中考物理 浮力类问题 培优易错试卷练习(含答案)及详细答案

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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330.810kg/m),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2N

B.在酒精中受到的浮力比较大

C.体积为310cm

D.密度为333.010kg/m

【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

GFF浮拉

浸没在水中时,可得到

GFF浮拉

-2NGgV水排

浸没在酒精中时,可得到

''GFF浮拉

-2.2NGgV酒排

由上述可得到-43110mV排,3NG,那么在水中受到的浮力是

33-431.010kg/m10N/kg110m1NFgV浮水排

A错误;

B.由于酒精水,根据浮排FgV可知,在酒精中受到的浮力比较小;

B错误; C.由上述可知

-433110m100cmVV金属排

C错误;

D.该金属块的质量是

3N0.3kg10N/kgGmg金属

可知该金属块的密度是

33-430.3kg310kg/m110mmV金属金属金属

D正确。

故选D。

2.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甲和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.FF甲乙 B.甲乙> C.pp甲乙 D.FF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FpS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。

3.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。则( )

A.甲烧杯中物块受到浮力较小

B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等

C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大

D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A.物体在甲中下沉,受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;因此甲杯中物块受到浮力较小,故A正确;

B.物体在甲中下沉

甲物

在乙中漂浮

乙物

乙甲

两杯中液面恰好相平,由p=ρgh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B错误;

C.若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度.大于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故C错误;

D.在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。当盐水密度小于物体密度时,物体下沉,物体受到的浮力小于物体重。物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。故物体受到的浮力先不变后减小,故D错误。

故选A。

4.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。

5.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是( )

A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响

B.溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等

C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大

D.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103kg/m3

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A错误;

B.根据称重法可知:左边的弹簧秤示数

F=G−F浮

则弹簧秤变化量

F=F浮

右边的弹簧秤示数

F′=G桶+G排

则弹簧秤变化量

F′=G排

根据阿基米德原理可知

F浮=G排

所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B正确;

C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误; D.由测力计的示数可知,物体的重力

G=2N

物体的质量

2.00N0.2kg10N/kgGmg

物体浸没水中后的浮力

F浮=G−F=2N−1N=1N

由阿基米德原理=FgV浮液排可得,物体的体积

43331N=10m110kg/m10N/kgFVVg浮排水

物体的密度

33430.2kg210kg/m10mmV

故D错误。

故选B。

6.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:( )

A.两小球所受浮力ABFF

B.两种液体的密度2甲乙

C.两种液体对容器底部的压强甲乙pp

D.两种液体对容器底部的压力12FF甲乙

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.A小球在甲中悬浮,B小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即

AAFG,BBFG

A、B两球完全相同,所以重力相等。则A、B两球所受浮力相同,即ABFF,故A错误;

B.根据浮水排FgV可得,A小球在甲中悬浮,则A所受浮力为

AAFgVgV甲甲排 B小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B所受浮力为

'BB12FgVgV排乙乙

由题意可知,A、B两球体积相等且所受浮力相等,即

ABABFFVV

联立可得甲、乙液体密度的关系为12甲乙,故B错误;

C. 由于两容器内液面相平,根据液pgh可得,两种液体对容器底部的压强分别为

pgh甲甲

pgh乙乙

由上可知甲、乙液体的密度的关系是

甲乙

所以甲乙pp,故C错误;

D.由于两容器底面积相同的,根据FpS可得,两种液体对容器底部的压力分别为

FpShSg甲甲甲

FpShSg乙乙乙

由上可知甲、乙液体的密度的关系是

12甲乙

两种液体对容器底部的压力关系为12FF甲乙,故D正确。

故选D。

7.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