全国物理知识竞赛分(浮力)

全国物理知识竞赛分类 (浮力)（97初赛）8．1978年夏天，法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为 3.3万立方米的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力（不包括里面的氦气）是它在低空所受浮力的1/4，气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是 _______千克。（常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3,氦气的密度是0.18千克/米3）42.6×10（上海18初赛）27、甲、乙是两个质量相等的空心球，它们的空心部分体积完全相同，甲球恰好能在水中悬浮，p甲=3．0X103千克/米3，p乙=2.0X103千克／米3，P水=1．0X103千克/米3，则甲、乙两球的体积之比为____________。当把乙球放入水中时，乙球露出水面的体积占乙球体积的________。答案：6：7 ，（浙江3届初赛）36、一密闭容器内，封有一定量的空气，容器内有一只正在飞舞（相对容器静止）的蜜蜂，现将容器放在一台精密天平的左侧盘内，天平平衡后，蜜蜂落到容器底部后，则天平将 （填“不平衡”或“仍平衡”）仍平衡（97复赛）14．如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体 A放入左盘盛满水的溢杯中（溢出的水将落在盘外的杯中），待物块在水中稳定后，再松开制动观察天平，若物块 A的密度大于水的密度，则天平将会 ________，若物块A的密度小于水的密度， 则天平将会___________。失去平衡，左盘下降；保持平衡。解：①将密度大于水的物体放入溢杯中时，物体排出水的重量（左盘减少的重量）为： G =ρ排水gV排=ρ水gV物，而左盘增加的重量为：G物=ρ物gV物，增加的重量G物，大于减小的重量G排，所以天平失去平衡，左盘下降。②当密度小于水的密度的物体放入溢杯中时，物体徘开水的重量（左盘减少的重量）为： G排=G物，而增加的重量也是 G物，所以天平仍保持平衡。（05重庆初赛）10.A、B两个实心金属球 ,它们的质量相等 ,其密度分别是 5×103kg/m3,A球挂在甲弹簧杆下,B球挂在乙弹簧秤下 ,并且让两球均全部浸入水中 ,这时A、B两球所受浮力之比是 , 甲、乙两弹簧的示数之比是 。21;89;（浙江11届初赛）22．如图所示，一底面积为 25cm2的柱型容器内装某种液体，竖3直浮于水中。若用吸管从容器中缓缓吸出 100cm的液体（吸管不碰容器），则浮于3水中的容器上升3.4cm，不考虑水面的变化，试问该液体的密度是 ____Kg/m。请画出容器浸在水中深度（h）与吸出的液体质量（m）的关系图线_______22、0.85╳103

见右图（浙江1届竞赛）7、10牛的水能产生的浮力（

）A、总是小于

10牛

B、等于10牛C、等于0牛

D、可以大于

10牛（上海14届上科杯）7．如图1所示，密度均匀的木块漂在水面上，现沿虚线将下部分截去，则剩下的部分将（）Ａ．上浮一些 Ｂ．静止不动 Ｃ．下沉一些 Ｄ．无法确定（上海13太奇杯）6.船上载着许多钢材，此时甲板离水面的高度为h；把这些钢材都放到水中1用绳悬挂于船下，此时甲板离水面的高度为h2，则h1与h2相比较()(A)h=h。(B)h<h。(C)h1>h。(D)无法比较。12122（浙江5届初赛）15.两个完全相同的长方体木块，分别放入两种密度不同的液体中，木块均漂浮，如图所示，甲图中的木块有1/5的体积露出液面，乙图中的木块有1/4的体积露出液面。若将木块露出液面的部分切除后，比较木块再次露出液面部分的体积是A．甲较大B．乙较大C．一样大D．条件不足，无法判断（上海14届上科杯）23．一石块和玩具气球（气球内充有空气）捆在一起，浸没有水中下沉，他们在水里下沉的过程中，受到的浮力将Ａ．逐渐增大

