2020-2021备战中考物理压轴题专题浮力类问题的经典综合题

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．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F gV ρ=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。

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。

一、初中物理浮力类问题1．如图，一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N，容器的底面积是200cm2，装有20cm的水．现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直)，待静止后A漂浮在水中，此时物体A有9cm浸在水面下；再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶)，直到A刚好浸没．已知：水的密度为1g/cm3，油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是A．物体A漂浮在水面时，容器底对水平面的压强为2660PaB．从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中，物体A克服自身重力做功0.1152J C．当A刚好浸没静止时，浸入水中的体积为400cm3D．从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中，液体对容器底部的压强变化量为240Pa 【答案】B【解析】【分析】【详解】A．容器内水的体积：V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3，容器内水的质量：m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg，容器水的重力：G水=m水g=4kg×10N/kg=40N，物体A排开水的体积：V排=S A h浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3，物体A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N，因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，物体A的重力：G A=F浮=7.2N，容器底对水平面的压力：F =G 容+G 水+G A =6N+40N+7.2N=53.2N ，容器底对水平面的压强：p =-4253.2N 20010m F S =⨯=2660Pa ， 故A 正确，不符合题意；BC ．向容器中加油直到A 刚好浸没时，排开水和排开油的体积之和：V 排总=V A =S A h A =80cm 2×10cm=800cm 3=8×10-4m 3，设此时物体A 排开水的体积为V 排′，因物体A 受到的总浮力和自身的重力相等，所以，ρ水gV 排′+ρ油g （V 排总-V 排′）=G A ，1×103kg/m 3×10N/kg×V 排′+0.8×103kg/m 3×10N/kg×（8×10-4m 3-V 排′）=7.2N ，V 排′=4×10-4m 3=400cm 3，此时物体A 浸入水中的深度：h 浸′=32A 400cm =80cm V S '排=5cm ， 物体A 排开水体积减少的量：ΔV 排=V 排-V 排′=720cm 3-400cm 3=320cm 3，则物体A 排开水体积减少导致水面下降的高度：h 下=32320cm 200cm V S ∆=排=1.6cm ， 两种情况下液面的变化如图所示所以，物体A 上升的高度：h 上=h 浸-h 浸′-h 下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m ，从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，物体A 克服自身重力做功：W =G A h 上=7.2N×0.024m=0.1728J ，故B 错误，符合题意，C 正确，不符合题意；D ．从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，加油的体积：V 油=（S -S A ）（h A -h 浸′）=（200cm 2-80cm 2）×（10cm-5cm ）=600cm 3，加油的质量：m 油=ρ油V 油=0.8g/cm 3×600cm 3=480g=0.48kg ，则液体对容器底部的压力的增加量：ΔF =G 油=m 油g =0.48kg×10N/kg=4.8N ，液体对容器底部的压强变化量：Δp =4.8N20010F S ∆=⨯=240Pa ， 故D 正确，不符合题意．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．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．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。

一、初中物理浮力类问题1．如图所示，两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体，液体对容器底部的压强分别为 p 甲、p 乙，现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中，小球在图示位置静止，此时两液面刚好齐平，液体对容器底部压力的变化量分别为ΔF 甲、ΔF 乙，下列关系式正确的是（ ）A ．p 甲＞p 乙，ΔF 甲＞ΔF 乙B ．p 甲＞p 乙，ΔF 甲＝ΔF 乙C ．p 甲＜p 乙，ΔF 甲＜ΔF 乙D ．p 甲＜p 乙，ΔF 甲＝ΔF 乙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中，由图可知，甲中小球漂浮，则ρ甲＞ρ球乙中小球悬浮，则ρ乙＝ρ球故ρ甲＞ρ乙由图可知V 排甲＜V 排乙因为放入小球后液面相平，同时可知放入小球前液体的深度h 甲＞h 乙所以，根据p ＝ρgh 可知p 甲＞p 乙两个体积相同的同样材质的小球，由m =ρV 可知小球的质量相等，由G =mg 可知小球重力相等，根据漂浮和悬浮可知，浮力都等于球的重力，则将球放入后，容器底部增加的压力都等于球的重力，故增加的压力相等，即ΔF 甲＝ΔF 乙故选B 。

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．如图所示，两个相同的圆柱形容器被分别盛有甲、乙两种不同液体，液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙，现将两个体积相同的同样材质小球分别浸入这两种液体中，小球在图示位置静止，此时两液面刚好齐平，液体对容器底部压力的变化量分别为ΔF甲、ΔF乙，下列关系式正确的是（）A．p甲＞p乙，ΔF甲＞ΔF乙B．p甲＞p乙，ΔF甲＝ΔF乙C．p甲＜p乙，ΔF甲＜ΔF乙D．p甲＜p乙，ΔF甲＝ΔF乙【答案】B【解析】【分析】【详解】将两个体积相同的材质相同的小球分别浸入这两种液体中，由图可知，甲中小球漂浮，则ρ甲＞ρ球乙中小球悬浮，则ρ乙＝ρ球故ρ甲＞ρ乙由图可知V排甲＜V排乙因为放入小球后液面相平，同时可知放入小球前液体的深度h甲＞h乙所以，根据p＝ρgh可知p甲＞p乙两个体积相同的同样材质的小球，由m=ρV可知小球的质量相等，由G=mg可知小球重力相等，根据漂浮和悬浮可知，浮力都等于球的重力，则将球放入后，容器底部增加的压力都等于球的重力，故增加的压力相等，即ΔF甲＝ΔF乙故选B。

2．如图所示，柱形容器的底面积为500cm2，重为5N的木块A在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N。

若绳子突然断了，待木块再次静止时，容器中水面将下降的高度是（）A ．4.0×103mB ．6.0×10-3mC ．1.0×10-2mD ．1.6×10-2m【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】木块A 静止时，受到重力G ，浮力F 浮以及绳子的拉力F 拉，因为拉力方向为竖直向下，所以三者之间的关系为F G F =+浮拉带入数值得F 浮=5N+3N=8N由F 浮=ρ液g 排V ，可以得出-43N 10N /0gm k 1ρ⨯===⨯浮排33液810kg /m 8F V g 当绳子断了之后，由于F 浮>G ，所以物体将上浮，部分露出水面之后F 浮变小，直至F 浮=G =5N 时，漂浮在水面上，此时由F 浮=ρ液g 排V ，可以得出''33-435N 10kg /m 10N /g5m k 10F V g ρ===⨯⨯浮排液 前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V =排V -'V排=3×10-4m 3所以水面下降的高度43342310m = 6.010m 50010mV H S ---⨯=⨯=⨯ 故选B 。

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．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。