2020-2022年北京市初三一模物理试题汇编：物体的浮沉条件

第1页/共1页2020-2022北京初三一模物理汇编物体的浮沉条件一、多选题1．（2022·北京石景山·一模）甲乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，分别装有A、B两种不同液体。将同一支密度计分别放在两种液体中，静止时密度计在两种液体中的情况如图所示，此时两容器中液面相平．下列说法正确的是（）A．液体A的密度小于液体B的密度B．密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力C．甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强D．甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力2．（2021·北京大兴·一模）小明将一个电子秤放在水平桌面上，将电子秤调零后进行了如下操作：如图甲所示，先将一个盛有适量水的杯子放在电子秤上，读出电子秤的示数为400g；如图乙所示，将一个用细线系着的石块缓慢地放入杯中，读出电子秤的示数为450g；如图丙所示，将石块缓慢提起使石块仍没在水中，电子秤的示数为420g。已知水的密度为l.0×103kg/m3，g=10N/kg。以下判断中正确的是（）A．物块的质量是50gB．图乙中石块对杯底的压力大小为0.5NC．图乙中石块受到的浮力大小为0.2ND．图丙中细线对石块的拉力大小为0.3N3．（2021·北京·一模）如图甲所示，小明在洗水果时发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的，梨子漂着，大约有体积露出水面；金桔也漂着，大约有体积露出水面，葡萄放入水中后慢慢下沉，最终静止在容器底部，他认为这些现象和三种水果的质量和密度紧密相关。于是他从种水果中各取一个，用电子秤测出其质量得到的关系是m梨>m金>m葡。他将这三个水果抽象成三个密度均匀的小球，如图乙所示。他根据水果在水中的浮沉状态做出以下四个判断，其中正确的有（）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．这三种水果中，与水的密度最接近的是金桔4．（2020·北京延庆·一模）物体M悬浮在水中，其上表面与水面平行，如图所示，水对物体M竖直向下的压力为F1，竖直向上的压力为F2.则下列选项正确的是（）A．F1与F2合力等于M受到的浮力B．F1与F2的合力大小等于零C．F1与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、单选题5．（2022·北京平谷·一模）水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器，容器内分别盛有等体积的同种液体。如图所示将物块A放在甲容器的液体中，用一根不计质量的细杆压住物块A，使其浸没，且不与容器接触；用一根不计质量的细线将物块B系好，使其浸没在乙容器的液体中，且不与容器接触。已知物块A与B体积相同，细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零，忽略细杆、细线浸入液体中的体积，下列判断正确的是（）A．物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力B．甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力C．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D．若剪断细线，物块B静止时，乙容器中液体对容器底的压力变大6．（2022·北京东城·一模）桌面上放置两个圆柱形容器，装有甲、乙两种液体，密度分别为、，体积相等的实心球A、B，密度分别为、，如图所示。将A球放入甲液体中，B球放入乙液体中，A球和B球静止时所受浮力的大小分别为F1和F2.下列判断中正确的是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则7．（2022·北京门头沟·一模）两个质量、底面积均相同，形状不同的容器A、B，盛有不同的液体放置在水平桌面上，现将两个相同的物块甲、乙分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，下列说法正确的是（）A．两容器底部受到的液体压强相等B．甲物块受到的浮力小于乙物块受到的浮力C．取出两物块后，B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强D．取出两物块后，B容器底部受到液体的压强大于A容器底部受到液体的压强8．（2022·北京大兴·一模）将体积相等的立方体物块A和B分别放入两只盛水的。完全相同的溢水杯中，溢水杯放置在水平桌面上，物块静止时水面跟溢水口相平，如图甲和乙所示。下列判断中正确的是（）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．甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力D．甲．乙两图中溢水杯对桌面的压力大小相等9．（2021·北京·一模）将质量相等的甲、乙两个实心球放入水中，待两球静止时，甲、乙两球所受浮力分别为F甲、F乙，已知：ρ甲>ρ水>ρ乙，则（）A．F甲=F乙 B．F甲<F乙 C．F甲>F乙 D．无法判断三、计算题10．（2022·北京丰台·一模）如图所示，一个底面积为的薄壁柱形容器静止放在水平桌面上，将一个重为8N，边长为0.1m的实心正方体物块A放在容器底部（物块A与容器底部不密合），沿侧壁向容器中缓慢注入0.3kg的水，且水始终未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。