2026届中考物理一轮复习 力学:浮力的综合 知识点专练(含解析)

文档属性

名称 2026届中考物理一轮复习 力学:浮力的综合 知识点专练(含解析)
格式 docx
文件大小 7.1MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-12-06 22:19:34

图片预览

文档简介

2026届中考物理一轮复习 力学:浮力的综合 知识点专练
【知识点1】浮力与液面升降问题
1、小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将(  )
A.下降  B.上升  C.不变  D.无法判断
2、(2025·江门蓬江区模拟)如图所示,一块冰漂浮在密度为0.95 g/cm3的液面上,当冰熔化时,液面高度会(  )
A.上升  B.下降 C.不变  D.条件不足,无法确定
3、等体积的木球A和铁球B被细线系住,浸没在水中,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.两球均处于悬浮状态
B.两球所受的浮力相等
C.木球可能空心,铁球一定实心
D.剪断细绳后,水对容器底部的压强不变
4、两块完全相同的冰分别漂浮在甲、乙两种液体中,这两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高。下列说法中正确的是(  )
A.ρ冰>ρ甲
B.ρ乙<ρ冰
C.ρ甲<ρ乙
D.ρ乙<ρ甲
5、如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,此时物体所受浮力为______N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了______cm。(,g取)
6、(2025·汕头金平区一模)将两个质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时如图所示,橡皮泥的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,________杯中水面升高得多。
7、如图所示,水平面上放有一个内盛12cm水深的溢水杯,杯口高为20cm,现有高为30cm的柱形实心B物体的下表面与水平面平行,在水不溢出的前提下进行下列操作:通过滑轮的调节使B浸入水中的深度为10cm时,绳子自由端的拉力为25N,溢水杯对水平面的压强为p1;使B浸入水中的深度为12cm时,绳子自由端的拉力为24N,溢水杯对水平面的压强为p2,两次的压强差为100Pa。(不计滑轮重、容器的重力及厚度、绳重及摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)则:
(1)B放入水中之前水对溢水杯底的压强为 Pa;
(2)B的重力为 N;
(3)把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中,溢水杯对水平面的压强为 Pa。
8、如图所示,是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物。在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图象。设 t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)重物的体积;
(2)从汽车开始打捞到重物露出水面前,浮力做了多少功?
(3)打捞上来后,重物对地面的压强。
9、水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某液体.弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示,(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出),求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
10、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg)。求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示)
【知识点2】液体中的物体上方与下方有绳子的问题
1、如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是(  )(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
2、如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起,A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡,不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是( )

A.甲的质量和密度都比乙大
B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
3、(2025·江门一模)水平桌面上放置有甲、乙两个盛有不同液体的容器。物块A在甲容器中漂浮,用一根不计质量和体积的细线将物块A与底面相连,使其浸没,且不与容器接触,如图甲所示,A静止时所受的浮力为F1,液体对甲容器底的压强为p1;物块B在乙容器中下沉,用一根不计质量和体积的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触,如图乙所示,B静止时其所受的浮力为F2,液体对乙容器底的压强为p2。已知物块A与B完全相同,且两容器中液面相平,下列判断正确的是(  )
A.F1=F2
B.p1<p2
C.若剪断细线,物块A静止时,甲容器对桌面的压力变小
D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器底部受到的压力变大
4、两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示.则(  )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
5、如图所示,木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒入一定量的水,此时水的深度为20cm,容器底部受到的压强为 Pa;如果当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块的拉力是5N,当木块全部浸入在水中时,绳对木块的拉力是30N,则木块的重力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
6、潜艇模型在船坞内,用绳(质量忽略)将它的底部和船坞底部相连,进行有关测试。先将模型浸没在水中,保持静止(如图甲所示);然后抽出船坞的水,直到把水完全抽干(如图乙、丙、丁所示),在此过程中,模型所受浮力随时间的变化如图所示,已知:g取10Nkg、水密度为1.0×103kg/m3、模型的钢板密度为7.9×103kg/m3,则:
(1)模型所受的重力为 N;
(2)分析图可知:抽水过程中,模型底部刚好与船坞底部接触,是发生在 时刻(选填“t1”“t2”“t3”“t4”);
(3)图甲中,绳的拉力为F1。
①以"●"代表模型,方框中已画出其所受的重力G。请把模型的受力示意图画完整;
②计算:模型的体积是多少?
③图甲中,若船坞装满的是海水,绳的拉力为F2(已知>)。判断:F1 (选填“<”“=”“>”)F2,判断依据是 。
7、水平放置的平底柱形容器A重3 N,底面积是200 cm2,容器A内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5 N,棱长为10 cm,被一质量可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示。拉直的细线的长度为l=5 cm,受到的拉力为1 N(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
(1)木块B受到的浮力;
(2)容器底部受到水的压强是多大?
8、如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机,它能在陆地上起飞降落,又能在水面上起飞降落,是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器,最大下潜深度可达10970m。(取海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少?
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强为多少?
(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg,平均密度为5.0×103kg/m3,现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降,此时钢绳对潜水器的拉力是多大?
9、小英同学得到体积为,密度为的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)木块所受重力;
(2)木块所受的浮力;
(3)细线的拉力。
10、在科技节,小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深变化的图象13如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)正方体A刚好浸没时水对容器底的压强为Pa;
(2)物体A所受到的重力为 N;
(3)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小为 N。
【知识点3】浮力与压强的综合问题
1、水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是(  )
A. 两物块底部受到的压力
B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强
D. 两烧杯对桌面的压强
2、如图所示,小航同学将一个棱长为10cm的正方体木块放入底面积为200cm2的圆柱形盛水容器中,木块静止时露出水面的高度为2cm。他小心地把露出水面的部分切去,待木块再次静止后,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )

A.木块露出水面的高度仍为2cm
B.木块的密度为1.2×103kg/m3
C.水对容器底部的压强保持不变
D.容器对桌面的压力减小1.6N
3、将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
4、如图所示,甲、乙完全相同的两烧杯,装有等质量的水,现把等质量的实心铝小球和铁小球分别放入甲、乙两烧杯水中浸没(ρ铝<ρ铁),两小球未画出,水均没有溢出,下列说法正确的是(  )

A.两球受到的浮力相等
B.放入小球后,水对两杯底的压强相等
C.铝小球对杯底的压力较小
D.放入小球后,甲杯对桌面的压强变化量较大
5、盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于乙图中水对土豆的浮力
B.乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
C.甲图容器中的水对容器底部的压强大于乙图容器中的水对容器底部的压强
D.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌面的压强
6、如图所示,在水平桌面上放置质量和底面积都相同的甲、乙两容器,分别注入质量相等的两种液体甲、乙后,将质量相等的两个物体A、B分别放入两种液体中后,静止时两容器中液面相平。下列说法正确的是 (  )
A.A浸入液体的体积等于B浸入液体的体积
B.A、B放入前,液体对容器底压力的关系是F甲>F乙
C.A、B所受浮力的关系F浮甲D.A、B放入后,容器对桌面压强的关系是p甲>p乙
7、如图所示,装满水的甲、乙两个相同水槽,放在水平桌面上。甲水槽内放一个质量较小的鸭子A,乙水槽内放一个质量较大的鸭子B,则下列说法正确的是(  )
A.鸭子A、B受到浮力大小相等
B.甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小不相等
C.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
D.鸭子A、B排出水的质量相等
8、水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球分别放入溢水杯中静止时(如图所示),从甲杯中溢出了0.6N的液体,从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法正确的是(  )
A.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
B.小球的重力等于0.4N,在甲杯中受到的浮力等于0.6N
C.小球放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
D.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
9、如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器中都装有适量的水,将体积相同的A、B、C三个正方体分别放入甲、乙、丙容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是(  )
A.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
B.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
C.物体底面受到水的压力FA>FB>FC
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
10、如图所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中水面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排水开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,木块重力为 N; 当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面压强减小了 Pa。
11、水平桌面上有一装有水的烧杯,杯底面积为100cm2。将重为5N的物体A用细线悬挂在弹簧测力计下,一部分浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时物体A受到的浮力为    N。剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示,与图甲相比,烧杯对桌面的压强增加了    Pa。
12、 如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是___N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是____Pa,圆柱体受到的最大浮力是______N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
13、如图甲是建设过程中用钢缆拉着实心长方体建筑材料A以0.2m/s的速度竖直匀速下降的情景,图乙是建筑材料下移过程中钢缆对它的拉力F随时间t变化的图象。,g取10N/kg求:
(1)长方体A从接触水面到浸没用时 s,求A的高度hA ;
(2)长方体A浸没在水中时受到的浮力是多少 ;
(3)卸掉钢缆后,长方体A静止时,其对江底的压强是多少 ?

