《2020-2021物理二模试题分类汇编——浮力类问题综合含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021物理二模试题分类汇编——浮力类问题综合含答案.docx（33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，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，这时4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8N33C金属球的密度为 3 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用，由力的平衡条件可得：F 支持 +F 浮金 =G 金-
2、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，4 4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 V 木=2N，42解得： gV木=8N-水则绳子剪断前
3、，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=1N；88金属球的重力G 金 =F 金浮 +F=1N+2N=3N，故
4、 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2 如图所示为我国首艘国产航母山东舰，航母在行驶过程中不发生变化的是()A质量B重力方向C浮力大小D排开水的体积【答案】 B【解析】【详解】航母在行驶过程中，上面的舰载机飞离或者降落航母时，航母的整体质量都会发生变化，但重力的方向不变，总是竖直向下，由于航母是漂浮，所受的浮力大小等于其重力，重力在变化，那么浮力也会变化，
5、根据F浮液 gV排 可知，排开水的体积也会发生变化，故选B。3 三个相同容器里盛有密度不同的三种液体，将同一个小球先后放入三个容器中，静止时位置如图所示，容器中的液面到容器底的距离都相等。下列说法正确的是（）A在甲液体中小球所受的重力小于浮力B小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C甲乙丙三种液体对容器底的压强相同D甲容器对桌面的压力最大【答案】 D【解析】【分析】【详解】A小球在甲液体中处于漂浮状态，则所受的重力等于浮力，故A 错误；B小球在丙液体中是下沉的，则所受的浮力小于其所受的重力，而在乙液体中，小球处于悬浮状态，则此时小球所受的浮力等于其所受的重力，即在小球在丙液体中所受浮
6、力小于在乙液体中所受浮力，故 B 错误；C由小球在三种液体中的浮沉状态知，甲 乙 丙 ，而小球放入液体中后，三个容器中的液面相平，即液体到容器底的深度相同，根据p=gh得， p 甲 p 乙 p 丙 ，故 C 错误；D由图可知，在甲容器中，小球部分浸入液体中，则排开的液体体积小于小球的体积，而乙、丙中，小球浸没在液体中，则排开液体的体积等于小球的体积，但小球放入液体后，液面相平，所以三个容器中所装的液体的体积的大小关系为 V 甲V 乙=V 丙，而容器对桌面的压力F=G 液+G 容器 =m 液 g+G 容器 =Vg+G 容器且 甲乙丙，所以甲容器对桌面的压力最大，故故选 D。D 正确。4 如图是工
7、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h3mv=1m/st3s因为有 4
8、 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=4： 3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为1231380%60%44物体完全浸
9、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W2W有用F拉物 hF拉物60%F拉物 h G动hF拉物 40N总解得 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11F绳( F拉物G动 )(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
10、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。5 水平桌面上，甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中，待物块静止时，两烧杯中液面恰好相平，如图所示。则（）A甲烧杯中物块受到浮力较小B甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等C向甲烧杯中缓慢加盐，物块受到的浮力一直增大D向乙烧杯中缓慢加水，物块受到的浮力一直减小【答案】 A【解析】【分析】【详解】A物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮，
11、物体受到的浮力等于物体重；因此甲杯中物块受到浮力较小，故A 正确；B物体在甲中下沉甲物在乙中漂浮乙物则乙甲两杯中液面恰好相平，由 p=gh可知，乙杯底部受到液体的压强较大，故 B 错误；C若向甲杯中缓慢加盐，则甲的密度增大，当甲的密度等于物块的密度时，物块悬浮，此时浮力等于其重力，当甲的密度.大于物块的密度时，物块漂浮，此时浮力等于其重力，因此向甲杯中缓慢加盐，物块受到的浮力不是一直增大，故C 错误；D在乙杯中漂浮时，物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水，盐水的密度不断减小，物体排开水的体积不断增多，当盐水密度等于物体密度时，物体悬浮，物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度
12、时，物体下沉，物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后，盐水密度继续减小，物体排开盐水的重力继续减小，物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小，故D 错误。故选 A。6 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
