2020-2021中考物理浮力类问题(大题培优易错难题)及答案.docx

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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L 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10N3B.物块 A 的密度 0. 6× 10kg/mC.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. 6×3 10Pa【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3-33V 排= V A=(0.1 m) = 1×10 m所以33-33F浮=ρ水 gV 排= 1.0 ×10= 10Nkg/m × 10N/kg × 1×m10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所以水×3A A Aρ5V =ρV 则ρA V排水=3V A水=3=V A55V A33= 0.633× 1.0 ×kg/m10×10kg/m故 B 正确;CD.漂浮时,物块受平衡力,由题意知3G= F′浮=ρ水 gV′排= 1.0 ×103kg/m 3× 10N/kg × (1-) × 1×-310m3= 6N5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L= 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333水 gh=1.0 ×10× 10N/kg× 0.34m=3.4 × 10Pap=ρkg/m故C 正确, D 错误。

故选 D。

2.测力计上挂一重为8 牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为 6 牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为()A.2牛B. 4 牛C. 6 牛D. 8 牛【答案】 A【解析】【分析】【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为F浮G F测8N6N2N根据阿基米德原理F浮水 gV1可知,排开水的体积为F浮V1水 g若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为V23V1,此时它受到水的浮力为F浮'水 gV2水 g 3V1 3F浮 6N测力计的示数为F测'G F浮'8N6N2N故选 A.3.盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为100cm2,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴住一金属球,金属球的密度为8g/cm 3,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa。

则下列的判断正确的是()A.金属球所受浮力是6NB.金属球的体积是100cm 3C.液体的密度是0.8g/cm 3D.金属球对容器底部的压力是10N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A.由甲、乙两图可得p1 600Pa 500Pa100Pa由 p F得,对桌面增加的压力为SF1p1S 100Pa 10010 4 m 21N由于对桌面增加的压力F1G排则金属球排开液体的重力为G排1N 故金属球受到的浮力为F浮G排1N故 A 错误;B.由甲、丙两图可得p21500Pa 500Pa 1000Pa由 p F得,对桌面增加的压力为SF2p2S 1000Pa 100 10 4 m 210N由于对桌面增加的压力F2G则金属球质量为G10Nm1kgg 10 N kg 金属球的体积为V m 1000g3125cm38g cm故 B 错误;C.因金属球排开液体的体积为125cm 3,由阿基米德原理F gV可得浮排F浮1N800 kg m30.8g cm3液10 6 m 3Vg 12510 N kg故 C 正确;D .金属球对容器底部的压力FG F 浮 10N 1N 9N故 D 错误。

故选 C 。

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331.2 ×10kg/m ,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0.5N33B .物体 A 的密度为 3.2 × 10kg/mC .实验丁中,容器底部受到的压力等于 0.3ND .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:盐水gV 排=G ﹣ F 拉 ,ρG F 拉V 排 =V 物 =,盐水g33、F 拉= 2.8N 代入上式可得:将 ρ盐水 = 1.2 ×10kg/m 、 G =4N﹣4 3V 排 = V 物 = 1×10 m ,物体 A 的质量:G 4N m ==10N/kg = 0.4kg ,g物体 A 的密度m0.4kg33ρ= V 物 =1 10 4 m 3 = 4×10kg/m故 B 错误;D .物体 A 在水中受到的浮力:33﹣ 43= 1N ,F 浮水 = ρ水 gV 排 = 1×10kg/m × 10N/kg × 1× m10在乙中物体 A 受到的拉力:F= G﹣ F 浮水=4N﹣ 1N= 3N故 D 错误;A 受到的拉力:F= 3N,A.在实验丙中,弹簧测力计的示数: F 丙拉=2.8N ,在乙中物体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.小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。

比较前后两种情况,下列说法正确的是()A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等【答案】 B【解析】【分析】【详解】A.物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以 A 错误;BC.漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故 B 正确, C 错误;D.沉底时和漂浮时受到的浮力不等,所以排开水的体积也不等,故 D 错误。

故选B。

6.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N ,容器的底面积为100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm 升高到 20cm 在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数 F 随时间 t 变化的图像如图乙所示。

若不计水的阻力,则下列分析不正确的是()A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600PaB.金属块浸没后受到的浮力为4N33C.金属块的密度为 2.5 × 10kg/mD.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa【答案】 D【解析】【分析】【详解】A.物块未放入水中时,容器底受到的水的压强33p=ρ gh=1.0 × 10kg/m × 10N/kg × 0.16m=1600Pa故正确,不符合题意;B.由图乙可知,空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N,浸没后弹簧测力计的示数为 6N,由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N-6N=4N故正确,不符合题意;C.物块浸没后,水的深度增加量h 20cm-16cm = 4cm = 0.04m物块浸没在水中时物体排开水的体积V排V物S h 0.01m20.04m = 4 10 4 m3物块的质量G10Nm= 1kgg 10N / kg物块的密度m1kg33物V物 4 10 4m3 2.5 10 kg / m故正确,不符合题意;D.由于力的作用是相互的,液体给物块4N 的浮力,则物块给装置4N 的压力,容器中水的重力为G水m水 g水V水g =103kg/m3 1 10 2 m20.16m 10N / kg=16N 因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为p F =G容器G水F压8N +16N + 4N 2.8 103 Pa S S 1 10 2 m2故错误,符合题意。

故选 D。

7.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/cm 3,油的密度为0.8g/cm 3.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 =200cm 23× 20cm=4000cm,容器内水的质量:m 水=ρ水 V 水=1g/cm 33× 4000cm=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 =80cm 23× -43,× 9cm=720cm=7.2 10m 物体 A 受到的浮力:33-4 3F 浮 =ρ水 gV 排 =1×10kg/m × 10N/kg × 7.2 ×m10=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:F 53.2N2 =2660Pa ,p=200 10 -4m S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 A A 23 -4 3,=S h =80cm × 10cm=800cm=8× 10m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 ,3 3 3 3 -4 3 排 ′) =7.2N ,1× 10kg/m 排 ′+0.8 ×10× 10N/kg (×8× 10m -V × 10N/kg ×V kg/m-4 3 3 ,V 排 ′=4×10m =400cm此时物体 A 浸入水中的深度:V 排 = 400cm 3=5cm ,h 浸 ′=S A80cm 2物体 A 排开水体积减少的量:333V 排 =V 排 -V 排 ′=720cm,-400cm =320cm则物体 A 排开水体积减少导致水面下降的高度:h 下 =V 排 320cm 3 =1.6cm ,S200cm2两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′)=( 200cm2-80cm 2)×( 10cm-5cm )=600cm3,加油的质量:m 油 =ρ油 V 油=0.8g/cm33,× 600cm=480g=0.48kg则液体对容器底部的压力的增加量:F=G 油 =m 油 g=0.48kg ×10N/kg=4.8N,液体对容器底部的压强变化量:p= F4.8N=240Pa,S200 10故 D 正确,不符合题意.8.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。