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专题21 压强与浮力综合
【核心考点讲解】
1、阿基米德原理、浮沉条件与液体压强公式综合应用。
2、结合图象对压强和浮力进行综合分析。
3、根据物体在水中所处状态判断其密度和浮力大小的关系、考查分析推理的能力。
【热点题型精练】
1.(2021•自贡模拟)如图所示,一个边长为 10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力 F 为
1
5N,下表面受到液体的压力F 为13N(g取10N/kg)。下列说法错误的是( )
2
A.正方体受到的浮力为8N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm
D.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa
2.(2021•大连中考)装有水的容器放在水平桌面上。在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夹子夹住塑料瓶的中央,
将其瓶口朝上压入水中,竖直静止在水面下的某位置,如图所示。若再将塑料瓶瓶口朝下,压入到水中相同位
置静止。则( )
A.水对橡皮膜的压强变小
B.夹子对塑料瓶向下的力变大
C.水对容器底部的压强变大
1
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学科网(北京)股份有限公司D.容器对桌面的压力变小
3.(2021•沈阳中考)如图甲所示,用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块A,现将小物块缓缓拉出水面到
底部刚刚脱离水面为止。乙图坐标体现了某些科学量随 H(小物块底面到容器底面的距离)的变化情况。有下
列选项①弹簧秤示数②小物块受到的浮力③台秤的示数④容器底部受到的液体压强⑤小物块底面受到的压
强,符合图乙图象变化的是( )
A.①② B.③④ C.②③④ D.只有⑤
4.(2021•永州中考)如图所示,底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上,容器内的水面相平。现将a、b
两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内,静止时 a沉在甲容器底部,b悬浮在乙容器的水中。下
列说法正确的是( )
A.a、b两物体的密度 =
a b
B.a、b两物体的质量mρa <ρm
b
C.a、b两物体所受的浮力F >F
a b
D.放入a、b两物体后,甲、乙容器底部所受水的压强p甲 >p乙
5.(2021•日照中考)思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度,烧杯的重力为 G 、底面积为S。
0
如图甲,他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G。如图乙,烧杯内水的深度为h。如图丙,将大樱桃浸没
于水中,弹簧测力计的示数为F,取水的密度为 。下列说法正确的是( )
ρ
2
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学科网(北京)股份有限公司A.乙图中,烧杯对桌面的压强
B.这些樱桃的体积为
C.丙图中,烧杯底受到水的压强为
D.樱桃的密度为为
6.(2021•泰安中考)两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置。正方体A有 的体积浸
入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为 和 ,所受浮力
A B
分别为F 和F ,所受重力分别为G 和G ,下表面所受水的压强分别为p 和p ,下列说法中ρ( ρ )
A B A B A B
① : =4:5
A B
②ρp
A
:pρB =4:9
③F :F =1:1
A B
④G :G =5:4
A B
3
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学科网(北京)股份有限公司A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②③正确
7.(2020•兰州中考)质量相等,体积不等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时的情景如图所示,下列说
法正确的是( )
A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的下表面受到水的压力比乙的大
D.甲的下表面受到水的压力与乙的相等
8.(2020•河池中考)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方
体A、B(V <V )分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A B
A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
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学科网(北京)股份有限公司9.(2021•天水模拟)弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,
然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列
说法中正确的是( )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
10.(2021•东莞模拟)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,
甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是m甲 >m乙 >m丙
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲 =F丙 <F乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲 >p乙 >p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′
甲
>p′
乙
=p′
丙
11.(2020•南宁中考)将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中,小球静止后,溢出酒精的质量是80g,小球在酒
精中受到的浮力为 N;将其轻放入未装满水、底面积为100cm2的大烧杯乙中,静止后溢出水的质量是
45g,水对容器底部的压强增加了50Pa,则乙杯中水面升高 cm;小球的密度是 kg/m3.(
酒精
=
0.8×103kg/m3, 水 =1.0×103/kg/m) ρ
ρ
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学科网(北京)股份有限公司12.(2021•连云港模拟)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 小球
的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 (选填
“变大”、“变小”或“不变”,下同),水对烧杯底部的压强 。
13.(2021•泸州模拟)把重8N,边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时,处于
状态(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”),此时物体所受浮力大小为 N,物块下表面受到水的压强
大小为 Pa.(已知
水
=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
14.(2021•福建模拟)如图,ρ薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之
比S :S =2:1,液面的高度之比h :h =3:2,液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的两小
A B A B
球分别放入A、B液体未溢出。静止时,A中的小球悬浮,B中的小球 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉
底”),A、B容器底部受到液体的压强之比p :p =
A B
15.(2021•重庆模拟)水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,则水对容
器底部的压强为 Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A
浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升7cm,
再次稳定后,A所受的浮力为 N.(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)
16.(2020•重庆模拟)不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端
固定不动。如图所示。现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器的压强p与注水体积V的变化关系如图乙所示。
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学科网(北京)股份有限公司当p=600Pa时,容器中水的深度为 cm;若 =0.5g/cm3,当注水体积V=880cm3时,杆对A的作用力
A
大小为 N。 ρ
17.(2021•达州模拟)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验:
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;
②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;
③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并
根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是 N。
(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度 (选填“有关”、“无关)。
(3)在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为 N。
(4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是
。
(5)若圆柱形容器的底面积为100cm2,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水又对容器底的压强增加了 Pa。
(6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再
用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为 3.1N,根据以上数据他算出了铁块的密度为
kg/m3。
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学科网(北京)股份有限公司18.(2020•达州模拟)小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。
实验器材有:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤如下:
①用刻度尺测出竹筷的长度L
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h (如图所示)
1
④把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h
2
根据上面的步骤回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是 (选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能竖直
漂浮在液面。
(2)密度计是利用浮力 重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强 竹筷下表面受到盐水的压
强(均选填“大于”、“等于”、或“小于”)
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小’”或“越大”)
(4)被测盐水的密度表达式:
盐水
= (不计铅丝体积,水的密度为
水
)
ρ ρ
19.(2020•贺州中考)如图所示,水平放置的平底柱形容器A内装有一些水,不吸水的正方体物块B的边长为
10cm,用细线(重力和体积忽略不计)拉住物块B,细线的另一端固定在容器底部,静止后物块B浸入水中的
体积为6×10﹣4m3,此时细线被拉直,长为6cm,物块B所受拉力为1N。求:(
水
=1.0×103kg/m3,g取10N/
kg) ρ
(1)物块B受到的浮力;
(2)物块B受到的重力;
(3)水对容器底部的压强。
20.(2021•广元中考)如图所示,图甲是一盛有水的圆柱形容器,置于水平桌面上,容器内水深为 0.3m,容器的
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学科网(北京)股份有限公司底面积为0.04m2,图乙是一质量均匀的塑料球,密度为0.2×103kg/m3(g=10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量;
(2)距容器底部0.2m处A点液体的压强;
(3)把塑料球放入该容器中,用了16N的力恰好使其完全浸没在水中(图丙),塑料球的重力多大?
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