2024解析：第十章 浮力综合应用-基础练（解析版）

一、单选题1.如图所示，将两个完全相同的木块分别放入甲、乙两个盛有液体的容器中。木块静止时，两容器中液面相平。下列说法正确的是（）A.甲容器中液体的密度较小B.乙容器中木块受到的浮力较大C.甲容器中木块下表面受到的压力较小D.乙容器中液体对容器底部的压强较大【答案】C【解析】【详解】A．由图知木块在甲容器中漂浮，木块的密度小于甲容器中液体的密度；木块在乙容器中悬浮，木块的密度等于乙容器中液体的密度，所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度，故A错误；B．由图知木块在甲容器中漂浮，木块受到浮力等于其重力，木块在乙容器中悬浮，木块受到的浮力也等于其重力，所以甲、乙容器中木块受到的浮力相等，故B错误；C．木块在甲中漂浮，上表面所受液体的压力为零，由F浮=F下-F上可知，木块下表面受到的压力等于浮力；木块在乙中悬浮，上、下表面均受液体的压力作用，则木块下表面受到的压力大于浮力，又因为木块在两种液体中所受浮力相等，所以甲容器中木块下表面受到的压力较小，故C正确；D．甲液体密度大于乙液体，两容器中液面高度相同，根据p=ρgh可知，甲容器底部受到的液体压强较大，故D错误。故选C。2.如图，将装有适量水的小玻璃瓶的瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过用力捏大塑料瓶，以下说法正确的是（）A.小瓶不能实现悬浮 B.小瓶能实现悬浮C.小瓶内的气体密度变小 D.小瓶内的气体密度不变【答案】B【解析】【详解】挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，瓶内气体压强增大，瓶内部分水被压入小瓶中，使小瓶中的空气体积减小，则小瓶内的气体密度变大；因小瓶里进入一些水，则它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；浸没时，若浮力等于小瓶的重力，则小瓶就处于悬浮状态，故B正确，ACD错误。故选B。3.甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯放置水平桌面上，内装入适量的密度不同但质量相等的盐水，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙烧杯中，鸡蛋在两烧杯中静止时所处的状态如图所示。下列判断正确的是（）A.甲杯中盐水密度为ρ甲，乙杯中盐水密度为ρ乙，则ρ甲>ρ乙B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F'浮，则F浮>F'浮C.放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙，则F甲=F乙D.放入鸡蛋后，甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙，则p甲>p乙【答案】C【解析】【详解】AB．因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮，所以浮力都等于自身的重力，即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，在浮力相同时，甲杯中的V排大，所以ρ液小，即ρ甲<ρ乙故AB错误；C．因甲、乙两个烧杯完全相同，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，根据G=mg可知盐水、烧杯和鸡蛋的总重力相等，水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等，即F甲=F乙故C正确；D．烧杯粗细均匀，装入密度不同但质量相等的盐水，且鸡蛋一样，所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等，因两烧杯底面积S相同，根据可知，两只杯子底部受到液体的压强相同，故D错误。故选C。4.如图所示，底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为22N，上表面受到的压力为10N；剪断细线物体静止后，液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa、g取10N/kg，下列判断正确的是（）A.剪断细线后，容器对水平桌面的压强变小B.该物体的密度为0.75×103kg/m3C.剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为3ND.物体的质量为1.2kg【答案】B【解析】【详解】A．容器对水平桌面的压力F=G容器+G物+G水剪断细线后，G容器、G物、G水均不变，容器的底面积也不变，根据知，容器对水平桌面的压强不变，故A错误；BCD．由题意知，物体浸没在水中时，受到的浮力F浮=F下-F上=22N-10N=12N此时排开水的体积等于物体的体积，据阿基米德原理得剪断细线后，水对容器底部压强变小，说明水的深度变小，排开水的体积变小，所以物体静止时漂浮在水面。那么水对圆柱形容器底的压力减少量等于物体浮力的减少量，即∆F浮=∆F=pS=300Pa×100×10-4m2=3N漂浮时，物体受到的浮力F浮1=F浮-∆F浮=12N-3N=9N漂浮时，物体所受的重力等于浮力，为9N，所以物体的质量物体的密度故B正确，CD错误。故选B。5.