2024年5月28日发(作者:野秋柔)
中考物理浮力难题专练
浮力题型讲解与练习
1、浮力与拉力的题型
1).,如图7所示,有两个小球M和N,密度分别为ρ
M
和ρ
N
。图7甲中,细线的一端固
定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图7乙中,细线的一端固定在杯底,
另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为G
M
,体积为V
M
;小球N所受
重力为G
N
,体积为V
N
。小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F
M
和F
N
。
已知水的密度为ρ
水
,油的密度为ρ
油
,且ρ
水
>ρ
油
>ρ
N
>ρ
M
,则下列判断中正确的是
A.G
M
<G
N
B.V
M
>V
N
C.F
N
<F
M
D.F
N
>F
M
2、漂浮的两个物体的分析
1.) 一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。将木块B放入该
液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:12,把金属块A放在木块B
上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。若已知金属块A的体积与木块B的体积之
比为9:24,则金属块A的密度为( )
149512
A.
9
B.
14
C.
12
D.
5
2、)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。将挂在弹簧测力计下
的金属块A 浸没在该液体中(A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为
F,将木块B放人该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7 : 12 ;把金
属块A 放在木块B 上面,木块A刚好没入液体中(如图6 所示)。若已知金属块A 的体积
与木块B 的体积之比为13 : 24 ,则金属块A 的体积为 。
3).一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装某种液体。将体积为V的金属块A挂
在弹簧测力计下并浸没在该液体中(A与容器底未接触)。金属块A静止时,弹簧测力计的
示数为F。将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:12,
把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。若已知金属块A的
体积与木块B的体积之比为13:24,则金属块A的密度为____________。
3、金属球仍入水中引起的变化题
1.如图8所示,在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球,且金属就对容器地面压力
为N(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F
1
。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F
2
,捞起金属
球前、后水池底受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可以求出
1、金属球质量,体积,密度。
2、把金属球捞出放在水槽中时,液体对容器地的压强变化量为多少?
3、液面上升的高度为多少?
图8
2.如图5所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球(球与槽底没有紧密接触),
圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为F
1
。若把金属球从水中捞出并放在烧
杯里漂浮在水中,此时烧杯受到的浮力为F
2
,捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量
为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可知
A.金属球受的重力为F
2
–F
1
–pS
B.金属球被捞起前受的浮力为F
2
–F
1
C.金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS
F
2
F
1
g
D.金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了
水
3.如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面
上,此时烧杯底受到水的压力为F
1
。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平
漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F
2
,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前
的变化量为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后
A.烧杯受到的浮力为F
2
–F
1
B.烧杯排开水的体积增大了
图5
F
2
F
1
水
g
图7
C.金属球受的支持力为F
2
–F
1
–pS
D.水槽底部受到水的压力变化了pS
4、装有金属球的小容器
A
漂浮在盛有水的圆柱形大容器
B
的水面上,所受的浮力为
F
l
,
如图8所示,若把金属从
A
中拿出投入水中沉到
B
的低部时,小容器
A
所受的浮力大小为
F
2
,池底对金属球的支持大小为
N
,那么 ( )。
A
.金属球所受重力的大小为
F
l
-
F
2
B
.小容器所受重力的大小为
F
2
C
.小容器所受浮力减小了
N
D
.大容器底部受水的压力减小了
N
4、变化量分析
1.如图12所示的容器,上部横截面积为S
1
,底部横截面积为S
2
,容器上下两部分高分别为
h
1
、h
2
,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端栓在容器底部,
此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断待空心金属球
静止后液体对容器底部的减少增大了 。(用题中字母表示)
2.`图8-3甲为一个木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是
20 cm细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,
如图乙,求此时木块受到的浮力。(g=10N/kg)
甲 乙
图8-3
3
图12
3、(2007年北京市)图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可
绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g。烧杯的底
33
面积为75 cm,物体B的质量为320g,它的体积为40 cm。当物体
B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,
杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2。若
p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_____N。(g取l0N/kg,杠杆的质量、悬挂物体
A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
2
4、如图甲所示,底面积为50cm的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底
