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初中物理自主招生讲义35

物体的浮沉条件及其应用、浮力的应用

--物体的浮沉条件及其应用(共58小题)

【知识点的认识】物体在液体中的浮沉条件

上浮:F浮>G悬浮:F浮=G漂浮:F浮=G

下沉:F浮<6沉底:F浮+N=G

理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(丫排=丫物),然后比较此时物体受到的

浮力与重力的关系。如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下

形式:①p物<p液,上浮②「物=「液,悬浮③P物>P液,下沉

浮沉条件的应用

潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密

度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血

液的密度的原理是悬浮条件。此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计

的。

【命题方向】主要以选择题、计算题的形式考查:物理的浮沉,如何控制物体的浮沉,怎样

运用物体的浮沉原理解释问题等。

例1:质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则

这4个小球在水中所受浮力最小的是()

A.甲B.乙C.丙D.丁

分析;由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,根据浮沉条件得出球受

到的浮力与重力的关系,而4个小球的质量相同、重力相同,可得4个小球受到的浮力大小

关系。

解:由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,

,,漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,4个小球的质量相同

,甲、乙、丙球受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙=G,

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丁球沉入容器底部时,F浮丁<G,;.F浮甲=F浮乙=F浮丙〉F浮丁,则丁球的浮力最小。故选D。

点评:本题考查了重力的公式、物体的浮沉条件,利用好漂浮和悬浮条件是本题的关键。

例2:一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力变大(填“变

大”、“变小”“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力不变(填“变大”、

“变小”“不变”),船身相对于水面将上浮(填“上浮”、“下沉”“不变”)。

分析:货轮在装上货物后,船身下沉,说明排开水的体积变大,根据阿基米德原理分析船受

到浮力的变化情况;

当船由长江驶入大海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,再根据阿基

米德原理判断排开水的体积的变化,从而得出船是上浮还是下沉。

解:由题知,货轮在装上货物后,船身下沉,排开水的体积V排变大,

,;F浮=p;>kV排g,••.船受到水的浮力变大;

当船由内河驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力:尸浮=6,

:船受到的重力不变,,船受到的浮力不变;

^F浮=p液V排g,P河水<P海水,

,排开河水的体积大于排开海水的体积,船将上浮一些。

故答案为:变大,不变,上浮。

点评:本题关键有二,一是漂浮条件的使用,二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力

的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。

【解题方法点拨】

判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G或比较p液与p物。

1.如图所示,三个完全相同的烧杯,分别装有体积相同的甲、乙、丙三种液体,将烧杯放

在同一个水槽中静止时,下列说法正确的是()

A.三个烧杯所受浮力相等

B.乙液体的密度最大

C.水对丙液体所在烧杯下表面的压力最大

D.甲液体对烧杯底部压强最大

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答案与解析:

A、由图可知:V甲排<V丙排〈V乙排;由尸浮=「8丫排可知:烧杯所受的浮力:F乙>F丙>F

甲,故A错误;

B、由图可知,三个烧杯都漂浮在水面上,根据F浮=6物可知:烧杯与液体的总重力:G

乙>6丙>6甲,由于烧杯相同,所以三种液体的重力关系:G乙液>G丙液>G甲液,

由G=mg可知,液体的质量关系:m乙液>m丙液>m甲液,

由于三种液体的体积相同,由p=g可得,P乙液〉P内液>P甲液,故B正确;

C、浮力等于液体对浸在其中的物体向上、向下的压力差,由于烧杯上表面没有受到水向

下的压力,所以水对烧杯下表面的压力等于浮力,所以乙烧杯所受浮力最大,水对乙液

体所在烧杯下表面的压力最大,故C错误;

D、由B可得G乙液>G丙液>G甲液,对烧杯的压力F乙最大,烧杯的底面积S相等,由p

=]■可得乙液体对烧杯底部压强最大,故D错误。

故选:Bo

2.如图,某装有水的容器中漂浮着一块冰,在水的表面上又覆盖着一层油。已知水面高度

hi,油面高度为hz,则当冰熔化之后()

