中考物理浮力类问题经典压轴题及答案Word格式.docx
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D.取出密度计以后,两个烧杯对桌面的压力F/J、于Fz.
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沪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沪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人于乙中排开液体的体积,根据F^pgVtK可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即p甲<
p乙,故B错误,符合题意;
c.因p甲Vp乙,液面高度相同,则根据p=pgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲
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啊>
卩叱,则液体的体积V甲VV乙,由于pq\<
P乙,根据m=pV可知:
m甲Vm乙,所以G甲VG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。
4.如图所示,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体枳都不同的盐水,将两个完全相同的小球分别放入两杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,则()
甲乙
A.甲杯中小球受到盐水的浮力犬于乙杯中小球受到的浮力
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.小球在盐水中时,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强
D.放人小球前后,液体对烧杯底的压强变化量相等
【答案】D
A.由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A错误;
B.小球在甲杯中漂浮,则
P甲〉卩球
在乙杯中悬浮,则
P乙球
所以
P甲〉卩乙
故B错误;
C.两杯中液面相平,液体深度h相等,p甲〉p乙,由公式p=pgh可知
pq->
P乙
故C错误;
D.由A知,小球在甲、乙中受到的浮力相同,则它们排开液体的重力相同,因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体,故液体对杯子压力的增加量相同,则放人小球前后,液体对烧杯底的压强增加量相等,故D正确。
故选D。
5.如图是工人将重160N的物体匀速放卞的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3
s,工人的拉力为50N,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"
,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,已知弘:
仏=4:
3(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10N/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Fz则()
A.物体下降速度为
心3=趣=1她
t3s
因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为
vr=4物=4xlrn/s=4ni/s
故A不符合题意;
B.已知物体下降的距离为3m,因为有4段绳子,所以绳子运动距离
5=4/?
=4x3m=12m
放绳子的做的有用功
w仃用=Gh=l60NX3111=480J
放绳子的做的总功
=Fj=50Nx12m=600J
滑轮组的效率
480J
n=^—xl00%=——x100%=80%
1叫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,由尸=+(G动+G)可得,动滑轮重力
G.jj=4F—G=4x50N-160N=40N
已知〃1:
02=4:
3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
33
=—〕h=—x80%=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,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
仏1=—=—昼—=60%
-叫FM+G訥馄物+40N解得F抄沪60N;
物体的重力为160N,根据公式可得
F浮=G-尸拉物=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、本身向卞的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得
4F绳=片立物+G动
则人对绳子的拉力
F绳冷(F拉物+G动)=+(60N+40N)=25N
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=叫、g=50kgxlON/kg=500N
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向卞的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力
=G人+&
=500N十25N=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。
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1600Pa
B.金属块浸没后受到的浮力为4N
C.金属块的密度为2.5xl03kg/m3
D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa
A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强
p=pgh=l.OxlO3kg/m3xlON/kgxO.16m=16OOPa
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
C.物块浸没后,水的深度增加量
A/?
=20cm-16cm=4cm=0.04m
物块浸没在水中时物体排开水的体积
匕]=v^=SA/?
=0.01m2X0.04m=4xl0_4m3
物块的质量
gION/kg
物块的密度
心于册厂25kg"
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=〃?
水g=pzj<
V1<
^=103kg/m3xlxl0_2m2x0.16mxION/kg=16N
因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为
故错误,符合题意。
故选D。
7.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。
体积为2xW3m3的木块A漂浮在水面上,有莎的体积露出水面,如图甲。
现将一底面积为25cm2.体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有46的体枳浸入水中,如图乙。
再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。
卞列说法正确的是()
甲乙丙
A.木块A受到的重力为8N
B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa
C.合金块B的密度为3.2xlO3kg/m3
D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa
2
A.体积为2X103cm3的木块A漂浮在水面上,有§
的体积露出水面,则排开水的体积为:
3
=-X2X103cm3=1.2X103cm3=1.2X10-3ill3
5
由阿基米原理尸浮人=Q水gV排,根据漂浮的特点:
6=爲A①
故物体的重力:
Ga==1.0x10’kg/m3x1ON/kgxl.2xlO~3m=12N
故A项错误;
BC.在图乙中,由漂浮的特点:
GB+GA=F浮A②
②-①得:
6=△伶A
由阿基米德原理:
△斥冷=p;
yA=1.0x103kg/n?
x1ON/kgx(^-1)x2x10-3m3=4N
故Gp=4N,合金块B的密度为:
乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中,A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:
丙中B受到的浮力:
故两图相比,B受到的浮力减小了:
%=Gp—PM匕=4N-1.0xl03kg/m3x10N/kgx250xl0_6n?