Ｂ．逐渐减小

Ｃ．不变

Ｄ．先减小后增大（上海19大同中学杯）12、将质量为1000千克的大木筏置于若干个浮筒上，为了安全起见，每3这样的浮筒（ ）A、18个 B、24个 C、30个 D、36个（上海15初赛）11 用水桶从井中提水，在水桶逐渐提离水面的过程中，关于人所用力在大小，下列叙述中正确的是 （ ）（A）用力变大，因为水桶所受重力变大，（B）用力变小，因为水桶排开水的体积变小，（C）用力变大，因为水桶受的浮力变小 ，（D）用力不变，因为水桶所受的重力不变。（浙江1届竞赛）17、一个重500牛不会游泳的人带了一只重 20牛体积是50分米3的救生圈去河中学游泳，游泳中救生圈始终不离开人体，那么他在河水中（ ）A、能浮在水面 B、悬浮在水中C、沉入河底 D、无法确定（浙江7届初赛）21．小明用相同的砝码作“力的测量”实验，弹簧伸长量和砝码个数的关系如图甲。若将悬挂的砝码浸在如图乙的水中，再重复上述实验，所得关系图可能是下列哪个图?( B )（上海15初赛）12密度为0.6103千克/米3的木块漂浮在水面上时，露出的体积是V1，漂浮在密度为0.8103千克/米3的煤油中，露出的体积为V2，那么V1和V2的关系是（）（A）V1＞V2，（B）V1＝V2，（C）V1＜V2，（D）3V1＝4V2。（99初赛）3．已知空气的密度为1.29千克/米3，人体的平均密度与水的密度相当。质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是__________牛。0.76。答案在0.757至0.774之间都给分（94初赛）六、（ 7分）常用浮筒打捞海底沉船。充满海水的浮筒靠自重下沉，向浮筒内充气，将筒内海水排出，浮筒即产生上举力。浮筒为用钢制成的空心圆柱体，若底面外半径 r=5米，外高L=12米，其质量为2×105千克，当浮筒沉入60米深处时，充气的压强至少应为多少个标准大气压时才能把筒内的气体排出？它能产生多大的上举力？（略去充入气体的质量。海水的密度ρ=1.03×103千克／米3）P=7标准大气压；上举力 F－C=7.55×106牛（94复赛）4．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是：

(

)A．脚不痛。因人越来越轻B．脚越来越痛。因人越来越重C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大05重庆初赛）15.一块密度为0.4g/cm3,质量为220g的木块浮在水面上,一只青蛙蹲在上面,木块的上表面恰好与水面相平,则青蛙的质量为: （上海18初赛）3、如图2所示，烧杯内装有 90℃的热水，一物块温度降至10℃的过程中，物块 A将( )(A)下沉 (B)悬浮 (C)上浮 (D)上下振动

A正好悬浮在水杯内，当水的（上海14届上科杯）25．如图8所示，在一个一端开口的Ｕ形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，水中有一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气．向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化情况（）Ａ．小试管将上浮 Ｂ．小试管将向下沉一些 Ｃ．小试管将先向下沉一些，再上浮 Ｄ．无法判断（上海13太奇杯）21.在图8(Ⅰ)中，P、Q的示数分别如图 8(Ⅰ)所示，则在图8(Ⅱ)中，P、Q的示数分别是( )(A)2.0 牛、1.0牛。 (B)1.9 牛、1.1牛。(C)2.1牛、1.1牛。 (D)2.0 牛、1.1牛。05大连初三预赛）10.如图5所示，完全相同的两根弹簧，下面挂两个质量相同、形状不同的实心铁块，其中甲是立方体，乙是球体。现将两个铁块完全浸没在某盐水溶液中，该溶液的密度随深度增加而均匀增加。待两铁块静止后，甲、乙两铁块受到的弹簧的拉力相比较 [A.甲比较大 B.乙比较大C.一样大 D.无法确定

