


所属成套资源:中考物理二轮专题复习(含解析)
中考物理二轮专题复习专题09 浮力及其应用(含解析)
展开
这是一份中考物理二轮专题复习专题09 浮力及其应用(含解析),共85页。试卷主要包含了2021年中考真题,2020年真题,2019年真题等内容,欢迎下载使用。
★三年真题
考点一:浮力的概念与计算
一、2021年中考真题
1.(2021·广西贵港市)2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )。
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变;
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变;
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大;
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
【答案】B。
【解析】A D.“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,根据 SKIPIF 1 < 0 可知,密度不变,深度变深,故受到了压强变大,故A错误;D错误;
B C.根据 SKIPIF 1 < 0 可知,浸没后,物体的排开液体的体积不变,液体的密度不变,故浮力不变,故B正确;C错误。故选B。
2.(2021·湖北中考真题)刘星取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )。
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大;
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大;
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大;
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
【答案】B。
【解析】牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙,G甲=G乙
甲下沉F浮甲<G甲
乙漂浮F浮乙=G乙
所以F浮甲<F浮乙;故选B。
3.(2021·黑龙江中考真题)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是( )。
A.1:1B.2:3C.ρ水:ρAD.ρ水:ρB
【答案】D。
【解析】质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,根据 SKIPIF 1 < 0 ,则体积之比为2:3。
A.两球的密度都小于水的密度,都漂浮,浮力等于重力,物块的质量相同,重力相同,故浮力的大小相等,故浮力之比为1:1,故A不符合题意;
B.当两个球的密度都大于水的密度,都沉底时,根据 SKIPIF 1 < 0 ,浮力之比即为体积之比,故比值为2:3,故B不符合题意;
C D.若一漂一沉,A的密度大于B的密度,即A球沉底,B漂浮,则A球的浮力为
SKIPIF 1 < 0
而B球漂浮,则B的重力等于浮力,故 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
又由于 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
将 SKIPIF 1 < 0 带入比值中,可得 SKIPIF 1 < 0
故C可能,C不符合题意;D比值错误,故D符合题意。故选D。
4.(2021·北京中考真题)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动。小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细钢丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线。该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为( )。
A.9.2cmB.9.6cmC.10cmD.10.4cm
【答案】B。
【解析】设木棒长度为h,底面积为S,细钢丝体积为V,密度计重为G,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;则 SKIPIF 1 < 0
小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,则 SKIPIF 1 < 0
联立解得V=(0.16m-h)S
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′,则
SKIPIF 1 < 0
解得L′=0.096m=9.6cm;故选B。
5.(2021·广西南宁市)2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到 SKIPIF 1 < 0 ,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是( )。
A.压强变小,浮力不变B.压强不变,浮力变小
C.压强变大,浮力不变D.压强不变,浮力变大
【答案】C。
【解析】“奋斗者”号在水下下潜的过程中,所处深度增加,液体密度不变,所以受到海水的压强变大;下潜过程液体密度不变,排开的液体的体积也不变,所以受到的浮力不变。故ABD错误;C正确。故选C。
6.(2021·湖南衡阳市)如图所示是某载人潜水器,它可以在4500米的水下连续工作。若海水密度约为 SKIPIF 1 < 0 ,潜水器悬浮在海水中时的总质量为 SKIPIF 1 < 0 。下列说法正确的是( )。
A.潜水器在海面上漂浮时浮力大于重力;
B.潜水器上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的;
C.潜水器悬浮在海水中时,所受浮力为1.8×105N;
D.潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为 SKIPIF 1 < 0
【答案】C。
【解析】A.潜水器在海面上漂浮时浮力等于重力,故A错误;
B.潜水器上浮和下潜是靠改变自身的重力来实现的,故B错误;
C.潜水器悬浮在海水中时,所受浮力为
F浮=G=mg=18×103kg×10N/kg=1.8×105N
故C正确;
D.潜水器在海面下4500米处作业时,受到的海水压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa
故D错误。故选C。
7.(2021·湖南衡阳市)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )。
A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲和丁
【答案】C。
【解析】已知四个小球的体积相同,由图知,四个球排开水的体积关系为
V甲排<V乙排<V丙排=V丁排
由F浮=ρ水V排g可知,四个球受到的浮力关系为
F甲<F乙<F丙=F丁
即所受浮力相等的是丙和丁。故选C。
