专题06 压强、浮力的综合判断（教师版含解析）-中考物理力学提优特训专题

这是一份专题06 压强、浮力的综合判断（教师版含解析）-中考物理力学提优特训专题，共10页。


【原题再现】
(2020抚顺)如图所示，水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个小球．将A球放入容器内的水中，A球漂浮．取出A球后(带出的水忽略不计)，再将B球放入容器内的水中，B球沉入容器底部．下列说法错误的是( )
A. A球的密度小于B球的密度
B. A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C. 放入A球后比放入B球后水对容器底的压强小
D. 放入A球后与放入B球后容器对桌面的压强相等
【答案】C
【解析】因为A球漂浮、B球下沉，所以ρA<ρ水、ρB>ρ水，因此ρA<ρB，A正确，不符合题意；A球漂浮、B球下沉，所以F浮A＝GA、F浮BF浮B，B正确，不符合题意；A球受到的浮力大，排开的水多，所以放入A球后的水深高于放入B球的水深，故放入A球后比放入B球后水对容器底的压强大，C错误，符合题意；容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、小球的重力之和，由题知分别放入A、B球后，容器对桌面的压力相等，且受力面积不变，根据p＝eq \f(F,S)可知，分别放入A、B球后，容器对桌面的压强相等，D正确，不符合题意．故选C.
【难点突破】
【知识链接】
一、浮力
1.定义：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的托力，这个托力叫作浮力。浮力的方向总是竖直向上的。
2.产生原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。
3.测量：用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G,将物体浸入液体中时弹簧测力计的示数为F,则物体受到的浮力F浮=G-F。
4.决定浮力大小的因素：物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。
二、阿基米德原理
1.内容：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.
2.公式：F浮＝G排＝ρ液gV排
ρ液表示液体密度，单位必为kg/m3
V排表示排开液体的体积，单位必为m3
F浮表示浮力，单位为N
3.适用范围：液体、气体．
【技能方法】
1. 根据阿基米德原理比较浮力大小方法：
(1)比V排法：即不同物体浸在同一液体中，由F浮＝G排＝ρ液gV排知，液体密度相等，V排越大，受到的浮力越大．
(2)比ρ液法：即同体积的不同物体浸没在不同液体中，ρ液越大受到的浮力越大．
注：同一物体“浸没”在不同液体中：V排＝V物，由F浮＝ρ液gV排知ρ液越大，F浮越大．
2. 由物体的浮沉情况判断的物理量(实心物体)：
(1)当物体漂浮时：F浮＝G物，ρ物＜ρ液．
(2)当物体悬浮时：F浮＝G物，ρ物＝ρ液．
(3)当物体沉底时：F浮＜G物，ρ物＞ρ液．
3. 根据物体与液体密度关系判断的物理量(实心物体)：
(1)当ρ物＜ρ液时：物体漂浮，F浮＝G物．
(2)当ρ物＝ρ液时：物体悬浮，F浮＝G物．
(3)当ρ物＞ρ液时：物体沉底，F浮＜G物．
注：同一物体在不同液体中漂浮、悬浮：物体受到的浮力、重力、排开液体的质量相等，F浮＝G排＝G物＝m物g.
【提优训练】
1. (2020淄博)如图所示，烧杯中装有一定量的水，把金属箔卷成一卷放入水中，金属箔沉底．再把它做成碗状放入水中(水的质量未变)，金属箔漂浮与原来相比，金属箔受到的浮力和水对容器底的压强将会( )
第1题图
A. 变大 变大 B. 变大 不变
C. 不变 不变 D. 不变 变小
【答案】A
【解析】金属箔沉底说明金属箔所受的浮力小于金属箔的重力，若把金属箔做成碗状，放入水中金属箔漂浮时，金属箔所受的浮力等于金属箔的重力，所以金属箔所受的浮力变大；金属箔漂浮时受到的浮力比沉底时大，排开液体体积大，液面上升多，由p＝ρ液gh可知，漂浮时比沉入水底时水对杯底的压强大，A正确．故选A.
