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第19页(共19页)中考物理总复习《压强与浮力综合》专项能力提升训练(含答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一.选择题(共7小题)1.下列关于估测数据合理的是()A.中学生双脚站立时对地面的压强约为105PaB.中学生游泳时受到的浮力约为100NC.中学生爬楼的功率约180WD.将一本物理书从地面捡起来放在课桌上,对课本做功约0.08J2.某一物体放入水中静止时受到的浮力为9.5N,放入酒精中静止时受到的浮力为8N,则该物体的密度为(酒精的密度是0.8×103kg/m3)()A.0.9×103kg/m3 B.0.95×103kg/m3C.0.8×103kg/m3 D.1.0×103kg/m33.如图所示,烧杯和水的总质量是600g,烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2,将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。下列选项错误的是(烧杯厚度忽略不计,杯内水没有溢出,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)()A.细线对A的拉力是4.5NB.水对烧杯底的压强增大了150PaC.烧杯对水平桌面的压强是750PaD.烧杯对水平桌面的压力是12N4.将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积4×10﹣3m2,容器的质量忽略不计,容器中水的重力G水=3N,水面距容器底的距离h=0.06m,如图甲所示。现将一金属圆柱体A用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,A未碰触容器底和容器壁,如图乙所示。已知A的重力GA=0.6N,体积VA=2×10﹣5m3,g=10N/kg。则()A.A未浸入时,水对容器底的压强为750PaB.A未浸入时,容器对桌面的压强为600PaC.A浸没时,容器对桌面的压强是800PaD.A浸没在水中静止时,它受到细线的拉力大小为0.6N5.如图甲所示,不吸水的实心圆柱体高度40cm,上表面与轻质圆柱形容器中的液面刚好相平,下表面与容器底的距离20cm。现以500cm3/min的速度将水抽出,细线上的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知轻质圆柱形容器的底面积为400cm2,下列说法正确的是()A.物体A所受的重力是140NB.t=20min时,水对容器底的压强是800PaC.物体A的密度为1.6g/cm3D.t=6min时容器对桌面的压强为4000Pa6.如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有13的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为ρ水A.物体A受到的重力GA=13ρB.水对容器底部的压力F=23ρC.物体A的密度为ρA=13D.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力F′=13ρ7.一个木块用细绳系在柱形容器的底部,容器底面积为500cm2,当木块浸入水中的体积是600cm3时,细绳对木块的拉力为2N。此时水深为9cm,如图(a)所示,将细绳剪断,木块上浮,静止时有五分之二的体积露出水面,如图(b)所示,下列说法正确的是()A.木块的重力为8NB.木块的密度为0.4g/cm3C.剪断细绳前后,容器对桌面的压强变小D.剪断细绳后,水对容器底部的压强为860Pa二.多选题(共6小题)(多选)8.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则()A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力是0.8NC.甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强D.液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强(多选)9.如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,VM<VN,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力),两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法正确的是()A.M受到的浮力大于N受到的浮力B.甲液体的密度大于乙液体的密度C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强D.若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强不变(多选)10.将装满水的溢水杯放到电子秤上,用一根体积、重力均不计的细线系住物块,并将其缓慢浸入水中,浸没后继续向下移动但未触底,在整个过程中()A.