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文檔簡介
1、第3頁(共90頁)2020年全國重點高中初升高自主招生備考浮力培優(yōu)題匯編(含答案解析)1. (2019?長沙模擬)如圖所示,薄壁圓柱體容器的上半部分和下半部分的底面積分別為20cm2和30cm2,高度都為11cm,用輕桿連接一個不吸水的長方體放入容器中,長方體的底面積為15cm2、高為10cm,長方體的下表面距離容器底部始終保持6cm,現(xiàn)往容器3內(nèi)加水,當加入0.24kg和0.27kg水時,桿對長萬體的作用力相等,(p水=1.0X 103kg/m3,g取10N/kg )則長方體的密度為(3C. 0.9 g/cm3D. 1.1 g/cm2. (2019?順義區(qū)二模)如圖所示,甲圖中圓柱形容器中裝
2、有適量的水。將密度均勻的木塊A放入水中靜止時,有2/5的體積露出水面,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了300Pa.若在木塊A上表面輕放一個質(zhì)量為 m1的物塊,平衡時木塊A仍有部分體積露出水面,如圖丙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了 400Pa.若將容器中的水換成另一種液體,在木塊 A上表面輕放一個質(zhì)量為m2的物塊,使平衡時木塊 A露出液面部分與丙圖相同,如圖丁所示。若m1:m2=5: 1,則下列說法中錯誤的是()A .木塊A的質(zhì)量mA與m1之比為1: 3B.在丁圖中,液體的密度為0.8X103kg/m3C.木塊A的密度為0.6X103k
3、g/m3D.在圖丙中,木塊 A露出水面的體積與木塊 A的體積之比是1 : 53. (2018?重慶模擬)如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面積為100cm2,高為12cm,質(zhì)量為900g的均勻?qū)嵭拈L方體木塊 A, A的底部與容器底用一根細繩(細繩體積忽略不計)連在一起,已知細繩長度為L=8cm?,F(xiàn)慢慢向容器中加水,當加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,如圖乙所示,若繼續(xù)緩慢向容器中加水,直到細繩被拉斷,然后停止加水,如圖丙所示,細繩拉斷前、后木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量為50Pa,(整個過程中無水溢出),則下列說法正確的3B.容器的底面積為 2
4、00cmC.細繩拉斷前物體所受到的浮力為10ND.最后容器中水的總質(zhì)量為4.5kg4. (2016?武侯區(qū)模擬)如圖所示,甲圖中圓柱形容器中裝有適量的水,將密度均勻的木塊A放入水中靜止時,有 微的體積露出水面,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓強比圖5甲水對容器底部的壓強增加了300Pa.若在木塊A上表面輕放一個質(zhì)量為 mi的物塊,平衡時木塊A仍有部分體積露出水面,如圖丙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了 400Pa.若將容器中的水換成另一種液體,在木塊 A上表面輕放 一個質(zhì)量為m2的物塊,使平衡時木塊 A露出液面部分與丙圖相同, 如圖丁所示。若mi: m2=5: 1,水
5、的密度為1.0X 103kg/m3.則下列說法中正確的是()甲乙內(nèi)JA .木塊A的質(zhì)量mA與m1之比為1: 3B.木塊A的密度為0.6X103kg/m3C.在圖丙中,木塊 A露出水面的體積與木塊 A的體積之比是1 : 6D.圖丁與圖甲比較,液體對容器底部的壓強增加了320Pa5. (2014春?錦江區(qū)校級月考)有一重為2N的金屬圓筒,口朝上放入水中時有 之的體積露出水面,如果在筒中倒入5X 105m3的某種液體后,圓筒有 工體積露出水面,則筒內(nèi)液5體的密度是()A. 1.2X103kg/m3B. 1.0X103kg/m3C. 2.0X103kg/m3D. 0.8X103kg/m36. (200
6、3?蘇州)如圖所示,一塊0c的冰放在盛有 0c的水的容器中。已知冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力,則當冰完全融化為0c的水后。容器中水面的位置將()A.上升B.下降C.保持不變D.水面的升或降決定于冰和容器內(nèi)水的體積7. 已知有紅、黃、藍三種密度依次增大的材料,選這三種材料按不同的比例做成體積完全相同的甲、乙、丙三個物體,(如圖所示),其中,構(gòu)成甲物體的三種材料質(zhì)量相等,把它們放入水中后,發(fā)現(xiàn)甲物體的紅色部分、乙物體的黃色部分、丙物體的藍色部分均恰好浮在水面上,而且這三部分的體積也正好相等,比較甲、乙、丙三物體所含物質(zhì)的多少,下列判斷中正確的是()a含有紅色物質(zhì)最多的是甲物體,最少的是丙物體
