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2020-2021全国中考物理浮力类问题的综合中考模拟和真题分类汇总附答案解析

2024-05-04 来源:易榕旅网


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 【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=SAh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:

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=

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=SAhA=80cm2×10cm=800cm3=8×10-4m3,

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,

ρ水gV排′+ρ油g(V排总-V排′)=GA,

1×103kg/m3×10N/kg×V排′+0.8×103kg/m3×10N/kg×(8×10-4m3-V排′)=7.2N,

V排′=4×10-4m3=400cm3,

此时物体A浸入水中的深度:

F53.2N=2660Pa, S20010-4m2V排400cm3h浸′==5cm, =SA80cm2物体A排开水体积减少的量:

ΔV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:

V排320cm3h下==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=GAh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-SA)(hA-h浸′)=(200cm2-80cm2)×(10cm-5cm)=600cm3,

加油的质量:

m油=ρ油V油=0.8g/cm3×600cm3=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=

故D正确,不符合题意.

F4.8N=240Pa, S20010

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 C.浮力变大,压强变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据F浮故选D。

B.浮力变小,压强变小 D.浮力变大,压强变小

gV排可知,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。

3.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 C.水对容器底部的压力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】

B.水对容器底部的压力增加量等于10牛 D.容器对水平地面的压力增加量小于10牛

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。

4.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。下列说法正确的是( )

A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力

B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力 C.甲乙丙三种液体对容器底的压强相同 D.甲容器对桌面的压力最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.小球在甲液体中处于漂浮状态,则所受的重力等于浮力,故A错误;

B.小球在丙液体中是下沉的,则所受的浮力小于其所受的重力,而在乙液体中,小球处于悬浮状态,则此时小球所受的浮力等于其所受的重力,即在小球在丙液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力,故B错误;

C.由小球在三种液体中的浮沉状态知,ρ甲>ρ乙>ρ丙,而小球放入液体中后,三个容器中的液面相平,即液体到容器底的深度相同,根据p=ρgh得,p甲>p乙>p丙,故C错误; D.由图可知,在甲容器中,小球部分浸入液体中,则排开的液体体积小于小球的体积,而乙、丙中,小球浸没在液体中,则排开液体的体积等于小球的体积,但小球放入液体后,液面相平,所以三个容器中所装的液体的体积的大小关系为V甲>V乙=V丙,而容器对桌面的压力

F=G液+G容器=m液g+G容器=ρVg+G容器

且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以甲容器对桌面的压力最大,故D正确。 故选D。

5.有一个实心物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为20N;当把物体

1体4积浸入水中时,测力计的示数为18N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( ) A.2N B.8N C.18N D.20N 【答案】B 【解析】 【分析】

本题考查浮力的计算。 【详解】

由题意知,G物=20N,F示=18N。由称重法,可知当物体

1体积浸入水中时,受到的浮力 4F浮=G物-F示=20N-18N=2N

根据阿基米德原理F浮=ρgV排得,此时物体排开水的体积

V排=而

F浮2N2104m3 33g1.010kg/m10N/kg1V物=V排,所以 4V物=4V排=8×10-4m3

当物体浸没时,浮力

F浮1=ρgV排1=ρgV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N

物体浸没时,浮力小于物体的重力,所以静止时,物体下沉到水底,那么浮力为8N,故B正确,ACD都不正确。 故选B。

6.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较小,故A正确; B.物体在甲中下沉

甲物

在乙中漂浮

乙物

乙甲

两杯中液面恰好相平,由p=ρgh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。

7.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。

8.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()

A.木块A受到的重力为8N

B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa C.合金块B的密度为3.2×103kg/m3

D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa 【答案】B 【解析】 【详解】

A.体积为2×103cm3的木块A漂浮在水面上,有为:

2的体积露出水面,则排开水的体积53V排2103cm31.2103cm31.2103m3

5由阿基米原理F浮A水gV排,根据漂浮的特点:

GAF浮A①

故物体的重力:

GA水gV排1.0103kg/m310N/kg1.2103m12N

故A项错误;

BC.在图乙中,由漂浮的特点:

GBGAF浮A②

②-①得:

GBF浮A

由阿基米德原理:

43F浮A水gV排A1.0103kg/m310N/kg()2103m34N

55故GB4N,合金块B的密度为:

BGB4N1.6103kg/m3 63gVB10N/kg25010m乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中,A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:

F浮BGB

丙中B受到的浮力:

F浮B水gVB<GB

故两图相比,B受到的浮力减小了:

FBGB水gVB4N1.0103kg/m310N/kg250106m31.5N③

由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:

p故B项正确, C项错误;

F1.5N150Pa S100104m2D.以B为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:

GBF浮BF水gVBF

由③得:

FGB水gVB1.5N

由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:

pB故D项错误。

F1.5N600Pa SB25104m2

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 C.甲<乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