物块受到的浮力不变B.水对容器底的压强不变C.电子秤的示数不变D.细线对物块的拉力不断变小(多选)11.水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水,将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a和b,分别放入两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,如图所示。则下列说法正确的是()A.两个烧杯底部受到水的压力相等B.a球受到的浮力大于b球受到的浮力C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力D.将a球从水中取出后,水对容器底压力变化量小于a球重(多选)12.水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。则()A.M受到的浮力小于N受到的浮力B.M的密度大于N的密度C.甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强D.若将M、N同时放入甲液体中静止时,M、N底面受到液体的压力相等(多选)13.如图所示,完全相同的圆柱形玻璃容器中装有甲、乙两种液体,将质量相等的A、B两柱状物体分别放入甲、乙两种液体中,A、B底面积相同,B的高度是A的2倍,静止时A恰好悬浮在液体甲中,物体B漂浮在液体乙中,且有13A.B受浮力比A大B.甲、乙两液体密度关系为ρ甲=34C.A、B底面受到的压强关系pA>pBD.取出A、B两物体后,两容器中液面下降高度关系为Δh甲=34三.填空题(共2小题)14.如图所示,圆柱形水槽的底面积为100cm2,圆柱形物体A的横截面积为20cm2,将圆柱形物体A放入水中,水面在物体ab处时物体恰好漂浮。此时它浸在水中的深度为10cm,则圆柱形物体A的重力是N;若将物体竖直向上提升4cm。则水对水槽底部的压强变化了Pa。15.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是;图乙中a的值是;40~140s时段,浮力对物体做功是。四.计算题(共5小题)16.如图所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体。A受到的重力为25N,边长为10cm。A、B之间用长为5cm、能承受最大拉力为36N的绳子相连并浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部紧密接触),此时弹簧测力计示数为45N。现缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计,直到A、B间绳子断裂为止,已知容器底面积为400cm2,容器重力忽略不计,求:(1)B受到的重力;(2)当A完全露出水面时,容器对水平面的压力;(3)绳子断裂时,水对容器底的压强。17.如图所示,边长为10cm的正方体木块,质量为600g,放入底面积为200cm2的圆柱形容器中,求:(1)木块对容器底的压强。(2)至少加入多少的水后,木块对容器底的压力刚好为零?求此时水对容器的压强为多少?(3)把边长为10cm的另一个正方体某种木块放入足够多的水中漂浮,将露出来的部分全部切除之后剩下的木块将会重新漂浮,要想使此时木块重新漂浮之后露出水的体积最大,求这种木块的密度应该为多少?此时木块受到的浮力是多大?18.如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m深的水,静止置于水平桌面上。用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)A受到的浮力;(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。19.如图所示,水平地面上放有一圆柱形容器,容器底面积S=1.5×10﹣2m2。边长为10cm的正方体物块通过细线与容器底部相连,物块浸没在水中静止时,对细线竖直向上的拉力F=4N,此时容器中水深h=40cm。g取10N/kg,求:(1)此时容器底所受水的压力;(2)此时物块所受浮力;(3)剪断细线后,物块静止时浸在水中的体积。参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.下列关于估测数据合理的是()A.中学生双脚站立时对地面的压强约为105PaB.中学生游泳时受到的浮力约为100NC.中学生爬楼的功率约180WD.将一本物理书从地面捡起来放在课桌上,对课本做功约0.08J解:A.中学生的体重约为500N,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强约为p=FS=B.中学生的体重约为500N,中学生游泳时漂浮在水面上,受到的浮力等于自重即500N,故B不合理;C.中学生的体重约为500N,一层楼约高3m,步行上1层楼约用10s,则爬楼功率为P=WD.一本物理书的重力约为2N,课桌高约为80cm,则从地面捡起来放在课桌上对课本做功为W=Gh=2N×0.8m=1.6J,故D不合理。故选:C。2.