《2020-2021备战中考物理——浮力类问题的综合压轴题专题复习含答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021备战中考物理——浮力类问题的综合压轴题专题复习含答案解析.docx（34页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、初中物理浮力类问题1 如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0 1m的正方体物块.A，容器中水的深度为 40cm 时，物块 A 刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口，打开阀门 B，使水缓缓流出，当物块 A 有 2/5 的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态 (即恢复原长没有发生形变 )，此时关闭阀门 B 弹簧受到的拉力 F跟弹簧的伸长量L 关系如图所示 (不计弹簧所受的浮力，物块A 不吸水 )则下列分析不正确的是（）A打开阀门前物块A 受到的浮力10N3B物块 A 的密度 0. 6 10kg/mC物块 A 刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了
2、2cmD弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3. 6310Pa【答案】 D【解析】【分析】【详解】A 打开阀门前，物块A 刚好完全浸没在水中，则3-33V 排 VA(0.1 m) 110 m所以33-33F浮 水 gV 排 1.0 10 10Nkg/m 10N/kg 1m10故 A 正确；B 当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A 是处于漂浮状态，故F 浮 G 得水 gV 排 AgVA所以水 3AA A5V V则AV排水3VA水 3 VA55VA33 0.633 1.0 kg/m1010kg/m故 B 正确；CD 漂浮时，物块受平衡力，由题意知3G F浮水 gV排 1.0 103kg/m
3、3 10N/kg (1-) 1-310m3 6N5全部浸没时，根据物块A 受平衡力作用可知：弹力F F 浮 - G 10N-6N 4N由图象可知此时弹簧伸长了L 2cm，所以弹簧处于自然状态时水深h 40cm-25 10cm-2cm 34cm 0.34m水对容器底部压强333水 gh1.0 10 10N/kg 0.34m3.4 10Pap kg/m故 C 正确， D 错误。故选 D。2 将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g 浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g 煤油溢出（浓盐水密度为1.2 103kg/m 3，煤油密度为 0.8 103k
4、g/m 3) ，则以下选项不可能的是（）A该物体前后两次所受浮力之比为9:8B3 4该物体前后两次排开液体体积之比为:33C该物体的密度为0.910 kg/mD该物体在煤油中可能沉底或悬浮【解析】【详解】A 因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中受到的浮力F 浮盐水 =G 排 =G 溢水 =m 溢水 g=0.072kg 10N/kg=0.72N 物体在煤油中受到的浮力F 浮煤油 =G 排=G 溢煤油 =m 溢煤油 g=0.064kg 10N/kg=0.64N 故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故 A 不符合题意；B该物体前后两次排开液体体积
5、之比为F浮盐水F浮煤油0.72N0.64N盐水 g :煤油 g =1.2103 kg / m310N / kg :0.8 103 kg / m3 10N / kg=3:4故 B 不符合题意；D由 F 浮=水 V 排 g 得排开水的体积V 排水 =F浮=0.72N=6 10- 5m3盐水 g1.2103 kg / m 3 10N / kg假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积V=V 排水 =6 10- 5m3由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积V 排煤油 =V=6 10- 5m3排开煤油的质量应该为m 排煤油 =煤油 V 排煤油 =0.8 103kg/m3 6 1
6、0- 5m3=0.048kg=48g因为 m 排煤油 64g，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力G=F 浮 =0.72N ，物体受到煤油的浮力F 浮煤油 =G 排=G 溢煤油 =m 溢煤油 g=0.064kg 10N/kg=0.64N因为 F 浮煤油 BB F1F2C FA p乙【答案】 C【解析】【分析】【详解】A读图可知A小球在甲杯中漂浮，水A ； B 小球在乙杯中沉底，则水B ，所以有 AB ，故 A 错误；B A 小球受到的重力为GAmA gAVgB 小球受到的重力为GBmB gBVg因为 ，所以 GGABAB因为 A 漂浮在水面上，以及阿基米德原
7、理，所以有FAGA G排A放入 A 小球后，原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力，即G总水G排 AG水GAG水因为烧杯在水平桌面上，所以烧杯对桌面的压力等于烧杯、水、小球的总重力，则容器甲对桌面的压力为F1G容 G水 GA G容 G总水同理容器乙对桌面的压力为F2G容G水GB放入 B 小球后，原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力，即G总水G排 BG水根据阿基米德原理，所以有FBG排 B ，因为 B 小球沉在容器底，所以有GBFBG排B所以有F2 G容G水GBG容G水G排B即F2G容G总水综上分析得， F2F1，故 B 错误；C由图可知， A 小球在甲杯中排开
8、水的体积小于B 小球在乙杯中排开水的体积，即VA VB ，由 F浮水 gV排 得， FAFB ，故 C 正确；D由图可知，甲乙两杯水面高度相等，根据杯底的压强，故D 错误。故选 C。p gh 知，水对甲杯底的压强等于水对乙4 如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧测力计竖直吊着重为10 牛的实心物块A浸在水中，物块A 处于静止状态，与物块A 未浸入水中相比较，下列说法正确的是（）A物块 A 受到的浮力等于10 牛B水对容器底部的压力增加量等于10 牛C水对容器底部的压力保持不变D容器对水平地面的压力增加量小于10 牛【答案】 D【解析】【详解】A由图示可知，测力计的示数不为零，根据F 浮=
