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1、一、初中物理浮力类问题1 如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器重8N ，容器的底面积为100cm2，在弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面上方开始以恒定的速度，缓慢直至全部浸没入水中，容器内水的深度由16cm 升高到 20cm 在金属块未触底且水未溢出的过程中，弹簧测力计示数F 随时间 t 变化的图像如图乙所示。若不计水的阻力，则下列分析不正确的是（）A金属块未浸入水中时，水对容器底的压强为1600PaB金属块浸没后受到的浮力为4NC金属块的密度为332.5 10kg/mD金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为2400Pa【答案】 D【解析】【分析】【详解】A物块未放入水
2、中时，容器底受到的水的压强33p= gh=1.0 10kg/m 10N/kg 0.16m=1600Pa故正确，不符合题意；B由图乙可知，空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N，浸没后弹簧测力计的示数为 6N，由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N-6N=4N故正确，不符合题意；C物块浸没后，水的深度增加量h20cm-16cm = 4cm = 0.04m物块浸没在水中时物体排开水的体积V排V物S h0.01m20.04m = 4 10 4 m3物块的质量mG10N= 1kgg10N / kg物块的密度物m41kg2.5 103 kg / m 3V物10 4 m 3故正确，不符合题意；D由
3、于力的作用是相互的，液体给物块4N 的浮力，则物块给装置4N 的压力，容器中水的重力为G水 m水 g水V水 g =103 kg/m 31 10 2 m2 0.16m10N / kg=16N因此金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为pF = G容器G水F压8N +16N + 4N2.8 103 PaSS1 10 2 m2故错误，符合题意。故选 D。2 如图所示，柱形容器的底面积为500cm 2，重为 5N 的木块 A 在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N。若绳子突然断了，待木块再次静止时，容器中水面将下降的高度是（）3-3-2-2A4.0 10mB 6.0 10mC 1.0 10mD 1.6
4、 10m【答案】 B【解析】【分析】【详解】木块 A 静止时，受到重力G，浮力 F浮 以及绳子的拉力F拉 ，因为拉力方向为竖直向下，所以三者之间的关系为F浮 G F拉带入数值得F浮 =5N+3N=8N由 F浮 =液 gV排 ，可以得出F浮8N8-4m3V排3310液 g10 kg /m10N / kg当绳子断了之后，由于F浮 G，所以物体将上浮，部分露出水面之后F浮 变小，直至F浮 =G=5N 时，漂浮在水面上，此时由F浮 = 液 gV排 ，可以得出V F 浮5N5 10-4 m3排液 g 103 kg / m310N / kg前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V=V排 -V 排 =3
5、10-4m3所以水面下降的高度V310 4 m 36.0 103mH=10 4 m2S500故选 B。3 将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g 浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g 煤油溢出（浓盐水密度为1.2 103kg/m 3，煤油密度为0.8 103kg/m 3) ，则以下选项不可能的是（）A该物体前后两次所受浮力之比为9:8B该物体前后两次排开液体体积之比为3: 4C该物体的密度为0.9103kg/m 3D该物体在煤油中可能沉底或悬浮【答案】 D【解析】【详解】A 因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中
6、受到的浮力F 浮盐水 =G 排 =G 溢水 =m 溢水 g=0.072kg 10N/kg=0.72N 物体在煤油中受到的浮力F 浮煤油 =G 排=G 溢煤油 =m 溢煤油 g=0.064kg 10N/kg=0.64N 故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故 A 不符合题意；B该物体前后两次排开液体体积之比为F浮盐水F0.72N0.64N浮煤油盐水 g :煤油 g = 1.2103 kg / m310N / kg : 0.8 103 kg / m3 10N / kg =3:4故 B 不符合题意；D由 F 浮=水 V 排 g 得排开水的体积F浮0.72N=6 10- 5m3
7、V 排水 =盐水 g =1.2103 kg / m 3 10N / kg假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积V=V 排水 =6 10- 5m3由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积V 排煤油 =V=6 10- 5m3排开煤油的质量应该为m 排煤油 =煤油 V 排煤油 =0.8 103kg/m3 6 10- 5m3=0.048kg=48g因为 m 排煤油 64g，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力G=F 浮 =0.72N ，物体受到煤油的浮力F 浮煤油 =G 排=G 溢煤油 =m 溢煤油 g=0.064kg 10N/kg=0.
