初中物理竞赛 试题分类汇编 压强浮力
初中物理《浮力》竞赛试题与答案
1．（2023•麻城市校级自主招生）张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图1是初中物理《浮力》竞赛试题一．浮力产生的原因（共1小题）由容器A 和B 构成的连通器，B 容器底的中间部分有一个面积为80cm 2方形孔，将密度为0.6g/cm 3、边长为10cm 的正方体木块放在B 容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B 容器缓慢注入15cm 深的水，发现木块没有上浮，静止在B 容器底部。
（1）求B 容器中水对木块压力的大小和方向（g ＝10N/kg ）；（2）为使B 容器中的木块上浮，至少需要在A 容器中注入距离B容器底多深的水？二．阿基米德原理的应用（共15小题）2．（2022•宁波自主招生）在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10cm 、横截面积50cm 2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时（塑料块没有离开水面），弹簧秤示数为4N ，如图甲所示。
已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1N 的拉力时伸长1cm ，g 取10N/kg 。
若往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为2N 时，水面升高6cm 。
此过程中水面升高的高度△H 与所加水的体积V 的关系如图乙所示。
根据以上信息，能得出的正确结论是（）A．所加水的体积至1400cm3时，弹簧秤示数恰为零B．塑料块的密度为0.6×103kg/m3C．容器的横截面积为125cm2D．加水1000cm3时，塑料块受到的浮力为1N3．（2023•武侯区校级自主招生）在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为100cm2，将一个重力为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面，底部连接有一个实心金属块B，B的密度为2×103kg/m3，细线未拉直，如图甲所示。
然后向容器中注水，细线拉力随时间变化图象如图乙所示（容器无限高，g＝10N/kg），最后A、B两物体在水中处于静止状态（B未与底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计），则下列说法错误的是（）A．注水前，玻璃杯A所受浮力的大小2.5NB．注水前，水对玻璃杯A底部的压强大小625PaC．向容器中注水时，t1时刻到t2时刻加水的体积为50cm3D．B物体的重力为2N4．（宁波自主招生）在甲、乙两个完全相同的圆柱形容器内装有质量相等的水。
(完整版)初中物理竞赛专项训练压强和浮力
一．奥赛补充压强和浮力1.气体压强的特点∶一定质量的气体的压强与它的体积和温度有关。
在温度不变的情况下，一定质量的气体体积增大，即密度减小，压强就减小，体积减小，密度增大，压强就增大。
一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高，压强越大，温度越低，压强越小，例如，自行车车胎在夏季容易爆就是这个道理。
2.理解帕斯卡定律由于液体具有流动性，因此液体可以把加在它上面的压强向外传递，帕斯卡定律就是液体传递外加压强的规律。
加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律就是帕斯卡定律，对于帕斯卡定律的理解应注意以下几点。
（1）定律成立的条件：传递外加压强的液体必须是密闭的，关于“密闭液体”的含义有以下三种情况。
①液体被固体所密闭，如图5－1－2（甲）所示，容器内装有液体，外力作用在活塞A 上液体可以传递活塞对它的压强。
②液体被另一种液体所密闭，如图5－1－2（乙）所示，分界面AB 以下的液体a 被它上面的b 液体密闭，a 液体可以传递b 液体对它的压强。
③液体被气体所密闭，如图5－1－2（丙）所示，容器内液面上方是气体，液体可以传递上方气体对它的压强。
（2）密闭液体传递外加压强，对“外加压强”的理解应注意。
①是外加压强不是外加压力；②是外加压强，不是液体由于自重产生的压强③是作用在液体上的压强3.“划片法”分析连通器原理在应用“划片法”分析时，液片可在连通器内任意位置选取，而且所得结论都是一样的。
液片取在连通器下部正中，可使分析简化。
4.虹吸现象5.阿基米德原理。
6.物理浮沉条件。
第 1 页共4 页二、例题精讲第 2 页共4 页第 3 页 共 4 页例题一．给鱼缸换水，只要用一根长软胶管，一端插入水中，吮一下另一端，待有水充满胶管后，将这一端垂到缸外， 水便会自动源源不断地由缸内经胶管流出来，解释这种现象。
例题二．圆柱形容器内倒入质量相等的水和水银，液柱的总高度 H 为 143 厘米。
（如图5－2－9 所示）求容器底部所受液体的压强等于多大？（水银的密度为）例题三．如图 5－2－10 所示，的连通器，内装两种液体。
2023年初中物理竞赛力学综合训练试题
