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2020-2021中考物理 浮力类问题 培优练习(含答案)含答案

一、初中物理浮力类问题

1.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,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 p <甲乙 F F =甲乙

B .>p p 甲乙 F F <甲乙

C .p p <甲乙 F F 甲乙>

D .>p p 甲乙 F F 甲乙>

【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 F

G ==浮甲浮乙物

又根据压强与浮力关系,可知

F p S =浮甲甲底 F p S p S =-浮乙乙顶乙底

p S p S p S =-乙顶甲底乙底

0p p p =->乙顶乙底甲底

故p p <甲乙;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 gV ρ=浸浮液

可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为

()F G G G G G g hS V ρ=++=++-甲甲甲浸物甲液物容容容 ()F G G G G G g hS V ρ=++=++-乙乙乙浸物乙液物容容容

由于

F gV

G ρ==甲甲浸浮甲物 F gV G ρ==乙乙浸浮乙物

F G ghS ρ=+甲甲容容

F G ghS ρ=+乙乙容容

因为ρρ甲乙>,则

F F 甲乙>

故选C 。

2.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N ,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为 3N ,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为(ρ 水=1×310kg/3m ,g =10N/kg )( )

A .9N ,0.75×103kg/m 3

B .9N ,0.8×103kg/m 3

C .8N ,0.75×103kg/m 3

D .8N ,0.8×103kg/m 3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

设物体的体积为V ,当物体三分之一的体积浸入水中时,则有

F G F '=-浮拉

15N 3

g V G ρ⨯=-水 ①

当物体二分之一的体积浸入水中时,则有

F G F '''=-浮拉

13N 2

g V G ρ⨯=-水 ②

联立①②解得

12N gV ρ=水 ③

即物体浸没水中时,所受的浮力为

12N F =浮

则物体的体积为

3333

12N 12N

1.210m 1.010kg m 10N kg

V g ρ-=

==⨯⨯⨯水 将③代入①得

9N G =

因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力,故物体从弹簧测力计上取下放入水中,物体静止时,物体漂浮于水面。故物体所受的浮力等于重力,即

9N F G '''==浮

物体的密度为

33339N 0.7510kg m 10N kg 1.210m

m G V gV ρ-=

===⨯⨯⨯物 故选A 。

3.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,小球所受浮力分别为F 甲和F 乙,下列判断正确的是( )

A .F F =甲乙

B .ρρ甲乙>

C .p p =甲乙

D .F F <甲乙

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

AD .由图可知,小球在甲中漂浮,则F 甲=G ,在乙中下沉,则F 乙<G ,又因为两球完全相同,所以F 甲>F 乙,故AD 错误;

B .由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B 正确;

C .烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m =ρV 和G =mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压

力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据

F

p

S

可知,甲杯对水平

桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p甲>p乙,故C错误。

故选B。

4.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则()

A.乙瓶可能悬浮B.两瓶受到的浮力相等

C.甲瓶内气体的压强较大D.乙瓶内气体密度较大

【答案】D

【解析】

【详解】

AB.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;

CD.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意,D符合题意。

故选D。

5.三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,ρ甲>ρ乙>ρ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=ρgh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=ρVg+G容器

且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以甲容器对桌面的压力最大,故D正确。

故选D。

6.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/cm3,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.金属球所受浮力是 6N

B.金属球的体积是 100cm3

C.液体的密度是 0.8g/cm3

D.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

1600Pa 500Pa 100Pa p ∆=-=

由 F

p S

=

得,对桌面增加的压力为 4211100Pa 10010m 1N F p S -∆=∆=⨯⨯=

由于对桌面增加的压力

1F G ∆=排

则金属球排开液体的重力为

1N G =排

故金属球受到的浮力为

1N F G ==浮排

故A 错误; B .由甲、丙两图可得

21500Pa 500Pa 1000Pa p ∆=-=

由F

p S

=

得,对桌面增加的压力为 42221000Pa 10010m 10N F p S -∆=∆=⨯⨯=

由于对桌面增加的压力

2F G ∆=

则金属球质量为

10N 1kg 10N kg

G m g =

== 金属球的体积为

33

1000g

125cm 8g cm

m

V ρ

=

=

= 故B 错误;