某一物体放入水中静止时受到的浮力为9.5N,放入酒精中静止时受到的浮力为8N,则该物体的密度为(酒精的密度是0.8×103kg/m3)()A.0.9×103kg/m3 B.0.95×103kg/m3C.0.8×103kg/m3 D.1.0×103kg/m3解:由物体的浮沉条件知,若同一物体在水和酒精中漂浮或悬浮,那么F浮=G物,即物体受到的浮力相等,由题知,F浮水>F浮酒精,所以假设不成立;若物体在水中和酒精中都下沉,则V排=V物,即排开水和酒精的体积相等由F浮=ρ液gV排可得受到浮力之比为F浮水所以该物体在两种液体中分别漂浮和下沉,而ρ水>ρ酒精,则该物体在水中漂浮,在酒精中下沉所以F浮水=G物=9.5N根据F浮酒精=ρ酒精gV排酒精可得,物体的体积:V物=V排酒精=F浮酒精ρ酒精则物体的密度:ρ物=m物V物=故选:B。3.如图所示,烧杯和水的总质量是600g,烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2,将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着,然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。下列选项错误的是(烧杯厚度忽略不计,杯内水没有溢出,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)()A.细线对A的拉力是4.5NB.水对烧杯底的压强增大了150PaC.烧杯对水平桌面的压强是750PaD.烧杯对水平桌面的压力是12N解:A.实心长方体A的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积V排=12V=12×300cm3=150cm长方体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1.5N长方体A的重力GA=mAg=600×10﹣3kg×10N/kg=6N则细线对物体A的拉力F拉=GA﹣F浮=6N﹣1.5N=4.5N,故A正确;B.烧杯内水面上升的高度Δh=V水对烧杯底的压强增大量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa,故B正确;CD.烧杯和水的总重力:G总=m总g=600×10﹣3kg×10N/kg=6N因长方体A受到的浮力和长方体A对水的压力是一对相互作用力所以,长方体A对水的压力:F压=F浮=1.5N烧杯对水平桌面的压力:F=G总+F压=6N+1.5N=7.5N,故D错误;烧杯对水平桌面的压强:p=F故选:D。4.将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积4×10﹣3m2,容器的质量忽略不计,容器中水的重力G水=3N,水面距容器底的距离h=0.06m,如图甲所示。现将一金属圆柱体A用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,A未碰触容器底和容器壁,如图乙所示。已知A的重力GA=0.6N,体积VA=2×10﹣5m3,g=10N/kg。则()A.A未浸入时,水对容器底的压强为750PaB.A未浸入时,容器对桌面的压强为600PaC.A浸没时,容器对桌面的压强是800PaD.A浸没在水中静止时,它受到细线的拉力大小为0.6N解:A、A未浸入时,水面距容器底的距离h=0.06m,水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,故A错误;B、容器的质量忽略不计,A未浸入时,容器对桌面的压力F=G水=3N,容器对桌面的压强p′=FC、A浸没在水中时,排开水的体积V排=VA=2×10﹣5m3,它受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3=0.2N容器的质量忽略不计,A浸没时,容器对桌面的压力:F''=G水+GA﹣F拉=G水+F浮=3N+0.2N=3.2N容器对桌面的压强:p''=F″D、A浸没在水中静止时,受到竖直向上的浮力和绳子拉力、竖直向下自身的重力作用处于平衡状态,它受到细线的拉力为:F拉=GA﹣F浮=0.6N﹣0.2N=0.4N,故D错误。故选:C。5.如图甲所示,不吸水的实心圆柱体高度40cm,上表面与轻质圆柱形容器中的液面刚好相平,下表面与容器底的距离20cm。现以500cm3/min的速度将水抽出,细线上的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知轻质圆柱形容器的底面积为400cm2,下列说法正确的是()A.物体A所受的重力是140NB.t=20min时,水对容器底的压强是800PaC.