7、,b含有黃色物質(zhì)最多的是乙物體,最少的是丙物體,c含有藍色物質(zhì)最多的是丙物體,最少的是乙物體。LI紅皿黃乙陽丙A . b正確B . a, c正確C. c正確D. b、c均正確8. 三個完全相同的長方體木塊,把它們分別放在三種密度不同的液體里,木塊靜止時浸入液體的情況是:甲木塊大部分浸入;乙木塊一半浸入;丙木塊小部分浸入,如圖所示。若將三木塊露出液面部分切除后,剩下部分分別放入原容器中,則木塊露出液面部分的 體積()A.甲最多B.乙最多C.丙最多D. 一樣多9. 圖中容器內(nèi)盛有水,一塊冰包有小木塊和鐵釘,漂浮于水面。當冰全部熔解(熔化)后,水面的高度將()A.升高B.不變C.下降D.以上情形都可
8、能發(fā)生10. 一實心小球分別放入裝有足量的水、酒精的容器中時,所受的浮力分別為0.9牛、0.83 一. . 3牛,已知酒精的密度為 0.8X10千克/米.則小球的密度為()A. 0.8X103 千克/米 3B, 0.9X103千克/米 3C. 1.0X103千克/米3D.缺少條件,無法計算二.填空題11. (2019?洞口縣模擬)底面積為S1的圓柱形容器內(nèi)盛有適量密度為p的液體,在滑輪組的下方,懸掛一底面積為S2的圓柱形物體A,此物體部分浸入液體中,如圖。當繩的自由端被向上拉動距離 s時(物體下表面一直保持在液體中),不計摩擦,定滑輪對天花板的拉力的變化量為。12. (2017?虹口區(qū)校級模擬
9、)育紅學??萍夹〗M的同學們設計了一個自動沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后,自動開啟放水閥門,沖刷便池中的污物。如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖。圖中水箱一個邊長為50cm的正方體;浮筒 B是一個質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體,其底面積Sb為80cm2,高為35cm;放水閥門C是一個質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面積Sc為55cm2,厚度d為1.5cm;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴,閥門上固定一根輕繩與浮筒相連, 繩的長度l為10cm.則水箱中的水深 H至少為 cm時,浮筒B剛好能將放水閥門C打開。13. (2017秋?射洪縣校級月考)一個正方體合金
10、塊沉在水底,用粗細和質(zhì)量均不計的細繩系住,掛在彈簧測力計下端,現(xiàn)將物體豎直向上拉出水面,如圖甲所示。從第2秒開始物體始終保持勻速運動,整個過程中,彈簧測力計的拉力F隨時間t的變化關系如圖乙所示:(水足夠多,忽略液面的變化)(1)合金塊的重力是 N,露出水面前合全塊受到水的浮力是 N;(2)在1s時,金屬塊對容器底的壓力是 N,金屬塊受到的合力是 No(3)做勻速運動時物體的速度是 m/s。(4)物體靜止在水底時,水對物體上表面的壓強是 Pa. ( p水=l x l03kg/m3; g =l0N/kg ).3 一14. (2014?虹口區(qū)校級模擬)如圖,圓柱形容器內(nèi)放入一個體積為200cm的枉狀
11、物體,現(xiàn)不斷向容器內(nèi)注入水,并記錄水的總體積V和所對應的水的深度 h,如表所示,則柱狀3物體的留度為 kg/m 。,3、V (cm )60120180240300360第7頁(共90頁)15. (2014春?岑溪市期末)小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究,圖木表不探究過程及有關數(shù)據(jù)。1QW7N 水水A網(wǎng)800加(1)分析圖A、 B、C、D,說明浮力大小跟有關。(2)分析圖,說明浮力大小跟液體密度有關。選用不同液體并進行多次實驗,其目的是為了(選填字母序號)h (cm)51015192225A、尋找普遍規(guī)律B、
12、取平均值減小誤差(3)物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是N。(4)小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關,他找來一小團橡皮泥、燒杯和水進行實驗,實驗步驟如下:步驟一:將橡皮泥團放入盛有適量水的燒杯中,橡皮泥團下沉至杯底。步驟二:將橡皮泥團捏成“碗狀”再放入水中,它漂浮在水面上。第二次呈“碗狀”(a)小明通過分析得出結(jié)論:由于第一次橡皮泥團受到的浮力時受到的浮力,(選填“大于”、“等于”或“小于”)所以物體受到的浮力與其形狀有關。(b)同組的小彤不同意小明得出的結(jié)論,她指出小明的實驗有一處錯誤,所以才會得出錯誤的結(jié)論,錯誤的原因是:他只關注了橡皮泥形狀的改變,沒有控制物體都要16. (2014春?