A.水面高度hl升高,油面高度h2升高

B.水面高度hl升高,油面高度h2降低

C.水面高度hl降低,油面高度h2升高

D.水面高度hl降低,油面高度h2降低

答案与解析:冰熔化前,有:

m冰—P油V排油+p水V排水,

熔化后,有

m冰—P水V冰化水,

可见:V冰化水<丫排油+V排水,

故,液面总高度h2下降。

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又因为V冰化水>v排水,

故水面高度hl上升。

故选:Bo

3.如图所示,装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面,玻璃管的底面积为5X10"m2,

浸入水中的长度是0.1m。当向水中撒入一些食盐并搅拌均匀后,玻璃管向上浮起0.01m,

则此食盐水的密度为()(p7k=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)

;二—二―二―二―二—二―二―二~

A.1.1X103kg/m3B.1.2X103kg/m3

C.1.3X103kg/m3D.1.4X103kg/m3

答案与解析:排开水的体积为:

丫排=511浸=5XloFmZxo.lmnSX10-5m3,

玻璃管和细沙受到的浮力为:

F浮=P,kgV排=LOXl()3kg/m3xlON/kgX5Xl(r5m3=o.5N,

因为玻璃管漂浮,则玻璃管和细沙总重为:G=F浮=0.5N,

撒入食盐后,玻璃管向上浮起0.01m,则排开水的体积为:

V排'=Sh'=5X10-4m2X(0.1m-0.01m)=4.5X10-5m3,

加盐后玻璃管上浮一些,仍漂浮,

F浮'=G=0.5N,

即:P#水gV排'=G=0.5N,

G________0.5N_________,、

则P盐水=V排'=1CN/HX4RXirr53=11X10kg/m。

丫排lON/kgX4.5XIQm

故选:Ao

4.如图,将一铁块甲(密度为7.8Xl()3kg/m3)放在一长方体木块上,共同放入水中,木块

正好完全浸没在水中,再将铁块拿走,在木块下面系一个铅合金块乙(密度为6.0X

103kg/m3),木块完全浸没在水中,问铁块甲和铅合金块乙质量比为()

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铁块甲

---二-二--------------铅合金块乙

A.1:1B.39:30C.30:39D.5:6

答案与解析:

方法一:甲与木块这个整体漂浮在水面上,受到的浮力等于甲和木块的重力的和:G甲+G

*=F浮甲,即P铁gV甲+G木=「水gV木--①;

乙与木块整体在水中是悬浮的,受到的浮力等于乙和木块的重力的和:G乙+G木=F浮乙,

即P铅gV乙+G木=「水8(V木+V乙)--②;

P拱

由②-①,整理可知:P铅gV乙-p铁gV甲=p7kgV乙;贝!I:V乙=布----三一V甲=

P铅-P水

、,_

7.8XlePkg/1n3

3f—33<一甲ORV甲;

6.OX10Jkg/m-lXlQ^kg/m'325

根据p=E可得铁块甲和铅合金块乙质量比为:m甲:m乙up,V甲:p铅Vi=pEf5V甲:p铅铠V

V25

on

T=p甲:p钳/=25p甲:39p=25X7.8X103kg/m3:39X6.0X103kg/m3=5:6;

25ea

方法二:长方体木块在铁块压力的作用下全部浸没在水中,木块受到的铁块的压力为:F

=G铁=0铁且丫甲;

木块在铅合金块向下的拉力的作用下全部浸没在水中,对合金块受力分析:受到竖直向

下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,由于物体间力的作用是相同的,则合金

块对木块的拉力为:F=G铅-F浮;

根据阿基米德原理可知:F浮=p;1kgV乙;

则:F'up.gV乙-p水gV乙;

F和F的作用效果相同,则两个力的大小是相同的,即F=F,P铁gV甲np钳gV乙-p水gV

乙=(P铅g_P水g)V乙;

整理得:P铁V甲=(p铅-p水)V乙;

V甲P铅P水—6.oxox>()3kg/m325

V乙P铁7.8X103kg/m3391

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铁块甲和铅合金块乙质量比为:典=:铁:甲=7.8Xl,kg/3*25=5

m乙P铅V乙6X10Jkg/mJX396

故选:D。

5.如图所示,是同一枚鸡蛋放入不同浓度的盐水中的受力示意图,其中鸡蛋将会下沉的是

A.由图可知,鸡蛋在盐水中受到的浮力大于自身的重力,鸡蛋会上浮,故A不符合题

思;