请你通过计算，判断注水后物块A能否在容器中处于漂浮状态。请写出计算、推理过程和结论。四、实验题11．（2021·北京·一模）在学习浮力的知识时，小阳观察生活现象发现∶浸没在水中的木块松手后会上浮，而浸没在水中的石块松手后会下沉；他由此猜想浸入液体中的物体所受浮力的大小跟物体的密度有关。请你利用弹簧测力计、烧杯、水和细线，并选用图所示的物体，设计实验验证小阳的猜想。写出实验步骤并画出实验数据记录表格。（ρ铜=8.9×103kg/m3，ρ铁=7.9×103kg/m3）五、综合题12．（2020·北京通州·一模）请阅读《“372”潜艇掉深，上演3分钟生死时速》并回答题。“372”潜艇掉深，上演3分钟生死时速2014年12月，我海军组织的一次实战化战备远航训练，南海舰队“372”新型常规潜艇正悄无声息地潜航。突然，潜艇深度计指针突然向下大幅跳动，艇体急速下沉！“不好，潜艇掉深了！”掉深的原因是因为某段特殊的海域，上层海水密度大、下层海水密度小，这样的海域被称为海中断崖，潜艇在海水下航行时，如突遭海中断崖，会立即减少浮力，难以控制的急剧掉向海底，造成失事。生死关头，指挥员王红理立即下达增速、补充均衡、吹除压载水舱等一系列指令，全艇官兵舍生忘死奋力排险。“打开应急高压气阀门，向水柜供气”。糟糕，“主机舱管路破损进水！”祸不单行！此时主机舱一根管道突然破裂，大量海水瞬间喷入舱室。“损管警报！”“向所有水柜供气！”生死关头，指挥员当机立断，果断下令。伴随着刺耳的损管警报声，全艇上下闻令而动，扑向各个控制阀门……不到10秒钟，应急供气阀门全部打开，所有水柜开始供气；一分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关停；两分钟后，全艇各舱室封舱完毕！官兵们以令人难以置信的速度，与死神赛跑。该做的都已做完，而这时，掉深速度虽有减缓，但潜艇掉深没有立即停止，还要继续下降。大约3分钟后，在“372”潜艇即将下沉到极限工作深度时，掉深终于停止。潜艇在悬停10余秒后，深度计指针缓慢回升，艇体终于开始上浮！阅读以上材料，并回答下列问题：(1)潜艇掉深时，潜艇上、下表面的压力差会_______；（选填“变大”或“变小”）(2)“打开应急高压气阀门，向水柜供气！”目的是排出水柜中的水，使潜水艇自身的重力________；（选填“增加”或“减少”）(3)向所有水柜供气后，潜艇掉深有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有________；(4)在忽略海水阻力的情况下，请画出潜艇匀速上浮时的受力示意图。()六、简答题13．（2020·北京房山·一模）如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，若小球会上浮，请推导小球的密度ρ球与水的密度ρ水之间应满足什么关系。

参考答案1．AC【详解】AB．将同一支密度计分别放在两种液体中，密度计漂浮，受到的浮力等于重力，故密度计在A、B两种液体中受到的浮力相同；易知密度计A排开液体的体积大，根据阿基米德原理有故可知，液体A的密度小于液体B的密度，故A正确，B错误；C．两容器中液体的深度相同，液体A的密度小于液体B的密度，根据，甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强，故C正确；D．容器对桌面的压力等于容器的重力、密度计的重力及容器中液体的重力和，易知乙容器中液体的体积大，液体A的密度小于液体B的密度，根据，乙容器中液体的质量大，重力大，故甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，故D错误。故选AC。2．ACD【详解】A．盛有适量水的杯子放在电子秤上，读出电子秤的示数为400g，将石块缓慢地放入杯中，读出电子秤的示数为450g，故石头质量故A正确；BC．将石块缓慢提起使石块仍没在水中，电子秤的示数为420g，此时读数为杯与水质量和石头排开水的质量之和，故排开水重为即浮力石头对底压力故B错误，C正确；D．线的拉力故D正确。故选ACD。3．AB【详解】A．由于梨和金桔是漂浮，则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，而葡萄的质量最小，但是葡萄沉底，说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正确；B．在同一种液体中，只有密度大于水的密度，才会下沉，故葡萄的密度比水的密度大，B正确；C．由于梨和金桔是漂浮，则梨和金桔的浮力都等于重力，则可以列等式经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错误；D．无法判断葡萄与水的接近程度，则无法判断葡萄、金桔与水密度接近程度，故D错误。故选AB。4．AC【解析】对物体在竖直方向进行受力分析，受到了重力、上表面的压力和下表面的压力，即物体处于三力平衡状态。【详解】物体M处于静止状态，其竖直方向受到了重力、上表面的压力和下表面的压力，在这三个力的作用下处于平衡状态，F1与F2的合力（即M受到的浮力）大小等于物体M受到的重力的大小。故选AC。5．B【详解】A．物块A与B体积相同，液体的密度相同，两个物块全部浸入液体中，排开液体的体积相同，根据阿基米德原理可知它们受到的浮力相同，故A错误；B．因为物块A受到竖直向下重力和杆的压力及竖直向上的浮力，所以F浮A=GA+F杆压甲中以容器、液体和物块A的整体为研究对象，整体受竖直向下的总重力、竖直向下的细杆压力和竖直向上的支持力，则桌面受到压力F甲=F甲支=G甲液+G容+GA+F杆压=G甲液+G容+F浮A因为物块B受到竖直向下重力、竖直向上的浮力和绳的拉力，所以F浮B=GB-F绳拉乙中以容器、液体和物块B的整体为研究对象，整体受竖直向下的总重力、竖直向上的细线拉力和竖直向上的支持力，则桌面受到压力F乙=F乙支=G乙液+G容+GB-F绳拉=G乙液+G容+F浮B已知甲容器中液体的密度等于乙容器中液体的密度，且液体体积相同，根据G=mg=ρgV可知甲中液体的重力等于乙中液体的重力，又因为容器完全相同，两个物块浮力相同，所以F甲=F乙即甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，故B正确；C．