2020-2021温州备战中考物理复习《浮力类问题》专项综合练习
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一、初中物理浮力类问题
1.鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,沿
杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受
到的浮力
F
随着加水量
m
的变化图像可能是图中的( )
A
.
B
.
C
.
D
.
【答案】
D
【解析】
【分析】
鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐
步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度
与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着
清水的逐渐加入,盐水的密
度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力
公式可知鸡
蛋所受浮力逐渐减小。
【详解】
加入清水的过程中,
当鸡蛋漂浮和悬浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,则浮力不变;鸡蛋
完全浸没后随着盐水密度减小,但鸡
蛋排开水的体积不变,根据公式
F
浮
液
gV
排
可知,
鸡蛋所受浮力逐渐减小,但浮力最小为排开水的重,不会减小为
0
,所
以浮力最终趋于不
变。
故选
D
。
2.某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上,但沉于乙液体中.利用这个信息可得
(
)
A
.该材料的密度一定小于甲液体的密度
B
.该材料的密度一定大于乙液体的密度
C
.该材料的密度一定等于甲液体的密度
D
.该材料的密度一定等于乙液体的密度
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
设该材料的密度为
ρ
,若
ρ
<
ρ
甲
,空心球会漂浮在甲液体的液面上;若
ρ
>
ρ
甲
,若球是实
心的,球会下沉;若球是空心的,当球的整体密度小于甲液体的密度时,球会漂浮在甲液<
br>体的液面上;故
A
、
C
都错
,∵
空心球沉于乙液体中
,
∴ρ
>
ρ
球
>
ρ
乙
,故
B正确,
D
错。
故选
B
。
3.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是( )
A
.鸡蛋由静止释放后只受重力作用
B
.鸡蛋所受到的浮力大于重力
C
.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大
D
.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。
【详解】
A
.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A
不正确;
B
.鸡蛋由静止释放后,是下沉的,所以是浮力小于重力,
故
B
不正确;
C
.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿
基米德原理,其浮力也保持不变,故
C
不正确;
D
.浮力的方向是竖直向上的,故
D
正确。
故选
D
。
4.某检验人员在盛放密度分别为
ρ
甲
、
ρ
乙
、
ρ
丙
的硫酸铜溶液试管中,分
别滴入一滴体积
相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是( )
A
.血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B
.硫酸铜溶液中
ρ
甲
密度最大
C
.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D
.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
A
.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,
浮力等于重力;乙中血
液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以
F
甲
=F
乙
>F
丙
故
A
错误;
B
.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,
故感染者血液的密度小于
ρ
甲
;当物体密度与
液体密度相同时,物体将悬浮在
液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与
ρ
乙
相
同;当物体密度
大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于
ρ
丙
;故硫酸铜溶液
中
ρ
甲
密度最大,故
B
正确;
C
.血液滴
在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故
C
错误;
D
.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者
血液的密
度与
ρ
乙
相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下<
