考点5 浮力和图像的综合

第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页考点5浮力和图像的综合学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单项选择题（共5题，10分）1.(2分)如图所示，弹簧测力计下挂有一个圆柱体，把它从盛水的烧杯中缓慢提升，直到全部露出水面，该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示，下列说法正确的是（）A.圆柱体的高是5cm B.圆柱体受到的重力是6NC.圆柱体受到的最大浮力是10N D.圆柱体的密度是2.5g/cm32.(2分)一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（）A.圆柱体所受的最大浮力为8N B.圆柱体的密度为2.5×103kg/m3C.圆柱体的重力为9N D.圆柱体的体积为8×10﹣3m33.(2分)如图是长方体下降浸入水槽的过程中，弹簧测力计读数F随长方体下降高h变化度的图像．下列说法正确的是（）A.长方体重6NB.长方体受到水的浮力方向为竖直向上C.长方体受到的最大浮力是18ND.h​=​4cm​时，长方体受到的浮力是15N4.(2分)建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件用钢绳从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（​ρ水​=​1.0​×​103A.图乙中①是构件所受浮力F1随h的变化图像B.构件的边长为6mC.构件浸没后所受的浮力为8.1×105ND.构件的密度为4​×​105.(2分)如图所示，弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图中已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图像，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑液面升降。则下列说法中正确的是（）A.圆柱体的重力为12NB.圆柱体所受的最大浮力为4NC.圆柱体的密度为2.5×103kg/m3D.圆柱体在刚完全浸入水中时排开体积最小二、综合应用题（共2题，18分）6.(9分)在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求：（g取值10N/kg，在此过程中水面上升高度可忽略不计）（1）圆柱体受到的重力？（2）完全浸没时，圆柱体受到的浮力？（3）圆柱体的体积？（4）圆柱体的密度？7.(9分)如图甲所示，柱形容器中盛有深度为1.1m的水，高为1m的圆柱形金属块在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定的速度下降，直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力，水未溢出，忽略钢丝绳的形变，整个过程中钢丝绳的拉力F随金属块下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。求：（1）金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少？（2）金属块的密度是多少？（3）金属块刚好全部浸没时，容器底受到水的压强是多少？考点5浮力和图像的综合答案一、单项选择题1.【答案】D【解析】A．由图得，圆柱体升高2cm时，上表面刚好接触水面，当圆柱体上升5cm时，圆柱体完全露出水面，由于不知水位位置，则无法得出圆柱体的高度，故A错误；B．测力计的示数最大为10N，此时圆柱体在空气中，则圆柱体受到的重力是10N，故B错误；C．圆柱体受到的最大浮力是​F浮D．圆柱体浸没在水中，排开水的体积最大，受到的浮力最大，排开水的体积等于物块的体积，由​F浮​=​​V​=​V排圆柱体的密度是ρ=​m故D正确。故选D。2.【答案】A【解析】C．由图像可知，当h​=​0cm​时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知​G​=​F拉故C错误；A．由图像可知，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力​F浮故A正确；D．物体浸没，由​F浮​=​​V物故D错误；B．由公式G​=​mg​可求出物体的质量m​=​G则圆柱体密度​ρ物故B错误。故选A。3.【答案】B【解析】A．由图示知，AB段下降高度变化，弹簧测力计的示数不变，说明长方体未浸入水中，测力计测量的是长方体的重力为18N，故A错误；B．浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的，方向竖直向上，故B正确；C．图示中，BC段下降高度增大，测力计示数变小，说明浮力变大；CD段下降高度变大，测力计示数不变，说明长方体浸没水中，排开水的体积最大，所受的浮力最大，据称重法知，长方体受到的最大浮力为F浮=G-FD=18N-6N=12N故C错误；D．由图示知，h=4cm时，测力计的示数为15N，此时长方体所受的浮力为F浮1=G-F1=18N-15N=3N故D错误。故选B。4.【答案】D【解析】A．构件进入水中且未浸没时，构件下降过程中，构件排开水的体积逐渐增大，构件受到的浮力增大，当构件浸没时，排开水的体积不变，受到的浮力不变；构件在拉力、浮力、重力作用下匀速下降，由二力平衡得拉力​=​则当构件进入水中且未浸没时，构件下降过程中，构件受到的拉力逐渐减小，当构件浸没时拉力不变，故①是构件所受钢绳拉力F2随h的变化图像，②是构件所受浮力F1随h的变化图像，故A错误；B．由图得，构件下表面到水面的距离为3m时，构件浸没在水中，则构件的边长为3m，故B错误；C．构件的体积为V​=​​浸没后所受的浮力为​F浮故C错误；D．构件的重力​G​=​F2构件的密度为ρ=​m故D正确。故选D。5.【答案】A【解析】A．未浸入时，弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力，由图可知，圆柱体的重力等于12N，故A正确；B．完全浸没时，圆柱体受到的浮力最大，此时弹簧测力计的示数为4N，由称重法可知，最大浮力为F浮＝G－F＝12N－4N＝8N故B错误；C．圆柱体的质量为m​=​G浸没时，圆柱体的体积等于排开水的体积，即​V​=​V排圆柱体的密度为ρ=​m故C错误；D．完全浸没时，浸入水中的体积等于圆柱体的体积，是最大的，故D错误。故选A。二、综合应用题6.【答案】（1）12N（2）8N（3）8×10-4m3（4）1.5×103kg/m3【解析】（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知G=F拉=12N（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析，根据平衡关系可知圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N（3）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得物体排开液体的体积​V排因为物体全部浸没，所以物体的体积等于排开液体的体积，即V物=V排=8×10-4m3（4）物体的质量m​=​G圆柱体的密度ρ=​m7.【答案】​3000N​;2.7×1​03k​g/m【解析】（1）由图乙可知，金属块全部浸没水中时受到的浮力为​F浮（2）由图乙可知，金属块的重力为8100N，金属块的质量为​m金已知金属块全部浸没水中时受到的浮力为3000N，则金属块的体积就等于金属块排开水的体积，由公式​F浮​=​​V金所以金属块的密度为​ρ金（3）由图乙可知，一开始金属块的下表面与水面相平，当金属块下降的高度为0.6m时，金属块刚好完全浸没，此时金属块上表面与水面相平，已知圆柱形金属块的高度