中考物理浮力类问题(大题培优 易错 难题)
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一、初中物理浮力类问题
1.底面积相同的甲、 乙、丙三个容器内装有质量相等的三种液体,放入三个完全相同的正方体A 、B 、C 后静止如图所示。则( )
A .三个正方体受到的浮力A
B
C F F F >>浮浮浮 B .三个正方体底部受到的压强A B C P P P >= C .三个容器底部受到的压力F F F >>甲乙丙
D .桌面受到的压力关系为F F F '''>>甲乙丙
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .图甲中正方体为悬浮,浮力等于重力,图乙图丙中正方体为漂浮,浮力也与重力相等,又因为三个正方体完全相同,所以三个正方体所受的浮力相同,故A 错误;
B .因为正方体下表面受到的压力为浮力与上表面的压力之和,因为物块A 上表面的压力最大,物块B 与物块
C 上表面压力均为零,所以物块A B C F F F >=,又因为三个正方体下表面面积相同,所以三个正方体底部受到的压强为A B C P P P >=,故B 正确;
C .因为三个容器中所呈的液体质量相同,所以对容器的压力相同,又因为甲容器器壁会承受一部分压力,乙容器会向底部呈加更多的压力,所以三个容器底部受到的压力为
F F F >>乙甲丙,故C 错误;
D .因为三个容器的质量未知,所以对桌面的压力无法比较,故D 错误。 故选B 。
2.如图所示,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,将两个完全相同的小球分别放入两杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,则( )
A .甲杯中小球受到盐水的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.小球在盐水中时,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强
D.放人小球前后,液体对烧杯底的压强变化量相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A错误;
B.小球在甲杯中漂浮,则
ρ甲>ρ球
在乙杯中悬浮,则
ρ乙=ρ球
所以
ρ甲>ρ乙
故B错误;
C.两杯中液面相平,液体深度h相等,ρ甲>ρ乙,由公式p=ρgh可知
p甲>p乙
故C错误;
D.由A知,小球在甲、乙中受到的浮力相同,则它们排开液体的重力相同,因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体,故液体对杯子压力的增加量相同,则放人小球前后,液体对烧杯底的压强增加量相等,故D正确。
故选D。
3.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则()
A.乙瓶可能悬浮B.两瓶受到的浮力相等
C.甲瓶内气体的压强较大D.乙瓶内气体密度较大
【答案】D
【解析】
AB .已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB 不符合题意;
CD .由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C 不符合题意,D 符合题意。 故选D 。
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F gV ρ=浮液排可知,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 100cm 2, 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/cm 3,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 6N
B .金属球的体积是 100cm 3
C .液体的密度是 0.8g/cm 3
D .金属球对容器底部的压力是 10N 【答案】C
【分析】 【详解】
A . 由甲、乙两图可得
1600Pa 500Pa 100Pa p ∆=-=
由 F
p S
=
得,对桌面增加的压力为 4211100Pa 10010m 1N F p S -∆=∆=⨯⨯=
由于对桌面增加的压力
1F G ∆=排
则金属球排开液体的重力为
1N G =排
故金属球受到的浮力为
1N F G ==浮排
故A 错误; B .由甲、丙两图可得
21500Pa 500Pa 1000Pa p ∆=-=
由F
p S
=
得,对桌面增加的压力为 42221000Pa 10010m 10N F p S -∆=∆=⨯⨯=
由于对桌面增加的压力
2F G ∆=
则金属球质量为
10N 1kg 10N kg G m g =
== 金属球的体积为
3
3
1000g 125cm 8g cm m
V ρ
=
=
=
故B 错误;
C .因金属球排开液体的体积为125cm 3,由阿基米德原理浮排F gV ρ=可得
3363
1N
800kg m 0.8g 12510m 10N kg
F Vg ρ-=
===⨯⨯浮液 故C 正确;
D .金属球对容器底部的压力
10N 1N 9N F G F =-=-=浮
故D 错误。