2020-2021备战中考物理浮力类问题(大题培优)及详细答案
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一、初中物理浮力类问题
1.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A 、B 分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B 球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:( )
A .两小球所受浮力A
B F F > B .两种液体的密度2ρρ=甲乙
C .两种液体对容器底部的压强甲乙p p >
D .两种液体对容器底部的压力12
F F =甲乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .A 小球在甲中悬浮,
B 小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即
A A F G =,
B B F G =
A 、
B 两球完全相同,所以重力相等。则A 、B 两球所受浮力相同,即A B F F =,故A 错误; B .根据浮水排F gV ρ=
可得,A 小球在甲中悬浮,则A 所受浮力为
A A F gV gV ρρ==甲甲排
B 小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B 所受浮力为
'
B B 1
2
F gV gV ρρ=
=排乙乙 由题意可知,A 、B 两球体积相等且所受浮力相等,即
A B A B
F F V V ==
联立可得甲、乙液体密度的关系为1
2
ρρ=甲乙,故B 错误; C . 由于两容器内液面相平,根据液p gh ρ=
可得,两种液体对容器底部的压强分别为
p gh ρ=甲甲 p gh ρ=乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
ρρ<甲乙
所以<
甲乙p p ,故C 错误;
D .由于两容器底面积相同的,根据F
p S
=
可得,两种液体对容器底部的压力分别为 F p S hS g ρ==甲甲甲 F p S hS g ρ==乙乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
12
ρρ=
甲乙 两种液体对容器底部的压力关系为1
2
F F =甲乙,故D 正确。 故选D 。
2.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( ) A .2牛 B .4牛
C .6牛
D .8牛
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为
8N 6N 2N F G F =-=-=测浮
根据阿基米德原理1F gV ρ=浮水可知,排开水的体积为
1F V g
ρ=
浮
水 若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213V V =,此时它受到水的浮力为
'21336N F gV g V F ρρ==⋅==浮水水浮
测力计的示数为
''8N 6N 2N F G F =-=-=测浮
故选A .
3.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 。
4.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。下列说法正确的是( )
A .在甲液体中小球所受的重力小于浮力
B .小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力
C .甲乙丙三种液体对容器底的压强相同
D .甲容器对桌面的压力最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球在甲液体中处于漂浮状态,则所受的重力等于浮力,故A 错误;
B .小球在丙液体中是下沉的,则所受的浮力小于其所受的重力,而在乙液体中,小球处于悬浮状态,则此时小球所受的浮力等于其所受的重力,即在小球在丙液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力,故B 错误;
C .由小球在三种液体中的浮沉状态知,ρ甲>ρ乙>ρ丙,而小球放入液体中后,三个容器中的液面相平,即液体到容器底的深度相同,根据p =ρgh 得,p 甲>p 乙>p 丙,故C 错误;
D .由图可知,在甲容器中,小球部分浸入液体中,则排开的液体体积小于小球的体积,而乙、丙中,小球浸没在液体中,则排开液体的体积等于小球的体积,但小球放入液体
后,液面相平,所以三个容器中所装的液体的体积的大小关系为V 甲>V 乙=V 丙,而容器对桌面的压力
F =
G 液+G 容器=m 液g +G 容器=ρVg +G 容器
且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以甲容器对桌面的压力最大,故D 正确。 故选D 。
5.将体积相同的A 、B 两个小球分别放入甲、乙两种液体中,静止时A 球漂浮,B 球沉底,若两球所受浮力的大小关系为A B F F >,则不能得到的结论是( )
A .
B ρρ<乙 B .A B ρρ>
C .ρρ甲乙>
D .A ρρ<甲
【答案】B 【解析】 【详解】
根据物体的沉浮条件,由图甲知,A 球小漂浮在甲液体中,则
A ρρ<甲
故D 不符合题意,由乙图知,B 球在乙液体中沉底,则
B 乙ρρ>
故A 不符合题意;已知
A B F F >
即
甲乙A 排B 排gV gV ρρ>
已知
A B V V =
A 球漂浮,
B 球沉底,则