（密度、压强、浮力）补充训练(2)一、选择题：1.如图所示，同种材料制成旳两个正方体金属块A 、B 叠放在水平地面上，在A旳上表面施加竖直向下、大小为F 旳压力.金属块A 对B 旳压强为p 1，金属块B 对地面旳压强为p 2.已知：金属块A 、B 旳边长之比L 1∶L 2=1∶2，F ∶G A = 3∶5，则p 1∶p 2 为（ ）A ．2∶3B ．6∶5C ．3∶2D ．4∶32.把木块放在水中时，露出部分为木块体积旳1/2；将物体A 放在木块上，木块露出水面旳体积为木块体积旳1/3；拿掉物体A ，将物体B 放在木块上，木块露出水面旳体积为木块体积旳1/4.若物体A 体积是物体B 体积旳2倍，则物体A 、B 旳密度之比是（ ）A. 2∶3B. 3∶2C.1∶3D. 3∶13. 如图所示，向两个质量可以忽视不计且完全相似旳塑料瓶中装入密度为ρA 和ρB 旳液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体旳容器中，所受浮力分别为F 甲、F 乙，两者露出液面旳高度相等，下列判断对旳旳是（ ）A ．由图可知：ρA >ρ甲>ρ乙B ．若ρA = ρB ，则ρ甲>ρ乙C ．若ρ甲=ρ乙，则ρA >ρBD ．若F 甲=F 乙，则ρ甲>ρ乙4. 用不一样种材料制成旳甲、乙两个实心正方体，2ρρ=乙甲，把它们分别放在水平桌面上，甲乙对桌面旳压强分别为1ρ、2ρ，如图2所示，若把甲放在乙上面，则乙对桌面旳压强是（ ）A 3312214P P P +B 33122244P P P +C 221214P P P + D 22124P P + 5. 甲溢水杯盛满密度为ρ1旳液体，乙溢水杯盛满密度为ρ2旳液体。
将密度为ρ旳小球A 轻轻放入甲溢水杯，小球A 浸没在液体中，甲溢水杯溢出液体旳质量是32g 。
将小球B 轻轻A B放入乙溢水杯，小球B 漂浮，有61体积露出液面，乙溢水杯溢出液体旳质量是40g 。
用物理知识竞赛题分类解析专题10-浮力
初中物理竞赛试卷——浮力篇一、选择题1.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，说法错误的是 ( )A.高原反应——大气压和海拔高度的关系B.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系C.水下潜水艇能够上浮——液体压强和深度的关系D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系2.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）如图7所示：在研究浮力的大小时，将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。
根据以上事实，下列猜想最符合研究目的的是A.用力越大，物体排开水的体积越大B.液体密度越大，物体所受浮力越大C.物体的体积越大，所受浮力越大D.物体排开水越多，所受浮力越大3．设想从*一天起，地球的引力减小一半，则对于漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小4.如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h。
），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器密度为ρ（ρ<ρ水内注水，则A．注水前，木块对容器底的压力为4πR2ρghB．注水前，木块对容器底的压强为2ρghC．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρhD．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh5．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图7所示。
甲、乙两容器的底面积分别为S 1和S 2，且2S 1=3S 2。
甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为p 1。
乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为p 2，且p 2=2p 1。
将A 球浸在甲容器的液体中，B 球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出。
液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A 、B 两球所受浮力分别为F 1和F 2。
初中物理竞赛——压强和浮力
压强和浮力1．试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P0，水银的密度为ρ，管中水银柱的长度均为h。
均处于静止状态2．计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。
（p0=76cmHg，图中液体为水银）3．如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？4．如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。