14、如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为________N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。
15、如图所示,有一圆柱形容器放在水平桌面上。现将一个棱长为10cm、密度为0.8×103kg/m3的正方体物块放在容器底部,物块与容器底没有紧密接触,g取10N/kg。求:
(1)正方体物块的质量;
(2)正方体物块对容器底的压强;
(3)当缓慢持续地向容器中注入一定量的水时,物块对容器底部的压力恰好为零,求此时水面的高度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
16、(2025·通辽)如图所示,某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度,他把底面积为10 cm2的圆柱体物块,用细绳悬挂在弹簧测力计上,读出示数后,将物块浸入该液体中,浸入液体中的深度h=10 cm,容器底面积为40 cm2,g取10 N/kg。求:
(1)物块所受的浮力;
(2)液体的密度;
(3)物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量。
17、如图甲,容器中盛有深度未知的水,水底有一块底面积为20cm2,高为20cm,重为24N的实心长方体合金块。现用一电动机以恒定不变的输出功率,把合金块提出水面并继续提升一段距离。已知合金块从水底到空气中上升速度与时间图象如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水取1×103kg/m3,合金块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦不计。)求:
(1)合金块的体积;
(2)合金块未露出水面前,绳子对合金块的拉力;
(3)合金块未露出水面前,水对容器底的压强。
18、中国骄傲!国之重器又传来好消息!2021年12月5日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟已完成21次万米深潜,其潜航最大深度达到10909m,巡航6小时,标志着中国万米级载人深潜器“奋斗者”号海试取得成功,意味着中国人驾驶自己的潜水器可以自由到达大洋任何深度并开展科学考察。(海水的密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)“奋斗者”号下潜到最深处时所受到的水的压强;
(2)“奋斗者”号下潜到最深处时,面积为0.03m2的观察窗所受的压力;
(3)“奋斗者”号载人潜水器中部安装质量为2400kg,密度为600kg/m3的实心固体浮力材料,固体材料浸没在海水中受到的浮力和自身重力的差。
19、如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm.在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示.(g取求:
(1)正方体的质量.
(2)水对容器底部的压强.
(3)正方体浸在水中的体积.
【知识点4】与浮力相关的设计实验
1、用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来,人对绳子施加的拉力随时间的变化如图乙所示, 已知动滑轮的重力为60N,物体匀速上升的速度始终为1m/s,(不计绳重、摩擦及阻力)。则当物体完全出水之后,拉力的功率为 W,物体浸没在水中时受到的浮力为 N;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为 。
2、某实验小组制作了如图所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受液体压强________。
(2)实验时的情形如图所示,比较甲图和________图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)比较甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体的________有关。
(4)该实验小组用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①他们先向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口________;
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没于水中,如图丁所示,此时弹簧测力计的示数为________ N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为__________ cm3,此时探头所受的浮力为________ N;(g取10 N/kg)
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会________(选填字母)。
A.一直变大 B.先不变后变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
3、在一次课外活动中,老师让物理课外小组的同学们测一个由桃木制作的工艺品的密度,如图所示。除了工艺品,老师还提供的器材有:一个小铁块、一个烧杯、一个量筒、足量的水、滴管、若干细线。实验中同学们发现由于工艺品较大,虽然能放入烧杯中,但无法放入量筒中。请你利用上述器材,帮助他们设计一个实验方案,测出桃木的密度。要求:()
(1)写出主要实验步骤及要测量的物理量;
(2)写出桃木密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)

4、(2025江西)[探究名称]探究浮力大小与物体的形状是否有关
[问题]某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关.于是,该同学进行了如下探究.
[证据]该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验.
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为    N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数.
[解释]
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为    N;
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状    .
[交流]
(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究.在物理学中,这种研究方法称为    .
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小    (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与    无关.
(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究     .
5、小陈制作了一个简易密度计。制作时,小陈先将适量铁砂倒入平底试管的底部,再将装置置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在试管上标记此时水面位置O1,取出试管,量出试管露出液面的距离L1;接着将装置静置于酒精)中,标记此时液面位置O2,量出试管露出液面的距离L2;将装置静置于未知液体A中,标记此时液面位置O3,量出试管露出液面的距离L3;重复此操作,在试管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
(1)密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小    (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中测得L1﹣L2=2cm,且L3﹣L1=1.6cm,则未知液体A的密度为    g/cm3;
(3)管壁上标注的刻度值中,0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离    (选填“大于”“小于”或“等于”)1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离,O3位置在1.1g/cm3的位置    (选填“上方”或“下方”);
(4)若增加倒入试管中铁沙的质量,则制作的密度计精确程度将    (选填“变高”“变低”或“不变”)。
【知识点5】其他浮力综合题
1、(2025·遂宁)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5 m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63 kg,密度是1.05×103 kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg),则下列说法正确的是(  )
A.老张的体积是60 cm3
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300 N
D.手环在水下5 m深处时,受到水的压强是5.25×104 Pa
2、将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(  )
A. 加盐可以让鸡蛋悬浮
B. 鸡蛋悬浮时液体密度大
C. 鸡蛋悬浮时浮力大
D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
3、(2025·武汉)铁架台的水平底座上有一只溢水杯,贴近溢水杯有一底面积为20 cm2的圆柱形小桶(不计侧壁厚度)。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上,下端悬挂一重力为1.2 N、密度为4×103 kg/m3的金属块。初始时,金属块有的体积浸在水中,弹簧测力计的示数为F1,杯中水面恰好与溢水口相平,小桶中没有水,如图所示。接着竖直向上提溢水杯,当溢水杯刚好离开水平底座时(底座对溢水杯的支持力刚好为零),提绳竖直向上的拉力为T1;提着溢水杯竖直向上缓慢移动,当金属块刚好浸没在水中时,水对小桶底部的压强为p,弹簧测力计的示数为F2,提绳竖直向上的拉力为T2,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水,则下列说法正确的是(  )
A.金属块体积为300 cm3  B.F1-F2=0.18 N C.p=150 Pa  D.T2=T1
4、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
5、两个相同的圆柱形容器置于水平桌面上,容器中分别盛有体积相等的甲、乙两种液体,向液体中分别放入两个质量相等但体积不同的实心均匀物块A、B(VAA.物体受到的浮力FAB.两种液体的密度甲>乙
C.液体对容器底部的压强p甲D.容器底部对桌面的压力F甲6、将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,下列说法中正确的是(  )
A. A物体体积大于B物体体积
B.甲液体密度大于乙液体密度
C. A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D. 甲、乙两液体对容器底部的压强相等
7、从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月,天涯共此时”,再到朱自清的文学作品《荷塘月色》,月亮被赋予了多种寓意。根据如图所示的荷塘月色图,下列描述合理的是(  )
A. 漂浮的荷叶只受重力作用
B. 漂浮的荷叶只受浮力作用
C. 月亮倒影是光的折射形成
D. 月亮倒影是光的反射形成
8、水平桌面上两个底面积相同的容器,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,A球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是(  )

