物理易错题精选-热学问题求解方法练习题附答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21℃，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（）

A．9℃B． 8℃C． 6℃D． 5℃

【答案】C

【解析】

【详解】

设一杯水的质量为m，热水的初温为t热，冷水的初温t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t，因不计热损失，所以，由Q=cm△t可得：Q放=Q吸，即：

c 1

2

m△t热=cm△t冷，

解得：

△t热=2△t冷=2×21℃=42℃，据此可设t冷=0℃，则t=21℃，

t热=21℃+42℃=63℃，

若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒3

4

杯热水，

则：

c 3

4

m（t热-t′）=cm（t′-t冷）

即

3

4

(63℃-t′)=t′-0

解得：

t′=27℃，

所以，冷水温度将再升高：

△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。

故C符合题意。

2．在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，分别观察到如图所示的情景。下列说法正确的是（）

A．沸腾是只发生在液体表面的剧烈汽化现象

B．“白气”是液态小水滴，它是水汽化形成的

C．甲图是水沸腾前的情景，乙图是水沸腾时的情景

D．乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气液化导致的

【答案】D

【解析】

【详解】

A．沸腾是一定温度下，在液体的表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，不只是在液体表面，A错误；

B．“白气”是液态小水滴，它是由水蒸气液化形成的，B错误；

C．水沸腾前，温度不均匀，下面的水温度较高，上面的水温度较低，温度较高的气泡从水底往上升时，遇冷会液化为水，气泡会变小，所以乙图是水沸腾前的情景；而水沸腾时，下面的水和上面的水温度都一样，气泡从水底往上升时，水的压强变小，气泡会变大，所以甲图是水沸腾时的情景；C错误；

D．由上述可知，乙图中气泡变小，是气泡中的水蒸气遇冷液化导致的，D正确。

3．关于物体的内能，热量和温度，下列说法正确的是

A．一个物体从外界吸收了热量，温度一定升高B．一个物体温度升高，它的内能一定增加

C．只要物体的温度不变，它的内能就一定不变D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多

【答案】B

【解析】

【详解】

A．一个物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化以及液体的沸腾，都在吸收热量，但温度没有改变，故A项错误；

B．一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，所以内能一定增大，故B项正确；

C．物体的温度不变，有可能正在吸收或者放出热量，内能改变；也有可能外界对物体做功，物体的内能增加，或者物体对外界做功时，物体的内能减小，故C项错误；

D．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说物体吸收或者放出多少热量，故D项错误。

4．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )

A．37℃、38.4℃B．37℃、37.6℃

C．37.6℃、38.4℃D．38.4℃、38.4℃

【答案】C

【解析】 【详解】

因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C 。

5．甲、乙是两个质量相等的空心球，它们的空心部分体积完全相同，甲球恰好能在水中悬

浮，33310kg/m ρ?甲＝，33

210kg/m ρ=?乙，则甲、乙两球的体积之比为____。当把乙

球放入水中时，乙球露出水面的体积占乙球体积的____。 【答案】6：7 17

【解析】 【详解】

[1]设两个球空心部分的体积为0V ，已知甲乙两个球质量相等，由m

V

ρ=

得： 00V V V V ρρ-=-甲甲乙乙()()

把33310kg/m ρ?甲＝，33

210kg/m ρ=?乙代入，并化简得：

0032V V V V -=-甲乙()()①

由于甲球在水中悬浮，所以重力与浮力相等：

=F G 甲浮甲

即：

0g g V V V ρρ=-甲甲甲水()

所以：

03V V V =-甲甲()②

由①②解得：03

2V V =甲，074

V V =乙。所以甲、乙两球的体积之比为：

00677

=3

24

V V V V =甲乙 [2]已知甲乙两球质量相同，甲球悬浮，乙球密度小于甲球，所以乙球漂浮。所以乙球受到的浮力等于重力：

=F G 乙浮乙

即：

0g g V V V V ρρ-=-乙乙乙露水()()

解得014V V =

露。又因为07

4

V V =乙，所以： 01141

==4477

V V V V ?=乙乙露

所以乙球露出水面的体积占乙球体积的

1

7

。

6．如图所示，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使 小瓶恰好悬浮。塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，小瓶会_____（选填“下沉”、“上浮” 或“继续悬浮”）；继续打气直到瓶塞跳起，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的________冲程相同。