2
面积为10cm的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;
物体A是质量100g的配重。如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的运走向
下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降
了0.4cm;此时,物体B所受的浮力为F
浮
。水在物体B底面处产生的压强为P。
g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是:
A、P的大小为500Pa。 B、F
浮
的大小为0.2N。
33
C、物体B的密度为7g/cm. D、物体B的体积为100cm。
5、练习利用字母表示的题型
1.如图5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.某瞬间细线突然断了,待稳定后液面下降了h
1
;然后
取出金属块B,液面又下降了h
2
;最后取出木块A,液面又下降了h
3
.由此可判断A与B
的密度比为
A.(h
2
-h
3
)∶h
1
B.h
1
∶(h
2
+h
3
)
C.(h
2
-h
1
)∶h
3
图11
D.h
3
∶(h
1
+h
2
)
2.如图11所示,底面积为S
1
的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为ρ的正
方体金属块放入底面积为S
2
的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在
液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h
1
。若把金属块从塑料盒中取出,用细
线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h
2
。剪
断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h
3
。若塑
料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部
的压强减小了 。
密度计的几种计算:
1、(09年朝阳期末试题).如图27所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一
2
个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0.5cm,管下部分还有一
3
个玻璃泡。整个玻璃管、玻璃泡的质量共2.4g。小阳同学在玻璃泡中装进1cm的水
银后,请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管,当把它插进水中时,水面距上端4cm。
请你帮助小阳同学推算出:(结果保留三位有效数字)
4cm
(1)整个密度计的体积;
33
(2)密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值。(水银的密度为13.6×10kg/m)
10cm
图27
2、欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。
33
“土密度计”在酒精(ρ
酒精
=0.8×10kg/m)中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”
3
在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m。
3.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B 两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,
这个密度计的测量范围是1.00×10
3
kg/m
3
~1.60×10
3
kg/m
3
,把这个密度计放入某种液体
中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______ g/cm
3
。 (计
A
算结果保留两位小数)
4、小明在一均匀木棒上绕一些铅丝,使得木棒在液体中可以竖直漂浮,从而制成一
C
个密度计。将密度计放在水中,水面到木杆下面的距离为16.5 m。再把它放入到盐水
中,液面到木杆下面的距离为14.5 m。若把它放入到酒精中,则液面到木杆下面的距
B
离 cm。(三种液体的密度如表所示)
图10
5.科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”。把
它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液
面的高度为4cm。若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm
2
。(g=10N/kg,
最后结果保留两位小数)
求:⑴在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
⑵豆浆的密度。
其他几道题:
1.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。现将一质量为200g的密闭空心铁盒A
放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没
水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11
乙所示。小磁铁B的密度为 kg/m
3
。
甲 图11 乙
2.甲溢水杯盛满密度为
1
的液体,乙溢水杯盛满密度为
2
的液体。将密度为的小球
A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g。将
小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出
液体的质量是40g。已知小球A与小球B完全相同,大于
1
则下列选项正确的是
A.小球A的质量为32g B.小球B的质量为8g
C.
1
与
2
之比为23 D.
1
与
2
之比为2425
综合计算题
1.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种
水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水
阀门,冲刷便池中的污物。图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。
图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个质量为0.2kg的空
心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,
其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定
一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮
筒B刚好能将放水阀门C打开?
2·小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽.如图18所示,带有浮球B的直杆AB能
绕0点转动。C为质量与厚度不计的橡胶片一AC之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口
停止进水时,AC与AB垂直,杆AB成水平静止状态,浮球B恰没于水中。浮球B的体积
为l×10-4 m3。·此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C距槽中水面的距离为0.I m。进水管
的横截面积为4 cm2,B点为浮球的球心,OB=6AO。不计杆及浮球B的自重(g取10N/kg).
