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文档简介
专项二压强、浮力综合
1.(2025•宁夏)向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以
下说法正确的是()
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
2.(2025•江苏淮安)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两
个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是()
甲乙
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
3.(2025•四川广元)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)
的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细秆受到力的大小),下端与底面积为
40cm二密度为0.4g/cnT’的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为lOOcm?装有水的
容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数〃随时间/的变化
关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是l.Og/cn?,8
取10N/kgo下列说法正确的是()
可
移
动
A.f为0时,水对容器底部的压强是2X10Ta
B.0-七时间段,力传感器示数月为14.ON
C.£为0时与公时相比,容器底部受到的压强变化量是lOOPa
D.横杆向上运动的速度为lcm/s
4.(2025•四川巴中)如图甲所示是双探头压强计,U形管力、8中装有同种液体,该压强
计可同时采集多组数据。先把压强计放在装有水的容器口进行实验,然后换用密度大于水的
某未知液体进行实验,记录实验数据如表:
松皮管橡皮曾
细金属管
rT_=1
-m}度油出
三
-
二
L
£
J=
生表面橡皮卸
U彩管B
甲
探头C深度高度差探头D深度高度差
序号液体种类
hc/cm△V格/zD/cm刈/格
I水36510
II水48612
III未知液体312520
IV未知液体416624
⑴①分析表中I、II(或小、IV)两次数据可知:同种液体中,深度越大,压强越(选
填“大”或“小”
②分析表中I、HI(或H、IV)两次数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越(选
填“大”或“小”);
③根据表中数据,可以估算出该未知液体的密度为g/cm'
(2)①如图乙是利用双探头压强计的原理制作的器材(细金属管与浮筒相通),将浮筒漂浮在
水中后,再使其竖直向下移动至没没时,感受到细金属管对手的作用力越来越(选填
“大”或“小”);浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其(选填"上”或“下”)表面橡
皮膜形变更明显,从而分忻出浮力产生的原囚;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将(选填“变小”“不变”或“变大
5.(2025•青海)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,
具备在1.IX10、深海自主作业的能力。其质量约为1.3X1()3kg,总体积约为4n已知海
水密度为1.0X103kg/m3,g取10N/kgo求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在LIX10%深海自主作业时所受海水的压强。
6.(2025•内蒙古)某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。他
用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:先向底面积为05/的长方体水槽中注入0.2m深的水;
将一个质量为3kg、底面积为o.oim?的正方体金属块,放入水平放置的玻璃杯中,再将玻璃
杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示:然后将金属块从玻璃杯中取出放入水
中沉底,待水面稳定后,分析水面变化。(P水G.OxlO'kg/m)g=10N/kg,整个过程中
没有水溢出)求:
金属块玻璃杯
'————————_———U———.——_——————————'水槽
(1)注水后,水对水槽底部的压强;
(2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强:
(3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,水面高度的变化量。
7.(2025•山东潍坊)如图甲所示,柱形容器的质量,%=。2kg,底面积5=2x10-2m2,静
置于水平桌面,其底部放置边长/=10cm的正方体物块。向容器中慢慢注入水,当水的深度
%=8cm时,物块与容器之间恰好无弹力,g取10N/kg,水的密度。水=LOx1炉kg/n?。
(1)求水的深度%=8cm时,物块受到的浮力%;
(2)求物块的密度夕;
(3)求水的深度也=4cm时,容器对桌面的压强〃;
(4)若注水前,将物块用轻质弹簧悬挂,使物块与容器之间恰好无弹力,如图乙所示。已知
该弹簧弹力大小厂跟其伸长量(或压缩量)x之间的关系如图丙所示,向容器中慢慢注入水,
直到水面与物块上表面平齐,求水面与物块上表面平齐时水的深度打。
8.(2025•黑龙江大庆)小娜同学为了研究浮力产生的原因,设计了如图甲所示的特殊容器,
容器由底部相通的A、B两部分组成,容器A底部有一个面积为80cm2的圆孔,圆孔距容器
B底部10cm,现用一个上下表面均为圆形的木塞(不考虑吸水)堵住圆孔,当向容器A中注
水至水深10cm时,木塞未上浮且与容器A底部接触紧密。已知:木塞的参数如图丙所示,
九=6cm,h2=4cm,上表面积$=160cmz,下表面积S2=805?,木塞质量—=lkg,水的
(1)图甲中水对木塞上表面的压强;
(2)向图甲容器B中注水,当B中水深25cm时(如图乙),木塞受到的浮力:
(3)继续向图乙容器B中注水,直至木塞漂浮在水面上,此时木塞排开水的体积。
9.(2025•山东青岛)小明为了自家花园用水方便,设讦了一个自动储水水箱,其模型如图
所示。底面积为0.01n?,高为1m的浮体A(不吸水)通过一轻质细杆与力传感器相连,浮
体A的底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为Inf。当水箱内水位低于最低
