2020-2021上海中考物理压轴题专题复习——浮力类问题的综合

一、初中物理浮力类问题1．如图所示，甲图中圆柱形容器中装有适量的水．将密度均匀的木块A 放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa ．若在木块A 上表面轻放一个质量为m 1的物块，平衡时木块A 仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa ．若将容器中的水换成另一种液体，在木块A 上表面轻放一个质量为m 2的物块，使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同，如图丁所示．若m 1:m 2=5:1，则下列说法中正确的是A ．木块A 的质量m A 与m 1之比为1：3B ．在丁图中，液体的密度为0.9×103kg/m 3C ．在丁图中，液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 PaD ．在图丙中，木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1：5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD ．设A 的体积为V 、容器的底面积为S ， A 在水中漂浮， 所以：F 浮=ρ水V 排g =ρ水35Vg =G A ， 甲图和乙图比较，容器底受到的压力差：△F =G A ，比较甲乙两图，△p =A G S =gV Sρ水排=35g V Sρ水=300Pa ，−−−−① 同理，比较甲丙图，△p ′=A 1G m g S +='gV Sρ水排=400Pa ，−−−−② 比较甲丁图，△p ″=A 2G m gS+−−−−③ ①②得： AA 1G S G m g S+='35300Pa 400Pa g V S gV Sρρ水水排，=300Pa 400Pa ，解得：m A :m 1=3:1， V ′排=45V ； 此时木块A 露出水面的部分占自身体积15，即木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5，故A 错误，D 正确． C ．②−①得：1m gS=100Pa ， m 1=100Pa Sg⨯， ③−①得：2m gS=△p ″−300Pa ， m 1：m 2=5:1，所以：m 2=20Pa Sg⨯， 解得：△p ″=320Pa ，故C 错误．B ．在丙图中，由于m 1和A 漂浮，可得：ρ水g45V =G A +m 1g =ρ水g 35V +m 1g ， 则：m 1=ρ水15V ， 在丁图中，ρ液g45V = G A +m 2g =ρ水g 35V + m 2g ，所以，m2=ρ液45V-ρ水35V，已知m1：m2=5：1，所以，（ρ水15V）：（ρ液45V-ρ水35V）=5：1，解得：ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3．故B错误．2．如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A 浸在水中，物块A处于静止状态，与物块A未浸入水中相比较，下列说法正确的是（）A．物块A受到的浮力等于10牛B．水对容器底部的压力增加量等于10牛C．水对容器底部的压力保持不变D．容器对水平地面的压力增加量小于10牛【答案】D【解析】【详解】A．由图示可知，测力计的示数不为零，根据F浮= F1－F2，所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N，故A错误；B．水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小，也小于10N，故B错误；C．水对容器底部的压力变大（等于浮力），故C错误；D．容器对水平地面的压力增加量等于10N减去浮力，小于10N，故D正确。

一、初中物理浮力类问题1．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。

弹簧测力计的示数如图所示，水的密度用ρ水表示。

则下列结论不正确的是（ ）A ．物体A 在水中的浮力为1F F -B ．物体A 的体积为1F F g ρ-水C ．物体A 的密度为1FF F ρ-水 D ．盐水的密度为12F F F F ρ--水 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．由前两个图可知物体A 在水中的浮力1=F F F -水浮故A 正确，不符合题意； B ．由浮力公式得1A =F F F V V ggρρ-==水浮排水水 故B 正确，不符合题意； C ．由密度公式得A 11F m F g F F V F F gρρρ===--水水故C 正确，不符合题意； D ．物体A 在盐水中受到的浮力为2F F gV ρ-=盐水排22211==F F F F F F F F gV F F ggρρρ---=--盐水水排水 故D 错误，符合题意。

故选D 。

2．某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上，但沉于乙液体中．利用这个信息可得（ ）A ．该材料的密度一定小于甲液体的密度B ．该材料的密度一定大于乙液体的密度C ．该材料的密度一定等于甲液体的密度D ．该材料的密度一定等于乙液体的密度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设该材料的密度为ρ，若ρ＜ρ甲，空心球会漂浮在甲液体的液面上；若ρ＞ρ甲，若球是实心的，球会下沉；若球是空心的，当球的整体密度小于甲液体的密度时，球会漂浮在甲液体的液面上；故A 、C 都错,∵空心球沉于乙液体中，∴ρ＞ρ球＞ρ乙，故B 正确，D 错。