B.由图可知,鸡蛋在盐水中受到的浮力等于自身的重力,鸡蛋会悬浮,故B不符合题

思;

C.由图可知,鸡蛋在盐水中受到的浮力小于自身的重力,鸡蛋会下沉,故C符合题意;

D.由图可知,鸡蛋在盐水中受到的浮力大于自身的重力,鸡蛋会上浮,故D不符合题

意。故选:Co

6.某同学做如下实验:先在一玻璃水槽中注入一定量的水,再将盛有小石子的塑料小船放

入水中,如图所示,测得船底到水面的距离为h,再每隔一定时间向水里加盐并搅动,直

至食盐有剩余,在他所绘制的吃水线至船底的距离h随溶盐量而变化的图象中,下列选

答案与解析:

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每隔一定时间向水里加盐并搅动,塑料小船一直漂浮在水面上,它受到水的浮力等于小

船的重力,则受到水的浮力大小不变;

由阿基米德原理得,在浮力不变时,小船排开水的体积随液体的密度增大而减小,也就

是浸入液体的深度h随着液体密度增大而减小;考虑到液体的溶解度,盐的溶解达到饱

和时,盐水的密度不再发生变化,此时小船排开水的体积也不变化,即浸入液体的深度h

也不再变化。

故选:D。

7.在习近平总书记“改革强军,科技兴军”伟大思想指引下,我国军队的武器装备建设取

得了巨大进步。下列说法正确的是()

A.国产航空母舰001A型的排水量是7万吨,满载时所受海水

的浮力为7X108N

B.国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的

国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压

D.当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时,潜水艇会逐

渐浮出水面

答案与解析:A、满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=70000X103kgX1ON/kg=7X108N;

故A正确;

B、飞机的机翼通常都做成上面凸起,飞机起飞时,是利用气体压强和流速的关系产生的

飞机的升力,故B错误;

C、坦克的履带非常宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;

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D、潜水艇悬浮于水中,其所受浮力与重力相等,即F浮=G;由于水舱充水潜水艇的重

力变大,重力大于浮力,所以潜水艇将下沉,故D错误。

故选:A。

8上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买

了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),

取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。

下列分析正确的是()

A.鸡蛋两次所受的浮力一样大

B.甲图中鸡蛋排开水的重力大

C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力

D.放置50天后的鸡蛋密度变大

答案与解析:

A、由图可知:在甲中下沉,V甲排=V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排<V鸡蛋;由于是同一个鸡

蛋,则鸡蛋的体积相同,则甲排>V乙排:

由浮力的公式F浮=pgV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲〉F乙,故A错误;

B、根据F浮=6排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排>G乙排,故B正确;

C、鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误;

D、因为鸡蛋在甲中下沉,则p,>p水,在乙中漂浮,则p乙<p水,所以p,>p乙,即放置50

天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。

故选:Bo

9.小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情

况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外

水面高度差hi=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是

()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,p*=lX103kg/m3)

①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中hi减小、h2不变;

②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中hi不变、h2增大;

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③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。

A.①③B.②③C.①④D.②④

答案与解析:(1)用力挤压饮料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,将水压入小玻璃

瓶,将瓶中的空气压缩,这是浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到浮力,

于是向下沉,h2增大,最终还是漂浮,

开始时:P水gV排=「水且丫水+m瓶g,即p水8$112=「水8$(h2-hi)+m瓶g,p水$112=「水(h2

-hi)S+m瓶

解得p水1115=01瓶-------------①

,

后来:P水gV排'=p*gV7X+m瓶g,即p水gS(h2+Z\h)=p水gS(hz+zMi-hj)+m瓶g,

P水gSh2+p水8$4±=「水8$112+「水gS^h-p水gShi'+m瓶g,

解得:p水h/$=01瓶-----------②,

由①②知hi=h/,所以由于水进入玻璃瓶,%不变,故①错误,②正确;