13、合川區(qū)校級期末)小明同學在“探究浮力大小與浸入水中深度的關系”時,他在測力計下掛一個實心圓柱體,如圖1,觀察圓柱體浸入水中不同深度時測力計示數(shù)變化的情況,并記錄如表:次數(shù)123456789圓柱體浸入水中深度h/cm00.61.21.82.43.03.64.24.8測力計示數(shù)F/N3.002.852.702.552.402.402.402.402.40(1)該圓柱體的重力為 N;(2)在第3次實驗中,物體受到的浮力是 N;(3)圓柱體的體積為 m3,密度是 kg/m3;(4)其他同學根據(jù)小明同學的實驗記錄,繪制出了圖2的四個“物體浸在水中所受浮力F浮與浸入水中深度h關系”的圖象,你認為正確的是1
14、7. (2014?江寧區(qū)一模)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題。(1)根據(jù)A與E兩圖所示的實驗數(shù)據(jù), 可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 N。(2)在C與E兩圖中,保持了排開液體的體積不變,研究浮力與 的關系。3(3)在小明實驗的基礎上,根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù),可以計算出鹽水的密度為 kg/m3。A B C D E三.實驗探究題(共 4小題)18. (2019?山東模擬)小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖1所示的實驗。請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題。7Z言學至水a(chǎn)BcDE1/ r / rrf r f f / /Sia(1)在C與E
15、兩圖中,保持了排開液體的體積不變,研究浮力與液體 的關系;根據(jù)A與E兩圖所標的實驗數(shù)據(jù),可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 No(2)小明對A、B、C、D四個步驟進行了觀察研究,發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時與深度有關, 有時與深度又無關。對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而 (填“增大”“減小” 或“不變”);當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度 (填“有關” 或“無關”)。(3)在小明實驗的基礎上,根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù),可以計算出鹽水的密度為 kg/m3。(4)小明利用浮力和杠桿的知識,發(fā)明了一個密度稱。如圖 2,輕質(zhì)杠桿AB可繞。點 轉(zhuǎn)動,在A、B兩端分別掛有兩個完全相同
16、的正方體C、D (邊長為10cm,重力為20N),OA=10cm, OB = 8cm。小聰向容器中倒入不同密度的液體,每次都將C浸沒與液體中,移動物體D,使杠桿在水平位置平衡,OB上便可以標出不同液體的密度值。當物體C浸沒在水中時,物體D移動到E點時杠桿恰好水平靜止,那么OE的長度為cm,在E點標上 p水。3這個密度稱能夠測量的最小放體密度為 kg/m。OB上的刻度是否均勻: (填“是”或“否”)19. (2019?禹州市模擬)小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用到如下器材: 分度值為0.1N的彈簧測力計,底面積為 5cm2高度為6cm的實心圓柱體銅塊,相同的大 燒杯若干,水,密度
17、未知的某種液體,細線等。第#頁(共90頁)(1)小冉進行了如圖所示的實驗: A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為 N;用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟分別如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:實驗步驟BCDEF彈簧測力計示數(shù)/N2.62.52.42.42.3(2)實驗步驟B中銅塊所受浮力為 N,分析實驗步驟 A、B、C、D,可以說明 浮力大小跟 有關;分析實驗步驟 A、E、F,可以說明浮力大小跟 有關。(3)小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是 kg/m3 (結(jié)果保留一位小數(shù)) 還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是 Pa。(4)小冉在步驟B的基礎上
18、繼續(xù)探究: 保持銅塊下表面所處的位置不變, 把彈簧測力計 的拉環(huán)固定在鐵架臺上,緩慢向燒杯內(nèi)加水,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸 (選填“增大”或“減小”);當所加水使銅塊剛好浸沒時(水未溢出) ,燒杯底部受到水的壓強 增加了 Pa.(已知在一定范圍內(nèi),彈簧受到的拉力每減少0.1N,彈簧的長度就縮短 0.1cm)20. (2019?路北區(qū)三模)小明在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用到如下器材:分度值為0.1N的彈簧測力計,底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊,相同的大燒杯若干,水,密度未知的某種液體,細線等。A B C D E F(1)小明進行了如圖所示的實驗:A步驟所示彈簧測力