物体A的密度为1.6g/cm3D.t=6min时容器对桌面的压强为4000Pa解:A、由图乙可知,当t=12min时,物体A刚好离开水面,此时受到重力等于拉力,即G=F=150N,故A错误;B、12min﹣20min内抽出水的体积为:V2=500cm3/min×(20min﹣12min)=4000cm3则容器内剩余水的体积为:V3=Sh2﹣V2=400cm2×20cm﹣4000cm3=4000cm3则此时容器内水的深度为:h3=V所以t=20min时水对容器底的压强为:p=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,故B错误;C、前12s内抽出水的体积为:V1=500cm3/min×12min=6000cm3则A的体积为:VA=Sh1﹣V1=400cm2×40cm﹣6000cm3=10000cm3=0.01m3由G=mg=ρVg可知,A的密度为:ρA=GAVAg=150ND、A的底面积为:SA=VA当t=6min时,抽出水的体积为:V4=500cm3/min×6min=3000cm3水面下降的高度为:h4=V此时容器内水深度为:h5=h1+h2﹣h4=40cm+20cm﹣20cm=40cm因为容器为轻质容器,质量可忽略,此时容器对桌面的压力等于容器内水的重力与物体A对水的压力之和又因为物体间力的作用是相互的,则容器对桌面的压力为:F=G水+FA=G水+F浮=G水+G排=ρ水gV水+ρ水gV排=ρ水g(Sh5﹣V排)+ρ水gV排=ρ水gSh5=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×40×10﹣6m3=160N此时容器对桌面的压强为:p'=F故选:D。6.如图所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有13的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为ρ水A.物体A受到的重力GA=13ρB.水对容器底部的压力F=23ρC.物体A的密度为ρA=13D.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力F′=13ρ解:A、当A有13的体积露出水面,即23的体积浸入水中时,弹簧为原长,则说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,物体重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水g23V=B、水对容器底部的压强为p=ρ水gh,由p=FS得,水对容器底部的压力为F=pS=ρC、物体A的质量m=Gg=23ρ水gVgD、若向容器中缓慢加水直到A完全浸没,A受竖直向下的重力、竖直向下的拉力及浮力作用,所以F浮=G+F拉,则F拉=F浮﹣G=ρ水gV−23ρ水gV=1故选:D。7.一个木块用细绳系在柱形容器的底部,容器底面积为500cm2,当木块浸入水中的体积是600cm3时,细绳对木块的拉力为2N。此时水深为9cm,如图(a)所示,将细绳剪断,木块上浮,静止时有五分之二的体积露出水面,如图(b)所示,下列说法正确的是()A.木块的重力为8NB.木块的密度为0.4g/cm3C.剪断细绳前后,容器对桌面的压强变小D.剪断细绳后,水对容器底部的压强为860Pa解:A.木块浸入水中的体积是600cm3时受到浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3=6N此时木块受到竖直向下重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力作用处于平衡状态,因此木块的重力:G=F浮﹣F=6N﹣2N=4N,故A错误;B.由题意可知,剪断细绳后,木块漂浮在水面,根据物体漂浮条件可知,此时木块受到的浮力:F浮'=G=4N由F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积:V排'=F浮'ρ因为V排'=(1−25)V,所以木块的体积:V=53V排'=53×4×10﹣4木块的质量:m=Gg=4N10N/kg=0.4kg,木块的密度:ρC.容器对水平地面的压力等于容器、木块和水的总重力,剪断细线后总重力没有发生变化,根据p=FD.剪断细线后木块排开水的体积减少量:ΔV=6×10﹣4m3﹣4×10﹣4m3=2×10﹣4m3,液面下降量:Δh=ΔVS=2×10−4m3500×1所以剪断细绳后,水对容器底部的压强:p'=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.6×10﹣2m=860Pa,故D正确。故选:D。二.多选题(共6小题)(多选)8.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0.9N的液体,乙杯溢出0.8N的液体。则()A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力B.小球重0.9N,在乙杯中受到的浮力是0.8NC.甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强D.液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强解:A、小球在甲杯中漂浮,小球受浮力作用;小球在乙杯中沉底,小球也受浮力,只不过浮力小于小球的重力,故A错误;B、由阿基米德原理可知,甲杯中小球受到的浮力F浮甲=G排甲=0.9N小球在甲杯中漂浮,则小球的重力G球=F浮甲=0.9N;由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力F浮乙=G排乙=0.8N,故B正确;C、两个完全相同的小球,其重力、密度、体积均相同小球在甲杯中漂浮,则ρ甲>ρ球;小球在乙杯中沉底,则ρ球>ρ乙,所以两液体的密度关系为ρ甲>ρ乙;两个完全相同的溢水杯,液面相平,则液体与排开液体的总体积相同;由图知V排甲<V排乙,则可知甲液体的体积大于乙液体的体积,根据G=mg=ρgV知甲液体的重力大于乙液体的重力,即G甲液>G乙液;溢水杯对桌面的压力等于溢水杯、液体、小球的总重力,因两溢水杯的重力相同、两球的重力也相同,且G甲液>G乙液,所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,两溢水杯的底面积相同,根据p=FD、由于ρ甲>ρ乙,且液面相平,由p=ρgh可知,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故D错误。