1、压强与浮力专题一、选择题1.（2019 年郴州，15）A、B 是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度 h 甲 、h 乙 的大小关系为（ ）Ah 甲 h 乙 Bh 甲 h 乙 Ch 甲 h 乙 D无法判断【答案】C。2.(2019 北京，14)如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块 M 悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（ ）AM 上、下表面受到水压力的合力大于 M 受到的浮力BM 上、下表面受到水压力的合力大小等于 M 受到的重力大小CM 上表面受到
2、水的压力大于 M 下表面受到水的压力DM 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力是一对平衡力【答案】B。3.（2019 无锡，12）我国科学家研发的固体浮力材料已成功用于万米深海探测，为深潜器提供浮力，技术水平居于世界前列，固体浮力材料的核心是“微球”（直径很小的空心玻璃球）。若用质量为 60g，密度为 2.4g/cm3的玻璃制成“微球”后和粘合剂黏合制成一块固体浮力材料，其内部结构的放大示意图如图所示。粘剂的密度为 1.2g/cm3，粘合剂体积占固体浮力材料总体积的 20%，制成后的固体浮力材料密度为 0.48g/cm3下列说法错误的是（ ）A“微球”能承受很大的压强B这块固体浮力材料
3、能漂浮在水面上C这块固体浮力材料中粘合剂的质量为 24gD这块固体浮力材料中空心部分的体积为 175cm3【答案】C。4.（2019 黄石，10）某同学自制的简易密度计如图所示，它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的，将其放入不同的液体中，会呈竖直漂浮状态，下列说法错误的是（ ）A木棒漂浮在水面上，静止时密度计的重力等于水对其浮力B木棒浸入液体的体积越大，说明该液体密度越小C读数时需用手扶住密度计D木棒越细，测量误差越小【答案】C。5.（2019 菏泽，10）人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会漂起来的原因是（ ）A饺子的重力减小了B饺子的重力和浮力都增大了C饺子的重力不变，浮力增大
4、D饺子的重力和浮力都减小了【答案】C6.（2019 玉林，）如图所示，是我国首款大型水陆两栖飞机“蛟龙”AG600，下面分析正确的是A.飞行时，机翼下表面气流流速大于上表面气流流速B.飞行时，机翼下表面气流流速等于上表面气流流速C.航行时，速度越大受到水的浮力越大D.航行时，受到水的浮力等于它排开的水所受的重力【答案】D二、填空题1.（2019 福建，21）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为 G 总 ，则气球受到的浮力 F 浮 G 总 （选填“”“”或“”）；若水温升高，石块将 （选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。【答案】；上浮。2.（2019 无
5、锡，22）小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前，杠杆左端低，右端高，她将平衡螺母向 调节，直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为 100g 的实心纯金属块 a 和 b、合金块 c（由 a、b 的材料组成）。她将 a 挂在 A 处，且浸没于水中，在 B 处挂上 100g 钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得 OA50cm，OB40cm，则 a 的密度为 g/cm3接下来，她分别将 b、c 挂于 A 处并浸没于水中，当将钩码分别移至C、D 处时，杠杆均水平平衡，测得 OC30cm，OD34cm，则合金块 c 中所含金属 a 和金属b 的质量之比为 。（ 水 1.010 3kg/m3）【答案】
6、右；5；2：3。3.（2019 毕节，21）（1）如图甲，向放在水平桌面的两个乒乓球中间打气，会看到两个乒乓球 （选填“分开”或“靠近”）；（2）如图乙、丙、丁是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置，浸没在液体中的物体都相同。若选 两个装置，可以探究浮力大小是否与物体所处深度有关。【答案】（1）靠近；（2）乙、丙。4.（ 2019 湘 西 州 ， 17） 一个体积为 110-3m3的铁球全部浸没在水中，它受到水对它的浮力为 N（水的密度为 1103kg/m3，g=10N/kg）。【 答 案 】 10。3、实验题1.（2019 福建，28）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：用弹簧测力计测