19、計的示數(shù)為 N;用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢第9頁(共90頁)第11頁(共90頁)出),并將其示數(shù)記錄在表中:實驗步驟BCDEF彈簧測加示數(shù)/N2.62.52.42.42.3(2)在實驗步驟B中銅塊所受浮力F浮=N。(3)分析實驗步驟 A、B、C、D,可以說明浮力大小跟 有關:分析實驗步驟 A、E、F,可以說明浮力大小跟 有關。(4)小明用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是 kg/m3 (結(jié)果保留一能小數(shù)).(5)小明在步驟B的基礎上繼續(xù)探究: 保持銅塊下表面所處的位置不變, 把彈簧測力計 的拉環(huán)固定在鐵架臺上,緩慢向燒杯內(nèi)加水,發(fā)現(xiàn)
20、彈簧測力計的示數(shù)逐漸 (選填“增大”或“減小”):當所加水使銅塊剛好浸沒時(水未溢出) ,燒杯底部受到水的壓強 增加了 Pa.(已知在一定范圍內(nèi),彈簧受到的拉力每減少 0.1N,彈簧的長度就縮 短 0.1cm)21. (2018?烏魯木齊二模)小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗時,做了以下卻(1)由(b)、(c)得物體所受浮力的大小與物體排開液體的 有關。要探究物體所受浮力的大小與物體排開液體的密度有關應選擇 兩圖。小明在實驗過程的中發(fā)現(xiàn)浮力的實驗也可以用來測量物體的密度:A.利用彈簧測力計測出物體的重力G物B.將物體放入水(p水)并完全浸沒,測出此時的浮力F浮,物體的密度表達式為
21、(用G物、F物和p水來表達)(2)根據(jù)上面實驗的啟發(fā)小明利用家里的電子秤、玻璃杯、木塊、水、牙簽,他們利用調(diào)好的電子秤進行了以下如圖2所示的操作:小明利用這些數(shù)據(jù)可計算出木塊的密度3g/cm3,愛思考的小楊卻提出了不同的看法,她認為軟木塊浸入水中后會吸水,所以小李 測得的木塊密度應該比真實值 (選填“偏大” “偏小”或“無影響”)。四.計算題22. (2019?天津一模)一個底面積為 2s0、足夠高的柱形容器內(nèi)裝有一定量的水(水的密度 為po); 一密度為 羽(pi> po)的實心物塊掛在彈簧測力計下,物塊高為3ho、底面積為So.把物塊緩慢進入容器水中,當它剛好與容器底接觸時,物塊浸在
22、水中的深度為ho,如圖所示,此時將彈簧測力計上方固定?,F(xiàn)向容器中緩慢加水,直到彈簧測力計示數(shù)不 再發(fā)生變化。已知在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與受到的拉力成正比,彈簧受到Fo的拉力時伸長lo.請你計算:(1)圖中,彈簧測力計的示數(shù);23. (2。19?河北區(qū)一模)如圖所示,足夠大圓柱形空容器A放在水平桌面上。在容器 A底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧原長為 lo;彈簧上端連有底面積為 So、高為ho的小圓柱形容器 B,制成容器B的材料密度為 W它豎直壓在彈簧上且不與 A容器壁接觸,此時彈簧的 長度為li.現(xiàn)往空容器 A中緩慢加水,當彈簧的伸長量達到最大時,繼續(xù)向容器A中加水,直至彈簧的變化量不再改變。已知:
23、彈簧所受彈力F與其長度的變化量 l的關系式為F=k4l, k為已知常量;上述過程中彈簧始終在豎直方向伸縮,且始終在彈性限度內(nèi)。請你計算并分析:(水的密度為p水,不計彈簧的體積)(1)小容器B的質(zhì)量;(2)向空容器A中緩慢加水,當彈簧的伸長量達到最大時,彈簧的伸長量。(3)當繼續(xù)向容器 A中加水,直至彈簧的變化量不再改變時,彈簧處于伸長狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)或保持原長不變?2 -24. (2019?諸城市模擬)如圖所示,底面積為100cm溥壁圓枉形容器盛有適量的水。重力為12N,體積為2X 103m3的木塊A漂浮在水面上,如圖甲所示;現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊B放在木塊A上方,木塊A恰好有五分之
24、四的體積浸入水中,如圖乙所示。求:(1)圖甲中木塊A受到浮力的大小;(2)合金塊B的密度;(3)將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中,當 A、B都靜止時,液體對容器底部的壓強比取下合金塊 B前減小了多少?25. (2019?黃山一模)如圖甲所示,用彈簧秤懸掛一物體,保持靜止;當物體浸沒在水中靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示。(g=10N/kg)求:(1)物體浸沒在水中受到的浮力F??;(2)物體的密度p。(3)若用細線懸掛一個體積不變的木球(p木=0.5g/cm3)使二者懸浮,如圖丙。則木球的體積多大? -4NM M甲乙 丙26. (2018秋?南岸區(qū)校級期中)如圖甲所示,A、B為不同材料制
