专题40 压强与浮力综合难题问题（原卷版+解析版）--【夺分宝典】力学知识体系必考重点亮点难点（专练）

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专题40 压强与浮力综合难题问题
一、选择题
1. （2023湖南衡阳）“奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水器。某次执行任务时，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m。当“奋斗者”号下潜到深处时，其总质量为36t，体积为（海水密度取）。下列说法正确的是（ ）
A. “奋斗者”号上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
B. “奋斗者”号上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的
C. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水压强为
D. “奋斗者”号下潜到深处时受到海水浮力为
【答案】BC
【解析】AB．潜水器潜在水中时，液体密度不变，它排开水的体积不变，根据可知，其浮力不变，所以潜水器不是通过改变浮力大小来实现上浮和下沉的，而是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的，故A错误，B正确；
C．根据可得，“奋斗者”号下潜到深处时受到海水压强为
故C正确；
D．根据可知，“奋斗者”号下潜到深处时受到海水浮力为
故D错误。故选BC。
2. （2023四川遂宁）为防止溺水事故的发生，老张研发出了如图所示的救生手环，并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊，随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63kg，密度是1.05×103kg/m3，不计手环的质量和体积。（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg），则下列说法正确的是（ ）

A. 老张的体积是60cm3
B. 下潜过程中，老张受到的浮力不断变大
C. 气囊完全打开瞬间，老张受到的合力为300N
D. 手环在水下5m深处时，受到水的压强是5.25×104Pa
【答案】C
【解析】A．老张的体积
故A错误；
B．在老张没有完全浸没前，老张排开水的体积变大，由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大，完全浸没后，在下潜过程中，老张排开水的体积不变，由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变，故B错误；
C．老张的重力
G老张=m老张g=63kg×10N/kg=630N
气囊完全打开瞬间，老张和气囊浸没在水中受到总浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.06m3+33×10-3m3)=930N
老张受到的合力的大小
F=F浮-G=930N-630N=300N
故C正确；
D．手环在水下5m深处时受到水的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
故D错误故选C。
3. （2023四川广元）我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍；如果一架舰载机飞离后，“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是（ ）（海水的密度取，g取10N/kg）
A. “福建舰”静止在海面时，水面下15m处海水的压强为
B. “福建舰”满载时，受到的浮力大小为8万吨
C. 飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D. 满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
【答案】C
【解析】A．“福建舰”静止在海面时，水面下15m处海水的压强为
故A错误；
B．辽宁舰满载并静止在水面上时，受到的浮力大小等于排开水的重力，即
故B错误；
C．当舰载机飞离航母后总重力减小，故排开水的体积减小，减小排开液体的重力等于舰载机的重力，即
由得，舰载机的质量是
故C正确；
D．“福建舰”漂浮时，重力等于浮力
满载时，“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
故D错误。故选C。
4.（2023四川眉山）水平桌面上放置装有适量水的烧杯，A、B为两个材料相同且不吸水的小球，B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中，溢出水的质量，如图甲所示；再放入B球，又溢出水的质量，如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
①A球受到的浮力大小为
②B球受到的浮力大小为
③图甲中，放入A球前后，水对烧杯底部的压强相等
④图乙中，放入B球前后，烧杯对桌面的压力大小不变

A. ①②B. ①④C. ②④D. ③④
【答案】C
【解析】依题意得，烧杯为放入甲球时，水未装满，则A排开水的质量大于30g，由阿基米德原理得，A球受到的浮力大小为
②B球受到的浮力大小为
③图甲中，放入A球后，水的深度增大，对烧杯底部的压强增大；④图乙中，放入B球前后，烧杯的总重力不变,对桌面的压力等于烧杯的总重力，则对桌面压力大小不变，故ABD错误，C正确。故选C。
5. 在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示，将质量
相等的A、B两个物体分别放入两种液体中（VA