【答案】下沉 做功 【解析】 【分析】 【详解】

[1]由题意可知，小瓶相当于一个“浮沉子”，其原理为：用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。

[2]当瓶塞跳起时，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，大瓶内气体的内能减少，瓶塞的机械能增大，即内能转化为机械能，又因为汽油机的做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，所以此过程中的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。

7．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200 mL ，若它的密度为1.25×103 kg/m 3，比热容为4.0×103 J/（kg·

℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增加”或“降低”）。 【答案】3×104 增加 【解析】 【分析】 【详解】 [1]牛奶的体积为

-43=200mL=210m V ?

牛奶的质量为

333-4=210m =0.25kg 1.2510kg/m m V ρ=???

牛奶吸收的热量

()()34=410J/kg 0.25kg =310J 40 -10 Q cm t =??????吸℃℃℃

则牛奶吸收的热量为3×104J 。

[2]在加热牛奶的过程中，牛奶因为吸收热量，所以内能增加。

8．某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，采用了很多新技术，这种柴油发动机有8个气缸，活塞面积为12000mm 2，活塞行程为135mm ，当转速为2500r/min 时，发动机功率为220kW ，最低油耗可达260g/（kW ·h ），（1kW ·h ＝3.6×106J ），柴油的热值为4.3×107J/kg 。请回答下列问题： (1)该柴油发动机的效率最高可达多少？ (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是多少？ 【答案】(1)32.2%；(2)8.15×105Pa 。 【解析】 【详解】

(1)每1kW·h 耗油260g ，完全燃烧释放热量为：

Q 放=mq =0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107J

W =1kW·

h=3.6×106J 故柴油发动机的效率最高可达：

673.6101.1181J 100%0100%32.2%J

W Q η=?≈?=??

(2)单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，由于转速

为2500r/min ，合

125

r /s 3

，则一个气缸每秒做功次数为： 1125125236

?= 则该柴油机每秒做功次数为：

125500863

n =?=

该柴油机的功率：

W npLS P t t

==总

所以，做功冲程中的平均压强为：

552

2.210W 1s

8.1510Pa

5000.135m 0.012m 3

Pt p nLS ??==≈??? 答：(1)柴油发动机的效率最高可达32.2%； (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa 。

9．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：

(1)若电磁炉正常工作20min ，刚好将锅内5kg 、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]；

(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min 内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。 【答案】(1)70%；(2)1400W 【解析】 【分析】

(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用W

Pt =计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，

电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。

(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min 内电能表表盘要转了210圈，利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能；利用W

P t

=求电磁炉的实际功率。 【详解】 (1)水吸收的热量

360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=????-=?吸℃℃℃

电磁炉正常工作20min ，消耗的电能

61500W 2060s 1.810J W Pt ==??=?

则此电磁炉烧水时的效率

661.2610J 100%100%70%1.810J

Q W η?=?=?=?吸

(2)3min 内电路中消耗的电能

210r

0.07kW h 3000r/(kW h)

W '=

=??

电磁炉的实际功率

0.07kW h

1.4kW 1400W

3h 60

W P t '?=

==='实 答：(1)此电磁炉烧水时的效率是70%；(2)此时电磁炉的功率为1400W 。

10．下表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水的初温是

20C ?，通电6分钟后水恰好沸腾（在一个标准大气压下），试通过计算，回答下列问题：

(1)该电水壶是利用电流的_____效应工作的； (2)该电水壶正常工作时的电流及电热丝的电阻；

(3)这段时间水吸收的热量；[水的比热容34.210J /(kg C)c =???]

(4)现测得电源电压为200V ，求此时电水壶的工作效率。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】(1)热；(2)5.5A ，40Ω；(3)53.3610J ?；(4) 93% 【解析】 【详解】

解：(1)电水壶是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应。 (2)根据P UI =可得，此电水壶正常工作时的电流

1210W 5.5A 220V

P I U =

== 由2

U P R

=可得，电热水壶的电阻

22(220V)401210W

U R P ===Ω

(3)水的质量

3333110kg /m 110m 1kg 水水水m V ρ-==???=

水在1个标准大气压下的沸点100t =℃，烧开时吸收的热量

()350 4.210J /(kg C)1kg (100C 20C) 3.3610J 吸水水Q c m t t =-=??????-?=?

