《2020-2021物理浮力类问题的专项培优易错试卷练习题及答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021物理浮力类问题的专项培优易错试卷练习题及答案解析.docx（40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 将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中（密度为0.8103 kg / m 3 ），金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（ ）A在水中受到的浮力为2NB在酒精中受到的浮力比较大C体积为 10cm3D密度为 3.0103 kg / m 3【答案】 D【解析】【详解】A 金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用，这个关系是GF浮F拉浸没在水中时，可得到GF浮F拉即G -水 gV排2N浸没在酒精中时，可得到GF浮F拉即G -酒 gV排2.2N由上述可得到排-43，G3N，那么在水中受到的浮力是Vm1 10F浮水
2、gV排1.0103kg/m3 10N/kg 1 10-4 m31NA 错误；B由于 酒精水 ，根据 F浮gV排 可知，在酒精中受到的浮力比较小；B 错误；C由上述可知V金属V排1 10-4m 3100cm3C 错误；D该金属块的质量是G3Nm金属0.3kgg10N/kg可知该金属块的密度是m金属0.3kg3 103kg/m 3金属V金属1 10-4 m3D 正确。故选 D。2 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
3、；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
4、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 N kg金属球的体积为V m 1000g 125cm 3 8g cm3故 B 错误；C因金属球排开液体的体积为125cm3，由阿基米德原理F浮gV排 可得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。3 甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示，分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和 b，放在足够多的水中静止后则（）A a 漂浮， a 受到的浮力大于b 受到
5、的浮力B a 沉底， a 受到的浮力大于b 受到的浮力C b 漂浮， b 受到的浮力大于a 受到的浮力D b 沉底， b 受到的浮力大于a 受到的浮力【答案】 B【解析】【分析】【详解】AD由图象可知，当 m 甲 m 乙 4g 时， V 甲2cm 3， V 乙 8cm3，则甲、乙两种物质的密度分别为甲 = m甲 = 4g 3 =2g cm3 V甲 2cm乙 = m乙 =4g3=0.5g cm 3V乙8cm用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和 b，放在水中静止后水乙甲所以 a 沉底， b 漂浮，故 AD 不符合题意；BC设 a、b 物体的体积为V，两物体所受浮力分别为F浮 a水 gV排
6、 水 gVF浮 b Gb mb g 乙Vg其中水 乙 ，所以F浮 a F浮 b故 B 符合题意， C 不符合题意。故选 B。【点睛】由图象读出任意一组质量和体积值，根据密度公式求出甲、乙的密度；分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和 b，放在水中静止后，比较物体密度与水的密度判断出两物体在水中的状态，物体沉底时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据重力公式和密度公式表示出受到的浮力，然后比较判断两物体受到浮力之间的关系。4 某检验人员在盛放密度分别为 甲 、 乙、 丙 的硫酸铜溶液试管中，分别滴入一滴体积相同的同一
7、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乙 相同；当物体密度大于液体密
8、度时，物体下沉，故感染者血液的密度大于丙 ；故硫酸铜溶液中 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，当血液滴下沉时，硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度，可知甲 乙 丙由图知液面相平，由公式p=gh可得p 甲 p 乙 p 丙故 D 错误。故选 B。5 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（
9、）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
10、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。6 如图是利用滑
11、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 4.5 103 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/k
12、g 。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 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(GMF浮 )hGMF浮可求得滑轮组的机械效(3) 根据W有 +W额=F浮=G动W总(GMG动 ) h GM F浮率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力
13、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，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
14、积 V=0.06m 3，则圆柱体M 全部浸没时浮力F浮 =液 gV排1.0 103kg/m 310N/kg0.06m3600N由于圆柱体M 全部浸没，则V=V 排 ，则GMF浮gVgV排GM水600N4.5103kg/m 333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 ，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%
15、(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GM3F300N2700N3900N300N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7 如图，一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N，容器的底面积是200cm2，装有 20cm 的水现将高为10cm、底面积为80cm
16、2 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
17、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=4kg10N/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
18、=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 排总 =VA=SAhA=80cm 10cm=800cm=8 10m，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， gV排+ g（V排总-V排）=GA，水油3333-4 3排 ） =7.2N，1 10kg/m排 +0.8 10 10N/kg（8 10m -V 10N/kg Vkg/m-4 33，V排 =410m =400cm此时物体 A 浸入水中的深度：V排=
19、400cm3=5cm，h 浸 =SA80cm2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度：h 下 =V排320cm 3=1.6cm，S200cm 2两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
20、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/cm33， 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8 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
21、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
22、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 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 错误。故选 C。9 小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时，在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱形玻璃杯，其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁（如图甲、乙），姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中（假设两个柑橘完全相同），
23、静止时如图丙、丁所示，小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论，其中正确的是（ ）甲、乙两种情况时，甲玻璃杯底受到雪碧的压强大丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大丙、丁两种情况时，丙玻璃杯对桌面的压强大A只有正确B只有正确C只有正确【答案】 AD只有正确【解析】【详解】甲、乙两种情况时，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力相同，甲、F乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则内底面积相同，由p可知甲玻璃杯底受到雪碧的压S强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强，错误；丙中柑橘沉底，浮力小于重力，丁中柑橘漂浮，浮力等于重力，两个柑橘完全相同
24、，则重力相等，所以丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，正确；丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，根据相互作用可知，柑橘对丁容器底部的压力大，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力F相同，所以丙、丁两种情况时，丁玻璃杯底受到的压力大，根据p知，丁玻璃杯中桃S汁对玻璃杯底的压强大，正确；容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重力之和，两个柑橘完全相同，则重力相等，甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则重力相同，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，所以丙、丁玻璃杯对桌面的压力相等，甲、乙两F个圆柱形玻璃杯完全相同，则外底面积相同，根据p知，丙、丁两种情况时，丙、丁S玻璃杯对桌面的压强相等，
25、错误；故选 A。10 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
26、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，GA=水 gV排水 g 3 V p=S=5=300Pa， - SS同理，比较甲丙图， p = GAm1 g =水 gV排=400Pa， - SS比较甲丁图， p = GAm2 g -S得：GA水 g3VS= 300
27、PaS5= 300Pa ，GA，m1 g400Pa400PaS水 gV排S解得：m :m =3:1，A1V 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A 的体积之比5是 1:5，故 A 错误， D 正确C - 得：m1 g=100Pa，S100PaSm1=，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：11水V，m =5在丁图中，液 g 4水 g3V= GA +
28、m2g=V+ m2g，55所以，2液4水3V ，m =5V-5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 103kg/m 3=0.8 103kg/m 3故 B 错误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 8N，水对容器底部的压强为31.2 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
29、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
30、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 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p1.2103 Pah=水 g =103 kg / m 3 10N / 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/kg0.06m=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 小李把同一个物体依次放人装有不同