求:(1)平衡时细杆对橡胶片C的压力大小;
(2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米。
3.图24是课外小组的同学们设计的一 个用水槽来储存二次用水的冲厕装置.其中
重为1 N的浮球固定在横杆 AB右端(B为浮球的中心),杆AB能 绕O点转动,且
OB是OA长度的4 倍.横杆AB左端压在厚为1 cm的进 水阀门C上,进水口的
横截面积为4 cm
2
.阀门C正好堵住进水口时,水 箱内停止蓄水,杆AB在水平位
置,且浮球刚好有1/3的体积露出水面,浮球B的体积为331.5 cm
3
.进水口距箱底
30 cm,水箱内溢水管长为40 cm,D是一个横截面积为30 cm
2
、厚为1 cm的排水
阀门.用金属链将排水阀门D与水箱顶部排水按钮相连,当按动按钮时,铁链向上
拉起排水阀门D使其打开,水箱排水,要打开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是
12.2 N.(进水阀门C、直杆AC、横杆AB的重力均忽略不计.(g取10 N/kg )
求:(1)进水阀门C所受水箱中水的向下的压力;
(2)停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少?
(3)排水阀门D的最大质量为多少千克?
4.图27是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A可以顶住水
箱的出水孔。只要牲畜饮水,饮水槽中的水位就会下降,浮球C受到的浮力减小,底
盖A打开,水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水。设计水箱的最高水位为h
1
。
水箱出水孔横截面积是30 cm
2
。底盖A及竖杆B的总质量是400 g,浮球C的体积
是2 dm
3
;若将浮球C换成同体积的浮球D,设计水箱的最高水位将变为h
2
,已知将
浮球C换成同体积的浮球D后,再次达到设计水箱的最高水位时,水箱底部受到水的
压强减小了2 000 Pa。浮球C与浮球D的密度
C
∶
D
=2∶5。(g取10 N/kg)
求:(1)浮球D的密度
D
;
(2)设计水箱的最高水位h
1
。
图27
浮力(竞赛)
1.两个质量相等、材料不同的实心球甲和乙,把它们放入水中,露出水面的体积分别为总
体积的1/3和1/2。则: ( )
A、甲、乙体积之比为3∶2。 B、甲、乙密度之比为4∶3。
C、甲、乙所受浮力之比为2∶3。 D、甲、乙所受浮力之比为3∶2。
2.放在桌子上的圆柱形容器内装有某种液体,球形物体甲和乙用细线相连悬浮在液体中,
若将细线剪断,乙物沉至容器底部,由此可知: ( )
A、甲、乙受到的浮力大小都不变。 B、液体对容器底部的压力减小。
C、容器底部受到液体的压强不变。 D、容器对桌面的压强不变。
3.已知小球A、B、C在水中分别处于漂浮、悬浮和下沉。现把它们放入一只空盒,并且空
盒漂浮在盛水的容器中,则下列说法中正确的是: ( )
A、 把小球A从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要上升。
B、 把小球B从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要下降。
C、 把小球C从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面不变。
D、 若将三个小球同时放入水中,容器中的水面要下降。
4.船上载有钢材时,甲板离水面高为h,如果把钢材放入水中,并且用绳捆住挂于船下,
则:( )
A、船的甲板离水面的高度h不变。 B、h变大。
C、h变小。 D、无法判断。
5.如图5所示,一个一端开口的U形玻璃管,管中装有水,管的左端封闭着一些空气。水
中有一只小试管浮在水面,管中也封闭着一段空气,如果向右管中注水,则: ( )
A、小试管将下沉。 B、小试管将上浮一些。
C、小试管先下沉,后上浮。 D、无法判断。
图5 图6 图8
6.如图6所示,同一木块C两次均停留在水中同一深度(水面与木块上表面齐平)。则甲
图中所放铁块A与乙图中所挂铁块B的物重之比为 (ρ铁=7.9
33
×10kg/m)。
7.把一块金属块悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为16N;当金属块浸没在水中时,示数
为14N。把金属块和另一实心物体一起悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为24N;当它
们都浸没在水中时,示数为2N。则该实心物体的密度为 。(g取10N/kg)
3333
8.已知ρ木=0.6×10kg/m,ρ铁=7.9×10kg/m,把一个木块和一个铁块捆在一起,放
在水中恰能悬浮,则木块和铁块的质量之比是 。
33
9.物体甲的体积为25cm,乙的体积为10cm。现用细线把它们连接起来放在水中,静止时
如图8所示。已知细线的拉力为0.15N,则物体甲的密度为 ,乙的密
度为 (g取10N/kg)。
3333
10. 甲、乙两块金属的质量相等,密度分别为ρ甲=8×10kg/m和ρ乙=4×10kg/m。现用
它们分别制作两个空心部分体积相等的空心球,其中甲球在水中恰能悬浮。问:把乙
球放入水中,其露出水面的体积占其整个体积的几分之几?
