2020中考物理第二轮复习专项训练：浮力有关的综合计算

2020中考物理第二轮复习专项训练：浮力有关的综合计算一、单选题1．水上救援往往需要打捞沉没的货物，如图所示为该情景的简化图。假设物体静止在容器底部，此时容器中水的深度为h=0.5m。现利用弹簧测力计将物体缓慢匀速提升，当物体完全浸没在水中时，弹簧测力计示数为F1=1N；当物体全部离开水面后（物体表面附着的水忽略不计），弹簧测力计示数为F2=5N，取g=10N/kg，则下列判断正确的是（）A．物体在容器底部时，水对容器底部的压强为50PaB．物体完全浸没时受到的浮力为2NC．物体的体积为2×10-4m3D．物体的密度为1.25×103kg/m32．将一重物挂在弹簧测力计下，在空气中，测力计的示数为4N，将重物浸没在水中时，测力计的示数为3N，则重物在水中受到的浮力是（）A．4N B．3N C．1N D．7N3．物块在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数如图所示，下列判断正确的是（）A．物块受到的浮力是4NB．物块浸没在水中时，所受浮力随深度的增加而增大C．物块的体积是D．物块的密度是6×103kg/m34．如图甲，在弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中（整个过程水未溢出）。如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图象。下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的重力是8NB．圆柱体的高度是9cmC．圆柱体浸没时受到的浮力是4ND．圆柱体的密度是1.5×103kg/m35．如图所示，在盛有水的圆柱形容器内，体积为100cm3实心物块甲放在实心木块乙上，木块乙漂浮在水面上，木块受的浮力为F1，水对容器底部的压强为p1；现将甲取下并浸没水中，静止时，容器对甲的支持力为N，木块静止时受的浮力为F2，水对容器底部的压强为p2，水面深度变化5cm。已知木块乙的质量为400g，圆柱形容器的底面积为200cm2（g取10N/kg），则下列说法中正确的是（）A．p1<p2B．容器对甲的支持力N为2NC．甲的密度为2.1×103kg/m3D．F1与F2的差值为11N6．在图中，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F，当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受合力的大小（）A．大于G B．等于G C．大于F D．等于F7．如图，在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个实心铁球（球与槽底没有紧密接触），圆柱型的烧杯漂浮在水面上，此时烧杯受到的浮力为F1.若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中，此时烧杯受到的浮力为F2，捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为p，水的密度为ρ水.根据上述条件可知（）A．金属球受的重力为F2-F1-pS B．金属球被捞起前受的浮力为F2-F1C．金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS D．金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了二、多选题8．如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积为S，弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块，从水面开始缓慢浸入水中，在金属块未触底且水未溢出的过程中，测力计示数F随金属块下降距离h（相对于容器底部）的关系图像如图乙所示，下列分析正确的是（）A．金属块逐渐浸入水的过程，受到的浮力一直在减小B．金属块的高度大于h1C．金属块的密度为D．金属块浸没后与入水前相比，水平桌面受到的压强增加三、填空题9．将棱长为2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲所示），钢绳的拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化，如图乙所示，其中反映浮力随h变化图线的是______（填序号），该物体的重力为______N。