备战2023新中考二轮物理专题导练 专题19 阿基米德原理与浮力计算

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  考点精讲 1、阿基米德原理（1）内容：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。（2）公式：。2、浮力大小的计算（1）称重法：F浮 = G物 - F拉；
（2）压力差法：F浮 = F下 - F上；
（3）阿基米德：① F浮 = G排；② F浮 = ρ液g V排；
（4）受力分析：① 漂浮、悬浮，F浮 = G物；② 沉底，F浮 < G物（F浮 + F支 = G物）；     真题解析  1．（2020•台州中考）如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（　　）A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤解：运动员从入水到露出水面的过程中，水的密度不变；①→②是入水过程，排开水的体积增大，由F浮＝ρ水g V排可知运动员受到水的浮力不断增大；②→③，③→④，运动员浸没在水中，其排开水的体积不变，所受浮力不变；④→⑤是露出水面的过程，运动员排开水的体积减小，所受浮力减小，故A正确，BCD错误。答案：A。2．（2021•自贡中考）将重为7牛的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出3牛的水，物体受到的浮力（　　）A．一定等于3牛 B．一定等于7牛 C．可能等于3牛 D．可能等于4牛解：物体的重力G＝7N，在水中静止时处于漂浮状态，由物体的浮沉条件可知，物体受到的浮力为：F浮＝G＝7N。答案：B。3．（2021•南通中考）如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　）A．石块的体积 B．排开盐水的重 C．石块的密度 D．盐水的密度解：把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，则石块的重力为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，根据称重法可知石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝2.5N﹣1.5N＝1N；根据阿基米德原理可知排开盐水的重G排＝F浮＝1N。由于条件有限，无法计算石块的体积、密度和盐水的密度。答案：B。4．（2021•常州中考）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅，如图甲所示。28～29日，海水涨潮、运河水位持续上升，28日“长赐号”仍处于搁浅状态，29日“长赐号“脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高，最终如图乙所示。28～29日，海水涨潮、运河水位持续上升过程中，“长赐号”受到的浮力（　　）A．一直变大 B．先变大后不变 C．一直不变 D．先不变后变大解：图甲中“长赐号”搁浅时受力平衡，受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力，则受到的浮力小于重力；随着水位上升，在“长赐号“脱离运河河底漂浮前的过程中，长赐号排开的水的体积逐渐变大，根据阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，受到的浮力逐渐变大；图乙中“长赐号“漂浮后，随着水位继续上升的过程中，船身逐渐升高，但排开水的体积不变，受到的浮力不变。答案：B。5．（2021•龙岩模拟）如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L＝0.2m的立方体，下部为边长l＝0.1m的立方体。Q的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为（g取10N/kg）（　　）A．0N B．20N C．60N D．80N解：∵下部立方体由于与容器底部粘合，∴水没有产生向上的压力；∵上部立方体的下表面积的一部分（与水接触）受到向上的压力，∴S＝L2﹣l2＝（0.2m）2﹣（0.1m）2＝0.03m2，上部立方体的下表面的压强为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000pa，∵浮力的产生是上下表面的压力差，∴F浮＝pS＝2000Pa×0.03m2＝60N。答案：C。   突破提升   一、单选题1．体积完全相同的铜球、铁球和木球，放入盛水容器静止后如图所示，则三个小球所受浮力大小，下列说法正确的是（　　）A．木球最大 B．铁球最小C．铜球和铁球一样大 D．条件不足，无法判断二、填空题2．把一块橡皮泥分别捏成形状不同的圆柱体、球体和长方体，先后将不同形状的橡皮泥浸没在水中，橡皮泥受到的浮力______（选填“圆柱体大”、“球体大”、“长方体大”或“一样大”）。再将同一块橡皮泥浸没在水中的不同深度，则橡皮泥受到的浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。3．植树节里，小冰同学用如图所示的水桶装满了16kg的水给刚栽上的树苗浇水，已知桶自身质量1kg，手的受力面积为1×10-3m2，桶中水深为35cm，桶的底面积为400cm2.（水的密度取1.0×103kg/m3，g 取10N/kg）求：（1）提装满水的水桶时，手受到的压强是多大；(       )（2）水对桶底的压强和压力分别是多大；(        )（3）向装满水的水桶里轻轻放入一个木块，静止后漂浮，当水不再溢出且桶的外壁没有附着溢出的水，小冰像刚才那样再次提起有漂浮木块的这桶水，手受到的压强_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。4．2018 年 10 月 20 日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次 AG600 漂浮停在水面上时，排开水的体积为 45m3，飞机底部距水面 2m深处受到水的压强为____Pa，飞机所受重力为____N。5．一小石块从水下10m下沉至水下20m的过程中，受到的水的压强大小将____，受到的浮力大小将___。（选填变大、变小或不变）6．我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上成功起降，“辽宁舰”成为真正意义上的航母。在某次巡航中，舰上有两架舰载机收到命令后紧急起飞前往执行侦查任务，则舰载机起飞前后，辽宁舰受到的浮力将___，排开海水的体积将_______，（选填变大、变小或不变）三、实验题7．用几个能漂浮在水面、不吸水的木块进行实验。验证：物体漂浮时，符合“阿基米德原理F浮=G排”。（1）除图所示器材及细线、吸水布、足量水外，还需准备的测量器材：______；（2）写出实验步骤（可画图说明，测量的物理量用符号区别表示）；______（3）设计记录数据的表格。______四、计算题8．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg（g=10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3）。求：（1）潜艇所受浮力多大？（2）潜水艇排开海水的体积？（3）处于水下150m深处有一个面积为2.4m2的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大。9．如下图所示，水平地面上有一盛水的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个体积为1dm3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。（g=10N/kg）求：（1）此时容器底受到水的压强；       （2）此时物块受到的浮力和物块的质量；       （3）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积。       10．地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为103t，海水的密度为1.03×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）冰川熔化前排开海水的体积；（2）冰川完全熔化成水后水的体积；（3）推断海平面的升降，并说明理由。