全国各地备战中考模拟试卷物理分类:浮力类问题综合题汇编附答案.docx

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1、一、初中物理浮力类问题1.如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N200cm2,装有20cm的,容器的底面积是水.现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没.已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660PaB.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功

2、0.1152JC.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa【答案】B【解析】【分析】【详解】A.容器内水的体积:V水=Sh水=200cm23,×20cm=4000cm容器内水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm33×4000cm=4000g=4kg,容器水的重力:G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,物体A排开水的体积:V排=SAh浸=80cm23×-43,×9cm=720cm=7.210m物体A受到的浮力:33-43F浮=ρ水gV排=1×10kg/m×10

3、N/kg×7.2×m10=7.2N,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物体A的重力:GA=F浮=7.2N,容器底对水平面的压力:F=G容+G水+GA=6N+40N+7.2N=53.2N,容器底对水平面的压强:F53.2N2=2660Pa,p=20010-4mS故A正确,不符合题意;BC.向容器中加油直到A刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:V排总=VAAA23-43,=Sh=80cm×10cm=800cm=8×10m设此时物体A排开水的体积为V排′,因物体A受到的总浮力和自身的重力相等,所以,ρ水gV排′+ρ油g(V排总-V排′)=GA

4、,33排′+0.833-43排′)=7.2N,1×10kg/m×10×10N/kg(×8×10m-V×10N/kg×Vkg/m-433,V排′=4×10m=400cm此时物体A浸入水中的深度:V排400cm3=5cm,h浸′==80cm2SA物体A排开水体积减少的量:333V排=V排-V排′=720cm,-400cm=320cm则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度:V排320cm3=1.6cm,h下=200cm2S两种情况下液面的变化如图所示所以,物体A上升的高度:h上=h浸-h浸′-h下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024

5、m,从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功:W=GAh上=7.2N×0.024m=0.1728J,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,加油的体积:V油=(S-SA)(hA-h浸′)=(200cm2-80cm2)×(10cm-5cm)=600cm3,加油的质量:m油=ρ油V油=0.8g/cm33,×600cm=480g=0.48kg则液体对容器底部的压力的增加量:F=G油=m油g=0.48kg×10N/kg=4.8N,液体对容器底部的压强变化量:p=F4.8N=240Pa,S

6、20010故D正确,不符合题意.2.将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3),则以下选项不可能的是()A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8B.该物体前后两次排开液体体积之比为3:433C.该物体的密度为0.9×10kg/mD.该物体在煤油中可能沉底或悬浮【解析】【详解】A.因为大烧杯内原来装满浓盐水,所以,由阿基米德原理可知,物体在盐水中受到的浮力F浮盐水=G排=G溢水=m溢

7、水g=0.072kg×10N/kg=0.72N物体在煤油中受到的浮力F浮煤油=G排=G溢煤油=m溢煤油g=0.064kg×10N/kg=0.64N故该物体前后两次所受浮力之比为0.72N:0.64N=9:8故A不符合题意;B.该物体前后两次排开液体体积之比为F浮盐水F浮煤油0.72N:0.64N=3:4:=1.2103kg/m30.8103kg/m3盐水g煤油g10N/kg10N/kg故B不符合题意;D.由F浮=ρ水V排g得排开水的体积V排水=F浮0.72N=6×10-5m3=1.2103kg/m3盐水g10N/kg假设物体在盐水中悬浮或下沉,则物体

8、的体积V=V排水=6×10-5m3由于煤油的密度小于盐水,所以物体在煤油中一定下沉,则排开煤油的体积V排煤油

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