《2020-2021备战中考物理浮力类问题综合经典题.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综合经典题.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C 静止后，甲和乙容器中液体对容器底部的液体中（ C A B）当细线剪断，待物体压强变化量分别为 P 甲和 P 乙 ，则下列关系正确的是（）A P 甲 可能大于 P 乙B P 甲 可能小于 P 乙C P 甲 可能等于 P 乙D以上三种情况都有可能【答案】 D【解析】【分析】【详解】容器底部用细线拉着相同实心物体C，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
2、，因为，所以BCCA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 CAB，同时 S甲 S 乙 ，所以 P 甲 与 P 乙无法比较故 ，故答案选 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 103kg/m 3) ，则以下选项不可能的是
3、（）A该物体前后两次所受浮力之比为9:8B该物体前后两次排开液体体积之比为3: 433C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之比为F浮盐水F浮煤油0.72N:0
4、.64N=3:4:=1.2 103 kg / m30.8 103 kg / m3盐水 g煤油 g10N / kg10N / kg故 B 不符合题意；D由 F 浮=水 V 排 g 得排开水的体积F浮0.72NV 排水 =盐水 g = 1.2103 kg / m 3 10N / kg =6 10- 5m3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 10- 5m3=0.048kg=48g
5、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 B1 2A BDp甲p乙B F FC F F【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 GAGBAB因为 A 漂浮在水面上，以及阿基米德原理，所以有FAG
6、AG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 A G水 GA G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GAG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 B G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小球在甲杯中排开水的体积小于B 小球
7、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。p gh 知，水对甲杯底的压强等于水对乙故选 C。6 如图所示，烧杯中装有某种液体，A 为圆柱形木块，静止时木块的下表面到液面的距离为 h，再用外力F 缓慢将木块A 压入液体中到刚好浸没，下列说法不正确的是（）A不受力F 作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态B木块 A 的密度大于液体的密度C将 A 压人液体的过程，容器底受到液体的压强将增大D将 A 压人液体的过程，力F 不断增大【答案】 B【解析】【详解】A木块放入液体中，静止时木块的下表
8、面到液面的距离为h，则可知：不受力F 作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，故A 正确，不符合题意；B不受力F 作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，则由浮沉条件可知，木块A 的密度小于液体的密度，故B 错误，符合题意；C将 A 压入液体的过程，排开液体的体积增大了，液面上升，深度h 变大，根据p=液 gh知容器底受到液体的压强将增大，故C 正确，不符合题意；D将 A 压入液体的过程，所受浮力大小随物体排开液体的体积的增大而增大，重力不变，浮力和重力之差等于对A 的压力 F，所以力 F 不断增大，故D 正确，不符合题意。故选 B。7 如图是工人将重160 N的物体匀速放下的过程，已知物体下
9、降的距离为3 m3，用时s，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（）112D F浮 =120 NA v =1 m/sB =62.5%。C F =525 N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A物体下降速度为vh3m =1m/st3s因为有 4 段绳子，所以工人放绳的速度为v14v物4 1m/s4
10、m/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 4h 4 3m 12m放绳子的做的有用功W有用Gh160N3m 480J放绳子的做的总功W总Fs50N12m600J滑轮组的效率W有用480J100%80%1W总100%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 F 1 (G动 G ) 可得，动滑轮重力nG动4FG450N160N40N已知1： 2=4： 3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为231380%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，
11、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 =160N-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F绳1 ( F拉物G动 )1 (60N40N) 25N44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