（水的密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg）10．小明同学用底面积为20cm2、高50cm的圆柱形玻璃筒制作了一个简易的浮力秤，可以测量物体的质量，它的底部放入适量的沙子，可以使其在水中竖直漂浮，放入沙子后浮力秤的总质量为0.2kg，放入水中后漂浮，它的底部在水面以下的深度为10cm，此时，在与水面相齐的玻璃桶壁处标上质量为“0”的刻度线，如图所示。已知：水槽的底面积为50cm2，高30cm。(1)不放物体时，该装置所受的浮力是_________N；(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为50cm3的石块，此时该浮力秤的底部在水面下的深度h=20cm。此时，该装置与水面所对应位置处的刻度线应标为________kg；(3)石块的密度是_______g/cm3；(4)若将乙图中的石块取出放入水中，液面静止时，水对容器底的压强减小了_________Pa；（拓展）若将该浮力秤放在酒精中使用，静止时，浮力秤上标注的“0”刻度线应该__________（填高于、低于或等于）酒精的液面，此时水槽中酒精的液面高度为20cm，则能够测量的最大物体质量是____kg。（酒精的密度为0.8×103kg/m3）11．如图所示，水平面上放有一个内盛12cm水深的溢水杯，杯口高为20cm，现有高为30cm的柱形实心B物体的下表面与水平面平行，在水不溢出的前提下进行下列操作：通过滑轮的调节使B浸入水中的深度为10cm时，绳子自由端的拉力为25N，溢水杯对水平面的压强为p1；使B浸入水中的深度为12cm时，绳子自由端的拉力为24N，溢水杯对水平面的压强为p2，两次的压强差为100Pa。（不计滑轮重、容器的重力及厚度、绳重及摩擦，g＝10N/kg）则：(1)B放入水中之前水对溢水杯底的压强为_____Pa；(2)B的重力为_____N；(3)把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中，溢水杯对水平面的压强为_____Pa。12．如图，可计算出石块的密度为________kg/m3；底面积为100cm2烧杯内的水由于石块的浸入，水对烧杯底部压强增加___________Pa。13．小明同学将一块重5N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，当铁块二分之一进入液体时弹簧测力计示数如图所示，此时铁块所受浮力为_____N；当铁块完全浸没在水中后，弹簧测力计的示数将变为_____N。14．如图所示，装有水的容器中放有边长为10cm的正方体A下端由细线连接到容器底部，容器底面积为，A上表面恰好与水面齐平，已知A重为6N，此时水对容器底部的压强为______；细线受到的拉力大小为____；若将细线剪断，容器底部受到水的压强变化量为_________。15．如图所示，重20N的长方体木块静止在水面上，木块下表面所处的深度为0.2m，木块浸入水中的体积占总体积的，此时木块所受的浮力______重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；木块下表面受到的压强为______Pa；若要木块全部浸入水中，至少需要施加______N的压力。四、计算题16．将一石块挂在弹簧测力计的挂钩上，测力计的示数为15N，当将该石块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为10N，，水的密度为求：(1)该石块浸没在水中时受到的浮力；(2)该石块的体积；(3)该石块的密度。17．平桌面上放一盛满水的烧杯，水深12cm。将一个质量为60g的鸡蛋，轻轻放入烧杯后沉入底部，排出55g的水。已知g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：(1)水对烧杯底的压强；(2)鸡蛋在水中受到的浮力；(3)鸡蛋的密度。18．如图所示，长方体物体A的体积为，底面积为90，轻质弹簧的一端固定在容器底部，另一端与A连接。现向容器内注水，直到弹簧长度恰好为原长，此时物体A有四分之三的体积浸在水中。弹簧受到的拉力每增加0.1，弹簧长度就伸长0.1cm。已知，g取10。（假设容器足够高）(1)求物体A的密度。(2)缓慢向容器中注入水，当物体A刚好浸没在水中时，弹簧对物体A的拉力为多少？(3)当物体A刚好浸没在水中时，水对容器底部的压强增大了多少？19．如图甲所示，水平面上有一个装满水的溢水杯。将用细线悬挂在弹簧测力计上的实心铝球A缓慢浸没在水中静止时，如图乙所示，弹簧测力计的示数是3.4N。求：小球浸没在水中时所受到的浮力。