br>沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知
ρ
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
由图知液面相平,由公式
p=ρgh
可得
p
甲
>p
乙
>p
丙
故
D
错误。
故选
B
。
5.如图
,
底面积为
100cm
2
的薄壁圆柱形容器盛有适量的
水。体积为
2×10
-3
m
3
的木块
A
漂浮
在水面上
,
有
25
的体积露出水面
,
如图甲。现将一底面
积为
25cm
2
、体积为
250cm
3
的合金块
B
放在木块
A
上方
,
木块
A
恰好有
45的体积浸入水中
,
如图乙。再将
B
从
A
上取下来
,
直接放
入容器中
,
如图丙。下列说法正确的是
()
A
.木块
A
受到的重力为
8N
B.丙图中
,
水对容器底部的压强相对于乙图减小了
150Pa
C
.合金块
B
的密度为
3.2×10
3
kgm
3<
br>
D
.丙图中
,
物块
B
对容器底部的压强为
1600Pa
【答案】
B
【解析】
【详解】
A
.体积为
2
×
10<
br>3
cm
3
的木块
A
漂浮在水面上,有
为:
2
的体积露出水面,则排开水的体积
5
3
V
排
210
3
cm
3
1.210
3
cm
3
1.210
3
m
3
5
由阿基米原理
F<
br>浮A
水
gV
排
,根据漂浮的特点:
G
A
F
浮A
①
故物体的重力:
G
A
水
gV
排
1.010
3
kgm
3
10Nkg1.210
3
m12N
故
A
项错误;
BC
.在图乙中,由漂浮的特点:
G
B
G
A
F
浮A
②
②
-
①得:
G
B
F
浮
A
由阿基米德原理:
<
br>43
F
浮
A
水
gV
排A
1.010
3
kgm
3
10Nkg()210
3
m
3
4N
55
故
G
B<
br>4N
,合金块
B
的密度为:
B
G
B
4N
33
1.610kgm
gV
B
10Nkg25010
6
m
3
乙图中,
AB
都处于漂浮状态,而丙中,
A
仍漂浮,
B
沉于容器底部,乙图中:
F
浮
B
G
B
丙中
B
受到的浮力:
F
浮
B
水
gV
B
<G
B
故两图相比,
B
受到的浮力减小了:
F
B
G
B
水
gV
B
4N1.010
3
kgm
3
10Nkg25010
6
m
3
1.5N
③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了
1.5N
,因
为柱形容器,故水对容器底部的压力减
小了
1.5N
,水对容器底部的压强相对于乙图
减小:
p
故
B
项正确,
C
项错误;
F1.5N
150Pa
42
S10010m
D
.以
B
为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其
的支持为平衡力,故有:
G
B
F
浮
B
F
水
gV
B
F
由③得:
FG
B
水
gV
B
1.5N
由力的相互性,物块
B
对容器底部的压力为
1.5N
,物块
B
对容器底部的压强为:
p
B
故
D
项错误。
F1.5N
600Pa
42
S
B
2510m
6.如图所示,水平地面上放置
着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(
S
甲
<
S
乙
)
,
分别盛有两种液体
A
和
B
,液面高度相同.容器底部用细线拉着相
同实心物体
C
,浸没在
液体中(
ρ
C
<
ρ
A
<
ρ
B
).当细线剪断,待物体
C
静止后,甲和乙容器中
液体对容器底部的
压强变化量分别为
△P
甲
和
△P
乙
,则下列关系正确的是(
)
A
.
△P
甲
可能大于
△P
乙
C
.
△P
甲
可能等于
△P
乙
【答案】
D
【解析】
【分析】
【详解】
B
.
△P
甲
可能小于
△P
乙
D
.以上三种情况都有可能
容器底部用细线拉着相同实心物体
C<
br>,浸没在液体中后,与没有放物体
C
时相比,甲液面
上升高度为,乙液面上升高
度为;当细线没有被剪断时,因为
ρ
C
<
ρ
A
<
ρ
B
,所以
C
漂浮在甲、乙两种液体中.由公式,与没有放
物体
C
时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断
后,甲和乙容器中液体
深度变化量分别为
△h
甲
=-=
,
△h
乙
=-=
甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为
△P
甲
=
和
△P
乙
=
由于
ρ
C
<
ρ
A
<
ρ
B
,故
答案选
D
。
,同时
S
甲
<
S
乙
,所以
△P
甲
与
△P
乙
无法比较.故
7.如图是利用滑轮组
匀速提升水中圆柱体
M
的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中
的两个滑轮质量相等
,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为
900N
,连接圆柱体
M
与
动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为
3000N
。圆柱体
M
高为
3m
,底面积为
0.02m
2
,密
度为
4.510
3
kgm
3
。在绳端拉力
F
作用下,圆柱体
M
从
其下表面距水面
15m
处匀速上升
到其上表面与水面相平的过程中用了
