北京市朝阳区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-浮力

北京市朝阳区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-浮力

一、单选题

1．（2022·北京朝阳·统考一模）如图所示，将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水，当水深为6cm 时，水杯刚刚脱离容器底；继续向容器中注水，当水深为12cm 时，停止注水。用竹签缓慢向下压水杯，当杯口与水面相平时，水深为 13cm；再向下压水杯，使水杯沉入容器底部，此时水深为11cm。已知水杯的底面积为 30cm2，容器的底面积为100cm2， ，g 取 10N/ kg。则下列结果中正确的是（　　）

A．水杯的质量为 200g

B．水杯的密度为 2.5g/ cm3

C．水杯沉底后受到的浮力为 0.8N

D．竹签对水杯的最大压力为0.3N

2．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块 M 悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是 （　　）

A．M上、下表面受到水压力的合力大于 M 受到的浮力

B．M 所受重力的大小等于 M 上、下表面受到水压力的合力大小

C．M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力为零

D．M 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力是一对平衡力

二、多选题

3．（2021·北京朝阳·统考二模）两个完全相同的圆柱形容器甲、乙放置在水平桌面上，容器的底面积均为0.01m2，容器内盛有相同高度的水，如图所示。将两个密度不同、体积均为10-3m3的实心柱体A、B分别竖直放入甲、乙容器中（水未溢出），水对容器底部的压强p水和容器对桌面的压强p容如表所示，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　）

A．容器受到的重力为10N

B．B受到的浮力小于B受到的重力

C．A受到的浮力为8N

D．B受到的重力为15N

4．（2020·北京朝阳·统考二模）如图所示，甲、乙两个不同的烧杯放在水平桌面上，其中分别装有质量相同的不同液体，此时两杯中的液面相平。将一个物体分别放入甲、乙两杯液体中，液体均未溢出，最终物体在甲杯液体中沉底，在乙杯液体中漂浮。下列判断正确的是（　　）

A．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度

B．物体在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力

C．甲杯中液体对容器底的压力大于乙杯中液体对容器底的压力

D．甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强

5．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中，静止时的位置如图所示，三个容器的液面相平。则下列说法正确的是 （　　）

A．长方体所受浮力F 浮A= F 浮B= F 浮C

B．液体的密度ρ 甲＞ρ 乙＞ρ 丙

C．液体对容器底的压强p 甲= p 乙= p 丙

D．液体对容器底的压强p 甲＜p 乙＜p 丙

三、实验题

6．（2021·北京朝阳·统考二模）小阳利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个蜡块的密度。请将实验步骤补充完整。

（1）在量筒内放入适量的水，记录此时水面对应的示数V0；

（2）将蜡块轻轻放入水中，蜡块漂浮，记录此时水面对应的示数V1；

（3）___________，记录此时水面对应的示数V2；

（4）___________，记录此时水面对应的示数V3；

（5）利用测量出的物理量和ρ水计算蜡块的密度ρ蜡=___________并记录。

7．（2020·北京朝阳·统考二模）在探究浮力大小跟哪些因素有关时，实验桌上的器材有：弹簧测力计、细线、体积相同的长方体铁块和铝块、两个分别装有适量水和酒精的烧杯。小阳和同学们根据生活中的经验和已学的物理知识，进行猜想和讨论，总结出可能影响浮力大小的因素有：①浸入液体的深度h、②浸在液体的体积V浸、③液体的密度ρ液、④物体的密度ρ物。针对这四个猜想，他们计划按照①②③④的顺序逐一研究：

(1)在验证猜想①时，需要控制不变的物理量有_________（选填序号）；

(2)为验证猜想③，部分实验操作如下，请补充完整：

a.用调好的弹簧测力计测出铝块受到的重力G，将水的密度ρ水、酒精的密度ρ酒精和G记录在表格中；

b.将挂在测力计下的铝块浸没在水中，不碰烧杯，静止时，记录测力计示数F1；

c._________________，静止时，记录测力计示数F2；

d.利用公式F浮=____________ 计算出浮力大小并记录；

e.分析数据，得出结论。整理器材。

8．（2020·北京朝阳·统考模拟预测）为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”，小阳选用图所示的外形完全相同的圆柱体A和B（已知ρB>ρ A>ρ水）、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验：

(1)本实验中的自变量是___________，因变量是___________，必须控制的变量是_____；

(2)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：

①将圆柱体A和B分别悬挂在弹簧测力计下，静止时记录测力计的示数为F1和F2；

②将圆柱体A浸没水中，圆柱体不接触容器，静止时记录测力计的示数为F3；

③_____________________________，静止时记录测力计的示数为F4；

(3)由_______________，可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。

四、简答题

9．（2022·北京朝阳·统考二模）小阳在探究影响浮力大小的因素时，联想到人在水中越往深处走就觉得所受的浮力越大，于是他猜想物体浸入液体的体积越大，物体所受浮力的大小就会越大。请你利用满足实验要求的弹簧测力计、装有适量水的量筒、细线和一个金属铝柱，设计实验验证小阳的猜想。写出主要的实验步骤，并画出实验数据记录表格。

