中考物理二轮复习考点精讲与题型精练专题21 压强与浮力综合（解析版）

专题21压强与浮力综合【核心考点精讲】

1、阿基米德原理、浮沉条件与液体压强公式综合应用。2、结合图象对压强和浮力进行综合分析。

3、根据物体在水中所处状态判断其密度和浮力大小的关系、考查分析推理的能力。【热点题型精练】1．（2022•湖州中考）两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（）A．甲受到的浮力比乙受到的浮力大 B．甲的密度与液体的密度相等 C．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变 D．如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变解：A、甲和乙两个正方体棱长相同，则根据体积公式可知其体积相等，两个正方体都浸没在同一液体中，则其排开液体的体积相等，根据F浮＝ρ液gV排可知，甲受到的浮力等于乙受到的浮力，故A错误；B、把甲和乙作为一个整体，甲和乙在液体中静止时悬浮，根据物体浮沉条件可知，甲和乙的平均密度等于液体的密度，而甲和乙由不同材料制成，其密度不同，所以甲的密度与液体的密度不相等，故B错误；C、柱形容器中，容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器内液体和物体的总重力不变，则容器底部受到的压力大小不变，故C正确；D、根据题意可知，细线处于绷紧状态，如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，甲将漂浮在液面上，则甲和乙排开液体的总体积变小，液体深度变小，根据p＝ρ液gh可知，容器底部受到液体的压强变小，故D错误。答案：C。2．（2022•哈尔滨模拟）甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则（）A．甲杯中的盐水密度较大 B．乙杯底部所受的液体压强较大 C．甲杯底部所受的液体压力较大 D．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大解：（1）由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，因为ρ液＝ρ物时物体悬浮，ρ液＞ρ物时物体漂浮，所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，故A错误；由于两杯中液面相平，根据p＝ρgh可知，乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强；故B正确；由于甲、乙是两个完全相同的杯子，则底面积相同，根据F＝pS可知，乙杯中所受液体的压力较大，故C错误；（2）因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故D错误。答案：B。3．（2022•淄博模拟）水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，甲容器内盛有适量的A液体，乙容器内盛有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中，苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示。对图中情景分析正确的是（）A．甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强 B．苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力 C．A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强 D．苹果在A液体中受到的浮力大于苹果在B液体中受到的浮力解：因为苹果在A液体中漂浮，所以苹果的密度小于A液体的密度；因为苹果在B液体中悬浮，所以苹果的密度等于B液体的密度。因此A液体的密度大于B液体的密度，A、因为甲、乙两个完全相同的容器，AB液面相同，体积相同，A的密度大于B的密度，所以A液体重力大于B液体重力，由于容器对桌面的压力等于容器和容器中液体的重力之和，则甲容器对桌面的压力大，根据p=FB、苹果在A液体中漂浮，苹果受到的浮力等于苹果的重力；苹果在B液体中悬浮，苹果受到的浮力也等于苹果的重力；因此在A和B液体中苹果所受浮力相等，根据阿基米德原理可知：苹果排开A液体的重力等于苹果排开B液体的重力，故B错误；C、放入苹果后，液面等高，A的密度大于B的密度，由p＝ρgh可知：甲容器中液体对容器底的压强大，故C错误；D、苹果在A液体中漂浮，苹果受到的浮力等于苹果的重力；苹果在B液体中悬浮，苹果受到的浮力也等于苹果的重力；因此在A和B液体中苹果所受浮力相等；故D错误。答案：A。4．（2022•遂宁模拟）用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将（）A．下沉，变小 B．下沉，变大 C．上浮，变小 D．悬浮，不变解：原来重物和气球悬浮在水中，F浮＝G；把气球的位置轻轻向下移动一些，所处的深度增加，由公式p＝ρgh知，气球受到水的压强增大，气球的体积变小，所以气球排开水的体积减小，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球受到的浮力减小，使得浮力小于自重而向下运动；浮力变小，V排变小，使得水面下降，水对容器底部的压强变小。答案：A。5．（2022•贵港模拟）如图所示，容器中装有一定质量的水，先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上（图中细线重力及体积均不计）。