7、出物体所受的重力 G（图甲）；将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数 F（图乙）；测出接水后小桶与水所受的总重力 G1（图丙）；将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力 G2（图丁）；分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。回答下列问题：（1）物体浸没在水中，受到水的浮力 F 浮 ，被排开的水所受的重力 G 排 。（用上述测得量的符号表示）（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：（a） ；（b） 。（3）物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。【答案】（1）GF；G
8、1G 2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能。2(2019 绥化，30)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）。（3）分析 两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因 。（4）实验中
9、由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施 。【答案】（1）2；（2）无关；（3）丁、戊；1.210 3； 偏大，金属块与容器底有力的作用，则测力计示数变小，导致 F 浸盐水 变小，根据称重法，故 F 浸盐水 变大，根据 盐水 水 知，测量的盐水密度值将偏大；（4）将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。3.（2019 孝感，14）如图所示，有一柱状的薄透明玻璃容器（在它的外面有表示高度的刻度纸）和一底面积是 20cm2，高 8cm 并刻有高度的圆柱体（密度大于水的密度，用细线系着）。某实验小组利用这两个器材探究：当物体浸入柱状
10、容器的水中时，水对容器底增大的压强与水对物体的浮力之间有什么关系。他们先往容器中加水至 10.00cm 刻度处（图中己标出），再用细线吊圆柱体，让圆柱体浸入列水中的深度 h 先后是：2.00cm，4.00cm，6.00cm、8.00cm，读出容器底到水面对应增加深度h，利用阿基米德原理公式和液体压强公式分别计算出对应的浮力 F 浮 和水对容器底增加的压强p，结果如下表：（1）分析表中数据可知，当圆柱体浸入柱状容器的水中时，水对容器底增大的压强与水对物体的浮力成 ，如果物体浸没后继续增大它在水中的深度，F 浮 和p 都 （选填“增大”或“不变”或“减小”）；（2）同学们又从另一个角度讨论了这种关
11、系的成因：当物体浸入水中时，水对物体施加了竖直向上的浮力，由于 物体对水也会施加大小相等的竖直向下的压力，使容器底部增大的压力大小为 F 浮 （柱状容器底面积为 S），那么p （用所给物理量字母表示）；（3）根据本次实验数据，计算出容器底面积 S cm2，圆柱体浸没在水中时，水面所对的刻度是 cm。【答案】（1）正比；不变；（2）物体间力的作用是相互的； ；（3）40；14。4.（2019 长春，24）学习浮力知识后，小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验：（1）将果汁装入轻质小瓶（小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计），拧紧瓶盖后测出重力；（2）如图甲所示，将小瓶放入盛有适量水的容
12、器中，小瓶静止时竖直漂浮小瓶受到的浮力为 F 浮，则 F 浮 G（选填“”、“=”或“”）（3）用数显测力计将小瓶缓慢压入水中，数显测力计的示数逐渐变大，说明浮力的大小与有关（4）如图乙所示将小瓶放入另一种液体中，小瓶静止时竖直漂浮比较甲、乙两图可知 液 水（选填“”、“=”或“”）测出此时小瓶内、外液面的高度差h1.（5）将小瓶倒放在图乙的液体中，小瓶静业时竖直漂浮、测出此时小瓶内、外液面的高度差为h2比较可知h1 h2（选填“”“=”或“”）【答案】（2）=；（3）物体排开液体体积；（4）；（5）=四、计算题1.(2019 北京，35)将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的
