2024年中考物理真题分类汇编专项二 压强、浮力综合（第01期）（解析版）

专项二压强、浮力综合1．（2024·江西）下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（）A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大【答案】A【解析】在万米深海处继续下潜的过程中，根据和可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。故选A。2．（2024·四川达州）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【答案】D【解析】A．放入小球后，液体深度，液体对容器底部压强相等，根据可知，液体密度，故A错误；B．由图可知，A球在甲液体中沉底，B球漂浮在乙液体上，故，且液体密度，根据可知，两小球受到的浮力，故B错误；C．甲中杯底受到的压力有液体甲对杯底的压力和A球对杯底的压力，可表示为乙中杯底受到的压力只有液体乙对杯底的压力，可表示为由于液体对容器底部压强相等，故，则左容器中内液体和A球的总重力大于乙容器内液体和B球的总重力，容器的重力相等，则，根据可知，，故左电子秤的示数更大，故C错误；D．A球在甲液体中沉底，则，B球漂浮在乙液体上，则，由A分析可知，液体密度，故，根据可知，A、B两个小球体积的，则，故将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，故D正确。故选D。3．（2024·江苏苏州）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】AB．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AB错误；C．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；D．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加不明显，故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大，故D正确。故选D。4．（2024·山东临沂）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。A．将两个相同的物块分别放在两烧杯中，两物块受到的浮力相等，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；B．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；B．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；D．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。故选B。5．（2024·云南）（多选）一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁（厚度不计）柱形容器内，容器底面积为300cm2，如图所示。打开阀门K，放出3kg的水后关闭阀门（=1.0×103kg/m3）。下列说法正确的是（）A．圆柱体的密度为0.75×103kg/m3B．放水前水面距容器底部的高度为l4cmC．放水后水对容器底部的压力为21ND．放水后水对容器底部的压强为600Pa【答案】AD【解析】A．圆柱体的密度故A正确；B．放水前水的体积圆柱体漂浮时受到的浮力根据得圆柱体排开水的体积圆柱体浸没水中的体积和水的总体积放水前水面距容器底部的高度为故B错误；D．圆柱浸没水中的高度放水后水的质量m后=4.2kg-3kg=1.2kg放水后水的体积假设圆柱体已经沉底，则放水后水的高度为所以放出3kg的水后圆柱体已经沉底，放水后水对容器底部的压强故D正确；C．放水后水对容器底部的压力故C错误。故选AD。6．（2024·福建）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【答案】C【解析】A．甲图中，水的重力为由于杯子不是柱体，所以水对杯底的压力小于水的重力，即故A错误；B．乙图中，草莓漂浮，受到的浮力等于草莓的重力，即，根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力等于排开水的重力，即所以草莓的质量为故B错误；C．根据阿基米德原理可知，草莓受到的浮力草莓浸没时排开水的体积故C正确；D．丙图中，草莓受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的细针的压力，根据力的平衡条件可知，细针对草莓的压力故D错误。故选C。7．（2024·四川泸州）（多选）如图所示，甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上，在两个烧杯中加入适量的清水，乙烧杯水面上漂浮有冰块，两杯水面恰好一样高，下列判断正确的是（）A．甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力B．甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强C．乙烧杯中冰块熔化后，水对烧杯底的压力增大D．乙烧杯中冰块熔化后，水对烧杯底的压强不变【答案】AD【解析】A．两杯水面一样高，则由液体压强公式可知两杯水对容器底部压强都相等，则由压力公式可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力和容器的重力之和，因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的，故A正确；B．由于两容器对桌面的压力相等，烧杯的底面积也相同，由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强，故B错误；CD．乙烧杯中冰块处于漂浮状态，冰块所受的浮力等于自身受到的重力，也等于冰块排开液体所受的重力，因此当冰块熔化成水后，恰好将冰块排开液体的体积填充，即水的液面高度不变，由此可知水对烧杯底部的压强不变，水对烧杯底部的压力也不变，故C错误，D正确。故选AD。8．（2024·山东烟台）（多选）质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上，甲容器的底面积大于乙容器的底面积，容器中分别装有质量相等的液体A和液体B，且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底，如图所示，此时甲容器对桌面的压强和压力分别为和，乙容器对桌面的压强和压力分别为和。若液体A、B的密度分别为和，物块M、N的密度分别为和，则下列关系式一定正确的是（）A． B． C． D．【答案】AC【解析】AB．由于容器质量、液体质量、物体质量都相等，由可知，甲乙总重力都相等，而在水平桌面上，压力等于重力，所以F1=F2，因为甲容器的底面积大于乙容器的底面积，由可知，p1p2，故A正确，B错误；CD．由于甲容器的底面积大于乙容器的底面积，而且液面相平，所以A液体体积大于B液体体积，液体A和液体B质量相等，由可知，；根据物体浮沉条件可知，由图可知，M物体沉底，则M物体的密度大于液体A的密度，即；N物体沉底，N物体的密度大于液体B的密度，即；所以，无法判断M的密度与液体B的密度关系，故C正确，D错误。