八年级物理浮力经典难题-副本

1、初中物理浮力典型例题解析例 13 （北京市中考试题）AB两个实心球的质量相等，密度之比AB 1 2将它们分别放入足够的、酒精0. 8× 1033酒精和水中，它们受到浮力，其浮力的比值不可能的是（kg/m ）（）A1 1B85C2 A水D 2酒精BAB两个小球所处的状态入手，分析几个选项是否可能精析从、一个物体静止时，可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底以下是两个物体所处状态的可能性A漂，B漂A悬，B漂A 沉，B 漂A漂，B悬A悬，B悬A 沉，B 悬A漂，B沉A悬，B沉A 沉，B 沉由题目我们可以推出mA mB，A B 1 ，则 VA VBAB212我们可以选择表格中的几种状态进行分析：设

2、：（ 1） A、 B 均漂浮A酒精，B 水，与已知不矛盾，这时F 浮 A 1 1， A 选项可能（ 2）设A B都沉底、F浮A酒精 gVA4×28， B 选项可能F浮B水 gVA515（ 3）设 A 漂浮， B 沉底，这时A酒精，B水，F浮AGAA gVA2A， B选项可能F浮BF浮B水 gVB水（4）设 A 沉底， B 漂浮A 应 酒精B 2A 应有B酒精 水， B 不可能漂浮上述状态不可能，而这时的F浮A酒精 gVA2酒精 F浮 B水 gVABD 选项不可能答案 D例 14（北京市中考试题）如图1 5 6（ a）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木30. 6N将

3、细绳剪断，木块上浮，静止时有5 的体积露出水块露出水面的体积是20cm ，时，细绳对木块的拉力为gNkg2面，如图（ b）所示，求此时木块受到的浮力（取 10）（a）（ b）图 156精析分别对（ a）（ b）图当中的木块进行受力分析35 3已知：图（ a） V 露 120cm 2× 10m ， F 拉 0. 6N图（ b） V 露 2 2V5求：图（ b） F 浮木 ，解 图（ a），木块静止： F 拉 G F 浮 1 F 拉F 拉 1F 拉2F 拉 水 g（ V V 露 1） 水 g（V2）V3 ）5F 拉 水 g（ V V 露 1水 （ 2V露1）Vg5V533×10

4、N/kg×（2 53代入数值： 0. 6N10/×10 m）kg mV25 43V 2× 10m图（ b）中： F 浮乙 水 g 3 V53/3 4 3 1. 0×10× 10N/kg×3 ×2×10mkg m51. 2N答案 木块在图（ b）中受浮力 1. 2N例 15如图 1 5 7 所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰33好浸没水中，已知铁的密度为7. 9× 10 kg/m 求：甲、乙铁块的质量比图 157精析当几个物体在一起时，可将木块和铁块整体做受力分析

5、，通常有几个物体，就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力33已知：铁 7. 9× 10 kg/mm甲求：m乙解 甲在木块上静止： F 浮木 G 木 G 甲乙在木块下静止： F 浮木 F 浮乙 G 水 G 乙不要急于将公式展开而是尽可能简化F 浮乙G 乙G 甲水 g V 乙铁 g V 乙 铁 g V 甲先求出甲和乙体积比铁V 甲（甲 乙）V 乙V甲 铁水 (7.91) 103 kg / m3 69V乙铁7.9103 kg / m379质量比： m甲铁V甲 V甲 69m乙铁 V乙V乙79答案甲、乙铁块质量比为69 79N例 16（北京市中考试题）如图15 8 所示的木

6、块浸没在水中，细线对木块的拉力是剪断细线，待木2块静止后， 将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N 向下的压力时， 木块有 203cm 的体积露出水面 求木块的密度（g取 10N kg/ ）图 158精析分别对木块所处的几种状态作出受力分析如图 1 5 9（ a）（ b）（ c）（a）（b）（ c）图 159图（ a）中，木块受拉力 F1，重力和浮力图（ b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水的体积为V 排图（ c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，这时再施加 F2 1 N 的压力，仍有部分体积露出水面33已知： F1=2N， F2=1N， V 20cm 2×