B.F甲>F乙 D.p甲>p乙

''AB.由浮力产生的原因可知鸡蛋在甲、乙两杯中所受盐水压力的合力即为浮力,甲中鸡蛋漂浮,浮力等于重力,乙中鸡蛋悬浮浮力等于重力,因此F甲=F乙,F甲=F乙,故AB错误; CD.甲中鸡蛋漂浮,因此甲>蛋,乙中鸡蛋悬浮,因此乙=蛋,因此甲>乙,由pgh 可知,深度相同,p甲>p乙,故C错误,D正确; 故选D。

''

10.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

,下列关系式正确的是( )

A.p甲>p乙,ΔF甲>ΔF乙 C.p甲<p乙,ΔF甲<ΔF乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

B.p甲>p乙,ΔF甲=ΔF乙 D.p甲<p乙,ΔF甲=ΔF乙

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

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。

11.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们分别放入水中静止时,两球所受的浮力之比F甲:F乙=4:5,设水的密度为ρ水。则甲球的密度为( ) A.

4ρ水 3B.

5ρ水 4C.

3ρ水 2D.

3ρ水 5【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

由于甲、乙两球质量相同,则由G=mg可知两球重力相等,又由=比等于密度的反比,即

V甲:V乙=ρ乙:ρ甲=2:3

若两球均漂浮,由漂浮浮力等于重力可知,浮力应相等,与题目浮力比例冲突,则两球不都漂浮;若两球均浸没,排开液体体积等于物体体积,则由F浮液gV排可知,在液体密度相同的情况下,浮力之比等于排开液体体积之比,即

F甲:F乙=V甲:V乙=2:3

与题目浮力比例不符,则综合可知,两球一个漂浮,一个浸没,根据浮沉条件可知,密度较小的漂浮,密度较大的浸没,即甲球浸没,乙球漂浮;设甲、乙重力均为G,由于乙球漂浮,则乙球所受浮力等于重力,根据甲、乙浮力之比可求甲球所受浮力为

m可知,两球体积之VF浮甲根据F浮液gV排可得

44F浮乙=G 554G=水gV甲 5整理可得

甲=故选B。

G5=水 gV甲4

12.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()

A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲p乙>p丙。 C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲【详解】

A.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A不符合题意;

B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B符合题意;

C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C不符合题意;

D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D不符合题意。

13.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是

A.冰块的密度大于球的密度

B.若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小 C.水对三个容器底的压力不同

D.三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A.冰块漂浮在乙容器中,

冰块<水,

小球悬浮在丙容器中,

小球水,

所以

冰块<小球

故A错误;

B.小球悬浮在丙容器中,

小球水,

如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由F浮小,小球将下沉,故B正确;

C.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式:pgh可 知,

gV排可知,物块受到的浮力变

p甲p乙p丙,

F可知,水对容器底的压力:FpS,由于压强与容器底面积都相同,则水对容S器底的压力:

由pF甲F乙F丙,

故C错误;

D.在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即

F压,而

F压F浮

这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以

F浮G冰块G排.

所以,甲容器对于桌面的压力

F甲G水G杯,

乙容器对桌面的压力

F乙 G 水G排G杯G 水G冰块G杯,

因为

G水 G 水G排G 水G冰块,

因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D错误.

14.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中(密度为0.810kg/m),金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是( )

33

A.在水中受到的浮力为2N B.在酒精中受到的浮力比较大 C.体积为10cm3 D.密度为3.0103kg/m3 【答案】D 【解析】 【详解】

A.金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用,这个关系是

GF浮F拉

浸没在水中时,可得到

GF浮F拉

G-水gV排2N

浸没在酒精中时,可得到

''GF浮F拉

G-酒gV排2.2N

由上述可得到V排110m,G3N,那么在水中受到的浮力是

-43F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg110-4m31N

A错误;

B.由于酒精水,根据F浮B错误; C.由上述可知

gV排可知,在酒精中受到的浮力比较小;

V金属V排110-4m3100cm3

C错误;

D.该金属块的质量是

m金属可知该金属块的密度是

G3N0.3kg g10N/kg金属D正确。 故选D。

m金属V金属0.3kg3103kg/m3 -43110m

15.重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为 4N 的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知 ρ酒<ρ 水,则溢出酒精的重力大小( ) A.一定小于4牛 C.一定等于4牛 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

由于小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为4牛的水,则由阿基米德原理可知,小球在水中受到的浮力为

F浮=G排=4N

小球的重力G=5N,则G>F浮,所以由浮沉条件可知,小球在水中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ水,根据F浮=ρ水gV排可知小球的体积为

B.可能等于5牛 D.可能大于5牛

VV排由于

F浮 水gρ酒<ρ水,ρ球>ρ水

则ρ球>ρ酒;根据物体的浮沉条件可知,该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,一定会下沉;则小球此时受到浮力

F浮酒gV酒g由于ρ酒<ρ水,所以

F浮酒F浮 水g水F浮′<F浮=4N

根据阿基米德原理可知,溢出酒精的重力大小一定小于4N。 故选A。

16.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正确的是( )

