1、专题09浮力与密度1.（2006天津，7）一艘轮船从江河（淡水）中驶到大海（咸水）中后，它受到的浮力将（）A变大 B不变 C变小 D不能确定【答案】B【解析】当船由江河驶入大海后，都是漂浮，船受到的浮力等于重力，船受到的重力G不变，船受到的浮力不变故选B2.（2007天津，8）一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面，若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（）A. 漂浮B. 悬浮C. 沉底D. 无法确定【答案】B【解析】没有注入水时，球漂浮，F浮=G球=水gv/2，注入水浸没水中后F浮=水vg，G=G球+G水=水gv/2+水gv/2=水vg，F浮
2、=G。所以把球的空心部分注满水浸没水中静止释放后将悬浮故选B3.（2008天津，14，多选）用弹簧测力计称得容器和水的总重为5 N (如图甲所示)将体积为10 cm3的物体A全部投入水中，弹簧测力计的示数T1为0.4 N (如图乙所示)若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量 (如图丙所示)，弹簧测力计的示数为T2则（）A浸没水中的物体A所受浮力为0.1 NB浸没没水中的物体A所受浮力为0.4NC弹簧测力计的示数T2为5.5ND弹簧测力计的示数T2为5.1 N【答案】AC 【解析】V排=V=10cm3=1010-6m3，浸没水中的物体A所受浮力：F浮=水V排g=1103kg/m310
3、10-6m310N/kg=0.1N；故A正确。F浮=G-F，G=F浮+F=0.1N+0.4N=0.5N，弹簧测力计的示数：T2=5N+0.5N=5.5N故C正确。故选AC。4.（2009天津，12，多选）某物理兴趣小组，在测量一个实心小物体的密度时，采用了如下的实验操作：首先用天平测出物体的质量mo；然后在小烧杯中装入一定量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m1；再用细线将物体系好后，用手提着细线使物体浸没在此烧杯的水中(水无溢出且物体不接触烧杯)，此时天平平衡时测量值为m2，如图所示。下列说法正确的是（）A物体在水中受到的浮力是mogB物体在水中受到的浮力是(m2一ml)gC物体的密度是D物体
4、的密度是【答案】BC 【解析】实心物体浸没水中重新平衡后，根据F左=F右，即：m1g+G球-F拉=m2g，得F浮=G-F拉=（m2-m1）g；故B正确。根据阿基米德原理，物体的体积V=V排=F浮/水g，所以物体的密度，故C正确。故选B、C5.（2010天津，14，多选）甲、乙两个质量相等的实心小球，密度分别为甲、乙，且甲：乙=3：2。将它们放入足够深的水中，甲、乙两球静止时所受浮力之比可能的是（）A3：2 B1：1C水：乙 D水：甲【答案】BD【解析】当两小球都漂浮或一球漂浮一球悬浮时，浮力等于它们自身重力又因为两小球质量相等，则重力相等，浮力比为1：1；当两小球都下沉时，排开水的体积等于它们
5、自身的体积，根据F浮=水gV排，它们的浮力比等于它们的体积比，它们的质量相等，根据密度公式m/V，它们的体积比等于它们的密度的倒数比，即2:3。当一个漂浮一个下沉时，因为乙的密度小，所以是甲下沉乙漂浮，则F浮甲=水gV排甲=水gV甲，F浮乙=G乙=G甲=甲gV甲，F浮甲：F浮乙=水：甲故选B、D6.（2012天津，14，多选）如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h，密度为（水）半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则（）A注水前，木块对容器底的压力为ghB注水前，木块对容器底的压强为ghC若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为R2hD若使木
6、块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3R2h【答案】BD【解析】（1）木块的体积：V=Sh，木块的质量：m=V=Sh，木块的重力：G=mg=Shg，木块对容器底的压力：F=G=mg=Shg，故A错；（2）木块对容器底的压强：，故B正确；（3）当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时，此时注入水的质量最少，F浮=G=mg=R2hg，木块排开水的体积：木块浸入水中的深度：注入水的体积为：V水=（S容S木）h水=（2R）2R2=3R2，注入水的质量：m水=水V水=水3R2=3R2h，故C错、D正确故选BD7.（2012天津，21，填空）某教师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示实验（
7、1）在弹簧下端挂上小筒和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示（2）溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示（3）把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明【答案】浮力；物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力【解析】由乙图可知，乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到了向上托的力，即金属块受到了浮力；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力8.（2015天津，13，多选）现有密度分别为1、2（12）的两
8、种液体，质量均为m0，某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液（设混合前后总体积保持不变），且使所得混合液的质量最大。则（）A.这种混合液的密度为B.这种混合液的密度为C.按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为D.按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为【答案】BC【解析】因为要用它们按体积比1：1的比例配制一种混合液，所以，设液体的体积为V，则混合液体的体积为2V，两种液体的质量分别为m1 =1V，m2 =2V，则混合液体的质量为m=m1 +m2=1V+2V，所以混合液体的密度为=（1V+2V）/2V=（1+2）/2，故A错误、B正确；因为=m/V，12，m0一定，所以由=m/V得，V