13、示数F12.6N将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数 F21.8N，如图所示，已知水的密度 1.010 3kg/m3，g 取 10N/kg。求：（1）物块受到的浮力；（2）物块浸在水中的体积。解：（1）由称重法可得物块受到的浮力：F 浮F1F22.6N1.8N0.8N；（2）由 F 浮 水 gV 排可得，物块浸在水中的体积：V 排 810 5 m3。答：（1）物块受到的浮力为 0.8N；（2）物块浸在水中的体积为 8105 m3。2.(2019 绥化，33)如图，均匀圆柱体 A 的底面积为 6103 m2，圆柱形薄壁容器 B 的质量为 0.3kg、底面积为 3103 m2、内壁高为
14、0.7m。把 A、B 置于水平地面上。已知 A 的密度为 1.5103kg/m3，B 中盛有 1.5kg 的水。（1）若 A 的体积为 4103 m3，求 A 对水平地面的压力；（2）求容器 B 对水平地面的压强；（3）现将另一物体甲分别放在 A 的上面和浸没在 B 容器的水中（水未溢出），A 对地面压强的变化量与 B 中水对容器底压强的变化量相等。求：物体甲的密度物体甲在 B 容器中受到的最大浮力。解：（1）由 可得，A 的质量：mA AVA1.510 3kg/m34103 m36kg，A 对地面的压力：FAG Am Ag6kg10N/kg60N；（2）容器 B 对地面的压力：FBG 总 （
15、m 水 +mB）g（1.5kg+0.3kg）10N/kg18N，容器 B 对地面的压强：pB 6000Pa；（3）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，甲放在 A 的上面时，A 对地面压强的变化量：p A ，甲浸没在 B 容器的水中时，排开水的体积：V 排 V 甲 ，水上升的高度：h ，B 中水对容器底压强的变化量：p B 水 gh 水 g ，因 A 对地面压强的变化量与 B 中水对容器底压强的变化量相等，所以，p Ap B，即 水 g ，则 甲 水 1.0103kg/m3210 3kg/m3；水未溢出时，甲的最大体积等于 B 的容积减去水的体积，此时甲排开水的体积最大，受到的浮力最大，
16、则 V 排 S BhBV 水 S BhB 310 3 m20.7m 610 4 m3，甲受到的最大浮力：F 浮 水 gV 排 1.010 3kg/m310N/kg6104 m36N。答：（1）A 对地面的压力为 60N；（2）容器 B 对地面的压强为 6000Pa；（3）物体甲的密度为 2103kg/m3；甲受到的最大浮力为 6N。3.（2019 黄石，21）圆柱形容器内有未知液体，一个边长为 10cm 的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为 6400Pa，液面距底部高度 h 为40cm，如图所示，用力竖直向上以 2cm/s 的速度匀速提起金属块。（g 取 10
17、N/kg 不计液体阻力）（1）未知液体的密度？（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力。（3）若金属块重 66N，在匀速提升 5s 过程中拉力所做的功。解：（1）由 pgh 可得，未知液体的密度 1.610 3kg/m3；（2）正方体金属块边长 V10cm10cm10cm1000cm 3110 3 m3，金属块未露出液面前，V 排 V110 3 m3，金属块所受浮力 F 浮 gV 排 1.610 3kg/m310N/kg1103 m316N；（3）匀速提升 5s 上升的高度 hvt2cm/s5s10cm0.1m，因 10cm40cm，所以可知金属块仍然浸没在液体中，绳子的拉力：FGF 浮 66
18、N16N50N，拉力所做的功 WFh50N0.1m5J。答：（1）未知液体的密度为 1.6103kg/m3；（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力为 16N。（3）若金属块重 66N，在匀速提升 5s 过程中拉力所做的功为 5J。4.（2019 孝感，17）水平桌面上有一容器，底面积为 100cm2，容器底有一个质量为132g、体积 120cm3的小球，如图甲所示（ 水 1.010 3kg/m3，g10N/kg）（1）向容器中注入质量为 1.6kg 的水时，水深 13cm，如图乙所示，求水对容器底的压强；（2）再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌，直到小球悬浮为止，如图丙所示，求此时盐水的密度 1
19、；（3）继续向容器中加盐并搅拌，某时刻小球静止，将密度计放入盐水中，测得盐水的密度 21.210 3kg/m3，求小球浸入盐水的体积。解：（1）水对容器底的压强：p 水 gh110 3kg/m310N/kg0.13m1300Pa；（2）图丙所示，小球悬浮，则：此时盐水的密度 1 球 1.1g/cm 3；（3）由于 2 球 ，则小球在密度为 2的盐水处于处于漂浮状态，则 F 浮 Gmg0.132kg10N/kg1.32N；根据 F 浮 水 gV 排 可得：V 排 2 1.110 4 m3110cm 3。答：（1）水对容器底的压强为 1300Pa；（2）此时盐水的密度 11.1g/cm 3；（3）
