中考物理专题11 压强与浮力(解析版)

专题11 压强与浮力
一、单项选择题目
1.（2020·四川省雅安市）预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。

如图甲所示，假设一正方体构件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F 1、钢绳拉力F 2随h 的变化如图乙所示（g 取10N/kg ）。

下列判断正确的是（ ）
A. 构件的边长为4m
B. 构件密度为3×
103kg/m 3 C. 浮力F 1随h 变化的图线是图乙中的①图线
D. 当构件的下表面距江而4m 深时，构件上表面受到江水的压强为4×104Pa 【答案】B 【解析】 【分析】
(1)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长；
(2)利用体积公式求出其体积，根据图中可知构件完全浸没时的拉力，此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F 浮=G -F 2 ，然后将密度和体积代入可得ρ水gV 排=ρgV -F 2，将已知数据代入即可求出构件的密度。

(3)先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变； (4)利用p =ρ水gh 即可求出底部受到江水的压强。

【详解】A ．从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m ，则构件边长为2m ，故A 错误； B ．构件体积
V =2m×2m×2m=8m 3
的
构件完全淹没时，V 排=V =8m 3，F 2=1.6×
105N ，则有 F 浮=G −F 2 ρ水gV 排=ρgV −F 2
代入数值可得
1×103kg/m 3×10N/kg×8m 3=ρ×10N/kg×8m 3−1.6×105N
则ρ=3×
103kg/m 3，故B 正确； C ．由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F 1随h 变化的图线是图乙中的②，故C 错误；
D ．当h =3m 时，构件底部受到江水的压强
p =ρ水gh =1×103kg/m 3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D 错误。

故选B 。

2.（2020·四川省雅安市）如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A 位置时受到的浮力为F A ，水对杯底的压强为p A ，在B 位置时受到的浮力为F B ，水对杯底的压强为p B ，则它们的大小关系是（ ）
A. F A =F B p A =p B
B. F A <F B p A <p B
C. F A >F B p A >p B
D. F A >F B p A =p B
【答案】C 【解析】 【分析】
由图可知乒乓球在A 、B 位置时，排开水的体积大小，然后根据阿基米德原理判断浮力大小；由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则根据p gh ρ=即可判断水对杯底压强大小关系。

【详解】由图可知：乒乓球在A 位置时是浸没
V 排A =V 球
在B 位置时是漂浮
V 排B <V 球
则有
V 排A >V 排B
由浮排F gV ρ=可知
F A >F B
由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有
h A >h B
根据p gh ρ=可知
p A >p B
故选C 。

3.（2020·河南省）将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中，木块静止时，两容器中液面相平，如图所示。

下列说正确的是（ ）
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等 【答案】AC 【解析】
【详解】A ．两个木块均漂浮，所以浮力等于重力，且木块完全相同，重力相同，故浮力相同，A 正确；
B ．根据阿基米德原理，两个木块受到的浮力相等，所以排开液体重力相等，故排开液体质量也相等，B 错误；
C ．两木块上表面均未浸没，故下表面压力等于浮力，且下表面底面积相等，故下表面液体压强相等，C 正确；
D．两木块浮力相等，但甲液体中木块浸入体积小于乙液体，故甲液体密度大于乙液体，当
液面高度相同时，甲液体密度大，液体底部压强也大，D错误。

故选AC。

二、填空题目
4.（2020·四川省成都市）旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的_____________；
民航客机起飞，是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的____________。

(两空均选填
“升力”或“浮力”)
【答案】 (1). 浮力 (2). 升力
【解析】
【详解】[1]气球中的空气本来是和周围的温度是一样的，密度也一样；当对气球中的空气加
热时，气球中的空气受热，温度升高，体积变大，密度就变小了，就会产生向上的浮力。

[2]飞机向前飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼，气流被
机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对
机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大；因此在
机翼的上下表面存在压强差，对飞机产生了向上的升力。

三、计算题
5.（2020·贵州省黔西南州）如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固
定在容器底部和正方体形状的物体上。

已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度
为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度L
与拉力F的关系如图乙所示。

向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。

（g=10N/kg）求：
(1)物体受到水的浮力；
(2)打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。