2. (2020雅安)如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是( )
第2题图
A. FA＝FB pA＝pB B. FAC. FA>FB pA>pB D. FA>FB pA＝pB
【答案】 C
【解析】由图可知：乒乓球在A位置时，V排A＝V球，在B位置时，V排BV排B.由F浮＝ρgV排可知FA>FB；由于从水里上浮直至漂浮在水面上，排开水的体积减小，水面下降，则有hA>hB，根据p＝ρgh可知pA>pB，C正确，故选C.
3. (2020兰州)质量相等，体积不等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时的情景如图所示，下列说法正确的是( )
第3题图
A. 甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B. 甲的密度小于乙的密度
C. 甲的下表面受到水的压力比乙的大
D. 甲的下表面受到水的压力与乙的相等
【答案】 C
【解析】甲、乙两实心正方体物块分别悬浮、漂浮在水中，根据漂浮和悬浮条件可知：F浮甲＝G甲，F浮乙＝G乙，所以浮力相等，A错误；由图可知，甲的体积小于乙的体积，且甲乙质量相同，故甲的密度大于乙的密度，B错误；根据F浮＝F下－F上可知F下＝F浮＋F上，由于甲悬浮，乙漂浮，则F甲上＞0，F乙上＝0，所以F甲下＞F乙下，C正确，D错误．故选C.
4. (2018镇江)如图所示，水平桌面上有两个相同的圆柱形容器A和B，置于其中的圆台形实心铁块甲和乙完全相同，它们的上表面均与容器中水面相平，则甲、乙受到的浮力F甲________F乙．当从两容器中分别取出相等质量的水后(未取完)，A、B底部受到水的压强pA________pB，甲、乙受到的浮力F甲________F乙．(均选填“＞”“＝”或“＜”)
第4题图
【答案】＝ > >
【解析】圆台形实心铁块甲和乙完全相同，将它们完全浸没在水中，排开液体的体积相同，根据F浮＝ρ液gV排知甲乙所受浮力的大小相等，即F甲＝F乙；由题图可知：当从容器中取出相同质量的水后，甲铁块浸没在水中的体积较大，则甲容器中剩余水的深度较大，根据p＝ρgh知水对甲容器底部的压强较大，即pA>pB，根据F浮＝ρ液gV排知甲受到的浮力大，即F甲>F乙
5. (2020重庆A卷)小明有一个不吸水的工艺品，底座为质地均匀的柱形木块A，木块上粘有合金块B.他将工艺品竖直放置在水中(如图甲)，静止时木块浸入水中的深度为h1；按图乙竖直放置，静止时木块浸入水中的深度为h2，工艺品所受浮力与甲图相比________(选填“变大”“变小”或“不变”)．因粘合处松开导致合金块沉底，若不计粘合材料的影响，合金的密度为水的n倍，当木块在水中竖直静止时浸入的深度h3＝________(用h1、h2、n表示)．
第5题图
【答案】不变 h1－n(h1－h2)
【解析】由题意可知，按甲、乙所示放置时，工艺品都是漂浮在水面上，受到的浮力F浮＝G物，所以受到的浮力不变；由甲图可知，工艺品受到的浮力：F甲＝GA＋GB＝ρ水gSh1①；由乙图可知，工艺品倒置受到的浮力：F乙＝GA＋GB＝ρ水g(Sh2＋VB)②；由①②得，ρ水gSh1 ＝ρ水g(Sh2＋VB)，又因ρB＝nρ水，所以gSh1＝gSh2＋eq \f(GB,nρ水)③；当合金块沉底后，木块A漂浮在水面，受到的浮力：FA＝GA＝ρ水gSh3④；把③④代入①得，h3＝h1－n(h1－h2)．
6. (2020南京)如图所示，两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量相等的两种液体，两个相同的小球分别放入容器中，一个漂浮，一个沉底．甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2，容器对桌面的压强分别为p1和p2.下列说法正确的是( )
第6题图
A. F1>F2 p1>p2 B. F1>F2 p1C. F1p2 D. F1【答案】 B
【解析】两个小球相同，即重力相等，甲图中小球漂浮，受到的浮力等于其自身重力，乙图中小球沉底，受到的浮力小于其自身重力，因此F1>F2；桌面受到的压强是固体压强，其大小与压力及受力面积有关，容器及液体的质量相同、小球相同，因此桌面受到的压力相同，由图可知乙的底面积小于甲的底面积，因此乙对桌面的压强大于甲对桌面的压强，即p17. (2020河南改编)将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中，木块静止时，两容器中液面相平，如图所示．下列说法正确的是( )