在弹簧测力计下挂一长方体物块，将物块从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中（如图甲），图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，水的密度为，g取，忽略液面的变化，则下列说法中正确的是（）A.物体受到的最大浮力是B.物体刚浸没时下表面受到水的压力是C.物体的体积是D.物体刚浸没时下表面受到水的压强是【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，当时，弹簧测力计示数为不变，此时物体在空气中，由二力平衡条件可知，物体重力为当时，弹簧测力计示数为不变，此时物体浸没在水中受到的浮力最大，则物体受到的最大浮力故A错误；B．物体刚浸没时上表面受到水的压力为零，由浮力产生的原因是可得，下表面受到水的压力为故B错误；C．因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以由可得，物体的体积为故C正确；D．由图乙可知，物体从时下表面与水面接触，到时刚好浸没，忽略水面的变化，则物体的高度为物体刚浸没时下表面受到水的压强故D错误。故选C。二、多选题6.三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，以下判断正确的是（）A.液体的密度关系是ρ甲＜ρ丙＜ρ乙B.液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲C.容器对桌面的压强关系是p乙'＞p丙'＞p甲'D.小球受到的浮力大小关系是F乙＞F丙＞F甲【答案】ABC【解析】【详解】A．三个完全相同的小球，其质量、体积和密度都相同。小球在甲中下沉，故ρ球＞ρ甲，在乙容器中漂浮，故ρ球＜ρ乙，在丙中悬浮，故ρ球＝ρ丙；所以三种液体的密度关系为ρ甲＜ρ丙＜ρ乙故A正确；B．静止时三个容器的液面恰好相平，即深度h相等，由于乙液体的密度最大，根据p＝ρgh可知，乙容器底受到的液体压强最大，甲容器底受到的液体压强最小，即p乙＞p丙＞p甲故B正确；C．开始时，液体的体积V甲＝V乙＝V丙，放入小球后，甲、丙溢出相同体积的液体，则剩余液体体积V甲′＝V丙′；由于ρ甲＜ρ丙，故m甲＜m丙，重力G甲＜G丙，乙液体溢出的最少，故剩余液体体积V乙′最大；又因为ρ乙最大，所以乙的质量最大、重力最大，故G甲＜G丙＜G乙容器相同，则容器重力相等，三个完全相同的小球，则小球的重力相等，容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和，即F甲＜F丙＜F乙由于受力面积相同，由可得p乙'＞p丙'＞p甲'故C正确；D．由图知，小球在丙容器中悬浮，在乙容器中漂浮，所以小球所受的浮力与自身的重力相等；在甲容器中下沉，浮力小于其重力，所以小球受到的浮力大小关系是F乙＝F丙＞F甲故D错误。故选ABC。7.一弹簧测力计下挂一底面积为200cm2的圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中。如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图，已知水的密度为1×103kg/m3，则下列说法中正确的是（）A.圆柱体在刚浸没时，下表面受到液体压强为700PaB.圆柱体的重力为12NC.圆柱体所受的最大浮力为8ND.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3【答案】BCD【解析】【详解】A．由图像可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为因此受到的液体压强为故A错误；B．由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，则圆柱体的重力为故B正确；C．物体完全浸没后，排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力是最大，则为故C正确；D．当圆柱体完全浸入水中时，圆柱体受到的浮力为则圆柱体的体积为圆柱体的密度为故D正确。故选BCD。三、填空题8.如图所示，体积为200cm3的木块在绳子拉力F=1.2N的作用下完全浸没在水中，处于静止状态（ρ=1.0×103kg/m3，绳子重力不计），此时木块受到浮力大小为______N，木块受到的重力为______N；若剪断绳子，木块静止时排开水的体积为______cm3。【答案】①.2②.0.8③.80【解析】【详解】[1]木块体积为200cm3，所以木块完全浸没在水中，排开水的体积为200cm3，则木块受到的浮力[2]木块在绳子拉力的作用下静止在水中，受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用所以则[3]剪断绳子，木块上浮，静止时会漂浮在水面上，漂浮时，浮力等于重力即所以排开水的体积四、计算题9.一边长为10cm的正方体木块A和合金柱B。南南利用A和B做了如下实验：将木块A放入水中，有的体积没入水中，此时水深19cm，重为10N的薄壁容器底面积为200cm2且足够高，如图甲所示；将柱体B放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1为1cm，如图乙所示；再用轻质细线将金属块捆绑在木块中央，放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2为2cm，如图丙所示。求：（1）木块A的重力；（2）合金柱B的密度；（3）图丙中，容器对桌面的压强。