(铝=2.7×103kg/m3，g取10N/kg)20．如图所示，在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球，小球处于静止状态。旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯（重力忽略不计），高为0.1m，杯中装满水，水重为3N。（g=10N/kg）求：（1）画出小球静止在水平桌面时的受力示意图；（2）小球对水平桌面的压力；（3）杯中水对杯底的压强；（4）把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加了多少牛？答案1．D【解析】【详解】A．物体在容器底部时，水对其底部的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa故A错误；B．由题可知，物体的重力G=F2=5N当物体浸没水中时，弹簧测力计示数F1=1N物体受到的浮力F浮=G-F1=5N-1N=4N故B错误；C．根据F浮=ρgV排可得物体的体积V=V排==4×10-4m3故C错误；D．物体的密度ρ物==1.25×103kg/m3故D正确。故选D。2．C【解析】【分析】【详解】将重物浸没在水中时，重物受到的浮力故选C。3．C【解析】A．物块受到的浮力为故A错误；B．物块浸没在水中时，根据阿基米德原理，物块深度的增加时，液体密度和物体排开水的体积都不变，所以物体所受浮力不变，故B错误；C．物块体积为故C正确；D．物块的质量为物块的密度为故D错误。故选C。4．D【解析】A．由图乙知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，未与水接触，根据二力平衡条件可知故A错误；B．由图像知，当h1=3cm时，圆柱体上表面刚好与水接触，当h2=7cm时，圆柱体刚好浸没在水中，故圆柱体的高度为故B错误；C．由图像知，当物体浸没在水中时，体积不变，所受的浮力不变，所受的拉力为4N则圆柱体受到的浮力为故C错误；D．根据阿基米德原理可知由公式可得故故D正确。故选D。5．D【解析】A．甲和乙漂浮可知将物块甲取下并沉入水中静止时，木块乙仍漂浮，可知此时乙所受浮力此时甲所受浮力甲放在实心木块乙上是排开液体的体积甲取下并浸没水中，静止时排开液体的体积比较两个式子可得故水面下降，根据p=ρgh可知，水对容器底部的压强故A选项错误；B．排开液体体积的变化量即因此甲静止容器底时容器对甲的支持力为故B选项错误；C．甲的密度为故C选项错误；D．F1与F2的差值故D选项正确。故选D。6．D【解析】【详解】当重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F，由于金属块静止，所以金属块受到的合力为零，，当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块受到合力的大小等于，方向与F的方向相反，故选D。7．D【解析】A、由物体的浮沉条件可知：烧杯的浮力：F1＝G烧杯金属球放在烧杯内时受到的浮力：F2＝G球+G烧杯所以，G球＝F2-F1，故A不正确；B、金属球被捞起前沉入水底，所以受到的浮力小于重力，即小于F2-F1，故B不正确；C、金属球被捞起后放在烧杯里时，新排开水的体积为，因ρ球＞ρ水，所以新排开水的体积大于金属球浸没时排开水的体积为，由P＝ρgh可知：金属球被捞起后水槽底部受水的压力增大了而不是减小，故C不正确；D、金属球被捞起前烧杯排开水的体积为；金属球被捞起后烧杯排开水的体积为；所以金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了，故D正确．8．BD【解析】A．金属逐渐浸入水中的过程，排开液体体积增大，液体密度不变，浮力逐渐增大，故A错误；B．当金属块相对于容器底下降h1时，浮力大小不变，说明金属块完全浸没在水中，浸入深度为金属块的高度。因为下降过程中，液面会上升，金属块的高度大于h1，故B正确；C．当下降高度为0时，弹簧测力计示数为金属块重力，即下降高度为h1时，弹簧测力计示数为F2，则当物体完全浸入水中时浮力为物体的体积等于物块完全浸没时排开水的体积物块的密度为故C错误；D．浸没后，物体受到的浮力为由于力的作用是相互的，则对对桌面增加的压力为水平桌面受到的压强增加为故D正确。故选BD。9．②1.6×105【解析】[1]由图甲可知，物体在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，当物体浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变；因此图乙中反映浮力随h变化的图线是②。