第7题图
A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大
C. 两容器中木块下表面受到的液体压强不相等
D. 两容器底部受到的液体压强相等
【答案】A
【解析】两个木块均漂浮，所以浮力等于重力，且木块完全相同，即重力相同，故木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等，A正确；根据阿基米德原理，两个木块所受浮力相等，所以木块排开液体重力相等，故排开液体质量也相等，B错误；两木块均处于漂浮状态，故下表面受到的压力等于浮力，且下表面底面积相等，故下表面所受液体压强相等，C错误；两木块所受浮力相等，由题图可知，木块浸在甲液体中的体积小于浸在乙液体的体积，故甲液体密度大于乙液体密度，木块静止时两液面高度相同，甲液体密度大，由p＝ρgh可知，甲液体所在容器底部受到的压强大于乙液体所在容器底部受到的压强，D错误．故选A.
8. (2020南充)水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器，分别装有密度不同的液体，将两个完全相同的小球放入容器中，静止时两容器中液面高度相同，如图所示．下列说法正确的是( )
第8题图
A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力
C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力
D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
【答案】 C
【解析】由图可知小球在甲中漂浮在乙中悬浮，则甲容器中液体的密度大于小球的密度，乙容器中液体的密度等于小球的密度，所以，甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度，A错误；小球在甲和乙两个容器的液体中都处于平衡状态，浮力都等于小球的重力，B错误；两容器中的液面相平，甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度，由p＝ρgh可知，甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强，两容器的底面积相等，由p＝eq \f(F,S)可知甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力，C正确；甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度，但甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积，无法知道质量大小，无法比较两个容器对桌面压力的大小，D错误．故选C.
9. (2020 本溪改编)水平桌面上的甲、乙两个相同容器内分别装有水和盐水．小民将一个放了很久的小鸡蛋a放在水中，发现a漂浮，他又找来一个新鲜的大鸡蛋b放在盐水中，b却沉在杯底，如图所示，此时水和盐水的液面相平．下列说法正确的是( )
第9题图
A. 水对杯底的压强等于盐水对杯底的压强
B. 小鸡蛋a的密度等于大鸡蛋b的密度
C. 水对a的浮力大于盐水对b的浮力
D. 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
【答案】 D
【解析】盐水的密度大于水的密度，深度相同，根据p＝ρgh，水对杯底的压强小于盐水对杯底的压强，A错误；小鸡蛋a的密度小于水的密度，而大鸡蛋b的密度大于盐水的密度，所以a的密度小于b的密度，B错误；a排开水的体积小于b排开盐水的体积，根据F浮＝ρ液gV排，此时水对a的浮力小于盐水对b的浮力，C错误；甲容器对桌面的压力F甲＝G容＋G水＋Ga＝G容＋G水＋Ga排水，乙容器对桌面的压力F乙＝G容＋G盐水＋Gb>G容＋G盐水＋Gb排盐水，因为G水＋Ga排水10. (2020通辽)水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器，容器中装有质量相等的不同液体．现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后，A漂浮、B沉底；用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计)，静止后的状态如图所示，两容器中液面恰好相平．下列说法不正确的是( )