已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。
5．三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图五所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：6．如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S，则下列说法正确的是(P0为大气压强)( )A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC、气缸内空气压强为P0-Mg/SD、气缸内空气压强为P0+mg/S水银 h7．将一只有底圆柱形筒开口朝下慢慢压入水中，筒受到的浮力F 随筒口深度x 的变化如图中的曲线所示，图中直线表示筒的重力不随深度x 变化，两线交于A 、B 两点。
若用图甲表示筒在起始点O 时的正视图，则请你用类似的图形分别表示出筒在A 、B 点的正视图。
并写出桶底所受压强p 随深度x 的变化情况。
8．将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管倒插入液体中，塑料管在竖直向下的力F 作用下保持平衡，如图所示，那么管内外液面的高度差H 的大小将与下列哪个因素无关? A ．管子的半径 B ．液体的密度 C ．大气压的大小 D ．力F 的大小9．如图所示，长为1米的直玻璃管横截面积为2厘米2，重为5牛。
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C：a 的密度小，受的重力大 D：a 的密度大，受的重力小 15、如图所示，甲、乙、丙三个容器的底面积相等，容器中装有相同高度的水，若将三个 相同的木块分别放入三个容器中，水不溢出，静止后比较容器底部受到的压强（ ）
1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。
2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即 p 只是位置的函数
——大小特性。（各向相等）
3、静止流体中任一点的压强 p 由两部分组成，即液面压强 p0 与该点到液面间单位面积上的液柱重量 h 。
推广：已知某点压强求任一点压强
(C)我甲、去乙两人瓶中也的液就面一有样高人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
(D)以上三种情况均有可能 13．如右图所示，放在水平桌面上的容器 A 为圆柱形，容器 B 为圆锥形，两容器本 身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下 列说法中正确的是：
（C）小于 8 克，因为小球所排开液体的体积变小，所受浮力不变，
（D）等于 8 克，因为小球在酒精和水中所受浮力一样大
20. 如图所示，在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体，将三个相同的铁球分别下沉
到各容器底部，当铁球静止时，试比较三容器底部所受铁球的压力
（
）
（A）甲最小，
（B）乙最小，
p2 p1 h
4、静止流体中，压强随深度呈线性变化 用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图，称为压强分布图。
大小：静力学基本方程式 方向：垂直并且指向作用面（特性一） 例题：
我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
初中物理竞赛试题 浮力问题(实用部分)
浮力问题一1．测定血液的密度不用密度计（因为这样做需要的血液量太大）,而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液.分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度.其根据是： A ．帕斯卡定律 B ．液体内同一深度各方向压强相等C ．物体的浮沉条件D ．血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强 答：（ ） 思路点拨若血滴所悬浮在某硫酸铜溶液中,则由物体的浮沉条件知此时血滴所受浮力应刚好等于它排开的硫酸铜溶液的重量,血滴排开硫酸铜溶液的体积就与其自身体积相等,可见血滴所受浮力大小就等于与其自身等体积的硫酸铜溶液的重量,由于血滴处于悬浮状态,其所受浮力大小应与其自身重力大小相等．所以血滴的重力就和与它等体积的硫酸铜溶液的重力相等,故得此时两者的密度相等．由上可见,血滴在哪个管中能悬浮,则血滴的密度就和该管中硫酸铜溶液的密度相等．以上是根据物体的浮沉条件而得出结论的． 答案：C2．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上.使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部.