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙，水对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（）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乙解：把A和容器看作一个整体，即A和容器的总重力不变，由图可知，甲、乙中物体都是漂浮在水面上，所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力，故F甲＝F乙；因为两种情况下浮力相等，又由阿基米德原理又可得，F浮＝ρ水gv排；∵F甲＝F乙，∴V排甲＝V排乙；因此甲、乙两图中，液面的高度是相同的，由p＝ρgh可知，当ρ一定时，若h相等，则P相等；即p甲＝p乙。答案：B。6．（2022•长春模拟）桌面上容器内盛有水，在一试管里面放一小球后，浮在水面上。如图所示，现将小球取出，放入水中，下沉容器底部，试管仍浮在水面上，则（）A．液面下降 B．液面上升 C．容器底受到水的压强不变 D．桌面受到的压强变小解：当小球在试管中时，试管处于漂浮状态，浮力等于试管和小球的总重力；当将小球取出并沉入杯内水中时，小球下沉，试管仍竖直漂浮在水面上，小球受到的浮力小于重力，试管受到的浮力等于其重力，即总浮力减小；由F浮＝ρ水gV排可知，排开水的体积减小，即大烧杯中的水面降低，故A正确，B错误；由p＝ρgh可知，大烧杯底部受到的液体的压强变小；故C错误；将小球取出，放入水中，烧杯、水、试管、小球的总重力不变，对桌面的压力不变，根据p=F答案：A。7．（2022•孝感模拟）如图所示，玻璃水槽中装有一定深度的水，一正方体木块漂浮在水面上，在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升，直到水面与水槽口相平。则在注水过程中，木块下底面受到水的压力变化情况是（）A．先增大，后减小 B．先增大，后不变 C．先不变，后增大 D．一直增大解：木块在水中是处于漂浮状态，即随着向容器中倒水，在木块没有接触金属网之前，木块所处的位置变高，但所浸入液体中的深度是不变的，即h不变，据公式p＝ρgh可知，木块底部所受的液体的压强不变，而后再由公式F＝pS可知，木块底部所受的压力不变；当木块接触到金属网后，由于金属网的束缚，使得木块不能继续上升，即随着倒水，木块浸入水中的深度不断增加，据公式p＝ρgh可知，木块底部所受的液体的压强变大，而后再由公式F＝pS可知，木块底部所受的压力变大。答案：C。8．（2021•淄博模拟）如图所示，水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器，甲容器中盛有液体A，物块M漂浮在A中，排开液体的质量为m1，液体A对甲容器底部的压强为p1；乙容器中盛有液体B．物块N漂浮在B中，排开液体的质量为m2，液体B对乙容器底部的压强为p2．已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等。下列判断正确的是（）A．p1＜p2，m1＜m2 B．p1＜p2，m1＝m2 C．p1＞p2，m1＞m2 D．p1＞p2，m1＝m2解：（1）由液体A、B质量相等可得GA＝GB，物块M、N质量相等，因为是规则容器，所以液体容器底部的压力F＝G总，则由可知：FA＝GA+GM，FB＝GB+GN，由于GA+GM＝GB+GN，所以，FA＝FB；已知甲容器底面积大于乙容器底面积，由p=FS可得，p1＜p（2）因为物块M、N质量相等，即MA＝MB；已知M、N都是漂浮，则F浮＝G排＝m排g＝G＝Mg，所以物块M排开液体的质量m1等于物块N排开液体的质量m2．故A错误，B正确。答案：B。9．（2022•眉山模拟）如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有14A．液体的密度是0.8×103kg/m3 B．木块的密度为0.6g/cm3 C．木块受到的浮力是6N D．使木块完全浸没需要4N向下的压力解：A、根据公式p＝ρgh可得液体密度：ρ液=△pg△h=160Pa10N/kg×0.02mB、木块静止时，有14的体积露出液面，则V排＝（1−14）V木=F浮＝G木，即：ρ液gV排＝ρ木gV木，所以，ρ木=V排V木ρ液=34V木V木C、木块的体积V木＝L3＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，木块的重力G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝6N；则F浮＝G木＝6N；故C正确；D、木块完全浸没浮力F浮′＝ρ液gV木＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝8N；则压力F＝F浮﹣G木＝8N﹣6N＝2N；故D错误。答案：D。10．（2022•东莞模拟）将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如图所示，下列说法正确的是（）A．三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙 B．三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F丙＜F乙 C．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙 D．三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲＞p′乙＝p′丙解：A、甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球悬浮，所以甲球的密度大于水的密度，乙球的密度小于水的密度，丙球的密度等于水的密度，因此三个小球的密度大小关系是：ρ甲＞ρ丙＞ρ乙，根据m＝ρV可知：质量大小关系是m甲＞m丙＞m乙．故A错误。B、由于甲乙丙三个实心小球体积相同，则根据图可知排开水的体积关系：V甲排＝V球，V乙排＜V球，V丙排＝V球，所以V甲排＝V丙排＞V乙排，根据F浮＝ρ液V排g可知：F甲＝F丙＞F乙，故B错。