=1.5N③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:
1.5N
=——=
S
100xl0-4m21503
故B项正确,C项错误:
D.以B为研究对彖,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:
由③得:
由力的相互性,
物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:
F'
1.5N“
"
SB25xl0"
4nr
故D项错误。
8.水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。
现将小球A分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为GkO.9N,从乙杯中溢出的液体所受重力为G/0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F甲,在乙杯中所受的浮力为F乙。
则下列说法中正确的是()
4
耋十藪
A.因为A在乙杯中排开的液体体枳较人,所以有FJF甲
B.A的重力为0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8N
C.液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
D.甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力
AB.由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,6甲>6乙,因此乙,又因为甲中A漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故A错误,B正确;
C.由图像可知甲中A漂浮,Q卩>久,乙中a沉底,Q乙<Qa,因此Q卩>0乙,由
p=pgh可知深度相同时,液体对甲杯底的压强人于液体对乙杯底的压强,故C错误:
D.甲杯对桌面的压力为
忌杯+G液甲+Ga
乙杯对桌面的压力
F乙=%+G液乙+Ga
由图可知甲液体的体积人于乙液体的体枳,同时甲的密度人于乙的密度,由
G=mg=pVg
可知
°
液甲>°
液乙
因此可得
故D错误。
9.如图所示,两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体,液体对容器底部的压强分别为P甲、P乙,现将两个体枳相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中,小球在图示位置静止,此时两液面刚好齐平,液体对容器底部压力的变化量分别为AF甲、AFz,下列关系式正确的是()
10.
P甲Ap球
P乙=P球
将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中,由图可知,甲中小球漂浮,则乙中小球悬浮,则
故由图可知
7啊<
厶乙
因为放入小球后液面相平,同时可知放入小球前液体的深度
hqi>
h乙
所以,根据p=pgh可知
Pv>
两个体枳相同的同样材质的小球,由m=pV可知小球的质量相等,由G=mg可知小球重力相等,根据漂浮和悬浮可知,浮力都等于球的重力,则将球放入后,容器底部增加的压力都等于球的重力,故增加的压力相等,即
AF乙
11.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中上浮、下潜训练过程,下列对此潜艇分析正确的是()
A.潜艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断増人
C.潜艇悬浮时所受浮力等于同体枳的海水所受的重力
D.潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
A.潜艇下潜过程中,排开海水体枳不变、海水密度不变,根据尸浮卅可知浮力不变,故A错误;
B.潜艇上浮时,未露出海面的过程中,排开海水体积不变、海水密度不变,根据
F洽=。
液gU排可知浮力不变,故B错误;
C.潜艇悬浮时完全浸没,排开海水体枳等于潜艇的体积,根据阿基米德原理町知,所受浮力等于同体积的海水所受的重力,故c正确;
D.潜艇浸没在海水中时,排开海水体积不变、海水密度不变,故浮力不会变化;
根据浮沉条件可知,潜艇要上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现,故D错误。
12.如图所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。
物体的上、卞表面积5和S,,并且
此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为现用手将物体缓慢下压一段
A.物体保持悬浮,因为AF不变
B.物体保持悬浮,但M变人
C.物体将上浮,因为变人
D.物体将下沉,因为M变小
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。
根据耳事=0液知,用手将物体缓慢卞压一段距离后,液体密度不变,排开液体的体枳不变,浮力不变;
因为浮力产生的原因:
上卞表面所受的压力差,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M变大,故B项符合题意、ACD项不符合题意;
13.如图所示,弹簧测力计卞端挂有高为12.5cm、横截面积为100cm2的柱形物块,将物块放入底面积为500cm2,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1.2xl03Pao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lcmo则下列说法中正确的是()
a
A.柱形物块所受重力人小为8N
B.停止加水时水的深度为15cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为2.7kg
D.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
A.圆柱体浸在水中的深度是2cm,横截面积是lOOcnr,受到竖直向上的浮力为
F丹水^VH=103kg>
'
m3X10N/kgX2X100X10-6m3=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泮+F拉=2N+8N=]0N
故A错误;
B.注入水的质量为加,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1ON,受到的浮力
F=G-FP=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lcm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1.2X103Pa,则原来的水深
P1.2xlO3Pa
/?