9、=m/，故V1V2，使混合液质量最大，即V2全取，V1有剩余，则m剩=m0-1V2 =m0 -1m0/2=（1-1/2）m0，故C正确、D错误，故选BC。9.（2018天津，13，多选）如图所示，水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器，两部分的横截面积分别为S1、S2质量为m的木球通过细线与容器底部相连，细线受到的拉力为T，此时容器中水深为h（水的密度为0）。下列说法正确的是（）A木球的密度为0B木球的密度为0C剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为TD剪断细线，待木球静止后水对容器底的压力变化量为【答案】AD【解析】（1）木球浸没时，其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉
10、力，由于木球处于静止状态，受力平衡，根据力的平衡条件可得：F浮=G+T=mg+T，木球浸没时，V排=V木，则根据阿基米德原理F浮=液gV排可得：0gV排=mg+T，木球的体积：V木=，解得木=0；故A正确，B错误；（2）剪断细线，木块漂浮，F浮=G=mg，则待木球静止后浮力变化量为：F浮=F浮F浮=mg+Tmg=T，根据阿基米德原理F浮=液gV排可得水面下降的高度（容器上部的水面下降）：则由p=可得，水对容器底的压力变化量：F=pS2=0ghS2=0gS2=，故C错误，D正确。故选：AD。10.（2019天津，13，多选）在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的
11、深度为，如图所示；再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深度为；最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上），待金属球沉底后测水的深度为。已知水的密度为水，则（）A. 金属球的密度为水B. 金属球的密度为水C. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水D. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水【答案】AC【解析】根据阿基米德定律，金属球放入烧杯中时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水所受重力，等于金属球的重力，即G金=水(h1h0)Sg，根据重力的公式G金=m金g，由m金=水(h1h0)S；金属球沉入水底时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水的体积，等于金属球的体积，即V金=(h2h0
12、)S；根据密度公式=得，金属球得密度金= 水，故A正确，B错误；金属球沉底后对杯底得压力等于金属球重力减去水对金属球得浮力，根据浮力公式F浮=水Vg，FN=G金F浮=水(h1h0)Sg水(h2h0)Sg=水。故C正确，D错误。故选AC。11.（2019天津，18，填空）小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为N。【答案】11.5【解析】由图甲可知，物体重力为2N，由图乙可知，物体浸没在液体中时，所受拉力为1N，图乙中物体所受拉力等于物体重力减去物体所受浮力，故而物体所受浮力为1N；图丙中弹簧秤示数应等于桶的重力
13、与桶中液体的重力之和，由图丁可知，空桶的重力为0.5N，根据阿基米德定律，桶中液体的重力等于物体所受浮力的大小，即1N，故丙图中示数应为1N+0.5N=1.5N。12.（2020天津，13，多选）水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器，容器内装有质量为m的水现将一个底面积为S2的圆柱形木块（不吸水）缓慢放入水中，松开手后，木块直立在水中且与容器底接触（部分露出水面），如图所示若此时木块对容器底的压力刚好为零，则（）A. 放入木块前水对容器底的压强为B. 放入木块后水对容器底的压强为C. 木块所受的重力为D. 木块所受的重力为【答案】AD【解析】A放入木块前，对容器底部的压力等于水所受的重力
14、，由可得，水对容器底部的压强故A符合题意；B放入木块前，容器中水的深度为设放入木块后容器中水的深度为h，因木块对容器底的压力刚好为零，故木块刚好漂浮于水面上，则木块受到的浮力等于木块所受的重力，由阿基米德原理知，木块所受浮力等于木块排开水所受的重力，即则联立解得，放入木块后水的深度则放入木块后，水对容器底部的压强为故B不符合题意；CD由可得木块所受的重力故C不符合题意，D符合题意。故选AD。简答题：1.（2005天津，28）在弹簧下端挂一个塑料筒，筒下面吊一个金属块，记下弹簧伸长后到达的位置O，如图甲所示，取一个溢水杯，杯内的水装到溢水管口。把金属块全部没入水中，水被排到溢水口旁的小杯中，金属
15、块受到浮力，弹簧的伸长量变小，如图乙所示，然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中，弹簧又伸长到原来的位置O，如图丙所示，请你用简练的语言说出，从这个实验能得到什么结论？【答案】浸在液体(水)中物体受到的浮力等于它排开液体(水)的重力【解析】因为金属块受到浮力，弹簧的伸长量变小，把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中，弹簧又恢复到原来的位置，说明金属块受到浮力与金属块排开的水的重相等，由此得出结论：浸在水中物体受到的浮力等于它排开水的重力。2.（2007天津，30）物理老师给每个学生发了一段相同的金属丝，要求同学们课下用涂蜡的圆柱形松木棍一端缠绕上金属丝，自制一支能够测量盐水密度的“密度计”。第二节物理课，同学们纷纷拿出了自己的作品。小芳的“密度计”如图中的甲图所示，小丽的如乙图所示。请你判断用哪支“密度计”测量时会更精确？并简述理由。【答案】小丽的会更精确。见解析。【解析】由于使用的金属丝相同，由图可知小芳和小丽的圆柱形松木体积基本相同，则“密度计”的重力相同；因为密度计处于平衡状态，F浮=G物，即：液gv排=G物，因为小芳和小丽的“密度计”测量同一种液体时，S甲S乙，h甲h乙，即图乙所示“密度计”测量时浸没的深度变化大，测量更精确些。