3mi
n
,在这个过程中,拉力
F
的功率为
160W
,滑轮
组的机
械效率为
,钢架对定滑轮的拉力为
T
。在圆柱体
M
被缓慢
拉出水的过程中,圆柱
体
M
的下表面受到水的压强为
p
。不计绳重、
轮与轴的摩擦及水的阻力,
g
取
10Nkg
。下
列选项中正确的是<
br>
A
.压强
p
的最小值为
15000Pa
B
.拉力
T
的大小为
2700N
C
.拉力
F
的大小为
640N
D
.滑轮组的机械效率为
90%
【答案】
A
【解析】
【分析】
(1)
对动滑轮和物体做整体受力
分析,对定滑轮做受力分析,根据
F
浮
=
液
gV
排
,求得
M
所
受的浮力,再根据重力和浮力之比可求得
M
的
重力,从而可求得拉力
F
大小;
(2)
因
M
有
三段绳子承担,根据平衡条件
F
浮
3FG
轮
G
M,可求得拉力
T
的大小;
W
有
W
有
(G
M
F
浮
)hG
M
F
浮
==(3)
根据
可求得滑轮组的机械效
W
总
W
有
+W
额
(G
M
F
浮
G
动
)hG
M
F
浮
G
动
率;
(
4)
由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为
900N
和连接圆柱体
M与动滑轮挂钩的绳子
能承受的最大拉力为
3000N
,可知圆柱体
M的下表面受到水的压力,再利用
p
F
可求得
S
压强
p
的最小值。
【详解】
C
.圆柱体
M
从其下表面距水面
15m
处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了
3min
,注意物体上升了
12m
,可计算重物上升的速度
v
物
s12m1
ms
t360s15
1
ms0.2ms
15
动滑轮一共绕了
3
段绳子,因此绳自由端移动速度为
v
绳
=3v
物
=3
拉力
F
的功率为
16
0W
,根据
PFv
得出拉力
F
故
C
项错误。
P160W
800N
v0.2ms
B
.已知圆柱体<
br>M
高为
h=3m
,底面积
S=0.02m
2
,则圆柱
体
M
的体积
V=0.06m
3
,则圆柱体
M
全部浸
没时浮力
F
浮
=
液
gV
排
1.010
3
kgm
3
10Nkg0.06m
3
6
00N
由于圆柱体
M
全部浸没,则
V=V
排
,则
G
M
G
M
gV
4.510
3kgm
3
F
浮
gV
排<
br>
水
600N1.010
3
kgm
3
解得
G
M
2700N
;
整个装置处于平衡状态,对滑轮和物体做整体受力分析,如图
可知
F
浮
3FG
轮
G
M
,
G
轮
600N3800N2700N300N
对定滑轮做受力分析如图所示,
可知拉力
T
的大小
T2FG
轮
1600N300N1900N
故
B
项错误。
D
.不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,克服动滑轮重做功为额外功
<
br>
=
=
W
有
100%
W总
W
有
100%
W
有
+W
额
(G<
br>M
F
浮
)h
100%
(G
M
F
浮
G
动
)h
G
M
F
浮
100%<
br>G
M
F
浮
G
动
2700N600N
100%
2700N300N600N
87.5%
故滑轮组的机械效
率
87.5%
,故
D
项错误。
A
.因为
F
浮
3FG
轮
G
M
,物体
M
露出水
面,浮力减小,拉力增大,每一段绳子的拉
力最多增大到
900N
,以后绕在滑轮组上
的绳子将拉断;
此时的浮力最小:
F
浮最小
G
动
G
M
3F300N2700N3900N300N
压强的最小值
p
故
A
项正确。
故选A。
考点:浮力,滑轮组机械效率
F
1
300N
4
1.510Pa
2
S0.02m
8.如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。
物体的上、下表面积
S
1
和
S
2
,并且
S
1
<S
2
;此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为
F
;现用
手将物体缓慢下压一段
距离,松手后
( )
A
.物体保持悬浮,因为
F
不变
B
.物体保持悬浮,但
F
变大
C
.物体将上浮,因为
F
变大
D
.物体将下沉,因为
F
变小
【答案】
B
【解析】
【详解】
物体
悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度;现用手将物体缓慢下压一段距离后,物
体和液体的密度均不
变,该物体仍然悬浮。根据
F
浮
液
gV
排知,用手将物体缓慢下压一
段距离后,液体密度不变,排开液体的体积不变,浮力不变;因为浮力产
生的原因:上下
表面所受的压力差,此时浮力
=
下表面压力
-
上表面
压力
-
侧面压力,当深度增加时,侧面压
力变大,所以
F
变大,故
B
项符合题意、
ACD
项不符合题意;
9.在
水平桌面上,有甲、乙两个完全相同的烧杯,甲、乙两杯中盐水的密度分别为
甲
和<
br>
乙
。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中漂浮在盐水表面,而在乙
杯中
'
'
却悬浮在盐水中,经测量放入鸡蛋后甲、乙两杯中液面高度相同,如图所示,
鸡蛋在甲、
乙两杯中所受盐水压力的合力分别为
F
甲
和
F
乙
,鸡蛋所受的浮力分别为
F
甲
和
F
乙
,盐水
对杯底的压强分别为
p
甲
和
p
乙
。
则下列结论中正确的是( )
A
.