A.两小球所受浮力
B.两种液体的密度
C.两种液体对容器底部的压强
D.两种液体对容器底部的压力
9、质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积。下列判断正确的是(  )
A. 甲图中,水对杯底的压力为
B. 乙图中,草莓的质量为
C. 丙图中,草莓排开水的体积为
D. 丙图中,细针对草莓的压力为
10、(2025·汕头潮南区三模)如图所示,容器底面积为200 cm2,一根细线下吊着物体,容器开始是空的,现在往容器中以200 cm3/min的恒定速度注水,细线的拉力随注水时间变化如图乙所示,物体的质量为________ g,物体下表面离容器底部的距离________ cm,物体的密度为________ kg/m3。(g取10 N/kg)
11、(2025·辽宁)2023年3月11日,“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中,科考船将潜水器放入海水中后,科考船所受浮力________(选填“变大”“不变”或“变小”)。潜水器从3 000 m深海处采集到体积为800 cm3的深渊岩石,采集前岩石受到的海水压强为________ Pa,采集到的岩石在海水中受到的浮力为________ N。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)
12、入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害。实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置,其原理如图所示。电源电压恒定,是压敏电阻,所受压力每增加10N,电阻减小5Ω。R是长1m、电阻100Ω的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为0~0.6A,其示数反映水位变化。下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。轻质金属滑杆可以在金属棒上自由滑动,下方通过轻质绝缘杆与重100N、高4m的圆柱体M固定在一起。当水位上升时,随圆柱体M向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦,和的电阻不计,,g取10N/kg)
(1)闭合开关,当恰好位于R最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A。此时M漂浮,有体积浸在水中,M所受的浮力为 N;
(2)当水位上升,向上移动过程中,R连入电路的电阻 (选填“变大”“不变”或“变小”)。上升到R的最上端,刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时,为三级预警;
(3)水位继续上升,开始通过“⊥”形杆对产生压力。当达到二级预警时,电流表示数为0.15A;水位再上升0.4m达到一级预警时,电流表示数为0.20A。电源电压为 V;
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 m;
(5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
13、 科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
14、阅读短文,回答问题:
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索,“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日,成功潜入海底10909米,再次向世界展示中国力量!
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的,但万米深度,海水压强很大,深潜器无法产生这么大的高压将舱内海水排出,为了实现下潜和上浮,“奋斗者号”带了4块压载铁,总质量为,当“奋斗者号”准备上浮时,它会抛掉压载铁.压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力,为帮助上浮,“奋斗者”号还穿有一件“救生衣”--浮力块,它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠,在海水高盐环境下,材料必须耐腐蚀,海面下复杂的水流会不断冲刷,因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀.如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置,已知“奋斗者”号体积约为,空载时质量约为,其前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是。(设海水的密度)
(1)当“奋斗者”号深潜器需要回到水面时,在深海中需要通过抛掉压载铁实现上浮,而不能像普通潜艇那样采用排水的方法实现上浮,原因可能是: ;
(2)若海水的密度均匀,“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为的过程中,所受海水的压强逐渐 ,所受浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)深潜器下潜至深处时,海水压强为 ,一个观察窗所受到的海水压力为 N;
(4)下列四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是 ;
(5)若把“奋斗者”号携带的压载铁全部抛掉,则将会为“奋斗者”号提供 N的额外浮力;
(6)如下图“奋斗者”号在完成探测任务上浮到水面后,“探索一号”科考船对其进行了回收,小亮在实验室模拟了这一过程,通过实验,小亮发现当A物块回收放置在B物块上后,水面将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
15、如图1所示,将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知,乙中液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。
(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,受力面积为1.2×10-3m2,求甲容器对地面的压强p甲;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙中水的体积V水;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定水,则此时水的深度为0.2米,将容器乙放进容器甲中,容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
16、(2025 泸州)科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示.其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动.当模型内水深h =15 cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零.水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门.已知圆柱体B的底面积高g取
(1)当B对模型底面压力F =2.5N时,模型内水深h 为多少 cm
(2)刚触发报警装置时,B浸入水中的深度 h 为多少cm
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位需要比原设计低5cm,在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C,则圆柱体 C 的高度 h 应为多少cm
17、(2025·鄂州)如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,把质量为300 g的木块浸入水中,木块静止时有的体积露出水面,此时容器中水的深度为20 cm。已知容器底面积为300 cm2,容器重3 N。求:(ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg)
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)容器对桌面的压强。
18、如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
⑴求此时容器底部受到水的压强;
⑵求木块A的密度;
⑶先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比?
2026届中考物理一轮复习 力学:浮力的综合 知识点专练(参考答案)
【知识点1】浮力与液面升降问题
1、小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将(  )
A.下降  B.上升  C.不变  D.无法判断
【答案】B
【解析】由题图可知,b漂浮,F浮b=Gb,a沉底,F浮a<Ga,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,把a、b当做一个整体分析,由题意可知都是处于漂浮状态,所以受到的浮力等于它们的总重力,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g分析。
2、(2025·江门蓬江区模拟)如图所示,一块冰漂浮在密度为0.95 g/cm3的液面上,当冰熔化时,液面高度会(  )
A.上升  B.下降 C.不变  D.条件不足,无法确定
【答案】B
【解析】冰块漂浮在液面上,所以F浮=G冰,即ρ液gV排=ρ冰gV冰,则V排=。冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以m冰=m水,即ρ冰V冰=ρ水V水,则V水=;因为ρ液<ρ水,则V水<V排,所以液面下降。故选B。
3、等体积的木球A和铁球B被细线系住,浸没在水中,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.两球均处于悬浮状态
B.两球所受的浮力相等
C.木球可能空心,铁球一定实心
D.剪断细绳后,水对容器底部的压强不变
【答案】B
【解析】通过图中被拉直的绳子可判断,木球A可能受到竖直向下的重力与绳子的拉力和竖直向上的浮力,此时木球A受到的浮力大于重力;铁球B可能受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力与绳子的拉力,此时铁球B受到的浮力小于重力;因此两球可能均不处于悬浮状态,故A错误;
由题可知,A、B两球体积相等并浸没在水中,根据阿基米德原理可知,A、B两球在水中所受浮力相等,故B正确;
只要木球A的浮力大于等于重力,铁球B的浮力小于等于重力,都能呈现如图的状态,所以无法判断两球是否空心,故C错误;
由于木头的密度小于水的密度,所以剪断绳子后,木球最终会漂浮在水面,排开水的体积小于浸没时,使水面下降,深度减小,由
p=ρgh
可知,水对容器底部的压强会减小,故D错误。
4、两块完全相同的冰分别漂浮在甲、乙两种液体中,这两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高。下列说法中正确的是(  )
A.ρ冰>ρ甲
B.ρ乙<ρ冰
C.ρ甲<ρ乙
D.ρ乙<ρ甲
【答案】C
【解析】两块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙两种不同液体中,所以由漂浮条件可知,ρ甲>ρ冰,ρ乙>ρ冰;故AB错误;
由漂浮条件可得F浮=G冰,
结合阿基米德原理可得:ρ液V排g=G冰,
所以冰块排开液体的体积V排①;
因为冰熔化前后质量不变,
所以G冰=G冰化水=ρ水V冰化水g,
则V冰化水②;
当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,
则:,;
所以,
则ρ甲<ρ乙.故C正确,D错误。
5、如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,此时物体所受浮力为______N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了______cm。(,g取)
【答案】 16 4
[分析]
【解析】长方体的重力为
因为长方体受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,并且
所以长方体受到的浮力
由可得,长方体排开水的体积为
此时水面的高度为
因为长方体刚好漂浮,所以
此时物体排开的体积为
此时水面的高度
此时水面的高度与图甲相比增加的高度为
6、(2025·汕头金平区一模)将两个质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时如图所示,橡皮泥的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,________杯中水面升高得多。
【答案】大于 小于 乙
【解析】实心球橡皮泥沉到容器底部,根据物体浮沉条件可知,橡皮泥的密度大于水的密度。实心球橡皮泥受到的浮力:F球<G,碗状橡皮泥漂浮在水面,碗状橡皮泥受到的浮力:F碗=G,可得:F球<F碗。根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,排开水的体积:V球<V碗,即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,所以乙杯中水面升高得多。
7、如图所示,水平面上放有一个内盛12cm水深的溢水杯,杯口高为20cm,现有高为30cm的柱形实心B物体的下表面与水平面平行,在水不溢出的前提下进行下列操作:通过滑轮的调节使B浸入水中的深度为10cm时,绳子自由端的拉力为25N,溢水杯对水平面的压强为p1;使B浸入水中的深度为12cm时,绳子自由端的拉力为24N,溢水杯对水平面的压强为p2,两次的压强差为100Pa。(不计滑轮重、容器的重力及厚度、绳重及摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)则:
(1)B放入水中之前水对溢水杯底的压强为 Pa;
(2)B的重力为 N;
(3)把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中,溢水杯对水平面的压强为 Pa。
【答案】1.2×103 60 4000
【解析】(1)B放入水中之前水深12cm,即
则水对溢水杯底的压强为
(2)使B浸入水中的深度为10cm时, 根据动滑轮的使用特点可知:动滑轮对物体B的拉力为
物体B的浮力为
B浸入水中的深度为12cm时,根据动滑轮的使用特点可知:动滑轮对物体B的拉力为
物体B的浮力为
联立两式可得
排开液体体积的变化量为
由于B物体浸入水的深度变化量为
根据可得,B物体的底面积为
B的重力为
(3)由于溢水杯对水平面的两次的压强差为100Pa。根据可知,深度的变化量为
容器的底面积为
盛12cm水深的溢水杯中水的体积为
由于杯口高为20cm,柱形实心B物体高为30cm,所以把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中,物体B和水在杯中的总体积为
B放入溢水杯中后杯中的水的体积为
由于,所以,把B从滑轮上解下来放入内盛12cm水深的溢水杯中,溢水杯溢出部分水, 则此时杯中的水的重力为
溢水杯对水平面的压力为
溢水杯对水平面的压强为
8、如图所示,是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物。在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图象。设 t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)重物的体积;
(2)从汽车开始打捞到重物露出水面前,浮力做了多少功?
(3)打捞上来后,重物对地面的压强。
【答案】(1)0.05m3 (2)5000J (3)1.6×105Pa
【解析】(1)根据图乙可知,重物的重力
质量
重物浸没在水中时受到的浮力
物体的体积
(2)根据图乙可知,从汽车开始打捞到重物露出水面前所用时间
由可得,上升的高度
浮力做功
(3)根据图乙可知,圆柱体刚露出水面到完全露出水面所用的时间
圆柱体的高度
圆柱体的底面积
重物打捞上来后,重物对地面的压强
9、水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某液体.弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示,(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出),求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】(1)8N (2) (3)
【解析】(1)浸入液体深度为0时,根据二力平衡,拉力F=G=10N,当全部浸入液体后同样处于平衡,