]（浙江1届竞赛）14、木块B上放一铁块A，浮在水面上（如图），如果用细线吊住铁块A挂在木块B下面，仍浮在水面，则木块 B浸入水中的体积比原来（ ）A、大一些 B、一样大C、小一些 D、无法判断（22届上海大同杯） 16、如图（a）所示，在盛有水的圆筒形容器内，铁块甲放在木块乙上，木块乙浮在水面上，木块受的浮力为F，水对容器底部的压强为P，水面距容器底部的高度为现将甲取下并用轻绳系在乙的下方，如图（b）所示，则（）

h。A、浮力F减小。B、压强P减小。C、高度h减小。D、甲受到的合力减小。（02复赛）四、（14分）已知空气的密度为 1.29kg/m 3，估算人体在空气中受到的浮力。解析： 游泳时，人可以用呼吸控制人在水中的浮沉，这个事实说明人体的密度与水的密度大致相同。即ρ人=ρ水人的体积 V人=m/ρ人=m/ρ水人排开空气的体积： V排空=V人=m/ρ水人在空气中受到的浮力 F=0．8N（05重庆初赛）五、(10分)一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。试求:(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。 (取g=10N/kg)-3 3五、解:容器中水的积为 :V水=SH=3.9×10m,-3 35(1)A受到的浮力为 :F浮=6ρ水gVA=14.4N。设A放入水中后水深为 H′,则有5SH′=V水+6VA,所以H′=0.178m。3此时水对容器底部的压强 p=ρ水gH′=1.78×10Pa。(2)初始A浸入水中深度为 h0=5L/6=10cm。设此时A浸入水中深度为 h,则有F浮′=ρ水gL2h。所以h=7cm, h=h-h=3cm 。(浙江1届竞赛)72、（6分）某溶液的密度随深度h（以厘米为单位）而变化，其变化规律为：ρ=ρ0+k·h，式中ρ0=1克/厘米3，k=0.01克/厘米4。现向该溶液中放入两只用一根10厘米长的细线连在一起的小球A和B，每只球的体积为V=1厘米3，其质量分别为mA=1.2克和mB=1.4克。而且两个球在溶液中都处于悬浮静止状态，线是拉紧的。求：（1）此时小球A所处的深度hA。（2）此时细线对小球A的拉力T。72、解：（1）∵A、B两物体悬浮在液体中，把 A、B看成一个F浮A=ρ液AgV排A=（ρ0+K·hA）gVAF浮B=ρ液BgV排B=[ρ0+K·（hA+10）]gVB又∵把A、B看成一个整体，则有F浮A+F浮B=GA+GB∴（ρ0+K·hA）gV排A+[ρ0+K·（hA+10）]gV排B=(mA+mB)g代入数据：ρ0=1克/厘米，K=0.01克/厘米4 ，mA=1.2克，mA=1.4克，3VA=VB=1厘米 可得（2）分析A物体的受力情况可得TA=F浮A-GA=[（ρ0+K·hA）VA－mA]g[（1＋0.01×25）×103千克/米3×1×10－6米3－1.2×10－3]×9.8千克/牛4.9×10－4牛（浙江3届初赛）50、用密度为3×103千克/米3的合金做成的可以密封的空心金属盒子， 当把体3 3 3将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时，盒子将有 1/10的体积露出水面，求盒子的体积及空心部分的体积。（94复赛）2．一杯中装有冰水混合物，冰完全溶解后，杯中水面高度将______；碗中水面木板上放一石块，石块掉入水中被水淹没，水面高度将______。不变；下降。（浙江3届初赛）45、一圆筒形容器内装有水，圆筒内横截面积为100厘米2，现将混有石块的冰块放入筒内水中，正好悬浮在水中，此时发现筒内水面上升6厘米；当冰全部熔解后，发现水面又下降0.56厘米。设冰的密度为0.9×103千克/米3，则石块的密度为。2400kg/m3（98初赛）４．某地质勘探队将设备装在木筏上渡河，若不载货物，人和木筏共重为Ｇ，木筏露出水面的体积是木筏总体积的 1/3，则此木筏的载货重至多为 __________ 。Ｇ／２94初赛）4．有四种飞行器：（l）直升飞机；(2)飞艇；(3)热气球；(4)滑翔机。其中利用空气浮力升空的是()A．(1)和(4)。 B．(2)和(3)。C．(1)和(3)。 D．(2)和(4)。95初赛）9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是( )A．