1、浮力专题液面升降问题浮力专题：液面升降问题、判断液面升降 方法：比较V排的变化物体浸在液体中，若浮力变大， V排变大，液面 ;若浮力变小，则 V排变小,液面 ;若浮力不变，则 V排 不变，液面 。（填“上升”或“下降”或“不变” ）1、 如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形， 分别放入相同的甲、乙两杯水中.静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力 （填“大于” “小于”或“等于”）乙杯中橡皮泥所受的浮 力，杯中水面 2、 （ 1）如图所示，小船和石块一起漂浮在水中，将石块（或金属块）从船中取出放入水中后，水面 。（2）如图2所示，在一较大容器的水面上放一木块， 木块上面放一个体积为1dm3、重7
2、.84N的物体，此时木块漂浮.如果将物体从木块上拿下并放 入水中，当木块和物体都静止时，容器中的水面将（ ）A.上升 E.下降 C.不变 D.无法判断3、 将冰块分别放在水、盐水和煤油（或酒精）中，冰 块完全熔化后，判断液面的变化。1）冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面 。2 ）冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面 3）冰块放在煤油（或酒精）中，沉底，熔化后，液面4、 冰块内包有一个木块漂浮在水面上，冰块熔化后，水面5、 冰块内包有一个石块（石块密度大于水的密度）漂浮在水面上，冰块熔化后，石块 （填浮沉状况），则水面 。检测：1.（1）在图中，容器内装有一定量的水，水面上浮有木块甲，在 甲上放有铁
3、块乙，甲与乙之间用细绳相连， 当木块翻转，铁块乙没 入水中时，则（ ）A.容器内液面高度一定不变 B .容器内液面高度一定降低C.容器内液面高度一定升高 D .容器内液面高度先升高后降低（2）现将绳子剪断，当木块和铁块都静止后，下列分析正确的是（ ）A.铁块沉底，木块漂浮 B .水面下降，容器底受到水的压强变小C.桌面受到的压力变小 D .桌面受到的压强不变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，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）,最终木块所受浮力为 ，水对容器底的压力 （填“增加”或“减小”）二、液面升降的定量计算1、容器底面积 S,盛有适
4、量水，柱形木块底面积 So,放入水中，水面上升 h，则木块排开液体的体积 V排= 。量 V水= 。*若木块被按压又下降 h （水未溢出），则水面升高高度 h2= 2、将木块（密度为p,底面积 S0,高为ho）立放于容器中（容器底面积 So）, 向容器中加水（,密度为p水），水面高度为h,木块未浮起，则V排= 力口入水量 V水= 。当木块恰好漂浮时，水面高度 h水= 。练习:1、1 如图所示，不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积 为150cm2 .现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部，当缓慢持续地 向容器中注入400cm3的水时，物块对容器底部的压力恰好为
5、零求：（1 ）水对容器底部的压强是多少？（2） 物块受到水的浮力是多少？（3） 再次向容器中缓慢注水， 当容器中水的深度达到 12cm时停止注水, 第二次注入水的质量是多少？2一个密度为0.6 x 103kg/m3的木块，体积为0.02 m,用绳子系在底2面积为1000cm的柱形容器底，使木块完全没入水中，如图所示。求：（1）此时木块所受的浮力是多少？ （2）绳子的拉力是多少？ （3）剪断绳子，木块静止后，容器底所受压强改变了多少？3 .如图所示，密度为0. 6X 103kg/m3，体积为10-3m3的正方体木块，用一条质量可忽 略不计的细绳，两端分别系在木块底部中心和柱形容器的中心。细绳对木
6、块的最大拉 力为3N,容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松软，对木块没有 拉力。求：（1）木块露出水面的体积有多大 ？（2）向容器内注水（容器容量足够大）直至细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳处于断裂 后一瞬间，停止注水。此时木块浸入水中的体积多大 ？细绳断裂后，木块再次漂浮，若柱形容器底面积为 2 x 10-2m2，此时容器里的水面与细绳断裂前的瞬间的水面相比，高度变化了多少 ？容器底部受到的压强变化了多少？（取 g=10N/ kg）4 .如图所示，底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧， 弹簧上方连有一边长为 10cm的正方体木块 A,容器侧面的底部有一个由阀门 B