液体的密度相同，液体深度相同，所以，根据p=ρ液gh可知，甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强，故C错误；D．若剪断细线，物块B静止时会沉底，V排不变，则乙容器中液面的深度不变，液体压强不变，根据F=pS可知，液体对容器底的压力不变，故D错误。故选B。6．D【详解】AB．若，则A球在甲液体中漂浮，浮力等于重力，则有B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，B球在乙液体中所受浮力为又因为，所以，故AB错误；CD．若，则A球在甲液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理，A球在甲液体中所受浮力为B球在乙液体中沉底，排开液体的体积等于物体体积，根据阿基米德原理B球在乙液体中所受浮力为又因为，所以，故C错误，故D正确。故选D。7．D【详解】A．由甲、乙是两个相同的物块可知，甲、乙两个物块的密度相同，由物体浮沉条件可知，甲在A中处于悬浮状态，A中液体的密度等于甲的密度；乙在B中处于漂浮状态，乙的密度小于B中液体的密度，所以A中液体的密度小于B中液体的密度；由可知，当液体高度相同，B容器底部受到的液体压强大于A容器底部受到的液体压强，故A错误；B．甲处于悬浮状态，乙处于漂浮状态，由物体的浮沉条件可知，甲受到的浮力等于甲的重力，乙受到的浮力等于乙的重力，甲乙是相同物体，重力相同，浮力也相等，故B错误；C．由题可知，两容器底面积相等，B容器为柱形而A的横截面积越往上越小，故A水面下部分的体积小于B水面下部分的体积，而甲浸没于液体中乙漂浮于液面，则甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积，所以A容器中液体的体积小于B容器中液体的体积；又因为A中液体的密度小于B中液体的密度，根据可知，A容器中液体的质量小于B容器中液体的质量；容器对桌面的压力为所以，A容器对桌面的压力小于B容器对桌面的压力；而两容器的底面积相等，根据可知，A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强，故C错误；D．如图，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，而甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积，且A容器上部较窄，所以取出甲乙两物体后，A容器中液面下降较多，所以A容器中液体的深度小于B容器中液体的深度；又因为A中液体的密度小于B中液体的密度，由可知，取出两物块后，B容器底部受到液体的压强大于A容器底部受到液体的压强，故D正确。故选D。8．D【详解】AB．根据漂浮条件可知GA=FA浮，GB=FB浮A、B排开水的体积VA排<VB排根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得FA浮<FB浮所以，A、B的重力和质量关系GA<GB，mA<mB由于立方体物块A和B的体积相等，根据可知ρA<ρB即A的密度比B的密度小，故AB错误；C．由图甲、乙知，两只溢水杯中水的深度相同，由p=ρ液gh得，容器底部所受水的压强p甲=p乙由于两只溢水杯完全相同，则底面积相同，根据F=pS可知水对杯底的压力相等，故C错误；D．由阿基米德原理可知，物体A、B所受的浮力分别等于物体A、B排开水的重力，因此物体A、B的重力与它们排开水的重力相等，因此甲溢水杯的总重力等于乙溢水杯的总重力，即两溢水杯对桌面的压力大小相等，故D正确。故选D。9．B【详解】由题可知，ρ甲>ρ水>ρ乙，待两球静止时，甲球沉底，乙球漂浮，甲、乙两个实心球质量相等，由重力公式可知，甲、乙两个实心球的重力相等。根据浮沉条件，甲球沉底，处于平衡状态，受到浮力、重力、容器底对乙球的支持力，三个力平衡，即则甲球的浮力乙球漂浮处于平衡状态，受到平衡力作用，受到浮力、重力，则甲球的浮力则两球受到浮力的关系故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10．注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态【详解】解：假设注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，则物块A受到的浮力为F浮=G=8N物块A排开水的体积为物块A浸入水中的深度为要使注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，至少需要水的体积为V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3倒入水的体积为所以注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。答：注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。11．（1）设计实验过程如下：①用弹簧测力计测出10cm3铁块重力G1，再将铁块用细线吊住，缓慢浸没在装适量水的烧杯中，读出示数F1；②用弹簧测力计测出10cm3铜块重力G2，再将铜块用细线吊住，缓慢浸没在装适量水的烧杯中，读出示数F2；③求出铁块所受浮力求出铜块所受浮力④比较铁块浮力和铜块浮力大小。（2）设计表格如下：物块物重/N浸没水中时弹簧测力计示数/N浮力/N10cm3铁块B0.7910cm3铜块C0.89【详解】小阳猜想浸入液体中的物体所受浮力的大小跟物体的密度有关，根据控制变量法，需要改变物体的密度，其他条件相同，如