中考物理浮力类问题-经典压轴题附答案

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一、初中物理浮力类问题

1.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,

水冰块<,

小球悬浮在丙容器中,

小球水,

所以

小球冰块<

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,由浮排FgV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:pgh可 知,

ppp甲乙丙,

由FpS可知,水对容器底的压力:FpS,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:

FFF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

FF压浮

这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以

FGG浮排冰块.

所以,甲容器对于桌面的压力

FGG甲水杯,

乙容器对桌面的压力

FGGGGGG乙水排杯水杯冰块,

因为

GGGGG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.

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FgV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,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,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( )

A.甲杯中小球受到盐水的浮力大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

【解析】

【分析】

【详解】

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

ρ甲>ρ球

在乙杯中悬浮,则

ρ乙=ρ球

所以

ρ甲>ρ乙

故B错误;

C.两杯中液面相平,液体深度h相等,ρ甲>ρ乙,由公式p=ρgh可知

p甲>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。

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.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1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )

A.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N

B.物体A的密度为3.2×103kg/m3

C.实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N

D.实验乙中,物体A受到的拉力为10N

【答案】C 【解析】

【详解】

B.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,

由F浮=G﹣F拉可得,F浮=ρ盐水g V排,物体A全部浸没,所以V排等于V物,则:

ρ盐水gV排=G﹣F拉,

V排=V物=GFg拉盐水 ,

将ρ盐水=1.2×103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:

V排=V物=1×10﹣4m3,

物体A的质量:

m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,

物体A的密度

ρ=mV物=430.4kg110m=4×103kg/m3

故B错误;

D.物体A在水中受到的浮力:

F浮水=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,

在乙中物体A受到的拉力:

F=G﹣F浮水=4N﹣1N=3N

故D错误;

A.在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙中物体A受到的拉力:F=3N,

弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N=0.2N,故A错误;

C.由甲、丙中可知:

F浮盐水=G﹣F丙拉=4N﹣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浮﹣F丁拉=4N﹣1.2N﹣2.5N=0.3N,

容器底部也受到盐水对它的压力,故压力等于0.3N,故C正确。

6.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,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ρ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ρ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 ρ乙相同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液中ρ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 ρ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

ρ甲>ρ乙>ρ丙

由图知液面相平,由公式p=ρgh可得

p甲>p乙>p丙

故D错误。

故选B。

7.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2.5×103kg/m3

D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa

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

故正确,不符合题意;

C.物块浸没后,水的深度增加量

20cm-16cm=4cm=0.04mh

物块浸没在水中时物体排开水的体积

2430.01m0.04m=410mVVSh排物

物块的质量

10N=1kg10N/kgGmg

物块的密度

33 43 1kg2.510kg/m410mmV物物

故正确,不符合题意;

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