浮力判斷專項——同一物體在不同液體中的比較(包含答案解析)

1、浮力判斷專項之同一物體在不同液體中的比較典型例題分析例 1 將同一個小球分別放在甲、乙、丙三種液體中，靜止時，小球在甲溶液中漂浮，乙溶液中懸 浮，丙溶液中沉底，根據(jù)條件比較以下物理量的關系：（1）三種液體的密度關系：；（2）小球在三種液體中所受浮力的關系：；（3）小球排開液體重力的關系：；（4）三種液體對容器底部的壓強關系：；（5）三個容器對水平面的壓強關系：解析： （ 1）在甲圖漂浮，乙中懸浮，丙中下沉，由浮沉條件可得甲>乙>丙（2）甲乙浮力均與物重相等，丙中物重大于浮力。同一物體所以F 甲 F 乙 >F丙（3）浮力等于排液重力所以m 甲 m乙 >m 丙（4）由液體壓

2、強公式，相同深度，密度關系即壓強關系（5）相同受力面積，壓力比為壓強比。答案： （ 1）甲>乙>丙（ 2） F甲 F乙 >F丙 （ 3） m 甲 m 乙 >m 丙（ 4） p 甲 >p 乙 >p 丙 （ 5） p 甲 >p 乙 >p 丙強化測試：一、單選題1 .甲、乙兩個完全相同的杯子盛有不同密度的鹽水,將同一個雞蛋先后放入其中,當雞蛋靜止時,兩個杯子中液面恰好相平,雞蛋在兩杯中所處的位置如圖所示,則（ ）A. 甲杯鹽水的密度較大C. 甲杯底部所受的液體壓力較大B. 雞蛋在兩杯中排開液體的質量相等D. 雞蛋在乙杯中受到的浮力較大【答案】B【解析】

3、 【解答】由物體的浮沉條件知雞蛋在甲、乙兩杯鹽水中受到的浮力相同，排開液體的質量相等，由圖知V排甲 > V排乙 、 F浮 = 液 V排 g判斷甲杯鹽水的密度較小，甲杯底部所受的液體壓力較小，A、C、 D 不符合題意，B 符合題意。故答案為：B?！痉治觥肯雀鶕?jù)物體的浮沉條件（懸浮： 物 = 液， G 物 =F 浮 ， m 物 =m 排；漂?。?物 < 液，G物 =F浮 ， m 物 =m 排）判斷雞蛋在甲、乙兩杯鹽水中受到的浮力大小，再根據(jù)F浮 = 液 V排 g判斷鹽水的密度關系，根據(jù)影響液體內部壓強大小的因素（液體的密度、液體的深度）及P=?判斷燒杯底部受到壓力的大小。2 .將新鮮的

4、雞蛋浸入盛鹽水的容器中,雞蛋沉在容器底（如圖甲所示）,再往容器中加鹽使雞蛋懸?。ㄈ鐖D乙所示）,下列說法正確的是（）A. 雞蛋受到的浮力:F浮甲 < F浮乙B.雞蛋排開液體的質量:m 甲 m 乙C.液體的密度: 甲 乙D. 液體對杯底的壓強: P甲 P乙【答案】 A【解析】 【解答】解：AB、同一個雞蛋在甲圖中雞蛋沉底，F(xiàn) 浮甲 < G，在乙圖中雞蛋漂浮，F(xiàn) 浮乙 =G，所以，F(xiàn) 浮甲 < F 浮乙 ， 則 G 排甲 < G 排乙 ， 即 m 甲 < m 乙 ， A 符合題意，B 不符合題意；C、同一個雞蛋在甲圖中雞蛋沉底， 甲 < 雞蛋 ， 在乙圖中雞蛋懸浮

5、 乙 = 雞蛋， 所以 甲 < 乙 ，C 不符合題意。D、由C可知， 甲 < 乙 ， 由 p= gh可知，液體對杯底的壓強：p 甲 < p 乙 D不符合題意。故答案為：A。3 .在水平桌面上，有兩個相同圓柱形容器，內盛相等質量的鹽水，將同一雞蛋分別放入其中，雞蛋靜止時如同所示雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力分別為F1 和F2 ， 鹽水對容器底部壓強分別為p1和p2 則( )A. F1>F2,p1>p2B. F1=F2,p1>p2C.F1<F2,p1=p2D.F1=F2,p1= p2【答案】D【解析】 【解答】 ( 1) 雞蛋在甲杯中是懸浮狀態(tài)，受到鹽水的浮力

