2020-2022年北京市初三一模物理試題匯編：物體的浮沉條件

第1頁/共1頁2020-2022北京初三一模物理匯編物體的浮沉條件一、多選題1．（2022·北京石景山·一模）甲乙兩個完全相同的圓柱形容器靜止放在水平桌面上，分別裝有A、B兩種不同液體。將同一支密度計分別放在兩種液體中，靜止時密度計在兩種液體中的情況如圖所示，此時兩容器中液面相平．下列說法正確的是（）A．液體A的密度小于液體B的密度B．密度計在液體A中受到的浮力大于在液體B中受到的浮力C．甲容器中液體對容器底的壓強小于乙容器中液體對容器底的壓強D．甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力2．（2021·北京大興·一模）小明將一個電子秤放在水平桌面上，將電子秤調(diào)零后進行了如下操作：如圖甲所示，先將一個盛有適量水的杯子放在電子秤上，讀出電子秤的示數(shù)為400g；如圖乙所示，將一個用細線系著的石塊緩慢地放入杯中，讀出電子秤的示數(shù)為450g；如圖丙所示，將石塊緩慢提起使石塊仍沒在水中，電子秤的示數(shù)為420g。已知水的密度為l.0×103kg/m3，g=10N/kg。以下判斷中正確的是（）A．物塊的質(zhì)量是50gB．圖乙中石塊對杯底的壓力大小為0.5NC．圖乙中石塊受到的浮力大小為0.2ND．圖丙中細線對石塊的拉力大小為0.3N3．（2021·北京·一模）如圖甲所示，小明在洗水果時發(fā)現(xiàn)不同的水果在水中靜止時所處位置是不一樣的，梨子漂著，大約有體積露出水面；金桔也漂著，大約有體積露出水面，葡萄放入水中后慢慢下沉，最終靜止在容器底部，他認為這些現(xiàn)象和三種水果的質(zhì)量和密度緊密相關(guān)。于是他從種水果中各取一個，用電子秤測出其質(zhì)量得到的關(guān)系是m梨>m金>m葡。他將這三個水果抽象成三個密度均勻的小球，如圖乙所示。他根據(jù)水果在水中的浮沉狀態(tài)做出以下四個判斷，其中正確的有（）A．梨子所受浮力最大B．葡萄的密度比水的密度大C．金桔的密度比梨子的密度小D．這三種水果中，與水的密度最接近的是金桔4．（2020·北京延慶·一模）物體M懸浮在水中，其上表面與水面平行，如圖所示，水對物體M豎直向下的壓力為F1，豎直向上的壓力為F2.則下列選項正確的是（）A．F1與F2合力等于M受到的浮力B．F1與F2的合力大小等于零C．F1與F2的合力大小等于M受到的重力大小D．M受到水作用力的合力大小等于零二、單選題5．（2022·北京平谷·一模）水平桌面上放置有甲、乙兩個完全相同的圓柱形容器，容器內(nèi)分別盛有等體積的同種液體。如圖所示將物塊A放在甲容器的液體中，用一根不計質(zhì)量的細桿壓住物塊A，使其浸沒，且不與容器接觸；用一根不計質(zhì)量的細線將物塊B系好，使其浸沒在乙容器的液體中，且不與容器接觸。已知物塊A與B體積相同，細桿、細線與相應(yīng)物體間的作用力均不為零，忽略細桿、細線浸入液體中的體積，下列判斷正確的是（）A．物體A受到的浮力小于物體B受到的浮力B．甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力C．甲容器底部受到液體的壓強大于乙容器底部受到液體的壓強D．若剪斷細線，物塊B靜止時，乙容器中液體對容器底的壓力變大6．（2022·北京東城·一模）桌面上放置兩個圓柱形容器，裝有甲、乙兩種液體，密度分別為、，體積相等的實心球A、B，密度分別為、，如圖所示。將A球放入甲液體中，B球放入乙液體中，A球和B球靜止時所受浮力的大小分別為F1和F2.下列判斷中正確的是（）A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則7．（2022·北京門頭溝·一模）兩個質(zhì)量、底面積均相同，形狀不同的容器A、B，盛有不同的液體放置在水平桌面上，現(xiàn)將兩個相同的物塊甲、乙分別放入兩容器中，當兩物塊靜止時，兩容器中液面恰好相平，兩物塊所處的位置如圖所示，下列說法正確的是（）A．兩容器底部受到的液體壓強相等B．甲物塊受到的浮力小于乙物塊受到的浮力C．取出兩物塊后，B容器對桌面的壓強小于A容器對桌面的壓強D．取出兩物塊后，B容器底部受到液體的壓強大于A容器底部受到液體的壓強8．（2022·北京大興·一模）將體積相等的立方體物塊A和B分別放入兩只盛水的。