故选:BC。(多选)9.如图所示,M、N是两个质量相等的正方体,VM<VN,水平桌面上两个相同的柱状容器分别装有甲、乙两种液体。M在甲液面漂浮,N用细线吊着静止在乙液体中(细线对N有拉力),两容器液面相平,M、N露出液面的高度相同。下列说法正确的是()A.M受到的浮力大于N受到的浮力B.甲液体的密度大于乙液体的密度C.左侧容器对桌面的压强小于右侧容器对桌面的压强D.若剪断细线,N静止时,乙液体对容器底的压强不变解:A、因为mM=mN,由公式G=mg可知,GM=GN,由物体浮沉条件可知,M在甲液面漂浮,浮力等于重力,即F浮M=GM,N受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,所以N物体受到的浮力小于N的重力,即F浮N<GN,综合可知M、N受到的浮力大小关系为:F浮M>F浮N,故A正确;B、因F浮M>F浮乙,由公式F浮=ρ液gV排可得:ρ液甲gV排甲>ρ液乙gV排乙,由题意可知V排甲<V排乙,则甲、乙液体密度的大小关系为:ρ液甲>ρ液乙,故B正确;C、由题意可知,V排甲<V排乙,且两容器内液面相同,则容器液体体积V液甲>V液乙,由G=mg=ρVg可知液体重力的大小关系为:G液甲>G液乙左侧容器对水平桌面的压力为:F左=G液甲+G杯+GM,右侧容器对水平桌面的压力为:F右=G液乙+G杯+GN﹣F拉,可见F左>F右在受力面积相同时,由公式p=FS可知容器对桌面的压强大小关系为:p左>pD、剪断细绳前,N的受力关系为GN=F浮N+F拉,即F浮N<GN,若剪断细线,N将下沉一些,液面会上升一些,由公式p=ρ液gh可知乙液体对容器底的压强变大,故D错误。故选:AB。(多选)10.将装满水的溢水杯放到电子秤上,用一根体积、重力均不计的细线系住物块,并将其缓慢浸入水中,浸没后继续向下移动但未触底,在整个过程中()A.物块受到的浮力不变B.水对容器底的压强不变C.电子秤的示数不变D.细线对物块的拉力不断变小解:A、物块刚浸入水时,根据F浮=G排=ρ液gV排可知,V排变大,F浮变大,浸没后继续向下移动但未触底,V排不变,F浮不变,故A错误;B、溢水杯已经装满水,物块浸入水中,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,故B正确;C、根据F浮=G排=ρ液gV排可知,物块受到的浮力等于溢出水的重力,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变,故C正确;D、物块刚浸入水时,根据F浮=G排=ρ液gV排可知,V排变大,F浮变大,根据称重法,细线对物块的拉力变小;物块浸没在水中,排开水的体积不变,物块受到的浮力不变,细线对物块的拉力不变,所以细线对物块的拉力先变小后不变,故D错误。故选:BC。(多选)11.水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水,将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a和b,分别放入两个烧杯的水中,静止时,a球下沉到烧杯底部,b球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,如图所示。则下列说法正确的是()A.两个烧杯底部受到水的压力相等B.a球受到的浮力大于b球受到的浮力C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力D.将a球从水中取出后,水对容器底压力变化量小于a球重解:A、水的密度一定,两个烧杯中的水面相平(水的深度相同),根据p=ρgh可知两个烧杯底部受到水的压强相等;两烧杯完全相同,则底面积相等,根据F=pS可知两个烧杯底部受到水的压力相等。故A正确;B、由题意知,a球排开水的体积大于b球排开水的体积,水的密度一定,根据F浮=ρ水gV排可知,a球受到的浮力大于b球受到的浮力。故B正确;C、a球在甲杯中沉底,所以Ga>F浮a,根据阿基米德原理有F浮a=G排a,所以Ga>G排a,即a受到的重力大于a排开水的重;则甲烧杯对水平桌面的压力:F甲=G杯+G水+Ga>G杯+G水+G排a﹣﹣﹣①b球在乙杯中漂浮,所以F浮b=Gb,根据阿基米德原理有F浮b=G排b,所以Gb=G排b,即b受到的重力等于b排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:F乙=G杯+G水′+Gb=G杯+G水′+G排b﹣﹣﹣②h相同、S相同,故水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即G水+G排a=G水′+G排b﹣﹣③综合①②③式可得,F甲>F乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力。