资源简介

专题一 浮力和压强综合
一、单选题
1．水平桌面上的两个完全相同的烧杯分别盛有甲、乙两种液体。如图所示，将两个完全相同的物体A、B放入杯中静止时液面刚好相平。A、B所受浮力分别为F浮A和F浮B，液体对烧杯底部的压强分别为p甲和p乙，则（　　）
A．F浮A=F浮B，p甲＜p乙
B．F浮A=F浮B，p甲＞p乙
C．F浮A＜F浮B，p甲=p乙
D．F浮A＞F浮B，p甲＞p乙
2．在物理课上同学们对漂浮在水面上的塑料小球和沉入水底的大铁球，如图所示实验现象，产生一些看法并展开讨论，下列说法中正确的是（　　）
A．塑料小球受到的浮力大于它受到的重力
B．塑料小球受到的浮力一定大于铁球受到的浮力
C．铁球受到的浮力等于它受到的重力
D．铁球受到的浮力小于它受到的重力
3．水平台上放有两个完全相同的烧杯，分别盛有甲、乙两种液体。将质量相等、体积不等的正方体物块M、N（都不溶于水）分别放入两个烧杯中，静止时如图所示，液面刚好相平。则下列相关说法正确的是（　　）
A．M受到的浮力小于N受到的浮力
B．M的密度小于N的密度
C．甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
D．两烧杯对桌面的压强相等
4．如图所示是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像，设甲液体的密度为，乙液体的密度为，把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中，则（　　）
A．乙液体的密度比甲液体密度大 B．图Ⅱ中的容器盛的是乙液体
C．木块在图Ⅱ中受的浮力较大 D．木块底部在图Ⅱ、图Ⅲ中受的压强相等
5．如图甲所示，将带皮的橘子放入盛水的玻璃杯中，静止后橘子漂浮；取出橘子，将橘子去皮后再次放入盛水的玻璃杯中，静止后橘子沉底，如图乙所示。两次橘子放入玻璃杯前，玻璃杯中所盛水的质量相同，则以下判断正确的是（ ）
A．去皮的橘子沉人杯底后不受浮力
B．带皮的橘子排开水的重力较大
C．图甲水杯对水平桌面的压强等于图乙水杯对水平桌面的压强
D．带皮的橘子漂浮时，所受浮力大于重力
6．如图所示，水平桌面上两相同电子秤，上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度，液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是（　　）
A．液体密度
B．两小球受到的浮力
C．两电子秤示数相等
D．将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大
7．如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等，烧杯甲、乙对桌面的压强为、，若将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙两容器中，发现M漂浮在甲液面上，N悬浮在乙液体中，两容器中液体均未溢出，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．两物体的密度关系为
C．放入两物体后，容器底增加的压强关系为
D．两物体受到的浮力关系为
8．盛适量水的容器放置在水平桌面上，用细线系住一重为3N的木块浸没在水中，如图甲所示；将轻质细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且有的体积露出水面如图乙。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中木块受到的浮力为3N
B．图甲中木块受到的拉力为2N
C．图乙中容器底受到水的压力不变
D．图乙中桌面受到的容器底的压力变大
二、填空题
9．如图所示，将一个鸡蛋放入盐水中，鸡蛋悬浮，向盐水中加盐，鸡蛋受到的浮力会 ，故鸡蛋将上浮直至漂浮，若漂浮后仍继续加盐，鸡蛋所受浮力的大小 。（后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
10．如图所示，水槽中的水面上漂浮着一个装有物块的容器，已知，且物块不吸水。现将物块取出后轻放入水中，物块将 ，待物块静止后水槽中的水面 （选填“高于”或“低于”）O点。
11．如图所示，水平桌面上，甲、乙两个相同容器中盛有浓度不同的盐水（假设其完全相同）分别放入杯中进行清洗，当两草莓静止时，则甲、乙容器底部受到液体的压强分别为P甲、P乙，物体在甲、乙容器中受到液体的浮力为F甲、F乙，则P甲 P乙，F甲 F乙。（选填>、=或＜）