(4)当电压200V U '=时，消耗的电能

22

5(200V)360s 3.610J 40W t R U ==?Ω

'=?

此时电水壶工作的效率

533.3610J 100%100%93%2.641J

0吸Q W η?=?=?=?

答：(2)该电水壶正常工作时的电流为5.5A ，电热丝的电阻为40Ω； (3)这段时间水吸收的热量53.3610J ?； (4)此时电水壶的工作效率93%。

11．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是所有的实验记录，根据实验记录回答下列问题。

(1)分析比较_____________烧杯的实验记录(选填烧杯号)，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。

(2)分析比较①②两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：_____________________；分析比较③④两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：_________________________。 (3)结合(1)(2)中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_______、______、_______有关系。

【答案】①③ 同种物质升高相同的温度时，质量不同吸收的热量不同 同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量不同 物质的种类 质量 升高的温度 【解析】 【分析】

（1）探究物质吸收的热量与种类有关，保持质量和升高的温度相同，物质的种类不同，分析比较哪两个烧杯；

（2）比较①②两烧杯，同种物质，质量不同，升高的温度相同，吸收的热量不同，分析吸收的热量与哪个因素有关；比较③④两烧杯，同种物质，质量相同，升高的温度不同，吸收的热量不同，分析比较吸收的热量与哪个因素有关；

（3）根据（1）（2）中的结论，综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与什么有关系。 【详解】

(1)[1]①杯的质量是300g ，升高10℃用的时间是12min ，③杯的质量是300g ，升高10℃用的时间是6min ，而每分钟吸收的热量是相等的，说明在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同；

(2)[2]①②两烧杯，同种物质，质量不同，升高的温度相同，吸收的热量不同，说明同种物

质升高相同的温度时，质量不同吸收的热量不同；

[3]③④两烧杯，同种物质，质量相同，升高的温度不同，吸收的热量不同，说明同种物质质量相同时，升高的温度不同吸收的热量不同；

(3)[4][5][6]综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。

【点睛】

本题考查比热容的概念，需要知道控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题。

12．建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前，科学家们发现了物质是由微粒（分子）组成的，从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型（如图所示）。固体中分子间的束缚能力很强，分子只能在某个位置附近做小幅的振动，不能自由移动；气体分子间的束缚能力很弱，所以分子运动相对强烈，如果没有容器的限制可自由运动，尽可能占据更多的体积；液体介于三者之间（与固体更接近），大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。

（1）由材料可知，当物质从气态变化到固态时，需__________（选项“吸热”或“放热”），使其温度__________，分子只有的能量减小，分子的活跃程度需急剧变弱。（2）在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，这就是__________；在液体内部，有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，这就是__________。（以上两空选填汽化的两种方式中的一种）

【答案】放热降低蒸发沸腾

【解析】

【详解】

(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华，凝华需要放热，使其温度降低；

(2)[3]在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，属缓慢的汽化现象，这就是蒸发现象；

[4]在液体内部，一些分子获得足够的能量，摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中，从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，整个过程较为剧烈，这就是沸腾。

13．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。

（1）固体熔化图象如图丙所示，物质在熔化过程中，温度_____，此时温度如图乙所示，读数方法正确的是_____（填“A”“B”或“C”），该物质是_____（填“晶体”或“非晶体”）。（2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏_____。

【答案】保持不变 B 晶体高

【解析】

【详解】

(1)[1][2][3]由图乙知，A 俯视，读数会偏大，C 仰视，读数会偏小，B 读数方式正确；由于该物质在熔化过程中，温度保持不变，所以是晶体；

(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，温度计的示数会受烧杯底部的影响，则测得试管内物质的温度值偏高。

14．探究水沸腾时温度变化的特点：

(1)如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；

(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；

(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度_____。

【答案】甲缩短实验加热时间 98 不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气

泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。

(2)[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。

(3)[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。

[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变。

15．（1）如图甲是探究“冰在熔化时温度变化规律”实验，图乙是根据实验数据画出的图象。由图乙可知，冰在熔化过程持续吸热，温度_____（选填“升高”、“不变”或“降低”），冰是_____（选填“晶体”或“非晶体”）；第6分钟时冰处于_____（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。