故C正确。D、a球在水中下沉,浮力小于重力,根据阿基米德原理知浮力等于排开液体的重力,即重力大于排开液体的重力,故将a球从水中取出后,水对容器底压力变化量(排开液体的重力)小于a球重,故D正确。故选:ABCD。(多选)12.水平台上放有两个完全相同的烧杯,分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N分别放入两杯中,静止时如图所示,液面刚好相平。则()A.M受到的浮力小于N受到的浮力B.M的密度大于N的密度C.甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强D.若将M、N同时放入甲液体中静止时,M、N底面受到液体的压力相等解:A、物块M在甲中漂浮,则F浮M=GM,物块N在乙中悬浮,则F浮N=GN,而两物块质量相等,则GM=GN,故M受到的浮力等于N受到的浮力。故A错误;B、由图知,M的体积小于N的体积,两物块质量相等,根据ρ=mC、由图知,M排开液体的体积小于N排开液体的体积,又知M受到的浮力等于N受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,两液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强。故C正确;D、物块N在乙中悬浮(ρN=ρ乙),又因为ρ甲>ρ乙,故将N放入甲液体中静止时,N漂浮,物块M在甲中也漂浮,根据物体浮沉条件可知,F浮=G,两物块质量相等,故M受到的浮力等于N受到的浮力;根据浮力产生的原因可知,其上表面受到的压力均为0(都露出液面),所以将M、N同时放入甲液体中静止时,M、N底面受到液体的压力相等(都等于浮力)。故D正确。故选:BCD。(多选)13.如图所示,完全相同的圆柱形玻璃容器中装有甲、乙两种液体,将质量相等的A、B两柱状物体分别放入甲、乙两种液体中,A、B底面积相同,B的高度是A的2倍,静止时A恰好悬浮在液体甲中,物体B漂浮在液体乙中,且有13A.B受浮力比A大B.甲、乙两液体密度关系为ρ甲=34C.A、B底面受到的压强关系pA>pBD.取出A、B两物体后,两容器中液面下降高度关系为Δh甲=34解:A、由图可知,A悬浮、B漂浮,物体漂浮或悬浮时,浮力都等于自身的重力,由于A、B的质量相同,重力相同,所以受到的浮力是相同的,故A错误;B、A、B底面积相同,B的高度是A的2倍,由V=Sh知B的体积是A体积的2倍,A、B质量相同,根据ρ=mV知A物体的密度是B物体密度的2倍,即ρA=2ρA悬浮,所以ρA=ρ甲;B漂浮,且有13体积露出液面,所以F浮B=GB,即ρ乙g(1−13)VB=ρBgVB,解得ρB所以ρ甲=ρA=2ρB=2×23ρ乙=4C、A悬浮,其所受的浮力为:F浮A=(pA﹣p上)SAB漂浮,其所受的浮力为:F浮B=pBSB由A知F浮A=F浮B,SA=SB,所以pA﹣p上=pB,所以pA>pB,故C正确;D、由于浮力相同,ρ甲=43ρ乙,由F浮=ρ液gV排知V排A=34V排B,由V排=ΔhS容知Δh甲故选:CD。三.填空题(共2小题)14.如图所示,圆柱形水槽的底面积为100cm2,圆柱形物体A的横截面积为20cm2,将圆柱形物体A放入水中,水面在物体ab处时物体恰好漂浮。此时它浸在水中的深度为10cm,则圆柱形物体A的重力是2N;若将物体竖直向上提升4cm。则水对水槽底部的压强变化了100Pa。解:(1)物体漂浮时排开水的体积:V排=SAh=20cm2×10cm=200cm3物体A受到的浮力:F浮=ρ液V排g=1×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=2N;因为物体A漂浮在水中,所以物体A的重力:GA=F浮=2N。(2)将物体竖直向上提升4cm时,水面会降低,同时物体浸入水中的深度减小设水面降低的高度为Δh,物体浸入水中深度的减小量Δh浸,则Δh浸=Δh+d=Δh+4cm(d为物体向上提升的距离)根据ΔV排两种计算方法可得:ΔV排=SAΔh浸=S容器Δh则有:20cm2×(Δh+4cm)=100cm2×Δh解得Δh=1cm,即水面下降的高度:Δh=1cm=0.01m所以水对水槽底部压强的变化量:Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。故答案为:2;100。15.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于漂浮(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是15N;图乙中a的值是8;40~140s时段,浮力对物体做功是0.32J。