C .因金属球排开液体的体积为125cm 3,由阿基米德原理浮排F gV ρ=可得

33

631N 800kg m 0.8g 12510m 10N kg

F Vg ρ-=

===⨯⨯浮液 故C 正确;

D .金属球对容器底部的压力

10N 1N 9N F G F =-=-=浮

故D 错误。 故选C 。

7.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=ρ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 。

8.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3 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v 1, 滑轮组的效率η1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为

η2,已知124

3ηη=∶∶(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F 2.则( )

A .v 1=1 m/s

B .η1=62.5%。

C .F 2 =525 N

D .F 浮=120 N

【答案】C 【解析】

【分析】 【详解】

A .物体下降速度为

3m =1m/s 3s

h v t =

= 因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为

441m/s 4m/s v v ==⨯=1物

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

443m 12m s h ==⨯=

放绳子的做的有用功

160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用

放绳子的做的总功

50N 12m 600J W Fs ==⨯=总

滑轮组的效率

1480J 100%100%80%600J

W W η=

⨯=⨯=有用总 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(1

)F G G n =

+动

可得,动滑轮重力 4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动

已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为

213380%60%44

ηη==⨯=

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

260%40N

W F h F W F h G h F η'=

==='++有用拉物拉物

总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ;物体的重力为160N ,根据公式可得

==160N-60N=100N F G F -浮拉物

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 F G =+绳拉物动

则人对绳子的拉力

1

1

60N 40N)25N 44

()(F F G =+=+=绳拉物动

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

50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人

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

500N+25N=525N F G F =+=人绳支

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 。

9.如图所示,柱形容器的底面积为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( )

A .4.0×103m

B .6.0×10-3m

C .1.0×10-2m

D .1.6×10-2m

【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 G F =+浮拉

带入数值得

F 浮=5N+3N=8N

由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出

-43N 10N /0g

m k 1ρ⨯===⨯浮排

33

液810kg /m 8F V g 当绳子断了之后,由于F 浮>G ,所以物体将上浮,部分露出水面之后F 浮变小,直至

F 浮=

G =5N 时,漂浮在水面上,此时由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出

''

33-435N 10kg /m 10N /g

5m k 10F V g ρ===⨯⨯浮排

前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积

V =排V -'V

=3×10-4m 3

所以水面下降的高度

43

342

310m = 6.010m 50010m

V H S ---⨯=⨯=⨯ 故选B 。

10.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=8cm 3,则甲、乙两种物质的密度分别为

334g =

==2g cm 2cm

m V ρ甲甲甲 334g

=

==0.5g cm 8cm

m V ρ乙乙乙 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

ρρρ甲乙水>>

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

a F gV gV ρρ浮水排水==

b b b F G m g Vg ρ乙浮===

其中ρρ乙水>,所以

a b F F 浮浮>

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。

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40cm 3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0.2N

C .图甲中物体B 对容器底部的压力为0.68N

D .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:

10.15kg 10N/kg 1.5N B F G G G m g =++==⨯=杯水----①

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:

20.066kg 10N/kg 0.1

2

66N F G G F m g '=++==⨯=浮杯水----②

由①-②得:

0.41

2

8N B G F -=浮----③

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:

332.5g/cm 40cm 100g 0.1kg B B m V ρ==⨯==

物体B 的重力:

0.1kg 10N/kg 1N B B G m g ==⨯=

由③可得,图乙中物体B 受到的浮力:

0.84N 1N 0.84N 0.11

6N 2

B F G =-=-=浮 则:

20.16N 0.32N F =⨯=浮

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 F F -=浮向上向下,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

01

16N 2

.F =浮 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:

1N 0.32N 0.68N B F G F =-=-=浮支

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,则物体B 受到细绳的拉力为:

1N 0.16N 0.841

2

N B F G F =-=-=浮拉

故D 项错误.