7、控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有一的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，5没有发生形变.（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）求：（1 ）此时容器 底部受到的水的压强；（2）木块A的密度；（3）向容器内缓慢加水，直 至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了 3cm,求此时弹簧对木块A的作用力Fi是多大？容器底部受到水的压强变化了多少？5. （ 5分）如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积 V铝=10cni,当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积 V排=45cm .冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度 p冰=0.9
8、x 103kg/m3,求：（1） 冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；（2） 空心铝球最终对水槽底部的压力大小.6 如图所示，底面积为 2X 10 （2米2的圆柱形平底薄壁水槽放在水平地面上，一装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上，小盆的质量为 1千克，金属球的质量为1.6千克,金属球的体积为 0.2 x 10 （3米3。1若把金属球从盆中拿出并放入水槽中后，小球沉入水底，求 容器对水平地面压强的变化量。2求水对水槽底部的压强变化量。27.如图甲所示，一个底面积为 50 cm的烧杯装有某种液体，把重 2.4N的小石块放在 木块上,静止时液体深hi;如图乙所示，将小石块放入液体中，液体深 h2=
9、12 cm,石块h3=10cm。求：（1 ）小石块的密度；（2）液体的密度；（3）h1的深度。（g取10N/kg）对杯底的压力 F=1.6N ;如图丙所示，取出小石块后（假设没有液体带出） ，液体深甲 乙 何8下面是小明自制 浮力秤”的装置图（如图）和 使用说明书.已知水的密度为 p水，秤盘中未放根据上述内容和条件解答：（1） 在图中画出未称物体时，浮体在 水中沿竖直方向受力的示意图；（2）推倒出被称物体质量 m与 浮体的圆柱体浸入水中深度 h 之间的关系式；（3）求出要使此浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入的 水的质量.3 39.下图是常见的厕所自动冲水装置原理图， 水箱内
10、有质量 m=0.4kg ,体积V=3X 10-m的浮筒P,另有一厚度不计，质量 m=0.2kg，面积S2=8X 10-3吊的盖板Q盖在水箱底部的排水管上，用细线将 P、Q连接，当供水管上流进水箱的水使浮筒刚好浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所，当盖板 Q恰好被拉开的瞬间，求：（1）浮筒受到的浮力大小。（2）细线对浮筒P的拉力大小。（3）水箱中水的深度。210底面积为400cm的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边 长为10cm的正方体木块 A放入水后，再在木块 A的上方放一物体 B,物体B恰好没入3 3水中，如图(a)所示.已知物体B的密度为6x 10 kg/
11、m .质量为0.6kg .(取g = 10N/kg ) 求: (1)木块A的密度.b)所示，求水对容器底部压强的变化.(2)若将B放入水中，如图(11.如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下3 3面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为 7.9 x 10 kg/m .求：甲、乙铁块的质量比.12.一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱 体M0现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强 p水与所加水的质量 m的关系如图丙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行。 当加入的水等于3kg时，物体 M刚好漂浮且露出水面的咼