帕斯卡定律。B．液体内同一深度各方向压强相等。C．物体的浮沉条件。D．血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强。（浙江9届初赛）11．一个实心球由两种不同的均匀物质组成，两种物质各占一半体积，其密度分别为ρ、ρ，如图所示，如果实心球完全浸入静水中能保持悬浮状态，则1 2A．ρ1=ρ2 B.ρ1+ρ2=ρ水C.ρ1-ρ2=ρ水 D.(ρ1+ρ2)/2=ρ水（上海17初赛）12把一个小球放入盛满酒精的溢杯中，它将下沉到杯底，从杯中溢出8克酒精，若将该小球放入盛满水的溢杯中，它将漂浮在水面上，则从杯中溢出水的质量（）（A）大于8克，因为水的密度更大，小球所排开水的质量更多，（B）大于8克，因为所溢出酒精的质量小于小球质量，而所溢出水的质量等于小球质量。（C）小于8克，因为小球所排开液体的体积变小，所受浮力不变，（D）等于8克，因为小球在酒精和水中所受浮力一样大。（上海17初赛）3某密闭隔热容器通过中间的阀门被分为A、B两个部分，现将该容器水平放置，并在A、B中分别装满冷水和热水，如图所示，当打开中间的阀门后，要使A、B两容器中的水温相等，最快的办法是（）（A）竖直放置，且A在上方，（B）竖直放置，且B在上方，（C）如图保持原有的水平状态，（D）上述三种情况下，所需时间相同。（上海20大同中学杯）10、体积为0.05米3的救生圈重100牛，体重为400牛的人在水中使用这个救生圈时人和救生圈漂浮在水面上人和救生圈悬浮在水中人和救生圈下沉到水底以上情况都有可能（上海15初赛）13 一块冰漂浮在一杯浓盐水中， 已知 冰＝0.9 103千克 /米3，浓盐水＝1.1103千克 /米3，如果冰块完全熔化后，液面将 （ ）（A）下降， （B）上升，（C）不变， （D）无法确定。（上海17初赛）8常温下，一个体积变化可以忽略不计的物体悬浮在一个开口且装满水的容器里静止不动，下列哪种情况，物体会上浮到水面 （ ）（A）大气压强增大时， （B）大气压强减小时，（C）水温升高时， （D）水温降低时。96初赛）12．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后，()A．将有水从烧杯中溢出。B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降。C．烧杯中水面会下降。D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出。液面升降的问题在竞赛中出现过，在平时中考题中也现过身。要注意一下。（上海14届上科杯）27．如图9所示，在盛有水的烧杯内放置一冰块，冰块的下表面与杯底接触，水面正好与杯口相齐，当冰融化时是否有水溢出？（）Ａ．当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定会溢出Ｂ．当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定不会溢出Ｃ．无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都会溢出Ｄ．无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都不会溢出跟上面的液面升降问题要注意区别一下，解决问题不能生搬硬套！（上海14届上科杯）43．如图23所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块Ａ，在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块Ｂ，金属块Ｂ浸没在液体内，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐．某瞬间细线突然断开，待稳定后液面下降了ｈ1；然后取出金属块Ｂ，液面又下降了ｈ2；最后取出木块Ａ，液面又下降了ｈ3．由此可判断Ａ与Ｂ的密度比为（）Ａ．ｈ3∶（ｈ1＋ｈ2） Ｂ．ｈ1∶（ｈ2＋ｈ3） Ｃ．（ｈ2－ｈ1）∶ｈ3 Ｄ．（ｈ2－ｈ3）∶ｈ1液面升降的一个变式出现，可以跟前面的认真对比下。（97初赛）4．利用空气浮力升空的飞行器是A．飞艇B直升机C滑翔机