五、计算题

10．（2022·北京朝阳·统考二模）如图所示，一个柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，盛有0.1m深的水。把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求：

（1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态；

（2）物体A所受浮力的大小；

（3）水对容器底部的压强。

11．（2021·北京朝阳·统考二模）为对中国天眼（FAST）的4450块厚度仅为1mm的反射面板进行健康体检，FAST调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，标志着我国在浮空飞行器研制及实践领域又获得重大突破。它使用一个氦气球及配重，使作业人员对反射面的压力减小到约为100N，如图所示。若作业人员重700N，他与反射面的接触面积为1000cm2；气球未充入气体时重1300N，充入氦气后的体积约为200m3。已知当地空气的密度为1.29kg/m3，球内氦气的密度为0.18kg/m3，g取10N/kg，人所受的浮力忽略不计。当作业人员在反射面底部时，求：

（1）氦气球受到的浮力；

（2）作业人员对FAST反射面的压强；

（3）配重的重力。

12．（2020·北京朝阳·统考一模）如图所示，重1N、底面积为1×10-2m2、高为0.1m的柱形玻璃方杯（厚度不计），放在水平桌面上，其中装有饮料，饮料的高为0.06m，密度为1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求：

(1)方杯底部受到饮料的压强p1；

(2)方杯对水平桌面的压强p2；

(3)把一块质量为9g的冰放入饮料中：（冰的密度为0.9×103kg/m3，不考虑冰块熔化）

①冰块在饮料中静止时受到的浮力F浮；

②冰块排开饮料的体积V排。

参考答案：

1．C

【详解】A．当水深为6cm时，水杯刚脱离容器底，即刚好漂浮，此时

水杯的质量

故A错误；

B．当水深为12cm时，水杯仍漂浮，此时容器中水的件积

当水深为11cm时，水杯和水的总体积

水杯的体积

水杯的密度

故B错误；

C．当水深为11cm时，水杯沉底，受到的浮力

故C正确；

D．当水深为13cm时，杯口与水面相平，此时水杯排开水的体积

受到的浮力

由A可知，水杯的重力

此时竹签对水杯的最大压力

故D错误。

故选C。

2．B

【详解】ABC．正方体物块M悬浮在水中，则F浮=G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮，所以

F合=F下-F上=F浮=G

因此可得M 下表面受到水的压力与 M 所受重力的合力不为零，故AC错误，B正确；

D．由图知，M上表面所处的深度较小，根据p=ρgh可知，M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强，而上下表面的面积相同，则由F=pS可知，上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力，所以，M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力，故D错误；

故选B。

3．BD

【详解】A．由题知，实心柱体A、B的体积相等，密度不同，假若两者同时浸没时，排开水的体积相等，则水面的高度相同。但由p水A<p水B可知，两者不可能同时浸没，由 可知， ，由可知，，所以，A一定漂浮，无水溢出，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，水对容器底部的压力

容器对地面的压力

则

所以容器的重力

故A错误；

B．若B在水中漂浮或悬浮，则

有B求出的容器重力为

,

因A漂浮，且，故B在水中不可能悬浮，只能是沉底，则B受到的浮力小于B受到的重力，故B正确；

C．B浸没后，由可求出此时乙容器中水的高度

B的体积为0.001m3，浸没后水深增加

初始水深为

初始水深对容器底的压力

A放入甲容器中后水对容器底增加的压力等于A的重力

也是A受到的浮力，故C错误；

D．因为A漂浮，所以A所受浮力等于A的重力，即GA=5N。当A放入甲容器后，容器对地面的压力为

则

B柱体放入水中后，有

则B受到的重力为

故D正确。

故选BD。

4．ABD

【详解】A．物体放入甲杯沉底，说明物体的密度大于甲杯中液体的密度，物体在乙杯中漂浮，说明物体的密度小于乙杯中液体的密度，故甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度，故A正确；

B．物体放入甲杯沉底，说明物体在甲杯中受到的浮力小于自身重力，物体在乙杯中漂浮，说明物体所受浮力等于自身重力，则物体在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力，故B正确；

C．甲、乙杯中液体质量相同，故液体对容器底的压力也相同，故C错误；

D．甲、乙杯中液体质量相同，两杯中的液面相平，而甲杯中液体的密度较小，故甲杯中液体的体积较大，则甲杯底面积较大，当液体对容器底的压力相同时，甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强，故D正确。