12．用同一支密度计测甲、乙两种液体的密度，如图所示。则甲、乙两种液体的密度ρ甲 ρ乙；所受浮力大小F甲 F乙。（填“>”、“<”或“=”）
13．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。西瓜的密度 （选填“大于”“小于”或“等于”）李子的密度，李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小 。
三、计算题
14．将底面积S=4×10-3m2、重力G=10N的金属圆柱体轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合）。此时槽中水对圆柱体底部的压强p1=800Pa（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）此时槽中水的深度；
（2）圆柱体受到的浮力F浮；
（3）圆柱体对水槽底部的压强p2。
15．如图甲所示，水平桌面上有一底面积为4.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为4.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块浸在水中的体积为3.0×10﹣5m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块的质量；
（3）如图乙所示，用力缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）。乙中水对容器底的压强比甲中水对容器底的压强增加了多少？
16．一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10cm高的水，密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和丙所示（ρ水=1×103kg/m3，瓶壁厚度忽略不计）。求：
（1）甲图中玻璃瓶底部受到的压强；
（2）玻璃瓶底的面积；
（3）未知液体的密度；
（4）若容器底面积为80cm2，在丙图中的玻璃瓶底部施加一个力使玻璃瓶在液体中下移1cm，此时瓶子受到的浮力为多大。
17．如图，水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它重为10N，底面积为200cm2，溢水口距杯底20cm，现在溢水杯内装水的深度为18cm。将一体积为1000cm3，密度为0.6g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度。求：
（1）未放入木块前水对容器底的压强；
（2）放入木块且木块静止时受到的浮力；
（3）放入木块且木块静止时容器对桌面的压强。

参考答案：
1．B
由图可知，A、B都漂浮，所受浮力都等于自身重力，因A、B两个物体是完全相同的，所以两个重力相等，则A、B所受浮力相等；由图可得A排开液体的体积小于B，根据可知甲容器中液体密度大比乙大，再根据可知液体甲容器中液体的对底部的压强大于乙，故B符合题意，ACD不符合题意。
2．D
A．因为塑料小球漂浮在水面上，所以它受到的浮力大小等于它受到的重力的大小，故A错误；
B．由图可知，塑料小球排开水的体积小于大铁球排开水的体积，根据阿基米德原理及浮力的计算公式
F浮=ρ液gV排
可知，塑料小球受到的浮力小于大铁球受到的浮力，故B错误；
CD．因为铁球沉底，由物体的浮沉条件可知此时铁球受到的浮力小于其自身的重力，故C错误，D正确。
3．C
A．物块M在甲中漂浮，则F浮M=GM，物块N在乙中悬浮，则F浮N=GN，而两物块质量相等，则GM=GN，故M受到的浮力等于N受到的浮力。故A错误；
B．由图知，M的体积小于N的体积，两物块质量相等，根据可知，M的密度大于N的密度，故B错误；
C．由图知，M排开液体的体积小于N排开液体的体积，又知M受到的浮力等于N受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即ρ甲＞ρ乙，两液面等高，根据p=ρ液gh可知，甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强，故C错误；
D．由题意可得，又因为ρ甲＞ρ乙，由可得，，所以，通过整体受力分析可知，两容器对桌面压力大小等于整体重力大小，所以，由可知，，故D错误。
4．D
