10. 水平桌面上有两个完全相同的杯子,杯中盛有等质量的水。先将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 (

A.图甲中杯子对桌面的压强小于图乙中杯子对桌面的压强
B.图甲中杯底所受水的压强小于图乙中杯底所受水的压强
C.图甲中的橘子比图乙中的橘子所受的浮力大
D.图甲中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
C
)A.图甲中杯子对桌面的压强小于图乙中杯子对桌面的压强
B.图甲中杯底所受水的压强小于图乙中杯底所受水的压强
C.图甲中的橘子比图乙中的橘子所受的浮力大
D.图甲中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
答案
10.C
解析
【分析】
要解决本题,需先明确橘子在甲、乙两图中的状态:甲图中带皮橘子漂浮,乙图中剥皮橘子沉底。结合浮力、压强的相关知识,逐一分析各选项:
1. 利用物体浮沉条件判断橘子的浮力与重力关系;
2. 分析杯子对桌面的压力时,需结合总重力的变化(橘子剥皮后质量减小);
3. 分析杯底水的压强时,根据公式$p=\rho gh$,需比较液面高度,而液面高度由排开水的体积决定;
4. 对比两图中橘子的浮力大小,判断选项C;判断甲图中橘子的浮力与重力关系,判断选项D。
【解析】
选项A:杯子对桌面的压力等于杯子、水、橘子的总重力。甲图中是带皮橘子,重力为$G_{甲橘}$;乙图中是剥皮橘子,重力为$G_{乙橘}$,因剥皮后橘子质量减小,故$G_{甲橘}>G_{乙橘}$。杯子和水的质量相同,因此总压力$F_{甲}=G_{杯}+G_{水}+G_{甲橘}$,$F_{乙}=G_{杯}+G_{水}+G_{乙橘}$,得$F_{甲}>F_{乙}$。杯子底面积相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可知甲图杯子对桌面的压强大于乙图,A错误。
选项B:杯底所受水的压强$p=\rho_{水}gh$,液面高度$h$由排开水的体积决定。甲图中橘子漂浮,$F_{浮甲}=G_{甲橘}=\rho_{水}gV_{排甲}$,故$V_{排甲}=\frac{G_{甲橘}}{\rho_{水}g}$;乙图中橘子沉底,$F_{浮乙}=\rho_{水}gV_{排乙}<G_{乙橘}$,故$V_{排乙}<\frac{G_{乙橘}}{\rho_{水}g}$。因$G_{甲橘}>G_{乙橘}$,且$V_{排甲}$是带皮橘子浸入体积,$V_{排乙}$是剥皮橘子体积,显然$V_{排甲}>V_{排乙}$,因此甲图液面高度$h_{甲}>h_{乙}$,杯底压强$p_{甲}>p_{乙}$,B错误。
选项C:甲图中橘子漂浮,根据浮沉条件,$F_{浮甲}=G_{甲橘}$;乙图中橘子沉底,$F_{浮乙}<G_{乙橘}$。又因$G_{甲橘}>G_{乙橘}$(带皮橘子质量大于剥皮后),故$F_{浮甲}=G_{甲橘}>G_{乙橘}>F_{浮乙}$,即甲图中橘子所受浮力大于乙图中,C正确。
选项D:甲图中橘子静止时漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故$F_{浮甲}=G_{甲橘}$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、浮力的应用、压强的计算
【点评】
本题结合生活场景考查浮力与压强的综合应用,需熟练掌握漂浮、沉底时的浮力规律,以及压力、压强的分析方法,易错点在于总压力和排开体积的判断,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确橘子在甲、乙两图中的状态:甲图中带皮橘子漂浮,乙图中剥皮橘子沉底。结合浮力、压强的相关知识,逐一分析各选项:
1. 利用物体浮沉条件判断橘子的浮力与重力关系;
2. 分析杯子对桌面的压力时,需结合总重力的变化(橘子剥皮后质量减小);
3. 分析杯底水的压强时,根据公式$p=\rho gh$,需比较液面高度,而液面高度由排开水的体积决定;
4. 对比两图中橘子的浮力大小,判断选项C;判断甲图中橘子的浮力与重力关系,判断选项D。
