初中物理专题《浮力压强的综合计算》原卷

专题16浮力压强的综合计算【考点预览】考点1压强浮力的定性分析考点2压强浮力变化量的计算考点3台秤模型考点4加水注水问题考点5弹簧模型考点1压强浮力的定性分析【经典真题】两个底面积不等的圆柱形容器（S甲S乙），分别盛有甲､乙两种不同的液体，将两个完全相同的小球分别放入这两种液体之中，两小球静止时的位置如图所示，此时两液面刚好齐平，若将这两个小球从液体中取出（小球上附着的液体不计），液体对容器底部压力和压强的变化量分别为ΔF甲､ΔF乙和Δp甲､Δp乙，下列关系式正确的是（）A．ΔF甲ΔF乙B．ΔF甲ΔF乙C．Δp甲Δp乙D．Δp甲Δp乙【常用结论】（1）液体对容器底部的压力：F压=（2）液体对容器底部的压力变化量：∆F压（3）液体对容器底部的压强变化量：∆P=【易错点】物体沉底时，容器底部受到的液体压力F压不等于【经典变式练】将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，如图所示，下列说法正确的是A．三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F乙＜F丙B．三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙C．三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲＞p乙＝p丙D．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p’甲＞p’乙＞p’丙如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中全部正确的有（）①F1=F2；②F1＜F2；③ρ1＜ρ2；④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；⑤甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力。A．①③ B．①④⑤ C．②④ D．②③如图所示A、B两只柱状容器（SA>SB），分别盛有密度为ρ甲和ρ乙的两种不同液体，现将两个相同的小球分别浸入两种液体中，小球在如图所示的位置处于静止，两液面恰好相平。若将小球从两液体中取出，则甲、乙液体的密度及对容器底部的压力变化量ΔF的大小关系是（）A．ρ甲>ρ乙，ΔF甲>ΔF乙 B．ρ甲>ρ乙，ΔF甲=ΔF乙C．ρ甲>ρ乙，ΔF甲<ΔF乙 D．ρ甲<ρ乙，ΔF甲=ΔF乙考点2压强浮力变化量的计算【经典真题】如图所示，装有水的直柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为100cm2，容器质量不可忽略，一长方体木块竖直漂浮在水面上，此时容器底受到水的压强为2×103Pa，若取走木块，容器底部受到水的压强为1.5×103Pa，下列说法中正确的是（）A．木块漂浮在水面上时，容器对桌面的压力为20NB．木块漂浮在水面上时，木块排开水的体积为50cm3，木块下表面受到水的压力为5NC．取走木块后，水对容器底的压力减小了50ND．取走木块后，容器对桌面的压力减小了5N【常用结论】（1）液体对容器底部的压强变化量：∆P=（2）液面变化量：∆h=∆V（3）浮力的变化量：∆【易错点】【经典变式练】（双选）如图所示，水平地面上的两个轻质圆柱形容器甲、乙，分别装有一定量的水，甲、乙两容器的底面积分别为2S、S。将A、B两个物体分别浸没在甲、乙两容器的水中（水未溢出），已知物体A的密度为2ρ、体积为2V；物体B的密度为ρ、体积为V。则甲、乙两容器中放入物体后，下列说法正确的是（）A．甲乙容器中水对底部的压强变化量相等B．若甲容器对桌面的压力较大，则原来甲容器中水的重力较大C．若甲、乙两容器对桌面的压强相等，则原来乙容器中水的深度较大D．若甲、乙两容器中水对容器底部的压强相等，则原来甲、乙两容器中水的质量相等水平桌面上有一质量为1kg、底面积为200cm2的圆柱形盛水容器，在容器底部用细绳将一质量是600g、体积为1000cm3的正方体木块固定在水中，木块有4/5的体积浸入水中，绳子处于绷紧状态，木块静止后水深30cm，如图甲所示；现向容器中加入适量水（水没有溢出）直至液面与物体的上表面相平，此时绳子刚好断裂，如图乙所示；绳子断裂后木块再次静止时，如图丙所示。下列说法中正确的是（）A．甲图中绳子的拉力为B．从甲图到乙图所加水的重力为C．丙图相对于乙图的水面下降了D．在丙图中，容器对桌面的压强是如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线拴一实心铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa。