中考物理综合题专题复习【浮力类问题】专题解析含答案解析

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一、初中物理浮力类问题

1.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是

A.物体的体积是500cm3

B.物体受到的最大浮力是5N

C.物体的密度是332.2510kg/m

D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由乙图可知,物体重9N,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力4N,则BD错误;

物体浸没时

-43334====4101.010/10/FNVVmgkgmNkg浮物排液,

故A错误;

物体的密度:

33-439=2.2510/10/410mGNkgmVgVNkgm,

故C正确。

故答案为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和B,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FA和FB,容器对桌面的压力分别为F1和F2,下列判断中正确的是( )

A.A>B B.F1>F2 C.FAp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水; B小球在乙杯中沉底,则B水,所以有AB,故A错误;

B.A小球受到的重力为

AAAGmgVg

B小球受到的重力为

BBBGmgVg

因为ABρρ,所以ABGG

因为A漂浮在水面上,以及阿基米德原理,所以有

AAAFGG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

AAGGGGG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

1AFGGGGG容水容总水

同理容器乙对桌面的压力为

2BFGGG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

BGGG总水排水

根据阿基米德原理,所以有BBFG排,因为B小球沉在容器底,所以有

BBBGFG排

所以有

2BBFGGGGGG容水水排容 即

2FGG容总水

综上分析得,21FF,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ABVV,由FgV浮水排得,ABFF,故C正确;

D.由图可知,甲乙两杯水面高度相等,根据pgh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.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。

4.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v1, 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1243∶∶(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F2.则( )

A.v1=1 m/s B.η1=62.5%。 C.F2 =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/s3shvt

因为有4段绳子,所以工人放绳的速度为

441m/s4m/svv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

443m12msh

放绳子的做的有用功

160N3m480JWGh有用

放绳子的做的总功

50N12m600JWFs总

滑轮组的效率

1480J100%100%80%600JWW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)FGGn动可得,动滑轮重力

4450N160N40NGFG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

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%40NWFhFWFhGhF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=100NFGF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

4FFG绳拉物动

则人对绳子的拉力

1160N40N)25N44()(FFG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

50kg10N/kg500NGmg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=525NFGF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。

5.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ABFF,则不能得到的结论是( )

A.B乙 B.AB C.甲乙> D.A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甲

故D不符合题意,由乙图知,B球在乙液体中沉底,则 B乙

故A不符合题意;已知

ABFF

甲乙A排B排gVgV

已知

ABVV

A球漂浮,B球沉底,则

VVA排B排

所以

甲乙>

故C不符合题意;因

A甲,B乙

甲乙>

由上述关系不能得出

AB

故B符合题意。

故选B。

6.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。

7.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