【解析】
选项A:杯子对桌面的压力等于杯子、水、橘子的总重力。甲图中是带皮橘子,重力为$G_{甲橘}$;乙图中是剥皮橘子,重力为$G_{乙橘}$,因剥皮后橘子质量减小,故$G_{甲橘}>G_{乙橘}$。杯子和水的质量相同,因此总压力$F_{甲}=G_{杯}+G_{水}+G_{甲橘}$,$F_{乙}=G_{杯}+G_{水}+G_{乙橘}$,得$F_{甲}>F_{乙}$。杯子底面积相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可知甲图杯子对桌面的压强大于乙图,A错误。
选项B:杯底所受水的压强$p=\rho_{水}gh$,液面高度$h$由排开水的体积决定。甲图中橘子漂浮,$F_{浮甲}=G_{甲橘}=\rho_{水}gV_{排甲}$,故$V_{排甲}=\frac{G_{甲橘}}{\rho_{水}g}$;乙图中橘子沉底,$F_{浮乙}=\rho_{水}gV_{排乙}<G_{乙橘}$,故$V_{排乙}<\frac{G_{乙橘}}{\rho_{水}g}$。因$G_{甲橘}>G_{乙橘}$,且$V_{排甲}$是带皮橘子浸入体积,$V_{排乙}$是剥皮橘子体积,显然$V_{排甲}>V_{排乙}$,因此甲图液面高度$h_{甲}>h_{乙}$,杯底压强$p_{甲}>p_{乙}$,B错误。
选项C:甲图中橘子漂浮,根据浮沉条件,$F_{浮甲}=G_{甲橘}$;乙图中橘子沉底,$F_{浮乙}<G_{乙橘}$。又因$G_{甲橘}>G_{乙橘}$(带皮橘子质量大于剥皮后),故$F_{浮甲}=G_{甲橘}>G_{乙橘}>F_{浮乙}$,即甲图中橘子所受浮力大于乙图中,C正确。
选项D:甲图中橘子静止时漂浮,根据物体浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故$F_{浮甲}=G_{甲橘}$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物体浮沉条件、浮力的应用、压强的计算
【点评】
本题结合生活场景考查浮力与压强的综合应用,需熟练掌握漂浮、沉底时的浮力规律,以及压力、压强的分析方法,易错点在于总压力和排开体积的判断,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 向清水中缓慢加盐并用玻璃棒轻轻搅拌,可观察到鸡蛋在水中先后出现如图所示的三种情景。下列说法正确的是 (

A.图甲中鸡蛋受到的浮力最大
B.三图中鸡蛋受到的浮力相同
C.图乙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
D.图丙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
C
)A.图甲中鸡蛋受到的浮力最大
B.三图中鸡蛋受到的浮力相同
C.图乙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
D.图丙中鸡蛋的密度等于盐水的密度
答案
11.C
解析
【分析】首先明确鸡蛋的重力不变,根据物体浮沉的三种状态(沉底、悬浮、漂浮)对应的浮力与重力的关系,以及物体密度和液体密度的关系来分析各选项:沉底时,浮力小于重力,物体密度大于液体密度;悬浮时,浮力等于重力,物体密度等于液体密度;漂浮时,浮力等于重力,物体密度小于液体密度。据此逐一判断选项的正误。
【解析】逐个分析选项:
A选项:图甲中鸡蛋沉底,此时浮力$ F_甲 < G $(鸡蛋重力);图乙中鸡蛋悬浮,$ F_乙 = G $;图丙中鸡蛋漂浮,$ F_丙 = G $,因此乙、丙中浮力相等且大于甲中的浮力,A错误。
B选项:由A的分析可知,三图中浮力大小关系为$ F_甲 < F_乙 = F_丙 $,浮力不相同,B错误。
C选项:图乙中鸡蛋悬浮,根据浮沉条件,悬浮时物体的密度等于液体的密度,因此鸡蛋的密度等于此时盐水的密度,C正确。
D选项:图丙中鸡蛋漂浮,根据浮沉条件,漂浮时物体的密度小于液体的密度,因此鸡蛋的密度小于此时盐水的密度,D错误。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】本题考查物体浮沉条件的应用,核心是掌握不同浮沉状态下浮力、物体密度与液体密度的关系,属于初中物理浮力部分的基础题型,需准确区分悬浮和漂浮时的密度差异,避免混淆。