12.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0.02m 2,密度为34.510⨯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η,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15000Pa

B .拉力T 的大小为2700N

C .拉力F 的大小为640N

D .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 gV ρ浮液排,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M 3F F G G +=+浮轮,可求得拉力T 的大小; (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮

浮浮总有额动动

可求得滑轮组的机械效率;

(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F

p S

=可求得压强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

12m 1m/s 360s 15

s v t =

==⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子,因此绳自由端移动速度为

1

=3=3m/s 0.2m/s 15

v v ⨯

=绳物 拉力F 的功率为160W ,根据P Fv =得出拉力

160W 800N 0.2m/s

P F v =

== 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

333= 1.010kg/m 10N/kg 0.06m 600N F gV ρ=⨯⨯⨯=浮液排

由于圆柱体M 全部浸没,则V=V 排,则

33

M 33

4.510kg/m 600N 1.010kg/m M G G gV F gV ρρρρ⨯====⨯浮水排 解得M 2700N G =;

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M 3F F G G +=+浮轮,

600N 3800N 2700N 300N G =+⨯-=轮

对定滑轮做受力分析如图所示,

可知拉力T 的大小

21600N 300N 1900N T F G =+=+=轮

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

M M M M

100%100%

+()=

100%

()=100%2700N 600N

100%

2700N 300N 600N 87.5%W W W W W G F h

G F G h

G F G F G η=⨯=⨯-⨯-+-⨯-+-=

⨯--=有

有额

浮浮动浮

浮动

故滑轮组的机械效率87.5%,故D 项错误。

A .因为M 3F F G G +=+浮轮,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:

M 3300N 2700N 3900N 300N F G G F =+-=+-⨯=浮最小动

压强的最小值

412300N 1.510Pa 0.02m

F p S =

==⨯ 故A 项正确。 故选A 。

考点:浮力,滑轮组机械效率

13.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,

ρρ水冰块<,

小球悬浮在丙容器中,

ρρ=小球水,

所以

ρρ小球冰块<

故A 错误;

B .小球悬浮在丙容器中,

ρρ=小球水,

如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变

小,小球将下沉,故B 正确;

C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,

p p p ==甲乙丙,

由F

p S

=

可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:

F F F ==甲乙丙,

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 F =压浮

这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以

F G G ==浮排冰块.

所以,甲容器对于桌面的压力

F G G =+甲水杯,

乙容器对桌面的压力

F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块,

因为

G G G G G ='+='+水水排水冰块,

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.

14.如图所示,试管A 漂浮在水面上,试管B 悬浮在水中,试管A 与试管B 都封闭有一定量的空气,以下说法正确的是:( )

A .将试管A 上提一微小距离放手后试管A 不会回到原来位置

B .将试管A 下压一微小距离,放手后试管A 会回到原来位置

C .将试管B 上提一微小距离,放手后试管B 会回到原来位置

D .将试管B 下压一微小距离,放手后试管B 会回到原来位置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

AB .A 试管:设试管中空气的压强为p ,大气压强为p 0,试管中水面到容器中水面的距离为h ,试管重为G ,顶部的面积为S ,则试管受到内部空气对它向上的压力,其大小为

F pS =,大气对它向下的压力为

00F p S =

试管静止时

0F F G -=

0pS p S G -=

解得

0G

p p S

=

- 所以p 不变,由于p gh ρ=,可知h 不变,则排V 不变,试管所受浮力不变,不管上提、下压,放手后,试管还会回到原来位置,A 错B 对;

CD .B 试管:上提时,试管内空气柱的下表面受到水的压强减小,气体体积增大,即排V 增大,所受到的浮力增大,所以放手后会上浮;下压时,相反会下沉,CD 错误。 故选B 。

15.如图所示,a 、b 、c 是三个实心小球,其中a 与b 质量相等,b 与c 体积相同;放入水中后,a 球漂浮、b 球悬浮、c 球沉底,则下列判断中正确的是

A .它们的体积关系是:a b c V V V <=

B .它们的重力关系是:a b c G G G =>

C .它们的密度关系是:b a c ρρρ>>

D .它们所受的浮力关系是:a b c F F F == 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A .由题图可知,a 漂浮,b 悬浮,则

a a V V <排,

b b V V =排

因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以

a a F G =,

b b F G =

因为a 与b 质量相等,则物体的重力相等,所以浮力a b =F F ;因为浮排F gV ρ=

,所以

a b V V =排排

所以

a b V V >

由题干可知

b c V V =

所以

a b c V V V >=

故A 错误;