7、10 5m求：水解根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程F浮1GF1F浮 2GF浮 3G2F2将公式中各量展开，其中V 排指图（ b）中排开水的体积水 gV木 gVF1水 gV排木 gV木 g (V排V )木 gV排 F2 (V指图中露出的体积( c)代入数值事理，过程中用国际单位（略）水V 木V 210水V 排 木V水V排 木V排） 1 5（水× 2× 1010约去 V 排 和 V，求得：33水 0. 6×10 kg/m33答案木块密度为 0. 6× 10 kg/m cm2cm3例 17 如图 1 5 10（ a）所示的圆柱形容器，底面积为，里面

8、装有高20的水，将一个体积为cm200500的实心铝球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）（ a）（ b）图 1510求：（ 1）图（ b）中水对容器底的压强容器底增加的压力（ 2）图（ b）中容器对水平桌面的压强和压力（不计容器重，3/3N/kg）铝2. 7× 10， g 取 10kg m3 433精析铝球放入后，容器中水面增加，从而造成容器底500cm 5×10m ，铝 2. 7× 104m 求：（ 1）图（ b）中水对容器底pF，增加的压力（ 2）图（ b）中水对容器底pF ， ，增加的压力h解 放入铝球后，液体增加的深度为 V 500cm 32. 5 0.

9、 025mh200cm 2cmS（ 1）水对容器底的压强p p 水 g（h h）3 3 1. 0× 10 kg/m × 10N/kg×（ 0. 2 0. 025） m 2250Pa水对容器底增加的压力 F pS水g h· S水gV334 3 1. 0× 10 kg/m ×10N/kg× 5× 10 m 5N FG 铝球（ 2）图（ b）中，容器对水平桌面的压力F G 水G 球（水V水蚀V） g（ShV）g水铝33233 4 3（ 1. 0× 10 kg/m × 0. 02m × 0.

10、2m 2. 7×10 kg/m × 5×10m ）× 10N/kg 53. 5Np F53.5N2 2675 PaS0.02mPaNN答案图（ b）中，水对容器底的压强为 2250，水对容器底增加的压力为5 ；容器对水平桌面压力为 53. 5压强为Pa2675例18（河北省中考试题）底面积为cm2 的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边400长为 10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体BB恰好没入水中，如图 1 511（a），物体所示已知物体3/3B 的密度为 6× 10质量为 0. 6kg（取 g 10N/

11、kg）kg m（ a）（ b）图 15 11求：（ 1）木块 A 的密度（ 2）若将 B 放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化223/2已知： S 400cm 0. 04m ，A 边长 a 10cm0. 1m，B 6× 10， mB 0. 6kgkg m求：（ 1） pA；（ 2） p解 （1） VBmB0.6kg 336 103 kg / m30. 1×10mB图（ a）A、 B 共同悬浮： F 浮 A F 浮 B GAGB公式展开：水 g（ VA VB）水 gVA mBg3 33其中 VA（ 0. 1m） 1×10m水 VA水VBmBAVA代入数

12、据：1 10 3 kg/m 310 3 m 3103 kg/m 30.110 3 m 30.6kgA3 m 31033A 0. 5× 10 kg/m（ 2） B 放入水中后， A 漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降A 漂浮： F 浮 AGA水 gVA 排 AgVAVA 排A VA0.5 105 kg/m310 3 m31 103 kg/m 3水 3 3 0. 5× 10 m液面下降 V VAVA排hSS 1 10 3 m 30.5 10 3 m 3 0. 0125m0.04m 233液面下降 p水 g h1. 0× 10 kg/m × 10N/kg

13、× 0. 0125 m 125Pa33125Pa答案A 物体密度为 0. 5× 10/ 液体对容器底压强减少了kg m例 19（北京市中考试题）在水平桌面上竖直放置一个底面积为S 的圆柱形容器，内装密度为1 的液体将挂在弹簧测力计下体积为V 的金属浸没在该液体中（液体未溢出）物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n 倍求（ 1）金属球的密度； （2）圆柱形容器内液体的质量精析当题目给出的各量用字母表示时，如果各量没用单位，则结果也不必加单位过程分析方法仍从受力分析入手解（ 1）金属球浸没在液体