故选AC。9．（2024·四川眉山）物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计，分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止时液面相平如图所示，密度计在液体中受到浮力，液体对杯底的压强（选填“<”“=”或“>”）【答案】【解析】[1]由图可知，简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，此时浮力等于重力，因同一支密度计的重力不变，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等，即[2]由图知，密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积，密度计在两种液体中所受的浮力相等，根据可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，乙容器内液面高度较高，根据可知，甲烧杯底部受到的液体压强较小，即10．（2024·四川达州）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】201000【解析】[1]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[2]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11．（2024·江苏连云港）质量为2kg的物体放置在水平桌面上，底面积为，体积为。求：（1）该物体对桌面的压力。（2）该物体对桌面的压强。（3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力。【答案】（1）20N；（2）；（3）20N【解析】解：（1）该物体对桌面的压力（2）该物体对桌面的压强（3）当物体浸没在水中时

物体静止时处于漂浮状态答：（1）该物体对桌面的压力为20N；（2）该物体对桌面的压强为1×103Pa；（3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力为20N。12．（2024·江西）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为。g取10N/kg，求：（1）木块的密度；（2）木块受到的重力；（3）木块受到的浮力；（4）此时容器对水平桌面的压强。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】解：（1）根据题意可知，木块的密度为（2）根据题意可知，木块受到的重力为（3）根据题意可知，实心木块漂浮在水面上，则木块受到的浮力等于木块的重力，即浮力为（4）根据可知，此时容器对水平桌面的压强为答：（1）木块的密度为；（2）木块受到的重力为；（3）木块受到的浮力为；（4）容器对水平桌面的压强为。13．（2024·河北）A为质量分布均匀的长方体物块，质量为300g，边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器，底面积为300cm2，高为15cm，如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求A的密度；（2）图甲中A对地面的压强为p1，将A放入B后，B对地面的压强为p2，且p1:p2=5:2，求B的质量；（3）将A放入B后，向B中缓慢加水，在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中，分析并计算水对容器底部的最小压力。【答案】（1）；（2）0.6kg；（3）【解析】解：（1）A的密度为（2）A的重力为图甲中A对地面的压强为将A放入B后，B对地面的压强为p2，且p1:p2=5:2，即解得，则B对地面的压力为则A和B的总质量为则B的质量为（3）将A放入B后，向B中缓慢加水，因A的密度小于水的密度，当A刚好漂浮，即时，A对B底部的压力恰好为0；当长方体底面积最大时，水的深度最小，此时水对容器底部的压力最小；由图可知，最大底面积为根据阿基米德原理可知，A浸入水中的深度为则水对容器的压强为则水对容器底部的最小压力为答：（1）A的密度为；（2）B的质量为0.6kg；（3）水对容器底部的最小压力为。14．（2024·上海）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。【答案】（1）1×104Pa；（2）1.5×10-3m3；（3）800kg/m3【解析】解：（1）容器的质量和厚度都忽略不计，则甲容器中液体的重力甲容器对地面的压力甲容器对地面的压强（2）乙中水的体积（3）以容器整体为受力分析对象，因为容器的质量和厚度都忽略不计，故G乙=G水，乙容器在甲中漂浮，故G乙=F浮=G排即即答：（1）若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10-3m2，甲容器对地面的压强为1×104Pa；（2）若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积为1.5×10-3m3；（3）此时甲容器中液体的密度为800kg/m3。15．（2024·安徽）某兴趣小组要测量一金属块的密度，设计了如下方案：将装有适量细沙的薄壁圆筒，缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中，待圆筒静止后，在圆筒上对应水面的位置标记一点A，并在长方体容器上标出此时的水位线MN（如图甲所示）；然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方，缓慢竖直放入水中，圆筒静止后（金属块不接触容器底部），在长方体容器上标出此时的水位线PQ（如图乙所示）；再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上（如图丙所示）。测出PQ与此时水面的距离为，与MN的距离为。若圆筒的底面积为S，长方体容器的底面积为4S，A点到圆筒底部的竖直距离为h，不计细线的质量和体积，已知和g。（1）求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小（用题中给定的物理量符号表示）；（2）求金属块的体积V（用题中给定的物理量符号表示）：（3）若求金属块的密度。【答案】（1）ρ水gSh；（2）3Sh2-Sh1；（3）6×103kg/m3【解析】解：（1）图甲中，圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh（2）图乙和图丙相比，浮力相等，V排相等，A点在水面下的深度相等，所以乙图中，A点到水面PQ的距离应该等于（h1+h2），A点到MN的距离应该等于h1，图乙和图甲相比ΔV排=ΔV桶浸+V金属金属块的体积V金属=ΔV排-V桶浸=4Sh2-S（h1+h2）=3Sh2-Sh1（3）由图甲图乙可知，金属块的重力G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2金属块的质量金属块的密度答：（1）图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为ρ水gSh；（2）金属块的体积V为3Sh2-Sh1；（3）金属块的密度6×103kg/m3。