(2)瓶和水都漂浮,浮力等于重力,F浮=G水+G瓶

即P水gV排=「水gV水+m瓶g

即p水8$112=「水8$(h2-hi)+m瓶g

P水$112=「水(hz-hi)S+m瓶

l.OX103kg/m3X1.5X10-4m2X0.08m=1.0X103kg/m3XX1.5XW4m2X(0.08m-

0.02m)+m瓶

解得m瓶=3Xl()-3kg=3g,故③正确,④错误。

故选:Bo

10.如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为p,B液体的密度为

2p.一个边长为a的小立方体物块,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物

块的上表面与A液体上表面齐平,则下列说法正确的是()

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一二二二二二二二二:二二二

A.物块的密度为3P

B.物块的密度为1.5p

C.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然静止,物块受的浮力会减小

D.如果在物块上再加一小铁块,物块仍然静止,物块受的浮力不变

答案与解析:

(1)因物体在两种液体中悬浮,

所以物块受到的总浮力F}j=F浮A+F浮B=G物,

由F浮up^gV排,G=mg=pVg可得:pAgV排A+pBgV排B=P物gV,

解得:p物=1.5p.故A错误,B正确;

(2)如果在物块上再加一小铁块,物块因收到铁块压力的作用而向下移动,排开液体B

的体积增大,排开液体A的体积减小,因PB>PA则受到的浮力增大,所以与原来物块悬

浮相比较,物块受到的浮力变大。故CD错误。

故选:Bo

11.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上。现将小铁块取下

放入试管中,试管仍浮在水面,则()

A.液面上升

B.液面下降

C.容器底部受到液体的压强不变

D.试管外壁上A点受到液体的压强不变

答案与解析:•••如图所示和将铁块取下放入试管中,均为漂浮,

**-F浮=G,

:总重不变,

第10页/共55页

...两种情况下受到的水的浮力不变,

•F浮=PZRV排g,

,两种情况下排开水的体积不变、水深不变,

•;p=pgh,

,水对容器底的压强不变,故AB都错;C正确;

如图,排开水的总体积等于试管排开水的体积加上铁块排开水的体积;

将铁块取下放入试管中,二者排开水的总体积等于试管排开水的体积;

•.•两种情况下排开水的总体积不变,

二将铁块取下放入试管中,试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,

•;p=pgh,

,试管A点受到水的压强变大,故D错;

故选:C=

12.如图所示,小东让一密度计漂浮在水面上,然后往水中加适量食盐,下列说法中正确的

是()

A.密度计会上浮一些

B.液体对容器底部的压强变小

C.漂浮时密度计受到的浮力大于重力

D.密度计静止时,液体对它的浮力变小

答案与解析:因为加食盐前后,密度计都漂浮,自重不变,

所以密度计受到的浮力不变,F浮=G,故CD错误;

因为F浮npjgV排g,液体的密度增大,

所以密度计排开水的体积减小,将上浮一些,故A正确;

因为p=pgh,液体的密度增大,h不变,

液体对容器底的压强变大,故B错误。

故选:Ao

13.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受

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到的浮力为mi、Vi和Fi,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正

A.若mi>m2,则Fi一定小于F2

B.若mi=m2,则Fi—•定小于F2

C.若Vi=V2,则Fi定小于F2

D.若Vi>V2,则Fi一定大于F2

答案与解析:

(1)由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:

Fi=Gi=mig,G2=m2g>F2,

A、若mi>m2,贝1]FI>F2,故A错误;

B、若011=012,则F1>F2,故B错误;

由于苹果漂浮,梨子沉底,贝九

V排1<V1,V排2=V2,

(2)由于都是浸在水中,根据F浮=「水且丫排可知:

C、若Vi=V2,因苹果有一部分露出水面,所以V排i<V排2,则FI<F2;故C正确;

D、若Vi>V2,则V排1与V排2的大小不能比较,所以Fi不一定大于F2,故D错误。

故选:Co

14.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,三个容器中木块露出液面部分的体积V甲、V乙和V丙相

比较,正确的是(

A.V甲〉V乙〉V丙B.V甲<V乙<V丙

C.V甲=丫乙<丫丙D-V甲=丫乙=丫丙

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答案与解析: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=GA+GB,F乙AB=GA+GB,F丙AB=GA+FB浮,

因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,

所以F甲AB=F乙AB>F丙AB;