25、成的體積同的實心正方體,浸沒在盛有水的薄壁圓柱形容器中,容器底面積是正方體下表面積的4倍,現(xiàn)在沿豎直方向級慢勻速拉動繩子, 開始時刻,A的上表面剛好與水面相平,A、B之間的繩子繃直,B在容器底部(未與容器底部緊密接觸),A上端繩子的拉力是 F, F隨A上升的距離h變化的圖象如圖乙所示,除了連接A、B間的繩子承受拉力有一定限度外,其它繩子不會被拉斷,繩的質(zhì)量和體積忽略不計,求:(1)正方體A的體積;(2)正方體B的密度;(3)整個過程中,水對容器底部壓強的最小值。27. (2018秋?墊江縣校級月考)小余的父親老余為了解決全家人夏季淋浴問題,想自己動手作一個太陽淋浴器,真正制作前他買來了一個圓柱
26、形金屬桶,一個壓力傳感器,兩個圓柱體以及細線若干先制作一個小模型。初步設計如圖所示,其中A、B兩個圓柱體通2過細繩與壓力傳感開關相連,已知:圓柱形金屬桶的底面積S= 20cm2,壓力傳感器的作用是當它受到豎直向下的拉力達到1N時通過控制水泵開始從進水口向桶內(nèi)注水,且開始注水時,儲水量為 140cm3;當拉力等于 0.4N時控制水泵停止向桶內(nèi)注水,且停止注水 時儲水量為500cm3;兩個圓柱體完全相間,其底面積S=5cm2,高h=10cm,每個圓柱(壓力傳感體重G=0.6N,請你幫助小余的父親在其初步設計的基礎上,求出下列問題。開關與金屬桶間的距離、細繩質(zhì)量與體積忽略不計)。(1)開始注水時,A
27、、B兩個圓柱體受到的總浮力為多少?(2)停止注水時,A圓柱體浸在水面下的深度為多少?(3) A、B兩個物體間的細線長度為多少? 枚力他急舞溢 幽幽? 懣28. (2018?江干區(qū)模擬)自成品油價格放開以來,國內(nèi)油價與國際油價接軌。但國際油價報 道時為國際原油價格漲至多少美元一桶,而我國進口原油價格每噸提高多少元。小敏想 知道原油的單位“桶”和質(zhì)量常用單位“噸”之間有什么關系。并將密度為0.6X 103kg/m3.體 積為200cm3的立方體木塊放入原油中,木塊漂浮在油面上,經(jīng)測量木塊有 工的體積露出3油面(g= 10N/kg )。求:(1)木塊受到的浮力。(2)原油的密度。(3)若每桶原油的體
28、積為-1m3, 1噸原油等于多少桶? 629. (2018?遂寧)質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上,用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形 水池中的物體,水池底面積為15m2,物體重2000N、體積為0.1m3,物體未露出水面前,此裝置機械效率為 80% .(不考慮水對物體的阻力、 繩重及繩與滑輪間的摩擦)g取10N/kg 求:(1)物體浸沒在水中受到的浮力;(2)動滑輪的重力;(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當他對地面的壓強為 2X103Pa時,池底受到水的壓強的變化量。第13頁(共90頁)30. (2018?濱海新區(qū)二模)如圖所示,底面積為S0的薄壁圓柱形容器中裝有密度p為的某種
29、液體,將一金屬塊放入底面積為S,高度為h的長方體塑料盒中,塑料盒豎直漂浮在液面上,且液體不會溢出容器,其沒入液體的深度為hi.若把金屬塊從塑料盒中取出,用細線系在塑料盒的下方,放入該液體中,塑料盒豎直漂浮在液面上,且金屬塊不接觸容器底,塑料盒浸入液體的深度為h2,剪斷細線,金屬塊沉到容器底,塑料盒仍豎直漂浮在液面上,其浸入液體的深度為h3.請解答下列問題:(1)畫出塑料盒靜止時(金屬塊放入塑料盒中)豎直方向上的受力示意圖;(2)求金屬塊的密度;(3)將金屬塊放入塑料盒中, 向塑料盒中逐漸加入重物, 使塑料盒排開液體的體積最大,塑料盒不接觸容器底,則液體對容器底的壓強變化了多少?31. (201
30、8?青州市一模)有一個用超薄超硬度材料制成的圓柱形容器,下端封閉上端開口,底面積S= 250cm2,高度h=10cm,如圖甲所示;另有一個重力為12N的實心勻質(zhì)圓柱2體物塊,它的底面積 S1= 150cm ,圖度與谷器圖度相同,如圖乙所不?,F(xiàn)將圓枉體物塊豎直放置容器內(nèi),再向容器內(nèi)緩緩注入質(zhì)量為600g的水,圓柱體物塊不會傾斜,最后均處于靜止狀態(tài),g取10N/kg。求:(1)圓柱體物塊受到的浮力;(2)水對容器底部的壓強。acSS1甲乙32. (2018?谷城縣模擬)如圖甲所示,一個底面積為 75cm2的柱形物體 A掛在彈簧測力計2下,靜止時彈簧測力計的本數(shù) Fi=15N.將物體A投入一個底面積
31、為120cm2且足夠深的柱形容器放在水平桌面上,將物體 A放入容器中且與容器底接觸但對容器中,沉底后,上表面到水面的距離 h= 5cm,如圖乙所示,此時彈簧測力計示數(shù) F2=7.5N,物體A恰好離開容器底。(p 水=1.0 x 10、g/m : g=l0N/kg)。求:(1)物體A浸沒在水中受到的浮力;(2)物體A的密度;(3)將物體A豎直向上移動8cm (忽略繩重和附在物體表面上水的重力) ,水對容器底的壓強。B4第19頁(共90頁)33. (2018?武清區(qū)二模)用一根不可伸長的輕繩,將一體積為V的長方體木塊系于底面積為So的圓柱形薄壁容器底部。 往容器中緩慢注入密度為PQ的液體,當木塊露