A.甲杯中盐水密度为ρ甲,乙杯中盐水密度为ρ乙,则ρ甲>ρ乙 B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F′浮,则F浮>F′浮 C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙,则F甲>F乙 D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙,则p甲=p乙 【答案】D 【解析】 【分析】

(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的;

(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系; (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬浮)物体的重力之和,根据

F判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。 S【详解】 pAB.因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F浮液gV排可知,在浮力相同时,甲杯中的V排大,则ρ甲小于ρ乙,故AB错误;

C.因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和Gmg可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C错误;

D.烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面积S相同,根据p压强相同,故D正确。 故选D。

F可知,两只杯子底部受到液体的S

17.如图所示,a、b、c是三个实心小球,其中a与b质量相等,b与c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b球悬浮、c球沉底,则下列判断中正确的是

A.它们的体积关系是:VaVbVc B.它们的重力关系是:GaGbGc C.它们的密度关系是:abc D.它们所受的浮力关系是:FaFbFc 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.由题图可知,a漂浮,b悬浮,则

V排aVa,V排bVb

因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以

FaGa,FbGb

因为a与b质量相等,则物体的重力相等,所以浮力FaFb;因为F浮gV排,所以

V排aV排b

所以

VaVb

由题干可知

VbVc

所以

VaVbVc

故A错误;

B.因为b悬浮,c沉入底部,所以

FbGb,FcGc

因为b与c体积相同,所以根据F浮gV排可知FbFc,所以GbGc;则

GaGbGc

故B错误;

C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据a漂浮、b悬浮、c沉入底

部可知

abc

故C错误;

D.由上分析可知:浮力大小关系为

FaFbFc

故D正确。 故选D。

18.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是

A.容器对地面的压力F甲>F乙 C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 【答案】A 【解析】 【详解】

AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以

B.液体密度ρ甲<ρ乙

D.物体排开液体的质量m甲ρ甲>ρ物,

物体在乙液体中悬浮,所以

ρ乙=ρ物,

所以

ρ甲>ρ乙,

由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以

F甲>F乙,

故A正确,B错误;

C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误; D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即

F甲=F乙;

根据阿基米德原理可知,

G甲排=G乙排,

根据G=mg可知物体排开液体的质量

m甲=m乙,

故D错误。

19.底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上. 现将体积为500cm、重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止时如图甲所示. 若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,不计绳的重力及其体积. 则( )

3

A.物体B的密度为1.5×103kg/m3 C.容器对桌面的压强增加800Pa 【答案】A 【解析】 【分析】

B.物体B的体积为150cm3 D.绳子受到的拉力为4N

本题综合考查压强,浮力综合应用能力,选取合适的研究对象分析受力,结合浮力、压强有关知识求解。 【详解】

AB.如图乙所示,A恰好浸没在水中是,物体AB悬浮,物体AB所受浮力等于重力,即

F浮GAGB

水gV排GAGB

排开水的总体积为

V排GAGB3N+6N=9104m3900cm3 33水g1.010kgm10Nkg又因为物体A的体积为500cm3, 所以物体B的体积为

VBV排VA900cm3500cm3400cm3

物体B的质量为

mB物体B的密度为

GB6N0.6kg=600g g10NkgB=mB600g1.5gcm31.5103kgm3 3VB400cm故A项符合题意,B项不符合题;

C.放上B物体后,桌面对容器的压力增大了

F压=GB=6N

容器对桌面的压强增加

p故C项不符合题;

F6N=600Pa 42S10010mD.以B物体为研究对象,B物体受到向上的浮力和绳子对它的拉力作用,受到向下的重力作用,即

F浮F拉G

又因为B物体所受浮力为

F浮B水gVB1.0103kgm310Nkg400106m3=4N

则绳子对B物体的拉力为

F拉GF浮6N4N=2N

绳子对B物体的拉力与B物体对绳子的拉力是一对相互作用力则 绳子受到的拉力为2N,故D选项不符合题意。 故选A。

20.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。液体对两个物体下底面的压强分别是p甲、p乙,容器对水平桌面的压力分别是F甲、F乙。下列判断正确的是( )

A.p甲p乙 F甲F乙 C.p甲p乙 F甲F乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B.p甲>p乙 F甲F乙 D.p甲>p乙 F甲F乙

由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即

F浮甲F浮乙G物

又根据压强与浮力关系,可知

F浮甲p甲底S F浮乙p乙底Sp乙顶S

p甲底Sp乙底Sp乙顶S

p乙顶p乙底p甲底0

故p甲p乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式

F浮液gV浸

可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为

F甲G容G物G甲液G容G物甲g(hS容V甲浸) F乙G容G物G乙液G容G物乙g(hS容V乙浸)

由于

F浮甲甲gV甲浸G物 F浮乙乙gV乙浸G物

F甲G容甲ghS容

F乙G容乙ghS容

因为甲>乙,则

F甲F乙

故选C。

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