[2]由图乙可知，当物体浸没后所受的拉力等于浮力，即F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8.0×104N物体浸没后，在缓缓沉入的过程中，所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力G=F＋F浮=8.0×104N+8.0×104N=1.6×105N10．1.960.24294低于0.2【解析】(1)[1]由题意可知，不放物体时，该装置在竖直方向上受力平衡，重力大小等于浮力大小，可知浮力大小是该装置所受的浮力是。(2)[2]由题意可知，没放入石块时，装置排开水的体积是装置受到的浮力是；放入石块后，装置排开水的体积是装置受到的浮力是可得到石块的质量是则该装置与水面所对应位置处的刻度线应标为。(3)[3]根据可知，石块的密度是(4)[4]由上述可知，因把石块放入装置从而排开水的体积是把石块放入装置后水面上升的高度是把石块取出后，水面又下降到原来位置，这时再把石块放入水中，水面上升的高度是则可知将乙图中的石块取出放入水中，液面静止时，水面高度与石块在装置中时的水面高度差大小是再根据可知水对容器底的压强减小量是水对容器底的压强减小了。[5]根据可知，在浮力大小和值大小不变时，液体的密度变小了，那么装置排开液体的体积会变大，再根据可知，装置的底面积不变，那么装置在液体中的深度会变大，则可知道浮力秤上标注的“0”刻度线应该低于酒精的液面。[6]该装置没放重物时，其其受到的浮力大小等于重力大小，即解得，则装置其自身在酒精里的深度是该装置底部到水槽底部的距离大小是设能够测量的最大物体质量是，这时浮力秤刚好接触水槽底面，这时酒精上升的高度是，可知道解得即酒精上升的高度是；这时浮力秤受到的重力大小等于其受到的浮力，即解得；能够测量的最大物体质量是。11．1.2×103604000【解析】(1)[1]B放入水中之前水深12cm，即则水对溢水杯底的压强为(2)[2]使B浸入水中的深度为10cm时，根据动滑轮的使用特点可知：动滑轮对物体B的拉力为物体B的浮力为B浸入水中的深度为12cm时，根据动滑轮的使用特点可知：动滑轮对物体B的拉力为物体B的浮力为联立两式可得排开液体体积的变化量为由于B物体浸入水的深度变化量为根据可得，B物体的底面积为B的重力为(3)[3]由于溢水杯对水平面的两次的压强差为100Pa。根据可知，深度的变化量为容器的底面积为盛12cm水深的溢水杯中水的体积为由于杯口高为20cm，柱形实心B物体高为30cm，所以把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中，物体B和水在杯中的总体积为B放入溢水杯中后杯中的水的体积为由于，所以，把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中，溢水杯溢出部分水，则此时杯中的水的重力为溢水杯对水平面的压力为溢水杯对水平面的压强为12．2500;400。【解析】【详解】[1]根据题意知道，石块受到的浮力是：F浮=G-F拉=10N-6N=4N，由于，所以，石块排开水的体积是：，由知道，石块的质量是：由于石块全部浸没在水中，所以，V石块=V排=4×10-4m3，故石块的密度是：，[2]因为水面的面积是S=100cm2=0.01m2，所以，放入石块后，水面上升的高度是：，则烧杯底部受到水的压强增加是：△p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。13．1.22.6【解析】[1]由图可知，测力计的分度值是0.2N，此时测力计的示数是3.8N，此时铁块所受的浮力F浮=G−F=5N−3.8N=1.2N铁块所受浮力为1.2N。[2]已知原来铁块只有二分之一的体积浸入水中，当铁块完全浸没在水中后，排开水的体积是原来的2倍，则此时它受到的浮力为原来浮力的2倍，所以F′浮=2F浮=2×1.2N=2.4N此时测力计的示数为F′=G−F′浮=5N−2.4N=2.6N所以示数是2.6N。14．4N200Pa【解析】[1]水对容器底部的压强为[2]正方体的体积为物体排开液体的体积为正方体受到的浮力为由力的平衡得所以细线受到的拉力大小为[3]当细线剪断后，木块漂浮在水面上，漂浮时由得，物体漂浮时排开液体的体积为则排开水的体积变化量为水深的变化量为容器底部受到水的压强变化量为15．等于2.0×1035【解析】[1]由于木块未全部浸入水中，则木块处于漂浮状态，可得浮力等于重力。[2]木块下表面所处的深度为0.2m，则所受压强为[3]设物体体积为V，则浸没体积为总体积时，浮力可表示为则当物体完全浸没时所受浮力为则所需要