2022年中考物理专题复习—浮力专题
展开这是一份2022年中考物理专题复习—浮力专题,共8页。试卷主要包含了学习目标,知识准备,经典例题,当堂检测等内容,欢迎下载使用。
浮力专题练习
一、学习目标:
1、知道浮力的大小与哪些因素有关,能选择合适的公式来计算浮力。
2、学会有关密度、压强及浮力的计算题的解题方法。
二、知识准备
1.计算浮力的公式有:
(1)称重法:F浮 = (适用于知道物重和弹簧测力计示数时,探究实验中用得较多)
(2)阿基米德原理:F浮 = (适用于知道排开液体的质量或重力时)
F浮= (适用于知道液体密度和能知道排开液体的体积时)
(3)平衡法:F浮 = (适用于漂浮或悬浮的物体)
2.利用浮力测密度
(1)测固体 (2)测液体 (3)利用漂浮
三、经典例题
例1.某物体重为0.5牛,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3牛的水,则它受到的浮力为 。
例2.一个重30N、体积为0.002m3的物体用绳子悬挂着,如图8所示。现将物体浸没在烧杯内的水中,物体受到的浮力是 N(g取10N/kg)。物体浸入水后,水对杯底的压强(填“增大”、“不变”或“减小”)。
例3.陈诚将完全相同的两个小球A、B分别放入盛有不同液体的容器甲、乙容器中,容器放在水平桌面上,小球静止时如图所示,此时两容器中液面相平,则
A.A球所受浮力大 B.B球所受浮力大
C.甲容器容器底所受液体压强大 D.乙容器容器底所受液体压强大
例4.轮船满载时,船和货物总重105 N,则船在海洋航行所受浮力是_____ N,轮船的排水量是 。同一艘轮船从河里驶进海洋,受到的重力大小 ,受到的浮力 ,排开水的体积 (填“不变”“变大”或“变小”),轮船要 些。(填“沉下”或“浮起”)(排水量=船自身的质量+满载时货物的质量)
四、当堂检测
1.如图是一项民族传统体育项目“独竹漂”的表演场景。若表演者脚下的楠竹的质量为12kg,此时排开水的体积为0.06m3,则楠竹受到的浮力为 N, 运动员和手中细竹竿共重 N(ρ水=1.0×103Kg∕m3)。
2.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图14-17所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求:
(1)分析图像可知,圆柱体重力是________N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(3)圆柱体的体积是_________m3;
(4)圆柱体的密度是_________kg/m3;
(5)分析图像BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越________(选填“大”或“小”);
(6)分析图像CD段,可得结论:_____________________________________。
中考提升
1.如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往池中缓慢注人一些水,则铅块及气球 ( )
A.仍能静止
B.向下运动
C.向上运动
D.静止、向上或向下运动都有可能
2.苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示.下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B.构件的边长为4 m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
3.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
A. B. C. D.
4.小明取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,如图所示.则下列图表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ与深度h关系的图象中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.将重为2N的物体,放入盛有水的溢水杯中,从杯中溢出0.5N的水,则物体受到的浮力为( )
A. 一定为2.5 N B.一定为0.5 N C.可能为0.4 N D.可能为0.5 N
6.将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有的体积露出水面,则木块的密度为 g/cm3,木块的体积为 cm3.
7.用手将一重为8N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为 N;放手后物体将 (选填上浮、下沉或悬浮);待物体静止时所受浮力为 N.
8.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的杯中,物体静止后,溢出水的质量是 g.将其缓缓放入装满酒精的杯中,溢出酒精的质量是 g.(ρ酒=0.8×103kg/m3)
9.如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后,水面会_____(上升、下降、不变),水对容器底部的压强_____(增大、减小、不变)。
10.将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将________(选填“上升”、“下降”或“不变”),(已知:冰的密度为0.9×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出.)