11. 有一重2N的金属筒,口朝上放入水中时有2/3的体积浸没在水中;如果在桶内装入
3
100cm的某种液体后,再放入水中,金属筒有1/15的体积露出水面。求:
(1)金属桶的体积。
(2)金属桶内液体的密度。(g取10N/kg)
12. 一块冰内有一小石块,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
2
了4.6cm。当冰熔化后,水面又下降了0.44cm。高量筒内横截面积为50cm,则该石块
的密度是多少?
13、目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮(如图12所示),已知某游轮满载时的
排水量是4860t, 吃水深度(指水面到船底的深度)是2.7m。(g为10N/kg)
求:
(1)计算满载时游轮的总重是多少N?
(2)游轮浸入水中的体积是多大?
(3)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?请说明理由。
14、上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料是铜质的,实验室的老师组织了九年级的
一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计
上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测
力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg)
求:(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
23
15.如图所示,盛满水的容器底面积为40cm,高为0.5m,物体重3N,物体的体积为5cm。(g取10N/kg)
求:
(1)绳子拉着物体保持静止时,绳子所承受的拉力。
(2)把绳子剪断,当物体静止后,水对容器底部的压强。
16.如图所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始将A浸没在水中,打开阀门B缓
慢放水,放到弹簧测力计的示数不再变化时,立即关闭B,在此过程中A始终不与容器底部接触,
读出弹簧测力计的最小值和最大值分别为22N和32N.(g取10N/kg)
求:(1)合金块A所受的重力;
(2)合金块A所受的最大浮力;
(3)合金块A所受的密度。
17.把一个边长为0.1m的正方体木块放入水中,然后在其上表面放一块底面积为2×10 m的小柱
体,静止时,木块刚好能全部浸入水中,如图甲;现把小柱体拿走,木块上浮,静止时有1/5的体
积露出水面,如图乙。(g取10N/kg)
求:(1)木块的密度;
(2)小柱体放在木块上面时的压强。
-3 2
考点
:
1、了解浮力的产生原因,与物体不受浮力的情况
2、掌握浮力的测量方法
3、掌握阿基米德原理应用
4、掌握物体的浮沉条件及应用
5、浮力的应用
浮力规律总结:
一、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高,)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;(F浮=G物)
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几
分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮
力。
规律六:物体漂浮在液体中时,它排开液体的重力等于物体的重力,排开液体的质量等
于物体的质量。(m排=m物)
二、沉底问题“五规律”:(物体完全浸没时)
规律一:物体完全浸没在液体中,所受的浮力小于它受的重力;(F浮 规律二:同一物体在不同液体里,所受重力相同,液体密度越大浮力越大; 规律三:同一物体在不同液体里完全浸没时,排开液体的体积相同,都等于物体的体积; (V物=V排) 规律四:物体完全浸没时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物 体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。 三、V排: 1、如果液体密度一定时,知道F浮可求V排 , 反之也可求浮力。 2、如果液体密度一定时,V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。 3、在同一容器中,V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。 4、在同一液体中,V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。 5、物体放入液体中时,V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。 四、浮力与上下表面的压力; 1、浮力是上下表面压力的合力。(F浮=F下-F上) 2、应用;一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。 五、浮力与压强:一般情况下,浮力与压强(压力)的综合题都是液体对容器底的压强(压 力)。 1、当物体浸入液体中时,如果物体在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对容 器底的压力变化量。压强变化量等于压力(浮力)变化量除以容器底面积。 2、当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于 物理底面受到压强乘以物体的底面积。 六、密度计原理:密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同: 1、可以应用浮力相等列方程
2024年5月28日发(作者:野秋柔)
中考物理浮力难题专练
浮力题型讲解与练习
1、浮力与拉力的题型
1).,如图7所示,有两个小球M和N,密度分别为ρ
M
和ρ
N
。图7甲中,细线的一端固
定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图7乙中,细线的一端固定在杯底,
另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为G
M
,体积为V
M
;小球N所受
重力为G
N
,体积为V
N
。小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F
M
和F
N
。
已知水的密度为ρ
水
,油的密度为ρ
油
,且ρ
水
>ρ
油
>ρ
N
>ρ
M
,则下列判断中正确的是
A.G
M
<G
N
B.V
M
>V
N
C.F
N
<F
M
D.F
N
>F
M
2、漂浮的两个物体的分析
1.) 一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。将木块B放入该
液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:12,把金属块A放在木块B
上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。若已知金属块A的体积与木块B的体积之
比为9:24,则金属块A的密度为( )
149512
A.