ABC．由Ⅰ图和压强公式可得，甲液体密度大于乙液体密度，同一木块在甲乙两种液体中均漂浮，可得浮力等于重力，在两杯液体中所受浮力相等，由浮力公式可得在Ⅱ中排开体积更小，则Ⅱ密度更大，为甲液体，故ABC不符合题意；
D．物体所受浮力为液体上下压力差，由于物体均露出液面，则下表面压力则为浮力，又由于浮力相等，则由可得底部所受压强相等，故D符合题意。
5．B
A．去皮的橘子沉人杯底后仍然会排开水，受到的浮力小于重力，所以才会下沉，故A错误；
B．带皮的橘子漂浮时，受到的浮力等于重力，去皮的橘子沉入杯底后，受到的浮力小于重力，所以带皮的橘子排开水的重力较大，故B正确；
C．图甲水杯对水平桌面的压力等于水和橘子的重力之和，图乙水杯对水平桌面的压力等于水和橘子去皮后的重力之和，所以图甲水杯对水平桌面的压力大于图乙水杯对水平桌面的压力，故C错误
D．带皮的橘子漂浮时，处于平衡状态，所受浮力等于重力，故D错误。
6．D
A．放入小球后，液体深度，液体对容器底部压强相等，根据可知，液体密度，故A错误；
B．由图可知，A球在甲液体中沉底，B球漂浮在乙液体上，故，且液体密度，根据可知，两小球受到的浮力，故B错误；
C．甲中杯底受到的压力有液体甲对杯底的压力和A球对杯底的压力，可表示为
乙中杯底受到的压力只有液体乙对杯底的压力，可表示为
由于液体对容器底部压强相等，故，则左容器中内液体和A球的总重力大于乙容器内液体和B球的总重力，容器的重力相等，则，根据可知，，故左电子秤的示数更大，故C错误；
D．A球在甲液体中沉底，则，B球漂浮在乙液体上，则，由A分析可知，液体密度，故，根据可知，A、B两个小球体积的，则，故将A、B两个小球取出后（忽略带出的液体），左侧电子秤示数变化较大，故D正确。
7．C
A．A、B所处的深度关系为
hA>hB
因A、B两点压强相等，即
pA=pB
由p=ρgh可知两液体的密度关系为
ρ甲<ρ乙
因圆柱形容器内液体对容器底部的压力和液体的重力相等，所以，由
G=F=pS
可知，A点和B点液面以上两液体的重力相等，又因A、B两点距离杯底同一高度，所以，A点和B点液面以下两液体的体积相等，由
G=mg=ρVg
可知，A点液面以下液体的重力小于B点液面以下液体的重力，综上可知，甲容器内液体的重力小于乙容器内液体的重力，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以由
可知，甲、乙两烧杯对桌面的压强关系为
p甲故A错误；
B．将两个体积相等的实心物体M、N分别轻轻地放入甲、乙量容器中，发现M漂浮在甲液面上，N悬浮在乙液体中，因物体的密度小于液体的密度时漂浮，物体密度等于液体密度时悬浮，所以
ρM<ρ甲
ρN=ρ乙
则两物体的密度关系为
ρM<ρN
故B错误；
C．因实心物体M、N的体积相等，M漂浮在甲液面上时排开甲液体的体积小于N悬浮在乙液体中排开液体的体积，所以，由可知，放入M、N两物体后，乙烧杯内液面上升的高度较大，由Δp=ρgΔh可知，乙烧杯内的液体密度大，上升的高度大，则乙容器底增加的压强大，即
Δp甲<Δp乙
故C正确；
D．因乙液体的密度大，N排开液体的体积大，所以，由F浮=ρgV排可知，M受到的浮力小于N受到的浮力，故D错误。
8．B
A．在图乙中，木块漂浮，此时木块受到得浮力与自身得重力相等，由此可得
木块得体积为
图甲中，木块浸没在水中，有
V排甲=V木
所以木块在图甲中受到得浮力为
故A错误；
B．受力分析可知，图甲中，木块受到向上得浮力、竖直向下得重力及绳子的拉力，所以木块受到的拉力为
F拉=F浮-G=5N-3N=2N
故B正确；
C．将细线剪短，木块最终漂浮在水面上，木块排开水的体积变小，容器内部水的深度变小，由
可知，乙中容器底部受到水的压强变小，容器的底面积不变，根据压力公式可知，容器底受到水的压力变小，故C错误；
D．图乙中，细线剪断前，容器对桌面的压力为
F=G容+G水+G木
细线剪断后，容器对桌面的压力仍为这么多，故图乙中桌面受到的容器底的压力不变，故D错误。
9． 变大 不变
[1][2]向盐水中加盐，由F浮=ρ液gV排知，液体密度变大，则浮力变大，浮力大于重力，故鸡蛋将上浮直至漂浮，若漂浮后仍继续加盐，鸡蛋仍漂浮，鸡蛋所受浮力的大小仍等于鸡蛋自身的重力，鸡蛋的重力不变，所以鸡蛋所受的浮力不变。
10． 下沉 低于
[1]依题意得
则物块取出后轻放入水中，物块将下沉。
[2]物块在容器中是，与容器一起漂浮在水面上，物块取出后轻放入水中，物块将下沉，则物块受到的浮力减小，由得，物块排开水的体积变小，则水面将下降，因此待物块静止后水槽中的水面低于O点。
11． ＜ =
[1][2]根据图示可知，草莓在甲中悬浮，所受浮力等于重力、物体密度等于甲容器中液体的密度，在乙中漂浮，所受浮力等于重力、物体密度小于乙容器液体的密度，则物体在甲、乙容器中受到液体的浮力相等，甲容器液体密度小于乙，而两容器内液面深度相同，根据可知，乙容器中液体液体对容器底的压强大。
