天津中考物理浮力类问题综合题汇编Word文件下载.docx
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因物体浸没时所受的浮力人于物体的重力,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。
故物体所受的浮力等于重力,即
F,=G=9N
物体的密度为
9N
10N/kgxl.2xl0"
3m3
=0.75x10'
kg/m3
故选A。
3.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()
甲
乙
A.甲杯中小球受到盐水的浮力犬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
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
P甲>
P球
在乙杯中悬浮,则
P乙球
所以
P<
p>
P乙
故B错误;
c.两杯中液面相平,液体深度力相等,p甲>
p乙,由公式可知
pV>
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。
4.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/cm3,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()tel^1H
甲乙丙
A.金属球所受浮力是6N
B.金属球的体枳是100cm3
C.液体的密度是0.8g/cm3
D.金属球对容器底部的压力是10N
【答案】C
A.由甲、乙两图可得
△门=600Pa-500Pa=lOOPa
由p=2得,对桌面增加的压力为
△存=gS=lOOPaxlOOxW4nr=IN
由于对桌面增加的压力
A/71=%
则金属球排开液体的重力为
故金属球受到的浮力为
故A错误;
B.由甲、丙两图可得
△必=15OOPa-5OOPa=lOOOPa
由P=:
得,对桌面增加的压力为
Af;
=Ap2S=lOOOPax100x1O'
4nr=1ON
则金属球质量为
g10N/kg&
金属球的体枳为
$亠竺竖“25曲
P8g/cm3
故B错误:
1N
c.因金属球排开液体的体枳为125cm3,由阿基米德原理斥?
=pgV^可得
液=肓=125xl0-,5m3xl0N/kg=800kg/1113=
故C正确:
D.金属球对容器底部的压力
F=G—爲=10N—1N=9N
故D错误。
故选Co
5.水平桌面上,甲、乙两个相同的烧杯中盛有不同浓度的盐水。
现将两个相同的物块分别放入烧杯中,待物块静止时,两烧杯中液面恰好相平,如图所示。
则()
A.甲烧杯中物块受到浮力较小
B.甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等
C.向甲烧杯中缓慢加盐,物块受到的浮力一直增大
D.向乙烧杯中缓慢加水,物块受到的浮力一直减小
【答案】A
A.物体在甲中卞沉,受到的浮力小于物体重。
在乙中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;
因此甲杯中物块受到浮力较小,故A正确;
B.物体在甲中下沉
P'
vvQ物
在乙中漂浮
忽>Q物
则
P乙>P甲
两杯中液面恰好相平,由P=PQh可知,乙杯底部受到液体的压强较人,故B错误;
C.若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度増人,当甲的密度等于物块的密度时,物块悬浮,此时浮力等于其重力,当甲的密度•人于物块的密度时,物块漂浮,此时浮力等于其重力,因此向甲杯中缓慢加盐,物块受到的浮力不是一直增大,故c错误;
D.在乙杯中漂浮时,物体受到的浮力等于物体重。
向乙杯中缓慢加水,盐水的密度不断减小,物体排开水的体积不断增多,当盐水密度等于物体密度时,物体悬浮,物体受到的浮力仍等于物体重力。
当盐水密度小于物体密度时,物体卞沉,物体受到的浮力小于物体重。
物体沉入水底后,盐水密度继续减小,物体排开盐水的重力继续减小,物体受到的浮力也继续减小。
故物体受到的浮力先不变后减小,故D错误。
6.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是(
A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用
B.鸡蛋所受到的浮力人于重力
C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越人
D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上
本题考查浮力的人小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。
A.浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外,还受到水的浮力,故A不正确;
B.鸡蛋由静止释放后,是卞沉的,所以是浮力小于重力,故B不正确;
C.鸡蛋浸没在水中后,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,其浮力也保持不变,故C不正确;
D.浮力的方向是竖直向上的,故D正确。
7.如图所示是“探究浮力的人小跟哪些因素有关”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1.2xl03kg/m3,则下列结论正确的是()
[盐水
AJ?
:
:
-:
盐水
A.
B.
C.
D.