D

(火箭

)（98初赛）１．氢气球上升的过程中将出现的现象是： ( )Ａ．上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力，会长期悬浮在空中；.由于受到的浮力大于重力，气球一直上升；Ｃ．因为高空温度很低，球内气体遇冷收缩，气球体积越来越小；Ｄ．因为上升过程中球内压强大于球外压强。气球不断膨胀，到一定高

度后气球破裂。（上海14届上科杯）24．浮在水面上的长方体木块的密度为 ρ，水的密度为ρ，将木块浮在水面以上的部分切去，0木块又会上浮，待稳定后再次切去水面以上的部分，剩余木块的体积正好是原来的 1／2，则可判断ρ∶ρ为（）0Ａ．1∶4

Ｂ．1∶3

Ｃ．1∶2

Ｄ．1∶93初赛）13．图7所示，水中有甲、乙两支密度计，水面与甲的最上端刻度齐，与乙的最下端刻度齐，在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计？”这个问题时，一位同学用到了以下7句话：(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上：(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时，它所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等；(3)牛奶的密度大于水的密度；(4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重；(5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力；密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些；应该选用密度计甲。这些话中有的是多余的，采用下列哪种说法可以把问题讲得既精练又准确？()A．(1)(2)(3)(4)(6)(7)B．(2)(3)(5)(6)(7)C．(2)(3)(5)(6)D．(2)(3)(4)(7)（99初赛）4．在抗洪救灾中，大堤上的许多人都身穿厚厚的 “背心”，这种“背心”的主要作用是：( )A．能阻碍热传递，从而可以抵御风寒；B．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力，起保护作用；C．不同的背心反射不同颜色的光，便于识别；D．以上说法都不对。（99复赛）1．水糟内有盐水，盐水上漂浮着一块冰 (ρ冰=O．9×103千克/米3)．这块冰全部溶化后，水糟的液面 (

)A．仍保持不变

B．将下降

C．将上升

D．无法判断C 解析：冰块漂浮在盐水中时，它在盐水槽内占的体积就是它排开盐水的体积，可由

F浮=G冰，得当这块冰全部熔化成水后其体积为比较上述两式可知冰熔解成水后的体积比它原来在盐水中占的体积增大，上升．

因此水槽内的液面将（92初赛）一种厕所便桶水箱结构如图（图中略去了向水箱中注水的装置）。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图。1．请你判断，图 (a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。2．请你说明，图 (b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。3．这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。答案：1．相等2．图(b)中橡胶盖受到注水从上向下的压力却几乎不受水从下向上的压力，所以橡胶盖不受浮力，不会浮起。3．在橡胶盖上打孔， 填入砂粒或在橡胶盖上加重物使它们所受的总重力大于它们完全浸没水中时所受的浮力。评分标准全题6分。第1小题1分。第2小题只要答出橡胶盖不受浮力或橡胶盖的下面不受水的的压力即给2分。第3小题3分，答出可行的方法即给2分，点明须使重力大于浮力再给1分。除橡胶盖外改动水箱其它部分的，不给分。(98复赛)九、（13分）有一个形状不规则的石蜡块，现要测出它的密度，但身边没有天平，也没有量筒，只有两个可以放进石蜡块的杯子和一根自行车胎气门芯用的细长橡皮管，还有一桶水和一根大头针。请你设计一个实验来测出这块石蜡的密度。 （要求写出实验的原理和主要步骤，并导出计算石蜡的密度的公式。 ）九、解：1，原理：当石蜡块漂浮在水面时，由 F浮=G (1 分)V排可得：ρ蜡=V蜡ρ水.(2分)设从同一水位高度，从同一根胶皮滴管滴出的每滴水滴的体积V0相同，则有V=nV,V=nV.(1分)排10蜡20V排n1V0n1V蜡n2V0n2(1分)n1蜡=n2ρ水.2．实验步骤：（1将杯子甲装满水，轻轻放入待测蜡块，排除部分水之后，小心取出蜡块。用另一个杯子乙装满水，利用橡皮滴管的虹吸现象，把乙杯中的水逐滴滴入甲杯，直至甲杯水位恢复原来装满的状态。此过程中必须记