专题02压强和浮力综合（原卷版）2

专题02压强和浮力综合【解题技巧】1、压强比大小问题：①固体压强应优先考虑公式F=F/S，比较F压力和S受力面积的关系，柱形固体也可使用P=ρgH来进行判断②液体内部压强与液体的密度和深度有关，与其它因素无关，而液体对容器底的压力与液体压强和底面积有关，与其它因素无关。所以无论是同种液体、不同种液体还是加入固体，属于哪一种情况，只要涉及到液体内部压强以及液体对容器底部的压强和压力时，应先根据公式P=ρ液gh比较P，再根据公式F=PS比较F。2、浮力比大小问题：①相同液体ρ液则比较V排大小②相同V排则比较ρ液③同一物体比状态（一般放在不同液体中）④不同物体比物重（一般放在相同液体中）3、压强和浮力的计算近年中考有关浮力难题多以阿基米德原理和运用物体的浮沉条件，通常会跟压力、压强、质量、密度、杠杆、滑轮等知识综合在一起考查，浮体综合题的解题思路和方法:

(1)先明确物体在液体中的状态：漂浮、悬浮等。

(2)分析物体的受力情况：只受到重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态（漂浮或悬浮）。

(3)列出二力平衡的方程:

F浮=

G物。

(4)展开求解：将求浮力的公式F浮=

ρ液gV排、重力公式G物=m物g

(或G物=ρ物V物g

)求未知量。(5)若受到重力G物和浮力F浮两个力外，还有绳子拉力、弹簧的弹力、接触面的支持力等作用，列出受力的等式，即向上的力=向下的力，再根据公式解题。(6)需要注意的是单位转换，不同状态下浮力不同，用不同的符号代替，如F浮与F浮’等。【例题精析】一．压力及重力与压力的区别1．如图，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，下列说法中正确的是（）A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前，两容器底部所受水的压力相等 C．放入木块后，由于A′容器中的水多于B′容器，所以A′容器底部受水的压力大于B′容器 D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力二．压强大小比较2．如图所示，质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体，且ρA＝2ρB．两容器的底面积分别为S甲和S乙，且S乙＝2S甲．现将两个相同的小球分别放入甲、乙两容器中（没有液体溢出），小球在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（）A．放入小球前，甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力 B．放入小球前，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力 C．放入小球后，甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强 D．放入小球后，甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强3．如图所示，将两块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（若杯中水均没有溢出）。静止时，甲杯中，球形橡皮泥沉底，水面上升高度为h1，放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为p1，球形橡皮泥受到水的浮力为F1，杯子对桌面的压力为F甲；乙杯中，碗形橡皮泥漂浮，水面上升高度为h2，放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为p2，碗状橡皮泥受到的浮力为F2，杯子对桌面的压力F乙．下列比较正确的是（）A．h1＜h2 B．p1＞p2 C．F1＜F2 D．F甲＝F乙三．压强的大小及其计算4．港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，总长约55公里。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，g＝10N/kg），求：（1）长方体A的重力是N；未露出水面时受到的浮力是N。（2）长方体A的密度是多少？在如图虚线框中的滑轮组通过动滑轮吊起物体，动滑轮上的绳子段数是多少？（3）把长方体A放在岸边的水平地面上，它对地面的压强是多少？（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程电动机对绳的拉力F的功率。四．液体的压强的计算5．某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为6V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M．返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中，电流表示数变化值为0.2A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同，g取10N/kg）。（1）水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为。（2）定值电阻R0的阻值是。（3）矿石M的质量为，当水深达到h2时受到的浮力为，矿石M的密度是多少kg/m3。（4）当水深分别为h1和h2时，R的功率的差值为W。五．液体压强计算公式的应用6．如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有深度不同的液体，已知距容器底部均为h的A、B两点的压强相等。现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中，均无液体溢出，此时A点的压强大于B点的压强，则一定成立的是（）A．甲球的质量小于乙球的质量 B．甲球的质量大于乙球的质量 C．甲球的体积小于乙球的体积 D．甲球的体积大于乙球的体积7．U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示。当阀门打开瞬间，细管中的液体会（）A．向左流动 B．向右流动 C．不动 D．水向右流动，煤油向左流动六．阿基米德原理的应用8．在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为100cm2，将一个重力为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面，底部连接有一个实心金属块B，B的密度为2×103kg/m3，细线未拉直，如图甲所示。然后向容器中注水，细线拉力随时间变化图象如图乙所示（容器无限高，g＝10N/kg），最后A、B两物体在水中处于静止状态（B未与底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计），则下列说法错误的是（）A．