32、出液面的體積與浸入液體中的體積之比為1: 4時,繩子受到的拉力是木塊重力的 1,如圖所示。若5將木塊露出液體表面的部分切除,繩子剛好被拉斷。求:(1)木塊的密度;(2)細線剛好被拉斷時與細線斷后容器中液面恢復穩(wěn)定時,容器底部所受液體壓強的變化量。34. (2018春?沙坪壩區(qū)校級月考)底面積為400cm2、重2N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,用原長為16cm的彈簧將邊長為10cm的正方體A的下表面中點與容器底部相連,向容器內(nèi)加水至 A剛好浸沒,如圖甲所示,此時彈簧長18cm, A對彈簧的拉力為Fi.現(xiàn)打開閥門B緩慢放水,當A對彈簧的作用力大小再次等于Fi時關閉閥門B.已知彈簧受力F的大小與彈
33、簧長度的變化量 x間的關系如圖乙所示。不計彈簧的體積及其所受的浮力。求:(1)物體A浸沒時受到的浮力;(2)正方體A的密度;(3)從開始放水到關閉閥門B,放出水的質(zhì)量。35. (2018春?萊陽市期末)如圖所示,水平桌面上玻璃杯中裝有適量的水。將重 12N的金 屬球掛在彈簧測力計的掛鉤上,手提彈簧測力計使金屬球沒入水中(玻璃杯中水未溢出), 靜止時彈簧測力計的示數(shù)為9.6N,水深23cm.已知玻璃杯的內(nèi)底面積為 80cm2.求:(1)金屬球受到的浮力;(2)金屬球排開水的體積;(3)金屬球的密度;(4)把金屬球從水中取出后,水對玻璃杯底的壓強和壓力。36. (2018?桐城市校級三模)一量筒內(nèi)
34、盛某種液體, 其中有一質(zhì)量為 m,且附有細線的鐵塊,此時液面的示數(shù)為 V1,現(xiàn)將一密度p的球體用細線系在鐵塊 m上,杯中液面上升到 V2,若斷開細線,則球體上浮露出液面,穩(wěn)定后杯中液面至V3,求該液體的密度。37. (2017春?濱海新區(qū)期末)如圖甲所示,圓柱形平底容器置于水平桌面上,其底面積為 500cm2,在容器內(nèi)放一個底面積為200cm2,高為20cm的圓柱形物塊,物塊底部的中心通過一段輕質(zhì)細線與容器的底部相連。向容器內(nèi)緩慢注入某種液體直至將容器注滿,如圖乙所示。已知注入液體的過程中細線對物塊的拉力F隨液體深度h的變化關系圖象如圖丙所示。(g取10N/kg ),問:(1)輕質(zhì)細線的長度是
35、多少厘米?(2)容器中液體的密度為多少?(3)容器注滿液體后,若將細線剪斷,當物塊再次靜止時,液體對容器底部的壓強為多16 l12 :8k4 b少?03040 5060 70 80 ft/cm甲乙丙38. (2017?杭州模擬)如圖所示的平底容器中,容器的地面積為100平方厘米,容器內(nèi)盛有300克的稀硫酸溶液,液體其中浮著一個重為0.5牛的塑料塊?,F(xiàn)向容器中投入 56克鐵片,完全反應后,物塊排開溶液的體積為 40立方厘米。(物體不與溶液反應,g取10N/kg)求:(1)完全反應后物體在液體中如何變化?(填“上浮點”、“保持不變”或“下沉些”)(2)完全反應后容器內(nèi)液體對容器底部的壓強增加多少帕
36、?(寫出計算過程)(3)完全反應后所得溶液的密度是多少(寫出計算過程)39. (2017春?涪陵區(qū)期末)如圖所示,密度為塊,用一根質(zhì)量可忽略不計的非彈性細繩,0.4X10 kg/m、體積為10 m的正方體木兩端分別系于木塊底部中心和柱形容器中心,細繩所能承受的最大拉力為4N,此時細繩剛好拉直但對木塊沒有拉力,柱形容器的底面積為 2X10 2m2。(1)木塊受到的浮力;(2)向柱形容器內(nèi)注水(水不溢出)直至細繩對木塊的拉力達到最大值,在細繩處于斷裂的一瞬間停止注水,此時木塊底面所受壓強為多大?(3)細繩斷裂后,木塊再次漂浮,細繩拉斷前后比較,水對容器底的壓強變化了多少?第23頁(共90頁)40.
37、 (2017春?大冶市期末)如圖甲,一實心長方體G沿豎直方向以0.2m/s的速度勻速上升G的拉力F隨時間t變化的圖的情景,圖乙是G從水底上升到水面之后這個過程細繩對象(水的密度為 p水=1.0X lo'g/m)。求(1)長方體G浸沒在水中時受到的浮力;(2)長方體G的密度;(3)長方體在水底時,水底受到水的壓強。參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1. (2019?長沙模擬)如圖所示,薄壁圓柱體容器的上半部分和下半部分的底面積分別為 20cm2和30cm2,高度都為11cm,用輕桿連接一個不吸水的長方體放入容器中,長方體 的底面積為15cm2、高為10cm,長方體的下表面距離容器
38、底部始終保持6cm,現(xiàn)往容器內(nèi)加水,當加入0.24kg和0.27kg水時,桿對長方體的作用力相等,(p水=1.0X 103kg/m3,g取10N/kg )則長方體的密度為()A. 0.6 g/cm3B. 0.7 g/cm3C. 0.9 g/cm3D. 1.1 g/cm3【分析】(1)首先分析加水0.24kg和0.27kg水位到達哪里。(2)當加入0.24kg和0.27kg水時,桿對長方體的作用力相等,說明當加入0.24kg水時,物體受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和桿對物體的拉力,當加入 0.27kg水時,物 體受到豎直向下的重力和桿對物體向下的壓力、豎直向上的浮力,物體的重力相等,根 據(jù)重
39、力相等列等式求解。【解答】 解:240kg = 240g, 270kg = 270g(1)如果把圖中黃色部分加滿,黃色部分是物體底部到容器底的部分,h1=6cm,體積:V1= S1h1 = 30cm2 x 6cm= 180cm3,加水質(zhì)量:m1 = pV 1 = 1.0g/cm3 x180cm3= 180g(2) 240g 水剩余的質(zhì)量: m2= 240g-180g = 60g, 60g 體積為:V2 = =P 1.0g/cm360cm360cm3, 60g的水要加在綠色部分,=4cm水面升高距離:h2 =上一 =的出SS 30cm'-15cmG = F浮+F 此時物體受到豎直向下的重