==—:
:
=0.12m=12cm
P水g103kg/m3xl0N/kg
停止加水时水的深度为
12cm+6cm=18cm
故E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=500cnrX6cm-100cnrX3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=p木V=lg/cm‘X2700cm3=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«
g/\h=103kg/m3X10N/kgx0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
AF=A/?
xS=600Pax2X100X10-4nr=12N
柱形物块变化的浮力
△F;
$=5N-2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力人于柱形物块变化的浮力,故D错误。
13・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
石头在船上,船和石头受到的浮力:
F浮=G总=G船+6石=G船+Q石V石g①,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.餉加上石头受到的浮力F石,
由于船漂浮:
你=&
船‘
石头沉入水底:
尸石=Q水gV排,
・•・F;
船+厲=+Q水g/•②,
IP石>。
水,
由①®
可得:
即:
石头在船上时,船和石头受到的浮力人,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;
14.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0.8xl03kg/m3),金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。
则卞列关于金属块的几个物理量计算正确的是()
91
A.在水中受到的浮力为2N
B.在酒精中受到的浮力比较人
C.体枳为lOcnf
D.密度为3.0xl03kg/m3
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
G=伶+F仪
浸没在水中时,可得到
即
G-p^=2N
浸没在酒精中时,可得到
G*肿排=2.2N
由上述可得到^^IxlO-4!
!
3,G=3N,那么在水中受到的浮力是
F浮==1.0xl03kg/m3xlON/kgxlxlO-4!
?
=1N
A错误;
B.由于。
酒精水,根据符=可知,在酒精中受到的浮力比较小;
B错误;
C.由上述可知
匕漏=怡=1"
0」】£
=100曲
C错误;
D.该金属块的质量是
E.
可知该金属块的密度是
=3xl03kg/m3
D正确。
15・桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。
如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则()
A.液面下降B.液面上升
C.容器底受到水的压强不变D.桌面受到的压强变小
【答案】A
AB.当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力:
当将小球取出并放入杯内水中时,小球卞沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;
由尸浮=可知,排开水的体积减小,即人烧杯中的水面降低,故A符合题意,B不符合题意:
C.烧杯中的水面降低,由P=pgh可知,人烧杯底部受到的液体的压强变小,故C不符合题意;
D.将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据P=?
知桌面受到的压强不变,故D不符合题意。
lJ
故选A。
16.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/.和压强p甲、p乙的关系是()
C.F(|i=F乙,pip<
p乙D.Fip<
F乙,pip<
p乙
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力的意义,从而得到液体密度人小关系。
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〃相等,从而得出结论。
液体压强公式p=pgh中,力表示待测点到自由液面的距离,因此hA<
B,而pA=pB,
/H
所以必>
必。
由于两容器容积相等,根据公式P=~>
两液体的质量加B,两容器
底所受的液体压力等于液体重力,所以FjFb;
A点卞面液体产生的压强人于B点卞面液体产生的压强,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
Pa.>
Pb°
故选A
17.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卞压一微小距离,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
AB.A试管:
设试管中空气的压强为p,大气压强为po,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
试管静止时
pS-p0S=G面上物体的压力和自身的重力相等和G=mg可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C错误;
D.烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面枳S相同,根据p=j可知,两只杯子底部受到液体的压强相同,故D正确。
19.甲、乙两
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