内容正文:
专题15 浮力综合问题
本专题涉及考点
1.浮力与压强综合
在液体中加入物块后,使液体液面发生变化,从而使液体内部或容器对水平台面的压强发生变化,这类问题又称“液面升降类问题”,其解法如下:
(1)浮体组合类型
要看液面上升还是下降,关键是比较前后两次物体排开液体体积的变化,设物体原来排开液体的体积为V排,后来排开液体的体积为V排',若V排'>V排,则液面上升;V排'<V排,则液面下降;若V排'=V排,则液面不变。又根据阿基米德原理知,物体在液体中所受的浮力F浮=ρ液gV排,,因液体的密度ρ液不变,故物体排开液体的体积可利用物体所受的浮力来计算,所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况,即可判断液面的升降情况。
(2)浮冰熔化类型:
要判断液面的升降,必须比较排开液体的体积与冰熔化成成水的体积之间的关系。冰未熔化时,若它漂浮在液面上,则它所受的浮力与重力相等,即F浮=G冰,冰块所受的浮力F浮=ρ液gV排,冰块的重力G冰=m冰g,由此可得,冰熔化后,化成水的体积。所以当液体是水时,V化=V排,液面不变;当ρ液>ρ水时,V化>V排,液面上升;当ρ液<ρ水时,V化<V排,液面下降。
2.浮力与一些简单机械(杠杆、滑轮)组合
当解决浮力与杠杆、滑轮组合形成的综合题型时,需要应用杠杆的平衡F1L1=F2L2和滑轮组的相关知识,结合阿基米德原理分析求解。
一、单选题
1.(2022·广西·统考中考真题)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
2.(2022·四川广元·统考中考真题)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
3.(2022·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙 B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2﹣F1 D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
4.(2022·山东东营·统考中考真题)两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A,B分别放入容器中静止,A球沉底,B球漂浮,如图所示,,且两种液体对容器底的压强相等,则( )
A.两个小球的重力: B.两个小球的浮力:
C.两种液体的密度: D.两个容器对桌面的压强:
5.(2022·山东临沂·统考中考真题)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则( )
A.甲杯中溢出水的体积小 B.乙杯中小球所受浮力大
C.甲杯底部受到水的压强小 D.两杯对桌面的压强一样大
6.(2022·湖南常德·中考真题)两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图,则( )
A.A的重力小于B的重力
B.A受的浮力大于B受到的浮力
C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
7.(2022·广西贵港·统考中考真题)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B.水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C.如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D.如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
8.(2022·四川广安·统考中考真题)水平桌面上有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,将两个体积相同、