9
B.
14
C.
12
D.
5
2、)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。将挂在弹簧测力计下
的金属块A 浸没在该液体中(A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为
F,将木块B放人该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7 : 12 ;把金
属块A 放在木块B 上面,木块A刚好没入液体中(如图6 所示)。若已知金属块A 的体积
与木块B 的体积之比为13 : 24 ,则金属块A 的体积为 。
3).一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装某种液体。将体积为V的金属块A挂
在弹簧测力计下并浸没在该液体中(A与容器底未接触)。金属块A静止时,弹簧测力计的
示数为F。将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:12,
把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。若已知金属块A的
体积与木块B的体积之比为13:24,则金属块A的密度为____________。
3、金属球仍入水中引起的变化题
1.如图8所示,在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球,且金属就对容器地面压力
为N(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F
1
。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F
2
,捞起金属
球前、后水池底受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可以求出
1、金属球质量,体积,密度。
2、把金属球捞出放在水槽中时,液体对容器地的压强变化量为多少?
3、液面上升的高度为多少?
图8
2.如图5所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球(球与槽底没有紧密接触),
圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为F
1
。若把金属球从水中捞出并放在烧
杯里漂浮在水中,此时烧杯受到的浮力为F
2
,捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量
为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可知
A.金属球受的重力为F
2
–F
1
–pS
B.金属球被捞起前受的浮力为F
2
–F
1
C.金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS
F
2
F
1
g
D.金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了
水
3.如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面
上,此时烧杯底受到水的压力为F
1
。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平
漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F
2
,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前
的变化量为p,水的密度为ρ
水
。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后
A.烧杯受到的浮力为F
2
–F
1
B.烧杯排开水的体积增大了
图5
F
2
F
1
水
g
图7
C.金属球受的支持力为F
2
–F
1
–pS
D.水槽底部受到水的压力变化了pS
4、装有金属球的小容器
A
漂浮在盛有水的圆柱形大容器
B
的水面上,所受的浮力为
F
l
,
如图8所示,若把金属从
A
中拿出投入水中沉到
B
的低部时,小容器
A
所受的浮力大小为
F
2
,池底对金属球的支持大小为
N
,那么 ( )。
A
.金属球所受重力的大小为
F
l
-
F
2
B
.小容器所受重力的大小为
F
2
C
.小容器所受浮力减小了
N
D
.大容器底部受水的压力减小了
N
4、变化量分析
1.如图12所示的容器,上部横截面积为S
1
,底部横截面积为S
2
,容器上下两部分高分别为
h
1
、h
2
,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端栓在容器底部,
此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断待空心金属球
静止后液体对容器底部的减少增大了 。(用题中字母表示)
2.`图8-3甲为一个木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是
20 cm细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,
如图乙,求此时木块受到的浮力。(g=10N/kg)
甲 乙
图8-3
3
图12
3、(2007年北京市)图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可
绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g。烧杯的底
33
面积为75 cm,物体B的质量为320g,它的体积为40 cm。当物体
B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,
杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2。若
p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_____N。(g取l0N/kg,杠杆的质量、悬挂物体
A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
2
4、如图甲所示,底面积为50cm的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底
2
面积为10cm的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;
物体A是质量100g的配重。如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的运走向
下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降
了0.4cm;此时,物体B所受的浮力为F
浮
。水在物体B底面处产生的压强为P。
g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是:
A、P的大小为500Pa。 B、F
浮
的大小为0.2N。
