2020-2021中考物理备考之浮力类问题压轴突破训练∶培优篇含答案

一、初中物理浮力类问题

1．如图所示，甲图中圆柱形容器中装有适量的水．将密度均匀的木块A 放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa ．若在木块A 上表面轻放一个质量为m 1的物块，平衡时木块A 仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa ．若将容器中的水换成另一种液体，在木块A 上表面轻放一个质量为m 2的物块，使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同，如图丁所示．若m 1:m 2=5:1，则下列说法中正确的是

A ．木块A 的质量m A 与m 1之比为1：3

B ．在丁图中，液体的密度为0.9×103kg/m 3

C ．在丁图中，液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 Pa

D ．在图丙中，木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1：5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

AD ．设A 的体积为V 、容器的底面积为S ， A 在水中漂浮， 所以：

F 浮=ρ水V 排g =ρ水

3

5

Vg =G A ， 甲图和乙图比较，容器底受到的压力差：

△F =G A ，

比较甲乙两图，

△p =A G S =gV S

ρ水排=3

5g V S

ρ水=300Pa ，−−−−① 同理，比较甲丙图，

△p ′=

A 1G m g S +='

gV S

ρ水排

=400Pa ，−−−−② 比较甲丁图，

△p ″=

A 2G m g

S

+−−−−③ ①

②

得： A

A 1G S G m g S

+='35300Pa 400Pa g V S gV S

ρρ水水排

，=300Pa 400Pa ，

解得：

m A :m 1=3:1， V ′排=

4

5

V ； 此时木块A 露出水面的部分占自身体积1

5

，即木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5，故A 错误，D 正确． C ．②−①得：

1m g

S

=100Pa ， m 1=

100Pa S

g

⨯， ③−①得：

2m g

S

=△p ″−300Pa ， m 1：m 2=5:1，

所以：

m 2=

20Pa S

g

⨯， 解得：

△p ″=320Pa ，

故C 错误．

B ．在丙图中，由于m 1和A 漂浮，可得：

ρ水g

45V =G A +m 1g =ρ水g 3

5

V +m 1g ， 则：

m 1=ρ水

1

5

V ， 在丁图中，

ρ液g

45V = G A +m 2g =ρ水g 3

5

V + m 2g ，

所以，

m2=ρ液4

5

V-ρ水

3

5

V，

已知m1：m2=5：1，所以，

（ρ水1

5

V）：（ρ液

4

5

V-ρ水

3

5

V）=5：1，

解得：

ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3．

故B错误．

2．在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。以下相关判断不正确的是（）

A．两个简易密度计所受浮力F甲等于F乙

B．两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙

C．两个烧杯底部所受液体的压强P甲小于P乙

D．取出密度计以后，两个烧杯对桌面的压力F甲小于F乙

【答案】B

【解析】

【详解】

A．由图可知，密度计在两液体中均处于漂浮状态，根据物体浮沉条件可知，F浮=G密，两个密度计完全相同，则重力相同，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；即F甲=F乙，故A正确，不符合题意；

B．由图知，甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮=ρgV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即ρ甲＜ρ乙，故B错误，符合题意；

C．因ρ甲＜ρ乙，液面高度相同，则根据p=ρgh可知，两个烧杯底部所受液体的压强p甲＜p 乙

，故C正确，不符合题意；

D．由图可知两液体液面相平，并且V排甲＞V排乙，则液体的体积V甲＜V乙，由于ρ甲＜ρ乙，根据m=ρV可知：m甲＜m乙，所以G甲＜G乙，又因为在水平面上压力等于重力，所以F甲＜F乙，故D正确，不符合题意。

故选B。

3．甲、乙两个完全相同的烧杯，装满放在水平桌面上。将体积相同的两个小球A 、B 分别放在甲、乙烧杯中，小球静止时如图所示，A 、B 两个小球的密度分别为A ρ和B ρ，甲、乙两杯水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙，A 、B 两个小球受到的浮力分别是F A 和F B ，容器对桌面的压力分别为F 1和F 2，下列判断中正确的是（ ）

A ．A ρ>

B ρ B ．F 1>F 2

C ．F A

D ．p 甲>p 乙

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．读图可知A 小球在甲杯中漂浮，A ρρ>水；

B 小球在乙杯中沉底，则B ρρ<水，所以有A B ρρ<，故A 错误； B ．A 小球受到的重力为

A A A G m g Vg ρ==

B 小球受到的重力为

B B B G m g Vg ρ==

因为A B ρρ<，所以A B G G <

因为A 漂浮在水面上，以及阿基米德原理，所以有

A A A F G G ==排

放入A 小球后，原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力，即

A A G G G G G =+=+总水排水水

因为烧杯在水平桌面上，所以烧杯对桌面的压力等于烧杯、水、小球的总重力，则容器甲对桌面的压力为

1A F G G G G G =++=+容水容总水

同理容器乙对桌面的压力为

2B F G G G =++水容

放入B 小球后，原来满杯水的重力等于排开水的重力和剩余在烧杯中水的重力，即

B G G G =+总水排水

根据阿基米德原理，所以有B B F G =排，因为B 小球沉在容器底，所以有