第10题图
A. B球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力
B. A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力
C. 甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强
D. 甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强
【答案】 B
【解析】由图可知，A、B两球排开液体的总体积V排甲V乙，即甲容器中液体的体积较大，且容器中的液体质量相等，根据ρ＝eq \f(m,V)可知ρ甲<ρ乙，根据阿基米德原理F浮＝G排，则B球在甲中和乙中排开液体重力分别为G甲排＝ρ甲gVB，G乙排＝ρ乙gVB，则G甲排11. (2019阜新)水平桌面上放有两个完全相同的烧杯，分别盛有两种不同液体，将A、B两个质量相等的实心物体(VB＝2VA)分别放入甲、乙两种液体中，如图所示，两物体静止时两容器中液面相平，下列说法错误的是( )
第11题图
A. 甲容器中液体密度大于乙容器中液体密度
B. A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
C. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D. 两物体放入前，甲容器底受到的压强大于乙容器底受到的压强
【答案】B
【解析】两物体质量相等，即GA＝GB，甲图中A漂浮，浮力等于重力，即F浮A＝GA；乙图中B悬浮，浮力等于重力，即F浮B＝GB，所以F浮A＝F浮B，B错误；根据F浮＝ρ液gV排，在浮力相同时，由图知V排B＞V排A，所以ρ甲＞ρ乙，A正确；放入A、B后，两容器中液面相平，且V排B＞V排A，说明没放物体之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积，即V甲＞V乙，由ρ＝eq \f(m,V)可知，m甲>m乙，则G甲＞G乙，两容器对桌面的压力分别为F甲＝G容＋GA＋G甲，F乙＝G容＋GB＋G乙，两容器相同，则容器的重力相同，物体重力GA＝GB，但液体的重力G甲＞G乙，所以F甲>F乙，C正确；由以上分析可知，没放物体之前容器中液体的体积V甲＞V乙，两容器相同，所以没放物体之前液面高度h甲＞h乙，又因为ρ甲＞ρ乙，由p＝ρgh可知，p甲＞p乙，D正确．故选B.
12. 两薄壁圆柱形容器A、B底面积不同(SA第12题图
A. FA一定小于FB，pA可能等于pB
B. FA一定小于FB，pA一定小于pB
C. FA可能小于FB，pA可能大于pB
D. FA可能小于FB，pA一定小于pB
【答案】A
【解析】设A容器内液体的密度为ρA，B容器内液体的密度为ρB，球拿出前两液面高度为h，球拿出前，两容器中液体对容器底部的压力相等，即ρAghSA＝ρBghSB，又因为SA＜SB，所以ρA＞ρB；将球拿出后，A容器中液体对容器底部的压力：FA＝ρAg(h－eq \f(V铁,SA))SA＝ρAghSA－ρAgV铁①；B容器中液体对容器底部的压力：FB＝ρBg(h－eq \f(V铜,SB))SB＝ρBghSB－ρBgV铜②；实心铁球和铜球的质量相同，ρ铁＜ρ铜，根据ρ＝eq \f(m,V)知V铁＞V铜，①－②可得：FA－FB＝ρAghSA－ρAgV铁－(ρBghSB－ρBgV铜)＝ρBgV铜－ρAgV铁，又知ρA＞ρB，V铁＞V铜，所以ρAgV铁＞ρBgV铜，ρBgV铜－ρAgV铁＜0，所以FA＜FB，即FA一定小于FB，C错误；将球拿出后，A容器中液体对容器底部的压强：pA＝ρAg(h－eq \f(V铁,SA))，B容器中液体对容器底部的压强：pB＝ρBg(h－eq \f(V铜,SB))，因为ρA＞ρB，eq \f(V铁,SA)＞eq \f(V铜,SB)，所以不能确定pA与pB的大小关第，B、D错误．故选A.