C、因为三个相同烧杯中都装满水，放入球后烧杯中液面高度不变，根据p＝ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等，即：p甲＝p乙＝p丙；故C错误。D、三个相同烧杯中都装满水，里面的水的重力G水相等，由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力，则放入物体后对桌面的压力变化为：F＝G容器+G水+G球﹣G排和G排＝F浮，据此可得：F′甲＝G容器+G水+G甲﹣G排甲＝G容器+G水+G甲﹣F甲；F′乙＝G容器+G水+G乙﹣G排乙＝G容器+G水+G乙﹣F乙；F′丙＝G容器+G水+G丙﹣G排丙＝G容器+G水+G丙﹣F丙；由于甲球下沉至容器底部，乙球漂浮，丙球悬浮，则G甲＞F甲；G乙＝F乙；G丙＝F丙；所以F′甲＞F′乙＝F′丙；由于容器的底面积相同，根据p=F烧杯底部对桌面的压强的关系是p′甲＞p′乙＝p′丙；故D正确。答案：D。11．（2022•岳阳中考）我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强变大，浮力不变。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”，潜水器的体积不变）解：因为液体压强随深度的增加而增大，所以当潜水器完全入水后，随着潜水深度的增大，潜水器底部受到海水的压强将变大。当潜水器完全入水后，随着潜水深度的增大，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，潜水器受到的浮力不变。答案：变大；不变。12．（2022•南充中考）将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙相同烧杯中，稳定后如图所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲烧杯溢出的液体质量大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙烧杯溢出的液体质量，此时甲（选填“甲”或“乙”）杯底部受到的液体压力较大。解：（1）小球在甲中漂浮，浮力等于自身重力，小球在乙中下沉，浮力小于重力，所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力，根据阿基米德原理可知，小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力，根据G＝mg可知，甲烧杯溢出的液体质量大于乙烧杯溢出的液体质量；（2）小球在甲中漂浮，小球的密度要小于甲液体的密度，小球在乙中下沉，小球的密度要大于乙液体的密度，所以两种液体的密度ρ甲＞ρ乙，由于液体深度相同，根据p＝ρgh可知，p甲＞p乙，甲、乙是相同烧杯，底面积相同，根据F＝pS可知，甲杯底部受到的液体压力较大。答案：大于；甲。13．（2022•锦州中考）如图所示，水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，质量为900g的正方体物块，则物块对容器底的压强为900Pa；逐渐向容器内倒水使物块漂浮，物块受到的浮力是9N。（g取10N/kg）解：正方体物块的重力为：G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N，所以物块对容器底的压力为：F＝G＝9N，则物块对容器底的压强为：p=F逐渐向容器内倒水使物块漂浮，物块受到的浮力为：F浮＝G＝9N。答案：900；9。14．（2022•聊城中考）科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图象。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）水的深度到达5cm时，水对容器底部的压强；（2）水的深度到达12cm时，物块浸在水中的体积；（3）物块的密度。解：（1）水深5cm时水对容器底的压强是：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；（2）由图象知，从h＝8cm开始，随着水的深度增加，该物块所受到的浮力不再发生变化，8cm＜10cm，物块没浸没，说明水深8cm时物块刚好处于漂浮状态；物块漂浮时，V排＝Sh＝10cm×10cm×8cm＝800cm3＝8×10﹣4m3；（3）因为漂浮，所以浮力等于重力，即F浮＝G＝8N；由G＝mg得物块的质量为：m=G所以物块的密度：ρ=mV=800g10cm×10cm×10cm=0.8g/cm答：（1）水的深度到达5cm时，水对容器底部的压强为500Pa；（2）水的深度到达12cm时，物块浸在水中的体积为8×10﹣4m3；（3）物块的密度为0.8×103kg/m3。15．（2022•德阳模拟）水平放置的平底柱形容器A重3N，底面积是200cm2，内装有一些水，不吸水的正方体木块B重5N，边长为10cm，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，如图所示，拉直的细线长为L＝5cm，受到拉力为1N．（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）木块B受到的浮力是多大？（2）容器底部受到水的压强是多大？（3）容器对桌面的压强是多大？解：（1）木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，根据力的平衡条件可得，木块B受到的浮力：F浮＝GB+F拉＝5N+1N＝6N；（2）由F浮＝ρgV排可得，排开水的体积：V排=F浮ρg=6N木块的底面积S木＝0.1m×0.1m＝1×10﹣2m2。