F
甲
<
F
乙
C
.
甲
<
乙
【答案】
D
【解析】
【分析】
【详解】
B
.
F
甲
>
F
乙
D
.
p
甲
>
p
乙
'
'
AB
.由浮力产生的原因可知鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力即为浮力
,甲中鸡蛋
漂浮,浮力等于重力,乙中鸡蛋悬浮浮力等于重力,因此
F
甲
=F
乙
,
F
甲
=
F
乙
,故
AB
错误;
CD
.甲中鸡蛋漂浮,因此
甲
>
<
br>蛋
,乙中鸡蛋悬浮,因此
乙
=
蛋
,因此
甲
>
乙
,由
p
gh
可知,深度相同,
p
甲
>
p
乙
,故
C
错误,
D
正确;
故选
D
。
'
'
10.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱
形容器。其中甲容器
内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂
浮在
水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;
丁
容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高,
ρ
木
=0.6×10
3
kgm
3
,
ρ
酒精
=0.8×1
0
3
kgm
3
,
ρ
铝
=2.7×10
3<
br>kgm
3
,对于这一情景,有如下一些说法:
①各容器对水平桌面的压强相同;
②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;
③将塑料盒内的铝块取出放
到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下
降的高度值;
④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。
上述说法中正确的一组是(
)
A
.①②
【答案】
D
【解析】
【分析】
B
.②③
C
.③④
D
.①③
①综合分析四个容器的受力情况,利用
P
=
F<
br>可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体
S
漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不
变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水
在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,
丁容器对水平桌面压力的增大
值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。
【详解】
①
甲、乙
、丙
、丁容器中
水面相平,由
p
液
液
gh
,
F=pS
又底面积相等,得容器底部受
水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容
器壁不承受液体压力,
也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体
的向下
压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对
桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由
P=
故
①
正确。
F
可知各容器对水平桌面的压强相同
S
②向乙容器
中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面
没有水,所以木块受到水向
上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部
受到的压强不变,故②错误;
<
br>③
将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受
到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为
V
排
,盒底相对水面上升为
h
升
,由题意有
V
排<
br>=S
盒
h
升
=S
容器
h
降
1
S
盒
=S
容器
2
h
升
=2h
降
又塑料盒底距容器底的距离的增大值为
h
h
升
h
降
=2h
降
h
降
=h
降
故
③
正确;
④
将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌
面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大
小,因为拉力小于重力。故
④
错误。
故选
D
。
11.质量相等的甲、乙两实心小球,密
度之比
ρ
甲
:ρ
乙
=
3:2
,将它们分别放入水中
静止时,
两球所受的浮力之比
F
甲
:F
乙
=
4:
5
,设水的密度为
ρ
水
。则甲球的密度为( )
A
.
4
ρ
水
3
B
.
5
ρ
水
4
C
.
3
ρ
水
2
D
.
