物理浮力类问题的专项培优-易错-难题练习题(含答案)及答案(DOC 23页).doc
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1、一、初中物理浮力类问题1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【答案】C【解析】【分析】【详解】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,
2、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,同时烧杯内水位会下降,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,排开水的体积变小,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。故选C。2小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时,在水平桌面上有完全
3、相同的甲、乙两个圆柱形玻璃杯,其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁(如图甲、乙),姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中(假设两个柑橘完全相同),静止时如图丙、丁所示,小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论,其中正确的是( )甲、乙两种情况时,甲玻璃杯底受到雪碧的压强大丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大丙、丁两种情况时,丙玻璃杯对桌面的压强大A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】A【解析】【详解】甲、乙两种情况时,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力相同,甲、乙两个圆柱形
4、玻璃杯完全相同,则内底面积相同,由可知甲玻璃杯底受到雪碧的压强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强,错误;丙中柑橘沉底,浮力小于重力,丁中柑橘漂浮,浮力等于重力,两个柑橘完全相同,则重力相等,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大,正确;丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大,根据相互作用可知,柑橘对丁容器底部的压力大,雪碧和桃汁质量相同,则重力相同,对容器底部的压力相同,所以丙、丁两种情况时,丁玻璃杯底受到的压力大,根据知,丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大,正确;容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重力之和,两个柑橘完全相同,则重力相等,甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则重力相同,雪碧和桃汁
5、质量相同,则重力相同,所以丙、丁玻璃杯对桌面的压力相等,甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同,则外底面积相同,根据知,丙、丁两种情况时,丙、丁玻璃杯对桌面的压强相等,错误;故选A。3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【解析】【分析】【详解】A物体在甲中下沉,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
6、较小,故A正确;B物体在甲中下沉在乙中漂浮则两杯中液面恰好相平,由p=gh可知,乙杯底部受到液体的压强较大,故B错误;C若向甲杯中缓慢加盐,则甲的密度增大,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.大于物块的密度时,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,物体下沉,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
7、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。故选A。4甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示,分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b,放在足够多的水中静止后则( )Aa漂浮,a受到的浮力大于b受到的浮力Ba沉底,a受到的浮力大于b受到的浮力Cb漂浮,b受到的浮力大于a受到的浮力Db沉底,b受到的浮力大于a受到的浮力【答案】B【解析】【分析】【详解】AD由图象可知,当m甲m乙4g时,V甲2cm3,V乙8cm3,则甲、乙两种物质的密度分别为用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b,放在水中静止后所以a沉底,b漂浮,故AD不符合
8、题意;BC设a、b物体的体积为V,两物体所受浮力分别为其中,所以故B符合题意,C不符合题意。故选B。【点睛】由图象读出任意一组质量和体积值,根据密度公式求出甲、乙的密度;分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b,放在水中静止后,比较物体密度与水的密度判断出两物体在水中的状态,物体沉底时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理表示出受到的浮力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据重力公式和密度公式表示出受到的浮力,然后比较判断两物体受到浮力之间的关系。5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
9、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大D如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变【答案】A【解析】【分析】【详解】AC甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即乙图中容器对桌面的压力又因为,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,即所以,木块重力等于木块排开水的重力,即所以,乙图中容器对桌面的压力为又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以同理可得,丙图中容器对桌面的压力则三个容器对桌面的压力大小相等,故C错误;甲乙丙图中
10、是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式可得,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,所以底面积S是相同的,根据公式,所以三个容器底受到水的压力相同,故B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,根据公式可得,小球所受的浮力变小。故选A。6用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是()A实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等C物块
11、浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D通过计算可知实验所用物块的密度为1.5103kg/m3【答案】B【解析】【分析】【详解】A物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A错误;B根据称重法可知:左边的弹簧秤示数FGF浮则弹簧秤变化量FF浮右边的弹簧秤示数FG桶G排则弹簧秤变化量FG排根据阿基米德原理可知F浮=G排所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B正确;C左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块
12、完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;D由测力计的示数可知,物体的重力G2N物体的质量物体浸没水中后的浮力F浮GF2N1N=1N由阿基米德原理可得,物体的体积物体的密度故D错误。故选B。7如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲S乙),分别盛有两种液体A和B,液面高度相同容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中(CAB)当细线剪断,待物体C静止后,甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为P甲和P乙,则下列关系正确的是( )AP甲可能大于P乙BP甲可能小于P乙CP甲可能等于P乙D以上三种情况都有可能【答案】D【解析】【分析】【详
13、解】容器底部用细线拉着相同实心物体C,浸没在液体中后,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断时,因为CAB,所以C漂浮在甲、乙两种液体中由公式,与没有放物体C时相比,甲液面上升高度为,乙液面上升高度为;当细线没有被剪断后,甲和乙容器中液体深度变化量分别为h甲=-=,h乙=-=甲和乙容器中液体对容器底部的压强变化量分别为P甲=和P乙=由于CAB,故,同时S甲S乙,所以P甲与P乙无法比较故答案选D。8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
14、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0.1152JC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=200cm220cm=4000cm3,容器内水的质量:m水
15、=水V水=1g/cm34000cm3=4000g=4kg,容器水的重力:G水=m水g=4kg10N/kg=40N,物体A排开水的体积:V排=SAh浸=80cm29cm=720cm3=7.210-4m3,物体A受到的浮力:F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg7.210-4m3=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:GA=F浮=7.2N,容器底对水平面的压力:F=G容+G水+GA=6N+40N+7.2N=53.2N,容器底对水平面的压强:p=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=VA=SAh
16、A=80cm210cm=800cm3=810-4m3,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,水gV排+油g(V排总-V排)=GA,1103kg/m310N/kgV排+0.8103kg/m310N/kg(810-4m3-V排)=7.2N,V排=410-4m3=400cm3,此时物体A浸入水中的深度:h浸=5cm,物体A排开水体积减少的量:V排=V排-V排=720cm3-400cm3=320cm3,则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度:h下=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=
17、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=GAh上=7.2N0.024m=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-SA)(hA-h浸)=(200cm2-80cm2)(10cm-5cm)=600cm3,加油的质量:m油=油V油=0.8g/cm3600cm3=480g=0.48kg,则液体对容器底部的压力的增加量:F=G油=m油g=0.48kg10N/kg=4.8N,液体对容器底部的压强变化量:p=240Pa,故D正确,不符合题意9如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上
18、橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则()A乙瓶可能悬浮B两瓶受到的浮力相等C甲瓶内气体的压强较大D乙瓶内气体密度较大【答案】D【解析】【详解】AB已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;CD由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度
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