F滓

根据阿基米德原理可知V排=7;;-------,则V甲AB=V乙AB>V丙AB,因为乙中B全部浸没,

P水g

故三个容器中木块浸入液面部分的体积V甲A>V乙A>V丙A,即三个容器中木块露出液

面部分的体积V^<V乙<V丙,故B正确。

故选:Bo

15.在柱状容器里注入适量的浓盐水,在盐水中放入一块冰,冰与盐水的质量相等,并始终

漂浮在盐水面上。当一半冰熔化之后,发现容器里的水面上升的高度为h,当剩余的冰全

部熔化之后,水面将又会上升()

A.—hB.—hC.—hD.h

432

答案与解析:在解答此题时,我们可以使用一个快捷方式点。如下图:

漂浮的物体质量是m,烧杯里的液体的质量是M,液体的密度是p液,则可以得出,图中

m+M

的V=Sh=

P液,

推导过程如下:

由「=带得,容器内液体的体积丫液=不益

mg_____m

由阿基米德原理F=G排up^gV排,G=mg得,V

排一P液g—P液;

......,,,rviMmm+M

/水熔化刖的体积v=v浪+v产百==三;

第13页/共55页

这个快捷点很有用,我们先来用这个点来解这道题。

设浓盐水的体积为V盐,冰块熔化成水后的体积为V水,冰块和盐水的质量均为M;

2H

则在冰没有熔化时,Vo=Sho=-^—=2V盐;

2M

在冰熔化一半时,V1=S(ho+h)=4"一==gv处+gv水

液-----;-----3"3

V盐忖丫水

,

在冰完全熔化后,V2=S(ho+h+h

22

Vi-Vo=Sh=fv^-fva;

V2-Vi=Sh,=冬水一卷VJL;

oo

所以:Sh=2Sh,,

h'=—ho故选:Co

2

16.如图所示容器内放有一长方体木块,上面压有一铁块,木块浮出水面的高度为%(图a);

用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图

C),木块浮出水面的高度为(

答案与解析:设长方体木块的底面积为S,高为h;把木块M和铁块m看做一个整体,

两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,浮力相等。在同种液体中

第14页/共55页

它们受到的浮力相等,排开液体的体积相等;即Va用LVb排。

又:Vaj^=Sh-Shi,Vbffl=Sh-Sh2+Vm,所以Sh-Shi=Sh-Sh2+Vm,

;.Vm=S(h2-hi)----------------------------------------①

由图a可知:木块和铁块的漂浮时

F浮=6木+6铁;

.\p水gS(h-ht)=p7kgSh+pftgVm-----------②;

__P水h[+P铁(h2-h。~

将①式代入②式得:h=J;~在一~---------------③。

P水-P木

将细绳剪断后(图c)木块漂浮;GM=FM浮;即p木gSh=p水gS(h-113);

(P水-P木)h

h3=④;

P水

P(h-h,)

将③式代入④式得:h3=h]+袄仆9~—»

P水

故选:Ao

17.如图所示,金属块A通过轻绳系于木块C的下方,静止在水中;金属块B平放在木块

D的上表面,静止在水面上。已知长方体木块C和D密度、体积、形状均完全相同,密

度是水密度的一半,它们的上表面均正好与水面相平;金属块A和B的体积、形状完全

相同,它们各自的体积是单个木块体积的一半,则A、B的密度之比为()

B

D

A.3:1B.2:1C.6:1D.4:1

答案与解析:根据题意可知:设木块C和D的体积为V,则木块密度「木=113水,金属块

A和B的体积VA=VB=9;

当金属块A通过轻绳系于木块C的下方,静止在水中;由于金属块A和木块C全部浸

没水中,

则:GC+GA=F浮1,

第15页/共55页

即:p木(V+VA),

所以,上水(V+yV),

整理得:pA=2p水;

金属块B平放在木块D的上表面,静止在水中;由于木块D全部浸没水中,

则:GD+GB=F浮2,

即:P木£^+「138丫口=「水8丫,

所以,上水8丫+「38义"1'丫=「水8丫,

整理得:PB=P水;

所以,PA:PB=2p水:p水=2:1o

故选:Bo

18.如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则

()