3
ρ
水
5
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
由于甲、乙两球质量相同,则由
G=mg
可知两球重力相
等,又由
=
比等于密度的反比,即
V
甲
:V<
br>乙
=
ρ
乙
:ρ
甲
=
2:3
若两球均漂浮,由漂浮浮力等于重力可知,浮力应相等,与题目浮力比例冲突,则两球不
都漂浮;若两
球均浸没,排开液体体积等于物体体积,则由
F
浮
液
g
V
排
可知,在液体密
度相同的情况下,浮力之比等于排开液体体积之比,即
F
甲
:F
乙
=
V
甲
:V
乙
=
2:3
与题目浮力比例不符,则综合可知,两球一个漂浮,一个浸没,根据浮沉
条件可知,密度
较小的漂浮,密度较大的浸没,即甲球浸没,乙球漂浮;设甲、乙重力均为
G<
br>,由于乙球
漂浮,则乙球所受浮力等于重力,根据甲、乙浮力之比可求甲球所受浮力为
m
可知,两球体积之
V
F
浮甲
44
F<
br>浮乙
=G
55
根据
F
浮
液
gV
排
可得
4
G=
水
gV
甲
5
整理可得
甲
=
故选
B
。
G5
=
水
gV
甲
4
12.如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧
杯底浸没在
水中,剪掉木块以后,木块上浮至静止,下列说法正确的是( )
A
.剪断细线前,木块所受的浮力等于木块的重力
B
.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和
C
.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量
D
.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量
【答案】
C
【解析】
【分析】
【详解】
A
.木块被用细线吊着浸没在水中,木块受到竖直向下的重力和拉
力,以及竖直向上的浮
力,浮力等于木块的重力加上绳子对它的拉力,故
A
错误;
B
.根据力的平衡的条件可知,托盘受到的压力等于水杯的重力
+
水的
重力
+
木块的重力,故
B
错误;
C
.木块浸入水
中,此时木块受到的浮力是大于重力的,当绳子剪断后,木块上浮,最终漂
浮在水面上,此时浮力等于重
力,同时烧杯内水位会下降,下降的这部分水的重力等于木
块漂浮在水面上时减少的排开水的重力,即减
小的浮力,因为力的作用是相互的,所以水
对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量,故
C<
br>正确;
D
.把烧杯、水和木块作为一个整体,整个过程中托盘受到的压力始终
等于烧杯、水和木
块的重力之和,托盘受到压力的不变;而木块剪断细线之后,排开水的体积变小,浮力
变
小,所以浮力变小,因此整个过程,托盘受到压力的变化量不等于木块浮力的变化量,故
D<
br>错误。
故选
C
。
13.如
图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块
A
放入水中静止
时,有
25
的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器
底
部的压强增加了
300 Pa
.若在木块
A
上表面轻放一个质量为
m
1
的物块,平衡时木块
A
仍
有部分体积露出水面,如图丙
所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压
强增加了
400Pa
.若将
容器中的水换成另一种液体,在木块
A
上表面轻放一个质量为
m
2
的
物块,使平衡时木块
A
露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若
m
1
:m
2
=5:1
,则下列说
法中正确的是
<
br>A
.木块
A
的质量
m
A
与
m
1之比为
1
:
3
B
.在丁图中,液体的密度为
0.9
×
10
3
kgm
3
C
.在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了
360
Pa
D
.在图丙中,木块
A
露出水面的体积与木块
A的体积之比是
1
:
5
【答案】
D
【解析】
【分析】
【详解】
AD
.
设
A
的体积为
V
、容器的底面积为
S
,
A
在水中漂浮,
所以:
F
浮
=ρ水
V
排
g=ρ
水
甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:
△
F=G
A
,
比较甲乙两图,
3
Vg=G
A
,
5
3
G
A
水
gV
排
水
gV
==
△
p=
5
=300Pa
,
−−−−
①
S
S
S
同理,比较甲丙图,
'
G
Am
1
g
水
gV
排
==400Pa
,
−−−−
②
△
p
′
=
S
S
比较甲丁图,
△
p
″
=
G
A
m
2
g
−−−−<
br>③
S
①
得:
②
3
水
gV
G
A
5
300Pa
S
=
300Pa
,
S
=
,
G
A
m
1
g
'
400Pa
400Pa
水
gV
排
S
S
解得:
m
A
:m
1
=3:1
,
V
′<
br>排
=
此时木块
A
露出水面的部分占自身体积
是
1:5
,故
A
错误,
D
正确.
C
.②
−
①得:
4
V
;
5
1
,即木块
A
露出水面的体积与木块
A
的体积之比<
br>5
m
1
g
=100Pa
,
S
m
1
=
③
−
①得:
100PaS
,
g
m
2
g
=
△
p
″
−300Pa
,
S
m
1
:
m
2
=5:1
,
所以:
m
2
=
解得:
△
p
″
=320Pa
,
故
C
错误.
