内容正文:
1
第一部分 考点过关
模块四 力学
2
专题2 密度、压强、浮力的综合分析题
四
质量与密度 压强与浮力
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刷难关
类型1 应用类
1.[2023陕西渭南一模,中] 港珠澳大桥是由桥梁和海底隧道组成,隧道由空心沉管
连接而成。建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然
后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入
海底。设一节密封长方体沉管的体积为 ,总质量为 (海水
密度取 , 取 ),下列说法中正确的是( )
D
A.密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力为
B.密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小
C.密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压力不变
D.向沉管内灌 水后,密封沉管将悬浮在海水中
四
质量与密度 压强与浮力
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【解析】 沉管灌水前漂浮在海面上,
,故A错误;密封沉管灌水下沉
过程中上表面所处的深度增加,根据 知其上表面受到海水的压强将变大,
由 知上表面受到海水的压力变大,故B、C错误;沉管悬浮在水中时,受到的
浮力 ,悬
浮时浮力等于总重力,即 ,灌入水的重力
,由 知灌入水的质
量 ,故D正确。
四
质量与密度 压强与浮力
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类型2 模型类——漂浮、悬浮模型
2.[2023江苏苏州一模,中] 如图,放置于水平面上的圆柱形
容器装有某种液体,内部悬停有一硬质小球,其下端连接着
一根细金属链条,链条的一部分堆积于容器底部,当液体随
D
A.小球会上升一段距离 B.小球受到的浮力大小不变
C.容器对支持面的压强将变大 D.液体对容器底部的压强将变小
温度发生热胀冷缩现象时(本题中只有此液体热胀冷缩现象明显),小球的悬停位
置也会发生变化。则当温度升高时,有( )
四
质量与密度 压强与浮力
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【解析】 液体温度升高,液体体积增大,密度减小,物体受到的浮力减小,小球会下沉,故A、B错误;容器底面积不变,所有物体的总质量不变,因此总压力不变,对支持面的压强不变,故C错误;容器底部受到的压力等于液体的重力和小球及铁链对液体的压力,小球及铁链对液体的压力等于液体对它们的浮力,温度升高后,小球及铁链受到的浮力减小,因此容器底部受到的总压力变小,底面积不变,所以液体对容器底部的压强将变小,故D正确。故选D。
四
质量与密度 压强与浮力
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3.[2023湖南郴州中考,偏难] 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积
相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体 、 分别放入甲、乙两容器中,静
止时两容器中的液面保持相平,则( )
A
A.物体 受到的浮力大于物体 受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
四
质量与密度 压强与浮力
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【解析】 甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体 、 分别
放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与 排开液体的体积之和等于乙液体与
排开液体的体积之和,由图可知, 漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,
悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以 的体积大于 的体积,实心物体
、 由同种材料制作,则密度相等,根据公式 可知, 的质量大于 的质
量,根据 可知, 的重力大于 的重力,根据物体的浮沉条件知,物体
受到的浮力大于物体 受到的浮力,故A符合题意; 漂浮,根据物体的浮沉条件
知, 的密度小于甲液体的密度, 悬浮, 的密度等于乙液体的密度,实心物体
、 由同种材料制作,则密度相等,所以,甲容器中液体的密度大于乙容器中液
体的密度,静止时液面等高,根据公式 可知,甲容器底部所受液体压强大
于乙容器底部所受液体压强,两容器相同,故甲容器和液体和 的总重大于乙容器
和液体和 的总重,则甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故B、C、D不
符合题意。故选A。
四
质量与密度 压强与浮力
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甲
4.[2023河北模拟,中] 一个边长为 ,重力为 的正方体木块轻放
入水中,处于漂浮状态时有 露出水面(如图甲),已知
。
(1)求木块所受的浮力;
【答案】
【解析】 重力为 的正方体木块轻放入水中,处于漂浮状态,重力和浮力是一对
平衡力,则木块所受的浮力 。
(2)求木块底部受到的液体压强;
【答案】
【解析】 木块底部受到的液体压力 。木块底部
受到的液体压强 。
四
质量与密度 压强与浮力
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乙
(3)若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙),则砝码的重力为多少?
【答案】
【解析】 当木块全部浸没时,木块的浮力