33
C、物体B的密度为7g/cm. D、物体B的体积为100cm。
5、练习利用字母表示的题型
1.如图5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.某瞬间细线突然断了,待稳定后液面下降了h
1
;然后
取出金属块B,液面又下降了h
2
;最后取出木块A,液面又下降了h
3
.由此可判断A与B
的密度比为
A.(h
2
-h
3
)∶h
1
B.h
1
∶(h
2
+h
3
)
C.(h
2
-h
1
)∶h
3
图11
D.h
3
∶(h
1
+h
2
)
2.如图11所示,底面积为S
1
的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为ρ的正
方体金属块放入底面积为S
2
的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在
液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h
1
。若把金属块从塑料盒中取出,用细
线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h
2
。剪
断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h
3
。若塑
料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部
的压强减小了 。
密度计的几种计算:
1、(09年朝阳期末试题).如图27所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一
2
个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0.5cm,管下部分还有一
3
个玻璃泡。整个玻璃管、玻璃泡的质量共2.4g。小阳同学在玻璃泡中装进1cm的水
银后,请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管,当把它插进水中时,水面距上端4cm。
请你帮助小阳同学推算出:(结果保留三位有效数字)
4cm
(1)整个密度计的体积;
33
(2)密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值。(水银的密度为13.6×10kg/m)
10cm
图27
2、欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。
33
“土密度计”在酒精(ρ
酒精
=0.8×10kg/m)中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”
3
在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m。
3.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B 两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,
这个密度计的测量范围是1.00×10
3
kg/m
3
~1.60×10
3
kg/m
3
,把这个密度计放入某种液体
中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______ g/cm
3
。 (计
A
算结果保留两位小数)
4、小明在一均匀木棒上绕一些铅丝,使得木棒在液体中可以竖直漂浮,从而制成一
C
个密度计。将密度计放在水中,水面到木杆下面的距离为16.5 m。再把它放入到盐水
中,液面到木杆下面的距离为14.5 m。若把它放入到酒精中,则液面到木杆下面的距
B
离 cm。(三种液体的密度如表所示)
图10
5.科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”。把
它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液
面的高度为4cm。若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm
2
。(g=10N/kg,
最后结果保留两位小数)
求:⑴在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
⑵豆浆的密度。
其他几道题:
1.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。现将一质量为200g的密闭空心铁盒A
放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没
水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11
乙所示。小磁铁B的密度为 kg/m
3
。
甲 图11 乙
2.甲溢水杯盛满密度为
1
的液体,乙溢水杯盛满密度为
2
的液体。将密度为的小球
A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g。将
小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出
液体的质量是40g。已知小球A与小球B完全相同,大于
1
则下列选项正确的是
A.小球A的质量为32g B.小球B的质量为8g
C.
1
与
2
之比为23 D.
1
与
2
之比为2425
综合计算题
1.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种
水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水
阀门,冲刷便池中的污物。图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。
图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个质量为0.2kg的空
心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,
其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定
一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮
筒B刚好能将放水阀门C打开?
2·小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽.如图18所示,带有浮球B的直杆AB能
绕0点转动。C为质量与厚度不计的橡胶片一AC之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口
停止进水时,AC与AB垂直,杆AB成水平静止状态,浮球B恰没于水中。浮球B的体积
为l×10-4 m3。·此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C距槽中水面的距离为0.I m。进水管
的横截面积为4 cm2,B点为浮球的球心,OB=6AO。不计杆及浮球B的自重(g取10N/kg).
