中考物理——浮力类问题的综合压轴题专题复习含答案

一、初中物理浮力类问题1．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331.210kg /m ⨯，则下列结论正确的是（ ）A ．物体A 的密度为333.210kg /m ⨯B ．实验乙中，物体A 受到的拉力为1.0NC ．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.2ND ．实验丁中，容器底部受到的压力等于0.3N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．实验甲、丙中，弹簧测力计的示数分别为4.0N 、2.8N ，则F 丙浮=G −F 丙拉=4.0N -2.8N=1.2N由F 浮＝ρ液g V 排，且物体A 全部浸没，所以43331.2N =1.010m 1.210kg /m 10N/kgF V V g ρ-===⨯⨯⨯丙浮物排盐水 物体A 质量4.0N 0.4kg 10N/kgG m g === 物体A 的密度33430.4kg = 4.010kg /m 1.010mm V ρ-==⨯⨯物 故A 错误；B ．物体A 在水中受到的浮力33431.010kg /m 10N/kg 1.010m =1.0N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯乙浮水排在乙中物体A 受到的拉力4.0N 1.0N=3.0N F G F =-=-乙浮乙拉故B 错误；C ．在实验丙中弹簧测力计的示数2.8N ，在实验乙中弹簧测力计的示数3.0N 。

所以实验丙中弹簧测力计的示数比乙中小3.0N−2.8N ＝0.2N故C 正确； D ．由甲、丙F 丙浮＝G −F 丙拉=4.0N -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 丙浮−F 丁拉＝4.0N−1.2N−2.5N ＝0.3N同时容器底部也受到盐水对它的压力，所以压力大于0.3N ，故D 错误。

故选C 。

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 gρ=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．有一个实心物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为20N ；当把物体14体积浸入水中时，测力计的示数为18N 。

把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是（ ） A ．2N B ．8N C ．18N D ．20N【答案】B 【解析】 【分析】本题考查浮力的计算。

【详解】由题意知，G 物=20N ，F 示=18N 。

由称重法，可知当物体14体积浸入水中时，受到的浮力 F 浮=G 物－F 示=20N －18N=2N根据阿基米德原理F 浮=ρgV 排得，此时物体排开水的体积43332=2101.010/10/F N V m g kg m N kgρ-==⨯⨯⨯浮排 而14V 物=V 排，所以 V 物=4V 排=8×10-4m 3当物体浸没时，浮力F 浮1=ρgV 排1=ρgV 物=1.0×103kg/m 3×10N/kg×8×10-4m 3=8N物体浸没时，浮力小于物体的重力，所以静止时，物体下沉到水底，那么浮力为8N ，故B 正确，ACD 都不正确。

故选B 。

4．如图所示，烧杯中装有某种液体，A 为圆柱形木块，静止时木块的下表面到液面的距离为h ，再用外力F 缓慢将木块A 压入液体中到刚好浸没，下列说法不正确的是（ ）A ．不受力F 作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态B ．木块A 的密度大于液体的密度C ．将A 压人液体的过程，容器底受到液体的压强将增大D ．将A 压人液体的过程，力F 不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】A ．木块放入液体中，静止时木块的下表面到液面的距离为h ，则可知：不受力F 作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，故A 正确，不符合题意；B．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态，则由浮沉条件可知，木块A的密度小于液体的密度，故B错误，符合题意；C．将A压入液体的过程，排开液体的体积增大了，液面上升，深度h变大，根据p=ρ液gh 知容器底受到液体的压强将增大，故C正确，不符合题意；D．将A压入液体的过程，所受浮力大小随物体排开液体的体积的增大而增大，重力不变，浮力和重力之差等于对A的压力F，所以力F不断增大，故D正确，不符合题意。