为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300N,人的密度约为l.06×103kg/m 3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10kg/m 3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为_____________. 思路点拨设此儿童体积为V 1,密度为ρ1,水的密度为ρ,所需泡沫塑料的最小体积为V 2,密度为ρ2．则此儿童使用由这一最小体积的泡沫塑料构成的救生衣游泳时,可以漂浮于水面上使其头部刚好露出水面,此时应有此儿童和泡沫塑料块的总重力与儿童和泡沫塑料块所受到的总浮力相等,即浮F G G =+21由阿基米德原理有g V V g ＝V F 排浮ρρ)109(12+= 即g V V g V g V ρρρ)109(122211+=+12221110101010V V V V ρρρρ+=+11333121216.0)10101(1010191006.110)(10910V V V V =-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=--=ρρρρ 而该儿童的体积为323311088.28.91006.1300m m g G V -⨯=⨯⨯==ρ 故得泡沫塑料块的最小体积为33322106.41088.216.0m m V --⨯=⨯⨯=答案：4.6×10-3m3浮力问题二1．我们发现：在抗洪抢险中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是：[ ]A ．能阻碍热传递,从而可以抵御风寒B ．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用C ．不同的背心反射不同颜色的光,便于识别D ．以上说法都不对 思路点拨抗洪救灾中,大堤上许多人都穿着厚厚的“背心”,这些背心的主要作用不是题述的几条,而是为了起保障安全的作用,即万一人落水而遇到危险时,这些背心可使人浮在水面而不至沉入水中．这些背心内部都充有密度很小的物质(如泡沫塑料等),由此它们掉入水中时,能提供足够的浮力以使与之相连的物体不至沉没入水中． 答案：D2．已知空气的密度为1.29kg/m 3,人体的平均密度与水的密度相当.质量为60kg 的人在空气中受到的浮力大约是__________N. 思路点拨人在空气中,人体外表各部分都与空气接触而受到空气的压力,类似于在液体中,这些压力也会总合地对人形成一个向上的浮力．由于形成机制的类似,所以也可以借助于阿基本德原理来求这一浮力的大小． 答案:人的体积的大小为 人人人人人ρρm m V ≈=根据阿基米德原理,可得人所受空气浮力大小为N N g m g V F 76.08.96010129.13=⨯⨯⨯===人水空空人浮ρρρ即一个质量为60kg 的人在空气中时受到空气的浮力大小约为0.76N ．浮力问题三1. 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万m 3的充氦气球升入高空.如果气球本身所受的重力（不包括里面的氦气）是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______kg.（常温时一个大气压下空气的密度是1.29kg/m 3,氦气的密度是0.18kg/m 3） 思路点拨由阿基米德原理,气球在低空所受浮力的大小为 g V F 空排浮ρ=则气球本身重力为g V F G 空排浮自ρ4141==设气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是m,则由此时气球的受力平衡应该有mg G G F ++=氦自浮 即 mg g V g V g V ++=氦排空排空排ρρρ41kg kg V m 44106.2)18.029.14129.1(103.3)41(⨯=-⨯-⨯⨯=--=氦空空排ρρρ答案：2.6×104浮力问题四1.节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了.设想,气球最后可能会怎样.根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由. 思路点拨此问题应从两个方面考虑：一方面是离地面高度越高,则该处大气压强越小,气球体积将会膨胀；另一方面是离地面越高,则该处大气密度越小,对于同样体积来论,则大气对气球的浮力会逐渐变小．答案:气球的最后情况有两种可能．一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂．另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化,则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动．当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向下做减速运动．在气球的速度减为零之后,又开始加速上升．如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动．2.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木筏共重为Ｇ,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此要筏的载货重到多为 . 