实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
物体A的密度为3.2xlO3kg/m3
实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N
实验乙中,物体A受到的拉力为10N
B.实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,
由“=G・F敷可得,F洽=p盐木g厶,物体A全部浸没,所以心等于心,贝%
v^=v^=
Q盐水g
将pffi*=1.2xl03kg/m\G=4N、Fti=2.8N代入上式可得:
l/ji=yw=lxlO4m\
物体A的质量:
G4N
=7=iow=0-4kgt
物体A的密度
加0.4kg
=4xl03kg/m3
Q==
V物lxlO~4m3
D.物体A在水中受到的浮力:
F洽k=P^gl/)i=lxlO3kg/m3xlON/kgxlxlO4m3=lN.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内拉=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^=6—丁仪=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O.3N,故C正确。
8.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是()
A.三个容器对水平桌面的压强相等B.三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大
C.三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最人D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
AC.甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即
斥卩=G容+G水
乙图中容器对桌而的压力
又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即
尸木浮=°
木排
所以,木块重力等于木块排开水的重力,即
G木=G木排
所以,乙图中容器对桌面的压力为
FZj=G^+G乙水+G木容+G乙水+G木排
又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以
F乙=G^+G乙水+G木样=G.^4-G水=百卩
同理可得,丙图中容器对桌面的压力
则三个容器对桌面的压力人小相等,故C错误:
甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式p=J可得,三个容器对桌面的压强相等,故A正确;
B.三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式P=pgh可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面枳S是相同的,根据公式F=pS,所以三个容器底受到水的压力相同,故E错误;
D.如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F浮=p^gV没可得,小球所受的浮力变小。
9.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
设该材料的密度为P,若P<
P-P,空心球会漂浮在甲液体的液面上;
若P>
P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,"
Ap球〉p乙,故B正确,D错。
故选Bo
10.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lg/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则卞列说法错误的是
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.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400cm3
D.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
m疗p水卩水=lg/cmBx4000crr|3=4000g二4kg,
V]讦Saha=80cm2x9cm=720cm3=7.2xl04m3,
A.容器内水的体积:
容器内水的质量:
容器水的重力:
物体A排开水的体积:
物体A受到的浮力:
F沪p水gV^=lxl03kg/m3xl0N/kgx7.2xl04m3=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:
Ga寸沪7.2N,
容器底对水平面的压力:
F二G客+G水+Ga=6N+40N+7・2N=53・2N,
容器底对水平面的压强:
F二53.2Ny_200xl0-4nr
=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:
Vnxi=\/A=SA^A=80cm2xl0cm=800cm3=8xl0_4m3,
设此时物体A排开水的体积为如,因物体A受到的总浮力和自身的重力相等,所以,p水g#n+p油g(vfi/)=Ga,
lxl03kg/m3xl0N/kgxV{ll/+0.8xl03kg/m3xl0N/kgx(8灯0竹*七,)=7.2N,
V排J4xlO5n社400cmt
此时物体A浸入水中的深度:
SA80cm"
=5crrb
物体A排开水体积减少的量:
AV{)i=l/^\/^=720cmM00cm3=320cm3,
则物体A排开水体积减少导致水面卜•降的高度:
△片护_320cm3
S200cnr
=1.6cm,
两种情况卜•液面的变化如图所示
A在水中漂浮力Q油后A刚好浸没
所以,物体A上升的高度:
hi浸-/?
浸5T=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=GAhj=7.2Nx0.024m=0.1728J,
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.从加汕开始到物体A刚好浸没静止的过程中,加油的体积:
V汕二(S・Sa)(/)A-h=(200cm2-80cm2)x(10cm-5cm)=600cm3,
加油的质量:
mau=P»
V»
=0.8g/cm3x600cm3=480g=0.48kg,
则液体对容器底部的压力的增加量:
AF=G^=mag=0.48kgxl0N/kg=4.8N,
液体对容器底部的压强变化量:
AF
4.8N
Ap==
S
==240Pat
200x10
故D正确,不符合题意.
11・如图所示,弹簧测力计下端挂有高为12.5cm.横截面枳为100cm2的柱形物块,将物块放入底面积为500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。
当物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2xl03Paa现向容器中加水至弹簧测力计的示数为5N时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为1N时弹簧伸长lcm0则下列说法中正确的是()
A.柱形物块所受重力人小为8N
B.停止加水时水的深度为15cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为2.7kg
D.加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力
A.圆柱体浸在水中的深度是2cm,横截面枳是100cm-,受到竖直向上的浮力为
F;
?