水位线a时,注水系统自动往水箱内注水;当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作
用力恰好为0;当水位到达最高水位线人时,注水系统停止注水。当水位位于a、8水位线
时,轻质细杆对力传感器的作用力大小均为40N。(g=10N/kg,P水W.OxKfkg/n?)求:
(1)浮体A的重力;
(2)当水位位于最低水位线a时,水对浮体A底面的压强;
(3)当水位位于最高水位线。时,水箱内水的质量。
10.(2025•四川甘孜)曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理
兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形佗薄壁
柱形容器A足够高,底面积为100cm2;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面
积为50cm',高为15cm;特测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A
中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平
衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放
入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,
(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;
(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数:
(3)设C的密度为p「请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对*A底部压强〃水与〃的关
系式。
11.(2025•四川巴中)如图所示,高度为15cm,底面积为30cmz的圆柱形容器放在水平桌
面上,质量为150g,高度为10cm,底面积为lOcnf的圆柱体物块静置于容器中。现用一装
置以每分钟20cm之的速度向容器中注水,圆柱体物块不吸水且未与容器底部紧密接触。求:
15cm
(1)圆柱体物块的密度;
(2)圆柱体物块浸没时,圆柱体物块对容器底的压力;
(3)从开始注水到容器注满水的过程中,容器底部所受水的压强夕与注水时间1分钟的函数
表达式(函数表达式中可含有分数)。
12.(2025•湖北武汉)“中国天眼”全称500米口径球面射电望远镜,是我国独立自主设计
并建造的世界最大的单口径射电望远镜,如图甲所示,它的反射面是一个相当于35个足球
场的“大锅”,由四千多片超薄三角形铝板组成,这些铝板通过下方的液压促动器能快速改
变方向、精确定位。
1K气球
•A
甲丙
(1)如图乙所示,若天体射向天眼反射面铝板的无线电波性质和光波类似,也沿直线传播,
为了能将无线电波反射到接收装置所在的位置从假设入射点位置不变,请画出这块铝板被
促动器调整后的位置。(俣留作图痕迹)
(2)如图丙所示,为了不压坏“锅面”,检修人员将自己悬挂在••个体积为230m-的氮气球下,
并在肘部、膝关节等处佩戴扩大接触面枳的缓冲垫,采用爬行的方式进行维护作业,这样保
证他和“锅面”的接触面积至少有9(X)cnf。
①如果天眼周围空气的密度为L2kg/m\氮气球内氨气的密度为0.18kg/m\那么氨气球受
到的浮力为多少N?
②体重为750N的检修人员如果为了既能较自如地控制自己的动作,又不会将铝板压变形,
要求他对水平“锅面”的压力在125~200N之间,而为「不损伤反射面,又要求他对水平“锅
面”的压强不要超过2000Pa,那么检修人员在“锅底”水平铝板上作业时,悬挂在气球下
方的配重、挂绳和气球外壳的重力最大为多少N?最小为多少N?
13.(2025•甘肃兰州)图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图,浮筒是密封的大钢
筒,能浮在水面上。打捞工作船把若干个浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,将浮筒灌满
水,让它们沉到水底。潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧,然后用压气机将空气
压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来。小雅利用上述原理制作了实心
沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打捞沉船的过程:鼠B间用轻质细绳相连,将A、B放
入水平地向上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中,B利用容器中的水自动充水,B充
满水后A、B的位置如图乙所示,此时,A对容器底部的压力为16N。打捞时,向B中充气,
当B中的水全部排出至容器中时,B浮出水面,A、B静止时的位置如图丙所示。已知A的质
量为1.4kg,体积为200cmB的质量为0.6kg,体积为ZOOGcml圆柱形容器的底面积为lODOcn?。
求:
甲乙丙
(1)图乙中B受到的浮力;
(2)B空心部分的体积:
(3)乙、丙两图中,水对容器底部压强的变化量△小
14.(2025•广东广州)图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,
浮筒可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒右水箱底部的压力刚好为零;水深为
0.4m时,浮筒开始接触进水阀门;水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮
力和水深关系的图像如图b,已知夕水E.OxlCkg/n?,g取10N/kg;
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力,水对箱底产生的压强(以
上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强;
②浮筒排开水的体积o
15.(2025•吉林长春)三峡船闸是世界上最大的船闸。如图甲所示,船在船闸中要经过五
个闸室,实现船体的逐次降低或升高。实践小组制作的船闸模型如图乙所不,用两个隔板把
大鱼缸分成三个长方体容器,每个容器内的底面积均为500cm:隔板上均安装了闸门和阀
门(体积均忽略不计),用重为651、底面积为200cm2的不吸水的长方体木块代替船。”工作
过程”如下:将船闸模型放在水平桌面上,关闭所有阀门、闸门后,向一级闸室内倒入适量
的水,木块放入水中静止后,漂浮在水面上。打开阀门.冬,当一、二级闸室水面相平后,
打开闸门B-将木块缓慢推入二级闸室。关闭A1和所,打开阀门A?,当二、三级闸室水
面相平后,打开闸门B门将木块缓慢推入三级闸室。
—(X闸门11闸门B?