8、64N因为 F 浮煤油 乙C p甲p乙D F甲F乙【答案】 B【解析】【分析】【详解】AD由图可知，小球在甲中漂浮，则 F 甲 G，在乙中下沉，则 F 乙 G，又因为两球完全相同，所以 F 甲 F 乙 ，故 AD 错误；B由图可知，小球在甲中漂浮，则球 甲 ，在乙中下沉，则球 乙 ，所以 甲 乙 ，故 B 正确；C烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力，由图知，甲、乙液体体积开始时相同，放入小球后甲中漂浮、乙中下沉，乙中溢出的液体多，故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积，又知甲 乙 ，根据 m V和 G=mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力，又因为两烧杯、两小球
9、的重力均相等，故甲杯对水平桌面的压F力大于乙杯对水平桌面的压力；又因为烧杯的底面积相等，根据p可知，甲杯对水平S桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强，即p甲 p乙 ，故 C 错误。故选 B。5 如图，两个相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直的浸没在水中，甲瓶口朝上，乙瓶口朝下，若甲瓶恰好悬浮，则（）A乙瓶可能悬浮B两瓶受到的浮力相等C甲瓶内气体的压强较大D乙瓶内气体密度较大【答案】 D【解析】【详解】AB已知两个空塑料瓶是相同的，则两个空塑料瓶的重力相等；甲瓶恰好悬浮，则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力；由图可知：乙瓶的橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显，则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水
10、的体积，根据阿基米德原理可知：乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力，则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力；所以，乙瓶会下沉，故AB 不符合题意；CD由于两个空塑料瓶是相同的，瓶内空气质量相同，乙瓶橡皮膜凹进得更多，体积变小，故乙瓶内空气的密度变大；乙瓶内空气的压强也变大，故意。故选 D。C 不符合题意，D 符合题6 盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图甲所示，容器的底面积为100cm2， 容器对桌面的压强为500Pa；用细线拴住一金属球，金属球的密度为8g/cm 3，将金属球浸没在液体中，如图乙所示，容器对桌面的压强为600Pa；将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示，容器对桌面的压强为1500P
11、a。则下列的判断正确的是（）A金属球所受浮力是6NB金属球的体积是100cm 3C液体的密度是0.8g/cm 3D金属球对容器底部的压力是10N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A 由甲、乙两图可得p1 600Pa 500Pa100Pa由 pF得，对桌面增加的压力为SF1p1S 100Pa 10010 4 m 21N由于对桌面增加的压力F1G排则金属球排开液体的重力为G排1N故金属球受到的浮力为F浮G排1N故 A 错误；B由甲、丙两图可得p21500Pa500Pa1000Pa由 pF得，对桌面增加的压力为SF2p2S 1000Pa 100 10 4 m 210N由于对桌面增加的压力F2G则金
12、属球质量为G10Nm1kgg10 N kg金属球的体积为V m 1000g 125cm 3 8g cm3故 B 错误；C因金属球排开液体的体积为125cm3，由阿基米德原理F浮gV排 可得F浮1N800 kg m30.8gcm3液10 6 m 3Vg 12510 N kg故 C 正确；D金属球对容器底部的压力FGF浮10N1N9N故 D 错误。故选 C。7 如图所示，两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物块，物块密度 物=0.6水 。下列说法正确的是（ ）A水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强B甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力C漂浮的物块，受的重力与浮力平衡