故选B 。

3．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。

专题16 压强与浮力实验综合篇母题揭秘以下内容：1、真题分析；2、初中物理实验题如何灵活分析；3、中考模拟题巩固（预览）二、实验的可行性和可操作性：设计实验时一定要注意以上两点，如称重法验证阿基米德实验时，测空杯的质量这一步就是放在第一步，可行性和可操作性会强很多。

三、实验的答法1、通用答法（这个好比语文古文翻译中的直译）；核心思想就是控制变量法答题，最经典就是当。

时，。

（容易扣少量分值）2、灵活答法（这个好比语文古文翻译中的意译），在通用法的基础上自己改句子，在原文中寻找合适的词替换，用理论辅助本实验答题，想要实验满分，此类答法需要一定答题经验，语文涵养与实验素养都要求较高。

【母题来源1】（2020·上海中考真题）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。

他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。

①分析比较实验序号1~4的数据中F1、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1______，F2______ ；①表中实验序号______的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；①表中两组数据间F1变化量的大小为ΔF1，相应的F2变化量的大小为ΔF2，分析比较实验序号1~6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，ΔF1与ΔF2的关系是______。

当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为______牛。

【母题来源2】（2019·上海中考真题）某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0。

现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为①F。

接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。

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500cm 3B ．物体受到的最大浮力是5NC ．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/F NV V m g kg m N kgρ⨯⨯⨯浮物排液， 故A 错误； 物体的密度：33-439= 2.2510/10/410m G N kg m V gV N kg mρ===⨯⨯⨯， 故C 正确。

故答案为C 。

2．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N ，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 3N ，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ 水=1×310kg/3m ，g =10N/kg ）（ ）A ．9N ，0.75×103kg/m 3B ．9N ，0.8×103kg/m 3C ．8N ，0.75×103kg/m 3D ．8N ，0.8×103kg/m 3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设物体的体积为V ，当物体三分之一的体积浸入水中时，则有F G F '=-浮拉即15N 3g V G ρ⨯=-水 ①当物体二分之一的体积浸入水中时，则有F G F '''=-浮拉即13N 2g V G ρ⨯=-水 ②联立①②解得12N gV ρ=水 ③即物体浸没水中时，所受的浮力为12N F =浮则物体的体积为333312N 12N1.210m 1.010kg m 10N kgV g ρ-===⨯⨯⨯水 将③代入①得9N G =因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力，故物体从弹簧测力计上取下放入水中，物体静止时，物体漂浮于水面。

一、初中物理浮力类问题1．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。

2．将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有64g煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m 3，煤油密度为0.8×103kg/m 3)，则以下选项不可能的是（ ） A ．该物体前后两次所受浮力之比为9:8 B ．该物体前后两次排开液体体积之比为3:4 C ．该物体的密度为0.9×103kg/m 3 D ．该物体在煤油中可能沉底或悬浮 【答案】D 【解析】 【详解】A ．因为大烧杯内原来装满浓盐水，所以，由阿基米德原理可知，物体在盐水中受到的浮力F 浮盐水=G 排=G 溢水=m 溢水g =0.072kg ×10N/kg=0.72N物体在煤油中受到的浮力F 浮煤油=G 排=G 溢煤油=m 溢煤油g =0.064kg ×10N/kg=0.64N故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故A 不符合题意；B ．该物体前后两次排开液体体积之比为F g ρ浮盐水盐水:F g ρ浮煤油煤油=330.72N 1.210kg /m 10N /kg ⨯⨯:330.64N0.810kg /m 10N /kg⨯⨯ =3:4 故B 不符合题意；D ．由F 浮=ρ水V 排g 得排开水的体积V 排水=F gρ浮盐水 =330.72N1.210kg /m 10N /kg⨯⨯ =6×10−5m 3 假设物体在盐水中悬浮或下沉，则物体的体积V =V 排水=6×10−5m 3由于煤油的密度小于盐水，所以物体在煤油中一定下沉，则排开煤油的体积V 排煤油=V =6×10−5m 3排开煤油的质量应该为m 排煤油=ρ煤油V 排煤油=0.8×103kg/m 3×6×10−5m 3=0.048kg=48g因为m 排煤油<64g ，所以物体在盐水中不能悬浮或下沉；可见，物体在盐水中一定漂浮，则物体的重力G =F 浮=0.72N ，物体受到煤油的浮力F 浮煤油=G 排=G 溢煤油=m 溢煤油g =0.064kg ×10N/kg=0.64N因为F 浮煤油<G ，所以物体在煤油中下沉，故D 符合题意； C ．则物体的体积V =V 排煤油=V 溢煤油=m ρ溢煤油煤油=364g 0.8g /cm=80cm 3物体的质量m =G g =0.72N 10N /kg=0.072kg=72g 物体的密度ρ=m V =372g 80cm=0.9g/cm 3=0.9×103kg/m 3 故C 不符合题意。