=p水^VH=103kg,m3X10N/kgX2X100X10-6m3=2N
圆柱体受到竖直向上8N的拉力.圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
G=F汗+F拉=2N+8N=]0N
B.注入水的质量为川,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力,此时拉力是5N,重力是10N,受到的浮力
F=G-FP=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是
5N,弹簧缩短3cm,圆柱体被向上拉动3cm,此时圆柱体已经距离原本水面高lcm处,并且物块还有5cm浸在水中,因此水面上升了6cm,原来水对容器底部的压强为1.2X103Pa,则原来的水深
=0.12m=12cm
h=_P_=1.2x"
Pa
-P水g~103kg/m3xl0N/kg
停止加水时水的深度为
12cm+6cm=18cm
故E错误;
c・倒入水之后水深增加6cm,圆柱体的排开水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的体积为
V=500cnrX6cm-100cnfX3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=p木V=lg/'
cm3X2700cm3=2700g=2.7kg
故C正确;
D.加水过程中水对容器底部增加的压强为
0二pgAh=103kg/m3XlON/kgx0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
AF=A/?
xS=600Pax2X100X10-4nr=l2N
柱形物块变化的浮力
△F;
7=5N-2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力人于柱形物块变化的浮力,故D错误。
故选C。
12.如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中,剪掉木块以后,木块上浮至静止,下列说法正确的是()
A.剪断细线前,木块所受的浮力等于木块的重力
B.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和
C.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量
D.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量
A.木块被用细线吊着浸没在水中,木块受到竖直向下的重力和拉力,以及竖直向上的浮力,浮力等于木块的重力加上绳子对它的拉力,故A错误;
B.根据力的平衡的条件可知,托盘受到的压力等于水杯的重力+水的重力+木块的重力,故B错误;
C.木块浸入水中,此时木块受到的浮力是大于重力的,当绳子剪断后,木块上浮,最终漂浮在水面上,此时浮力等于重力,同时烧杯内水位会卞降,下降的这部分水的重力等于木块漂浮在水面上时减少的排开水的重力,即减小的浮力,因为力的作用是相互的,所以水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量,故C正确;
D.把烧杯、水和木块作为一个整体,整个过程中托盘受到的压力始终等于烧杯、水和木块的重力之和,托盘受到压力的不变;
而木块剪断细线之后,排开水的体枳变小,浮力变小,所以浮力变小,因此整个过程,托盘受到压力的变化量不等于木块浮力的变化量,故
D错误。
13・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与物体下降高度力变化关系的图像,则下列说法中正确的是
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最人浮力是5N
C.物体的密度是2.25xl03kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
【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;
4N
=4xl0^w\
物体浸没时
q液gLOx10‘kg/〃Fx10N/kg
物体的密度:
=2・25xl0'
kg/w?
故C正确。
故答案为C。
14・水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为叫、叫.加c,密度分别为Pe、Pc的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B球悬浮、C球卞沉,如图所示,它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc°
下列选项正确的是()
A.若mA==mct则FA=FB<
FC
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
m.
C・只取出A球,容器中液面的高度降低了匕
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了(〃7a+〃7b+〃?
c)S
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
(1)当加a=加b=加c时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系:
(2)物体的密度人于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据V=Sh求出只取出A球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据p=-求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V=Sh求出容器内液体上升的高度,利用p=pgh求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
A.若叫=叫=叫,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体卞沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则尸八=你>
件,故A错误;
B.因物体的密度人于液体的密度时,物体沉底,则将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;
C.由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为Qb,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
F浮a=G»
=叫g
由為=pgV^可得,小球A排开液体的体积
1/_心A_叫g_叫
—一一—
WPpgPe
只取出A球,容器中液面降低的高度
丛-岭A-d-叫ssPpS
D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由p=-可得,B球和C球排开液
体的体积分别为
三球放入液体后,排开液体的总体积
3抵+%+%嘖+严凭
容器内液体上升的咼度
%+%+mc
Pc
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
叫+些+些
△p=P液g川=dgd牛Pc=(他+叫+沁)IsPcs
15・体积相同的铜、铁、铝和木四个小球,
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