13、，且露出水面体积为物体总体积的0.4 倍D用手将物块缓慢下压至浸没，物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力【答案】 C【解析】【分析】【详解】A两容器中都是水，且水的深度相同，根据液体压强公式p=gh可知，水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强，故A 错误；B因为甲容器中物体漂浮，所以浮力与重力相等，则物体的重力等于排开水的重力，因此两容器对水平地面的压力相等，故B 错误；C物体漂浮，所以F 浮 =G，则水 gV 排=物 gV物V 排 =V=0.6V则露出水面的体积为0.4V，即露出水面体积为物体总体积的0.4 倍，故C 正确；D将物块缓慢下压至浸没的过程中，物块这时受到重力、手的压力
14、和水对物块的浮力，故 D 错误。故选 C。8 水平桌面上，甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中，待物块静止时，两烧杯中液面恰好相平，如图所示。则（）A甲烧杯中物块受到浮力较小B甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等C向甲烧杯中缓慢加盐，物块受到的浮力一直增大D向乙烧杯中缓慢加水，物块受到的浮力一直减小【答案】 A【解析】【分析】【详解】A物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体重；因此甲杯中物块受到浮力较小，故A 正确；B物体在甲中下沉甲物在乙中漂浮乙物则乙甲两杯中液面恰好相平，由p=gh可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故B
15、错误；C若向甲杯中缓慢加盐，则甲的密度增大，当甲的密度等于物块的密度时，物块悬浮，此时浮力等于其重力，当甲的密度 .大于物块的密度时，物块漂浮，此时浮力等于其重力，因此向甲杯中缓慢加盐，物块受到的浮力不是一直增大，故C 错误；D在乙杯中漂浮时，物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水，盐水的密度不断减小，物体排开水的体积不断增多，当盐水密度等于物体密度时，物体悬浮，物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时，物体下沉，物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后，盐水密度继续减小，物体排开盐水的重力继续减小，物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小，故D 错误。故选 A
16、。9 如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b，分别放人两个烧杯的水中，静止时，a 球下沉到烧杯底部，b球漂浮在水面，且两个烧杯中的水面恰好相平，则下列说法错误的是（）A两个烧杯底部受到水的压力相等B甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C a 球受到的浮力大于b 球受到的浮力D a 球材料的密度大于b 球材料的密度【答案】 D【解析】【详解】A 由于两杯水面相平，则水的高度相同，由p gh 可知两杯水对地面压强相同，杯子底面积相同，则又由F=pS 可知，水对杯底压力相等，故A 正确，不符合题意；B a 球在甲杯中沉底，所以Ga
17、F 浮 a根据阿基米德原理有F 浮 a=G 排 a，所以GaG 排 a即 a 受到的重力大于 a 排开水的重力；则甲烧杯对水平桌面的压力：F 甲=G 杯 +G 水 +Ga G 杯 +G 水 +G 排 ab 球在乙杯中漂浮，所以F 浮 b=Gb根据阿基米德原理有F 浮 b=G 排 b ，所以Gb=G 排 b即 b 受到的重力等于b 排开水的重；则乙烧杯对水平桌面的压力：F乙G杯G水GbG杯G水G排b h 相同， S相同，故两杯水和排开水的总体积相同，水和排开水的总重相同，即G水G排a G水G排 b 综合式可得： F 甲 F 乙 ，即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力，故B 正确，不符合题意
18、；C a 球下沉， b 球漂浮，则可知 a 排开水的体积大于 b，由 F浮液 gV排 可知， a 受到的浮力更大，故 C 正确，不符合题意；D a 球下沉到烧杯底部， b 球漂浮在水面，根据浮沉条件可知，a 球的平均密度大于水的密度， b 球的平均密度小于水的密度；但两球都是空心的，所以不能确定a 球材料的密度一定大于 b 球材料的密度，故 D 错误，符合题意。故选 D 。10 如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，静止放在水平桌面上，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（）A三个容器对水平桌面的压强相等B三个容器中，乙杯的水对杯底的压力最大