浸没时,浮力不变化,拉力也不变化,根据拉力和深度的变化图线得出浸没时拉力F=2N,所以浸没时浮力
(2)物体底面积,高,所以完全浸没时排开液体体积等于物体体积
根据浮力的计算公式
得出液体密度
(3)圆柱体浸没时,圆柱体和液体和玻璃杯总重力
玻璃杯重力
圆柱体重力
液体重力
所以总重力
根据压强计算公式
10、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg)。求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示)
【答案】(1)4N (2)0.4×103 kg/m3 (3)1200Pa
【解析】(1)物块A的体积为
物块A受到的浮力为
(2)因为物体A漂浮,所以重力等于浮力,即物体A的重力为
物体A的质量为
物体A的密度为
(3)当物体A浸没时受到的浮力为
弹簧的拉力为
由图可知,此时弹簧伸长的长度是6cm,当容器中水的深度为20cm时,物块A有体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态,则弹簧的原长为
物体刚好浸没时水的深度为
水对容器底部压强的增加量为
【知识点2】液体中的物体上方与下方有绳子的问题
1、如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是(  )(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
【答案】B
【解析】A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确;
细线对A的拉力
故B错误;
A的体积
A的密度为
故C正确;
,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确。
2、如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起,A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡,不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是( )

A.甲的质量和密度都比乙大
B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
【答案】B
【解析】根据杠杆的平衡条件知,OA>OB,所以FA图中杠杆保持静止,受力平衡,所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和,故B正确;
如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,硬棒会顺时针转动,故C错误;
如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,lA不变,FB不变,根据杠杆平衡条件得,要使硬棒水平平衡,lB应减小,即可将乙向左移动,故D错误。
3、(2025·江门一模)水平桌面上放置有甲、乙两个盛有不同液体的容器。物块A在甲容器中漂浮,用一根不计质量和体积的细线将物块A与底面相连,使其浸没,且不与容器接触,如图甲所示,A静止时所受的浮力为F1,液体对甲容器底的压强为p1;物块B在乙容器中下沉,用一根不计质量和体积的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触,如图乙所示,B静止时其所受的浮力为F2,液体对乙容器底的压强为p2。已知物块A与B完全相同,且两容器中液面相平,下列判断正确的是(  )
A.F1=F2
B.p1<p2
C.若剪断细线,物块A静止时,甲容器对桌面的压力变小
D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器底部受到的压力变大
【答案】D
【解析】对甲图物块A进行受力分析,此时A受到竖直向下重力、竖直向上的浮力和细线向下的拉力,即F1=F浮A=G物A+F拉A,对乙图物块B进行受力分析,此时B受到竖直向下重力、竖直向上的浮力和细线向上的拉力,即F2=F浮B=G物B-F拉B,即F1>F2,故A错误;已知物块A与B完全相同,F浮A>F浮B,结合阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,ρ液甲>ρ液乙,两容器中液面相平,根据液体压强公式p=ρgh可知p1>p2,故B错误;以容器、液体和物块的整体为研究对象,剪断细线前后,甲容器对桌面的压力都等于甲容器、液体和物块A的总重力,且甲容器、液体和物块A的总重力不变,所以甲容器对桌面的压力不变,故C错误;剪断细线前,乙容器底部受到的压力为液体对容器底部的压力;剪断细线后,物块B静止时会沉底,V排不变,则乙容器中液体深度不变,液体压强不变,根据F=pS可知,液体对容器底的压力不变,但乙容器还受到B的压力,所以乙容器底部受到的压力变大,故D正确。
4、两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示.则(  )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
【答案】C
【解析】因甲、乙是两个边长相同的正方体实心物块,由阿基米德原理可知,当甲、乙浸没在同一液体中时,受到的浮力大小相等,A 错误;当甲、乙浸没在液体中时,静止后悬浮,且细线处于绷紧状态,这说明甲物块的密度小于该液体的密度,乙物块的密度大于该液体的密度,则甲物块的密度小于乙物块的密度,B错误;如果将细线剪断,静止后,容器底部受到的压力仍为容器内物体和液体的总重力,大小不变,C正确;如果将细线剪断,甲物块上浮,乙物块下沉,当甲物块上浮至漂浮时,容器中的液面下降,根据p=ρgh可得,容器底部受到液体的压强减小,D错误.
5、如图所示,木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒入一定量的水,此时水的深度为20cm,容器底部受到的压强为 Pa;如果当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块的拉力是5N,当木块全部浸入在水中时,绳对木块的拉力是30N,则木块的重力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】2000 20
【解析】由液体压强可得,容器底部受到的压强为
当木块的一半体积浸入在水中时,绳对木块的拉力是5N,则由可得
当木块全部浸入在水中时,绳对木块的拉力是30N,则
联立上述两式可得