【答案】（1）6N；（2）；（3）【解析】【详解】解：（1）立方体木块A的木块A的体积则甲图中木块受到的浮力由于漂浮在液体中的物体受到的浮力等于物体的重力，因此木块A的重力为6N。（2）图乙中木块浸入水中的体积图丙中木块浸入水中的体积乙、丙两图中，A和B的整体都处于漂浮状态，总浮力等于总重力，总重力不变，所以两物体所受的总浮力相同，排开水的总体积相等，则金属块B的体积乙图中正方体木块A和金属块B受到的总浮力由于A和B的整体处于漂浮状态，所以则金属块B的重力:所以金属块B的密度（3）根据阿基米德原理可知，甲容器中水和木块总重力等于深度为19cm水的重力图丙中，容器对桌面的压强答：（1）木块在图甲中受到的浮力为6N；（2）金属块的密度为；（3）图丙中，容器对桌面的压强为。一、单选题（2022·浙江湖州·中考真题）10.两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙，用质量不计的细线连接，轻轻放入某液体中，静止后悬浮，细线处于绷紧状态，如图所示。则（）A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大B.甲的密度与液体的密度相等C.如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到的压力大小不变D.如果将细线剪断，甲、乙再次静止后，容器底部受到液体的压强不变【答案】C【解析】【详解】A．由于甲乙体积相同且浸没，根据知，甲受到浮力等于乙受到的浮力。故A不符合题意；B．由于甲在绳子拉力的作用下浸没与液体中，根据物体浮沉条件知，其密度应小于液体。故B不符合题意；C．柱形容器中，容器底部受到的压力大小等于液体与物体的总重力，细线剪断后，液体与物体的总重力不变，则容器底部受到的压力大小不变，故C符合题意；D．将细线剪断后，甲、乙再次静止后，根据以上分析可知整体所受浮力变小，液体密度一定，物体排开液体体积减小，液面下降，容器底部受到液体的压强变小。故D不符合题意。故选C。（2022·广西·中考真题）11.在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（）A.图甲中，乒乓球的质量为零B.图甲中，水所受的重力几乎为零，因此“浮力消失”C.图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力D.图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大【答案】B【解析】【详解】A．质量是物体所含物质的多少，跟物体所处的位置无关，所以乒乓球在太空时的质量不变，故A错误；B．在微重力的环境下，水受到的重力几乎为零，由于此时乒乓球静止不动，即处于平衡状态，所以此时乒乓球所受浮力等于重力，也几乎为零，即浮力消失，故B正确；C．由题意可知，乒乓球迅速上浮，说明乒乓球所受的合外力不为零，且方向向上，即此时乒乓球所受浮力大于其所受重力，故C错误；D．乒乓球在上浮过程中，还没露出水面前，V排不变，即此时容器内液面的高度不变，根据液压公式可知，此时水对容器底部的压强不变；当乒乓球逐渐露出水面后，V排变小，即此时容器内液面的高度下降，根据液压公式可知，此时水对容器底部的压强变小，故D错误。故选B。二、多选题（2022·辽宁锦州·中考真题）12.在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示，将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中（VA<VB），静止时两烧杯内液面相平。下列说法正确的是（）A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度B.物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强【答案】BD【解析】【详解】A．A、B两个物体的质量相等，且VA<VB，由可知；由甲图可知A漂浮，根据物体浮沉条件可知；由图乙可知B悬浮，根据物体浮沉条件可知；则它们密度的大小关系为故A错误；B．由甲乙两图可知，A漂浮，B悬浮；根据物体浮沉条件可知，它们受到的浮力均等于其重力A、B两物体的质量相等，则它们受到的浮力相等，故B正确；C．液体对杯底的压力为两烧杯内液面相平，即液体的深度相同，又，可得甲液体对杯底的压力大于乙，故C错误；D．水平桌面受到的压强为由上面已经得出，甲液体对杯底的压力大于乙液体对杯底的压力，则甲桌面受到的压强大于乙桌面受到的压强；故D正确。故选BD。（2022·辽宁本溪·中考真题）13.水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中、前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是（）A.橘子在水和盐水中所受浮力相等 B.两容器对水平桌面的压强p甲>p乙C.液体对两容器底的压力F水<F盐水 D.向乙容器中加水，香蕉所受浮力不变【答案】AC【解析】【详解】A．橘子在水和盐水中都处于漂浮状态，浮力都等于橘子的重力，则橘子在水和盐水中所受浮力相等，故A正确；B．甲容器对水平桌面的压强乙容器对水平桌面的压强因为盐水和水的体积相同，而盐水密度大于水，根据可知水的重力小于盐水的重力，则两容器对水平桌面的压强p甲<p乙，故B错误；C．