内容正文:
专项素养综合全练(八)
压强、浮力综合练习
初中物理
1.(2023山东淄博中考)将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上
浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。
则乒乓球 ( )
A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
D
初中物理
解析 乒乓球在1、2位置时排开的水的体积相同,所受的浮
力相同,因为乒乓球最终漂浮,所以浸没在水中时,所受的浮
力大于重力,乒乓球在3位置时漂浮,排开水的体积比在1、2
位置时小,所受的浮力小于在1、2位置所受的浮力,故A、B
不符合题意,D符合题意;从1位置至2位置,水的深度变浅,据
p=ρgh,乒乓球受到水的压强变小,故C不符合题意。故选D。
初中物理
2.(新课标·科学推理)(2023北京西城期末)用甲、乙两个完全
相同的烧杯分别盛有体积相同的水和盐水(ρ盐水>ρ水),将一只
鸡蛋先后浸入两杯液体中,如图所示,鸡蛋在水中沉底,在盐
水中悬浮,下列说法正确的是 ( )
A.鸡蛋排开两种液体的重力相等
B.鸡蛋在两种液体中所受的浮力相等
C.图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小
甲
乙
D.图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力大
C
初中物理
解析 因为鸡蛋在甲烧杯中下沉,所以鸡蛋受到的浮力小于
鸡蛋的重力;鸡蛋在乙烧杯中悬浮,乙烧杯中鸡蛋受到的浮力
等于重力,故乙烧杯中鸡蛋受到的浮力大,乙烧杯中鸡蛋排开
液体的重力大,故A、B错误;水和盐水的体积相同,盐水的密
度大,甲中水的质量小于乙中盐水的质量,水的重力小于盐水
的重力;烧杯的重力相同,鸡蛋的重力相同,所以甲的总重力
小于乙的总重力,则甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,而
初中物理
受力面积相同,图中甲烧杯比乙烧杯对桌面的压强小,故C正
确;已知ρ盐水>ρ水,两烧杯中液体的深度相同,甲烧杯底部所受
液体的压强较小,图中甲烧杯比乙烧杯底部受到液体的压力
小,故D错误。故选C。
初中物理
3.(2023四川甘孜中考)如图所示,盛有水的甲、乙两相同容器
放在水平桌面上,体积相等的a、b两均匀实心物体静止在
水中,此时两水面相平,则 ( )
A.物体a的密度较b的大
B.物体b受到的浮力较a的小
C.甲容器底部受到水的压力较乙的小
D.两容器底部受到水的压强相等
D
初中物理
解析 甲图中a物体漂浮,则ρa<ρ水;乙图中b物体悬浮,根据物
体的浮沉条件可知ρb=ρ水,则ρa<ρb,故A不符合题意;b物体浸在
水中的体积大,排开水的体积大,则b物体受到的浮力大,故B
不符合题意;水的密度相同,深度相同,则水对容器底部的压
强相等,容器底面积相等,水对容器底部的压力大小相等,故C
不符合题意,D符合题意。故选D。
初中物理
4.(2023湖北黄冈、孝感等中考)物理课上,老师将整个橙子
放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次
投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下
列说法正确的是 ( )
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
D
初中物理
解析 整个橙子放入水中,漂浮在水面上,整个橙子的密度小
于水的密度,故A错误;将其切成大小两块,再次投入水中,发
现大块仍漂浮,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;小
块橙子缓慢沉入水底的过程中,体积不变,排开水的体积不变,
由阿基米德原理可知其受到的浮力不变,故C错误;整个橙子
在水中漂浮,所受浮力等于其重力。将其切成大小两块,再次
投入水中,大块橙子受到的浮力等于自身重力,小块橙子受到
的浮力小于自身重力,两块橙子受到浮力之和小于整个橙子
受到的浮力,故D正确。故选D。
初中物理
5.(新课标·科学推理)(2023北京房山二模)如图所示,桌面上
有甲、乙两个体积相同、密度不同的实心小球,密度分别为
ρ1和ρ2,两个完全相同的溢水杯中均盛满密度为ρ的液体。将
小球甲放入溢水杯1中,静止后溢出液体质量为m1,将小球乙
放入溢水杯2中,静止后溢出液体质量为m2。下列判断正确
的是 ( )
初中物理
A.m1=m2
B.若ρ1>ρ>ρ2,则m1<m2
C.若ρ1<ρ2,则m1一定不大于m2
D.若两小球均沉底,且ρ1<ρ2,甲球对杯底的压力大于乙球对杯
底的压力
初中物理
答案 C
解析 甲、乙两个体积相同、密度不同的实心小球,若ρ1>ρ>
ρ2,小球甲放入溢水杯1中,会沉底,溢出液体的体积等于小球
甲的体积,即V排1=V甲,小球乙放入溢水杯2中,小球乙会漂浮在
液面上,溢出液体的体积小于小球乙的体积,即V排2<V乙,因为
V甲=V乙,所以V排2<V排1,溢出液体的质量关系m2<m1,故A、B错误;
若ρ<ρ1<ρ2,两小球放入液体中会沉底,溢出液体的体积等于两
个小球的体积,所以排开液体的体积相等,甲、乙小球静止后
初中物理
溢出液体质量相等,即m1=m2;若ρ1<ρ2<ρ,两个小球放入液体中,
漂浮在液面上,浮力等于重力,两个小球的重力关系G1<G2,所
以所受浮力的关系F浮1<F浮2,排开液体的重力关系m1<m2;若ρ1<