思路点拨以V 表示木筏的体积,则由阿基米德原理可知,不载货物时： g V G G 水排筏人ρ=+ g V G 水ρ32=木筏在载货时,至多是使木筏刚好全部浸入水中,即此时木筏排开水的体积就等于木筏自身的体积,以G 货表示此时的货重,则有：g V G G G 水排货筏人ρ'=++g V G G 水货ρ=+ 解得G G 货21=浮力问题五小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计.将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm.如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少？ 思路点拨小明自制的密度计在水中和盐水中都是竖直漂浮．则两情况下此密度计所受浮力大小相等(都等于此密度计的重力)．而由阿基米德原理,又可以建立浮力大小与液体密度的关系,据此建立方程,则可求得盐水的密度． 答案：以ρ表示盐水密度,ρ0表示水的密度,设密度计漂浮于液面上时,浸入盐水中的深度为h ,浸入水中的深度为h o ．并以S 表示木杆的横截面积．由于不考虑铅丝的体积,则由阿基米德原理知,密度计在盐水中时所受到的浮力大小为ghS gV F 排浮ρρ==密度计在水中时所受到的浮力大小为S gh V F 排0000ρρ='=由于两情况下浮力大小都与密度计本身重力相等,即0F F =故有S gh ghS 00ρρ= 故得盐水的密度为333300/1014.1/5.14100.15.16m kg m kg h h ⨯=⨯⨯==ρρ浮力问题六如图所示,一根细绳悬挂一个半径为ｒm 、质量为ｍkg 的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρkg/m 3,高度为H m,大气压强为p 0Pa,已知球体的体积公式是Ｖ＝4πr 3/3,球面积公式是Ｓ球＝4πr 2,圆面积公式是Ｓ圆＝πｒ2．则液体对半球的压力为________．若要把半球从水中拉起,则至少要用________的竖直向上的拉力．思路点拨假设图中半球下表面处全部为液体,则半球将受到液体对它的浮力F 浮,F 浮的方向竖直向上,F 浮的大小则由阿基米德原理可知为g r F 浮ρπ332=,这一浮力是由半球表面各处所受液体对它的压力的总合结果．半球表面各处所受液体压力的分布如图所示．其中半球下表面的受液体压力下F 的方向竖直向上,大小为 F 下＝p下S圆＝πr2(p o ＋ρg H),以上F 表示液体对半球的球面部分的压力,由于对称,上F 的方向应为竖直向下,显然,上F 与下F 的差值就是半球所受的浮力．即上下浮F F F -=g r gH p r F F F 浮下上ρπρπ30232)(-+=-= 在本题给出的条件中,半球底部与容器底部紧密接触（即半球的下表面处并不与液体接触）,但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况,则液体对半球的压力仍为以上解得的上F ．此时,若要把半球从水中拉起,则刚要拉起时,容器底板对半球的下表面已无向上的支持力,则竖直向上的拉力拉F 至少要等于上述的上F 与半球本身的重力之和,即 mg g r gH p r mg F F 上拉+-+=+=ρπρπ30232)( 答案：)](32)([302N g r gH p r ρπρπ-+ )](32)([302N mg g r gH p r +-+ρπρπ浮力问题七如图所示,粗细均匀的蜡烛长l 0,它底部粘有一质量为ｍ的小铁块．现将它直立于水中,它的上端距水面ｈ．如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl ,则从点燃蜡烛时开始计时,经 时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2）．思路点拨蜡烛燃烧时,其质量不断减少,其重力也就随之减小,由此蜡烛将自水中不断上浮．当蜡烛燃烧到其上端面恰好与水面相平时,蜡烛将会熄灭．以S 表示蜡烛的截面积,以F 1表示铁块所受到的水的浮力,则在最初时,根据阿基米德原理和蜡烛的受力平衡条件可列出方程为mg ＋ρl 0Sg ＝ρ1(l 0－h)Sg ＋F 1设蜡烛被烧去的长度为x 时,蜡烛刚好熄灭,此时蜡烛刚好悬浮于水面,仍由其受力平衡条件应有mg ＋ρ(l 0－x )S g ＝ρl (l 0－h)S g ＋F 1 由上两式相减得ρx Sg ＝ρ1(x －h)Sgρρρ-=11hx此时蜡烛的燃烧时间为：l h lxt ∆∆-==)(11ρρρ 答案：lh∆-)(11ρρρ浮力问题八如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将（）A ．上浮一些B ．静止不动C ．下沉一些D ．无法确定 思路点拨设木块原体积为V,截去一部分后体积变为V ′,由阿基米德原理有 ρ水V 排g ＝ρ木Vg 即ρ水(V —V 露)g ＝ρ木Vg得V V 水木水露ρρρ-=截去一部分后,以V ′表示剩下木块的体积,以V ′露表示它漂浮于水面上露出部分的体积,则同上可以得到'-='V V 水木水露ρρρ比较以上两式可见,由于V ′＜V,则有V ′露＜V故剩下部分将下沉一些． 