所以,木块的重力是
6、潜艇模型在船坞内,用绳(质量忽略)将它的底部和船坞底部相连,进行有关测试。先将模型浸没在水中,保持静止(如图甲所示);然后抽出船坞的水,直到把水完全抽干(如图乙、丙、丁所示),在此过程中,模型所受浮力随时间的变化如图所示,已知:g取10Nkg、水密度为1.0×103kg/m3、模型的钢板密度为7.9×103kg/m3,则:
(1)模型所受的重力为 N;
(2)分析图可知:抽水过程中,模型底部刚好与船坞底部接触,是发生在 时刻(选填“t1”“t2”“t3”“t4”);
(3)图甲中,绳的拉力为F1。
①以"●"代表模型,方框中已画出其所受的重力G。请把模型的受力示意图画完整;
②计算:模型的体积是多少?
③图甲中,若船坞装满的是海水,绳的拉力为F2(已知>)。判断:F1 (选填“<”“=”“>”)F2,判断依据是 。
【答案】(1) (3)① ②12 ③< 见解析
【解析】(1)由F浮与t的关系图象知,0~t1内,模型浸没在水中;t1-t2模型逐渐浮出水面;t2~t3时刻,绳子对模型的作用力为0,随着水被抽出,模型与水面一同下降,但排开水的体积不变,保持漂浮状态,此时模型所受的重力等于浮力,而此时的浮力为1.0×105N,所以模型的重力为1.0×105N。
(2)t3时刻,模型刚好降至船坞底部,此后,随着水的抽出,模型露出水面部分越来越多,受到的浮力越来越小,对底部的压力越来越大。
(3)图甲中,模型受到三个力:竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子对模型的竖直向下的拉力的作用,处于静止状态。物体浸没时所受的浮力为1.2×105N,据得,模型的体积
图甲中,模型静止,受力平衡,即
模型浸没在水或海水中,其重力都不变,不变,而,所以浸没在海水中的浮力变大,那么绳子的拉力变大,即
F17、水平放置的平底柱形容器A重3 N,底面积是200 cm2,容器A内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5 N,棱长为10 cm,被一质量可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示。拉直的细线的长度为l=5 cm,受到的拉力为1 N(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
(1)木块B受到的浮力;
(2)容器底部受到水的压强是多大?
【答案】解:(1)木块B受到重力、浮力和细线的拉力,根据力的平衡条件可知,木块B受到的浮力为F浮=G+F拉=5 N+1 N=6 N。
(2)木块B排开水的体积V排===6×10-4 m3
木块B的底面积SB=lB2=(0.1 m)2=0.01 m2,
木块B浸入水中的深度为hB===0.06 m,
容器中水的深度为h=hB+l=0.06 m+0.05 m=0.11 m,
容器底部受到水的压强为p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.11 m=1 100 Pa。
答:(1)木块B受到的浮力为6 N;
(2)容器底部受到水的压强是1 100 Pa。
8、如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机,它能在陆地上起飞降落,又能在水面上起飞降落,是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器,最大下潜深度可达10970m。(取海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少?
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强为多少?
(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg,平均密度为5.0×103kg/m3,现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降,此时钢绳对潜水器的拉力是多大?
【答案】(1)41.5m3 (2) (3)
【解析】(1)两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态,受到浮力等于空载时的重力,即
由可得排开水的体积
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强
(3)“海斗号”无人潜水器的重力
浸没在海水中是排开海水的体积等于自身的体积,由可得
则浸没时受到的浮力
潜水器匀速下降,在海水给的浮力、钢绳对潜水器的拉力、自身重力三个力的作用下处于平衡状态,所以此时钢绳对潜水器的拉力
9、小英同学得到体积为,密度为的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)木块所受重力;
(2)木块所受的浮力;
(3)细线的拉力。
【答案】(1)7N (2)10N (3)3N
【解析】(1)由可得木块的质量为
木块所受重力为
(2)木块浸没于水中时排开的液体体积为
木块所受的浮力为
(3)木块静止于水中,受平衡力,受到的拉力加上重力等于浮力,细线的拉力为
10、在科技节,小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深变化的图象13如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)正方体A刚好浸没时水对容器底的压强为Pa;
(2)物体A所受到的重力为 N;
(3)当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小为 N。
【答案】(1)1300;(2)6;(3)10。
【解析】(1)正方体A刚好浸没时水的深度h=13cm=0.13m,
正方体A刚好浸没时水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa;
(2)由图乙可知,当h0=0cm时,力传感器的示数为F0=6N,
由细杆的质量不考虑可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力G=F0=6N;
(3)由图乙可知,当h2=3cm时,物体A的下表面恰好与水面接触,
当容器内水的深度h1=13cm时,正方体A刚好浸没,
则正方体A的边长L=h浸1=13cm﹣3cm=10cm=0.1m,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,此时正方体A排开水的体积V排=L3=(0.1m)3=10﹣3m3,
正方体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N。
【知识点3】浮力与压强的综合问题
1、水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是(  )
A. 两物块底部受到的压力
B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强
D. 两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】由题图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
2、如图所示,小航同学将一个棱长为10cm的正方体木块放入底面积为200cm2的圆柱形盛水容器中,木块静止时露出水面的高度为2cm。他小心地把露出水面的部分切去,待木块再次静止后,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是(  )

A.木块露出水面的高度仍为2cm
B.木块的密度为1.2×103kg/m3
C.水对容器底部的压强保持不变
D.容器对桌面的压力减小1.6N
【答案】D
【解析】木块漂浮时,露出高度与棱长之比为
切去2cm后,木块仍漂浮在水面,露出水面的高度仍为剩余部分高度的,即
故A错误;
木块浸入水中部分体积为
V排=Sh浸=(10cm)2×8cm=800cm3
此时木块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N
此时木块漂浮,则木块的重力为
G木=F浮=8N

G=mg=ρVg
可知,木块的密度为
故B错误;
切去2cm后,木块的重力减小,仍漂浮在水面上,由F浮=ρ水gV排可知木块排开水的体积减小,故水面下降,根据p=ρgh可知水对容器底部的压强减小,故C错误;
切去部分的体积为
ΔV木=SΔh=(10cm)2×2cm=200cm3=2×10-4m3
由于圆柱形盛水容器对桌面的压力等于容器、水及木块的总重力,则容器对桌面的压力减小量等于切去部分木块的重力,故容器对桌面压力的减小量为
ΔF=ΔG木=Δmg=ρ木ΔV木g=0.8×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=1.6N
故D正确。
3、将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
【答案】B
【解析】由题图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,,,所以,小球静止时两烧杯液面相平,根据可知,乙烧杯底部受到液体的压强小,故A错误,B正确;
小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力都等于重力,所以浮力相等,故C错误;
甲液体密度大于乙液体密度,从图中可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,烧杯质量相同,小球质量相同,根据
可知,甲烧杯对桌面的压力较大,故D错误。
4、如图所示,甲、乙完全相同的两烧杯,装有等质量的水,现把等质量的实心铝小球和铁小球分别放入甲、乙两烧杯水中浸没(ρ铝<ρ铁),两小球未画出,水均没有溢出,下列说法正确的是(  )

