溢出，下列判断中正确的是（ ） A ．放铝块的烧杯倒入水较多 B ．放铜块的烧杯倒入水较多 C ．两烧杯倒入水一样多 D ．无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】由于m m =铜铝，ρρ>铜铝，所以V V v <铜铝,因为这两个金属块都浸没在水中，所以它们排开水的体积都等于它们各自的体积，则V V <排铜排铝，所以铝块排出的水多，盛水少，所以向烧杯倒水少；铜块排出的水少，盛水多，所以向烧杯倒水多．故B 正确，ACD 错误．故选B. 【点睛】根据密度公式，质量相等密度大的反而体积小，两个水杯相同，放入金属块的体积也大，杯子所装的水越少，否则，装的越多．9．把体积为2×10﹣3m 3、重为12N 的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为（g 取10N/kg ）（ ） A ．漂浮，F 浮=20N B ．漂浮，F 浮=12N C ．沉底，F 浮=20N D ．沉底，F 浮=12N【答案】B 【解析】 【详解】由阿基米德原理可知，当物体浸没在水中，受到的浮力：F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×2×10﹣3m 3=20N ＞12N ，根据浮沉条件可知：物体会上浮，最后漂浮在水面上； 根据漂浮的条件知：受到的浮力F 浮′=G =12N ．10．把一个体积为100cm 3，质量为60g 的物体放入水中．物体静止时，它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为 A ．1N 100cm 3 B ．0.6N 60cm 3 C ．0.6N 40cm 3 D ．0.5N 50cm 3【答案】B 【解析】 【分析】在此题的计算与判断中，既用到了阿基米德原理，又要利用浮沉条件． 【详解】 物体的密度：33600.6/100m g g cm V cm物ρ===； 因为ρρ物水＜，所以物体静止时在水中漂浮，则物体在水中受到的浮力：0.0610/0.6F G mg kg N kg N ===⨯=浮；又因为F gV ρ=浮水排，所以物体浸入水的体积：533330.661060110/10/F NV V m cm g kg m N kgρ-====⨯=⨯⨯浮浸排水．11．在探究浮力问题时，某同学做了如图所示实验．测量时弹簧测力计的示数分别是F 1、F 2、F 3和F 4．其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是（ ）A ．F l ＞F 3＞F 4＞F 2B ．F 1﹣F 3=F 4﹣F 2C ．F 1+F 2=F 3+F 4D ．F 1﹣F 2=F 3﹣F 4 【答案】B【解析】由称重法知道，物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数，即F 浮=F 1-F 3；由图知道水桶和排出的水的重力，还知道空桶的重力，所以排开水的重力为：G 排=F 4 -F 2；由阿基米德原理知道F 浮=G 排，所以F 1 -F 3 =F 4 -F 2，也就可是B 符合阿基米德原理的等量关系，故选B 。