13、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。7 如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，静止放在水平桌面上，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
14、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；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pF 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，
15、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 如图，一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N200cm2，装有20cm的，容器的底面积是水现将高为 10cm、底面积为 80cm2 的圆柱物体 A 轻轻放入水中(假设物体 A 在液体中始终保持竖直 )，待静止后A 漂浮在水中，此时物体A 有 9cm 浸在水面下；再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶)，直到 A 刚好浸没
16、已知：水的密度为1g/cm 3 ，油的密度为0.8g/cm 3.则下列说法错误的是A物体 A 漂浮在水面时，容器底对水平面的压强为2660PaB从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，物体A 克服自身重力做功0.1152JC当 A 刚好浸没静止时，浸入水中的体积为400cm3D从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，液体对容器底部的压强变化量为240Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A容器内水的体积：V 水 =Sh 水 =200cm23 20cm=4000cm，容器内水的质量：m 水=水 V 水 =1g/cm33 4000cm=4000g=4kg，容器水的重力：G 水=m 水 g=4
17、kg10N/kg=40N，物体 A 排开水的体积：V排 =S浸 =80cm23-4 3，Ah 9cm=720cm=7.210m物体 A 受到的浮力：33-43F 浮 =水 gV 排 =110kg/m 10N/kg 7.2 m10=7.2N，因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，物体A 的重力：GA =F 浮 =7.2N，容器底对水平面的压力：F=G 容 +G 水 +GA=6N+40N+7.2N=53.2N ，容器底对水平面的压强：F53.2N2 =2660Pa，p=200 10-4mS故 A 正确，不符合题意；BC向容器中加油直到A 刚好浸没时，排开水和排开油的体积之和：23-43V
18、排总 =VA=SAhA=80cm 10cm=800cm=810m，设此时物体 A 排开水的体积为V 排，因物体 A 受到的总浮力和自身的重力相等，所以，水 gV排 +油 g（V 排总 -V 排 ）=GA，3333-43排 ） =7.2N，1 10kg/m排 +0.8 10 10N/kg（8 10m -V 10N/kg Vkg/m-433，V排 =410m =400cm此时物体 A 浸入水中的深度：V排400cm3=5cm，h 浸 = =80cm2SA物体 A 排开水体积减少的量：333V 排 =V 排 -V 排 =720cm，-400cm =320cm则物体 A 排开水体积减少导致水面下降的高
19、度：V排320cm 3=1.6cm，h 下 =2S200cm两种情况下液面的变化如图所示所以，物体A 上升的高度：h 上=h 浸 -h 浸-h 下 =9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m ，从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，物体A 克服自身重力做功：W=GAh 上 =7.2N0.024m=0.1728J，故 B 错误，符合题意， C 正确，不符合题意；D从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，加油的体积：V 油=（ S-SA）（ hA-h 浸 ）=（ 200cm2-80cm 2）（ 10cm-5cm ） =600cm3，加油的质量：m 油 =油 V 油 =0.8g/c
20、m33， 600cm=480g=0.48kg则液体对容器底部的压力的增加量：F=G 油 =m 油 g=0.48kg 10N/kg=4.8N，液体对容器底部的压强变化量：p= F4.8N=240Pa，S200 10故 D 正确，不符合题意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【
21、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 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
22、 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 D 正确，不符合题意。故选 B。10 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1D两种液体对容器底部的压力F甲2 F乙【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
23、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 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FB1乙 gVB乙 gV排2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；甲乙2C 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