B .因为b 悬浮,c 沉入底部,所以

b b F G =,

c c F G <

因为b 与c 体积相同,所以根据浮排F gV ρ=

可知b c F F =,所以b c G G <;则

a b c G G G =<

故B 错误;

C .因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a 漂浮、b 悬浮、c 沉入底

a b c ρρρ<<

故C 错误;

D .由上分析可知:浮力大小关系为

a b c F F F ==

故D 正确。 故选D 。

16.体积相同的铜、铁、铝和木四个小球,放入水中静止时如图,已知这四个小球的密度关系是ρρρρρ>>>>铜铁铝水木头,则下列判断正确的是:( )

A .铝球、木球一定是实心的,铜球和铁球一定是空心的

B .四个小球所受的浮力关系是:F F F F >>=铜木头铁铝

C .四个小球的重力关系是:G G G G >>>铜铝铁木头

D .四个小球的质量关系是:m m m m >>>铜铝铁木头 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A .由图可知铜球漂浮、铁球悬浮,二者一定是空心的;铝球下沉、木块漂浮,可能实心、也可能是空心,故A 错误;

B .由F gV ρ=浮液排,而且V V V V <<=排铜排木排铁排铝得,受到的浮力

F F F F <<=铜木铁铝

故B 错误;

C .由题意可知铜球、木球漂浮,铁球悬浮,铝球沉底,根据物体的浮沉条件知

F G F G F G F G ===<铜铜木木铁铁铝铝、、、

所以

G G G G <<<铜木铁铝

故C 正确; D .由G =mg 可知,

m m m m <<<铜木铁铝

故D 错误。

17.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,ρ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 G G =+浮总烧杯球;

拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以

F G =浮杯杯,

故烧杯的浮力减小,由=浮水排F gV ρ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 G G =+浮总烧杯球球;拿出小球,烧杯漂浮在水面上,所以F G =浮杯杯,故烧杯的浮力减小,烧杯排开水的重力减小,烧杯排开水的体积减小,烧杯将上浮小一些,烧杯下表面受到水的压强变小,故B 正确,不符合题意;

C .铁球拿出前的总浮力

F G G =+总烧杯球;

铁球拿出后的总浮力

F F F '=+浮总浮杯浮球,

杯子漂浮在水面上,

F G =浮杯杯,

2020-2021中考物理浮力类问题(大题培优)含详细答案

一、初中物理浮力类问题 1.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。 2.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是() A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小 C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小 【答案】D

2020-2021备战中考物理浮力类问题(大题培优易错试卷)附详细答案

一、初中物理浮力类问题 1.如图甲,圆柱形薄壁玻璃杯A 、实心物体B 在柱形容器的水中处于静止状态,此时细线拉直(细线不可伸长且质量体积忽路不计),已知A 的底面积为50cm 2,重力为3N ,物体B 的体积为50cm 3,柱形容器的底面积为100cm 2;在打开容器底部水龙头放水的过程中,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙;t 1时刻,物体B 刚好接触容器底且与容器底无挤压,则下列说法错误的是( ) A .未放水前,A 物体所受的浮力为4N B .物体的密度为3×103kg/m 3 C .从t 1时刻到t 2时刻容器对桌面的压强变化了50Pa D .若t 1时刻停止放水,将物体A 竖直向上提1cm ,那么容器对桌面的压强减少50Pa 【答案】C 【解析】 【分析】 (1)根据浮力等于物体重力与绳的拉力之和可求出玻璃杯A 所受浮力; (2)由图乙可知当物体B 被提起时绳子的拉力,根据物体B 受力平衡求出金属块B 的重力,根据G mg gV ρ==即可求出物体B 的密度; (3)由图乙可知浮力的变化,根据阿基米德原理即可求出玻璃杯A 排开水减少的体积,然后根据玻璃杯A 的底面积求出水降低的高度,利用p gh ρ=即可求出减小的压强; (4)将物体A 竖直向上提升后根据玻璃杯A 的底面积求出水面下降高度,利用p gh ρ=即可求出减少的压强. 【详解】 A .对玻璃杯A 进行受力分析,则有 A A 3N 1N 4N F G F =+=+=浮拉, 故A 正确,不符合题意; B .对物体B 进行受力分析,则有 33-63B B B 1.010kg/m 10N/kg 5010m 1N 1.5N G F F gV F ρ=+=+=????+=浮拉水拉, 根据G mg gV ρ==可知,物体B 的密度: 33B B -63 B 1.5N 310kg/m 10N/kg 5010m G gV ρ= ==???,