19、C三个容器中，丙杯对水平桌面的压力最大D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变【答案】 A【解析】【分析】【详解】AC 甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力，即F甲 G容 G水乙图中容器对桌面的压力F乙G容G乙水G木又因为，木块漂浮在水中，所以木块所受的浮力等于木块的重力，即F木浮 G木根据阿基米德原理，木块受到的浮力等于木块排开水的重力，即F木浮G木排所以，木块重力等于木块排开水的重力，即G木 G木排所以，乙图中容器对桌面的压力为F乙 G容 G乙水 G木 =G容 G乙水 G木排又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同，所以F乙 =G容G乙水G木排 =G容G水 = F甲同理可得，丙
20、图中容器对桌面的压力F丙 =F甲则三个容器对桌面的压力大小相等，故C 错误；F甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式p可得，三个容器S对桌面的压强相等，故A 正确；B三个相同的容器内水面高度相同，所以容器底所处的深度相同，由公式pgh 可得，容器底受到的压强相等，甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式 FpS ，所以三个容器底受到水的压力相同，故B 错误；D如果向丙容器中加入酒精，丙容器中液体的密度变小，根据公式F浮液 gV浸 可得，小球所受的浮力变小。故选 A。11 重为5 牛的小球轻放入盛有水的烧杯中，溢出重为4 牛的水。若将该小球轻放入盛有酒精
21、的烧杯中，已知酒 水 ，则溢出酒精的重力大小（）A一定小于4 牛B可能等于5 牛C一定等于【答案】 B4 牛D可能大于5 牛【解析】【详解】假设烧杯的水是满的，溢出重为4 牛的水，那么根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力是 4 牛；假设烧杯的水不是满的，溢出重为4 牛的水，那么可知小球排开水的重力大于4牛，小球受到的浮力大于 4 牛；假设小球的密度小于水的，那么小球会漂浮，小球受到的浮力等于 5 牛，由上述可知，小球的密度小于水的这种情况有这个可能；若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知 酒 水，假设烧杯的酒精是满的，并且小球的密度小于酒精的，那么小球会漂浮，溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮
22、力，而这个浮力等于小球的重力 5 牛，所以说溢出酒精的重力大小可能等于5 牛；假设溢出酒精的重力大小大于5牛，那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5 牛，但是小球自身的重力只是5 牛而已，小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底，受到的浮力都是小于或等于5 牛，浮力不可能大于5 牛，所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5 牛；故选 B 。12 甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲 、p乙 ，容器对水平桌面的压力分别是F甲 、F乙 。下列判断正确的是（）A p甲p乙F甲F乙B p甲 p乙 F甲F乙C p甲p
23、乙F甲F乙D p甲 p乙 F甲F乙【答案】 C【解析】【分析】【详解】由图可知，甲烧杯中的物体漂浮在液体中，乙烧杯中的物体悬浮在液体中，所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力，即F浮甲 F浮乙 G物又根据压强与浮力关系，可知F浮甲p甲底 SF浮乙p乙底 Sp乙顶 S则p甲底 Sp乙底 Sp乙顶 S即p乙顶p乙底p甲底0故 p甲p乙 ；因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积，根据公式F浮液 gV浸可知甲液体的密度大于乙液体的密度；两烧杯对水平桌面的压力分别为F甲G容G物G甲液G容G物甲 g (hS容V甲浸 )F乙G容G物G乙液G容G物乙 g (hS
24、容V乙浸 )由于F浮甲甲 gV甲浸G物F浮乙乙 gV乙浸G物则F甲G容甲 ghS容F乙G容乙 ghS容因为 甲 乙 ，则F甲F乙故选 C。13 如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体 M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体 M 高为 3m，底面积为0.02m2 ，密度为 4.5 103 kg/m 3 。在绳端拉力F 作用下，圆柱体 M 从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械