（2）小云用如图所示装置探究水的沸腾。组装实验器材时，应按照_____的顺序（选填“自上而下”或“自下而上”）；实验室现有：A．水银温度计（﹣20℃～120℃）；B．酒精温度计（﹣80℃～60℃）；C．体温计；D．寒暑表等不同种类的温度计，本实验应选用的温度计是_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）；实验中小云观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图甲、乙所示。表示沸腾前气泡上升情况的是图_____（选填“甲”或“乙”）。

【答案】不变晶体固液共存自下而上 A 甲

【解析】

【详解】

(1)[1][2]从图乙可以看到冰在熔化过程，从第2min到第8min，温度保持不变，由此可以知道冰是晶体；

[3]第6min时，冰的温度还是不变，此时有一部分冰已经熔化成水，但没有全部熔化，应该处于固液共存态；

(2)[4]组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装，因为不能确定温度计的具体高度是多少；

[5]本实验应选用的温度计是水银温度计，因为水沸腾时，温度能达到100℃，酒精温度计

最高温度只能是60℃，体温计、寒暑表这两个量程也不够大；

[6]水沸腾前，温度不均匀，烧杯上面的水温度较低，下面的水温度较高，下面的热气泡上升遇上低温的水时，一部分会液化成水，那么气泡会变小，故表示沸腾前气泡上升情况的是图甲。

二、初中物理浮力类问题

16．相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中，当物体静止后两液面刚好相平，如图所示，则下列判断中正确的是

A．容器对地面的压力F甲>F乙B．液体密度ρ甲<ρ乙

C．液体对容器底部的压强p甲=p乙D．物体排开液体的质量m甲

【答案】A

【解析】

【详解】

AB．因为物体在甲液体中漂浮，所以

ρ甲＞ρ物，

物体在乙液体中悬浮，所以

ρ乙=ρ物，

所以

ρ甲＞ρ乙，

由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积，且甲液体的密度大于乙液体的密度，根据

m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量，根据G=mg可知，甲液体的重力大于乙液体的重力，又因为容器的重力相等、物体重力相等，且在水平面上压力大小等于重力大小，所以

F甲＞F乙，

故A正确，B错误；

C．因为p=ρgh，h相同，ρ甲＞ρ乙，所以对容器底部的压强p甲＞p乙，故C错误；

D．物体在甲液体中漂浮，物体受到的浮力等于物体重力；在乙液体中悬浮，物体受到的浮力等于物体重力，所以物体受到的浮力相等，即

F甲=F乙；

根据阿基米德原理可知，

G甲排=G乙排，

根据G=mg可知物体排开液体的质量

m甲=m乙，

故D错误。

17．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中（密度为330.810kg /m ?），金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（ ）

A ．在水中受到的浮力为2N

B ．在酒精中受到的浮力比较大

C ．体积为310cm

D ．密度为333.010kg /m ? 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．金属块浸没在液体中受到重力、浮力、拉力的作用，这个关系是

G F F =+浮拉

浸没在水中时，可得到

G F F =+浮拉

即

-2N G gV ρ=水排

浸没在酒精中时，可得到

''

G F F =+浮拉

即

- 2.2N G gV ρ=酒排

由上述可得到-4

3

110m V =?排，3N G =，那么在水中受到的浮力是

33-431.010kg/m 10N/kg 110m 1N F gV ρ==????=浮水排

A 错误；

B ．由于ρρ<酒精水，根据浮排F gV ρ=可知，在酒精中受到的浮力比较小；

B 错误；

C ．由上述可知

-433110m 100cm V V ==?=金属排

C 错误；

D ．该金属块的质量是

3N 0.3kg 10N/kg

G m g =

==金属 可知该金属块的密度是

33

-43

0.3kg 310kg/m 110m m V ρ=

=

=??金属金属金属

D 正确。 故选D 。

18．如图所示，甲容器内只有水，乙容器内有冰块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，三个相同的容器内水面高度相同．则下列说法正确的是

