2020-2021中考物理浮力类问题(大题培优)及答案

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AB 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12F 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 12F 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 BF F V V ==联立可得甲、乙液体密度的关系为12ρρ=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Fp 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12ρρ=甲乙 两种液体对容器底部的压力关系为12F F =甲乙，故D 正确。

故选D 。

2．某种材料制成的空心球漂浮在甲液体的液面上，但沉于乙液体中．利用这个信息可得（ ）A ．该材料的密度一定小于甲液体的密度B ．该材料的密度一定大于乙液体的密度C ．该材料的密度一定等于甲液体的密度D ．该材料的密度一定等于乙液体的密度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设该材料的密度为ρ，若ρ＜ρ甲，空心球会漂浮在甲液体的液面上；若ρ＞ρ甲，若球是实心的，球会下沉；若球是空心的，当球的整体密度小于甲液体的密度时，球会漂浮在甲液体的液面上；故A 、C 都错,∵空心球沉于乙液体中，∴ρ＞ρ球＞ρ乙，故B 正确，D 错。

故选B 。

3．如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N ，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 3N ，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（ρ 水=1×310kg/3m ，g =10N/kg ）（ ）A ．9N ，0.75×103kg/m 3B ．9N ，0.8×103kg/m 3C ．8N ，0.75×103kg/m 3D ．8N ，0.8×103kg/m 3【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设物体的体积为V ，当物体三分之一的体积浸入水中时，则有F G F '=-浮拉即15N 3g V G ρ⨯=-水 ①当物体二分之一的体积浸入水中时，则有F G F '''=-浮拉即13N 2g V G ρ⨯=-水 ②联立①②解得12N gV ρ=水 ③即物体浸没水中时，所受的浮力为12N F =浮则物体的体积为333312N 12N 1.210m 1.010kg m 10N kgV g ρ-===⨯⨯⨯水 将③代入①得9N G =因物体浸没时所受的浮力大于物体的重力，故物体从弹簧测力计上取下放入水中，物体静止时，物体漂浮于水面。

故物体所受的浮力等于重力，即9N F G '''==浮物体的密度为33339N 0.7510kg m 10N kg 1.210m m G V gV ρ-====⨯⨯⨯物 故选A 。

4．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1， 滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知1243ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（ ）A ．v 1=1 m/sB ．η1=62.5%。

C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．物体下降速度为3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意；B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意；CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1)F G G n =+动可得，动滑轮重力 4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。

故选C 。

5．甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示，分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ，放在足够多的水中静止后则（ ）A ．a 漂浮，a 受到的浮力大于b 受到的浮力B ．a 沉底，a 受到的浮力大于b 受到的浮力C ．b 漂浮，b 受到的浮力大于a 受到的浮力D ．b 沉底，b 受到的浮力大于a 受到的浮力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AD ．由图象可知，当m 甲＝m 乙＝4g 时，V 甲＝2cm 3，V 乙＝8cm 3，则甲、乙两种物质的密度分别为334g===2g cm 2cmm V ρ甲甲甲334g===0.5g cm 8cmm V ρ乙乙乙 用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ，放在水中静止后ρρρ甲乙水＞＞所以a 沉底，b 漂浮，故AD 不符合题意；BC ．设a 、b 物体的体积为V ，两物体所受浮力分别为a F gV gV ρρ浮水排水＝＝b b b F G m g Vg ρ乙浮＝＝＝其中ρρ乙水＞，所以a b F F 浮浮＞故B 符合题意，C 不符合题意。

故选B 。

【点睛】由图象读出任意一组质量和体积值，根据密度公式求出甲、乙的密度；分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a 和b ，放在水中静止后，比较物体密度与水的密度判断出两物体在水中的状态，物体沉底时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据重力公式和密度公式表示出受到的浮力，然后比较判断两物体受到浮力之间的关系。

6．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N 和2.5N ．若盐水的密度为1.2×103kg/m 3，则下列结论正确的是（ ）A ．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5NB ．物体A 的密度为3.2×103kg/m 3C ．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3ND ．实验乙中，物体A 受到的拉力为10N 【答案】C 【解析】 【详解】B ．实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N ，由F浮＝G﹣F拉可得，F浮＝ρ盐水g V排，物体A全部浸没，所以V排等于V物，则：ρ盐水gV排＝G﹣F拉，V排＝V物＝G Fgρ-拉盐水，将ρ盐水＝1.2×103kg/m3、G＝4N、F拉＝2.8N代入上式可得：V排＝V物＝1×10﹣4m3，物体A的质量：m＝Gg＝4N10N/kg＝0.4kg，物体A的密度ρ＝mV物＝430.4kg110m-⨯＝4×103kg/m3故B错误；D．物体A在水中受到的浮力：F浮水＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，在乙中物体A受到的拉力：F＝G﹣F浮水＝4N﹣1N＝3N故D错误；A．在实验丙中，弹簧测力计的示数：F丙拉＝2.8N，在乙中物体A受到的拉力：F＝3N，弹簧测力计的示数比乙中小3N﹣2.8N＝0.2N，故A错误；C．由甲、丙中可知：F浮盐水＝G﹣F丙拉＝4N﹣2.8N＝1.2N，根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力F支＝G﹣F浮﹣F丁拉＝4N﹣1.2N﹣2.5N＝0.3N，容器底部也受到盐水对它的压力，故压力等于0.3N，故C正确。

7．如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。

体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。

现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。

再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。

下列说法正确的是()A．木块A受到的重力为8NB．丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150PaC ．合金块B 的密度为3.2×103kg/m 3D ．丙图中,物块B 对容器底部的压强为1600Pa 【答案】B 【解析】 【详解】A ．体积为2×103cm 3的木块A 漂浮在水面上，有25的体积露出水面，则排开水的体积为：333333210cm 1.210c 3m 1.210m 5V -=⨯⨯=⨯=⨯排由阿基米原理A F gV ρ=浮水排，根据漂浮的特点：A A G F =浮①故物体的重力：3331.010kg/m 10N/kg 1.210m 12N A G gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水排故A 项错误；BC ．在图乙中，由漂浮的特点：B A A G G F +='浮②②-①得：B A G F =∆浮由阿基米德原理：333331.010kg/m 10N/kg 210m 4N 545A A F g V ρ-∆=∆=⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排（）故4N B G =，合金块B 的密度为：33634N1.610kg/m 10N/kg 25010mB B B G gV ρ-===⨯⨯⨯ 乙图中，AB 都处于漂浮状态，而丙中，A 仍漂浮，B 沉于容器底部，乙图中：B B F G =浮丙中B 受到的浮力：B B B F gV G ρ'=浮水＜故两图相比，B 受到的浮力减小了：33634N 1.010kg/m 10N/kg 25010m 1.5N B B B F G gV ρ-∆=-=-⨯⨯⨯⨯=水③由阿基米德原理，即排开水的重力减小了1.5N ，因为柱形容器，故水对容器底部的压力减小了1.5N ，水对容器底部的压强相对于乙图减小：42150Pa 100110m .5NS F p -∆∆===⨯ 故B 项正确， C 项错误；D ．以B 为研究对象，受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力，故有：B B B G F F gV F ρ='+'=+'浮水由③得：1.5N B B F G gV ρ'=-=水由力的相互性，物块B 对容器底部的压力为1.5N ，物块B 对容器底部的压强为：421.5N 600Pa 2510m B B F p S -'===⨯ 故D 项错误。