第11讲 浮力

命题点 浮力、压强、密度相关综合(8年8考)

1．(多选)(2019·河北)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛某种液体，将质量分别为mA、mB、mC，密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、

B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别

为FA、FB、FC，下列选项正确的是(ACD)

A．若mA＝mB＝mC，则FA＝FB>FC

B．将C球截去部分后，剩余部分可能上浮

mAC．只取出A球，容器中液面的高度降低了

ρBSmCρBgD．三球放入液体前后，液体对容器底部的压强变化了(mA＋mB＋) ρCS2．(2011·河北)甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、 ρ乙的液体．今有A、B两个实心小球，质量分别为mA、mB，体积分别为VA、VB，密度分别为ρA、 ρB.已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙，则(D)

A．若VA＝VB，将两球都放入甲容器中，静止时两球所受浮力相等

B．若VA＝VB，将两球都放入乙容器中，静止时两球所受浮力之比为ρA∶ρB C．若mA＝mB，将A、B两球分别放入甲、乙容器中，静止时两球所受浮力相等 D．若mA＝mB，将A、B两球分别放入甲、乙容器中，静止时两球所受浮力之比为

ρB∶ρ乙

3．(5分)(2017·河北)如图所示，薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器的底面积S＝8×10－3 m2，容器高0.2 m，内盛0.17 m深的水．A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水)，A1的质量为0.185 kg，A2的体积为3.2×10－4 m3，(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：

(1)水对容器底部的压力为多少？

(2)将A1释放，沉浸在水中，静止后受到容器底对它的支持力为0.6 N，求A1的体积．

(3)只将A2缓慢浸入在水中，当水对容器底部的压强最大时，A2的密度至少为多少？

解：(1)p＝ρ水gh水＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.17 m＝1.7×103 Pa1分 由p＝可得F压＝pS＝1.7×103 Pa×8×10－3 m2＝13.6 N1分 (2)A1受到的浮力：F1浮＝G1－F支1分 即ρ水gV1＝G1－F支＝m1g－F支 则V1＝FSm1g－F支0.185 kg×10 N/kg－0.6 N

＝＝1.25×10－4 m31分 33

ρ水g1.0×10 kg/m×10 N/kg

(3)将A2缓慢放入水中，当水面上升至0.2 m时，水对容器底的压强最大，此时排开水的体积：

V排＝V容－V水＝S(h容－h水)＝8×10－3 m2×(0.2 m－0.17 m)＝2.4×10－4 m3＜V2

此时A2漂浮，A2的密度最小1分

即F2浮＝G2 ρ水gV排＝ρ2gV2

ρ水V排1.0×103 kg/m3×2.4×10－4 m333

则ρ2＝＝＝0.75×10 kg/m1分

V23.2×10－4 m3

重难点1 浮力、压强的定性分析

将三个体积相同，材质不同的实心小球甲、乙、丙放入盛水的容器中，静

止时情形如图：

(1)三个小球的密度关系：__ρ甲＜ρ乙＜ρ丙__； (2)三个小球的质量关系：__m甲＜m乙＜m丙__； (3)三个小球排开水的质量关系：__m甲＜m乙＝m丙__； (4)三个小球所受浮力的关系：__F甲＜F乙＝F丙__．

【变式训练1】 若三个小球质量相同，浮力的大小关系__F甲＝F乙＞F丙__． 【变式训练2】 如果三个质量相同的小球材料相同，则A、B两球一定是__空心__的．

两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实

心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．则下列说法不正确的是(C)

A．小球A的质量小于小球B的质量

B．甲液体的密度小于乙液体的密度

C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力 D．在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力 重难点2 浮力的计算

(称重法)重为5 N的正方体物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中

时，测力计的示数为2 N，则物块所受浮力的大小为__3__N；增大物块浸没的深度，它所受浮力的大小将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)．

【变式训练3】 (平衡法)重为3 N的某物体漂浮在水面上时，该物体(B) A．受到的浮力可能小于3 N B．受到的浮力一定等于3 N C．排开水的重力一定小于3 N D．排开水的重力可能大于3 N

(压力差法)如图所示，圆柱体竖直漂浮在水面上，下表面所处的深度h＝

5 cm，其底面积S＝30 cm2，则水对圆柱体下表面的压强p＝__500__Pa，圆柱体的重力为__1.5__N(水的密度为1.0×103 kg/m3)．

(阿基米德原理法)(2019·宜昌)有一木块的体积为200 cm3，密度为

0.8×103 kg/m3.把它浸没在水中时，它受到的浮力是__2__N；松手后，木块静止时排开水的质量是__0.16__kg.(g＝10 N/kg)

【变式训练4】 (溢水法)(2019·攀枝花)将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72 g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64 g酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为__0.64__N，合金块的密度为__0.9×103__kg/m3.(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)

实验突破1 探究浮力大小跟哪些因素有关