A.木块和水面均下降,且下降的高度相同

B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大

C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大

D.木块下降,水面上升,且变化的高度不相同

答案与解析:因为木块漂浮,所以浮力与重力相等,

则F浮=6木

P水gVP*gV木

V排_p木

V木P水

因为木块密度和水的密度不变,因此木块淹没的体积与木块体积的比值不变;当将木块

虚线以下的部分截去后,木块淹没的体积与此时木块体积的比值变小,要使比值不变,

应增大比值,即增大排开液体的体积,故剩下的木块会下沉一些;由于木块的总体积减

小,因此淹没的体积也将减小,则水面也将下降。

由于木块的底面积小于容器的底面积,且木块下降时水面也会适当升高,所以可知木块

第16页/共55页

下降的高度大。

【简要说明】下图中,两红线间的距离为水面下降的高度,两蓝线间的距离为木块下降

的高度;

设水面下降的高度为Ah水,木块下降的高度Ah木,容易得知木块两次露出水面的高度h

露>h露',即h露-h露'>0;

,

则由图知,Ah:+;=hjg+Ah7X-hjS>Ah水,即木块下降的高度较大。

故选:Bo

19.如图所示,杯中盛有水,一长方形木块漂浮于水面,其下用细线系住一实心铁球,则下

列说法正确的是()

①木块所受到的浮力与它排开的水重不相等

②铁球所受到的浮力与它排开的水重不相等

③木块所受到的重力与它排开的水重不相等

④铁块所受到的重力与它排开的水重不相等

⑤若细线断开,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中液面升高

⑥若细线断,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中液面降低。

A.①③⑤B.①②⑥C.③④⑤D.③④⑥

答案与解析:

由阿基米德原理可知,物体受到的浮力就等于它排开的液体受到的重力,故①②都是错

误的;

图中木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的拉力,则木块所受到的重

力不等于它受到的浮力,即木块所受到的重力不等于它排开的水重,故③正确;

图中铁球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,则铁球所受到的重

第17页/共55页

力不等于它受到的浮力,即铁球所受到的重力不等于它排开的水重,故④正确;

细线断了以后,铁球沉到杯底,木块所受浮力会大于自身的重力,因此会向上浮起一些,

此时液面会降低,故⑤错误,⑥正确。

综上分析,正确的是③④⑥。

故选:Do

20.--质量均匀。高为H的木块漂浮在水面上,如图所示,木块高度的在《水面之上,现

4

把木块露出水面部分截去,则()

O

A.剩下部分将下沉

B.剩下部分将静止不动

C.木块露出水面部分的高度为与

D.木块露出水面部分的高度为萼

16

答案与解析:方法一、AB、因为木块漂浮,所以浮力与重力相等,同时也说明木块的密

度小于水的密度。把木块露出水面部分截去后,木块重力减小,排开水的体积不变,浮

力不变,浮力大于重力,所以剩下部分会上浮。故AB错误;

CD、设木块的底面积为S,把木块露出水面部分截去后木块浸入水中的高度为h浸,

把木块露出水面部分截去之前,木块漂浮,浮力等于重力,即F浮=「水8丫排=全水gV=

甜gSH=G,

把木块露出水面部分截去后,剩余木块的高度为H-加=却。

44

把木块露出水面部分截去后,木块仍然漂浮,浮力F浮'=多3=¥义与水8$11=袅水

44416

gSH①,

根据阿基米德原理有:F浮'=P7kgSh浸②

根据①②两式有:品水8$11=「水8$11漫,

16

9

则h产逗火s瞿,

P水gS16

第18页/共55页

截去后,木块露出水面部分的高度为h'=当-翼=要。故C错误,D正确。

41616

方法二、物体漂浮时G物=F浮,

G物=口^物g=p物gV物,

根据阿基米德原理,F浮=6^=p^gV排,

所以,P^gV^=p^gV

P物_丫排

因此有:

p液V物

由题意知木块有{■露出水面,所以:

p木_V排—(T)v木=8

p水v木一底4'

把木块露出水面部分截去之后,木块的密度和水的密度不变,所以剩余木块依旧漂浮;

木块的截面积S不变,木块剩余的体积为(1-二)木=(1-4-)H=-1H,设部分的高

444

度为h,则有:

3

P木_V排2_4SH_Sh_3

P水V木剩3sH4

4

解得11=理。ABC错误,D正确。

16

故选:D。

21.a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示。分别用a、b两种物质制成体积相等的

甲、乙两个实心物体,浸没在水中放手,待物体稳定后()

B.乙漂浮,乙受浮力大

C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大

答案与解析:

第19页/共55页

3

由图象可知当ma=2.0g时,Va=1.0cm,所以pa=-^"=_2QF”=2g/cni3,

va1.0c

m2.Og

3h

当mb=2.0g时,Va=3.0cm,所以pb="^~=------y«0.67g/cm3,

vb3.Oc

由题Va=Vb=V,

Pa>p水,所以a浸没在水中放手后会下沉,受到的浮力Fa=p,kgV,

Pb<P水,所以b浸没在水中放手后会上浮,最后漂浮在水面,受到的浮力Fb=Gb=pbgV.所

以Fa>Fb.故ABC错误,D正确。

故选:D。

22.容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示。现再向容器里倒

入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则()

(a)(b)

A.铁球受到的浮力增大

B.铁球受到油的压力而下沉了些

C.铁球上升些使它在水银中的体积减小

D.铁球保持原来的位置不动

答案与解析:首先铁球受到的浮力等于重力(漂浮),这个浮力全部由它排开水银获得,

当加入油后,铁球受到的浮力不变,还是等于它受到的重力(悬浮),但这个浮力由它

排开水银和排开油获得,大小等于它排开水银的重力与排开油的重力之和,所以,加入

油后,水银提供的浮力变小了,也就是它排开水银的体积变小了,铁球就会上浮一些。

故选:C=

23.如图所示,将一个铁块A放在一大木块B上,大木块B浮于容器内水面上,当将铁块

A从大木块上取下放入水中,对容器内水面的变化判断正确的是()

A.水面上升

第20页/共55页

B.水面下降

C.水面位置不变

D.水面位置变化取决于铁块的体积大小

答案与解析:

A和B原来共同漂浮在水面上,浮力与重力相等,此时F浮=GA+GB;

当将铁块A从大木块上取下放入水中时,木块仍漂浮,木块受到的浮力等于其重力,铁

块A下沉,受到的浮力小于其重力,则此时A和B受到的浮力比原来减小,排开水的体

积减小,则水面下降。

故选:Bo

24.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩

小的浮冰上。若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的融化()

A.浮冰受到的浮力在增大

B.浮冰受到的浮力大小不变

C.浮冰在水中的体积在减小

D.北极熊受到的支持力在减小

答案与解析:

(1)由题知,浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,随着浮冰的熔化,浮冰的重力减小,北

极熊和浮冰的总重力减小,因为F浮=G总,所以浮冰和北极熊受到的浮力减小;而F浮

=P,kV排g,所以浮冰排开水的体积减小,故AB错、C正确;

(2)北极熊站在浮冰上,受到的支持力和重力大小相等、大小不变,故D错。

故选:Co

25.由于隐蔽的需要,我军的一艘潜水艇从长江水面以下同一深度潜行至大海中。在此过程

中,潜水艇受到的()

A.浮力增加,重力不变B.浮力增加,重力增加

C.浮力不变,重力不变D.浮力减小,重力不变

答案与解析:(1)潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。

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(2)潜水艇从长江赴大海时,排开液体的体积始终等于潜水艇的体积,但液体的密度变

大,由浮力公式:F=p液gv排可知,液体密度越大,所受的浮力越大,所以潜水艇在海水

中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力,由于潜水艇始终在水中悬浮,所

以浮力等于自身的重力,故潜水艇在海水中潜行时所受的浮力变大,故自身的重力变大。

故选:Bo

26.取一片金属箔做成中空的桶,它可以漂浮在盛有水的烧杯中,如果将此金属箔揉成团,

它会沉入水底。比较前后两种情况,则下列说法正确的是()

A.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小

B.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大

C.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力

D.金属箔沉底时排出水的体积与它漂浮时排开水的体积相等

答案与解析:A、题目中说的两种情况下,金属箔的多少没变,所以两种情况下的重力是

相等的。所以A说法错误。

B、因为金属箔做成中空的桶时,增大了排开水的体积,增大了浮力,浮力等于重力,所

以物体漂浮在水面上。

而将金属箔揉成团,它的体积减小,排开水的体积减少,所以受到的浮力减小,小于重

力,因此它会沉入水底。B正确;