6、等于雞蛋重力；雞蛋漂浮在乙杯中，受到鹽水的浮力也等于雞蛋重力；所以雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小相等，即：； ( 2)雞蛋在甲杯鹽水中懸浮，鹽水對容器底的壓力：，雞蛋在乙杯鹽水中漂浮，鹽水對容器底的壓力：， 液體對容器底的壓力， 容器相同、容器底面積相同， 由壓強公式可知鹽水對容器底部的壓強相等，即故選D【分析】1 根據(jù)物體的懸浮條件和浮沉條件判斷雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小關系；2 雞蛋在甲杯鹽水中懸浮，鹽水對容器底的壓力等于雞蛋重加上鹽水重；雞蛋在乙杯鹽水中漂浮，鹽水對容器底的壓力等于雞蛋重加上鹽水重；而容器相同、容器底面積相同，再根據(jù)壓強公式得出鹽水對容器底部的壓強關系4 .小明將同一

7、個雞蛋先后放入甲、乙兩杯鹽水中，兩容器液面相平，雞蛋所處狀態(tài)如圖所示，雞蛋在甲、乙兩杯液體所受浮力分別為F 甲浮 、 F 乙浮 ， 兩杯液體對底部的壓力、壓強分別是F 甲 、 F 乙 ， p甲 、 p 乙 ， 下列說法正確的( )A. F 甲浮 < F 乙浮C. F 甲浮 > F 乙浮F 甲 =F乙p 甲 < p 乙F甲 < F乙 p甲 < p乙B. F 甲浮 =F乙浮F 甲 > F乙p甲 > p乙D. F 甲浮 =F 乙浮 F 甲 < F 乙 p 甲 > p 乙【答案】B【解析】 【解答】(1)雞蛋漂浮在甲杯中，受到液體的浮力等于雞蛋重力

8、；雞蛋懸浮在乙杯中，受到液體的浮力也等于雞蛋重力；所以雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小相等，即：F甲浮 =F乙浮 ； (2)雞蛋在甲杯液體中漂浮，液體對容器底的壓力：F甲 =G雞蛋 +G甲液體=G雞蛋 +m 甲液體 g=G雞蛋 + 甲 Vg；雞蛋在乙杯液體中懸浮，液體對容器底的壓力：F乙 =G雞蛋 +G乙液體 =G雞蛋 +m 乙液體g=G雞蛋 + 乙 Vg，由雞蛋在甲杯液體中懸浮在乙杯液體中漂浮，可知 甲> 乙， 所以液體對容器底的壓力：F 甲>F乙，（3）因為p=g、h甲 >乙 、液面高度相同所以液體對容器底部的壓強為：p 甲 >p 乙。 綜上分析，ACD錯誤，B 正確

9、 .故答案為：B【分析】本題考查學生對浮力的計算公式及沉浮條件的應用情況。物體沉浮條件：（開始是浸沒在液體中）方法一： （比浮力與物體重力大小）（ 1） F浮 < G ，下沉； （ 2） F浮 > G ，上浮 ； （ 3） F浮 = G，懸浮或漂浮。方法二： （比物體與液體的密度大?。?2） 物 > 液 ， 下沉； （ 2） 物 < 液 ， 上??； （ 3） 物 = 液 ， 懸?。ú粫。?。二、多選題5 .水平面上有甲、乙兩個相同的燒杯分別裝有不同的液體，將兩個相同的小球放入兩杯中，靜止在如圖所示的位置時，兩杯液面相平下列判斷正確的是（）A. 甲、乙兩燒杯底受到液體

10、的壓強相等B. 甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度C. 甲杯對水平面的壓強大于乙杯對水平面的壓強D. 甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力【答案】B,C【解析】 【解答】由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)根據(jù)浮沉條件：物體漂浮時，物體懸浮時所以，由此可得：，故B 正確；，且兩杯中液面相平，所以燒杯底受到液體的壓強：故 A 錯誤；由可知，甲杯內液體的重力較大，所以甲杯對桌面的壓力較大；又根據(jù)可知，甲杯對桌面的壓強較大，故C正確因為物體漂浮或懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在兩杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故D 錯誤故選BC判斷杯底和水平面的壓強

11、關系6 .如圖， 將三個完全相同的雞蛋分別放入盛有不同液體的燒杯中，雞蛋在甲杯中沉底，在乙杯中懸浮，在丙杯中漂浮，且各杯中液體深度相同。則下列判斷錯誤的是（A. 三種液體的密度關系為：?甲? = ?乙 > ?丙?B. 雞蛋受到三種液體的浮力關系為：?甲 > ?乙 = ?丙C. 雞蛋排開三種液體的質量關系為：?甲 < ?乙 = ?丙D. 三種液體對容器底部的壓強關系為：?甲 = ?乙 > ?丙【答案】A,B,D【解析】 【解答】A、雞蛋在甲中下沉，則甲的密度小于雞蛋密度，在乙中懸浮，則乙的密度等于雞蛋密度， 在丙中漂浮，則丙的密度大于雞蛋密度，所以丙的密度最大，甲的密度最