答案：C 引申拓展本题以上的解法是根据计算得出结论,这是一条清晰、严谨的思路．另外,本题也可以通过分析说理来得出结论,例如,还可以有如下的几条思路途径：思路一：由于均匀的木块漂浮在水面上,则必有木块的密度小于水的密度．若将木块浸入水中的部分截去一段,对于原来木块来说,相当于它排开水的体积减少一些,则其对应的浮力也就减少一些,同时其本身重力也减少一些．由于木块密度小于水的密度,故其减少的重力小于其减少的浮力．而原来整个木块的重力与其所受浮力是平衡的,截去一段后,其重力减少得少,而浮力减少得多,故截去一段后的剩下部分在水面上时,若保持其露出水面的部分体积不变,则其受力不平衡：其重力将大于浮力,故木块将下沉一些,即其露出水面部分的体积将减少．思路二：由于木块和水的密度都是一定的,则漂浮在水面上的木块其露出水面部分的体积与其总体积之比值应由两者的密度来决定,而与木块的体积大小无关,故漂浮木块的体积越小,其露出水面部分的体积也应越小．思路三：题述是将木块沿虚线将其下部分截去,而这一虚线的位置并没有严格的规定,可见若将该虚线的位置向上移一些或者向下移一些并不会影响本题的结论．由此,不妨假设该虚线就刚好与容器中的水面相平,这样,截去虚线以下部分后,木块剩下的部分若留在原位置将不受水的浮力,显然这一剩下部分是无法平衡的,而为使其达到新的平衡,则剩下部分必须下沉一些．浮力问题九如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块Ａ,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B 浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐．某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了ｈ1；然后取出金属块B,液面又下降了ｈ2；最后取出木块A,液面又下降了ｈ3．由此可判断A 与B 的密度比为（ ）A ．ｈ3∶（ｈ1＋ｈ2）B ．ｈ1∶（ｈ2＋ｈ3）C ．（ｈ2－ｈ1）∶ｈ3D ．（ｈ2－ｈ3）∶ｈ1 思路点拨以Vo 表示容器的容积,V A 入表示最初A 浸入水中部分的体积,V B 表示B 的体积, V 水表示容器中水的体积,则对于最初状态有木B A 入V V V V ++=0…………………①以S 表示容器的截面积,则当A 、B 间连线断后,容器中水面下降h 1,并以V ′A 入表示此时A 浸入水中部分的体积,乃有水B A 入V S h V V V +++='10 取出B 后,水面又下降h 2,仍有S h h V V V 水A 入)(210+++='再取走A 后,水面又下降h 3,上述的体积关系则变为S h h h V V 水)(3210+++=又分别以ρA 、ρB 、ρ0表示A 、B 、水的密度,则根据物体漂浮于水面上时受力平衡的关系针对题述的先后两情况可列方程为：)(0B A 入B B A A V V g gV gV +=+ρρρA 入A A gV gV '=0ρρ依题述还有A 、B 体积相等,设其为V,即：V A ＝V B ＝V 综合解上述各式得：213h h h B A+=ρρ答案：A浮力问题十如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳 的拉力分别为T 1和T 2,磅秤的示数分别为F 1和F 2, 则（ ）A ．F 1＝F 2,T 1＝T 2B ．F 1＞F 2,T 1＜T 2C ．F 1＝F 2,T 1＞T 2D ．F 1＜F 2,T 1＞T 2 思路点拨两盛水容器中水的深度相同,所以水对容器底的压强相等,又两容器相同,则其底面积相同,由此两容器所受水对它的压力相同,则两磅秤的示数相同．显然,这一结论与水中是否悬有一铝球或铅球是无关系的,因为容器受到的是水对它的压力,而水中的铝球或铅球并没有力直接作用于容器上．所以有 F 1＝F 2又对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G 、水对它的浮力f 和悬线对它的拉力T 三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为T ＝G －f以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故有 G 1＝G 2而铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,故两者均浸没于水中时,铅球所受水的浮力f 1小于铝球所受水的浮力f 2,即 f 1＜f 2故得T 1＞T 2浮力问题十一1.小明用薄玻璃管做了一个液体密度计,他先把管的下端封闭,装入少许铅粒,然后竖直放入水中,在水面的位置做个刻度,标为 1.0,这个刻度的单位是什么？如果再设法做出其他刻度,则较大的刻度在上面还是在下面？管中为什么要放入铅粒？如果不放铅粒而放别的颗粒,对这种物质的密度有什么要求？答：这个刻度的单位是g/cm 3.较大的刻度在它的下面.玻璃管中放入铅粒是为了加大密度计的质量, 同时使密度计的重心下移,使它插入液体中时能较好的保持稳定,竖直漂浮,以便读数.如果不放铅粒而改放别的物质颗粒,同样要求密度计竖直漂浮于液面,即有物浮物玻玻物浮G ，所以F G ，而G G G F ≈〈〈+=水物物排物物排水，得V V ，又gV gV ρρρρ〉〉〉〉≈即放别的物质颗粒时,该种物质的密度要比水的密度大很多才行.2.