B
.在丙图中,由于
m
1<
br>和
A
漂浮,可得:
ρ
水
g
则:
m
1
=ρ
水
在丁图中,
ρ
液
g
所以,
m
2
=ρ
液已知
m
1
:
m
2
=5
:
1
,
20PaS
,
g
43
V=G
A+m
1
g=ρ
水
gV+m
1
g
,
55
1
V
,
5
43
V=
G
A
+m
2
g=ρ
水
gV+
m
2
g
,
55
43
V-ρ
水
V
,
55
所以,
(
ρ
水
解得:
ρ
液
=0.8ρ
水
=0.8
×
1.0
×
10
3
kgm
3<
br>=0.8
×
10
3
kgm
3
.
故
B
错误.
143
V
):(
ρ
液
V-ρ
水
V
)
=5
:
1
,
555
14.如图一个装有石块的小船漂浮在水面,如果将石头投入水中,容器的水位将
A
.升高
C
.不变
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
石头在船上,船和石头受到的浮力:
B
.降低
D
.无法确定
F
浮
G
总
G
船
G
石
G
船
石
V
石
g
①,
石块放入水中后,船和石头受到的
浮力等于船受到的浮力
F
船
加上石头受到的浮力
F
石
,
F
浮
F
船
F
石
,
由于船漂浮:
F
船
G
船
,
石头沉入水底:
F
石
水
gV
排
,
∴
F
浮
F
船
F
石
G
船<
br>
水
gV
石
②,
∵
石
水
,
由①②可得:
F
浮
F
浮
,
即:石头在船上时,船和石头受到的浮力大,由阿基米德原理可知石头在船上时,船和石头排开水的体积大、水位高,所以把船上的石头投入水中,池内水位下降。故
ACD
项不<
br>符合题意,
B
项符合题意;
故选
B
。
15.甲、乙两容器分别装有密度为
ρ
甲
、ρ
乙
的两种液体,现有
A、B
两个实心小球,质量分
别为
m
A
、m
B
,体积分别为
V
A
、V
B
,密
度分别为
ρ
A
、ρ
B
,已知它们的密度大小关系为
ρ
甲
>ρ
A
>ρ
B
>ρ
乙
,下列判断正确的是(<
br> )
A
.若
V
A
=V
B
,
将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力之比为
1:1
B
.若
V
A
=V
B
,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为
ρ
A
:ρ
B
C
.若
m
A
=mB
,将
A、B
两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为
1
:1
D
.若
m
A
=m
B
,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
ρ
B
:ρ
乙
【答案】
D
【解析】
【分析】
【详解】
A
.当
V
A
=V
B
时,
m
A
>
m
B
,将两球都放入甲容器中,两球都
将漂浮,浮力等于各自的重
力,所以
A
受到的浮力大于
B
受到的浮力
,故
A
错误;
B
.当
V
A
=V
B
时,将两球都放入乙容器中,两球都将下沉,由公式
F
浮
=ρ
液<
br>gV
排
可知,两球
排开液体的体积相同,两球所受浮力相等,故
B错误;
C
.若
m
A
=m
B
时,将<
br>A
、
B
两球分别放入乙、甲容器中,
A
在乙中下沉,所受浮力
小于自身
重力,
B
在甲中漂浮,浮力等于自身的重力,所以两球所受浮力不相等,故<
br>C
错误;
D
.若
m
A
=m
B时,将
A
、
B
两球分别放入甲、乙容器中,
A
在甲中漂
浮,浮力等于自身的重
力,
F
浮
A
=G
A
=m
A
g=m
B
g
,
B
在乙中下沉,所受的浮力
F
浮
B
=ρ
乙
gV
B
,
F
浮
A
:
F
浮
B
=ρ
B
:
ρ
乙
,
故
D
正确;
应选
D
。
16.如图所示
,
水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个放有实
心
小铁球的烧杯;若将小铁球从烧杯中取出放入水中,烧杯仍竖直浮在水面上,
ρ
铁<
br>=7.9gcm
3
.