求:(1)平衡时细杆对橡胶片C的压力大小;
(2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米。
3.图24是课外小组的同学们设计的一 个用水槽来储存二次用水的冲厕装置.其中
重为1 N的浮球固定在横杆 AB右端(B为浮球的中心),杆AB能 绕O点转动,且
OB是OA长度的4 倍.横杆AB左端压在厚为1 cm的进 水阀门C上,进水口的
横截面积为4 cm
2
.阀门C正好堵住进水口时,水 箱内停止蓄水,杆AB在水平位
置,且浮球刚好有1/3的体积露出水面,浮球B的体积为331.5 cm
3
.进水口距箱底
30 cm,水箱内溢水管长为40 cm,D是一个横截面积为30 cm
2
、厚为1 cm的排水
阀门.用金属链将排水阀门D与水箱顶部排水按钮相连,当按动按钮时,铁链向上
拉起排水阀门D使其打开,水箱排水,要打开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是
12.2 N.(进水阀门C、直杆AC、横杆AB的重力均忽略不计.(g取10 N/kg )
求:(1)进水阀门C所受水箱中水的向下的压力;
(2)停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少?
(3)排水阀门D的最大质量为多少千克?
4.图27是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A可以顶住水
箱的出水孔。只要牲畜饮水,饮水槽中的水位就会下降,浮球C受到的浮力减小,底
盖A打开,水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水。设计水箱的最高水位为h
1
。
水箱出水孔横截面积是30 cm
2
。底盖A及竖杆B的总质量是400 g,浮球C的体积
是2 dm
3
;若将浮球C换成同体积的浮球D,设计水箱的最高水位将变为h
2
,已知将
浮球C换成同体积的浮球D后,再次达到设计水箱的最高水位时,水箱底部受到水的
压强减小了2 000 Pa。浮球C与浮球D的密度
C
∶
D
=2∶5。(g取10 N/kg)
求:(1)浮球D的密度
D
;
(2)设计水箱的最高水位h
1
。
图27
浮力(竞赛)
1.两个质量相等、材料不同的实心球甲和乙,把它们放入水中,露出水面的体积分别为总
体积的1/3和1/2。则: ( )
A、甲、乙体积之比为3∶2。 B、甲、乙密度之比为4∶3。
C、甲、乙所受浮力之比为2∶3。 D、甲、乙所受浮力之比为3∶2。
2.放在桌子上的圆柱形容器内装有某种液体,球形物体甲和乙用细线相连悬浮在液体中,
若将细线剪断,乙物沉至容器底部,由此可知: ( )
A、甲、乙受到的浮力大小都不变。 B、液体对容器底部的压力减小。
C、容器底部受到液体的压强不变。 D、容器对桌面的压强不变。
3.已知小球A、B、C在水中分别处于漂浮、悬浮和下沉。现把它们放入一只空盒,并且空
盒漂浮在盛水的容器中,则下列说法中正确的是: ( )
A、 把小球A从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要上升。
B、 把小球B从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要下降。
C、 把小球C从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面不变。
D、 若将三个小球同时放入水中,容器中的水面要下降。
4.船上载有钢材时,甲板离水面高为h,如果把钢材放入水中,并且用绳捆住挂于船下,
则:( )
A、船的甲板离水面的高度h不变。 B、h变大。
C、h变小。 D、无法判断。
5.如图5所示,一个一端开口的U形玻璃管,管中装有水,管的左端封闭着一些空气。水
中有一只小试管浮在水面,管中也封闭着一段空气,如果向右管中注水,则: ( )
A、小试管将下沉。 B、小试管将上浮一些。
C、小试管先下沉,后上浮。 D、无法判断。
图5 图6 图8
6.如图6所示,同一木块C两次均停留在水中同一深度(水面与木块上表面齐平)。则甲
图中所放铁块A与乙图中所挂铁块B的物重之比为 (ρ铁=7.9
33
×10kg/m)。
7.把一块金属块悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为16N;当金属块浸没在水中时,示数
为14N。把金属块和另一实心物体一起悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为24N;当它
们都浸没在水中时,示数为2N。则该实心物体的密度为 。(g取10N/kg)
3333
8.已知ρ木=0.6×10kg/m,ρ铁=7.9×10kg/m,把一个木块和一个铁块捆在一起,放
在水中恰能悬浮,则木块和铁块的质量之比是 。
33
9.物体甲的体积为25cm,乙的体积为10cm。现用细线把它们连接起来放在水中,静止时
如图8所示。已知细线的拉力为0.15N,则物体甲的密度为 ,乙的密
度为 (g取10N/kg)。
3333
10. 甲、乙两块金属的质量相等,密度分别为ρ甲=8×10kg/m和ρ乙=4×10kg/m。现用
它们分别制作两个空心部分体积相等的空心球,其中甲球在水中恰能悬浮。问:把乙
球放入水中,其露出水面的体积占其整个体积的几分之几?