12、度为4cm,如图乙所示(已知 p水3=1.0 x 10kg/m ) o 求：(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水 的深度h;(2)圆柱体M的密度p；)圆柱形容器的内底面积 So1.0o.sO.tt*I T !w严厂 k B k B .y f.b W S F B F w1 ，! M 1 K 1! 牛吟$2 卜十十呻r 卞1 3 14 5 4 7Iin t kg【浮力与密度实验练习】1.用图所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步骤补充完整，并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达式实验步骤: （1 ）将适量的水倒入烧杯中，用刻度尺测出烧杯中水的深度 hi.（2）将橡皮泥捏成球
13、状后放入烧杯中（如图甲所示） ，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度 h2.2 小红的妈妈有一只翠玉手镯，她想知道手镯的密度。现在只有如 下器材：一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。请 你按照下面的实验设计思路，把实验步骤补充完整，并利用测量中的 表示符号和水的密度P水，写出测量翠玉手镯密度的数学表达式。实 验步骤：1水槽中装入适量水，将木块放入水槽中，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离 hi；2将手镯放于木块上，如图所示，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离 h2；3 。翠玉手镯密度的数学表达式：P = 。3 .如图，小明自制土密度计并测定盐水的密度.实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅
14、丝、烧杯、水、待测盐水.1实验步骤：*1在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计. k1用刻度尺测出竹筷的长度 L.ta W K BHB .1 i W更 把土密度计放入盛水的烧杯中， 静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 .H JH hi （如图所示）. .请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题： （卩水=1.0g/ cm3）（1） 竹筷一端缠上铅丝，是为了 .（2） 密度计是利用 条件工作的.被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积 （选填越小”或越大”.（3） 被测盐水的密度表达式： p盐水= .（不计铅丝体积）（4） 小明计算得出盐水的密度为 1.05g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为 4
15、00cm3，盐的密度为2.6g/cm3，则盐水中含盐 g.（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）参考答案、判断液面升降 上升；下降；不变5、沉底下降1、小于上升 2、下降C 3、不变上升下降 4、不变检测：1、(1) A (2) ABD 2、下降 5N 减小 3N二、液面升降的定量计算1、V 排=SA h V 排=S h V 水=SA h1， h2=S-So2、V排=S0h V 水=(S-S0) h h 水=h水练习：21 . (1) 8x 10Pa； (2) 8N; (3) 0.6kg【解析】试题分析：(1)正方体物块的底面积为：S=10cmx 10cm=100 cnf,容器中水的深度是h
16、=V/S=400cm3/ ( 150cni-100cm2 ) =8cm , 水对容器底部的 压强是 p= p 水3 3 2gh=1.0 x 10 kg/m x 10N/kgX 0.08m=8X 10 Pa；(2) 物块排开水的体积是 V排=S h=100cm2 x 8cm=800cnm，物块受到水的浮力是：3 3 - 4 3F 浮=p 水 V排 g=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg x 8x 10 m=8N2 3(3) 再次注入水的体积是 V*=S 容(h1 - h) =150cm x (12cm- 8cm) =600cm ,由 p =m/V 可得：再次注入水的质量 m=p水V水=
