中考物理 浮力类问题 培优练习(含答案)及详细答案

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10N

B．物块A的密度0.6×10kg/m3

C．物块A刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了2cm

D．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＝VA＝(0.1 m)3＝1×10−3m3

所以

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3＝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＝ρAgVA

所以

ρ水×35VA＝ρAVA

则

ρA＝AVV排ρ水＝AA35VVρ水＝35×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3

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/m3×10N/kg×(1−35)×1×10−3m3＝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/m3×10N/kg×0.34m＝3.4×103Pa

故C正确，D错误。

故选D。

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．4.0×103m B．6.0×10-3m C．1.0×10-2m D．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

FGF浮拉

带入数值得

F浮=5N+3N=8N

由F浮=液g排V，可以得出

-43N10N/0gmk1浮排33液810kg/m8FVg

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=液g排V，可以得出

''33-435N10kg/m10N/g5mk10FVg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=3×10-4m3

所以水面下降的高度

43342310m=6.010m50010mVHS

故选B。

3．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。

4．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。

5．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。

6．如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，静止时木块的下表面到液面的距离为h，再用外力F缓慢将木块A压入液体中到刚好浸没，下列说法不正确的是（ ）

A．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态

B．木块A的密度大于液体的密度

C．将A压人液体的过程，容器底受到液体的压强将增大

D．将A压人液体的过程，力F不断增大

【答案】B

【解析】

【详解】

A．木块放入液体中，静止时木块的下表面到液面的距离为h，则可知：不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，故A正确，不符合题意；

B．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，则由浮沉条件可知，木块A的密度小于液体的密度，故B错误，符合题意；

C．将A压入液体的过程，排开液体的体积增大了，液面上升，深度h变大，根据p=ρ液gh知容器底受到液体的压强将增大，故C正确，不符合题意；

D．将A压入液体的过程，所受浮力大小随物体排开液体的体积的增大而增大，重力不变，浮力和重力之差等于对A的压力F，所以力F不断增大，故D正确，不符合题意。

故选B。

7．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。

8．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。

9．在水平桌面上，有甲、乙两个完全相同的烧杯，甲、乙两杯中盐水的密度分别为甲和乙。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中漂浮在盐水表面，而在乙杯中却悬浮在盐水中，经测量放入鸡蛋后甲、乙两杯中液面高度相同，如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力分别为F甲和F乙，鸡蛋所受的浮力分别为'F甲 和'F乙 ，盐水对杯底的压强分别为p甲和p乙。则下列结论中正确的是（ ）

A．F甲＜F乙 B．'F甲＞'F乙

C．甲＜乙 D．p甲＞p乙