完全相同的溢水杯中，溢水杯放置在水平桌面上，物塊靜止時水面跟溢水口相平，如圖甲和乙所示。下列判斷中正確的是（）A．A的密度比B的密度大B．A和B受到的浮力大小相等C．甲圖中水對杯底的壓力小于乙圖中水對杯底的壓力D．甲．乙兩圖中溢水杯對桌面的壓力大小相等9．（2021·北京·一模）將質(zhì)量相等的甲、乙兩個實心球放入水中，待兩球靜止時，甲、乙兩球所受浮力分別為F甲、F乙，已知：ρ甲>ρ水>ρ乙，則（）A．F甲=F乙 B．F甲<F乙 C．F甲>F乙 D．無法判斷三、計算題10．（2022·北京豐臺·一模）如圖所示，一個底面積為的薄壁柱形容器靜止放在水平桌面上，將一個重為8N，邊長為0.1m的實心正方體物塊A放在容器底部（物塊A與容器底部不密合），沿側(cè)壁向容器中緩慢注入0.3kg的水，且水始終未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。請你通過計算，判斷注水后物塊A能否在容器中處于漂浮狀態(tài)。請寫出計算、推理過程和結(jié)論。四、實驗題11．（2021·北京·一模）在學習浮力的知識時，小陽觀察生活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)∶浸沒在水中的木塊松手后會上浮，而浸沒在水中的石塊松手后會下沉；他由此猜想浸入液體中的物體所受浮力的大小跟物體的密度有關(guān)。請你利用彈簧測力計、燒杯、水和細線，并選用圖所示的物體，設(shè)計實驗驗證小陽的猜想。寫出實驗步驟并畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。（ρ銅=8.9×103kg/m3，ρ鐵=7.9×103kg/m3）五、綜合題12．（2020·北京通州·一模）請閱讀《“372”潛艇掉深，上演3分鐘生死時速》并回答題?！?72”潛艇掉深，上演3分鐘生死時速2014年12月，我海軍組織的一次實戰(zhàn)化戰(zhàn)備遠航訓練，南海艦隊“372”新型常規(guī)潛艇正悄無聲息地潛航。突然，潛艇深度計指針突然向下大幅跳動，艇體急速下沉！“不好，潛艇掉深了！”掉深的原因是因為某段特殊的海域，上層海水密度大、下層海水密度小，這樣的海域被稱為海中斷崖，潛艇在海水下航行時，如突遭海中斷崖，會立即減少浮力，難以控制的急劇掉向海底，造成失事。生死關(guān)頭，指揮員王紅理立即下達增速、補充均衡、吹除壓載水艙等一系列指令，全艇官兵舍生忘死奮力排險?！按蜷_應(yīng)急高壓氣閥門，向水柜供氣”。糟糕，“主機艙管路破損進水！”禍不單行！此時主機艙一根管道突然破裂，大量海水瞬間噴入艙室?！皳p管警報！”“向所有水柜供氣！”生死關(guān)頭，指揮員當機立斷，果斷下令。伴隨著刺耳的損管警報聲，全艇上下聞令而動，撲向各個控制閥門……不到10秒鐘，應(yīng)急供氣閥門全部打開，所有水柜開始供氣；一分鐘內(nèi)，上百個閥門關(guān)閉，數(shù)十種電氣設(shè)備關(guān)停；兩分鐘后，全艇各艙室封艙完畢！官兵們以令人難以置信的速度，與死神賽跑。該做的都已做完，而這時，掉深速度雖有減緩，但潛艇掉深沒有立即停止，還要繼續(xù)下降。大約3分鐘后，在“372”潛艇即將下沉到極限工作深度時，掉深終于停止。潛艇在懸停10余秒后，深度計指針緩慢回升，艇體終于開始上??！閱讀以上材料，并回答下列問題：(1)潛艇掉深時，潛艇上、下表面的壓力差會_______；（選填“變大”或“變小”）(2)“打開應(yīng)急高壓氣閥門，向水柜供氣！”目的是排出水柜中的水，使?jié)撍ё陨淼闹亓_______；（選填“增加”或“減少”）(3)向所有水柜供氣后，潛艇掉深有所減緩，但不會立即停止，這是因為潛艇具有________；(4)在忽略海水阻力的情況下，請畫出潛艇勻速上浮時的受力示意圖。()六、簡答題13．（2020·北京房山·一模）如圖所示，將一個小球浸沒在水中由靜止釋放，若小球會上浮，請推導小球的密度ρ球與水的密度ρ水之間應(yīng)滿足什么關(guān)系。