24、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。11 如图甲所示，圆柱形容器装有适量的液体，将密度为2.5g/cm 3，体积为 40cm3 物体 B放入液体中时，通过磅秤测得其总质量为150g 用一细绳提起物体B，使物体B 的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时，磅砰示数为66g，如图乙所示（g 取10N/kg ）下列判断正确的是A两次台秤示数的变化等于物体B 两次所受浮力的变化B图乙中物体B 下表面受到的液体压力为0.2NC图甲中物体B 对容器底部的压力为0.68
25、ND物体 B 受到细绳的拉力为0.8N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A第一次物体沉底，通过磅秤测得总质量150g，则容器对磅秤的压力：FG杯G水GBm1 g0.15kg 10N/kg1.5N -第二次用一细绳提起物体B，使物体B 的体积刚好有一半露出液面，此时磅秤示数为66g，则此时容器对磅秤的压力：F G杯G水1F浮m2 g0.066kg10N/kg0.66N -2由 -得 :GB1F浮0.84N -2并不是物体 B 两次所受浮力的变化，故A 项错误；B物体 B 的质量：mBBV2.5g/cm340cm3100g0.1kg物体 B 的重力：GBmB g0.1kg 10N/kg 1N由可
26、得，图乙中物体B 受到的浮力：1F浮GB0.84N1N0.84N0.16N2则：F浮20.16N0.32N即图甲中物体B 受到的浮力为0.32N；根据浮力产生的原因可知：F向上F向下F浮 ，当 B 一半浸入液体中时，B 下表面受到的液体压力等于浮力1F浮0.16N2故 B 项错误；C在甲图中物体全部浸没，物体B 受重力、浮力、和支持力，物体受到的支持力为：F支GBF浮 1N 0.32N 0.68N因为容器底对物体B 的支持力和物体B 对容器底的压力是一对相互作用力，大小相等，所以图甲中物体 B 对容器底部的压力为0.68N ，故 C 项正确；D在乙图中物体一半浸没，物体B 受重力、浮力、和拉力
27、，则物体B 受到细绳的拉力为：F拉GB1F浮 1N 0.16N 0.84N2故 D 项错误12 如图所示，甲容器内只有水，乙容器内有冰块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，三个相同的容器内水面高度相同则下列说法正确的是A冰块的密度大于球的密度B若向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力变小C水对三个容器底的压力不同D三个容器中，甲容器对水平桌面的压力最小【答案】 B【解析】【分析】【详解】A冰块漂浮在乙容器中，冰块水 ，小球悬浮在丙容器中，小球水 ，所以冰块小球故 A 错误；B小球悬浮在丙容器中，小球水 ，如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，由F浮gV排 可知，物块受到的浮力变小，小球将下沉，
28、故 B 正确；C由题意可知，水的密度 与深度 h 都相同，由液体压强公式：pgh 可 知，p甲p乙p丙 ，由 pFFpS ，由于压强与容器底面积都相同，则水对容可知，水对容器底的压力：S器底的压力：F甲F乙F丙 ，故 C 错误；D在乙容器中，根据作用力和反作用力，容器（包括水和玻璃杯）施加给冰块一个竖直向上的浮力即F浮 ，冰块会反过来施加给容器（包括水和玻璃杯）一个竖直向下的压力即F压 ，而F压F浮这个压力会通过容器传导给桌面冰块因为漂浮，所以F浮G冰块G排 所以，甲容器对于桌面的压力F甲G水G杯 ，乙容器对桌面的压力F乙G 水 G排 G杯 G 水 G冰块 G杯 ，因为G水G 水G排G 水G冰
29、块 ，因此，甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力；同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力，故D 错误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 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 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A 仍强增加了 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
30、 =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】【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， p=GA=水 gV排水 g 3 VS=5 =300Pa， - SS同理，比较甲丙图， p = GAm1 g =
31、水 gV排 =400Pa， - SS比较甲丁图， p = GAm2 g - S得：GA水 g 3 VS= 300Pa5= 300Pa ，GA，Sm1 g400Pa400Pa水 gV排SS解得：mA:m1 =3:1，V 排= 4 V；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 A 的体积之比5是 1:5，故 A 错误， D 正确C - 得：m1 gS=100Pa，100PaSm1=，- 得：m2 gSg= 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 4A1水 g 31g，V=G +m g=V+m55则：1m1=水V，5在丁图中，液 g4A2水 g325V= G +mg=5V+ m g，所以，m2=43V ，V-液5水5已知 m1：m2=5： 1，所以，（水1液4水3V） =5： 1，5V）：（ 5V-5解得：液 =0.8水 =0.81.0 103kg/m 3=0.8 103kg/m 3故 B 错误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