11.有A、B两个小球,质量之比mA ∶mB=2∶1,密度之比ρA ∶ρB=1∶3,把它们放入同一种液体中,ρ液∶ρA=4∶3,那么两个小球所受浮力之比FA ∶FB=____________
12.如图所示,是小学生制作的“浮沉子”,将一个玻璃小瓶放入盛水的矿泉水瓶中(小瓶开口有孔,可进水,小瓶内的水和小瓶重为小瓶总重),盖好矿泉水瓶盖,矿泉水瓶内上方留有少许空气。用手微微挤(捏)压或放松矿泉水瓶,便可控制小瓶自由浮沉、悬浮、漂浮。因此“浮沉子”也是一个好玩又方便控制的潜水艇模型。请你根据“浮沉子”的现象和制作,说出相关的两个物理知识或制作原理。
例:瓶内有一定质量的气体,挤压矿泉水瓶,气体体积减小,压强增大。
(1)_______________________________
(2)_______________________________
13.如图所示为用薄纸制成的孔明灯,所用材料质量为50g,容积为1m3,空气的密度为 1.29kg/m3,则孔明灯的总重为___N.点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热灯笼内部的空气,使重力减小,当浮力大于重力时,孔明灯就腾空而起.当孔明灯内热空气的密度为_ __kg/m3时,孔明灯恰好能悬浮在空中.(不考虑松脂质量的减少)
14.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示.请按要求回答下列问题:
(1)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为 N.
(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关.
(3)通过图乙和戊的探究,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是 .
(4)通过图中数据可知:圆柱体的密度是 kg/m3(取g=10N/kg).
15.“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校兴趣小组模仿这一现象,制作了1台“浮力秤”,将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯质量是200g,底面积是20cm2,高度为30cm.(g取10N/kg)求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内)杯子所受的浮力为 ;
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)为 ;
(3)此浮力秤最大称量(即为玻璃杯中能放入物体的最大质量)为 .
16.阅读短文,回答问题
潜水器是一种能在深海进行水下作业的潜水设备,主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞、救生等任务,并可以作为潜水员活动的水下作业基地.某型号潜水器体积约50m3,未增加压载铁时总质量为22吨,下潜最大深度可到达3000m.它靠所带的压载铁实现无动力下潜、悬停和上浮.
(1)潜水器实现浮沉是改变 _ _ _ _ _,潜水器在水下航行时,需要螺旋桨向后推水,说明_ _ _ _ __;
(2)下潜过程中,潜水器受到的压强_ _ _ _ _选填“增大”、“不变”或“减小”,设海水密度均匀,下潜到3000m深度时,至少应加压载铁_ __t(ρ海水=1.02×103kg/m3 );
( 3)潜水器从刚好浸没开始计时,下潜到返回水面共用时10min,显示器上分别显示全过程深度与时间的图像如图所示,下列分析正确的是 ;
A.深潜器受到的浮力小于 B.,可能处于悬停阶段
C.,潜水器受力平衡 D.,潜水器排开水的体积变小
( 4)悬停的潜水器抛掉压载铁会_______选填“下潜”、“悬停”或“上浮”接下来的运动中,潜水器还会受到阻力,且速度越大,阻力也越大,如果深度足够最终潜水器会_______选填“加速”、“匀速”或“减速”上浮。
17.阅读短文,回答问题.
地效翼船
地效翼船停在水面像船,起飞后更像飞机,既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行.这种“海上飞船”除了能借助机翼获得升力外,还巧妙地利用了“翼地效应”.“翼地效应”即当运动的飞行器掉到距地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小.
如图所示是我国研制成功的某型号地效翼船,下表是它的参数.升阻比是指飞行器在飞行过程中,升力与飞行阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重时才能飞行.
自重/kg | 2400 | 最大载重/kg | 1200 |
升阻比 | 20~40 | 单次最大飞行距离/km | 600 |
(1)下列飞行器中,升空原理与地效翼船借助机翼获得升力的原理相同的是 .
A.热气球 B.民航飞机 C.直升飞机 D.火箭
(2)地效翼船在水面上方飞行时,与水面脱离接触,大大减小了 .