把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克；若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡＝0.9×103kg ／m 3,ρ酒精＝0.8×103kg ／m 3,则溢出水的的质量是（容器足够大）（ ）A ．4gB ．4.5gC ．5gD ．3.6g思路点拨蜡的密度大于酒精的密度,所以把蜡块放在酒精中的它会下沉,则溢出酒精的体积与蜡块的体积相等．又蜡块的密度小于水的密度,所以把蜡块放在水中时它会漂浮在不面上,则由此时蜡块所受浮力与其重力相等的关系可得到溢出水的质量等于蜡块的质量．即m 水＝m 蜡又由于蜡块体积与溢出酒精的体积相等,即 V 蜡=V 酒酒酒蜡蜡m m ρρ=g g m m 酒酒蜡水5.44108.0109.033=⨯⨯⨯==ρρ答案：B。
2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编：浮力(解析版)
第12浮力（解析版）一、单选题1．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）如图所示，水平桌面上甲、乙两只相同的烧杯，分别盛有两种不同液体，把同一物块分别放入烧杯中，静止时两烧杯液面相平，物体在甲杯的液体中漂浮，在乙杯液体中悬浮，此时比较两种情况（）A ．甲液体中的物块所受浮力大B ．物块在两种液体中排开液体的质量一样大C ．物块在两种液体中排开液体的体积一样大D ．两液体对烧杯底的压强一样大【答案】B【详解】A ．物块在甲液体中漂浮，物块受到的浮力等于物块的重力；物块在乙液体中悬浮，物块所受浮力等于物块的重力，所以物块在甲乙液体中受到的浮力大小相等，故A 不符合题意；B ．物块在甲乙液体中受到的浮力大小相等，由阿基米德原理得，物块在两种液体中排开液体的重力一样大，由G mg 得，物块在两种液体中排开液体的质量一样大，故B 符合题意；C ．由图得，物块排开甲液体的体积小于物块的体积，物块排开乙液体的体积等于物块的体积，所以物块在两种液体中排开液体的体积不一样大，故C 不符合题意；D ．物块在甲液体中漂浮，所以甲物块物块在乙液体中悬浮，所以= 乙物块因此甲乙依题意得，甲乙液体的深度相同，由p gh 得，甲液体对烧杯底的压强比乙液体对烧杯底的压强大，故D 不符合题意。
故选B 。
2．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）如图甲所示，物体A 是边长为10cm 的正方体，硬杆B 一端固定在容器底，另一端紧密连接物体A 。
现缓慢向容器中加水至A 刚好浸没，硬杆B 受到物体A 的作用力F 的大小随水深h 变化的图像如图乙所示，不计杆的质量和体积（g 取10N/kg ）（）A ．当水深h 为9cm 时，物体A 受到的浮力为10NB ．硬杆B 长为6cmC ．当物体A 刚好浸没时，仅将硬杆B 撤去，物体A 会下沉D ．物体A 重6N 【答案】D【详解】ABD ．由图乙可知，当水深在0~3cm 时，杆B 受到物体A 的作用力不变，该作用力等于A 的重力；水深在3cm~9cm ，杆B 受到物体A 的作用力逐渐变小，原因是物体A 受到水的浮力变大，据此可知，硬杆B 的长度3cmL ＝当水深为9cm 时，杆B 受到物体A 的作用力为0，此时物体A 受到的重力和浮力相等处于漂浮状态，此时物体A 浸入水中深度9cm 3cm 6cmh 浸物体A 排开水的体积23A 10cm 6(cm 600cm V S h 浸排）物体A 受到水的浮力为33631.010kg /m 10N /kg 60010m 6NF gV ﹣浮水排则物体A 的重力为6NG F 浮故AB 不符合题意，D 符合题意；C ．当水深为13cm 时，物体A 恰好浸没，此时排开水的体积大于600cm 3，由F gV 浮水排可知，物体A 受到的浮力变大，大于自身的重力，则仅将硬杆B 撤去，物体A 会上浮，故C 不符合题意。
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22三、（16分）双活塞气压计是一种可以消除活塞自重影响、对低压'容器内的压强进行测量的装置。
如图3所示，在甲、乙两个空腔容器中各有一个活塞A和B，其中活塞A的截面上下一致，称为自由活塞，其横截面积为S1；活塞B的上下截面不等，称为差动活塞，其上下两部分的横截面积分别为S2和S3。
乙容器的上、下两部分彼此隔绝，不能相互渗气、渗油。
C为带有阀门K1的工作液体的接口，工作液体充满甲容器和乙容器的上部空腔；D为带有阀门K2的接口，可接待测容器；E为带有阀门K3的接口，可与抽气机相连。
测量前要先校正零位平衡: K1关闭，K2打开。
D口不连接待测容器，在两活塞上面放置砝码(图中未画出)。
调节砝码的质量使两活塞升起的高度相同。
进行测量时，要将待测量的容器接在D口上，并关闭K2、打开K3，开动抽气机进行抽气，待乙容器下部空腔内接近真空时，关闭K3、打开K2，此时差动活塞B己有所下降，在自由活塞A上再加放重为G的砝码时，A、B两活塞的上表面恰好能恢复等高。
己知进行测量时大气压强为p0.求待测容器内气体的压强p。
根据帕斯卡定律可知:加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。