故选B。

5．如图所示，两个相同的盛满水的甲乙容器放在水平地面上，甲容器中漂浮一物块，物块密度ρ 物=0.6ρ水。

下列说法正确的是（）A．水对甲容器的压强大于水对乙容器的压强B．甲容器对水平地面的压力大于乙容器对水平地面的压力C．漂浮的物块，受的重力与浮力平衡，且露出水面体积为物体总体积的0.4倍D．用手将物块缓慢下压至浸没，物块这时受到手的压力和水对物块压力还有浮力和重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A．两容器中都是水，且水的深度相同，根据液体压强公式p=ρgh可知，水对甲容器的压强等于水对乙容器的压强，故A错误；B．因为甲容器中物体漂浮，所以浮力与重力相等，则物体的重力等于排开水的重力，因此两容器对水平地面的压力相等，故B错误；C．物体漂浮，所以F浮=G，则ρ水gV排=ρ物gVV排=ρρ物水V=0.6V则露出水面的体积为0.4V，即露出水面体积为物体总体积的0.4倍，故C正确；D．将物块缓慢下压至浸没的过程中，物块这时受到重力、手的压力和水对物块的浮力，故D错误。

故选C。

6．如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，静止放在水平桌面上，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是（）A ．三个容器对水平桌面的压强相等B ．三个容器中，乙杯的水对杯底的压力最大C ．三个容器中，丙杯对水平桌面的压力最大D ．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC ．甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力，即F G G =+甲水容乙图中容器对桌面的压力F G G G =++乙乙水木容又因为，木块漂浮在水中，所以木块所受的浮力等于木块的重力，即F G =木浮木根据阿基米德原理，木块受到的浮力等于木块排开水的重力，即F G =木浮木排所以，木块重力等于木块排开水的重力，即G G =木木排所以，乙图中容器对桌面的压力为=F G G G G G G =++++乙乙水木乙水木容容排又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同，所以===F G G G G G F +++乙甲乙水木水容排容同理可得，丙图中容器对桌面的压力=F F 甲丙则三个容器对桌面的压力大小相等，故C 错误；甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式Fp S=可得，三个容器对桌面的压强相等，故A 正确；B ．三个相同的容器内水面高度相同，所以容器底所处的深度相同，由公式p gh ρ=可得，容器底受到的压强相等，甲乙丙图中是三个相同的容器，所以底面积S 是相同的，根据公式F pS =，所以三个容器底受到水的压力相同，故B 错误；D ．如果向丙容器中加入酒精，丙容器中液体的密度变小，根据公式F gV ρ=浸浮液可得，小球所受的浮力变小。

故选A 。

7．如图甲所示，盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器重8N ，容器的底面积为 100cm 2，在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块，从水面上方开始以恒定的速度，缓慢直至全部浸没入水中，容器内水的深度由16cm 升高到20cm 在金属块未触底且水未溢出的过程中，弹簧测力计示数F 随时间t 变化的图像如图乙所示。

若不计水的 阻力，则下列分析不正确的是（ ）A ．金属块未浸入水中时，水对容器底的压强为1600PaB ．金属块浸没后受到的浮力为4NC ．金属块的密度为2.5×103kg/m 3D ．金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为2400Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．物块未放入水中时，容器底受到的水的压强p=ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.16m=1600Pa故正确，不符合题意；B ．由图乙可知，空气中弹簧测力计的示数等于物体重力为10N ，浸没后弹簧测力计的示数为6N ，由称重法可知金属块浸没后受到的浮力为10N-6N=4N故正确，不符合题意； C ．物块浸没后，水的深度增加量20cm-16cm =4cm =0.04m h ∆=物块浸没在水中时物体排开水的体积2430.01m 0.04m =410m V V S h -==∆=⨯⨯排物物块的质量10N =1kg 10N /kgG m g == 物块的密度33431kg 2.510kg /m 410m m V ρ-===⨯⨯物物 故正确，不符合题意；D ．由于力的作用是相互的，液体给物块4N 的浮力，则物块给装置4N 的压力，容器中水的重力为3322=10kg/m 110m 0.16m 10N /kg=16N G m g V g ρ-==⨯⨯⨯⨯水水水水因此金属块浸没在水中后，容器对桌面的压强为3228N +16N +4N = 2.810Pa 110mS G F G F p S -===⨯⨯++压容器水 故错误，符合题意。

故选D 。

8．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0.02m 2，密度为34.510⨯kg/m 3。

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15000PaB ．拉力T 的大小为2700NC ．拉力F 的大小为640ND ．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 GF hG 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Fp S=可求得压强p 的最小值。