2020-2021中考物理浮力类问题题试题

一、初中物理浮力类问题1．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，容器中水的深度为40cm时，物块A刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，打开阀门B，使水缓缓流出，当物块A有2/5的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量ΔL关系如图所示(不计弹簧所受的浮力，物块A不吸水)则下列分析不正确的是（）A．打开阀门前物块A受到的浮力10NB．物块A的密度0.6×10kg/m3C．物块A刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了2cmD．弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3.6×103Pa【答案】D【解析】【分析】【详解】A．打开阀门前，物块A刚好完全浸没在水中，则V排＝VA＝(0.1m)3＝1×10−3m3所以F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3＝10N故A正确；B．当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A是处于漂浮状态，故F浮＝G得ρ水gV排＝ρAgVA所以ρ水×VA＝ρAVA则ρA＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3故B正确；CD．漂浮时，物块受平衡力，由题意知G＝F′浮＝ρ水gV′排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(1−)×1×10−3m3＝6N全部浸没时，根据物块A受平衡力作用可知：弹力F＝F浮−G＝10N−6N＝4N由图象可知此时弹簧伸长了ΔL＝2cm，所以弹簧处于自然状态时水深h＝40cm−25×10cm−2cm＝34cm＝0.34m水对容器底部压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.34m＝3.4×103Pa故C正确，D错误。故选D。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 B．浮力变小，压强变小C．浮力变大，压强变大 D．浮力变大，压强变小【答案】D【解析】【分析】【详解】根据可知，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。故选D。3．测力计上挂一重为8牛的金属块，当金属块体积的三分之一浸入水中静止时，测力计的示数为6牛．若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部，测力计的示数为（）A．2牛 B．4牛 C．6牛 D．8牛【答案】A【解析】【分析】【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时，它受到重力、拉力、浮力的作用，处于平衡状态，浮力大小为根据阿基米德原理可知，排开水的体积为若将金属块全部浸入水中，那么它排开水的体积为，此时它受到水的浮力为测力计的示数为故选A．4．如图所示为我国首艘国产航母山东舰，航母在行驶过程中不发生变化的是()A．质量 B．重力方向C．浮力大小 D．排开水的体积【答案】B【解析】【详解】航母在行驶过程中，上面的舰载机飞离或者降落航母时，航母的整体质量都会发生变化，但重力的方向不变，总是竖直向下，由于航母是漂浮，所受的浮力大小等于其重力，重力在变化，那么浮力也会变化，根据可知，排开水的体积也会发生变化，故选B。5．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（）A．金属球所受浮力是6NB．金属球的体积是100cm3C．液体的密度是0.8g/cm3D．金属球对容器底部的压力是10N【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由甲、乙两图可得由得，对桌面增加的压力为由于对桌面增加的压力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、丙两图可得由得，对桌面增加的压力为由于对桌面增加的压力则金属球质量为金属球的体积为故B错误；C．因金属球排开液体的体积为125cm3，由阿基米德原理可得故C正确；D．金属球对容器底部的压力故D错误。故选C。6．如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v1，滑轮组的效率η1；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g取10N/kg）设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F浮，工人对地面的压力为F2.则（）A．v1=1m/s B．η1=62.5%。 C．F2=525N D．F浮=120N【答案】C【解析】【分析】【详解】A．物体下降速度为因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为故A不符合题意；B．已知物体下降的距离为3m，因为有4段绳子，所以绳子运动距离放绳子的做的有用功放绳子的做的总功滑轮组的效率故B不符合题意；CD．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由可得，动滑轮重力已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率解得F拉物=60N；物体的重力为160N，根据公式可得故D不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得则人对绳子的拉力因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；人的重力为对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N，故C符合题意。故选C。7．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1.5×103kg/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F＝G−F浮则弹簧秤变化量F＝F浮右边的弹簧秤示数F′＝G桶＋G排则弹簧秤变化量F′＝G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G＝2N物体的质量物体浸没水中后的浮力F浮＝G−F＝2N−1N=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。