11. 有一重2N的金属筒,口朝上放入水中时有2/3的体积浸没在水中;如果在桶内装入
3
100cm的某种液体后,再放入水中,金属筒有1/15的体积露出水面。求:
(1)金属桶的体积。
(2)金属桶内液体的密度。(g取10N/kg)
12. 一块冰内有一小石块,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
2
了4.6cm。当冰熔化后,水面又下降了0.44cm。高量筒内横截面积为50cm,则该石块
的密度是多少?
13、目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮(如图12所示),已知某游轮满载时的
排水量是4860t, 吃水深度(指水面到船底的深度)是2.7m。(g为10N/kg)
求:
(1)计算满载时游轮的总重是多少N?
(2)游轮浸入水中的体积是多大?
(3)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?请说明理由。
14、上周学校购买了一批水龙头,据商家说其材料是铜质的,实验室的老师组织了九年级的
一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计
上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测
力计的读数为1.4N(ρ铜=8.9×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg)
求:(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水龙头的密度是多少?商家的说法是否正确?
23
15.如图所示,盛满水的容器底面积为40cm,高为0.5m,物体重3N,物体的体积为5cm。(g取10N/kg)
求:
(1)绳子拉着物体保持静止时,绳子所承受的拉力。
(2)把绳子剪断,当物体静止后,水对容器底部的压强。
16.如图所示,将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始将A浸没在水中,打开阀门B缓
慢放水,放到弹簧测力计的示数不再变化时,立即关闭B,在此过程中A始终不与容器底部接触,
读出弹簧测力计的最小值和最大值分别为22N和32N.(g取10N/kg)
求:(1)合金块A所受的重力;
(2)合金块A所受的最大浮力;
(3)合金块A所受的密度。
17.把一个边长为0.1m的正方体木块放入水中,然后在其上表面放一块底面积为2×10 m的小柱
体,静止时,木块刚好能全部浸入水中,如图甲;现把小柱体拿走,木块上浮,静止时有1/5的体
积露出水面,如图乙。(g取10N/kg)
求:(1)木块的密度;
(2)小柱体放在木块上面时的压强。
-3 2
考点
:
1、了解浮力的产生原因,与物体不受浮力的情况
2、掌握浮力的测量方法
3、掌握阿基米德原理应用
4、掌握物体的浮沉条件及应用
5、浮力的应用
浮力规律总结:
一、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高,)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;(F浮=G物)
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几
分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮
力。
规律六:物体漂浮在液体中时,它排开液体的重力等于物体的重力,排开液体的质量等
于物体的质量。(m排=m物)
二、沉底问题“五规律”:(物体完全浸没时)
规律一:物体完全浸没在液体中,所受的浮力小于它受的重力;(F浮 规律二:同一物体在不同液体里,所受重力相同,液体密度越大浮力越大; 规律三:同一物体在不同液体里完全浸没时,排开液体的体积相同,都等于物体的体积; (V物=V排) 规律四:物体完全浸没时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物 体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。 三、V排: 1、如果液体密度一定时,知道F浮可求V排 , 反之也可求浮力。 2、如果液体密度一定时,V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。 3、在同一容器中,V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。 4、在同一液体中,V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。 5、物体放入液体中时,V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。 四、浮力与上下表面的压力; 1、浮力是上下表面压力的合力。(F浮=F下-F上) 2、应用;一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。 五、浮力与压强:一般情况下,浮力与压强(压力)的综合题都是液体对容器底的压强(压 力)。 1、当物体浸入液体中时,如果物体在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对容 器底的压力变化量。压强变化量等于压力(浮力)变化量除以容器底面积。 2、当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于 物理底面受到压强乘以物体的底面积。 六、密度计原理:密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同: 1、可以应用浮力相等列方程