第10讲 浮力中的连接体问题（强化训练）--备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练（全国通用）

备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练（全国通用） 第10讲 浮力中的连接体问题 一．选择题（共3小题） 1．底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上，现将体积为500cm3、重为3N的木块A轻放入容器内的水中，静止时如图甲所示。若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方，使A恰好浸没在水中（水未溢出），如图乙所示，不计绳的重力及其体积。则（　　） A．物体B的密度为1.5×103kg/m3 B．物体B的体积为150cm3 C．容器对桌面的压强增加800Pa D．绳子受到的拉力为4N 【解答】解： AB、因为A漂浮在水中，所以F浮＝GA＝3N， 根据F浮＝ρ水gV排得 V排＝＝＝3×10﹣4m3 图A、B共同悬浮：F浮A+F浮B＝GA+GB 公式展开：ρ水g（VA+VB）＝GA+GB VA+VB＝＝＝9×10﹣4m3 其中VA＝500cm3＝5×10﹣4m3， 故VB＝4×10﹣4m3 B的质量为：mB＝＝＝0.6kg； B的密度为：ρB＝＝＝1.5×103kg/m3；故A正确，B错误； C、容器对桌面的压力增加量△F＝GB＝6N， 容器对桌面增加的压强△p＝＝＝600Pa；故C错误； D、A受到的浮力F浮A＝ρ水gVA排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N， 对A进行受力分析，A在向上的浮力、向下的重力和向下的拉力下保持静止， 故绳子受到的拉力F＝F浮A﹣GA＝5N﹣3N＝2N，故D错误。 故选：A。 2．将实心的合金球和木球用细绳相连放入水中时，木球露出水面的体积为它自身体积的，如图所示，当把细绳剪断后，合金球沉底，木球露出水面的体积是它自身体积的，这时合金球受到池底对它的支持力为2N，若已知合金球和木球体积之比为1：8，则（　　） A．合金球的重力为 3N B．合金球所受浮力为 2N C．合金球的密度为 3×103kg/m3 D．绳子剪断前后，两物体所受总浮力相差 4N 【解答】解：由题知，V合金：V木＝1：8，则V木＝8V合金； 把细线剪断前，木球和合金球漂浮，总浮力等于总重力，此时木球露出水面的体积为它自身体积的； 则G木+G合金＝F合金浮+F木浮， 结合阿基米德原理可得：G木+G合金＝ρ水g×[（1﹣）V木+V合金]， 即：G木+G合金＝ρ水g×（×8V合金+V合金）＝6ρ水gV合金﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 细线剪断后，木球漂浮，浮力等于重力，木球露出水面的体积为自身体积的， 则G木＝ρ水g×V木＝ρ水g××8V合金＝4ρ水gV合金﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 合金球沉入容器底，受向下的重力、向上的支持力和浮力， 由力的平衡条件可得：G合金＝F支+F合金浮＝2N+ρ水gV合金﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ ②式+③式可得：G木+G合金＝2N+ρ水gV合金﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 联立①④可得：V合金＝2×10﹣4m3， 将V合金＝2×10﹣4m3代入②式可得G木＝8N， 将V合金＝2×10﹣4m3代入③式可得G合金＝4N，故A错误； 合金球所受浮力：F合金浮＝ρ水gV合金＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N，故B正确； 合金球的密度：ρ合金＝＝＝＝2×103kg/m3，故C错误； 由①可知，细线剪断前受到的总浮力： F浮总＝6ρ水gV合金＝6×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝12N； 由②③可得，细线剪断后受到的总浮力： F浮总′＝4ρ水gV合金+（G合金﹣F）＝4×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3+（4N﹣2N）＝10N； 故绳子剪断前后，两物体所受总浮力相差12N﹣10N＝2N，故D错误。 故选：B。 3．如图所示，在盛有水底面积为S1的圆柱形容器内放有一木块A，A的底面积为S2，在木块A 的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在水内，而木块A刚好浸没在水中，水面正好与容器口相齐，某瞬间细线突然断开，待稳定后水面下降了h1；然后取出金属块B，水面又下降了h2；最后取出木块A，水面又下降了h3；以下判断错误的是（　　） A．A物体的体积为（h1+h3）S1 B．A与B的密度比h3：（h1+h2） C．A与B的总质量为ρ水S1（h1+h2+h3） D．要把漂浮的A物体再次压没在水中，其上所放铁块的质量最小为ρ水（S2﹣S1）h1 【解答】解：A、根据AB都取出后，水面共下降h1+h2+h3，则AB物体的总体积为VAB＝S1（h1+h2+h3），根据取出金属块B，液面下降了h2可知：VB＝Sh2，则VA＝VAB﹣VB＝S1（h1+h2+h3）﹣Sh2＝（h1+h3）S1，故A正确； B、当木块漂浮在水面上时，受到的浮力等于自身的重力， F浮2＝GA，则ρ水gS1h