下列说法不正确的是
A
.水可能会溢出
B
.烧杯下表面受到水的压强变小
C
.圆柱形容器底受到水的压强变小
D
.圆柱形容器对桌面的压强不变
【答案】
A
【解析】
【分析】
【详解】
A
.铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以
F
浮总
G
烧杯
G
球
;
拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以
F
浮杯
G
杯
,
故烧杯的浮力减小,由
F
浮
=
水
gV
排
知,烧杯排开水的体积减小,烧
杯中水面会下降,不
会溢出,故
A
不正确,符合题意;
B
.铁球在烧杯中,整体漂浮在水面上,所以
F
浮总
G
烧杯
G球
球;拿出小球,烧杯漂浮
在水面上,所以
F
浮杯
G
杯
,故烧杯的浮力减小,烧杯排开水的重力减小,烧杯排开水的
体积减小,烧杯将上浮小一些,
烧杯下表面受到水的压强变小,故
B
正确,不符合题意;
C
.铁球拿出前的总浮力
F
总
G
烧杯
G
球
;
铁球拿出后的总浮力
F
浮总
F
浮杯
F
浮球
,
杯子漂浮在水面上,
F
浮杯
G
杯
,
故
F
浮总
G
杯
F
浮球
,
而铁球沉底,
F
浮球
<G
球
,
故
F
浮总
>F
浮总
;
即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力,根据
F
浮
gV
排
可知,拿出后排开水的体积小于拿出前排开水的体积,同一个容器底面
积相
同,则拿出前水的深度大于拿出后水的深度,根据
p
gh
可
知,拿出前水对容器底的压
强大于拿出后水对容器底的压强,故
C
正确,不符合题意;
D
、容器对地面的压力等于容器、水、物体的重力之和,同一容器,则质量相等,重
力相
等,铁球与小船质量相等,重力相等,故容器对地面的压力相等,容器的底面积相等,根
据
p
F
可知,甲图容器对地面压强等于乙图容器对地面压强;故
D
正
确,不符合题意.
S
17.两个相同的柱形容器置于水平
地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取
两块相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入
甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙
液体中,橡皮泥静止后如图
2
所示。以下判断正
确的是
A
.液体的密度
ρ
甲
>ρ
乙
B
.液体对容器底部的压强
p
甲
乙 乙 乙 丙
C
.橡皮泥受到的浮力
F
甲
D
.容器对地面的压强
p
地甲
>p
地乙
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
A
.将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等
于重力;将另一块捏成
球形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体
中是所
受浮力相同。根据阿基米德公式
F
浮
液
gV
排
可得
液
F
浮
V
排
g
由题意可知,两相同柱形容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,而由
图可知,盛有
甲液体的容器液面较高,则碗状橡皮泥排开的液体体积大于球形橡皮泥排开乙液体体积,<
br>所以两液体密度关系为
甲
乙
故
A
项错误;
B
.由密度公式的变形式
m
V
可知,相同体积的甲乙两液体的质量关系为
m
甲
m
乙
且相同橡皮泥的重力相等,所以乙液体和橡皮
泥的总重较大;因橡皮泥漂浮或悬浮时,液
体对容器底部的压力等于液体和橡皮泥的重力之和,所以乙液
体对容器底部的压力较大,
由
p
F
可知,液体对容器底部的压强关系为
S
p
甲
故
B
项正确;
C
.将一块橡皮泥撑开成碗
状放入甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力;将另一块捏成球
形状放入乙液体中处于悬浮状态,浮力等
于重力,由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受
浮力相同,故
C
项错误;
<
br>D
.水平面上容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和,因为乙液体的
重力比较甲大,所以乙液体、橡皮泥、容器对地面的压力较大,由
p=
的压强
F
可知容器对地面
S
p
地甲
p
地乙
故
D
项错误。
故选
B
18
.在三个完全相同的杯子中均盛满某种液体后,将一木块放在乙杯中后,木块漂浮在液
体中,将另一个完
全相同的木块浸没在丙杯中,并用细线将其系在丙杯的杯底,如图所
示,此时三个杯子对桌面的压力分别
为
F
甲
、
F
乙
、
F
丙
,液体对杯
子底部的压强分别为
p
甲
、
p
乙
、
p
丙<
br>,则
( )
A
.
F
甲
F
乙
F
丙
C
.