C、由B知,金属箔沉底时受到的浮力小于重力,所以C说法错误;

D、金属箔沉底时受到的浮力小于漂浮时的浮力,根据F浮=p淞gV排,所以沉底时排开水

的体积小于漂浮时排开水的体积,D说法错误。

故选:Bo

27.质量均匀的物体,悬浮在某种液体中,如果把此物体分成轻重不同的两块,则()

A.轻重两块都仍悬浮在液体中

B.轻重两块都下沉

C.轻重两块都上浮

D.重的下沉,轻的上浮

答案与解析:•••均匀物体悬浮在液体中,

,,「物=「液’

.把此物体分成大小不同的两部分时密度不变,

•••再放入液体中,两者仍为悬浮。

第22页/共55页

故选:Ao

28.把甲、乙两个实心球投入酒精中,如图所示。若它们的体积相同,下面说法正确的是()

A.它们受到的浮力一样大

B.甲、乙两球的质量相等

C.乙球的密度比甲球的密度大

D.乙球的密度是0.8X103千克/米3

答案与解析:

A、由图知,把甲、乙两个实心球投入酒精中,甲漂浮,乙悬浮,两球排开水的体积v甲

Vv乙,

:F浮=。酒精v排g,

两个球受到的浮力:F甲浮VF乙浮,故A错;

B、・・•甲球漂浮,

,•F甲浮——G甲,

乙球悬浮,

••F乙浮二G乙,

JG甲VG乙,

▽・・G

又・m=一,

g

二•m甲Vm乙,故B错;

c、:p寸,甲、乙两球的体积相同,

,p甲<p乙,故C正确。

D、乙球悬浮时,F乙浮=G乙,

...p『p酒精,但是酒精的密度不一定是0.8X1()3千克/米3.故D不正确。

故选:Co

(多选)29.如图所示,容器中间用隔板分成左右相等的两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡

皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不相同时其形状会发生改变。将适量的甲、乙两种液体注入

第23页/共55页

两个容器中,分别将A、B两个体积相等的实心小球放入液体中,待液面静止时,橡皮

膜向右凸起。下列说法正确的是()

A.甲、乙两种液体密度关系是p甲>p乙

B.A、B两个小球的密度关系是PA>PB

C.甲、乙两种液体对容器底部的压强关系是p用<p乙

D.A、B两个小球静止时所受到的浮力关系是FA=FB

答案与解析:

A、橡皮膜向右凸起,说明橡皮膜处左侧的液体压强大,即p左>p右,由图知h左Vh右,

根据液体压强公式p=pgh可知,p£>p*>即psp>p乙,故A正确;

C、橡皮膜以下部分液体的深度相同,因pQp乙,则根据p=pgh可知甲橡皮膜以下部分

的液体压强大于乙橡皮膜以下部分的压强(即pS>pj),而液体对容器底的压强

等于上下两部分液体压强之和,所以甲、乙两种液体对容器底部的压强关系是p^>p乙,

故C错误;

BD、A、B两球的体积相等,由图知VA排〉VB排,且液体的密度p,>p乙,根据F浮=「液

gV排知,A、B两个小球静止时所受到的浮力关系是FA>FB,故D错误;

由图知A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中漂浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB

=FB,由于FA>FB,则有GA>GB,由题意可知,A、B两球的体积相等,由G=mg=

pgV可知,A、B两个小球的密度PA>PB,故B正确。

故选:ABo

(多选)30.如图所示将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨沉底,若苹果的质量、体积及

受到的浮力分别为mi、Vi和Fi,梨的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2,下

列判断正确的是()

第24页/共55页

A.若mi=m2,则FL一定大于F2

B.若mi>m2,则Fi可能等于F2

C.若VAV2,则Fi一定大于F2

D.若Vi=V2,则Fi一定小于F2

答案与解析:

由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:

Fi=Gi=mig,F2<G2=m2g,

(1)若mi>m2,贝1JFI>F2;

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