14、中静止时F 浮 FG1gV FgV（为金属密度） 1 FgV（ 2）解法 1如图 1 5 12，球沉底后受力方程如下：图 1512F 浮 FG（ N 为支持力）NGF 浮F液体对容器底的压力F nFF m 液 g1gVm液 FVnF Vg1B1F pS1gV nF1g（ V 液 V） nF1gV 液 1gV nFm 液 nF 1 VB答案 金属球密度为1 F，容器中液体质量m 液 nF 1 gVVB例 20如图 15 13（ a），在天平左盘放一杯水，右盘放砝码，使天平平衡（ a）（ b）图 1513（ 1）将一质量为27g 的铝块（3铝 2. 7g/m ）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡

15、吗？（ 2）将铝块如图1 513（ b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？解 （ 1）因为铝水，放入容器中，铝块将沉底，容器底部增加的压力就是铝块重力天平此时不平衡，左盘下沉，右盘增加27g 砝码，可使天平再次平衡（ 2）铝块浸没于水中，但未沉底，此时容器中液面升高h，容器底部增加的压力F水g h·S水gV铝F 浮铝块体积， V 积 m 27g10cm3铝2.7g / cm3m 排 33铝块排开水质量：水 V 铝 1g/cm × 10cm 10g天平不平衡，左盘下沉右盘再放g10 砝码，可使天平再次平衡例 21 如图 15 14 中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰

16、，问：（ 1）冰在水中熔化后，水面如何变化 ?（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化?（ a）（ b）图 1514精析这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积V 排 ，一个是冰熔化成水后，水的体积V 水 求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论解（ 1）如图 l 5 14（ a）冰在水中，熔化前处于漂浮状态F 浮G冰水 g V 排 m 冰 gV 排m冰冰冰熔化成水后，质量不变：m 水 m 冰m冰m冰求得： V水水水比较和， V 水 V 排也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积所以，冰在水中熔化后液面不变（ 2）冰在盐水中：冰熔化前处于漂浮

17、，如图1 3 14（ b），则F 盐浮G 冰盐水 g V 排盐 m 冰 gV 排盐m冰盐水冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（1）相同V 水m冰水比较和，因为水盐水 V 水V 排排也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体所以，冰在盐水中熔化后液面上升了答案（1）冰在水中熔化后液面不变（ 2）冰在盐水中熔化后液面上升思考冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化?例 22（北京市中考试题）如图1 5 15 （ a），在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个木块，木块上面放有物体A，此时木块漂浮；如果将A从木块上拿下，并放入水中，当木块和A都静止时（水未溢出）

18、 ，下面说法正确的是（）（ a）（ b）图 1515A 当 A 的密度小于水的密度时，容器中水面上升B当 A 的密度大于水的密度时，容器中水面下降C当 A 的密度等于水的密度时，容器中水面下降D当 A 的密度大于水的密度时，将A 拿下后悬挂在木块下面，如图1 3 15（ b），容器中水面不变解 A 在木块上面 ，A 和木块漂浮，则F 浮G水GAV 排F浮G水GA水 g水 gA 从木块上拿下后，若A水 ，则 A 和木块均漂浮在水面，A 和木块共同排开水的体积为VA 排V 木排F浮 AF浮木GA G木水 g水 g水 g比较和， A 选项中，容器中水面不变，而不是上升当 A水 时， A 拿下放入水中

19、， A 悬浮在水中，容器中水面也是不变B 选项，当A水时， A 放入水中， A 沉底，木块和A 共同排开水的体积为：F浮木GAG水GAV 木排V 木排 水 g水 g水 g水 g比较和，A 水，式式液面下降D 选项中， A 放在木块上和悬挂在木块下面，两次比较，A 和木块均漂浮， F 浮 GA G 水 不变， V 排 不变，前后两次注解面无变化液面下降D 选项中， A 放在木块上和悬挂在木块下面，两次比较，A 和木块均漂浮，木不变，V 排不变，前后两次液面无变化答案B、 D例 23（北京市东城区中考试题）自制潜水艇模型如图15 16 所示， A 为厚壁玻璃广口瓶，瓶的容积是V0，B 为软木塞，C