【难度系数】0.6
【解析】逐个分析选项:
A选项:图甲中鸡蛋沉底,此时浮力$ F_甲 < G $(鸡蛋重力);图乙中鸡蛋悬浮,$ F_乙 = G $;图丙中鸡蛋漂浮,$ F_丙 = G $,因此乙、丙中浮力相等且大于甲中的浮力,A错误。
B选项:由A的分析可知,三图中浮力大小关系为$ F_甲 < F_乙 = F_丙 $,浮力不相同,B错误。
C选项:图乙中鸡蛋悬浮,根据浮沉条件,悬浮时物体的密度等于液体的密度,因此鸡蛋的密度等于此时盐水的密度,C正确。
D选项:图丙中鸡蛋漂浮,根据浮沉条件,漂浮时物体的密度小于液体的密度,因此鸡蛋的密度小于此时盐水的密度,D错误。
【答案】C
【知识点】物体浮沉条件、密度与浮沉的关系
【点评】本题考查物体浮沉条件的应用,核心是掌握不同浮沉状态下浮力、物体密度与液体密度的关系,属于初中物理浮力部分的基础题型,需准确区分悬浮和漂浮时的密度差异,避免混淆。
【难度系数】0.6
12. [2025·山东中考]小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用$F_{甲}$、$F_{乙}$表示。下列说法正确的是 (

A.对甲充气,甲上浮,再次静止时$F_{甲}$小于$F_{乙}$
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时$F_{甲}$一定小于$F_{乙}$
C.对乙充气,乙再次静止时所受的浮力比初始时的浮力小
D.对乙抽气,乙再次静止时所受的浮力可能等于初始时的浮力
D
)A.对甲充气,甲上浮,再次静止时$F_{甲}$小于$F_{乙}$
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时$F_{甲}$一定小于$F_{乙}$
C.对乙充气,乙再次静止时所受的浮力比初始时的浮力小
D.对乙抽气,乙再次静止时所受的浮力可能等于初始时的浮力
答案
12.D
解析
【分析】
首先明确初始状态:甲完全浸没在水中,处于悬浮状态,根据浮沉条件,此时甲受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮甲}=G_{甲}$,且甲的排开水的体积等于自身体积;乙漂浮在水面上,根据浮沉条件,乙受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮乙}=G_{乙}$,且乙的排开水的体积小于自身体积。已知甲的质量大于乙的质量,故$G_{甲}>G_{乙}$,因此初始时$F_{浮甲}>F_{浮乙}$。接下来结合“充气增大体积、抽气减小体积”改变排开水的体积,利用阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$和浮沉条件逐一分析选项。
【解析】
1. 初始状态分析:
甲悬浮:$F_{浮甲}=G_{甲}$,$V_{排甲}=V_{甲}$;
乙漂浮:$F_{浮乙}=G_{乙}$,$V_{排乙}<V_{乙}$;
因$m_{甲}>m_{乙}$,故$G_{甲}=m_{甲}g>G_{乙}=m_{乙}g$,即$F_{浮甲}>F_{浮乙}$。
2. 选项分析:
选项A:对甲充气,甲体积变大,$V_{排甲}$变大,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$知浮力变大,大于甲的重力,甲上浮,最终静止时漂浮,此时$F_{甲}'=G_{甲}$。因$G_{甲}>G_{乙}=F_{浮乙}$,故$F_{甲}'>F_{乙}$,A错误。
选项B:对甲抽气,甲体积变小,浮力变小,小于甲的重力,甲下沉,最终静止时沉底,此时$F_{甲}''=\rho_{水}gV_{甲}''$($V_{甲}''<V_{甲}$)。由于$G_{甲}>G_{乙}$,抽气后$V_{甲}''$的大小不确定,$F_{甲}''$可能大于$G_{乙}$(即大于$F_{乙}$),并非“一定小于”,B错误。