40、力、豎直向上的浮力和桿對物體的拉力,(3)繼續(xù)加水,又加水 270g- 240g = 30g,這30g水首先把紅色部分填滿,2紅色部分局度:h3= 11cm-6cm - 4cm = 1cm,紅色部分的體積:V3= (Si-S)h3= (30cm-15cm3) X1cm=15cm3,紅色部分加水質(zhì)量:m3= pV3= 1.0g/cm3x 15cm3 = 15g(4)把紅色部分加滿,剩余質(zhì)量:m4 = 30g - 15g = 15g, 15g水要加在藍色部分,藍色部分的體積:V4 =生= 15cm3 ,藍色部分的高度:h4 = =P kOg/cm3與一S15cm= 3cm20cm2T 5c m2此
41、時物體受到豎直向下的重力和桿對物體向下的壓力、豎直向上的浮力,G = F'浮-F-由得,F(xiàn)浮+F= F'浮,P 水 gV 排+F= p 水 gV'排F,p水9$g+5=水gS (h2+h3+h4)- F,2F= p 水 gS (h2+h3+h4) P 水 gSh2,2F= p 水 gS (h3+h4),2F=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 15X10 4m2x (1+3) x 10 2m,解得,F(xiàn)=0.3N,由得,G= F彳!?+FpgV = p 水 gV 排+FpX 10N/kg x 15X 10 4m2x 10X 10 2m = 1.0X 103kg
42、/m3x 10N/kg x 15X 10 4m2X4X 10m+0.3N ,解得,p= 0.6X 107g/m3= 0.6 g/cm3故選:A?!军c評】當加入0.24kg和0.27kg水時,桿對長方體的作用力相等,說明加水0.24kg時物體受到桿向上白拉力,力口 0.27kg水物體受到桿向下的壓力,這是解題關鍵,并且要求出 各加水階段的水面高度。2. (2019?順義區(qū)二模)如圖所示,甲圖中圓柱形容器中裝有適量的水。將密度均勻的木塊A放入水中靜止時,有2/5的體積露出水面,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了300Pa.若在木塊A上表面輕放一個質(zhì)量為mi的物塊,平衡
43、時木塊A仍有部分體積露出水面,如圖丙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了400Pa.若將容器中的水換成另一種液體,在木塊 A上表面輕放一個質(zhì)量為m2的物塊,使平衡時木塊 A露出液面部分與丙圖相同,如圖丁所示。若mi:m2=5: 1,則下列說法中錯誤的是()目思倒四甲乙丙JA .木塊A的質(zhì)量mA與mi之比為1: 3B.在丁圖中,液體的密度為0.8X103kg/m3C.木塊A的密度為0.6X103kg/m3D.在圖丙中,木塊 A露出水面的體積與木塊 A的體積之比是1 : 5【分析】(1)設A的體積為V、容器的底面積為 S,由于容器為圓柱形容器,在水中放入木塊A后,A在水中漂浮
44、,容器底受到的壓力的變化值等于木塊A的重力;而木塊受到的浮力等于木塊的重力,則壓強變化值3上排口水守.P,同理,比較甲丙圖,壓強變化值 P'=一=竺:,知道 P、4P'的大小,SS可求丙圖排開水的體積大小,進而求出木塊A的質(zhì)量mA與m1之比和木塊 A露出水面的部分占自身體積比值;一一d(2)在丙圖中,由于 m1和A漂浮,根據(jù)漂浮條件可得 p水g=V=GA+m1g,求出m1的5大??;在丁圖中,由于 m2和A漂浮,根據(jù)漂浮條件可得p液gV=GA+m2g,求出m2的大??;由題知 mm2 = 5: 1,據(jù)此求出另一種液體的密度;(3)根據(jù)乙圖中,木塊漂浮時,浮力等于重力即可求出木塊的密
45、度?!窘獯稹拷猓?1)設A的體積為V、容器的底面積為 S, A在水中漂浮, L、,一31,-. F 浮=p水 V 排g= p水一Vg = Ga ,5甲圖和乙圖比較,容器底受到的壓力差:F=Ga,3比較甲乙兩圖, P= -=5=300Pa,-s s S同理,比較甲丙圖, P' = Ga+叫呂=£j_按=400Pa,SS巽得:mA: m1 = 3: 1,,=_!v;5此時木塊A露出水面的部分占自身體積 工;故A錯誤,D正確。5(2)在丙圖中,由于 mi和A漂浮,可得:4、, -3、,.P 水 gV=GA+mig= p 水 gV+mig, 55 - mi = p 水-V,5在丁圖中
46、,p 液 g9v= GA+m2g=水 gV+m 2g,55瓢,3、, m2= p 液V p 水V,55' m1 : m2=5: 1,即:(p 水,V) : ( p ''f®-V p 水V) = 5 : 1 ,解得:p 液=0.8 P水=0.8X 1.0 x 103kg/m3= 0.8X 103kg/m3.故 B 正確;(2)在乙圖中,木塊漂浮,則3、,、,P 水 g-V P 木 gV5x 1 x 103kg/m3= 0.6X 103kg/m3.故 C 正確。5故選:A?!军c評】 本題為力學綜合題,考查了學生對阿基米德原理、壓強定義式、物體的漂浮條 件的掌握和運