20、小球浸入盐水的体积为 110cm3。5.（2019 毕节，24）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为 100N，均匀实心金属块的密度为 8103kg/m3，金属块的质量为 80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度 水 1.010 3kg/m3，g 取 10N/kg）（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力 F；（3）金属块在水中匀速上升 2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。解：（1）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：V
21、排 V A 0.01m 3；金属块所受的浮力：F 浮 水 gV 排 110 3kg/m310N/kg0.01m3100N；（2）由图知，使用的滑轮组 n2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：F （G AF 浮 +G 动 ） （80kg10N/kg100N+100N）400N；（3）拉力端移动距离 s2h22m4m，人的拉力所做的功：WFs400N4m1600J。答：（1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为 100N；（2）在金属块未露出水面时，人的拉力 F 为 400N；（3）金属块在水中匀速上升 2m，且金属块未
22、露出水面时，人的拉力所做的功为 1600J。6(2019 天水,22)科技小组的同学用泡沫塑料盒灯泡制作了一个航标灯模具，如图所示。航标灯 A 总重 4N，A 底部与浮子 B 用细绳相连。当水位上升时，浮子 B 下降；水位下降时，浮子 B 上升，使航标灯 A 静止时浸入水中的深度始终保持为 5cm，航标灯 A 排开水的质量为 500g。浮子 B 重 0.5N（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求：（1）航标灯 A 底部受到水的压强是多大？（2）航标灯 A 静止时受到的浮力是多大？（3）浮子 B 的体积为多大？7.（2019 玉林，）如图甲所示，圆柱形物体的底面积为 0.01m2，高为 0.2
23、m，弹簧测力计的示数为 20Ns 如图乙所示，圆柱形容器上层的横截面积为 0.015m3，高为 0.1m，下层的底面积为 0.02m2，高为 0.2m，物体未浸入时液体的深度为 0.15m。当物体有一半浸入液体时，弹簧测力计的示数为 10N。（g 取 10N/kg）求：（1）物体的质量：（2）液体的密度；（3）当物体有一半浸入液体中时，液体对容器底部的压强；（4）若物体继续浸入液体中，液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的1.2 倍，此时弹簧测力计的示数。解：（1）对物体受力分析，由平衡条件得 GF，且 GmgkgNgGm2/02kg （2）VSh0.01m 20.2m2.010
24、 3 m3当物体有一半浸入液体中时， 331020.mV排对物体受力分析，由平衡条件得：F 浮 F 拉 GF 浮 GF 拉 20N10N10N由阿基米德原理 F 浮 G 排 ，G 排 mggV 排 ；可得 33/10.10/ mkgkgNgV排浮（3）液面上升的高度 SVh5.2.31排此时液体的深度 h1h 0 h10.15m0.05m0.2m由于 h10.2m 与下层容器的高度刚好相等，则液体还未上升到上层容器P21.2P 11.2210 3kg/m3x10N/kg0.2m210 3Pa（4）当液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的 1.2 倍时，P21.2P 11.2x2x10 3Pa2.410 3Pa此时液体的深度 h kgNmkgPagP/10/0.14.232液0.24m 液面继续上升的高度 h2h 2h 10.24m0.2m0.04m排开液体增加的体积 V h2S20.04m0.015m 26x10 -4m3此时排并液体的总体积V排 V 排 Vlx10 -3m36x10 -4m31.6x10 -3m3F浮 液 g V排 110 3kg/m3x10N/kg1.6x10-3m316N此时弹簧测力计示数F拉 GF 浮 20N16N4N