解:(1)物块M的体积V=(0.1m)3=0.001m3;物块M的质量:m=G物块M的密度ρM=mV=0.8kg0.001m3=0.8×10即物块的密度小于水的密度由图象可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M的边长为10cm;则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮;(2)当t=140s时,注入水的体积:V水=V=5mL/s×t=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3则注入水的重力:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;因容器为方形容器,且此时物块处于漂浮状态所以此时水对容器底部的压力:F=G水+GM=7N+8N=15N;(3)由图象分析可知,当t=40s时,物块M刚好处于漂浮状态,则F浮=GM=8N根据F浮=ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积:V排=F浮ρ水g=由V排=SMh浸可得,此时水的深度:a=h浸=V(4)在40﹣140s时段,物块M上升的高度(等于水面上升的高度):h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m则该过程中浮力对物体做功:W=F浮h′=8N×0.04m=0.32J。故答案为:漂浮;15N;8;0.32J。四.计算题(共5小题)16.如图所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体。A受到的重力为25N,边长为10cm。A、B之间用长为5cm、能承受最大拉力为36N的绳子相连并浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部紧密接触),此时弹簧测力计示数为45N。现缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计,直到A、B间绳子断裂为止,已知容器底面积为400cm2,容器重力忽略不计,求:(1)B受到的重力;(2)当A完全露出水面时,容器对水平面的压力;(3)绳子断裂时,水对容器底的压强。解:(1)由题知,实心正方体A、B的体积相同,且A的边长为10cm则A、B的体积:VA=VB=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3A、B浸没受到的浮力:F浮A=F浮B=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N将A、B看做一个整体,整体受到自身的重力、水对A和B的浮力以及弹簧测力计的拉力作用根据力的平衡条件可知:GA+GB=F浮A+F浮B+F则B受到的重力:GB=F浮A+F浮B+F﹣GA=10N+10N+45N﹣25N=40N;(2)根据题意可知,原来容器中水的深度:h=10cm+5cm+10cm=25cm容器中水的体积:V水=S容h﹣VA﹣VB=400cm2×25cm﹣1000cm3﹣1000cm3=8000cm3由ρ=mV可知,容器中水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×8000cm容器中水的重力:G水=m水g=8kg×10N/kg=80N容器重力忽略不计,当A完全露出水面时,B还浸没在水中,因力的作用是相互的,则B对水的压力等于B受到的浮力此时容器对水平面的压力:F压=G水+F浮B=80N+10N=90N;(3)绳子即将断裂时,绳子对B的拉力为36N,此时B受到自身的重力、绳子的拉力和水对B的浮力作用根据力的平衡条件可知,此时水对B的浮力:F浮B′=GB﹣F拉大=40N﹣36N=4N由F浮=ρ水gV排可知,此时B排开水的体积:V排B′=F浮B'ρ水g与A、B浸没时相比,排开水的体积变化量:ΔV排=VA+VB﹣V排B′=1000cm3+1000cm3﹣400cm3=1600cm3由V=Sh可知,容器中水面下降的高度:Δh=Δ则此时容器中水的深度h′=h﹣Δh=25cm﹣4cm=21cm=0.21m此时水对容器底的压强:p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2100Pa。答:(1)B受到的重力为40N;(2)当A完全露出水面时,容器对水平面的压力为90N;(3)绳子断裂时,水对容器底的压强为2100Pa。17.如图所示,边长为10cm的正方体木块,质量为600g,放入底面积为200cm2的圆柱形容器中,求:(1)木块对容器底的压强。(2)至少加入多少的水后,木块对容器底的压力刚好为零?求此时水对容器的压强为多少?(3)把边长为10cm的另一个正方体某种木块放入足够多的水中漂浮,将露出来的部分全部切除之后剩下的木块将会重新漂浮,要想使此时木块重新漂浮之后露出水的体积最大,求这种木块的密度应该为多少?此时木块受到的浮力是多大?解:(1)木块的重力为:G木=m木g=0.6kg×9.8N/kg=5.88N;木块对容器底的压力为:F=G木=5.88N;木块的底面积为:S=(0.1m)2=0.01m2;所以木块对容器底的压强为:p=F(2)当木块对容器底的压力刚好为零时,此时木块刚好漂浮F浮=G木=5.88N;此时排开水的体积为:V排=F浮ρ水g所以加水的深度h=V此时水对容器底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.06m=588Pa;(3)当把边长为10cm的另一个正方体某种木块放入足够多的水中漂浮时则有:F浮=G木;又因为:F浮=ρ水gV排=ρ
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