12、小，即?甲? < ?乙 < ?丙? ，A錯誤，符合題意， BC、雞蛋在甲中下沉，浮力小于雞蛋的重力，則排開甲液體的質量小于雞蛋的質量， 雞蛋在乙中懸浮，在丙中漂浮，則在乙、丙中受到的浮力等于雞蛋的重力，即乙、丙排開液體的質量 都等于雞蛋的質量，所以雞蛋受到三種液體的浮力關系為：?甲 < ?乙 = ?丙 ，雞蛋排開三種液體的質量關系為：?甲 < ?乙 = ?丙 ， B 錯誤，符合題意，C 不符合題意，D、三種液體的深度相同，液體的密度關系為?甲 < ?乙 < ?丙? ，根據(jù) ?= ?液 ? 可知，三種液體對容器底的壓強關系是：?甲 < ?乙? <

13、?丙 ， D 錯誤，符合題意。故答案為：ABD?！痉治觥课矬w浮沉條件：（開始時浸沒在液體中）（ 1）當物體的重力大于受到的浮力時物體下沉，當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮，當物體的重力小于受到的浮力時物體上?。唬?2）當物體的密度大于液體的密度時物體下沉，當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮，當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮.7 .如圖所示，將一個由某種材料制成的空心球放入甲液體中時，小球漂浮；當把它放入乙液體中時，小球懸浮則下列判斷正確的是（）B. 甲液體的密度大于乙液體的密度D. 該材料的密度一定小于甲液體的密度A. 球在甲、乙兩種液體中受到的浮力相等C. 該材料的密度

14、一定大于乙液體的密度A,B,C【解析】 【解答】 解： A、 因為物體在甲中漂浮、乙中懸浮，所以浮力都等于自身的重力，即物體在甲、乙兩燒杯中受到的浮力相等，故A正確；B、根據(jù)F浮 = 液 gV排 可知，在浮力相同時，乙杯中的V排 大，所以乙液體的密度小，故B 正確；C、球在乙中懸浮，說明球的平均密度與液體乙的密度相等，球為空心，所以材料的密度大于乙液體的密度；故C正確；D、球在甲中漂浮，說明球的密度小于甲液體的密度，則材料的密度可能小于、等于或大于甲液體的密度；故D 錯誤；故選ABC【分析】 同一物體無論漂浮或懸浮，其浮力都等于排開液體的重，也等于自身的重力；在浮力相同時，排開的液體體積越大，

15、說明液體的密度是越小的8 .甲、乙兩只完全相同的杯子中盛有不同濃度的鹽水，將同一個雞蛋先后放入其中，當雞蛋靜止時，兩個杯子中液面相平，雞蛋所處的位置如圖所示，則下列說法正確的是（）B. 兩杯中雞蛋排開液體的質量相等D. 甲杯底部所受的液體壓力較大A. 雞蛋在乙杯中受到液體的浮力較大C. 乙杯底部所受的液體壓強較大B,C【解答】解：（ 1）由圖可知，雞蛋在甲、乙兩杯中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài)， 物體漂浮或懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等， 同一只雞蛋在兩杯中受到的浮力相等，都等于雞蛋的重力，故A 錯誤；根據(jù)阿基米德原理可知：雞蛋排開液體的重力液相等，根據(jù) G 排 =m 排 g 可知兩杯中雞蛋排開

16、液體的質量相等，故B 正確；（ 2） 液 > 物 時物體漂浮， 液 = 物 時物體懸浮， 乙杯中鹽水的密度大于甲杯中鹽水的密度， p= ，且兩杯中液面相平， gh 乙杯底壓強大于甲杯底壓強，故C 正確，由于甲、乙兩只完全相同的杯子，根據(jù)F=pS可知乙杯底部所受的液體壓力較大，故D 錯誤；故選BC【分析】 根據(jù)物體的浮沉條件判斷兩者所受浮力關系和液體密度關系，再根據(jù)p= gh判斷對杯底的壓強關系三、填空題9 .兩只燒杯中盛有不同種類的液體，把同一物塊先后放入兩只燒杯中，物塊靜止時的情形如圖所示。則物塊所受浮力的大小關系為F 甲 F乙 ；兩種液體密度的大小關系為 甲 乙 。 （填 “大小于