47、用,知道容器為圓柱形容器,在水中放入漂浮的物體,容器底受到的壓力 的變化值等于放入物體的重力是本題的突破口。3. (2018?重慶模擬)如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面 積為100cm2,高為12cm,質(zhì)量為900g的均勻?qū)嵭拈L方體木塊 A, A的底部與容器底用 一根細繩(細繩體積忽略不計)連在一起,已知細繩長度為 L=8cm?,F(xiàn)慢慢向容器中加 水,當加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為 0,如圖乙所示,若繼續(xù)緩慢 向容器中加水,直到細繩被拉斷,然后停止加水,如圖丙所示,細繩拉斷前、后木塊靜止時,水對容器底部壓強的變化量為50Pa,(整個過程中無水溢出
48、),則下列說法正確的A ,木塊 A的密度為 7.5X103kg/m33B.容器的底面積為 200cmC.細繩拉斷前物體所受到的浮力為10ND.最后容器中水的總質(zhì)量為 4.5kg【分析】(1)知道均勻?qū)嵭拈L方體木塊 A的邊長和體積,根據(jù) V=Sh求出其體積,利用P=?求出木塊A的密度;(2)當加入1.8kg的水時,木塊 A對容器底部的壓力剛好為0,此時木塊恰好漂浮,根據(jù)物體浮沉條件和阿基米德原理求出木塊排開水的體積,根據(jù)V = Sh求出容器內(nèi)水的深度,根據(jù)p=?求出容器內(nèi)加入水的體積, 利用V水=(S容-Sa) h水求出容器的底面積;(3)細繩拉斷前、后木塊靜止時,根據(jù)p= fgh求出容器內(nèi)水深
49、度的變化量,根據(jù) V排=S容4h求出木塊排開水體積的減少量,然后求出剪斷細繩前木塊排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理求出木塊受到的浮力,根據(jù)V=Sh求出細繩拉斷前木塊浸入水中的深度,進一步求出容器內(nèi)水的深度和容器內(nèi)水的體積,根據(jù)m= PV求出最后容器中水的總質(zhì)量?!窘獯稹拷?(1)木塊的體積:VA= SAhA = 100cm2 x 12cm = 1200cm3,木塊的密度:2=厘_=9。06= 0.75g/cm3=0.75x i01g/m3,故 A 錯誤;Q 1200c/(2)當加入1.8kg的水時,木塊 A對容器底部的壓力剛好為 0,此時木塊恰好漂浮, 因木塊受到的浮力和自身的重力相等,所以,由
50、阿基米德原理可得F浮=G木=p水gV排,即m木g = p水gV排,則木塊排開水的體積:3V 排5- = 900cm ,P 水 L 0g/c n3容器內(nèi)水的深度:h 水=!B= 900cm: = 9cm,100c id2容器內(nèi)加入水的體積:V 水=”也1 1800cm3, r .,:由V水=(S容-Sa) h水可得,容器的底面積:S 容=+Sa = 800cm3 +100cm 2= 300cm2 故 B 錯誤;h 水9cm(3)細繩拉斷前、后木塊靜止時,由 p=©h可得,容器內(nèi)水深度的變化量: h = f 產(chǎn)金=5* 10 3m= 0.5cm,P 水g l,OXio3kg/D3xiON
51、Ag木塊排開水體積的減少量: V 排=$ 容h=300cm2x 0.5cm = 150cm3,則剪斷細繩前木塊排開水的體積:V 排'=V 排+ZV 排=900cm3+150cm3= 1050cm3,木塊受到的浮力:F 浮'=p 水gV 排'=1.0X103kg/m3xi0N/kg x 1050X 10 6m3=10.5N,故 C 錯誤;細繩拉斷前木塊浸入水中的深度:h 水'=-=050詢3 = 10.5cm,100c m2容器內(nèi)水的深度:h 水"=h 水'+h 繩=10.5cm+8cm = 18.5cm,容器內(nèi)水的體積:V 水總=S 容 h 水
52、"V 排'=300cm2 x 18.5cm 1050cm3= 4500cm3,則最后容器中水的總質(zhì)量:m 水總=p 水 V 水總=1.0g/cm3X 4500cm3= 4500g = 4.5kg,故 D 正確。故選:D?!军c評】本題考查了密度公式和物體浮沉條件、阿基米德原理、液體壓強公式的應用等,正確的從題干中獲取有用的信息是關鍵和難點。4. (2016?武侯區(qū)模擬)如圖所示,甲圖中圓柱形容器中裝有適量的水,將密度均勻的木塊A放入水中靜止時,有 作的體積露出水面,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓強比圖 5甲水對容器底部的壓強增加了300Pa.若在木塊A上表面輕放一個質(zhì)量為 m
53、1的物塊,平衡時木塊A仍有部分體積露出水面,如圖丙所示,此時水對容器底部的壓強比圖甲水對容器底部的壓強增加了 400Pa.若將容器中的水換成另一種液體,在木塊A上表面輕放一個質(zhì)量為m2的物塊,使平衡時木塊 A露出液面部分與丙圖相同,如圖丁所示。若m1:m2=5: 1,水的密度為1.0X 103kg/m3.則下列說法中正確的是()甲乙內(nèi)第29頁(共90頁)A .木塊A的質(zhì)量mA與m1之比為1: 3B.木塊A的密度為0.6X103kg/m3C.在圖丙中,木塊 A露出水面的體積與木塊 A的體積之比是1 : 6D.圖丁與圖甲比較,液體對容器底部的壓強增加了320Pa【分析】(1)設A的體積為V、容器的底面積為S,由于容器為圓柱形容器,在水中放入木塊A后,A在水中漂浮,容器底受到的壓力的變化值等于木塊A的重力;而木塊受到的浮力等于木塊的重力,則壓強變化值p=3里水。排水率比較甲丙圖,壓強變化值 p'=冠上1里=P水呂排;比較甲丁圖,壓強變化值 pOS=工1上13;知道 p、4p'的大小,可求丙
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