21一、(16 分)测定患者的血沉，是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段。
把新鲜的血液，加入抗凝剂，静置一定时间后形成抗凝血后，红血球即从血浆中分离出来而下沉。
设抗凝血是由红血球和血浆组成的悬浮液，血浆的密度ρ0≈1．0×103kg/m3，红血球的密度ρ≈1.3×103kg/m3。
将抗凝血放进竖直放置的血沉管内，红血球起初在血浆中加速下沉，然后一直匀速下沉，其匀速下沉的速度称为”血沉”。
正常人血沉的值大约是v=12mm ／h。
如果把红血球近似看作半径为R 的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6R，在室温下=1．8×10-3Pa﹒s，已知V 球= R3，试根据以上信息解答下列问题：1．红血球在
血浆中为什么先加速下沉、后一直匀速下沉? 2．计算红血球半径的大小。
18五、（18分）医院里的护士使用如图5所示的装置给患者输液。
小雨发现照这样做法，护士为患者多次更换药瓶比较麻烦，于是就设计了图6所示的三瓶串接的方案。
请分析回答：
1. 图5中药液为何会匀速滴下？
2. 图6中哪个药瓶中的药液先流完？为什么？
3. 根据病房的现有条件，如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量，需要收集哪些数据，请写出表达式，并简要说明估测中作了哪些近似处理。
16 一、(10分)如图l，东湖中学想用离心泵将湖中的水抽到C处的养鱼池中。
要求在30 min 内至少向养鱼池中输水120 m3，学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组。
(1)A，B处各有一个平台，离心泵应放在什么位置，请说明理由。
(2)如果某型号离心式水泵的扬程为15 m，功率为17 kW，
效率为0.6，试通过计算说明这台水泵是否可满足东湖中学的需求? (3)为了节约资金，有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用，你认为是否可行，
为什么?说出你的正确方案。
二．(10分)一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。
三．(14分)小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，图2是它的安装示意图。
在水箱上下安有二根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门。
若当地的大气压强p0=1.0×105Pa，请回答下列问题：
(1)小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子A?
(2)根据阀门I、II、Ⅲ的位置，说明它们的作用是什么?如何调节喷头出水的温度?
(3)给热水器上冷水时，阀门I、1I、III应当处于何种状态?洗澡时，阀门1、II、111应当处于何种状态? (4)如果小华同学住的居民楼层高为3 m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，且距楼顶高1 m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水?
(5)设热水器水箱容积为100 L，在一般的光照条件下，一满箱12℃的水经白天太阳的加热温度可达到45℃，这相当于多少煤气完全燃烧放出的热量?(已知水的比热容为4.2×107J／(kg·℃)，煤气的热值约4.2×107J／kg)
15二、（14 分）类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。
假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，即。
那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。
设血管截面积为时，两端所需的压强差为；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为。
请你通过计算比较的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要
因素之一。
f kf 1 S 1 p 2 p 2 1 p 、p
8十、(12 分)某工厂设计了一个蓄水池（如图5 所示），水源A 罐的夜面高度h1保持不变。
罐底有一个小出水口，面积为S1。
孔下通过一个截面积为S2 活塞与杠杆BC 相连。
杠杆可绕B 端上下转动，另一端有一个中空的圆柱形浮子，横截面积为S3，BO 是杠杆总长的。
原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有极小一段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子没入水深为h3。
为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的重量减去G'。
试求浮子应减去重量G'的大小。
（活塞及连杆的重量不计，杠杆所受浮力不记。
）。