(3)地效翼船满载后停在水面时受到的浮力是 N,其最大吃水体积至少应该设计为 m3.(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/ kg)
(4)地效翼船停在水面时,若地球对所有物体引力突然增大,它受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),露出水面的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)地效翼船在水面航行时受到阻力与航速的平方成正比,当它以36 km/h的速度匀速航行时,它受到的阻力是4×104N,则当它以15 m/s匀速航行时,功率为 W.
(6)当它以180km/h的水平速度飞行时,发动机的功率为50kW,升阻比为30,飞行一次最多做功 J,此时载重量最大可达到 kg.(g取10N/ kg)
18.小明发现妈妈在腌制萝卜块时,新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的,浸泡几天后,原来漂浮的萝卜块又沉在了容器底.他与几位同学对这一现象进行探究,提出如下猜想:
猜想1:可能是由于水的蒸发,盐水密度增大,导致萝卜块下沉;
猜想2:可能是浸泡几天后,萝卜块质量变大,导致萝卜块下沉;
猜想3:可能是浸泡几天后,萝卜块体积变小,导致萝卜块下沉.
萝卜块编号 | 质量/g | 体积/cm3 | ||
放入盐水前 | 放入盐水后 | 放入盐水前 | 放入盐水后 | |
A | 63.6 | 58.2 | 54.8 | 48.5 |
B | 47.3 | 42.5 | 42.2 | 35.4 |
C | 79.3 | 69.8 | 70.8 | 58.2 |
经过一番讨论后,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定的原因是_______________________________.接着他们就猜想2和猜想3进行了如下实验操作.
①取三块新鲜的萝卜块,编上编号A、B、C,分别测出它们的质量和体积;
②配制一大杯盐水;
③将三块萝卜块放在盐水中,起初处于漂浮状态.几天后,发现萝卜块沉底后将其捞出擦干,分别测出其质量和体积,并记录实验数据如表.
请分析上表实验数据可知:
(1)猜想2是_ ___(选填“正确”或“错误”)的.
(2)有同学认为猜想3是正确的,他认为萝卜块体积变小,浮力变小,导致萝卜块下沉.但也有同学认为这种分析错误的,理由是________________________.
(3)综合分析上表数据,导致萝卜块下沉的原因是________________________________________.
19.学习浮力知识后,小华想制作一个密度计,他制作步骤如下:
a、取一根饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来.
b、将其漂浮在水中,在吸管上标出水面的位置,测出该位置到吸管下端的距离,即吸管浸入水中的深度H=5cm.如图1所示.
c、推导:设吸管横截面积为S,在水中漂浮,故浮力与重力二力平衡,所以G=ρ水gSH;若漂浮在其它液体中,则浸入的深度h会因液体密度的改变而改变,但浮力仍与重力平衡,即G=ρ液gSh.
d、根据以上推导的公式,可计算出液体密度与下表中的密度相等时,简易密度计浸入的深度h(取密度的单位为g/cm3)
e.小华做了五次实验,获得的数据如下:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
液体密度ρ/(g﹒cm-3) | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 |
浸入的深度h/(cm) | 6.3 | 5.6 | 5 | 4.5 | 4.2 |
(1)小华制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时,浮力______ 重力(选填“大于”、“小于”或“等于”).步骤a中,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重是为了降低吸管的______ ,从而让它能够竖直的漂浮在液面上.
(2)通过对步骤c的分析,请推导出漂浮在ρ液液体中时,浸入深度h= ______ (用ρ水、ρ液、H表达).
(3)根据表格中的数据,按照旁边的刻度尺,在图2的吸管上标出1.2g/cm3对应的刻度线.
(4)分析表中数据或制作的密度计发现:简易密度计的刻度线分布______ (“是”或“不是”)均匀的.
(5)通过比较实验2和3,______ (“可以”“不可以”)研究浮力大小与液体密度的关系,原因是______(6)制作完毕后,小华分别测量可乐、色拉油等液体的密度,发现色拉油的密度在1.1和1.2之间,且两刻度线的距离较小,请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确.方法:___ ___ .
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