20、 为排水管，D为进气细管，正为圆柱形盛水容器当瓶中空气的体积为V1 时，潜水艇模型可以停在液面下任何深处，若通过细管D向瓶中压入空气，潜水艇模型上浮，当瓶中空气的体积为2 Vl时，潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面，水的密度为恰水，软木塞B，细管C、D 的体积和重以及瓶中的空气重都不计图 1516求：（ 1）潜水艇模型的体积；（ 2）广口瓶玻璃的密度精析将复杂的实际向题转化为理论模型把模型A 着成一个厚壁盒子，如图1 5 17（ a），模型悬浮，中空部分有”部分气体，体积为y1 1 图（ b）模型漂浮，有一半体积露出水面中空部分有2 V1 的气体（ a）（ b）图 1517设：模型总体积为VF

21、浮GAG1 (模型里水重 )解（ 1）图（ a）， A 悬浮图（ b）， A 漂浮F浮GAG2水 gVG A水 g(V0V1 )将公式展开：水 g 1 VGA水 g (V02V1 )2g11水水VgV2 2 V1（ 2）由（ 1）得： GA 水 g V 水 g（ V0 V1）水 g 2V1水 g V1水 g V0 水 g（ 3V1 V0）V 玻 VV0 2V1 V0玻mAGAV玻gV玻水 g(3V1V0 )3V1V0· 水2V1V0g(3V1 V0 )例 24一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0. 44cm设量筒内横截面

22、积为20. 9×1033冰熔化后，水面又下降了50cm ，求石块的密度是多少？（/ ）水kg m精析从受力分析入手，并且知道冰熔化，质量不变，体积减小，造成液面下降2已知： S 50cm ， h1 4. 6cm，h20. 44cm求：石23解V 冰 V 石 Sh1 50cm × 4. 6cm 230 cm 冰熔化后，水面下降h223V h2S 0. 44cm× 50cm 22 cm m 冰 m 水冰V 冰水 V 水V水 0.9 9，V水 9 V冰V冰11010VVVV91VV冰水冰10冰10冰V3冰22cm0. 1333V 石 230 cm 220 cm 10 c

23、m冰、石悬浮于水中：F 浮G冰G 石gV冰V石）水g V冰g V水 （水石石水 (V冰V石 )冰 冰V石 1g / cm 3230cm 30.9g / cm 3220cm 310cm 3 3. 2g/ cm 3答案石块密度为 3. 2g/ cm 3例 25（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，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）图 1518精析经题是将实验和理论综合，要能从体积的变化，找

24、到金属块的质量和体积解因为 m ，所以要求得，关键是求m 和V比较（a）和（b）图，金属块体积V V2 V1V金属块质量可从浮力知识出发去求得图（ a）中，木块漂浮G 木F 浮木图（ c）中，木块和铁漂浮： G 木 G 铁 F 浮木 G 铁F 浮木F 浮木m 铁 g水 g（ V 木 V 木排 ）水 g（ V3 V1）m 铁 水 g（ V3 V1） m铁 V3V1 ·水VV2V1答案V3V1·水V2V1例 26如图 1 5 19 所示轻质杠杆，把密度均为3/3A、 B 两端时，4. 0× 10的甲、乙两个实心物体挂在kg m杠杆在水平位置平衡，若将甲物体浸没在水中，同时把支点从O 移到 O时，杠杆又在新的位置平衡，若两次支点的距离 O O为 OA 的 1 ，求：甲、乙两个物体的质量之比5图 1519精析 仍以杠杆平衡条件为出发点，若将其中一个浸入水中，杠杆的平衡将被破坏，但重新调整力臂，则可使杠杆再次平衡33l OA，乙到支点的距离是力臂l OB，l O O已知：甲、乙密度 4. 0× 10 kg/m ，甲到支点 O 的距离是力臂1lOA求：m甲m乙解支点为 O，杠杆平衡： G 甲 lO