17、1.0 x 103kg/m3x 600x 10 -6吊=0.6 kg。2 . 1)此时木块所受的浮力是 200N绳子的拉力是 80N;(3)剪断绳子，木块静止后，容器底所受压强改变了 800Pa。【解析】试题分析：(1)木块所受的浮力F浮 水gV排 1.0 103kg/.m3 10N /kg 0.02m3 200N ;3 3 3木块的质量 m V 0.6 x 10 kg/m x 0.02 m =12kg木块受到的重力 G=mg=12kx 10N/kg=120N绳子的拉力 F=F 浮-G=200N-120N=80N; 剪断绳子，木块静止后，木块处于漂浮状态，此时受到的浮力 匸浮=G=120N此时
18、木块排开水的体积 V排水g 120N1 103 kg/m3 10N/kg0.012 m木块排开水的体积减少了3 30.02 m -0.012 m =0.008 m8000cm 小液面下降的深度为 -8cm=0.08m1000cm2容器底所受压强改变了厶 p=p gh=1.0 x 10 kg/m x 10N/kgX 0.08m=800Pa 考点：浮力和压强的计算3 解：木块漂浮，二 F 浮=6木=卩木gV木=0. 6x 103kg/m3x 10 N/kgx 10-3m3=6N （1 分）6N3 310 kg/m 10N /kg-4 八=6x 10 m3（1 分） V 露=V木一V 排=10-3m
19、3-6 x 10-4m3=4X 10-4m3 （1 分）（2）当 F拉=3N 时，F，浮=G木=6N=3N=9N- （1 分）水g9N3 310 kg/m 10N/kg-4 八=9x 10 m3 （1分）(3 )木块再次漂浮，排=2排=6x 10-4m3 (1 分)由排v 7 /排所以水面下降3 h V排 3 10 m -2h= = =1. 5x 10 mS 2 10 2m2（1分）（1分）P=p 木g h=1.0 x 103kg/m 3x 10 N/kgx 1. 5x 10-2m=150PaV4. (1)此时容器底部受到的水的压强为 2x 103Pa；. 3 3排( 2)木块 A的密度为 0
20、.4 x 10 kg/m ;排=9)此时弹簧对木块-4 mA的作用力F1是容器底部受到水的压强变化了 900Pa.【解析】试题分析：(1)容器底部受到水的压强p=p 水 gh=1x 103kg/m3x 10N/kg x 0.2m=2x 10 3Pa；(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变F浮=Gp水gV排=p木gV木 3 3P 木二一 p水 kg/m ；5(3)木块A刚好完全浸没水中Fi=F 浮G=p 水 gVp 木 gV3 3 3 3 3 3 一 33=1X 10 kg/m x 10N/kg x 10 m 0.4 x 10 kg/m x 10N/kg x 10 m=6N;h=Mx 10cm
21、+3 cm=9cm=0.09m53 3p= p 水 gh=1x 10 kg/m x 10N/kg x 0.09m=900Pa考点：液体的压强的计算；物体的浮沉条件及其应用点评：此题考查了学生对液体压强的大小及其计算，密度的计算，浮力的计算等，此 题中还有弹簧对木块的拉力，总之，此题比较复杂，稍有疏忽，就可能出错，因此是 一道易错题要求同学们审题时要认真、仔细5. ( 1) 0.45N ; (2) 0.035N【解析】试题分析：(1)冰块(含空心铝球)完全浸没时受到的浮力：F 浮=p 水gV排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgx 45x 10 6m=0.45N ;由于冰块(含空心铝球
22、)处于悬浮，则冰块(含空心铝球)重力 G=F浮=0.45N ;(2)冰的体积 V=V排-V=45cm 10cni=35cm3=35x 10 6卅，由 p =m/V 和 G=mg得冰的 重力：3 3 6 3G=mgp 冰 Vg=0.9 x 10 kg/m x 10N/kg x 35x 10 m=0.315N ;空心铝球的重力： G=G- G冰=0.45N 0.315N=0.135N ;由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：3 3 6 3F 浮=p 水 2排=卩水 gV 铝=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg x 10x 10 m=0.1N ;对水槽底部的压力： F=G- F浮=0.135
23、N 0.1N=0.035N。【考点定位】物体的浮沉条件及其应用；浮力大小的计算3 3 218. (1) 6cm (2) 0.6 x 10 kg/m (3) 0.1m【解析】3试题分析：(1)当加入的水 m水=3kg时，p水=0.6 x 10 Pa,(2)由于物体 M刚好漂浮且露出水面的高度为 4cm,则物体 M的高度 H=h+h露=6cm+4cm=10cm由漂浮条件可知： F浮=G 即：p水V排g= p物V物g，贝U p水Sh浸g= p物SHgh 浸 6cm所以 物 一水 1 103kg/m3 0.6 103kg/m3;H 10cm(3)由于加入的水等于 7kg与3kg时压强分别为1.0 x