选项C:对乙充气,乙体积变大,$V_{排乙}$变大,浮力变大。乙的重力不变,最终静止时要么漂浮($F_{乙}'=G_{乙}$,与初始浮力相等),要么悬浮($F_{乙}'=\rho_{水}gV_{乙}'>G_{乙}$,浮力比初始大),不可能比初始浮力小,C错误。
选项D:对乙抽气,乙体积变小,$V_{排乙}$变小,浮力变小。若抽气后乙仍漂浮,此时$F_{乙}''=G_{乙}$,与初始浮力相等;若抽气后乙悬浮,当$V_{排乙}$对应的浮力等于$G_{乙}$时,浮力也等于初始值;因此乙再次静止时所受浮力“可能等于初始时的浮力”,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合“改变体积调整浮沉”的情境,考查浮力的浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,需要学生明确充气/抽气对排开体积的影响,结合重力与浮力的关系分析各选项,逻辑要求较高。
【难度系数】
0.4
首先明确初始状态:甲完全浸没在水中,处于悬浮状态,根据浮沉条件,此时甲受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮甲}=G_{甲}$,且甲的排开水的体积等于自身体积;乙漂浮在水面上,根据浮沉条件,乙受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮乙}=G_{乙}$,且乙的排开水的体积小于自身体积。已知甲的质量大于乙的质量,故$G_{甲}>G_{乙}$,因此初始时$F_{浮甲}>F_{浮乙}$。接下来结合“充气增大体积、抽气减小体积”改变排开水的体积,利用阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$和浮沉条件逐一分析选项。
【解析】
1. 初始状态分析:
甲悬浮:$F_{浮甲}=G_{甲}$,$V_{排甲}=V_{甲}$;
乙漂浮:$F_{浮乙}=G_{乙}$,$V_{排乙}<V_{乙}$;
因$m_{甲}>m_{乙}$,故$G_{甲}=m_{甲}g>G_{乙}=m_{乙}g$,即$F_{浮甲}>F_{浮乙}$。
2. 选项分析:
选项A:对甲充气,甲体积变大,$V_{排甲}$变大,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$知浮力变大,大于甲的重力,甲上浮,最终静止时漂浮,此时$F_{甲}'=G_{甲}$。因$G_{甲}>G_{乙}=F_{浮乙}$,故$F_{甲}'>F_{乙}$,A错误。
选项B:对甲抽气,甲体积变小,浮力变小,小于甲的重力,甲下沉,最终静止时沉底,此时$F_{甲}''=\rho_{水}gV_{甲}''$($V_{甲}''<V_{甲}$)。由于$G_{甲}>G_{乙}$,抽气后$V_{甲}''$的大小不确定,$F_{甲}''$可能大于$G_{乙}$(即大于$F_{乙}$),并非“一定小于”,B错误。
选项C:对乙充气,乙体积变大,$V_{排乙}$变大,浮力变大。乙的重力不变,最终静止时要么漂浮($F_{乙}'=G_{乙}$,与初始浮力相等),要么悬浮($F_{乙}'=\rho_{水}gV_{乙}'>G_{乙}$,浮力比初始大),不可能比初始浮力小,C错误。
选项D:对乙抽气,乙体积变小,$V_{排乙}$变小,浮力变小。若抽气后乙仍漂浮,此时$F_{乙}''=G_{乙}$,与初始浮力相等;若抽气后乙悬浮,当$V_{排乙}$对应的浮力等于$G_{乙}$时,浮力也等于初始值;因此乙再次静止时所受浮力“可能等于初始时的浮力”,D正确。
【答案】
D
【知识点】
浮力的浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合“改变体积调整浮沉”的情境,考查浮力的浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,需要学生明确充气/抽气对排开体积的影响,结合重力与浮力的关系分析各选项,逻辑要求较高。
【难度系数】
0.4
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