參考答案1．AC【詳解】AB．將同一支密度計分別放在兩種液體中，密度計漂浮，受到的浮力等于重力，故密度計在A、B兩種液體中受到的浮力相同；易知密度計A排開液體的體積大，根據(jù)阿基米德原理有故可知，液體A的密度小于液體B的密度，故A正確，B錯誤；C．兩容器中液體的深度相同，液體A的密度小于液體B的密度，根據(jù)，甲容器中液體對容器底的壓強小于乙容器中液體對容器底的壓強，故C正確；D．容器對桌面的壓力等于容器的重力、密度計的重力及容器中液體的重力和，易知乙容器中液體的體積大，液體A的密度小于液體B的密度，根據(jù)，乙容器中液體的質(zhì)量大，重力大，故甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力，故D錯誤。故選AC。2．ACD【詳解】A．盛有適量水的杯子放在電子秤上，讀出電子秤的示數(shù)為400g，將石塊緩慢地放入杯中，讀出電子秤的示數(shù)為450g，故石頭質(zhì)量故A正確；BC．將石塊緩慢提起使石塊仍沒在水中，電子秤的示數(shù)為420g，此時讀數(shù)為杯與水質(zhì)量和石頭排開水的質(zhì)量之和，故排開水重為即浮力石頭對底壓力故B錯誤，C正確；D．線的拉力故D正確。故選ACD。3．AB【詳解】A．由于梨和金桔是漂浮，則梨和金桔的浮力都等于重力，而m梨>m金，故梨子的浮力大于金桔浮力，而葡萄的質(zhì)量最小，但是葡萄沉底，說明葡萄的浮力小于葡萄的重力，而葡萄重力最小，故葡萄的浮力最小，故A正確；B．在同一種液體中，只有密度大于水的密度，才會下沉，故葡萄的密度比水的密度大，B正確；C．由于梨和金桔是漂浮，則梨和金桔的浮力都等于重力，則可以列等式經(jīng)整理可得同理可以整理出故金桔的密度大于梨子的密度，故C錯誤；D．無法判斷葡萄與水的接近程度，則無法判斷葡萄、金桔與水密度接近程度，故D錯誤。故選AB。4．AC【解析】對物體在豎直方向進行受力分析，受到了重力、上表面的壓力和下表面的壓力，即物體處于三力平衡狀態(tài)?！驹斀狻课矬wM處于靜止狀態(tài)，其豎直方向受到了重力、上表面的壓力和下表面的壓力，在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)1與F2的合力（即M受到的浮力）大小等于物體M受到的重力的大小。故選AC。5．B【詳解】A．物塊A與B體積相同，液體的密度相同，兩個物塊全部浸入液體中，排開液體的體積相同，根據(jù)阿基米德原理可知它們受到的浮力相同，故A錯誤；B．因為物塊A受到豎直向下重力和桿的壓力及豎直向上的浮力，所以F浮A=GA+F桿壓甲中以容器、液體和物塊A的整體為研究對象，整體受豎直向下的總重力、豎直向下的細桿壓力和豎直向上的支持力，則桌面受到壓力F甲=F甲支=G甲液+G容+GA+F桿壓=G甲液+G容+F浮A因為物塊B受到豎直向下重力、豎直向上的浮力和繩的拉力，所以F浮B=GB-F繩拉乙中以容器、液體和物塊B的整體為研究對象，整體受豎直向下的總重力、豎直向上的細線拉力和豎直向上的支持力，則桌面受到壓力F乙=F乙支=G乙液+G容+GB-F繩拉=G乙液+G容+F浮B已知甲容器中液體的密度等于乙容器中液體的密度，且液體體積相同，根據(jù)G=mg=ρgV可知甲中液體的重力等于乙中液體的重力，又因為容器完全相同，兩個物塊浮力相同，所以F甲=F乙即甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力，故B正確；C．液體的密度相同，液體深度相同，所以，根據(jù)p=ρ液gh可知，甲容器中液體對容器底的壓強等于乙容器中液體對容器底的壓強，故C錯誤；D．若剪斷細線，物塊B靜止時會沉底，V排不變，則乙容器中液面的深度不變，液體壓強不變，根據(jù)F=pS可知，液體對容器底的壓力不變，故D錯誤。故選B。6．D【詳解】AB．若，則A球在甲液體中漂浮，浮力等于重力，則有B球在乙液體中沉底，排開液體的體積等于物體體積，根據(jù)阿基米德原理，B球在乙液體中所受浮力為又因為，所以，故AB錯誤；CD．若，則A球在甲液體中沉底，排開液體的體積等于物體體積，根據(jù)阿基米德原理，A球在甲液體中所受浮力為B球在乙液體中沉底，排開液體的體積等于物體體積，根據(jù)阿基米德原理B球在乙液體中所受浮力為又因為，所以，故C錯誤，故D正確。故選D。7．D【詳解】A．由甲、乙是兩個相同的物塊可知，甲、乙兩個物塊的密度相同，由物體浮沉條件可知，甲在A中處于懸浮狀態(tài)，A中液體的密度等于甲的密度；乙在B中處于漂浮狀態(tài)，乙的密度小于B中液體的密度，所以A中液體的密度小于B中液體的密度；由可知，當液體高度相同，B容器底部受到的液體壓強大于A容器底部受到的液體壓強，故A錯誤；B．