8．水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯，装满不同密度的液体。现将小球A分别放入两溢水杯中，小球静止时的情景和溢出的液体如图所示，从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲=0.9N，从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N，小球在甲杯中所受的浮力为F甲，在乙杯中所受的浮力为F乙。则下列说法中正确的是（）A．因为A在乙杯中排开的液体体积较大，所以有F乙>F甲B．A的重力为0.9N，它在乙杯中受到浮力为0.8NC．液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强D．甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．由阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，G甲＞G乙，因此F甲>F乙，又因为甲中A漂浮，浮力等于重力为0.9N，乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N，故A错误，B正确；C．由图像可知甲中A漂浮，，乙中A沉底，，因此，由可知深度相同时，液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强，故C错误；D．甲杯对桌面的压力为乙杯对桌面的压力由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积，同时甲的密度大于乙的密度，由可知因此可得故D错误。故选B。9．如图所示，将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为2N。下列说法正确的是（）A．小球的体积为400cm3B．小球的密度为1.25g/cm3C．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5ND．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由题知，小球受到的浮力由得，小球排开液体的体积小球的体积故A错误；B．由得，小球的质量是小球的密度故B错误；C．由于小球的密度小于水的密度，所以当剪断悬吊小球的细线后，小球最终漂浮，此时小球受到的浮力等于重力等于5N，故C正确；D．缓缓向下移动弹簧测力计，当小球全部浸没时受到的浮力由于此时受到的浮力大于小球的重力，所以物体将上浮，小球对测力计的拉力最小为0N，故D错误。故选C。10．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ水=1×kg/，g=10N/kg）（）A．9N，0.75×103kg/m3 B．9N，0.8×103kg/m3 C．8N，0.75×103kg/m3 D．8N，0.8×103kg/m3【答案】A【解析】【分析】【详解】设物体的体积为V，当物体三分之一的体积浸入水中时，则有即①当物体二分之一的体积浸入水中时，则有即②联立①②解得③即物体浸没水中时，所受的浮力为则物体的体积为将③代入①得因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力，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，即物体的密度为故选A。11．鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随着加水量m的变化图像可能是图中的（）A． B． C． D．【答案】D【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上，浮力等于鸡蛋的重力，逐步加入清水，盐水的密度减小，当鸡蛋密度与盐水密度相同时，鸡蛋悬浮，浮力还等于鸡蛋的重力，随着清水的逐渐加入，盐水的密度逐渐减小，鸡蛋逐渐下降，当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变，根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。【详解】加入清水的过程中，当鸡蛋漂浮和悬浮时，所受浮力等于鸡蛋的重力，则浮力不变；鸡蛋完全浸没后随着盐水密度减小，但鸡蛋排开水的体积不变，根据公式可知，鸡蛋所受浮力逐渐减小，但浮力最小为排开水的重，不会减小为0，所以浮力最终趋于不变。故选D。12．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11N【答案】D【解析】【分析】【详解】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。13．如图甲，圆柱形薄壁玻璃杯A、实心物体B在柱形容器的水中处于静止状态，此时细线拉直（细线不可伸长且质量体积忽路不计），已知A的底面积为50cm2，重力为3N，物体B的体积为50cm3，柱形容器的底面积为100cm2；在打开容器底部水龙头放水的过程中，细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙；t1时刻，物体B刚好接触容器底且与容器底无挤压，则下列说法错误的是（）A．未放水前，A物体所受的浮力为4NB．物体的密度为3×103kg/m3C．从t1时刻到t2时刻容器对桌面的压强变化了50PaD．若t1时刻停止放水，将物体A竖直向上提1cm，那么容器对桌面的压强减少50Pa【答案】C【解析】【分析】(1)根据浮力等于物体重力与绳的拉力之和可求出玻璃杯A所受浮力；(2)由图乙可知当物体B被提起时绳子的拉力，根据物体B受力平衡求出金属块B的重力，根据即可求出物体B的密度；(3)由图乙可知浮力的变化，根据阿基米德原理即可求出玻璃杯A排开水减少的体积，然后根据玻璃杯A的底面积求出水降低的高度，利用即可求出减小的压强；(4)将物体A竖直向上提升后根据玻璃杯A的底面积求出水面下降高度，利用即可求出减少的压强．【详解】A．对玻璃杯A进行受力分析，则有，故A正确，不符合题意；B．对物体B进行受力分析，则有，根据可知，物体B的密度：，故B正确，不符合题意；C．由图乙可知t1时刻到t2时刻浮力的变化：，由得玻璃杯A减少的浸没水中体积：，水面降低的高度：，则减少的压强：，故C错误，符合题意；D．若t1时刻停止放水，将物体A竖直向上提1cm，则其减少的浸没水中体积：，水面降低的高度：，则减少的压强：，故D正确，不符合题意．【点睛】本题综合考查密度的计算、液体压强和阿基米德原理的应用，同时还涉及到图像信息的提取能力，综合难度较大．14．如图一个装有石块的小船漂浮在水面，如果将石头投入水中，容器的水位将A．升高 B．降低C．不变 D．无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】石头在船上，船和石头受到的浮力：①，石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F船加上石头受到的浮力F石，，由于船漂浮：，石头沉入水底：，∴②，∵，由①②可得：，