A ．冰块的密度大于球的密度

B ．若向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力变小

C ．水对三个容器底的压力不同

D ．三个容器中，甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．冰块漂浮在乙容器中，

ρρ水冰块＜，

小球悬浮在丙容器中，

ρρ=小球水，

所以

ρρ小球冰块＜

故A 错误；

B ．小球悬浮在丙容器中，

ρρ=小球水，

如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，由浮排F gV ρ=

可知，物块受到的浮力变

小，小球将下沉，故B 正确；

C ．由题意可知，水的密度ρ与深度h 都相同，由液体压强公式：p gh ρ=可 知，

p p p ==甲乙丙，

由F

p S

=

可知，水对容器底的压力：F pS =，由于压强与容器底面积都相同，则水对容器底的压力：

F F F ==甲乙丙，

故C 错误；

D ．在乙容器中，根据作用力和反作用力，容器（包括水和玻璃杯）施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮，冰块会反过来施加给容器（包括水和玻璃杯）一个竖直向下的压力即

F 压，而

F F =压浮

这个压力会通过容器传导给桌面．冰块因为漂浮，所以

F G G ==浮排冰块．

所以，甲容器对于桌面的压力

F G G =+甲水杯，

乙容器对桌面的压力

F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块，

因为

G G G G G ='+='+水水排水冰块，

因此，甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力；同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力，故D 错误．

19．如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m 的正方体物块A ，容器中水的深度为40cm 时，物块A 刚好完全浸没在水中，容器侧面的底部有一个由阀门B 控制的出水口，打开阀门B ，使水缓缓流出，当物块A 有2/5的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B 弹簧受到的拉力F 跟弹簧的伸长量ΔL 关系如图所示(不计弹簧所受的浮力，物块A 不吸水)则下列分析不正确的是（ ）

A ．打开阀门前物块A 受到的浮力10N

B ．物块A 的密度0.6×10kg/m 3

C ．物块A 刚好完全浸没在水中时，弹簧伸长了

2cm

D ．弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强3.6×103Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A ．打开阀门前，物块A 刚好完全浸没在水中，则

V 排＝V A ＝(0.1 m)3＝1×10?3m 3

所以

F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×1×10?3m 3＝10N

故A 正确；

B ．当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A 是处于漂浮状态，故F 浮＝G 得

ρ水gV 排＝ρA gV A

所以

ρ水×

3

5

V A ＝ρA V A 则

ρA ＝A V V 排ρ水＝A A

3

5V V ρ水＝35×1.0×103kg/m 3＝0.6×103kg/m 3

故B 正确；

CD ．漂浮时，物块受平衡力，由题意知

G ＝F ′浮＝ρ水gV ′排＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×(1?

3

5

)×1×10?3m 3＝6N 全部浸没时，根据物块A 受平衡力作用可知：弹力

F ＝F 浮?

G ＝10N?6N ＝4N

由图象可知此时弹簧伸长了ΔL ＝2cm ，所以弹簧处于自然状态时水深

h ＝40cm?25×10cm?2cm ＝34cm ＝0.34m

水对容器底部压强

p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.34m ＝3.4×103Pa

故C 正确，D 错误。 故选D 。

20．如图所示，台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯，一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中，剪掉木块以后，木块上浮至静止，下列说法正确的是（ ）

A．剪断细线前，木块所受的浮力等于木块的重力

B．剪断细线前，托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和

C．整个过程，水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量

D．整个过程，托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．木块被用细线吊着浸没在水中，木块受到竖直向下的重力和拉力，以及竖直向上的浮力，浮力等于木块的重力加上绳子对它的拉力，故A错误；

B．根据力的平衡的条件可知，托盘受到的压力等于水杯的重力+水的重力+木块的重力，故B错误；

C．木块浸入水中，此时木块受到的浮力是大于重力的，当绳子剪断后，木块上浮，最终漂浮在水面上，此时浮力等于重力，同时烧杯内水位会下降，下降的这部分水的重力等于木块漂浮在水面上时减少的排开水的重力，即减小的浮力，因为力的作用是相互的，所以水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量，故C正确；

D．把烧杯、水和木块作为一个整体，整个过程中托盘受到的压力始终等于烧杯、水和木块的重力之和，托盘受到压力的不变；而木块剪断细线之后，排开水的体积变小，浮力变小，所以浮力变小，因此整个过程，托盘受到压力的变化量不等于木块浮力的变化量，故D错误。