A.两球受到的浮力相等
B.放入小球后,水对两杯底的压强相等
C.铝小球对杯底的压力较小
D.放入小球后,甲杯对桌面的压强变化量较大
【答案】C
【解析】两球质量相等,因为
ρ铝<ρ铁
由可知两球的体积
V铝>V铁
两球浸没在水中后排开水的体积
V铝排>V铁排
由F浮=ρ液gV排可知,两球浸没在水中时受到浮力
F浮铝>F浮铁
故A错误;
甲、乙完全相同的两烧杯,装有等质量的水,则两杯水的深度相同,又因为两球浸没在水中后,排开水的体积
V铝排>V铁排
放入小球后甲杯中水面高度大于乙杯水面高度,根据p=ρgh可知,放入小球后,水对两杯底的压强
p甲>p乙
故B错误;
因为两球质量相等,由G=mg可知,两球受到的重力相等,小球在水中受到重力、支持力及浮力作用,因为两球浸没在水中时受到浮力
F浮铝>F浮铁
由F支+F浮=G
可知杯底的支持力
F支铝由力的相互作用可知小球对杯底的压力
F铝压故C正确;
因为烧杯对桌面的压力等于烧杯、水和小球的重力之和,且两球受到的重力相等,所以放入小球后,两烧杯对桌面压力的变化量相等,由可知两烧杯对桌面的压强变化量相等,故D错误。
5、盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于乙图中水对土豆的浮力
B.乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
C.甲图容器中的水对容器底部的压强大于乙图容器中的水对容器底部的压强
D.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌面的压强
【答案】C
【解析】因为碗和土豆的质量相等,则它们的重力相等,由物体沉浮条件可知,水对碗减少的浮力ΔF浮=ΔG=G,而乙中土豆沉底,则F土豆浮<G,所以水对碗减少的浮力大于乙图中水对土豆的浮力,故A错误;
乙图中碗漂浮,则水对碗的浮力F浮碗=G,则F土豆浮<F浮碗,故B错误;
在甲图中,土豆和碗整体受到的浮力为:F甲=2G,在乙图中,土豆和碗整体受到的浮力为:F乙=F浮碗+F土豆浮<2G,由F浮=ρ水gV排可知,土豆和碗整体排开水的体积减小,水面下降,由p=ρgh可知水对容器底部压强的变小,故C正确;
由于容器对桌面的压力等于容器的总重力,所以容器对桌面的压力不变,由p可知容器对桌面的压强不变,故D错误。
6、如图所示,在水平桌面上放置质量和底面积都相同的甲、乙两容器,分别注入质量相等的两种液体甲、乙后,将质量相等的两个物体A、B分别放入两种液体中后,静止时两容器中液面相平。下列说法正确的是 (  )
A.A浸入液体的体积等于B浸入液体的体积
B.A、B放入前,液体对容器底压力的关系是F甲>F乙
C.A、B所受浮力的关系F浮甲D.A、B放入后,容器对桌面压强的关系是p甲>p乙
【答案】B
【解析】两个容器的底面积相同,两种液体的液面相平,甲容器口小底大,乙容器上下一样粗,甲容器内液体的体积小于乙容器内液体的体积,两种液体的质量相等,由可知a液体的密度大于b液体的密度,A全部浸入液体中,B部分浸入液体中,物体A和B的质量相等,由G=mg得到重力相等,且物体A在液体a中悬浮,物体B在液体b中漂浮,由物体浮沉条件可知,物体A受到的浮力等于A的重力,物体B受到的浮力等于B的重力,物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力,由阿基米德原理可知A浸入液体的体积小于B浸入液体的体积,故A、C错误;
甲容器口小底大,液体对容器底的压力
F甲>GA
乙容器上下一样粗,液体对容器底的压力
F乙=GB
由于两种液体的质量相等,则
GA=GB
所以液体对容器底的压力
F甲>F乙
故B正确;
由于两个物体的质量相等,根据G=mg得重力相等,又因为容器对桌面的压力等于容器、容器内液体、物体的重力总和,由于容器的质量相等,则两个容器的重力相等,液体质量相等,则液体的重力相等,物体A的重力等于物体B的重力,则A、B放入后,两个容器对桌面压力相等,又因为两容器底面积相等,根据 得到A、B放入后容器对桌面压强相等,故D错误。
7、如图所示,装满水的甲、乙两个相同水槽,放在水平桌面上。甲水槽内放一个质量较小的鸭子A,乙水槽内放一个质量较大的鸭子B,则下列说法正确的是(  )
A.鸭子A、B受到浮力大小相等
B.甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小不相等
C.甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
D.鸭子A、B排出水的质量相等
【答案】C
【解析】由于鸭子漂浮,浮力等于鸭子的重力,由于鸭子A的质量较小,重力小,受到的浮力也小,故A错误;
由于鸭子漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知
G物=F浮=G排
即鸭子的重力与溢出水的重力相等,则整个装置的重力是相同的,对桌面的压力也是相同的,由可知甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小相等,故B错误;
甲、乙两个完全相同的水槽装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,根据p=ρgh可知,水对水槽底的压强相等,故C正确;
由于鸭子漂浮,鸭子的重力与溢出水的重力相等,由于鸭子A的质量小于鸭子B的质量,根据G=mg知鸭子A的重力小于鸭子B的重力,所以鸭子A排开水的重力小于鸭子B排开水的重力,由G=mg知鸭子A排开水的质量小于鸭子B排开水的质量,故D错误。
8、水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球分别放入溢水杯中静止时(如图所示),从甲杯中溢出了0.6N的液体,从乙杯中溢出了0.4N的液体。下列说法正确的是(  )
A.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
B.小球的重力等于0.4N,在甲杯中受到的浮力等于0.6N
C.小球放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
D.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
【答案】C
【解析】根据物体在液体中的沉浮条件可知,物体在乙液体中沉底,则物体密度大于液体乙的密度,而物体在甲液体中漂浮,则物体的密度小于液体甲的密度,故甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度,故A错误;
小球放入甲杯中,溢出了0.6N的液体,根据阿基米德原理:物体在甲杯中所受浮力的大小为0.6N,因为小球在甲杯中漂浮,浮力等于重力,故其重力为0.6N,故B错误;
液面高度相同,甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度,根据p=ρgh知,小球A放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C正确;
根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力大小等于其排开液体的重力,由于甲杯中溢出的液体重力是0.6N,乙杯中溢出的液体重力是0.4N,故小球A在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,故D错误。
9、如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器中都装有适量的水,将体积相同的A、B、C三个正方体分别放入甲、乙、丙容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是(  )
A.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
B.物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
C.物体底面受到水的压力FA>FB>FC
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
【答案】D
【解析】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
AB、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据F浮=ρ水gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC;
由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据ρ可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故AB错误;
C、物体底面所处的深度:hA<hB<hC,根据p=ρgh可知,物体底受到水的压强关系为:pA<pB<pC,物体底面受到水的压力F=pS,A、B、C三个正方体的体积相同,所以底面积相同,所以物体底受到水的压强关系为:FA<FB<FC,故C错误;
D、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故D正确。
10、如图所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中水面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排水开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,木块重力为 N; 当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面压强减小了 Pa。
【答案】 5N 250
【解析】由图(2)得,为抽水时,细线的拉力为5N,此时木块浸没在水中,排开的水的体积
木块受到的浮力
由受力分析得,木块重力为
当t=5s时,细线的拉力为0N,此时木块受到的浮力等于重力,木块处于漂浮状态。由阿基米德原理得,木块排开的水的体积
木块浸入水中的深度
当t=5s时,抽出的水的总体积
抽出的水的质量
抽出的水的重力
当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面减小的压力
当t=5s时,与未抽水时比较圆柱形容器对桌面减小的压强
11、水平桌面上有一装有水的烧杯,杯底面积为100cm2。将重为5N的物体A用细线悬挂在弹簧测力计下,一部分浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时物体A受到的浮力为    N。剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示,与图甲相比,烧杯对桌面的压强增加了    Pa。
【答案】1.2;380。
【解析】图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,根据称重法知,浮力F浮=G﹣F=5N﹣3.8N=1.2N;
对烧杯液体和物块整体分析,原来桌面的压力等于支持力,等于整体的重力减小弹簧测力计的拉力,剪断细线后,整体的压力等于整体的重力,因而增大的压力等于弹簧测力计的示数,即ΔF=F=3.8N;
水平桌面受到的压强变化量:
Δp380Pa。
12、 如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是___N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是____Pa,圆柱体受到的最大浮力是______N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)
【答案】 2.0 1000 0.5
【解析】由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为2N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
由图知物体下降高度到10cm时,下表面接触水面,下降20cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面距离是10cm,则下表面受到水的压强
圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力为1.5N,则圆柱体受到的浮力
13、如图甲是建设过程中用钢缆拉着实心长方体建筑材料A以0.2m/s的速度竖直匀速下降的情景,图乙是建筑材料下移过程中钢缆对它的拉力F随时间t变化的图象。,g取10N/kg求:
(1)长方体A从接触水面到浸没用时 s,求A的高度hA ;
(2)长方体A浸没在水中时受到的浮力是多少 ;
(3)卸掉钢缆后,长方体A静止时,其对江底的压强是多少 ?