即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。故ACD项不符合题意，B项符合题意；故选B。15．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），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（）A．在水中受到的浮力为2NB．在酒精中受到的浮力比较大C．体积为D．密度为【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，这个关系是浸没在水中时，可得到即浸没在酒精中时，可得到即由上述可得到，，那么在水中受到的浮力是A错误；B．由于，根据可知，在酒精中受到的浮力比较小；B错误；C．由上述可知C错误；D．该金属块的质量是可知该金属块的密度是D正确。故选D。16．如图所示的两个容积相同的圆筒形容器，分别装满不同的液体，已知距容器底部距离相等的A、B两点处液体压强pA＝pB，则两容器底部所受的液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是（）A．F甲＞F乙，p甲＞p乙 B．F甲＞F乙，p甲＝p乙C．F甲＝F乙，p甲＜p乙 D．F甲＜F乙，p甲＜p乙【答案】A【解析】【分析】本题考察液体压强和压力的比较。突破点是要明确液体压强公式中h的意义，从而得到液体密度大小关系。另外在比较容器底部受到的液体压强时，要分成上下两部分来考虑，上部分压强相等，下部分h相等，从而得出结论。【详解】液体压强公式中，h表示待测点到自由液面的距离，因此，而，所以。由于两容器容积相等，根据公式，两液体的质量，两容器底所受的液体压力等于液体重力，所以；A点下面液体产生的压强大于B点下面液体产生的压强，而两容器中上部分液体产生的压强相等，所以容器底部受到的压强。故选A17．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 B．可能等于5牛C．一定等于4牛 D．可能大于5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由于ρ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由于ρ酒＜ρ水，所以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。18．小李把同一个物体依次放人装有不同液体的三个相同的容器内，待物体静止后液面高度相同，如图所示，则下列四种说法正确的是（）A．三个容器中，木块受到的浮力关系是：F丙>F甲>F乙B．三个容器内的液体质量相等C．三个容器中，甲容器内的液体密度最小D．三个容器中，容器对水平桌面的压强关系是：P丙>P乙>P甲【答案】C【解析】【详解】由于丙悬浮，故；乙漂浮，故；甲下沉，故；由于物体的密度相同，所以乙液体的密度最大，其次是丙，再次是甲，即；A．由于甲下沉，所以甲的浮力小于重力，B、C悬浮和漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故故A错误；BC．且据图可知，乙浸入液体的深度最少，而此时液面相平，所以若将物体取出后，乙中液体的体积最大，且由于乙的密度最大，所以据可知，乙液体中的液体的质量最大，故B错误，C正确；D．由于物体的重力相同，乙液体的质量最大，所以乙容器总的重力最大，由于杯子的底面积相同，所以据可知，乙容器对水平桌面的压强最大，故D错误。故选C。19．如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器，水面上漂浮着一个放有实心小铁球的烧杯；若将小铁球从烧杯中取出放入水中，烧杯仍竖直浮在水面上，ρ铁=7.9g/cm3.下列说法不正确的是A．水可能会溢出B．烧杯下表面受到水的压强变小C．圆柱形容器底受到水的压强变小D．圆柱形容器对桌面的压强不变【答案】A【解析】【分析】【详解】A．铁球在烧杯中，整体漂浮在水面上，所以；拿出小球，烧杯漂浮在水面上，所以，故烧杯的浮力减小，由知，烧杯排开水的体积减小，烧杯中水面会下降，不会溢出，故A不正确，符合题意；B．铁球在烧杯中，整体漂浮在水面上，所以球；拿出小球，烧杯漂浮在水面上，所以，故烧杯的浮力减小，烧杯排开水的重力减小，烧杯排开水的体积减小，烧杯将上浮小一些，烧杯下表面受到水的压强变小，故B正确，不符合题意；C．铁球拿出前的总浮力；铁球拿出后的总浮力，杯子漂浮在水面上，，故，而铁球沉底，，故；即铁球拿出后烧杯和铁球受到的总浮力小于拿出前烧杯和铁球受到的总浮力，根据可知，拿出后排开水的体积小于拿出前排开水的体积，同一个容器底面积相同，则拿出前水的深度大于拿出后水的深度，根据可知，拿出前水对容器底的压强大于拿出后水对容器底的压强，故C正确，不符合题意；D、容器对地面的压力等于容器、水、物体的重力之和，同一容器，则质量相等，重力相等，铁球与小船质量相等，重力相等，故容器对地面的压力相等，容器的底面积相等，根据可知，甲图容器对地面压强等于乙图容器对地面压强；故D正确，不符合题意．20．如图（1）所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图像如图（2）所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3，容器底部面积为200cm2，g=10N/kg。下列说法中正确的是（）A．随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小B．容器中的液体是酒精C．抽液机每秒钟排出液体的质量是10gD．第30s时，木块露出液面的高度是2cm【答案】C【解析】【分析】【详解】A．随着液体的排出，液面下降，浮力减小，绳子的拉力减小，但减小到0以后，再随着液体的排出，木块所受到的浮力就不变了，故A错误；B．当t=0时，A与液面的上表面相平，此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用，故存在平衡关系F因为木块的重力G=mg故木块受到的浮力F由