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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 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
4、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= 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。3 如图所示，两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物块，物块密度 物=0.6水 。下列说法正确的是（ ）A水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强B
5、甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力C漂浮的物块，受的重力与浮力平衡，且露出水面体积为物体总体积的0.4 倍D用手将物块缓慢下压至浸没，物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力【答案】 C【解析】【分析】【详解】A两容器中都是水，且水的深度相同，根据液体压强公式p= gh 可知，水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强，故A 错误；B因为甲容器中物体漂浮，所以浮力与重力相等，则物体的重力等于排开水的重力，因此两容器对水平地面的压力相等，故B 错误；C物体漂浮，所以 F 浮 =G，则水 gV 排=物 gV物V 排 =V=0.6V水则露出水面的体积为 0.4V，即露出水面体积为物体
6、总体积的0.4 倍，故 C 正确；D将物块缓慢下压至浸没的过程中，物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力，故 D 错误。故选 C。4 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
7、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。5 小红将一块橡皮泥做成船的形状，放在盛有水的烧杯中，发现它漂浮在水面上，然后她再将橡皮泥捏成团放入水中，橡皮泥沉入水底。比较前后两种情况，下列说法正确的是（）A橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等【答案】 B【解析】【分析】【详解】A物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变，所以A 错误；BC漂浮时浮力等于橡皮泥的重力，沉底时浮力小于橡皮泥的重力，所以漂浮时的浮力大于沉底时
8、的浮力，故 B 正确， C 错误；D沉底时和漂浮时受到的浮力不等，所以排开水的体积也不等，故故选 B。D 错误。6 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100cm2，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
9、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为 6N，由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N，浸没后弹簧测力计的示数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
10、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 =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。7 甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲 、p乙 ，
11、容器对水平桌面的压力分别是F甲 、 F乙 。下列判断正确的是（）A p甲p乙F甲F乙B p甲 p乙 F甲F乙C p甲p乙F甲F乙D p甲 p乙 F甲F乙【答案】 C【解析】【分析】【详解】由图可知，甲烧杯中的物体漂浮在液体中，乙烧杯中的物体悬浮在液体中，所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力，即F浮甲F浮乙G物又根据压强与浮力关系，可知F浮甲p甲底 SF浮乙p乙底 Sp乙顶 S则p甲底 Sp乙底 Sp乙顶 S即p乙顶p乙底p甲底0故 p甲p乙 ；因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积，根据公式F浮液 gV浸可知甲液体的密度大于乙液体的密度；两烧杯
12、对水平桌面的压力分别为F甲G容G物G甲液G容G物甲 g (hS容V甲浸 )F乙G容G物G乙液G容G物乙 g (hS容V乙浸 )由于F浮甲甲 gV甲浸G物F浮乙乙 gV乙浸G物则F甲G容甲 ghS容F乙G容乙 ghS容因为甲 乙 ，则F甲F乙故选 C。8 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0.02m2 ，密度为 4.5103 kg/m 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
13、上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，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10N/kg 。下列选项中正确的是A压强 p 的最小值为15000PaB拉力 T 的大小为2700NC拉力 F 的大小为 640ND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
14、M 有三段绳子承担，根据平衡条件F浮3F G轮GM ，可求得拉力T 的大小；W有W有(GM浮GM浮(3)根据F )hF=F浮=F浮可求得滑轮组的机械效W总W有 +W额 (GMG动 ) h GMG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pF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 m/st3 60s15动滑轮一共绕了3 段绳子，
15、因此绳自由端移动速度为v绳 =3v物 =31 m/s0.2m/s15拉力 F 的功率为160W，根据 PFv 得出拉力FP160W800Nv0.2m/s故 C 项错误。B已知圆柱体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1.033310 kg/m 10N/kg0.06m 600N由于圆柱体 M 全部浸没，则V=V 排 ，则GMgVGM4.5103kg/m 3F浮gV排水600N1.0103kg/m 3解得 GM2700N ；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GM ，
16、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W有100%W总W有100%W有 +W额(GMF浮 )h=F浮100%(GMG动 ) hGMF浮=100%GM F浮G动2700N600N100%2700N300N600N87.5%故滑轮组的机械效率87.5%，故 D 项错误。A因为 F浮3FG轮GM ，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GM3F
17、300N2700N3900N300N压强的最小值F1300N1.5 104Pap0.02m2S故 A 项正确。故选 A。考点：浮力，滑轮组机械效率9 在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断不正确的是（）A两个简易密度计所受浮力F 甲等于 F 乙B两杯液体的密度甲 大于 乙C两个烧杯底部所受液体的压强P 甲 小于 P 乙D取出密度计以后，两个烧杯对桌面的压力F 甲小于 F 乙【答案】 B【解析】【详解】A由图可知，密度计在两液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，F 浮=G