12． ＜ =
[1][2]因密度计在两种液体中都处于漂浮状态，故由物体的浮沉条件可知：密度计在两种液体中所受浮力均等于重力，即F甲=F乙，因密度计在甲液体中浸入液体的体积大于在乙液体中时浸入体积，所以密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积，则由浮力公式F浮=ρgV排可得，ρ甲＜ρ乙。
13． 小于 不变
[1][2]根据物体沉浮条件，西瓜漂浮在水面上，则；李子在水中下沉，则，所以；李子投入水中李子浸没后，下沉过程中，李子排开水的体积不变，由阿基米德原理可知，则李子受到的浮力不变。
14．（1）0.08m；（2）3.2N；（3）1700Pa
解：（1）由p=ρ水gh可得，此时槽中水的深度
（2）圆柱体排开水的体积
圆柱体受到的浮力
（3）圆柱体对水槽底部的压力
圆柱体对水槽底部的压强
答：（1）此时槽中水的深度为0.08m；
（2）圆柱体受到的浮力为3.2N；
（3）圆柱体对水槽底部的压强为1700Pa。
15．（1）0.3N；（2）0.03kg；（3）25Pa。
解：（1）物块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3=0.3N
（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力为
G=F浮=0.3N
根G=mg知物体的质量为
（3）物块恰好完全浸没在水中，排开水的体积增加量为
ΔV=V物﹣V排=4×10-5m3﹣3×10-5m3=1×10-5m3
则水的深度增加量为
所以水对容器底的压强增加量为
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0025m=25Pa
答：（1）物块受到的浮力0.3N；
（2）物块的质量0.03kg；
（3）乙中水对容器底的压强比甲中水对容器底的压强增加了25Pa。
16．（1）1000Pa；（2）40cm2；（3）0.75×103kg/m3；（4）5.4N。
解：（1）甲图中玻璃瓶底部受到的压强为
（2）图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，浮力等于其总重力
根据物体的浮沉条件可知
，
所以
则玻璃瓶底面积
（3）玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等
，
则
因为水的体积
图中
，，
解得
（4）此时玻璃瓶下降高度为
由可知，液面上升的高度
此时玻璃瓶排开液体的体积为
此时瓶子受到的浮力为
答：（1）甲图中玻璃瓶底部受到的压强为1000Pa；
（2）玻璃瓶底的面积为40cm2；
（3）未知液体的密度0.75×103kg/m3；
（4）此时瓶子受到的浮力为5.4N。
17．（1）1.8×103 Pa；（2）6 N；（3）2500 Pa
解：（1）未放入木块前水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18×10-2m=1800Pa
（2）由可知，木块的质量
m木=ρ木V=0.6g/cm3×1000cm3=600g=0.6kg
木块的重力
G木=m木g=0.6kg×10N/kg=6N
根据题意可知，木块的密度小于水的密度，根据物体的浮沉条件可知，木块在水中静止时处于漂浮状态，则放入木块且木块静止时受到的浮力
F浮=G木=6N
（3）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，木块排开水的体积
溢出水的体积
V溢=V水+V排一V容=200cm2×18cm+600cm3-200cm2×20cm=200cm3
则溢水杯中剩余水的体积
V剩=V水-V溢=200cm2×18cm-200cm3=3400cm3=3.4×10-3m3
由可知，溢水杯中剩余水的重力
G剩=m剩g=ρ水gV剩=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.4×10-3m3=34N
放入木块且木块静止时容器对桌面的压力
F=G总=G剩+G木+G容=34N+6N+10N=50N
放入木块且木块静止时容器对点面的压强
答：（l）未放入木块前水对容器底的压强为l800Pa；
（2）放入木块且木块静止时受到的浮力为6N；
（3）放入木块且木块静止时容器对桌面的压强为2500Pa。

展开更多......

收起↑