液体对两容器底的压力等于液体重力加物体受到的浮力，香蕉浸没在两容器中，排开液体体积相同，根据，香蕉在盐水中受到的浮力较大，橘子在水和盐水中所受浮力相等，水的重力小于盐水的重力，则液体对两容器底的压力F水<F盐水，故C正确；D．香蕉在水中处于沉底状态，向乙容器中加水，液体密度变小，香蕉排开液体的体积不变，根据，香蕉受到的浮力变小，故D错误。故选AC。三、计算题（2022·四川巴中·中考真题）14.小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。【答案】（1）100Pa；（2）1N；（3）9.75N；（4）上升，3.75cm【解析】【详解】解：（1）由题意可知，A盒盒底所处的深度为1cm，即0.01m，由可知，盒底部受到水的压强（2）由题意可知，空盒A底面积为100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排开水的体积由可知，空盒A漂浮在水面上时所受浮力（3）由题意可知，金属块B的重力小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，盒A受到的浮力的大小与盒A和金属块B的重力大小之和相等，即（4）金属块B在水中时受到的浮力把金属块B从水中捞起后放进盒A中时，将A、B视为一个整体，此时该整体所受的浮力变化量该整体排开水的体积的变化量故水槽里水位变化的高度水槽里的水位与之前相比会上升。答：（1）空盒A漂浮在水面上时，盒底部受到水的压强为100Pa；（2）空盒A漂浮在水面上时所受浮力为1N；（3）水槽里的水位与之前相比会上升，水槽里水位变化的高度为3.75cm。（2022·福建·中考真题）15.如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：（1）潜水器漂浮时受到的浮力；（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。【答案】（1）5N；（2）1J；（3）2700Pa【解析】【详解】解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力（2）潜水器的底面积由能够得出，漂浮时浸入水中的深度潜水器下降的距离潜水器的重力所做的功（3）潜水器匀速下沉时，随的变化关系式为解得依题意，潜水器浸没后加速下沉，随的变化关系不变即潜水器沉底静止时，，受到的吸力，潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重等于容器中只装25cm深的水重，容器的底面积潜水器和水的总重潜水器沉底静止时，容器对铁板的压力由得，容器对铁板的压强答：（1）潜水器漂浮时受到的浮力为5N；（2）下沉全过程潜水器重力所做的功1J；（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强为2700Pa。（2022·湖南长沙·中考真题）16.一个不吸收液体的圆柱体重5N，底面积。如图所示，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，已知，取g=10N/kg。（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力；（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p；（3）一个足够高的柱形容器放在水平桌面上，装入某种液体后，液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中，圆柱体始终保持竖直，松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，液体对容器底部的压强为。已知，容器底面积。求容器中液体的质量。【答案】（1）2N；（2）2000Pa；（3）0.54kg或0.72kg【解析】【详解】解：（1）圆柱体重5N，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，在水中时受到的浮力为（2）圆柱体重5N，底面积，竖直放在水平桌面上，对底部的压力大小等于重力大小，则圆柱体对水平桌面的压强为（3）将圆柱体浸没在水中，受到的浮力为2N，则圆柱体体积为圆柱体密度为圆柱体高度为①若圆柱体漂浮在液面上时，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为已知，则根据可知，液体密度为液体密度小于物体密度，故圆柱体不可能漂浮，只能沉底。②若圆柱体沉底，但只有部分浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为已知，则根据可知，液体密度为与题意相符，且此时装有液体的体积为则容器中液体的质量为③若圆柱体沉底，且全部浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为已知，则根据可知，液体压强为与题意相符，且此时装有液体的体积为则容器中液体的质量为答：（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N；（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa；（3）容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。（2022·重庆·中考真题）17.为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始