18、 密 ，两个密度计完全相同，则重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；即F 甲=F 乙，故 A 正确，不符合题意；B由图知，甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F 浮=gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即甲 乙 ，故 B 错误，符合题意；C因 甲 乙 ，液面高度相同，则根据p=gh可知，两个烧杯底部所受液体的压强p 甲 p乙 ，故 C 正确，不符合题意；D由图可知两液体液面相平，并且V 排甲 V 排乙 ，则液体的体积 V 甲 V 乙 ，由于 甲 乙 ，根据 m=V可知： m 甲 m 乙，所以 G 甲 G 乙 ，又因为在水平面上压力等于重力，所以F 甲F 乙 ，故
19、 D 正确，不符合题意。故选 B。10 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S1 和 S2 ，并且S1 S2 ；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
20、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；11 如图所示，弹簧测力计下端挂有高为12.5cm 、横截面积为100cm2 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38N，水对容器底部的压强为 1.2 10Pa。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8NB停止加水时水的深度为15cmC在此
21、过程中向容器中加入水的质量为2.7kgD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 圆柱体浸在水中的深度是2cm，横截面积是100cm2，受到竖直向上的浮力为F 浮=水 gV 排 =10 3kg/m3 10N/kg 2 10010-6 m3=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
22、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 3cm，圆柱体被向上拉动 3cm，此时圆柱体已经距离原本水面高1cm 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 103Pa，则原来的水深p1.2 103 Pah=水 g =103 kg / m 310N / kg =0.12m=12cm停止加水时水的深度为12cm6cm=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=500cm2 6cm-100cm 23cm=2700cm 3所以
23、增加水的质量为m=水 V=1g/cm3 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= 水 gh=10 3kg/m3 10N/kg 0.06m=600Pa 水对容器底部增加的压力 F= pS=600Pa2 100 10-4m2 =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。12 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 2/5 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
24、 Pa若在木块 A 上表面轻放一个质量为m1 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m2 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m1:m2 =5:1，则下列说法中正确的是A木块 A 的质量 mA 与 m1 之比为 1： 3B在丁图中，液体的密度为0.9 103kg/m 3C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 PaD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】
25、【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 =水 V 排 g=水 3 Vg=GA ，5甲图和乙图比较，容器底受到的压力差： F=GA，比较甲乙两图，GA水 gV排3V p=水 gS=5=300Pa， -SS同理，比较甲丙图，GA m1 g=水 gV排 p =400Pa， - SS比较甲丁图， p = GAm2 g - S得：GA水 g 3 VS= 300Pa5= 300Pa ，SGA m1 g，400PaS400Pa水 gV排S解得：mA:m1 =3:1，V 排= 4V；5此时木块 A 露出水面的部分占自身体积1 ，即木块 A 露出水面的体积与木块
26、A 的体积之比5是 1:5，故 A 错误， D 正确C - 得：m1 g=100Pa，S1100Pa S，m =g- 得：m2 gS= p -300Pa ，m1： m2=5:1，所以：20PaSm2=，g解得： p =320Pa，故 C 错误B在丙图中，由于m1 和 A 漂浮，可得：水 g 4 V=GA+m1g=水 g 3 V+m1g，55则：1m1=水V，5在丁图中，液 g 4A2水 g32V= G +mg=5V+ m g，5所以，m =43V ，V-2液水55已知 m1：m2=5： 1，所以，（水1V）：（ 液4V-水3V） =5： 1，555解得：液 =0.8水 =0.81.0 103k
27、g/m 3=0.8 103kg/m 3故 B 错误13 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 A F浮 B F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，
28、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PAPBPC ，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。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
29、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 ， 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 。15 如图所示的两个容积相同的圆筒形容器，分别装满不同的液体，已知距容器底部距离相等的 A、 B 两点处液体压强pA pB，则两容器底部所受的液体压力F 甲 、 F 乙 和压
30、强 p 甲 、p乙的关系是（）A F 甲 F 乙 ， p 甲 p 乙BF 甲 F 乙 ， p 甲 p 乙C F 甲 F 乙 ， p 甲 p 乙D F 甲 F 乙 ， p 甲 p 乙【答案】 A【解析】【分析】本题考察液体压强和压力的比较。突破点是要明确液体压强公式中h 的意义，从而得到液体密度大小关系。另外在比较容器底部受到的液体压强时，要分成上下两部分来考虑，上部分压强相等，下部分h 相等，从而得出结论。【详解】液体压强公式 pgh 中， h 表示待测点到自由液面的距离，因此hAhB ，而 pA =pB ，所以AB 。由于两容器容积相等，根据公式mmAmB ，两容器，两液体的质量V底所受的液
31、体压力等于液体重力，所以FAFB ； A 点下面液体产生的压强大于B 点下面液体产生的压强，而两容器中上部分液体产生的压强相等，所以容器底部受到的压强pApB 。故选 A16 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，铁 =7.9g/cm 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