16．（2024·山东滨州）“水能载舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告诉我们人民才是社会的主人！习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说：“老百姓是天，老百姓是地。忘记了人民，脱离了人民，我们就会成为无源之水、无本之木，就会一事无成。”从物理学角度来说，浸在水中的物体，当排开水的体积不同时，浮力和压强会发生怎样的变化呢？为了探究这个问题，某小组设计如下实验进行探究。如图甲所示，质地均匀的长方体物体，质量为1kg，底面积为1×10-2m2，竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器（筒壁厚度不计）内（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）物体对容器底部的压强。（2）向容器内注入2cm深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示，求水对容器底部的压强。（3）现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如图丙所示，求物体的密度。（4）在容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示，将露出水面的部分切去，待剩余部分再次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。【答案】（1）1000Pa；（2）200Pa；（3）0.5×103kg/m3；（4）Δp水=Δp桌【解析】解：（1）无水时，物体对容器底的压力等于其重力，即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N压强（2）水深度为2cm即0.02m，根据p=ρgh得水对容器底部的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa（3）当水深为物体高度一半时，压力为0，则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理，所受浮力为而物体重力为G物=m物g=ρ物V物g根据二力平衡，浮力等于重力，得到故（4）将物体露出水面部分切去，切去其中一半，即切去质量为m=0.5kg。假设容器底面积为S，则容器对桌面压强的变化量当物体切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排开液体质量与剩余物体质量相等，均为0.5kg，即排开液体质量也为m=0.5kg；排开液体变化量Δm=0.5kg；则有水面高度变化量则水对容器底部压强的变化量因此Δp水=Δp桌。答：（1）物体对容器底部的压强为1000Pa；（2）水对容器底部的压强为200Pa；（3）物体的密度为0.5×103kg/m3；（4）水对容器底部压强的变化量Δp水等于容器对桌面压强的变化量Δp桌。17．（2024·四川成都）科创社的同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型，为了对轮船进行测试，准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面，其底面积为1800cm2，装有深度为9cm的水，如图甲所示。轮船的质量为2.2kg，底面积为800cm2，总高度为16cm，如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱（以便轮船漏水时，相互隔离，确保行船安全），每个隔舱的内部底面积均为100cm2，高度为10cm；轮船的上部可放置货物，并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求容器中水的质量。（2）设计组的同学从安全角度设想：在轮船满载（最大载重）时，假如有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为14cm，求满载时货物的质量。（3）测试组的同学对轮船进行漏水实验：将载货5kg的轮船置于容器中，通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水，然后堵住小孔并保持轮船不倾斜，求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克（0<mx≤4000）之间的关系式。【答案】（1）16.2kg；（2）7000g；（3）当0<mx≤3200时，；当3200<mx≤4000时，【解析】（1）已知容器底面积为1800cm2，装有深度为9cm的水，即容器底面积为0.18m2，装有深度为0.09m的水，所以容器中水的质量为（2）将整个轮船（包括漏入隔舱内的水）看成整体，轮船底面积为800cm2，即0.08m2，总高度为16cm，即0.16m，此时浮力为每个隔舱的内部底面积均为100cm2，即0.01m2，高度为10cm，即0.1m，漏入隔舱内的水的重力为货物质量（满载）为（3）假设轮船可以触底，当轮船刚好触底时，轮船、货物及漏入隔舱内水的总重力等于轮船所受浮力，可得下列关系式解得4个隔舱漏满水的质量假设成立，此时轮船浸入水中的深度所以轮船上端不会进水。①当0<mx≤3200时，漏入隔舱中水的质量轮船漂浮，轮船、货物及漏入水的总重力等于轮船所受浮力，轮船底部所受液体压强为②当3200<mx≤4000时，漏入隔舱中水的质量轮船触底，轮船底部所受液体压强为综上，当0<mx≤3200时当3200<mx≤4000时答：（1）容器中水的质量为16.2kg。（2）在轮船满载（最大载重）时，假如有2个隔舱漏满水，稳定后轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为14cm，满载时货物的质量为7000g。（3）将载货5kg的轮船置于容器中，通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水，然后堵住小孔并保持轮船不倾斜，此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克（0<mx≤4000）之间的关系式为：当0<mx≤3200时，；当3200<mx≤4000时，。18．（2024·湖南）小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B，它们的底面积分别为SA、SB，且SA︰SB=1︰2。如图甲所示，装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后，测出H1和h1；再将摆件从空盒中拿出，轻轻放入水中沉底静止后，空盒水平稳定漂浮，如图乙所示，测出H2和h2。整个过程中，不考虑摆件和空盒吸水，且水槽里的水质量不变，数据记录如下。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）水槽水位H1（m）空盒浸入水中深度h1（m）水槽水位