—
一级闸室二级闸室三级闸室
二二二二二二二:-一二二二:二
/阀门A1阀门A?
甲乙
(1)船闸利用了原理。当闸室内水位下降时,水对闸室底部的压强将.
(2)按照以上“工作过程”,木块进入三级闸室后,为避免其触底,要求木块底部到三级闸室
底的距离至少为2cm。请通过计算求出需向一级闸室内倒入水的最小质量
3
(p/K=1.0x|tfkg/m,g取10N/kg,写出必要的文字说明及推导过程)。
专项二压强、浮力综合
1.(2025•宁夏)向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以
下说法正确的是()
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
【答案】I)
【解析】A.根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力,所以气球悬浮时,
浮力等于排开的水的重力,故A错误;
B.将气球压入水底过程中,深度增加,根据〃=外颜,气球所受水的压强会增大,故B错
误;
C.压入水底过程中,气球体积会因水的压强增大而变小,排开水的体积变小,根据
格=外8%,浮力会变小,故C错误;
D,开始气球悬浮,受到的浮力与其重力大小相等,气球被压入水底后,体积变小,浮力变
小,浮力小于重力,所以撤去细棒后,气球不会上浮,故D正确。
故选Do
2.(2025•江苏淮安)如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两
个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法正确的是()
A.A受到的浮力大于B受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
【答案】B
【解析】AB.由图可知,完全相同的两个物体放入两杯液体内均处于漂浮状态,根据漂浮条
件,两种情况下的浮力都等于物体的重力,物体完全相同,所以F浮,kF浮乙;由于浮力相等,
且物体在甲液体中排开液体的体枳小于在乙液体中排开液体的体枳,根据巴广Pg%可得,
甲液体的密度大于乙液体的密度,即。QQn,故A错误,B正确;
C.由图可知甲图排开液体的体积小,而两容器中液面相平,则甲容器中液体的体积大,甲
容器中液体密度较大,则甲容器中液体质量更大,总重刀更大,物体的重力相同,所以甲图
中物体和液体的总重:力大于乙图中物体和液体的总重:力,根据〃可知甲容器对桌
JJ
面产生的压强大,即两容器对桌面产生的压强不相等,故c错误;
I).两容器内液面恰好相平,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据液体压强公式〃
可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,故D错误。
故选B。
3.(2025•四川广元)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)
的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细阡受到力的大小),下端与底面积为
40cm之、密度为().4g/cn?的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为lOOcn?装有水的
容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数尸随时间/佗变化
关系如图乙所示,,2~八忖间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是l.Og/cn?,g
取10N/kgo下列说法正确的是()
可
移
动
3
Pa
X10
强是2
的压
底部
容器
水对
时.,
i为0
4.ON
片为1
示数
感器
力传
间段,
-5寸
B.0
Pa
是lOO
化量
强变
的压
受到
底部
容器
比,
时相
与公
。时
£为
C.
m/s
度为lc
的速
运动
向上
横杆
D.
】D
【答案
水面
接触
开始
M从
段物块
七时间
,丁
水中
没在
块M浸
,物
时间段
。-。
可知,
】由题
【解析
,
减小
在不断
的体积
开液体
M排
中物块
的过程
上运动
段在向
匕时间
为E厂
面;因
开水
好离
到刚
传感
内,力
时间段
t~
小,
直在减
浮力■
受到的
变,其
密度不
,液体
/可知
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=2
由/
+/
%=G
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