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哈尔滨中考物理——浮力类问题的综合压轴题专题复习

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 3B .小球的密度为 1. 25g/cm 3C .剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为 5ND .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433333N 310m 110k /m 10N /kg300cm 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/kgG m g ==== 小球的密度3333500g 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.甲、乙两个完全相同的烧杯,装满放在水平桌面上。

将体积相同的两个小球A 、B 分别放在甲、乙烧杯中,小球静止时如图所示,A 、B 两个小球的密度分别为A ρ和B ρ,甲、乙两杯水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,A 、B 两个小球受到的浮力分别是F A 和F B ,容器对桌面的压力分别为F 1和F 2,下列判断中正确的是( )A .A ρ>B ρ B .F 1>F 2C .F A <F BD .p 甲>p 乙【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .读图可知A 小球在甲杯中漂浮,A ρρ>水;B 小球在乙杯中沉底,则B ρρ<水,所以有A B ρρ<,故A 错误; B .A 小球受到的重力为A A A G m g Vg ρ==B 小球受到的重力为B B B G m g Vg ρ==因为A B ρρ<,所以A B G G <因为A 漂浮在水面上,以及阿基米德原理,所以有A A A F G G ==排放入A 小球后,原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力,即A A G G G G G =+=+总水排水水因为烧杯在水平桌面上,所以烧杯对桌面的压力等于烧杯、水、小球的总重力,则容器甲对桌面的压力为1A F G G G G G =++=+容水容总水同理容器乙对桌面的压力为2B F G G G =++水容放入B 小球后,原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力,即B G G G =+总水排水根据阿基米德原理,所以有B B F G =排,因为B 小球沉在容器底,所以有B B B G F G >=排所以有2B B F G G G G G G =++>++容水水排容即2F G G >+容总水综上分析得,21F F >,故B 错误;C .由图可知,A 小球在甲杯中排开水的体积小于B 小球在乙杯中排开水的体积,即A B <V V ,由F gV ρ=浮水排得,A B F F <,故C 正确;D .由图可知,甲乙两杯水面高度相等,根据p gh ρ=知,水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强,故D 错误。

故选C 。

3.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Fp 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Fp 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、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则外底面积相同,根据Fp S=知,丙、丁两种情况时,丙、丁玻璃杯对桌面的压强相等,④错误; 故选A 。

4.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( ) A .2牛 B .4牛C .6牛D .8牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为8N 6N 2N F G F =-=-=测浮根据阿基米德原理1F gV ρ=浮水可知,排开水的体积为1F V gρ=浮水若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213V V =,此时它受到水的浮力为'21336N F gV g V F ρρ==⋅==浮水水浮测力计的示数为''8N 6N 2N F G F =-=-=测浮故选A .5.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 .2NB .8NC .18ND .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14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43332=2101.010/10/F NV m g kg m N kgρ-==⨯⨯⨯浮排 而14V 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 。

6.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B .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 =ρgh 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ρ水gV 排=ρ物gVV 排=ρρ物水V =0.6V则露出水面的体积为0.4V ,即露出水面体积为物体总体积的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 。

7.将体积相同的A 、B 两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A 球漂浮,B 球沉底,若两球所受浮力的大小关系为A B F F >,则不能得到的结论是( )A .B ρρ<乙 B .A B ρρ>C .ρρ甲乙>D .A ρρ<甲【答案】B 【解析】 【详解】根据物体的沉浮条件,由图甲知,A 球小漂浮在甲液体中,则A ρρ<甲故D 不符合题意,由乙图知,B 球在乙液体中沉底,则B 乙ρρ>故A 不符合题意;已知A B F F >即甲乙A 排B 排gV gV ρρ>已知A B V V =A 球漂浮,B 球沉底,则V V <A 排B 排所以ρρ甲乙>故C 不符合题意;因A ρρ<甲,B 乙ρρ>且ρρ甲乙>由上述关系不能得出A B ρρ>故B 符合题意。

故选B 。

8.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 。

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ρ甲大于ρ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=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故B错误,符合题意;C.因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p ,故C正确,不符合题意;乙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ρ甲<ρ乙,根据m=ρV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D正确,不符合题意。

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