F
丙
F
甲
F
乙
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查物体的浮沉条件、液体压强。
【详解】
B
.
p
丙
p
乙
p
甲
D
.
p
丙
p
乙
p
甲
三个完全相同的杯子,杯子中均装满同种液体,设杯子中液体的重力为
G
液
,则甲杯
与乙
杯相比较:甲杯对桌面的压力:
F
甲
G
容
G
液
,
乙杯对桌面的压力:
F
乙
G
容
G
液
G
排乙
G
木
,
因为木块在乙杯中漂浮,
G
排乙
F
浮乙
G
木
,
所以
F
乙
G
容
G
液
,
F
甲
F
乙
;
丙杯与乙杯相比较:丙杯对桌面的压力:
F
丙
G
容G
液
G
排丙
G
木
,
木块在丙杯中用细线将其系在杯底上,
G
排丙
F
浮丙<
br>F
拉
G
木
,
所以
G
排丙G
木
,则
F
乙
F
丙
.综上所述,可知
F
丙
F
甲
F
乙
;
三
杯中液体的深度相同,由
p
gh
得
p
丙
p<
br>乙
p
甲
,
A
、
B
、
D
错
误,
C
正确。故选
C
。
【点睛】
较难题。
选项
AC
BD
失分的原因
有绳子拉着物体浸没在液体中时不会分析物体的受力情况
忽略题中
“
液体的密度和高度均相同
”
这一隐含条件
19.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为
12.5cm
、横截面积为
100cm
2
的柱形
物块,将物
块放入底面积为
500cm
2
,质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块
浸入水中深度为
2cm
,弹
簧测力计的示数为
8N
,水
对容器底部的压强为
1.2×10
3
Pa
。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为
5N
时停止加水,已知弹
簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为
1N
时弹簧伸长
1cm
。则下列说法中正
确的是( )
A
.柱形物块所受重力大小为
8N
B
.停止加水时水的深度为
15cm
C
.在此过程中向容器中加入水的质量为
2.7kg
D
.加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力
【答案】
C
【解析】
【详解】
A<
br>.圆柱体浸在水中的深度是
2cm
,横截面积是
100cm
2
,受到竖直向上的浮力为
F
浮
=
ρ
水
gV
排
=10
3
kgm
3
×
10Nkg
×
2
×
100
×
10
-6
m
3
=2N
圆柱体受到竖直向上
8N
的拉力.
圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是
平衡力,所以
G=F
浮
+F
拉
=2N+8N=10N
故
A
错误;
B
.注入水的质量为
m
,圆
柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力,
此时拉力是
5N
,重力是
10N
,受到的浮力
F=G-F
拉
'=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱
体的拉力是
8N
,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是
5N
,弹簧缩短<
br>3cm
,圆柱体被向上拉动
3cm
,此时圆柱体已经距离原本水面高
1
cm
处,并
且物块还有
5cm
浸在水中,因此水面上升了
6cm,
原来水对容器底部的压强为
1.2
×
10
3
Pa
,则原来的水深
1.210
3
Pa
h===0.12m=12cm
<
br>水
g
10
3
kgm
3
10Nkg
停止加水
时水的深度为
12cm
6cm=18cm
故
B
错误;
C
.倒入水之后水深增加
6cm
,圆柱体的排开水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的体积为
V=500cm<
br>2
×
6cm-100cm
2
×
3cm=2700cm
3
所以增加水的质量为
m=
ρ
水
V=1gcm
3
×
2700cm
3
=2700g=2.7kg
故
C
正确;
D
.加水过程中水对容器底部增加的压强为
△
p=
ρ水
g
△
h=10
3
kgm
3
×
10N
kg
0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△
F=
△
p
S=600Pa
2
×<
br>100
×
10
-4
m
2
=12N
柱形物块变化的浮力
△
F
浮
=5N
-
2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力大于柱形物块变化的浮力,故
D
错误。
故选
C
。
p
20.甲、乙、丙三个相同的柱形
容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正
方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如
图所示。则下面判断正确的是()
A
.比较物体所受到的浮力,则
F
浮甲
丙
。
B
.比较杯底对桌面的压强,则
p
甲
>p
乙
>p
丙
。
C
.比较容器底部受到液体的压力,则
F′甲
。
D
.比较物
体下表面所受的压强,则
p′
甲
。
【答案】
B
【解析】
【详解】
A
.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同
一物体,因此所受浮力应相等,
A
不符合题意;
B
.根据图示的
状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中
最小,因为液面高度相同,因
此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最
大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,
丙对左面压力最小,因此
p
甲
>p
乙
>p
丙
,B
符合题意;
C
.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大
,则甲对容器底部压力也最大,
C
不符合题意;
D
.根据浮力产生
原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,
D
不符合题意。
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