注水前，玻璃杯A所受浮力的大小2.5N B．注水前，水对玻璃杯A底部的压强大小625Pa C．向容器中注水时，t1时刻到t2时刻加水的体积为50cm3 D．B物体的重力为2N9．如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，将用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球（ρ铅＞ρ铝）全部没入水中，此时容器中水面高度相同。设绳子的拉力分别为T1和T2，磅秤的示数分别为F1和F2，则（）A．F1＝F2，T1＝T2 B．F1＞F2，T1＜T2 C．F1＝F2，T1＞T2 D．F1＜F2，T1＞T210．甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体，若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯，小球A浸没在液体中，从甲杯溢出16g液体。若将小球A轻放入乙溢水杯，小球A静止时有1/5的体积露出液面，从乙杯溢出20g液体。若用细线拉住小球A使其分别浸没在两杯液体中，如图所示，细线对小球A的拉力分别为T1、T2取。则下列判断正确的是（）A．T1＝0.4N B．T2＝0.1N C．ρ1：ρ2＝16：25 D．ρA：ρ1＝4：511．如图所示，圆筒内盛有水，水的上方被活塞A密封住一部分空气，一试管B开口朝下，竖直漂浮在水面上，管内封有一段长为L的空气柱（试管壁的体积不计），试管所受浮力为F，管内外水面高度差为h，现将活塞A向上稍拉一小段距离后，试管又重新平衡（试管内气体没有溢出）。那么下列叙述正确的是（）A．h，F，L均增大 B．h、F不变，L增大 C．h减小，F不变，L增大 D．h、F减小，L增大12．如图（1）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，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图象如图（2）所示。木块密度ρ＝0.5×103kg/m3，容器底部面积为200cm2，g＝10N/kg。下列说法中正确的是（）A．随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小 B．容器中的液体是酒精 C．抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D．第30s时，木块露出液面的高度是2cm13．在有摩擦的水平桌面上放一木块A，在木块的两侧用细线分别通过定滑轮挂2个重物B和C，B和C的质量分别为200g和300g，C是一个长为10cm的圆柱体，而且一部分浸在水槽的水中，整个装置如图所示，在图示状态下，木块A及物体B和C均静止，这时测得重物C的上表面到水面的距离为6cm，如果用滴管慢慢地向水槽中注水，当重物C上表面和水面相距3cm时，木块开始运动，再使状态复原，这时拔去水槽下面的栓塞，水慢慢流出，当重物C上表面与水面相距7cm时，木块又开始运动，若线和滑轮的摩擦不计，问：木块所受的最大静摩擦力为0.4N，重物C的密度为1.5×103kg/m3，在初始状态（重物C上表面距水面6cm）时，木块A所受桌面的摩擦力为0.2N。14．一根轻质小弹簧原长10厘米，两端分别连接在容器底部和物体A上，将水逐渐注入容器，当物体的一半浸入水中时，弹簧长12厘米，如图（a）所示。把水倒出，改用密度为0.8×103千克/米3的油注入容器，当物体A全部浸入油中时，弹簧长15厘米，如图（b）所示。前后两种情况下物体受到的浮力之比为；物体A的密度为千克/米3。七．浮力大小的计算15．某汽油储油罐的缺油提示器的工作原理如图所示：油罐中轻弹簧的上端固定在顶部，下端与一正方体浮块相连，浮块内有水平放置的磁铁。仅当浮块处于图中虚线位置时，固定在油罐侧壁处的开关S才能闭合，缺油指示灯L熄灭；当浮块低于虚线位置时，开关S断开，缺油指示灯L发光。（1）请用笔画线代替导线将指示灯L接入电路：（2）当储油罐内汽油量充足时，浮块应处于图中（选填“虚线位置”、“虚线位置上方”或“虚线位置下方”）；（3）当向油罐内缓慢加汽油使浮块上升至图中储油罐虚线位置时，弹簧长度h＝35cm；已知弹簧原长为30cm弹簧长度每增加1cm，弹力增加1N；浮块（含磁铁）的质量为1.2kg，g取10N/kg，ρ汽油＝0.7g/cm3。①求此时浮块受到的浮力；②求该浮块的体积；③缺油指示灯刚熄灭时，浮块下表面到罐内油面的距离为cm；（4）如果用该油罐储存比汽油密度更小的另一种油，则指示灯L的亮、灭情况为，请简述理由。16．如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为80cm2（盖片B质量、厚度不计），连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。（1）浮筒A浸没时受到的浮力有多大？（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？（3）浮筒A的质量是多少？八．物体的浮沉条件及其应用17．如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底，若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，以下判断正确的是（）A．若m1＞m2，则F1一定小于F2 B．若m1＝m2，则F1一定小于F2 C．若V1＝V2，则F1一定小于F2 D．若V1＞V2，则F1一定大于F218．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块露出液面部分的体积V甲、V乙和V丙相比较，正确的是（）A．V甲＞V乙＞V丙 B．V甲＜V乙＜V丙 C．V甲＝V乙＜V丙 D．V甲＝V乙＝V丙19．如图所示容器内放有一长方体木块，上面压有一铁块，木块浮出水面的高度为h1（图a）；用细绳将该铁块系在木块的下面，木块浮出水面的高度为h2（图b）；将细绳剪断后（图、c），木块浮出水面的高度为（）

A．h1+ρ铁(h2-h1)ρC．h1+ρ木(h2-h1)20．向甲、乙两个完全相同的柱形容器内分别倒入等质量的不同种液体；并将容器放在水平桌面上；把完全相同的物体A、B分别放入甲、乙容器中，当物体A、B静止时，它们所处的位置如图所示，则（）A．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度 B．物体A下表面所受液体压力等于物体B下表面所受液体压力 C．甲容器底部所受液体压强等于乙容器底部所受液体压强 D．甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力21．张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，如图是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注