木块浸入水中的深度：h′=V则水的深度h＝h′+L＝6cm+5cm＝11cm＝0.11m，容器底部受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m＝1.1×103Pa；（3）容器内水的体积：V水＝S容h﹣V排＝200×10﹣4m2×0.11m﹣6×10﹣4m3＝1.6×10﹣3m3，由ρ=mm水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1.6×10﹣3m3＝1.6kg，水的重力：G水＝m水g＝1.6kg×10N/kg＝16N，容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力，即容器对桌面的压力：F＝G水+G容+G木＝16N+3N+5N＝24N，容器对桌面的压强：p′=F答：（1）木块B受到的浮力是6N；（2）容器底部受到水的压强是1.1×103Pa；（3）容器对桌面的压强是1200Pa。16．（2022•潍坊模拟）如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N，体积为2×10﹣3m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求：（1）图甲中木块A受到浮力的大小；（2）合金块B的密度；（3）将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当A、B都静止时，液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了多少？解：（1）图甲中木块A漂浮在水面上，所以，图甲中木块A受到的浮力：F浮A＝GA＝12N；（2）合金块B放在木块A上方时整体漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此时排开水的体积：V排=45VA=45×2×10﹣3m3此时木块A受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×l.6×10﹣3m3＝16N，B的重力：GB＝F浮﹣GA＝16N﹣12N＝4N，由G＝mg可得，合金的质量：mB=G合金块B的密度：ρB=mBVB=400g250c（3）将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，因ρB＞ρ水，所以，合金B将沉底，排开水的体积和自身的体积相等，此时合金B受到的浮力：F浮B＝ρ水gVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10﹣6m3＝2.5N；木块A静止时处于漂浮状态，则木块A受到的浮力：F浮A＝GA＝12N；A和B受到浮力的减少量：△F浮＝F浮﹣F浮A﹣F浮B＝16N﹣12N﹣2.5N＝1.5N，排开水体积的减少量：△V排=△F浮ρ水水深度的变化量：△h=△液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了：△p＝ρ水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m＝150Pa。答：（1）图甲中木块A受到浮力的大小为12N；（2）合金块B的密度为1.6×103kg/m3；（3）将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当A、B都静止时，液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了150Pa。17．（2022•泸州）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t＝0时开始向容器内匀速注水（水始终未溢出），细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA＝SB＝100cm2，细线P、Q不可伸长，细线P长l＝8cm，取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）t＝10s时，B物体受到水的浮力；（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；（3）当FQ＝3N时，水对容器底部的压力。解：（1）根据称重法可得，B浸没时受到浮力为：F浮B＝F0﹣F10＝18N﹣12N＝6N；（2）在浸没情况下，物体B的体积和排开液体体积相等，即B的体积为：VB＝V排B=F浮Bρ水g=6NB的高度为：hB=V0～10s，B排开液体体积增大，所受浮力增大，则B始终接触容器底面，这段时间注水体积为：V水10＝（S﹣SB）hB；，10～30s，20秒内注入的水体积V水30＝Sl＝2V水10；联立方程可得：2×（S﹣100cm2）×6cm＝S×8cm，解得S＝300cm2；注水速度为：v=V水30t20=（3）当FQ＝3N时，根据称重法有：F浮B+F浮A＝F1﹣FQ′，即：6N+F浮A＝18N﹣3N，解得，A受到的浮力为：F浮A＝9N；A排开水的体积为：V排A=F浮Aρ水g=9N物体A浸入水中的深度为：hA=V水对容器底部的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.09m+0.06m+0.08m）＝2.3×103Pa；水对容器底部的压力为：F＝pS＝2.3×103Pa×300×10﹣4m2＝69N。答：（1）t＝10s时，B物体受到水的浮力是6N；（2）每秒向容器内注入水的体积是120cm3；（3）当FQ＝3N时，水对容器底部的压力是69N。18．（2022•襄阳）一底面积为8cm2的容器放置在水平地面上（如图甲所示），内放有一创意“潜艇”模型。“潜艇”是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成的柱体（ρ塑料＝0.8×103kg/m3）。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时“潜艇”会