9、F1 F2，所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N，故 A 错误；B水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小，也小于10N，故 B 错误；C水对容器底部的压力变大（等于浮力），故C 错误；D容器对水平地面的压力增加量等于10N 减去浮力，小于10N，故 D 正确。5 盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图甲所示，容器的底面积为100cm2， 容器对桌面的压强为500Pa；用细线拴住一金属球，金属球的密度为8g/cm 3，将金属球浸没在液体中，如图乙所示，容器对桌面的压强为600Pa；将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示，容器对桌面的压强为1500Pa。则下列的判断正确的是（）A金属
10、球所受浮力是6NB金属球的体积是100cm 3C液体的密度是0.8g/cm 3D金属球对容器底部的压力是10N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A 由甲、乙两图可得p1 600Pa 500Pa100Pa由 pF得，对桌面增加的压力为SF1p1S 100Pa 10010 4 m 21N由于对桌面增加的压力F1G排则金属球排开液体的重力为G排1N故金属球受到的浮力为F浮G排1N故 A 错误；B由甲、丙两图可得p21500Pa500Pa1000Pa由 pF得，对桌面增加的压力为SF2p2S 1000Pa 100 10 4 m 210N由于对桌面增加的压力F2G则金属球质量为G10Nm1kgg10
11、N kg金属球的体积为V m 1000g3 125cm 3 8g cm故 B 错误；因金属球排开液体的体积为125cm3，由阿基米德原理FgV 可得C浮排F浮1N800 kg m30.8gcm3液10 6 m 3Vg 12510 N kg故 C 正确；D金属球对容器底部的压力FGF浮10N1N9N故 D 错误。故选 C。6 如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m，用时 3s，工人的拉力为50 N，工人质量为50kg（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v1， 滑轮组的效率1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为2，已知1 243（物体
12、在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取 10 N/kg） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为 F2.则（）A v1=1 m/sB 1=62.5%。C F2 =525 ND F 浮 =120 N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A物体下降速度为h3mv=1m/st3s因为有 4 段绳子，所以工人放绳的速度为v14v物41m/s4m/s故 A 不符合题意；B已知物体下降的距离为 3 m，因为有 4段绳子，所以绳子运动距离s 4h43m12m放绳子的做的有用功W有用Gh160N3m480J放绳子的做的总功W总Fs50N12m600J滑轮组的效率
13、W有用100%480J100%80%1W总600J故 B 不符合题意；CD物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由 F1 (G动G ) 可得，动滑轮重力nG动 4FG450N160N 40N已知2，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为1： =4： 3231380%60%44物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率W 有用F拉物 hF拉物60%2W 总F拉物 h G动hF拉物 40N解得 F 拉物 =60N；物体的重力为160N，根据公式可得F浮 =GF拉物 =160
14、N-60N=100N故 D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、 4 段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F绳F拉物G动则人对绳子的拉力1( F拉物G动 )140N)25NF绳(60N44因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；人的重力为G人m人 g50kg10N/kg500N对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力F支G人F绳500N+25N=525N因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N，故 C 符合题意。故选 C。7 如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，静
15、止放在水平桌面上，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（）A三个容器对水平桌面的压强相等B三个容器中，乙杯的水对杯底的压力最大C三个容器中，丙杯对水平桌面的压力最大D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变【答案】 A【解析】【分析】【详解】AC 甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力，即F甲G容G水乙图中容器对桌面的压力F乙 G容 G乙水 G木又因为，木块漂浮在水中，所以木块所受的浮力等于木块的重力，即F木浮G木根据阿基米德原理，木块受到的浮力等于木块排开水的重力，即F木浮 G木排所以，木块重力等于木块排开水的重力，即G木 G木排所