【答案】(1)10 2m (2) (3)
【解析】(1)由图乙可知,长方体A下底面与水面接触到刚好浸没时向下运动的时间
由可得,长方体A下降的高度即长方体A的高度
(2)由图乙可知,前10s时物体在水面以上,受到的拉力
因长方体A匀速下降时受到的拉力与重力是一对平衡力,所以,长方体A的重力
在20s后,长方体A浸没,绳子的拉力
则长方体A浸没在水中受到的浮力
(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,长方体A的体积
由可得,长方体A的底面积
卸掉钢缆后,长方体A静止时对江底的压力
长方体A静止时对江底的压强
14、如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为________N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。
【答案】 20 1000
【解析】木块静止在水中时漂浮,浮力等于重力,为
根据压力差法可知,木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差,则木块下表面受到水的压力为
木块放入容器后,水对容器的压力变化量等于木块的重力,则前后水对容器底部的压强变化量为
15、如图所示,有一圆柱形容器放在水平桌面上。现将一个棱长为10cm、密度为0.8×103kg/m3的正方体物块放在容器底部,物块与容器底没有紧密接触,g取10N/kg。求:
(1)正方体物块的质量;
(2)正方体物块对容器底的压强;
(3)当缓慢持续地向容器中注入一定量的水时,物块对容器底部的压力恰好为零,求此时水面的高度。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)正方体物块的体积为
正方体物块的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×1×10-3m3=0.8kg
(2)正方体物块对容器底的压力
F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
受力面积
S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
正方体物块对容器底的压强为
(3)因物块对容器底部的压力恰好为零时处于漂浮状态,所以,物块受到的浮力
F浮=G=8N
物块排开水的体积为
此时水面的高度为
16、(2025·通辽)如图所示,某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度,他把底面积为10 cm2的圆柱体物块,用细绳悬挂在弹簧测力计上,读出示数后,将物块浸入该液体中,浸入液体中的深度h=10 cm,容器底面积为40 cm2,g取10 N/kg。求:
(1)物块所受的浮力;
(2)液体的密度;
(3)物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量。
【答案】解:(1)由题图可知,物块的重力G=3 N,物块浸入液体中时测力计的示数F=2.2 N;
则物块受到的浮力:F浮=G-F=3 N-2.2 N=0.8 N;
(2)底面积为10 cm2的圆柱体物块,浸入液体中的深度h=10 cm,物块排开液体的体积:V排=Sh=10 cm2×10 cm=100 cm3=1×10-4 m3,
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度:ρ液===0.8×103 kg/m3;
(3)由液体压强公式p=ρgh可知,物块放入前,液体对容器底的压强p=ρ液gh,
物块放入后,液体对容器底的压强p′=ρ液g()=ρ液g×+ρ液g×=ρ液gh+ρ液g×,
所以,物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量:
Δp=p′-p=ρ液gh+ρ液g×-ρ液gh=ρ液g×=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×=200 Pa。
答:(1)物块所受的浮力为0.8 N;
(2)液体的密度为0.8×103 kg/m3;
(3)物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量为200 Pa。
17、如图甲,容器中盛有深度未知的水,水底有一块底面积为20cm2,高为20cm,重为24N的实心长方体合金块。现用一电动机以恒定不变的输出功率,把合金块提出水面并继续提升一段距离。已知合金块从水底到空气中上升速度与时间图象如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水取1×103kg/m3,合金块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦不计。)求:
(1)合金块的体积;
(2)合金块未露出水面前,绳子对合金块的拉力;
(3)合金块未露出水面前,水对容器底的压强。
【答案】(1)4×10-4m3 (2)20N (3)1.4×104Pa
【解析】(1)由题意可知,合金块的体积
(2)合金块浸没在水中时,排开水的体积
由可知,合金块受到的浮力为
根据称重法可知,合金块在水中所受拉力
(3)从图中可知2s时合金块刚要露出水面,合金块上升的高度
合金块的高度为20cm,即0.2m,则水的深度
合金块未露出水面时,水对容器底的压强
18、中国骄傲!国之重器又传来好消息!2021年12月5日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟已完成21次万米深潜,其潜航最大深度达到10909m,巡航6小时,标志着中国万米级载人深潜器“奋斗者”号海试取得成功,意味着中国人驾驶自己的潜水器可以自由到达大洋任何深度并开展科学考察。(海水的密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)“奋斗者”号下潜到最深处时所受到的水的压强;
(2)“奋斗者”号下潜到最深处时,面积为0.03m2的观察窗所受的压力;
(3)“奋斗者”号载人潜水器中部安装质量为2400kg,密度为600kg/m3的实心固体浮力材料,固体材料浸没在海水中受到的浮力和自身重力的差。
【答案】(1)1.0909×108Pa (2)3.2727×106N (3)16000N
【解析】(1)“奋斗者”号下潜到10909m时受到的海水压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa
(2)观察窗受到的海水压力
F=pS=1.0909×108Pa×0.03m2=3.2727×106N
(3)固体材料的体积
固体材料浸没在海水中受到的浮力
F浮=ρ海水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=40000N
质量为2400kg固体材料的重力
G=mg=2400kg×10N/kg=24000N
固体材料完全浸没在海水中受到的浮力和自身重力的差
ΔF=F浮﹣G=40000N﹣24000N=16000N
19、如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm.在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示.(g取求:
(1)正方体的质量.
(2)水对容器底部的压强.
(3)正方体浸在水中的体积.
【答案】解:(1)由G=mg可得,正方体的质量
(2)由可得,水对容器底部的压强
10 Pa
(3)由图乙可得,此时弹簧受到的拉力F=8 N,根据题意,此时正方体受到了三个力作用处于静止状态,所以正方体受到的浮力
由 可得,正方体浸在水中的体积
【知识点4】与浮力相关的设计实验
1、用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来,人对绳子施加的拉力随时间的变化如图乙所示, 已知动滑轮的重力为60N,物体匀速上升的速度始终为1m/s,(不计绳重、摩擦及阻力)。则当物体完全出水之后,拉力的功率为 W,物体浸没在水中时受到的浮力为 N;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为 。
【答案】
【解析】由乙图可知,物体完全出水后人对绳的拉力大小为210N,绳自由端移动的速度为物体上升速度的2倍,此时拉力的功率
以动滑轮和下方吊起的物体为整体进行受力分析:物体完全脱离水面后,整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力,竖直向下的方向上受到重力
被吊物体的重力
物体在浸没状态时,整体在竖直向上的方向上受到两股绳的拉力和浮力,竖直向下的方向上受到重力,由此可得
物体在浸没状态时,绳对物体的拉力
滑轮组的机械效率
2、某实验小组制作了如图所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受液体压强________。
(2)实验时的情形如图所示,比较甲图和________图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)比较甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体的________有关。
(4)该实验小组用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①他们先向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口________;
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没于水中,如图丁所示,此时弹簧测力计的示数为________ N,溢出的水全部流入小量筒中,排开水的体积为__________ cm3,此时探头所受的浮力为________ N;(g取10 N/kg)
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量________(选填“变大”“变小”或“不变”),弹簧测力计的示数会________(选填字母)。
A.一直变大 B.先不变后变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】(1)越大 (2)乙 (3)密度 (4)①相平 ②0.6 40 0.4 ③变小 
【解析】(4)①为了得到排开水的体积,实验前溢水杯装满水。
②根据图示读出弹簧测力计的示数和排开水的体积,利用阿基米德原理计算此时探头所受的浮力。
③由题图甲、乙可知,探头浸入水中的深度增加时,其体积会减小,排开水的体积减小,根据F浮=ρ水gV排知,其所受浮力变小;根据F浮=G排=m排g知,排开水的质量变小;探头在刚与溢水杯底部接触但对溢水杯底部没有压力之前,探头的重力不变,所受浮力变小,根据F浮=G-F示知,弹簧测力计示数会变大;当探头在与溢水杯底部接触且对溢水杯底部有压力之后,探头还受到杯底向上的支持力,根据力的合成可知,弹簧测力计示数会变小。
3、在一次课外活动中,老师让物理课外小组的同学们测一个由桃木制作的工艺品的密度,如图所示。除了工艺品,老师还提供的器材有:一个小铁块、一个烧杯、一个量筒、足量的水、滴管、若干细线。实验中同学们发现由于工艺品较大,虽然能放入烧杯中,但无法放入量筒中。请你利用上述器材,帮助他们设计一个实验方案,测出桃木的密度。要求:()
(1)写出主要实验步骤及要测量的物理量;
(2)写出桃木密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)