2020-2021中考物理浮力类问题(大题培优 易错 难题)附答案解析

一、初中物理浮力类问题 1.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是() A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲p乙>p丙。 C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲p乙>p丙,B 符合题意; C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意; D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,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,根据F gV ρ=浮液排可知,排开水的体积也会发生变化,故选B 。 3.有一个实心物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为20N ;当把物体 14 体积浸入水中时,测力计的示数为18N 。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( ) A .2N B .8N C .18N D .20N 【答案】B 【解析】 【分析】 本题考查浮力的计算。 【详解】 由题意知,G 物=20N ,F 示=18N 。由称重法,可知当物体 1 4 体积浸入水中时,受到的浮力 F 浮=G 物-F 示=20N -18N=2N 根据阿基米德原理F 浮=ρgV 排得,此时物体排开水的体积 4333 2= 2101.010/10/F N V m g kg m N kg ρ-==???浮排 而 1 4 V 物=V 排,所以 V 物=4V 排=8×10-4m 3 当物体浸没时,浮力 F 浮1=ρgV 排1=ρgV 物=1.0×103kg/m 3×10N/kg×8×10-4m 3=8N 物体浸没时,浮力小于物体的重力,所以静止时,物体下沉到水底,那么浮力为8N ,故B 正确,ACD 都不正确。 故选B 。 4.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ρ 物=0.6ρ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

2020-2021备战中考物理《浮力类问题的综合》专项训练含答案

一、初中物理浮力类问题 1.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N 和2.5N 。若盐水的密度为3 3 1.210kg /m ⨯,则下列结论正确的是( ) A .物体A 的密度为333.210kg /m ⨯ B .实验乙中,物体A 受到的拉力为1.0N C .实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2N D .实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N ,则 F 丙浮= G −F 丙拉=4.0N -2.8N=1.2N 由F 浮=ρ液g V 排,且物体A 全部浸没,所以 43 331.2N = 1.010m 1.210kg /m 10N/kg F V V g ρ-===⨯⨯⨯丙浮物排盐水 物体A 质量 4.0N 0.4kg 10N/kg G m g = == 物体A 的密度 33430.4kg = 4.010kg /m 1.010m m V ρ-= =⨯⨯物 故A 错误; B .物体A 在水中受到的浮力 33431.010kg /m 10N/kg 1.010m =1.0N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯乙浮水排 在乙中物体A 受到的拉力 4.0N 1.0N=3.0N F G F =-=-乙浮乙拉 故B 错误; C .在实验丙中弹簧测力计的示数2.8N ,在实验乙中弹簧测力计的示数3.0N 。所以实验丙

中弹簧测力计的示数比乙中小 3.0N−2.8N=0.2N 故C正确; D.由甲、丙 F丙浮=G−F丙拉=4.0N-2.8N=1.2N 根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力 F支=G−F丙浮−F丁拉=4.0N−1.2N−2.5N=0.3N 同时容器底部也受到盐水对它的压力,所以压力大于0.3N,故D错误。 故选C。 2.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),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() ①甲、乙两种情况时,甲玻璃杯底受到雪碧的压强大 ②丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大 ③丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大 ④丙、丁两种情况时,丙玻璃杯对桌面的压强大 A.只有②③正确B.只有②④正确 C.只有①②正确D.只有③④正确 【答案】A 【解析】 【详解】 ①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、 乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则内底面积相同,由 F p S =可知甲玻璃杯底受到雪碧的压 强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强,①错误;②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,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,②正确;③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 相同,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯底受到的压力大,根据 F p S =知,丁玻璃杯中桃 汁对玻璃杯底的压强大,③正确;④容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重