16、以，乙图中容器对桌面的压力为F乙G容G乙水G木 =G容G乙水G木排又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同，所以F乙 =G容G乙水G木排 =G容G水 = F甲同理可得，丙图中容器对桌面的压力F丙 =F甲则三个容器对桌面的压力大小相等，故C 错误；F甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式p可得，三个容器S对桌面的压强相等，故A 正确；B三个相同的容器内水面高度相同，所以容器底所处的深度相同，由公式pgh 可得，容器底受到的压强相等，甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式FpS ，所以三个容器底受到水的压力相同，故B 错误；D如果向丙容器中加入酒精，丙容器
17、中液体的密度变小，根据公式F浮液 gV浸 可得，小球所受的浮力变小。故选A。8 水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯，装满不同密度的液体。现将小球A 分别放入两溢水杯中，小球静止时的情景和溢出的液体如图所示，从甲杯中溢出的液体所受重力为G 甲=0.9N，从乙杯中溢出的液体所受重力为G 乙 =0.8N，小球在甲杯中所受的浮力为F 甲，在乙杯中所受的浮力为F 乙 。则下列说法中正确的是（）A因为 A 在乙杯中排开的液体体积较大，所以有F 乙 F 甲B A 的重力为 0.9N，它在乙杯中受到浮力为0.8NC液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强D甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力【答案】 B【解析
18、】【分析】【详解】AB由阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，G 甲 G 乙，因此 F 甲 F 乙 ，又因为甲中 A 漂浮，浮力等于重力为0.9N，乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N，故 A 错误， B 正确；C由图像可知甲中 A 漂浮，A，乙中 A 沉底，乙A，因此甲乙，由甲p gh 可知深度相同时，液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强，故C 错误；D甲杯对桌面的压力为F甲 =G杯G液甲GA乙杯对桌面的压力F乙 =G杯G液乙 GA由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积，同时甲的密度大于乙的密度，由GmgVg可知G液甲 G液乙因此可得F甲 F乙故 D 错误。故选 B。9 如图所示，柱形
19、容器的底面积为 500cm 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，待木块再次静止时，容器中水面将下降的高度是（）3-3-2-2A4.0 10mB 6.0 10mC 1.0 10mD 1.6 10m【答案】 B【解析】【分析】【详解】木块 A 静止时，受到重力G，浮力 F浮 以及绳子的拉力F拉 ，因为拉力方向为竖直向下，所以三者之间的关系为F浮 G F拉带入数值得F浮 =5N+3N=8N由 F浮 =液 gV排 ，可以得出V排F浮8N8-4m33310N / kg10液 g 10 kg /m当绳子断了之后，由于F浮 G，所以物体将上浮，部分露出水面
20、之后F浮 变小，直至F浮 =G=5N 时，漂浮在水面上，此时由F浮 =液 gV排 ，可以得出V F 浮5N5 10-4 m3排液 g103 kg / m310N / kg前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V=V排 -V 排 =3 10-4m3所以水面下降的高度HV = 3 10 4 m 36.0 10 3 mS 500 10 4 m 2故选 B。10 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（）ABCD【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
21、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。11 重为5 牛的小球轻放入盛有水的烧杯中，溢出重为4 牛的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知酒 水 ，则溢出酒精的重力大小（）A一定小于4 牛B可能等于
22、5 牛C一定等于【答案】 B4 牛D可能大于5 牛【解析】【详解】假设烧杯的水是满的，溢出重为4 牛的水，那么根据阿基米德原理可知，小球受到的浮力是 4 牛；假设烧杯的水不是满的，溢出重为4 牛的水，那么可知小球排开水的重力大于牛，小球受到的浮力大于4 牛；假设小球的密度小于水的，那么小球会漂浮，小球受到的4浮力等于 5 牛，由上述可知，小球的密度小于水的这种情况有这个可能；若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知 酒 水，假设烧杯的酒精是满的，并且小球的密度小于酒精的，那么小球会漂浮，溢出酒精的重力大小等于小球受到的浮力，而这个浮力等于小球的重力 5 牛，所以说溢出酒精的重力大小可能等于5 牛
23、；假设溢出酒精的重力大小大于5牛，那么小球在酒精中受到的浮力应该大于5牛，但是小球自身的重力只是5 牛而已，小球在酒精中漂浮、悬浮、沉底，受到的浮力都是小于或等于5 牛，浮力不可能大于5 牛，所以说溢出酒精的重力大小不可能大于5 牛；故选 B 。12 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B降低C不变D无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】石头在船上，船和石头受到的浮力：F浮G总G船G石G船石V石 g ，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
24、 ， F浮F船F石G船水 gV石 ，石水 ，由可得：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 项不符合题意， B 项符合题意；故选 B 。13 重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为4N的水 ?若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知酒 F 乙B液体密度 甲乙C液体对容器底部的压强 p 甲=p 乙D物体排开液体的质量 m 甲乙B液体对容器底部的压强p 甲p 乙C橡皮泥受到的浮力F 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，