甲處于懸浮狀態(tài)，乙處于漂浮狀態(tài)，由物體的浮沉條件可知，甲受到的浮力等于甲的重力，乙受到的浮力等于乙的重力，甲乙是相同物體，重力相同，浮力也相等，故B錯誤；C．由題可知，兩容器底面積相等，B容器為柱形而A的橫截面積越往上越小，故A水面下部分的體積小于B水面下部分的體積，而甲浸沒于液體中乙漂浮于液面，則甲排開液體的體積大于乙排開液體的體積，所以A容器中液體的體積小于B容器中液體的體積；又因為A中液體的密度小于B中液體的密度，根據(jù)可知，A容器中液體的質(zhì)量小于B容器中液體的質(zhì)量；容器對桌面的壓力為所以，A容器對桌面的壓力小于B容器對桌面的壓力；而兩容器的底面積相等，根據(jù)可知，A容器對桌面的壓強小于B容器對桌面的壓強，故C錯誤；D．如圖，當兩物塊靜止時，兩容器中液面恰好相平，而甲排開液體的體積大于乙排開液體的體積，且A容器上部較窄，所以取出甲乙兩物體后，A容器中液面下降較多，所以A容器中液體的深度小于B容器中液體的深度；又因為A中液體的密度小于B中液體的密度，由可知，取出兩物塊后，B容器底部受到液體的壓強大于A容器底部受到液體的壓強，故D正確。故選D。8．D【詳解】AB．根據(jù)漂浮條件可知GA=FA浮，GB=FB浮A、B排開水的體積VA排<VB排根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得FA浮<FB浮所以，A、B的重力和質(zhì)量關(guān)系GA<GB，mA<mB由于立方體物塊A和B的體積相等，根據(jù)可知ρA<ρB即A的密度比B的密度小，故AB錯誤；C．由圖甲、乙知，兩只溢水杯中水的深度相同，由p=ρ液gh得，容器底部所受水的壓強p甲=p乙由于兩只溢水杯完全相同，則底面積相同，根據(jù)F=pS可知水對杯底的壓力相等，故C錯誤；D．由阿基米德原理可知，物體A、B所受的浮力分別等于物體A、B排開水的重力，因此物體A、B的重力與它們排開水的重力相等，因此甲溢水杯的總重力等于乙溢水杯的總重力，即兩溢水杯對桌面的壓力大小相等，故D正確。故選D。9．B【詳解】由題可知，ρ甲>ρ水>ρ乙，待兩球靜止時，甲球沉底，乙球漂浮，甲、乙兩個實心球質(zhì)量相等，由重力公式可知，甲、乙兩個實心球的重力相等。根據(jù)浮沉條件，甲球沉底，處于平衡狀態(tài)，受到浮力、重力、容器底對乙球的支持力，三個力平衡，即則甲球的浮力乙球漂浮處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，受到浮力、重力，則甲球的浮力則兩球受到浮力的關(guān)系故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。10．注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)【詳解】解：假設(shè)注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，則物塊A受到的浮力為F浮=G=8N物塊A排開水的體積為物塊A浸入水中的深度為要使注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，至少需要水的體積為V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3倒入水的體積為所以注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)。答：注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)。11．（1）設(shè)計實驗過程如下：①用彈簧測力計測出10cm3鐵塊重力G1，再將鐵塊用細線吊住，緩慢浸沒在裝適量水的燒杯中，讀出示數(shù)F1；②用彈簧測力計測出10cm3銅塊重力G2，再將銅塊用細線吊住，緩慢浸沒在裝適量水的燒杯中，讀出示數(shù)F2；③求出鐵塊所受浮力求出銅塊所受浮力④比較鐵塊浮力和銅塊浮力大小。（2）設(shè)計表格如下：物塊物重/N浸沒水中時彈簧測力計示數(shù)/N浮力/N10cm3鐵塊B0.7910cm3銅塊C0.89【詳解】小陽猜想浸入液體中的物體所受浮力的大小跟物體的密度有關(guān)，根據(jù)控制變量法，需要改變物體的密度，其他條件相同，如