17、”）【答案】 等于；小于【解析】 【解答】相同物體在甲中懸浮，浮力和物體重力相等，物體密度相等甲液體密度，在乙中漂浮，浮力等于物體的重力，物體密度小于乙液體密度，所以物體在兩液體中浮力相等，甲的密度小于乙液體密度.故答案為：等于；小于.【分析】根據(jù)物體在液體中的狀態(tài)比較液體密度關系，分析浮力關系.10 .將同一個小球先后放入甲、乙兩杯密度不同的鹽水中，小球在兩杯鹽水中靜止時的情況如圖所示。則小球在甲杯中受到的浮力在乙杯中受到的浮力； 甲杯中鹽水的密度乙杯中鹽水的密度（兩空均選填”大于 ”、等于 ”或 ”小于 ”） 。【答案】 等于；大于【解析】 【解答】（1）由圖可知，小球在甲杯中漂浮，在乙杯

18、中懸浮，則物體的浮沉條件可知，此時它們所受的浮力都等于自身的重力，即浮力相同。（2）小球在甲杯中漂浮，則甲的密度大于小球的密度；小球在乙杯中懸浮，則乙的密度等于小球的密度；比較可知，甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度。故答案為：等于；大于.【分析】 （ 1） 當物體的重力大于受到的浮力時物體下沉，當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮，當物體的重力小于受到的浮力時物體上??；（ 2）當物體的密度大于液體的密度時物體下沉，當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮，當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮.四、計算題11 .甲燒杯中液體的密度為l × 3l0kg/m 3 ，物塊 P的重

19、力為1N ，懸浮在液體中；實心小球Q的體積為30cm3 ， 露出液面的體積為總體積的五分之一。乙燒杯中Q 懸浮， P 沉底。如圖。已知g=10N/kg。請完成下列問題：1）物塊P 的質量為多少千克？2）小球Q 受到的浮力大小為多少牛頓？3）液體乙的密度為多少千克每立方米？4）乙杯底對物塊P 的支持力為多少牛頓？（ 1）解：由G=mg得物塊P的質量：mp=?P?1N= 10N/kg=0.1kg答：物塊P的質量為0.1kg（ 2）解：實心小球Q 的體積VQ=30cm3 ， 露出液面的體積為總體積的五分之一V排 = 54 VQ= 54 × 30cm3=24 cm3=2.4 × 1

20、0-5m3;小球 Q 受到的浮力:FQ甲浮 = ?甲 gV排 = l × 3lk0g/m3 × 10N/kg × 2.4 × 10-5m3=0.24N答：小球Q 受到的浮力為0.24N（ 3）解：小球Q 在甲液體中漂浮，浮力等于重力，即F 甲浮 = GQ=0.24N;小球 Q 的密度：?Q0.24N33?Q= ?Q = ?Q? = 30× 10-6 m3× 10N/kg =0.8 × 10 kg/m ,小球 Q 懸浮在乙液體中，浮力等于重力，由FQ乙浮=GQ，?乙gVQ=?QgVQ可得，?乙= ?Q=0.8 ×10

21、3kg/m3答：液體乙的密度為0.8 × 103 kg/m3（ 4）解：由物塊P 在甲液體中懸浮得，?P= ?甲 = l × 3lk0g/m3物塊P 的體積：VP= ?P =0.1kg=1 × 10-4m3?Pl × l03 kg/m 3物塊P 在甲液體中受到的浮力：FP乙浮 = ?乙 gVP= 0.8 × 3kl0g/m3 × 10N/kg × 1 × 10-4m3=0.8N;乙杯底對物塊P 的支持力:FN=GP- FP乙浮 =1N-0.8N=0.2N答：乙杯底對物塊P 的支持力為0.2N【解析】 【分析】 （

22、1） 由 G=mg得物塊P的質量.（ 2）首先求得排開液體的體積，再利用阿基米德原理F浮 = ?gV排 求得 小球 Q受到的浮力.（ 3）利用物體的浮沉條件進行計算即可.（ 4）結合浮沉條件及阿基米德原理進行計算即可.212 .邊長為0.1m 的正方體木塊，漂浮在水面上時，有的體積露出水面，如圖甲所示。將木塊從水5中取出，放入另一種液體中，并在木塊表面上放一重2N 的石塊，靜止時，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示。取g 10N/kg，已知水的密度 水 1.0× 130kg/m3 求：（ 1）圖甲中木塊受的浮力大??；（ 2）圖甲中木塊的重力；（ 3）圖乙中液體的密度。【答案】（ 1