容器的底面积为100cm2，ρ铝=2.7g/cm3，g取10N/kg。下列判断正确的是（）①铝块浸没在液体中时所受浮力是1.6N②铝块的体积是100cm3③铝块沉底时对容器底部的压力小于4.6N④液体的密度是0.8g/cm3A．只有①③④正确 B．只有①②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确甲、乙两圆柱形容器放置在水平地面上，容器内分别盛有体积相同的不同液体。将一小球放入甲容器内，待其静止后如图所示，此时甲、乙两容器底部受到的液体压强大小相等。如果将小球从甲容器中取出并放入乙容器中，待小球静止后（无液体溢出），两容器底部受到液体压强的变化量分别为Δp甲和Δp乙。则关于Δp甲和Δp乙的大小关系，下列判断中正确的是（）A．Δp甲一定大于Δp乙 B．Δp甲可能小于Δp乙C．Δp甲一定小于Δp乙 D．Δp甲一定等于Δp乙如图所示，底面积相等、自身重力不计的薄壁容器甲乙放置在水平桌面上，容器中盛有质量相等、液面等高的不同液体A、B，现将相同的两物体轻轻地放入甲乙容器中，待物体静止后（没有液体溢出），甲容器中液体对容器底的压力增量为，容器对地面的压强增量为；乙容器中液体对容器底的压力增量为，容器对地面的压强增量为，则（）A．， B．，C．， D．，如图所示，甲、乙两轻质圆柱形容器放置在水平地面上，甲中盛有水，甲容器的底面积为1×10﹣2米2且比乙容器的底面积大，乙中盛某液体，且两液体的体积相等。将一体积为1.0×10﹣3米3小球放入甲容器内，待其静止后如图所示，此时甲、乙两容器底部受到的液体压强大小相等。求：(1)小球放入甲容器后，容器的底部受到水的压强增加量p水。(2)未放小球时，甲、乙两容器底部液体压强的大小之差。(3)如果将小球从甲容器中取出并放入乙容器液体中，待小球静止后（无液体溢出），试比较此过程中两容器底部受到液体压强的变化量p甲和p乙的大小。（要求写出分析过程）考点3台秤模型【经典真题】【常用结论】【易错点】关键考点在于做好受力分析，注重整体和隔离的应用【经典变式练】如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800g，杯的底面积为100cm2。现将一个质量为600g，体积为400cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计，水未溢出，g取10N/kg)．则下列说法错误的是（）A．物体A未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为800PaB．物体A一半浸入水中后，物体A所受到的浮力2NC．物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压力为14ND．物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强1000Pa示，圆柱形容器装有适量的液体，将密度为2.5g/cm3，体积为40cm3物体B放入液体中时，通过磅秤测得其总质量为150g．用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时，磅砰示数为66g，如图乙所示．（g取10N/kg）．下列判断正确的是（）A．两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化B．图乙中物体B下表面受到的液体压力为0.2NC．图甲中物体B对容器底部的压力为0.68ND．物体B受到细绳的拉力为0.8N如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总重为2N，将一个重力为1.6N、体积为2×10-4m3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中，则细线对物体A的拉力为___________N。当把细线剪断后，物体A静止时受到的浮力为___________N，此时台秤的示数为___________。（g=10N/kg）如图所示，某圆柱形容器装有适量的水，底面积为20cm2，将用细线悬挂的物体A的一半浸入水中且保持静止不动时（如图甲所示），磅秤示数为100g；将细线剪断后物体A沉入水中且最后静止在水底（如图乙所示），此时磅秤示数为180g，且测得此时容器内液面比甲图中液面上升了2cm．则图乙中物体A对容器底的压力为_________N．（g取10N/kg）考点4加水放水问题【经典真题】【常用结论】【易错点】关键找到或者算出容器和物体的底面积，利用图像拐点，进行计算【经典变式练】不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动。