12、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。8 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；
13、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。9 如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，都装有一些水。将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a、b，分别放人两个烧杯的水中，静止时，a 球下沉到烧杯底部，b球漂浮在水面，且两个烧杯中的水面恰好相平，则下列说法错误的是（）A两个烧杯底部受到水的压力相等B甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C a 球受到的浮力大于b 球受到的浮力D a 球材料的密度大于b 球材料的密度【答案】 D【解析】【详解】A 由于两杯水面相平，则水的高度相同，由p gh 可知两杯
14、水对地面压强相同，杯子底面积相同，则又由F=pS 可知，水对杯底压力相等，故A 正确，不符合题意；B a 球在甲杯中沉底，所以Ga F 浮 a根据阿基米德原理有F 浮 a=G 排 a，所以GaG 排 a即 a 受到的重力大于a 排开水的重力；则甲烧杯对水平桌面的压力：F 甲=G 杯 +G 水 +Ga G 杯 +G 水 +G 排 ab 球在乙杯中漂浮，所以F 浮 b=Gb根据阿基米德原理有F 浮 b=G 排 b ，所以Gb=G 排 b即 b 受到的重力等于b 排开水的重；则乙烧杯对水平桌面的压力：F乙G杯G水GbG杯G水G排b h 相同， S相同，故两杯水和排开水的总体积相同，水和排开水的总重相
15、同，即G水 G排a G水G排 b 综合式可得： F 甲 F 乙 ，即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力，故B 正确，不符合题意；C a 球下沉， b 球漂浮，则可知 a 排开水的体积大于 b，由 F浮液 gV排 可知， a 受到的浮力更大，故 C 正确，不符合题意；D a 球下沉到烧杯底部， b 球漂浮在水面，根据浮沉条件可知，a 球的平均密度大于水的密度， b 球的平均密度小于水的密度；但两球都是空心的，所以不能确定a 球材料的密度一定大于 b 球材料的密度，故 D 错误，符合题意。故选 D 。10 如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器重8N，容器的底面积为100cm
16、2，在弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面上方开始以恒定的速度，缓慢直至全部浸没入水中，容器内水的深度由16cm 升高到 20cm 在金属块未触底且水未溢出的过程中，弹簧测力计示数F 随时间 t 变化的图像如图乙所示。若不计水的阻力，则下列分析不正确的是（）A金属块未浸入水中时，水对容器底的压强为1600PaB金属块浸没后受到的浮力为4NC金属块的密度为332.5 10kg/mD金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为2400Pa【答案】 D【解析】【分析】【详解】A物块未放入水中时，容器底受到的水的压强33p= gh=1.0 10kg/m 10N/kg 0.16m=1600Pa故正确，不符
17、合题意；B由图乙可知，空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N，浸没后弹簧测力计的示数为 6N，由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N-6N=4N故正确，不符合题意；C物块浸没后，水的深度增加量h20cm-16cm = 4cm = 0.04m物块浸没在水中时物体排开水的体积V排 V物S h0.01m2 0.04m = 410 4 m3物块的质量mG10N= 1kgg 10N / kg物块的密度m1kg33物V物4 10 4 m 32.5 10 kg / m故正确，不符合题意；D由于力的作用是相互的，液体给物块4N 的浮力，则物块给装置4N 的压力，容器中水的重力为G水 m水 g水V水 g
18、 =103 kg/m 31 10 2 m2 0.16m10N / kg=16N因此金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为pF = G容器G水F压8N +16N + 4N2.8 103 PaSS1 10 2 m2故错误，符合题意。故选 D。11 如图甲所示。重5N、高 40cm、底面积为 50cm2 的圆柱形容器置于水平桌面上。在容器内放入一个底面积为20cm2 、高为 15cm 的圆柱形物块，物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入水直至将其注满，如图乙所示。已知在注入水的过程中细线对物块的拉力F 随水深度 h 的变化关系图象如图丙所示，下列说法正确的是（）A物体的密度为0.
19、6g / cm 3B绳子的最大拉力为1NC杯中注有400g 的水时，杯底对水平桌面的压强为4800PaD杯中注满水后，若再将细线剪断，当物块静止时，液体对容器底部的压强为2090Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由图丙可知，当水深为30cm 以后，绳子的拉力不再发生变化，则h=30cm 时，圆柱体恰好完全浸没，所以，绳子的长度L=h-h 圆柱体 =30cm-15cm=15cm由图丙可知，当h=25cm 时，圆柱体处于临界状态，受到的浮力和自身的重力相等，此时圆柱体下表面所处的深度h1=h -L=25cm-15cm=10cm圆柱体排开水的体积V 排=S 圆柱体 h1 =20cm2 10c
20、m=200cm 3=2 10-4m3则圆柱体的重力G圆柱体F浮水 gV排1.0 103 kg / m310N / kg2 10 4 m32N由 G=mg 可得，圆柱体的质量G圆柱体2Nm圆柱体0.2kgg10N / kg圆柱体的体积V 圆柱体 =S圆柱体 h 圆柱体 =20cm2 15cm=300cm 3=3 10-4m3圆柱体的密度圆柱体0.2kg0.67 103 kg / m3m圆柱体V圆柱体3 10 4 m3故 A 错误；B当物体浸没时绳子的拉力最大，此时圆柱体受到的浮力F浮水 gV圆柱体1.0 103 kg / m310N / kg3 10 4 m33N绳子的最大拉力F拉力GF浮3N2