2020-2021中考物理培优(含解析)之浮力类问题附详细答案

一、初中物理浮力类问题 1.如图所示,将重为 5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测 力计示数为 2N 。下列说法正确的是( ) A .小球的体积为 400cm 3 B .小球的密度为 1. 25g/cm 3 C .剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为 5N D .缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到 1N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .由题知,小球受到的浮力 5N 2N 3N F G F =-=-=示浮 由F gV ρ=浮液排得,小球排开液体的体积 43333 3N 310m 110k /m 10N /kg 300cm F V g g ρ-= ==⨯=⨯⨯浮排水 小球的体积 332300cm 600cm V =⨯= 故A 错误; B .由G mg =得,小球的质量是 5N 0.5kg 500g 10N/kg G m g = === 小球的密度 333 3 500g 0.83/cm 0.8310kg/m 600cm m V ρ=≈=⨯= 故B 错误; C .由于小球的密度小于水的密度,所以当剪断悬吊小球的细线后,小球最终漂浮,此时小球受到的浮力等于重力等于5N ,故C 正确; D .缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力 3343'110kg/m 10N/kg 610m 6N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮液排

由于此时受到的浮力大于小球的重力,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N ,故D 错误。 故选C 。 2.如图,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是( ) A .浮力不变,压强不变 B .浮力变小,压强变小 C .浮力变大,压强变大 D .浮力变大,压强变小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据浮排F gV ρ=可知,气泡的体积在变大,那么气泡受到的浮力也在变大;气泡的体积 变大,气体质量不变,那么气泡里面气体的压强在变小。 故选D 。 3.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

2020-2021济南中考物理培优 易错 难题(含解析)之浮力类问题

一、初中物理浮力类问题 1.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N 的液体,乙杯溢出0.8N 的液体。则( ) A .小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力 B .小球重0.9N ,在乙杯中受到的浮力小于0.8N C .液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强 D .甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A .小球在甲杯中处于漂浮状态,则可知G F =浮甲,而小球在乙杯中沉底,可知 G F >浮乙,可得到F F >浮甲浮乙,即小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,A 项不合题意; B .由于甲杯溢出0.9N 的液体,根据阿基米德原理可知,小球在甲杯中受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力,即0.9N F =浮甲,而由上述可知 0.9N G F ==浮甲 小球重0.9N ;而在乙杯中受到的浮力是0.8N ;B 项不合题意; C .根据物体的浮沉条件可知,小球在甲杯中漂浮,那么ρρ<球甲液,小球在乙杯中沉底,那么ρρ>球乙液,可知ρρ>甲液乙液,根据p gh ρ=可知,两个溢水杯完全相同,则高度 h 也相同,可知p p >甲液乙液,即液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强;C 项不合 题意; D .由上述可知ρρ>甲液乙液,而从图中可知,甲剩余液体的体积大于乙剩余液体的体积,所以甲剩余液体重力大于乙剩余液体重力,而容器的重力相同,球的重力也相同,那么对桌面的压力甲大于乙,对桌面的压强甲大于乙;选项D 符合题意。 故选D 。 2.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

2020-2021中考物理备考之浮力类问题压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含详细答案(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 4 ,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 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2N B.绳子剪断前,木球所受的浮力为8N C.金属球的密度为3×103kg/m3 D.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--------① 由物体漂浮条件可得:G木=F浮木----------------② 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------③, F浮木′=G木+F------④ 由①③可得:F=F支持=2N-------⑤ 由②④⑤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 4 )V木= 3 4 V木, 绳子剪断后木球排开水的体积 V排=(1-1 2 )V木= 1 2 V木 由阿基米德原理可得绳子剪断前后木球的浮力变化量: ρ水g×3 4 V木 -ρ水g× 1 2 V木=2N,

解得:ρ水gV木=8N---------------⑥ 则绳子剪断前,木球所受的浮力: F浮木′=ρ水g(1-1 4 )V木= 3 4 ρ水gV木= 3 4 ×8N=6N, 把G=mg=ρVg和F浮金=ρ水gV金代入①式可得: F支持+ρ水gV金=ρ金gV金, 整理可得: (ρ金-ρ水)gV金=F支持=2N-------⑦ 由⑥⑦、金属球和木球的体积之比是1:8可得: ρ金=3ρ水=3×1.0×103kg/m3=3×103kg/m3, G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=ρ水gV金=ρ水g×1 8 V木= 1 8 ×8N=1N; 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. 2.如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,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() A.4.0×103m B.6.0×10-3m C.1.0×10-2m D.1.6×10-2m 【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

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