【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)实验步骤:
①量筒中装入适量的水,记下水的体积为;
②空烧杯中装入适量水,将工艺品放入烧杯中,待静止后用细线在水面处做一标记;
③将工艺品取出,再将量筒中的水缓慢倒入该烧杯中,用滴管调节烧杯中水量,直至标记处,记下量筒中剩余水的体积为;
④再在量筒中装入适量的水,记下水的体积为;
⑤再在烧杯中装入适量水,用细线系住铁块和工艺品,使他们浸没在烧杯的水中,用细线在水面处做一标记;
⑥将他们取出,再将铁块浸没在烧杯的水中;将量筒中的水缓慢倒入该烧杯中,用滴管调节水量,直至标记处,记下量筒中剩余水的体积为。
(2)由①②可得工艺品漂浮排开水的体积
由阿基米德原理得
工艺品的质量
由③④得工艺品的体积
工艺品的密度
4、(2025江西)[探究名称]探究浮力大小与物体的形状是否有关
[问题]某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关.于是,该同学进行了如下探究.
[证据]该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验.
①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为    N;
②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数.
[解释]
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为    N;
(2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状    .
[交流]
(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究.在物理学中,这种研究方法称为    .
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小    (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与    无关.
(3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,能否完成本实验的探究     .
【答案】[证据]①4.0 [解释](1)2.0 (2)无关
[交流](1)控制变量法 (2)不变 深度 (3)能
5、小陈制作了一个简易密度计。制作时,小陈先将适量铁砂倒入平底试管的底部,再将装置置于水中使其处于竖直漂浮状态,用笔在试管上标记此时水面位置O1,取出试管,量出试管露出液面的距离L1;接着将装置静置于酒精)中,标记此时液面位置O2,量出试管露出液面的距离L2;将装置静置于未知液体A中,标记此时液面位置O3,量出试管露出液面的距离L3;重复此操作,在试管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
(1)密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小    (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中测得L1﹣L2=2cm,且L3﹣L1=1.6cm,则未知液体A的密度为    g/cm3;
(3)管壁上标注的刻度值中,0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离    (选填“大于”“小于”或“等于”)1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离,O3位置在1.1g/cm3的位置    (选填“上方”或“下方”);
(4)若增加倒入试管中铁沙的质量,则制作的密度计精确程度将    (选填“变高”“变低”或“不变”)。
【答案】(1)相等;(2)1.25;(3)大于;下方;(4)变高。
【解析】(1)密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小等于自身重力,所以密度计受到的浮力大小相等;
(2)根据阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gS(L﹣L露),代入数据可得1.0×103kg/m3×S×(L﹣L1)=0.8×103kg/m3×S×(L﹣L2)=ρ液×S×(L﹣L3)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
L1﹣L2=2cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
L3﹣L1=1.6cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
联立可得ρ液=1.25×103kg/m3=1.25g/cm3;
(3)因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,即ρ水gSH=ρ液gSh=G,整理可得:h;
ρ水和H不变,h和ρ液是反比例函数,所以刻度分布不均匀,相邻两刻度值之间的距离不相等,且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,密度变大时h液变化越小;
管壁上标注的刻度值中,0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离大于1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离,O3位置在1.1g/cm3的位置下方;
(4)若增加塞入吸管中铁沙的质量,密度计放入某液体中时,密度计竖直浸入液体的深度变大,O1位置会上升,密度计上两条刻度线之间的距离也会变大,测量结果更准确。
【知识点5】其他浮力综合题
1、(2025·遂宁)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5 m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63 kg,密度是1.05×103 kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg),则下列说法正确的是(  )
A.老张的体积是60 cm3
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300 N
D.手环在水下5 m深处时,受到水的压强是5.25×104 Pa
【答案】C
【解析】老张的体积为V老张===0.06 m3=60 dm3,故A错误;在老张没有完全浸没前,老张排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大,完全浸没后,在下潜过程中,老张排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变,故B错误;老张的重力为G老张=m老张g=63 kg×10 N/kg=630 N,气囊完全打开瞬间,老张和气囊浸没在水中受到总浮力为F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.06 m3+33×10-3 m3)=930 N,老张受到的合力的大小是:F=F浮-G=930 N-630 N=300 N,故C正确;手环在水下5 m深处时受到水的压强是p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×5 m=5×104 Pa,故D错误。
2、将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(  )
A. 加盐可以让鸡蛋悬浮
B. 鸡蛋悬浮时液体密度大
C. 鸡蛋悬浮时浮力大
D. 鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
【答案】D
【解析】如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故A、B错误;
向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增
同课章节目录