求放水前后水
对容器底部压强的变化量。

【答案】(1)10N；(2)800Pa
【解析】
【详解】(1)物块刚好完全浸没在水中，则
333()0.1m 110m V V ===⨯﹣排物
物体所受的浮力
33331.010kg/m 10N ==/kg 110m 10N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯﹣浮水排
(2)由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为
h =24cm
弹簧伸长的长度
24cm 10cm 10cm 4cm L ∆=--=
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为
F 拉=4N
木块的重力
1=0N 4N 6N G F F =--=浮物拉
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时
L 弹簧=10cm
此时物体受的浮力：
6N F G '==浮物
-43
336N 610m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ'⨯=
==⨯⨯浮排水 可得
-43
2
610m 0.06m 0.10.1m
V h S ⨯===⨯'排浸 此时水的深度
10cm 0.06m 0.1m =6h L h '=++=浸弹簧
放水前后水对容器底部压强的变化量
()()33=1.010kg/m 10N/kg 0.24m 0.16m 800Pa p p p g h h ρ''∆=-=-⨯⨯-=⨯水
答：(1)物体受到水的浮力是10N ；
(2)放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa 。

6.（2020·四川省雅安市）如图所示，水平桌面上放置底面积为100cm 2、质量为500g 的圆筒，筒内装有30cm 深的某液体。

弹簧测力计下悬挂底面积40cm 2、高为10cm 的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中，在圆柱体未进入液体中时，弹簧测力计示数为18N ，圆柱体完全浸没液体中时，弹簧测力计示数为12N 。

（ 可以忽略圆筒的厚度，过程中液体没有从筒中溢出，g 取10N/kg ）。

求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； (2)筒内液体密度；
(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。

【答案】(1) 6N ；(2)331.510kg /m ⨯；(3)5600Pa 【解析】
【详解】(1)由题可知，物体重G =18N ，完全浸没液体中时，圆柱体受到的拉力F 拉=12N ，则有
F 浮=
G -F 拉=18N-12N=6N
(2)因为圆柱体浸没，则有
234340cm 10cm 400cm 410m 柱柱柱排-==⋅=⨯==⨯V V S h
由F gV ρ=浮液排可得，液体的密度
3343
6N 1.510kg /m 10N /kg 410m
排浮液ρ-===⨯⨯⨯F gV (3)液体的质量
33631.510kg /m 1003010m 4.5kg 液液液ρ-==⨯⨯⨯⨯=m V
液体的重力
4.5kg 10N 45N G m g =⨯==液液
筒的重力
0.5kg 10N 5N 筒筒==⨯=G m g
则总重力
G 总=G 液+G 桶 +G 柱=45N+5N+18N=68N
此时对桌面的压力
F =
G 总-F 拉=56N
此时对桌面的压强
2356N
5600Pa 10m
F p S -=
== 答：(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力6N ；(2)筒内液体密度331.510kg /m ⨯；(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强5600Pa 。

【点睛】1.可以以圆筒，液体为整体受力分析求出压力和压强；
2.也可以根据圆柱体浸没圆筒时的h 液求出p 液，再求出液体对圆筒底部的压力F 液，再求出对桌面的压力F 压进而求出压强。

7.（2020·安徽）某同学想测量一种液体的密度。

他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里，然后一起缓慢放人盛有水的水槽中。

当容器下表面所处的深度h 1= 10cm 时，容器处于直立漂浮状态，如图a 所示。

（已知容器的底面积S =25cm 2 ，ρ水=1.0×103kg/m 2，g 取10N/kg ）
(1)求水对容器下表面的压强； (2)求容器受到的浮力；
(3)从容器中取出100cm 3的液体后，当容器下表面所处的深度h 2=6.8cm 时，容器又处于直立漂浮状态，如图b 所示。

求液体的密度。

【答案】(1)1000Pa ；(2)2.5N ；(3)0.8×103kg/m ³ 【解析】
【详解】(1)水对容器下表面的压强
p 1=ρ水gh 1=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)容器受到的浮力
F 浮=p 1S =1000Pa×25×10-4m 2=2.5N
(3)图a 中容器漂浮，所以容器和容器中液体总重力等于此时所受的浮力，即
G 液+G 容=F 浮
此为①式，
图b 中，水对容器下表面的压强
p 2=ρ水gh 2=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.068m=680Pa
此时，容器受到的浮力
F 浮＇=p 2S =680Pa×25×10-4m 2=1.7N
容器和容器中液体总重力也等于此时所受的浮力，即
G 液＇+G 容=F 浮＇
此为②式，
由①②两式得，取出液体的重力
∆G 液=F 浮-F 浮＇=2.5N-1.7N=0.8N
取出液体的质量
0.8N 0.08kg 10N/kg
G m g ∆===液
液体密度
3363
0.08kg 0.810kg/m 10010m m V ρ-=
==⨯⨯ 答：(1)水对容器下表面的压强为1000Pa ； (2)求容器受到的浮力为2.5N ； (3)液体的密度为0.8×103kg/m 3。

祝福语
祝你考试成功!
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