23、）解：正方體木塊的體積：V a3（0.1m） 3 10 3m3 ，2由題意可得，圖甲中木塊排開水的體積：V排 （125 ） ×（ 0.1m） 3 6× 10 4m3 ，則圖甲中木塊受的浮力：F浮 水 gV排 1.0× 130kg/m 3× 10N/kg × 6× 41m03 6N答：圖甲中木塊受的浮力為6N。（ 2）解：木塊漂浮在水面上，所以木塊的重力：G木 F浮 6N答：圖甲中木塊重力為6N。（ 3）解：圖乙中整體漂浮在液體中，則受到的浮力：F浮 G木 +G石 6N+2N 8N，由題意可得，此時木塊排開水的體積：V排 V 10 3m

24、3 ，由 F 浮 液 gV排 得，圖乙中液體的密度：? 浮8? 液 3 3 0.8 × 13k0g/m 3?10? ?×? 10-3 ?3排答：圖乙中液體的密度為0.8× 130kg/m 3?！窘馕觥?【分析】 （ 1）由阿基米德原理F 浮 水 gV排 進行計算即可.（ 2）根據(jù)浮沉條件可求得木塊的重力.（ 3）根據(jù)物體的漂浮特點，由阿基米德原理F 浮 水 gV排 解題 .13 .如圖所示將重為5N 的小球掛在彈簧測力計下，當小球的一半體積浸在水中時，測力計的示數(shù)為（ 1）小球的密度。（ 2）如將小球浸到煤油中然后緩緩向下移動彈簧測力計，直至小球完全浸在煤油中求彈

25、簧測力計的最小示數(shù)。（ 煤油 =0.8 × 130kg/m3）【答案】 （ 1）解：由題，當小球的一半體積浸在水中時，由稱重法可得小球受到的浮力：F 浮 =G F 示 =5N 3N=2N，由 F 浮 = 水 gV排 可得此時小球排開水的體積：?浮?排? = ?水 ?2?1× 103?/?3× 10?/?=2× 10-4?3=200?3?，則小球的體積：V=2V排 =2× 200cm3=400cm3?5?小球的質量：m = ?= 10?5?/?= 0.5?=? 500?， = ? 可得小球的密度：?球 = ? = 500?3 = 1.25?/?3

26、?.球 ?400?3.（ 2）解：若將小球浸到煤油中然后緩緩向下移動彈簧測力計，當小球完全浸在煤油中時受到的浮力最大，彈簧測力計的拉力最小，則此時測力計的示數(shù)最小。由阿基米德原理可得此時小球受到煤油的浮力：?浮?=?煤油?排 ?=?煤油?= 0.8 ×103?/?3?×10?/?×?400 × 10-6?3= 3.2? ， ,則彈簧測力計的最小示數(shù)：?示? = G- ?浮? = 5?- 3.2?= 1.8?【解析】 【分析】 （ 1）小球受到的浮力F 浮 =G-F 示 ， 再利用 F 浮 = 水 gV排 求排開水的體積，小球的體積等于排開水的體積的2 倍

27、；利用G=mg求出小球的質量，利用密度公式 = ?求小球的密度；（ 2）將小球浸到煤油中然后緩緩向下移動彈簧測力計，當小球完全浸在煤油中時受到的浮力最大，利用阿基米德原理求此時受到煤油的浮力，此時彈簧測力計的最小示數(shù)，利用稱重法測浮力計算.14 .如圖所示，臺秤上放置一個裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總質量為800g，杯的底面積為100cm2 ， 現(xiàn)將一個質量為600g，體積為400cm2 的實心物體A用細線吊著，然后將其一半浸入燒杯的水中（燒杯厚度不計，水未溢出）。求：（ 1）物體A 所受到的浮力；（ 2）物體A 一半浸入水中后，水對燒杯底部壓強增大了多少；（ 3）剪斷繩子，當物體A 再次靜止時，臺秤示數(shù)變化了多少kg。1【答案】 （ 1）解：物體A的一半浸入水中時受到的浮力：F浮 水 gV排 1.0× 130kg/m3× 10N/kg ×12400× -16m0 3 2N2）解：物體A的一半浸入水中時受到的浮力為2N，物體A排開的水的重力為2N，相當于在容器2N 的水， 水對燒杯底部壓力增大了?F 2N, 水對燒杯底部壓強增大了：?p ?F2N 200 Pa100 × 10-4 m 2（ 3）解：物體A的重力GA mAg 0.6kg × 10N/kg 6N,剪斷繩子，燒杯對