2025年中考物理专项复习:浮力应用之几种液面变化问题
2025年中考物理专项复习:浮力应用之几种液面变化问题
浮力是中考物理的重要考点之一,其中液面变化问题是浮力应用中的重点和难点。本文将通过四种典型类型的问题,帮助学生深入理解浮力与液面变化的关系,并通过具体例题和练习题,提升解题能力。
液面变化问题
液面变化问题主要可以总结为关于v排变化的分析。相对简单的试题只要把握好这一点即可。
类型1:将物体浸入(移出)柱形容器的液体中
若物体排开液体的体积为V排,容器的横截面积为S底,则物体浸入(移出)前后液面高度的变化量为:
类型2:浸入柱形容器中的柱形物体高出液面
当向容器中注入液体V加后,液面高度的变化量为:
类型3:“冰化水”问题
一块冰浮于水面,如图3所示,当冰熔化前后,其水面将不变(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
证明:
- 冰熔化前:由于漂浮,F浮=G物。则V排=m物g/p水g=m物/p水。
- 冰熔化:由于m物=m水,由p=m/V得V化水=m水/p水=m物/p水。
因V排水=V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变。
- 若上题中的冰包含有气泡,则冰熔化后液面将如何变?不变
- 若上题中的冰包有一小木块(p物<p水),则冰熔化后液面又将如何?不变
- 若上题中的冰包含有一小石块(p物>p水),则冰熔化后又如何?下降
类型4:“船载”问题
如图,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中。当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高度将下降。
练习题
1.(多选)(2023•营口)将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中,冰块静止时如图所示(p冰>「煤油)。下列分析正确的是()
A.放入冰块后,烧杯对桌面的压力变大
B.冰块完全熔化后,杯中液面高度下降
C.冰块完全熔化后,杯底受到液体的压强变大
D.冰块完全熔化后,煤油的密度变大
2.(多选)(2023•南充)甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(p酒精=0.8X103kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3:1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示;若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是()
A.a的密度为0.4Xl()3kg/m3
B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3:5
D.a、b的体积之比为4:1
3.(多选)(2022•通辽)如图甲所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,一个质量分布均匀的物体所受的重力为G,密度为0.8g/cm3,它由一根固定在容器底部的细线拉住并浸没在液体中静止。当将细线剪断后,物体最终漂浮在液面上,且有;的体积露出液面,如图乙所示,此时容器中的液面下降了3cm(g取10N/kg)。下列说法正确的是()
A.细线受到的拉力F=1G
B.液体的密度为1.2XICpkg/m'
C.容器底受到液体的压强减小了300Pa
D.容器对桌面的压强减小
4.(多选)(2022•营口)如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是()
A.烧杯中盐水的密度变小
B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小
D.物块B受到的浮力变小
5.(2022•郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa,已知正方体和球体的体积比为2:1。现将正方体取出,液面下降了4cm。再把球体取出,液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是kg/m3,球体的密度是kg/m3。(g取10N/kg)
模拟题
1.(2023•雨花台区三模)如图所示,水平桌面上盛有适量浓盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是()
A.烧杯对桌面压强变小
B.杯底受到液体的压强变小
C.烧杯内液面高度不发生变化
D.物块B受到的浮力不变
2.(2023•资兴市二模)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是
B.图中,甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3:2
C.a、b的重力之比为3:2
D.a、b的体积之比为3:2
3.(2023•武陟县三模)水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体,现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计),静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法正确的是()
A.B的密度大于A
B.甲容器对桌面的压力大于乙
C.甲液体的密度大于乙液体的密度
D.A球在甲液体中排开的液体重力大于在乙液体中排开的液体重力
4.(2023•高邮市模拟)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有三种不同的液体,将三个完全相同的长方体A分别放入三种液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。则下列判断正确的是()
①物体A受到的浮力F甲浮=F乙浮=F丙浮
②容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
③液体的密度p甲>「乙>「丙
④液体对容器底的压强p甲<pz,=p丙
C.只有①③D.只有③④
5.(2022•鱼峰区模拟)如图甲所示,圆柱形容器下方装有一阀门,容器底面积为200cm2,用细绳拉着一个底面积为50cm2、高为15cm的长方体金属块,绳子承受的最大拉力为12N,已知水深20cm,金属块下表面距离容器底3cm,若打开阀门K,让水从容器流出,直至绳子刚被拉断,立即关闭阀门K,物体下落过程中不发生翻转。(金属块密度为2.0Xl()3kg/m3,g=iON/kg)求:
(1)水未流出时,水对容器底的压强;
(2)流出水的质量为多少千克;
(3)细绳刚被拉断到液面稳定时,水对容器底部压强变化了多少;
6.(2023•蜀山区校级二模)如图所示,底面积为lOOcn?的圆柱形容器里盛满水,将一个底部粗糙的金属碗轻轻地放在容器中的水面上,水溢出一部分。将金属碗取出,水面下降了10cm;再将金属碗沉入水中,静止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度为p水=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)金属碗漂浮时的浮力;
(2)金属碗漂浮在水面和沉入水底,水对容器底部的压强变化量;
(3)金属碗静止在容器底部时,容器对金属碗的支持力。
7.(2023•和平区三模)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,已知浮沉子总体积为V,用一个横截面积忽略不计的细杆将其压入一个底面积为S、装有液体质量为叫的薄壁柱形容器内,容器质量为m2,如图所示。撤去细杆浮沉子静止后容器内液面深度变化了h1;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了液体,浮沉子沉底且完全浸没,此时容器内液面的深度又变化了h2。已知液体的密度为po,求:
(1)浮沉子的质量。
(2)浮沉子材料的密度。
(3)撤去细杆前液体对容器底的压力和容器对桌面的压力。
8.(2023•信州区校级模拟)如图甲所示,底面积为100cm2、高为20cm的圆柱形容器中盛满水,将一个小瓷杯轻放在容器中,静止后小瓷杯漂浮。然后将小瓷杯取出,水面下降了6cm。再将小瓷杯沉入水中,小瓷杯静止在容器底,液面又上升了2cm,如图乙所示。(p,k=lXl()3kg