备战中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶浮力类问题及答案

一、初中物理浮力类问题1．如图，一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N，容器的底面积是200cm2，装有20cm的水．现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直)，待静止后A漂浮在水中，此时物体A有9cm浸在水面下；再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶)，直到A刚好浸没．已知：水的密度为1g/cm3，油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是A．物体A漂浮在水面时，容器底对水平面的压强为2660PaB．从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中，物体A克服自身重力做功0.1152J C．当A刚好浸没静止时，浸入水中的体积为400cm3D．从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中，液体对容器底部的压强变化量为240Pa 【答案】B【解析】【分析】【详解】A．容器内水的体积：V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3，容器内水的质量：m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg，容器水的重力：G水=m水g=4kg×10N/kg=40N，物体A排开水的体积：V排=S A h浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3，物体A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N，因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，物体A的重力：G A=F浮=7.2N，容器底对水平面的压力：F =G 容+G 水+G A =6N+40N+7.2N=53.2N ，容器底对水平面的压强：p =-4253.2N 20010m F S =⨯=2660Pa ， 故A 正确，不符合题意；BC ．向容器中加油直到A 刚好浸没时，排开水和排开油的体积之和：V 排总=V A =S A h A =80cm 2×10cm=800cm 3=8×10-4m 3，设此时物体A 排开水的体积为V 排′，因物体A 受到的总浮力和自身的重力相等，所以，ρ水gV 排′+ρ油g （V 排总-V 排′）=G A ，1×103kg/m 3×10N/kg×V 排′+0.8×103kg/m 3×10N/kg×（8×10-4m 3-V 排′）=7.2N ，V 排′=4×10-4m 3=400cm 3，此时物体A 浸入水中的深度：h 浸′=32A 400cm =80cm V S '排=5cm ， 物体A 排开水体积减少的量：ΔV 排=V 排-V 排′=720cm 3-400cm 3=320cm 3，则物体A 排开水体积减少导致水面下降的高度：h 下=32320cm 200cm V S ∆=排=1.6cm ， 两种情况下液面的变化如图所示所以，物体A 上升的高度：h 上=h 浸-h 浸′-h 下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m ，从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，物体A 克服自身重力做功：W =G A h 上=7.2N×0.024m=0.1728J ，故B 错误，符合题意，C 正确，不符合题意；D ．从加油开始到物体A 刚好浸没静止的过程中，加油的体积：V 油=（S -S A ）（h A -h 浸′）=（200cm 2-80cm 2）×（10cm-5cm ）=600cm 3，加油的质量：m 油=ρ油V 油=0.8g/cm 3×600cm 3=480g=0.48kg ，则液体对容器底部的压力的增加量：ΔF =G 油=m 油g =0.48kg×10N/kg=4.8N ，液体对容器底部的压强变化量：Δp =4.8N20010F S ∆=⨯=240Pa ， 故D 正确，不符合题意．2．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 12N1.210m 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 。

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 2C ．F A <F BD ．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B B B G F G >=排所以有2B B F G G G G G G =++>++容水水排容即2F G G >+容总水综上分析得，21F F >，故B 错误；C ．由图可知，A 小球在甲杯中排开水的体积小于B 小球在乙杯中排开水的体积，即A B <V V ，由F gV ρ=浮水排得，A B F F <，故C 正确；D ．由图可知，甲乙两杯水面高度相等，根据p gh ρ=知，水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强，故D 错误。

故选C 。

4．如图所示，一薄壁圆柱形容器盛有水，用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A 浸在水中，物块A 处于静止状态，与物块A 未浸入水中相比较，下列说法正确的是（ ）A ．物块A 受到的浮力等于10牛B ．水对容器底部的压力增加量等于10牛C ．水对容器底部的压力保持不变D ．容器对水平地面的压力增加量小于10牛【答案】D 【解析】 【详解】A ．由图示可知，测力计的示数不为零，根据F 浮= F 1－F 2，所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N ，故A 错误；B ．水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小，也小于10N ，故B 错误；C ．水对容器底部的压力变大（等于浮力），故C 错误；D ．容器对水平地面的压力增加量等于10N 减去浮力，小于10N ，故D 正确。

5．盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图甲所示，容器的底面积为 100cm 2， 容器对桌面的压强为 500Pa ；用细线拴住一金属球，金属球的密度为 8g/cm 3，将金属球浸没在液体中，如图乙所示，容器对桌面的压强为 600Pa ；将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示，容器对桌面的压强为 1500Pa 。

则下列的判断正确的是（ ）A ．金属球所受浮力是 6NB ．金属球的体积是 100cm 3C ．液体的密度是 0.8g/cm 3D ．金属球对容器底部的压力是 10N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ． 由甲、乙两图可得1600Pa 500Pa 100Pa p ∆=-=由 Fp S=得，对桌面增加的压力为 4211100Pa 10010m 1N F p S -∆=∆=⨯⨯=由于对桌面增加的压力1F G ∆=排则金属球排开液体的重力为1N G =排故金属球受到的浮力为1N F G ==浮排故A 错误； B ．由甲、丙两图可得21500Pa 500Pa 1000Pa p ∆=-=由Fp S=得，对桌面增加的压力为 42221000Pa 10010m 10N F p S -∆=∆=⨯⨯=由于对桌面增加的压力2F G ∆=则金属球质量为10N 1kg 10N kg G m g === 金属球的体积为331000g 125cm 8g cm mV ρ===故B 错误；C ．因金属球排开液体的体积为125cm 3，由阿基米德原理浮排F gV ρ=可得33631N 800kg m 0.8g cm 12510m 10N kgF Vg ρ-====⨯⨯浮液 故C 正确；D ．金属球对容器底部的压力10N 1N 9N F G F =-=-=浮故D 错误。

故选C 。

6．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%。