故选ABD。

5．AD

【详解】AB．根据图示可知，A悬浮，B、C漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，故

F浮A= F浮B= F浮C

由图像可知

V排甲＞V排乙＞V排丙

则根据F浮=ρ液V排g可得

ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

故A正确，B错误；

CD．因为丙的密度最大，并且液体的深度相同，因此由p=ρgh可知，丙容器底所受的压强最大，其次是乙，再次是甲，故液体对容器底的压强

p甲＜p乙＜p丙

故C错误，D正确。

故选AD。

6．     把铝块系在蜡块的下面，只将铝块浸没在水中     再将它们全部浸没在水中    

【详解】（3）[1]实验根据阿基米德原理进行，把铝块系在蜡块的下面，只将铝块浸没在水中，记录此时水面对应的示数V2。

（4）[2]为了测量蜡块的体积，再将它们全部浸没在水中，记录此时水面对应的示数V3。

（5）[3]蜡块漂浮时，根据阿基米德原理可知

……①

……②

根据步骤（3）（4）可知蜡块的体积为

代入②式，联立①②可得蜡块的密度为

7．     ②③④     将挂在测力计下的铝块浸没在酒精中    

【详解】(1)[1]只改变物体浸入深度，所以是同个物体浸没在同种液体中，需要控制不变的物理量有②浸在液体的体积V浸、③液体的密度ρ液、④物体的密度ρ物。

(2)[2]因为是探究液体的密度ρ液对浮力的影响，所以需要用两次用的液体不一样。

故将挂在测力计下的铝块浸没在酒精中，不碰烧杯，静止时，记录测力计示数F2。

[3]根据阿基米德原理可知，，可计算出浮力大小。

8．     物体密度     物体所受浮力     液体密度和物体排开液体的体积     将圆柱体 B 浸没水中，圆柱体不接触容器    

【详解】(1)[1][2][3]由实验探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”可知，该实验的自变量为物体密度，因变量为物体所受浮力，必须控制的变量即无关变量是液体密度和物体排开液体的体积。

(2)[4]实验当中要通知物体排开液体的体积相同，因此应将圆柱体 B 浸没水中，圆柱体不接触容器，静止时记录测力计的示数为F4。

(3)[5]根据称重法求浮力可知圆柱体A受到的浮力为

圆柱体B受到的浮力为

当

即AB受到的浮力相同时，可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。

9．见解析

【详解】第一步：将铝柱挂在已调零的弹簧测力计下，测出铝柱受到的重力G，记录量筒中水面对应的刻度和G；第二步：将铝柱的一部分浸入在量筒的水中（不碰量筒底和壁），静止时记录弹簧测力计的示数F和量筒中水面对应的刻度V；第三步：改变铝柱浸入水中的体积，仿照第二步再做2次实验；第四步：根据

求出铝柱排开水的体积，根据

求出铝柱受到的浮力，并记录在表格中。

实验数据记录表格

10．（1）漂浮；（2）1.6N；（3）1160Pa

【详解】解：（1）物体的密度为

因为，根据物体的浮沉条件，物体A处于漂浮状态。

（2）物体A的重力为

因为物体A漂浮 ，根据二力平衡原理，物体A处于漂浮状态时，受到的浮力为

（3）根据F浮=ρgV排得，物体A排开水的体积为

水面上升的高度为

此时水的深度为

h′=h+Δh=0.1m+0.016m=0.116m

水对容器底部的压强为

答：（1）物体A处于漂浮状态；

（2）物体A所受浮力为1.6N；

（3）水对容器底部的压强为1160Pa。

11．（1）2580N；（2）1000Pa；（3）320N

【详解】解：（1）氦气球受到的浮力

（2）作业人员对FAST反射面的压强

（3）对气球、人及配重作为整体分析如图所示

则地面对人的支持力为

人和气球的总重为

设人受到的重力为G人、气球未充气受到的重力为G0、球内氦气受到的重力为G氦、配重重力为G1。则氦气的重力为

配重的重力

答：（1）氦气球受到的浮力为；

（2）作业人员对FAST反射面的压强；

（3）配重的重力。

12．（1）600Pa；（2）700 Pa；（3）①0.09N；②9×10-6m3

【详解】(1)方杯底部受到饮料的压强

(2)饮料的质量为

方杯对水平桌面的压力F

方杯对水平桌面的压强

(3)①冰块在饮料中静止时漂浮，受到的浮力

②冰块排开饮料的体积

答：(1)方杯底部受到饮料的压强600Pa；

(2)方杯对水平桌面的压强700Pa；

(3)冰块在饮料中静止时受到的浮力0.09N；

冰块排开饮料的体积9×10-6m3。