ρ<ρ2,甲小球放入液体中,漂浮在液面上,乙小球放入液体中,
会下沉,所以甲排开液体的体积小于乙排开液体的体积,排开
液体的质量关系m1<m2,故C正确;两个小球的体积相等,若两
小球均沉底,且ρ1<ρ2,两个小球的重力关系G1<G2,两个小球全
部浸入液体中,两个小球受到的浮力相等,即F浮1=F浮2,小球受
初中物理
到重力、支持力和浮力,由F支=G-F浮,可知支持力的大小关系
F支1<F支2,球对杯底的压力和杯底对球的支持力是相互作用力,
大小相等,所以甲球对杯底的压力小于乙球对杯底的压力,
故D错误。故选C。
初中物理
6.(2023四川雅安中考)一棱长为0.2 m的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10 N,底面积为0.1 m2。现用竖直向下大小为20 N的力F作用在物块上,物块刚好浸没于水中静止,如图所示(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)物块受到的浮力;
(3)容器底部对水平地面的压强。
初中物理
解析 (1)水对物块下表面的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa;(2)物块排开水的体积V排=V物=
(0.2 m)3=8×10-3 m3,物块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=80 N;(3)水的体积V水=40 L=
40×10-3 m3,水的质量m=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×40×10-3 m3=
40 kg,水的重力为G水=mg=40 kg×10 N/kg=400 N,物块处于
平衡状态,竖直方向上三力平衡,即有G物+F=F浮,所以G物=F浮-
F=80 N-20 N=60 N,容器底部对水平地面的压力为F压=
初中物理
G水+G容+G物+F=400 N+10 N+60 N+20 N=490 N,容器底部对水平地面的压强p= = =4.9×103 Pa。
初中物理
7.(2023北京海淀二模)水平桌面上放有底面积S为200 cm2的
柱形薄壁容器,将边长L为10 cm的正方体物块用细线(不计细
线的体积和质量)与容器底部连在一起。向容器中注水,当水
面高度h为25 cm时停止注水,此时物块有一半体积浸在水中,
细线对物块竖直向下的拉力F为1 N,如图所示。已知水的密
度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求物块一半体积浸在水中时,物块受到的浮力。
(2)若剪断细线,求物块静止后水对容器底的压力。
初中物理
解析 (1)物块一半体积浸在水中时,物块排开水的体积V排=
0.5V物=0.5L3=0.5×(0.1 m)3=5×10-4 m3,此时物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N;(2)停止注水
后,柱形容器内水所受的重力G水=m水g=ρ水g(Sh-V排)=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×(200×10-4 m2×0.25 m-5×10-4 m3)=45 N,物块一半体积浸在水中时,物块的受力如图所示;
初中物理
物体的重力G物=F浮-F=5 N-1 N=4 N,若剪断细线,物块只受重
力和浮力且F浮>G物,则物体会上浮,静止后处于漂浮状态,物体
受到的浮力F浮'=G物=4 N,此时水对容器底的压力F压=G水+F浮'=
45 N+4 N=49 N。
初中物理
8.(2023北京海淀期末)小松家的鱼缸中水深为 30 cm,他要清洗
鱼缸底部观赏用的鹅卵石,先将一个重为2 N的空桶放在水面上漂浮,然后将底部的鹅卵石全部捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面,如图所示。不考虑鹅卵石被捞出过程中带出的水,桶口一直竖直向上,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
初中物理
(1)求未放空桶前,水对鱼缸底部所产生的压强大小p;
(2)求空桶漂浮在水面上时,桶排开水的体积V排;
(3)鹅卵石全部捞出放在漂浮的桶内静止后,请分析说明与鹅
卵石被捞出之前相比,鱼缸内水的深度将如何变化。
初中物理
解析 (1)未放空桶前,水对鱼缸底部所产生的压强p=ρ水gh=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa;
(2)根据物体漂浮可知,空桶漂浮在水面上时,受到的浮力等
于自身重力,即F浮=ρ水gV排=G空桶=2 N,桶排开水的体积V排=
= =2×10-4 m3;(3)鹅卵石被捞出
之前,受到的浮力小于重力,空桶漂浮在水面上,受到的浮力
等于重力,空桶与鹅卵石受到的浮力之合小于重力之合,即
初中物理
F浮桶+F浮石<G空桶+G石,鹅卵石被捞出后,与桶一起漂浮在水面上,
此时装有鹅卵石的桶受到的浮力等于其总重力,即F浮'=G空桶+
G石,因此鹅卵石被捞出后,F浮'>G浮桶+G浮石,由F浮=ρ液gV排可知,排
开水的体积变大,因此鱼缸内水的深度将上升。
初中物理
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初中物理
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