25、效率为，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体 M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体 M 的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取 10N/kg 。下列选项中正确的是A压强 p 的最小值为15000PaB拉力 T 的大小为2700NC拉力 F 的大小为 640ND滑轮组的机械效率为90%【答案】 A【解析】【分析】(1)对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据F浮 =液 gV排 ，求得 M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小；(2)因 M 有三段绳子承担，根据平衡条件F浮 3F G轮 GM ，可求得拉力 T 的大小；W有W有(
26、GMF浮 )hGMF浮可求得滑轮组的机械效(3) 根据W有 +W额=F浮=G动W总(GMG动 ) h GM F浮率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用pF可求得S压强 p 的最小值。【详解】C圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度v物s12m1 m/st3 60s15动滑轮一共绕了3 段绳子，因此绳自由端移动速度为v绳 =3v物 =31 m/s0.2m/s15拉力 F 的功率为
27、160W，根据 PFv 得出拉力FP160W800Nv0.2m/s故 C 项错误。B已知圆柱体M 高为 h=3m，底面积 S=0.02m 2，则圆柱体M 的体积 V=0.06m 3，则圆柱体M 全部浸没时浮力F浮 =液 gV排1.0 103kg/m 310N/kg0.06m3600N由于圆柱体M 全部浸没，则V=V 排 ，则GMF浮gVgV排GM水600N4.5103kg/m 333解得GM2700N；整个装置处于平衡状态，对滑轮和物体做整体受力分析，如图可知 F浮3FG轮GM ，G轮600N3800N2700N300N对定滑轮做受力分析如图所示，可知拉力 T 的大小T2FG轮1600N300
28、N1900N故 B 项错误。D不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，克服动滑轮重做功为额外功W有100%W总W有100%W有 +W额(GMF浮 )h=F浮100%(GMG动 ) hGMF浮=100%GM F浮G动2700N600N100%2700N300N600N87.5%故滑轮组的机械效率87.5%，故 D 项错误。A因为 F浮3FG轮GM ，物体 M 露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断；此时的浮力最小：F浮最小G动GM3F300N2700N3900N300N压强的最小值F1300N1.5 104Pap0.02m2S故 A 项正确。故选
29、 A。考点：浮力，滑轮组机械效率14 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。弹簧测力计的示数如图所示，水的密度用水 表示。则下列结论不正确的是（）A物体 A 在水中的浮力为 F F1FF1B物体 A 的体积为水 gFD盐水的密度为FF1C物体 A 的密度为 F F1FF2水水【答案】 D【解析】【分析】【详解】A由前两个图可知物体A 在水中的浮力F水浮 =FF1故 A 正确，不符合题意；B由浮力公式得VAV排 =F水浮FF1水 g水 g故 B 正确，不符合题意；C由密度公式得FmgFAFF1F水VF1水 g故 C 正确，不符合题意；D物体 A 在盐水中受到的浮力为FF2盐水
30、 gV排盐水 = F F2 =F F2F F2水gV排FF1F F1g水 g故 D 错误，符合题意。故选 D。15 如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0. 1m 的正方体物块 A，容器中水的深度为40cm 时，物块 A 刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口，打开阀门B，使水缓缓流出，当物块A 有 2/5 的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变 )，此时关闭阀门 B 弹簧受到的拉力 F 跟弹簧的伸长量L 关系如图所示 (不计弹簧所受的浮力，物块A 不吸水 )则下列分析不正确的是（）A打开阀门前物块A 受到的浮力10N3B物块 A 的密度 0. 6 10kg/mC物块 A 刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了2cmD弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3. 6310Pa【答案】 D【解析】【分析】【详解】A 打开阀门前，物块A 刚好完全浸没在水中，则3-33V 排 VA(0.1 m) 110 m所以33-33F浮 水 gV 排 1.0 10 10Nkg/m10N/kg 1m10故 A 正确；B 当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A 是处于漂浮状态，故F 浮 G 得水 gV 排 AA