《九年级物理培优压轴题专练》专题05 浮力和压强的综合(解析版)
压轴专题 05:浮力与压强的综合
一.选择题(共 12 小题)
1.(2019•城步县模拟)两个完全相同的圆柱形容器内盛有 A、B两种液体,某实心金属小球浸没在 A中,
如图所示,此时液体对容器底部的压强 pA>pB.若将小球从 A中拿出并浸没在 B中(液体不溢出),则以
下判断一定正确的是( )
A.放入 B中后,液体对容器底部的压强 pʹA<pʹB
B.放入 B中后,液体对容器底部的压强 pʹA>pʹB
C.液体对容器底部压强的变化量大小△pA>△pB
D.液体对容器底部压强的变化量大小△pA=△pB
【答案】C。
【解析】AB、金属小球浸没在 A中,液体对容器底部的压强 pA>pB,由于 A中液面的高度小于 B的高度,
根据 p=ρgh 可知,A中液体的密度要大于 B中液体的密度;若将小球从 A中拿出并浸没在 B中,则 A中
液面的下降高度等于 B中液面上升的高度,由于不知 AB 初始高度和球的体积大小,故无法比较放入 B中
后,AB 中液面的高度的大小,故无法判定底部压强的大小,故 AB 错误;
CD、A中液体的密度要大于 B中液体的密度,A中液面的下降高度等于 B中液面上升的高度,根据 p=ρgh
可知,液体对容器底部压强的变化量大小△pA>△pB;故 C正确、D错误。
2.(2019•眉山)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一个不吸水的小
球轻轻放入甲溢水杯中,小球浸没在酒精中,溢出酒精的质量是 80g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻
轻放入乙溢水杯中,溢出液体的质量是 80g,小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为 1:4.已知 ρ酒精
=0.8×103kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.小球静止于甲溢水杯的底部 B.小球的体积是 80cm3
C.液体的密度是 1.0×103kg/m3 D.小球的密度是 0.9×103kg/m3
【答案】C。
【解析】A、由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态,则:F浮乙=G球=G排液,可得小球质量:m=m排=
80g;
则小球的重力 G球=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
小球浸没在酒精中时,由阿基米德原理可知小球受到的浮力 F浮甲=G排酒精=m排酒 精 g=0.08kg×10N/kg=
0.8N,
1
则F浮甲=G球,所以小球在甲溢水杯(在酒精中)处于悬浮状态,故 A错误;
B、由题知,小球浸没在酒精中,则小球的体积就等于排开酒精的体积,
由ρ可得小球的体积:
V=V溢酒精 100cm3;故 B错误;
C、因为小球在乙液体中漂浮,所以小球受到的浮力:F浮乙=G球,
由阿基米德原理和 G=mg=ρVg 可得:ρ液V排g=ρ液Vg=mg,
所以, ρ液×100cm3=80g,
解得液体的密度:
ρ液=1g/cm3=1.0×103kg/m3;故 C正确;
D、小球的密度 ρ球0.8g/cm3=0.8×103kg/m3;故 D错误。
3.(2018•长沙模拟)一薄壁正方体容器放在台秤上,当在容器中装满水时,台秤的示数为 12N.容器底
部受到水的压强为 1×103Pa;当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是 8N;将液体倒掉,然
后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为 2.9×103Pa.则下列说法
正确的是( )
A.容器的底面积为 120cm2 B.物块的重力为 29N
C.液体对容器底部的压强为 0.4×103Pa D.物块的密度为 2.7×103kg/m3
【答案】D。
【解析】(1)薄壁正方体容器装满水时,容器底部受到水的压强为 1×103Pa,
由p=ρgh 可得,容器内水的深度:
h 0.1m,
由薄壁正方体容器的厚度不考虑,则正方体容器的边长 L=h=0.1m,
则容器的底面积:
S=L2=(0.1m)2=0.01m2=100cm2,故 A错误;
2
(2)当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是 8N,
则液体对容器底部的压强:
p液800Pa,故 C错误;
(3)正方体容器的容积:
V=L3=(0.1m)3=0.001m3,
容器内装满水时水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,
当在容器中装满水时,台秤的示数为 12N,即容器和水的总重力 G水总=12N,
则容器的重力:
G容=G水总﹣G水=12N 10N﹣ =2N,
将液体倒掉,然后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为
2.9×103Pa,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,物块和容器的总重力:
G总=F=pS=2.9×103Pa×0.01m2=29N,
则物块的重力:
G=G总﹣G容=29N 2N﹣ =27N,故 B错误;
(4)物块的质量 m 2.7kg,物块的体积 V=0.001m3,
则物块的密度:
ρ 2.7×103kg/m3,故 D正确。
4.(2018•长沙)如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为 3:4,把它们平
放在同一水平桌面上,在甲物体上,沿水平方向截取一段长为 x的物体 A,并平稳放入容器乙中,用力使
物体 A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度 x
的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为 0.6xl03kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg,下
列说法正确的是( )
3
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