故选C。

21．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为3

?kg/m3。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升

4.510

到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列选项中正确的是

A ．压强p 的最小值为15000Pa

B ．拉力T 的大小为2700N

C ．拉力F 的大小为640N

D ．滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】

(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据=F gV ρ浮液排，求得M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小； (2) 因M 有三段绳子承担，根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮，可求得拉力T 的大小； (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮

浮浮总有额动动

可求得滑轮组的机械效率；

(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用F

p S

=可求得压强p 的最小值。 【详解】

C ．圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度

12m 1m/s 360s 15

s v t =

==?物 动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为

1

=3=3m/s 0.2m/s 15

v v ?

=绳物 拉力F 的功率为160W ，根据P Fv =得出拉力

160W 800N 0.2m/s

P F v =

== 故C 项错误。

B ．已知圆柱体M 高为h =3m ，底面积S =0.02m 2，则圆柱体M 的体积V =0.06m 3，则圆柱体M 全部浸没时浮力

333= 1.010kg/m 10N/kg 0.06m 600N F gV ρ=???=浮液排

由于圆柱体M 全部浸没，则V=V 排，则

33

M 33

4.510kg/m 600N 1.010kg/m M G G gV F gV ρρρρ?====?浮水排 解得M 2700N G =；

整个装置处于平衡状态，对滑轮和物体做整体受力分析，如图

可知M 3F F G G +=+浮轮，

600N 3800N 2700N 300N G =+?-=轮

对定滑轮做受力分析如图所示，

可知拉力T 的大小

21600N 300N 1900N T F G =+=+=轮

故B 项错误。

D ．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，克服动滑轮重做功为额外功

M M M M 100%100%

+()=100%

()=100%

2700N 600N

100%

2700N 300N 600N 87.5%

W W W W W G F h

G F G h G F G F G η=?=?-?-+-?-+-=

?--=有

总

有

有额

浮浮动浮

浮动

故滑轮组的机械效率87.5%，故D 项错误。

A ．因为M 3F F G G +=+浮轮，物体M 露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N ，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断； 此时的浮力最小：

M 3300N 2700N 3900N 300N F G G F =+-=+-?=浮最小动

压强的最小值

412300N 1.510Pa 0.02m

F p S =

==? 故A 项正确。 故选A 。

考点：浮力，滑轮组机械效率

22．小雪和小雨姊妹两个随家长去饭店吃饭时，在水平桌面上有完全相同的甲、乙两个圆柱形玻璃杯，其家长根据小雪和小雨的个人爱好分别倒入质量相同的雪碧和桃汁（如图甲、乙），姊妹两个又将果盘内的两个小柑橘分别投入雪碧和桃汁中（假设两个柑橘完全相同），静止时如图丙、丁所示，小雪和小雨对此现象展开讨论得到如下结论，其中正确的是（ ）

①甲、乙两种情况时，甲玻璃杯底受到雪碧的压强大 ②丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁内的柑橘受到的浮力大 ③丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大 ④丙、丁两种情况时，丙玻璃杯对桌面的压强大 A ．只有②③正确 B ．只有②④正确 C ．只有①②正确 D ．只有③④正确

【答案】A 【解析】 【详解】

①甲、乙两种情况时，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力相同，甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则内底面积相同，由F

p S

=

可知甲玻璃杯底受到雪碧的压强等于乙玻璃杯底受到的桃汁的压强，①错误；②丙中柑橘沉底，浮力小于重力，丁中柑橘漂浮，浮力等于重力，两个柑橘完全相同，则重力相等，所以丙、丁两种情况时，丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，②正确；③丁玻璃杯中柑橘受到的浮力大，根据相互作用可知，柑橘对丁容器底部的压力大，雪碧和桃汁质量相同，则重力相同，对容器底部的压力相同，所以丙、丁两种情况时，丁玻璃杯底受到的压力大，根据F

p S

=

知，丁玻璃杯中桃汁对玻璃杯底的压强大，③正确；④容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和柑橘的重力之和，两个柑橘完全相同，则重力相等，甲、乙两个圆柱形玻璃杯完全相同，则重力相