24、103Pa、0.6 x 103Pa,得： F G G mg (7kg 3kg) 10N /kg 2得：p S 3 3 0.1mS S P P 1.0 103 Pa 0.6 103Pa【考点定位】液体压强 浮力压强计算6 . p容=0 ;F浮=卩水g V排=p水g V球=1.0X 10千克/米 X 9.8牛/千克( 3 3X 0.2 X 10(米 =1.96 牛， F 水=G球一F 浮=1.6 千克 X 9.8 牛/ 千克一1.96 牛=13.72 牛， p *= F水/S=13.72 牛/2X 10(2米 2=686 帕。【解析】试题分析：金属球从盆中拿出前，容器对水平地面的压力等于容器、容器
25、内的水、小盆和金属球的重力之和，金属球从盆中拿出并放入少水槽后，容器对水平地面的压 力也等于容器、容器内的水、小盆和金属球的重力之和，故压力不变，受力面积不变，所以容器对水平地面压强压强不变，变化量厶 p容=0。 由题意知：前后水对水槽底部的压力变化量的大小等于小球的重力减去小球浸没时受到的浮力。而 F浮=卩水gV3 3 (3 3排=P 水g V 球=1.0 X 10 kg/m X 9.8N/kg X 0.2 X 10(m= 1.96N，压力的变化量厶 F 水 =G 球一F 浮=1.6kg X 9.8N/kg 1.96N = 13.72N ,压强的变化量 p *= F 水/S=13.72N/
26、2X10(2m2=686Pa。考点：压强与浮力的综合计算3 3 3 37.(1)2.4X103kg/m3 (2)0.8X103Kg/m3 (3)16cm【解析】试题分析： (1)由乙、丙图可知2 3 -4 3V 石=S ( h2 h3)=50 cm (12cm-10cm) =100cm=10- m 1 分m 石=6石 /g=2.4N/10N/kg=0.24kg = 240g 1 分3 3 3 3p 石=m石N 石=240g/100cm =2.4g/cm =2.4 X 10 kg/m 1 分(2)乙图时 F石浮=G石一F支=2.4N 1.6N = 0.8N 2 分F石浮=p液gV石=0.8N-4
27、 3 3 3p 液=f 石浮/gV 石=0.8N/ (10N/kg X 10- m) = 0.8 X 10 Kg/m 1 分(3 )甲图时石块和木块受到的总浮力为： F浮总=G石+G木乙图时石块和木块受到的总浮力为： F浮总=G石一 F支+G木则厶F浮总=F浮总F浮总=F支=1.6N 2 分p 液 gSh=1.6N3 3 -4 3h =1.6N/ (p 液 gS) =1.6N/ (0.8 X 10 Kg/m X 10N/kg X 50 X 10 m) =0.04m=4cm / h1= h 2+h =12cm+4cm=16cm 1 分考点：密度的计算；浮力大小的计算.点评：本题考查了学生分析获得
28、所给图中信息，利用浮沉条件和密度公式解决问题的 能力，要求灵活选用公式，求出液体密度是本题的关键 , 属于难题。8.【幫畜】第：1讨匡作的重占舟別汩竖直向上和吳匡向T的方向匡 杲芾箭头的红段，弄用石合F譯审G.J 表不，如下囹舶示：i”1理1-FGo M I2）秤盘中未放柳协时，浮俸在出中漂浮，则育Fi-5-j。木&卿10 化简后可得：W；D %水EIF秤抑饬的有秤呑I：后，浮谑仍韋浮，血有F：乾二関代糊pcevfi|2=o（j*jic金就gD 0- /K871 Ohjfng化宙后刚耳：血斗Do水 Shdn至少应加人水拚律祖：水斗 P水Lm 苔；.八 锁陥収依氏里m与俘怡引副汕泯人小口电寰h二
29、日E勺尢手汕为工=3 |1K ； h-h：,.； 4a 世期前应在外筒中至少加入水的质里砖（p:-u o2 I Q卞L09. （ 1） 30N; （2） 26N; （3） 0.3m【解析】试题分析：浮筒浸没时 V排=V=3X 10-301浮筒受到水的浮力为： F 浮=卩水 g V 排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kg x 3X 10-3mi=30N （ 3分）：对浮筒P进行受力分析可知，细线对浮筒的拉力为：F=F 浮-Gi=30N-0.4kg x 10N/kg=26N （2 分）：对盖板进行受力分析可知，当盖板被拉开的瞬间盖板受到水的压力为：F 压=F G=26N-0.2kg x 10N/kg=24N （1 分）3 2 3此时盖板受到水的压强为： P2=F压/S2=24N/8 x 10- m=3X 10 pa （1分）水箱中水的深度为：3 33h=p2/ p 水 g=3x 10 pa/1.0 x 10 kg/m x 10N/kg=0.3m （2 分）考点：浮力大小的计算；力的合成与应用；阿基米德原理.点评：本题考查了学生对阿基米德原理、液体