21、N1N故 B 正确；C杯中注有400g 的水时，总重力为G 总 =m 水 g+G 容+G 圆柱体 =0.4kg 10N/kg+5N+2N=11N则对桌面压力等于重力为11N，故可求对桌面压强为p桌F压11N2.2 103 PaS容5 10 3 m3故 C 错误；D杯中注满水后，若再将细线剪断，当物块静止时，水和木块浸入水中的总体积V=V 容-V 物+V 排=2 10-3m3-1 10-4m3+2 10-4m3=1.9 10-3m3容器内水的深度V1.9103 m30.38mh深510 3 m 2S容器液体对容器底部的压强p水 gh深度1.0 103 kg / m310N / kg0.38m38
22、00Pa故 D 错误。故选 B。12 水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 A、 B 分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，B 球有一半体积露出液面，两容器内液面相平。下列分析正确的是：（）A两小球所受浮力FAFBB两种液体的密度甲2乙C两种液体对容器底部的压强p甲p乙D两种液体对容器底部的压力F甲1 F乙2【答案】 D【解析】【分析】【详解】A A 小球在甲中悬浮，B 小球在乙中漂浮，所受浮力等于各自自身重力，即FAGA ， FBGBA、 B 两球完全相同，所以重力相等。则A、 B 两球所受浮力相同，即FA FB ，故 A 错误；B根据 F浮水
23、 gV排 可得， A 小球在甲中悬浮，则A 所受浮力为FA甲 gV排甲 gVAB 小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面，则B 所受浮力为FB乙 gV排1乙 gVB2由题意可知， A、 B 两球体积相等且所受浮力相等，即FAFBVAVB联立可得甲、乙液体密度的关系为1，故 B 错误；甲2乙C 由于两容器内液面相平，根据p液 gh 可得，两种液体对容器底部的压强分别为p甲甲 ghp乙乙gh由上可知甲、乙液体的密度的关系是甲乙所以 p甲p乙 ，故 C 错误；D由于两容器底面积相同的，根据pF可得，两种液体对容器底部的压力分别为SF甲p甲 S甲 ghSF乙p乙 S乙 ghS由上可知甲、乙液体的密度的关系
24、是1甲乙2两种液体对容器底部的压力关系为F甲1 F乙 ，故 D 正确。2故选 D。13 如图甲，将金属球和木球用细绳相连放入某种液体中时，木球露出液面的体积为它自身体积的1 ，当把细绳剪断后 ,金属球沉底，木球露出液面的体积是它自身体积的一半，这4时金属球受到池底对它的支持力为2N，如图乙，若已知金属球和木球的体积之比是1:8，则A金属球的重力为2NB绳子剪断前，木球所受的浮力为8NC金属球的密度为333 10kg/mD绳子剪断前后，两球所受的总浮力相差1N【答案】 C【解析】【详解】ABC把绳子剪断后，木球漂浮，金属球沉底，此时金属球处于平衡状态，受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力作
25、用，由力的平衡条件可得：F 支持 +F 浮金 =G 金- 由物体漂浮条件可得：G 木=F 浮木 - 绳子剪断前，金属球受到竖直向上绳子的拉力F、浮力和竖直向下的重力作用，木球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力F，由力的平衡条件可得：F+F 浮金 =G 金- ，F 浮木 =G木 +F-由可得： F=F 支持 =2N-由可得：F 浮木 -F 浮木 =2N，因绳子剪断前木球排开水的体积V 排 =（1- 1 ） V 木 = 3 V 木，44绳子剪断后木球排开水的体积V 排 =（ 1- 1 ）V 木= 1 V 木22由阿基米德原理可得绳子剪断前后木球的浮力变化量：水 g3 V 木 -水 g1
26、 V 木=2N，42解得： 水 gV 木 =8N- 则绳子剪断前，木球所受的浮力：F 浮木 =水 g（1- 1 ） V 木= 3 水 gV 木 = 3 8N=6N，444把 G=mg =Vg和 F 浮金 =水 gV 金 代入 式可得：F 支持 +水 gV 金=金 gV 金 ，整理可得：（ 金 -水） gV 金 =F 支持 =2N- 由 、金属球和木球的体积之比是1： 8 可得：3333，金 =3水 =31.0 10 10kg/mkg/m =3G 木 =F 浮木 -F=6N-2N=4N，已知 V 金： V 木=1： 8，则金属球受到的浮力F 金浮 =水 gV 金 =水 g1V 木 = 1 8N=
27、1N；88金属球的重力G 金 =F 金浮 +F=1N+2N=3N，故 C 符合题意， AB 不符合题意；D绳子剪断前，木球和金属球整体漂浮，则总浮力F 浮前 =G 木+G 金 ，绳子剪断前后，两物体所受的总浮力之差为：F 浮前 -F 浮后 =（ G 木+G 金 ）-（ G 木 +F 金浮 ） =G 金 -F 金浮 =F=2N，故 D 不符合题意14 底面积相同的甲、乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体，放入三个完全相同的正方体 A、 B、 C 后静止如图所示。则（）A三个正方体受到的浮力F浮 AF浮 BF浮 CB三个正方体底部受到的压强PAPBPCC三个容器底部受到的压力F甲F乙F丙D桌面受
28、到的压力关系为F甲F乙F丙【答案】 B【解析】【分析】【详解】A图甲中正方体为悬浮，浮力等于重力，图乙图丙中正方体为漂浮，浮力也与重力相等，又因为三个正方体完全相同，所以三个正方体所受的浮力相同，故A 错误；B因为正方体下表面受到的压力为浮力与上表面的压力之和，因为物块A 上表面的压力最大，物块 B 与物块 C 上表面压力均为零，所以物块FAFBFC ，又因为三个正方体下表面面积相同，所以三个正方体底部受到的压强为PAPB PC ，故 B 正确；C因为三个容器中所呈的液体质量相同，所以对容器的压力相同，又因为甲容器器壁会承受一部分压力，乙容器会向底部呈加更多的压力，所以三个容器底部受到的压力为F乙F丙F甲 ，故 C 错误；D因为三个容器的质量未知，所以对桌面的压力无法比较，故D 错误。故选 B。15 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 水，则溢出酒精的重力大小（）A一定小于4 牛B