一、初中物理浮力类问题1．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m 的正方体物块A ，容器中水的深度为40cm 时，物块A 刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门B 控制的出水口，打开阀门B ，使水缓缓流出，当物块A 有2/5的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B 弹簧受到的拉力F 跟弹簧的伸长量ΔL 关系如图所示(不计弹簧所受的浮力，物块A 不吸水)则下列分析不正确的是（ ）A ．打开阀门前物块A 受到的浮力10NB ．物块A 的密度0.6×10kg/m 3C ．物块A 刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了2cmD ．弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3.6×103Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．打开阀门前，物块A 刚好完全浸没在水中，则V 排＝V A ＝(0.1 m)3＝1×10−3m 3所以F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×1×10−3m 3＝10N故A 正确；B ．当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A 是处于漂浮状态，故F 浮＝G 得ρ水gV 排＝ρA gV A所以ρ水×35V A ＝ρA V A 则ρA ＝A V V 排ρ水＝A A35V V ρ水＝35×1.0×103kg/m 3＝0.6×103kg/m 3故B 正确；CD ．漂浮时，物块受平衡力，由题意知G ＝F ′浮＝ρ水gV ′排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×(1−35)×1×10−3m 3＝6N全部浸没时，根据物块A 受平衡力作用可知：弹力F ＝F 浮−G ＝10N−6N ＝4N由图象可知此时弹簧伸长了ΔL ＝2cm ，所以弹簧处于自然状态时水深h ＝40cm−25×10cm−2cm ＝34cm ＝0.34m水对容器底部压强p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.34m ＝3.4×103Pa故C 正确，D 错误。

一、初中物理浮力类问题1．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。

弹簧测力计的示数如图所示，水的密度用ρ水表示。

则下列结论不正确的是（ ）A ．物体A 在水中的浮力为1F F -B ．物体A 的体积为1F F g ρ-水C ．物体A 的密度为1FF F ρ-水 D ．盐水的密度为12F F F F ρ--水 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．由前两个图可知物体A 在水中的浮力1=F F F -水浮故A 正确，不符合题意； B ．由浮力公式得1A =F F F V V ggρρ-==水浮排水水 故B 正确，不符合题意； C ．由密度公式得A 11F m F g F F V F F gρρρ===--水水故C 正确，不符合题意； D ．物体A 在盐水中受到的浮力为2F F gV ρ-=盐水排22211==F F F F F F F F gV F F ggρρρ---=--盐水水排水 故D 错误，符合题意。

故选D 。

2．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N ，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 3N ，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ 水=1×310kg/3m ，g =10N/kg ）（ ）A ．9N ，0.75×103kg/m 3B ．9N ，0.8×103kg/m 3C ．8N ，0.75×103kg/m 3D ．8N ，0.8×103kg/m 3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设物体的体积为V ，当物体三分之一的体积浸入水中时，则有F G F '=-浮拉即15N 3g V G ρ⨯=-水 ①当物体二分之一的体积浸入水中时，则有F G F '''=-浮拉即13N 2g V G ρ⨯=-水 ②联立①②解得12N gV ρ=水 ③即物体浸没水中时，所受的浮力为12N F =浮则物体的体积为333312N 12N1.210m 1.010kg m 10N kgV g ρ-===⨯⨯⨯水 将③代入①得9N G =因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力，故物体从弹簧测力计上取下放入水中，物体静止时，物体漂浮于水面。