如图所示。现缓慢向容器内注入适量的水，水对容器的压强p与注水体积V的变化关系如图乙所示。当p=600Pa时，容器中水的深度为________cm；若0.5g/cm3，当注水体积V=820cm3时，杆对A的作用力大小为________N。有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体B、A的顶部系有一根轻质细线，已知A的质量为1.32kg，密度为1.1×103kg/m3，高为12cm，B的底面积为60cm2，（g取10N/kg）(1)求A的重力；(2)将B竖直放在水平桌面上，再将A竖直放在B的正上方，求A对B的压强；(3)将A竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直至加满，液体体积与深度的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升2cm时，细线的拉力为3.6N，求液体的密度。（圆柱体A始终处于竖直状态）如图所示，正方体木块漂浮在氯化钠溶液里，有总体积的露出液面，不可伸长的悬绳处于松弛状态．已知绳子能承受的最大拉力为5N，木块边长为0.1m，容器底面积为0.02m2，容器底有一阀门K．（g取10N/kg，溶液的密度为1.2×103kg/m3）求：（1）木块的密度是多少？（2）打开阀门使液体缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块受到的浮力为多少？（3）在细绳断后，木块再次漂浮时，与断绳前的瞬间相比，容器底受到液体的压强改变了多少？如图甲所示，静止在水平地面的容器装有适量水，底面积为100cm2，上端开口面积为60cm2。用细线吊着底面积为50cm2的长方体，使其缓慢浸没于水中，直至物体静止在容器底部。松开细线，物体上表面距水面4cm，容器对地面的压强相比未放入物体时增大了4000Pa（容器外壁不会附着水）。图乙是水对容器底部的压强p与物体下表面浸入水中深度H的图像。(1)求未放入物体时，容器中水的深度；(2)求长方体的高度；(3)求物体的密度。如图甲，高度足够高的圆柱形容器，高处有一个注水口，以10cm3/s均匀向内注水，容器正上方天花板上，有轻质细杆（体积忽略不计）粘合着由两个横截面积不同的实心圆柱体组成的组合，此组合的A、B部分都是密度为0.8g/cm3的不吸水复合材料构成，图乙中坐标记录了从注水开始到注水结束的1min内，水面高度h的变化情况，根据相关信息，求：（1）圆柱形容器的横截面积S：（2）组合体B的质量mB；（3）分别在t1＝18s和t2＝43s时，杆对圆柱体组合作用力的大小之比F1：F2；（4）在注水过程中，选取两个长为连续的26s的时段（两时段可部分重叠）计算在这两个时段内液体对容器底压强增加量比值的最大值。考点5弹簧模型【经典真题】如图所示，底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的木块A，当容器中水深为20cm时，木块A有2/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变，则木块的密度是_________千克/米3．向容器内缓慢加水，当弹簧伸长了lcm时停止加水，此时弹簧对木块拉力为1N。加水前后容器底部受到水的压强变化了_________Pa.〔不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg〕【常用结论】弹簧的伸长与拉力成正比；浮力的变化量与V排的变化量成正比【易错点】当弹簧长度变化时，通常也会有液面高度的变化【经典变式练】如图所示，弹簧测力计下端挂有高为12.5cm、横截面积为100cm2的柱形物块，将物块放入底面积为500cm2，质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块浸入水中深度为2cm，弹簧测力计的示数为8N，水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为5N时停止加水，已知弹簧的伸长与所受拉力成正比，当拉力为1N时弹簧伸长1cm。则下列说法中正确的是（）A．柱形物块所受重力大小为8NB．停止加水时水的深度为15cmC．在此过程中向容器中加入水的质量为2.7kgD．加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体物体A上。已知容器的底面积为250cm2、高为22cm、重为8N，弹簧的原长为10cm，在弹性限度内，弹簧每受1N的力，其长度变化量ΔL（