8.(2021·云南昆明市)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态,如图所示。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是( )。
A.加速向下运动;B.匀速向下运动;C.减速向下运动;D.仍然处于静止状态
【答案】A。
【解析】原来金属块和小气球悬浮在水中,浮力等于重力,向下推一下气球,所处的深度增加,由公式p=ρgh知,气球受到水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开水的体积减小,由公式F浮=ρ液gV排知,气球受到的浮力减小,总浮力小于总重力,加速向下运动,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
9.(2021·山东泰安市)两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置。正方体A有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,所受浮力分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,所受重力分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,下表面所受水的压强分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,下列说法中( )
① SKIPIF 1 < 0 ② SKIPIF 1 < 0
③ SKIPIF 1 < 0 ④ SKIPIF 1 < 0
A.只有①②正确B.只有③④正确
C.只有②④正确D.只有①②③正确
【答案】A。
【解析】因为正方体A和B体积相同,所以两个正方体边长相等,又因为正方体A有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸入水中,所以A受到的浮力为 SKIPIF 1 < 0
B全部浸入水中,所以B受到的浮力为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
又因为A自由漂浮在水中,所以A受到的浮力等于自身的重力,即 SKIPIF 1 < 0
B悬浮在水中,所以B受到的浮力也等于自身的重力 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
根据密度计算公式 SKIPIF 1 < 0 可得,A的密度为
SKIPIF 1 < 0
B因为悬浮在水中,所以密度等于水的密度,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
因为A有 SKIPIF 1 < 0 的体积浸入水中且正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同,所以A和B浸入水中的深度之比为 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0
综上可知,①②正确,③④错误。故选A。
10.(2021·浙江嘉兴市)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是( )。
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大;
B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小;
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大;
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
【答案】A。
【解析】A.向海底下潜过程中,深度增加,根据p=ρgh,受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,深度不变,根据p=ρgh,受到海水的压强不变,故B错误;
CD.对背心进行充气后,排开液体体积变大,根据F浮=ρgV排可知,浮力变大,对背心进行放气后,排开液体体积变小,浮力变小,故CD错误。故选A。
11.(2021·湖北中考真题)一金属环中间结有冰块,冰块和金属环的总重为0.71N,将它们放入底面积为10cm2的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示),此时冰块和金属环受到的浮力共为___________N;过一段时间冰全部熔化,金属环沉入水底,容器内的水面下降了0.7cm (如图乙所示),则金属环的质量是___________g。(已知ρ冰 =0.9g/cm3,g取10N/kg)
【答案】0.71;8。
【解析】[1]冰块悬浮于水中,由悬浮条件可知此时冰块和金属环受到的浮力
F浮=G=0.71N
[2]冰全部熔化成水后,体积减小了ΔV=SΔh=10cm2×0.7cm=7cm3
冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
V冰- SKIPIF 1 < 0 V冰=7cm3
V冰=70cm3
冰的质量m冰=ρ冰V冰=0.9g/cm3×70cm3=63g
冰块和金属环的总质量 SKIPIF 1 < 0 =0.071kg=71g
石块的质量m石=m-m冰=71g-63g=8g。
12.(2021·福建中考真题)如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强为______Pa,木块受到的浮力为______N。
【答案】640;6.4。
【解析】[1]木块放入液体后,液面升高的高度 SKIPIF 1 < 0 ,容器底部受到液体的压强变化 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可知,液体密度
SKIPIF 1 < 0
木块边长10cm,静止时露出液面的高度为2cm,所以木块底浸在液体中的深度
SKIPIF 1 < 0
木块底部受到液体压强
SKIPIF 1 < 0
[2]木块排开的液体的体积
SKIPIF 1 < 0
木块受到的浮力
SKIPIF 1 < 0 。
13.(2021·黑龙江中考真题)小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为 SKIPIF 1 < 0 ______ SKIPIF 1 < 0 ,小石块密度为______ SKIPIF 1 < 0 。
【答案】1;2.5×103。
【解析】[1]小石块所受的浮力为F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N
[2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
SKIPIF 1 < 0
小石块密度为 SKIPIF 1 < 0 。
14.(2021·山东枣庄市)如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是______ SKIPIF 1 < 0 。(取 SKIPIF 1 < 0 )
【答案】4.8;2; SKIPIF 1 < 0 。
【解析】[1] 根据图中信息可知,金属块的重力是即为弹簧测力计的示数,分度值为0.2N,故读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是 SKIPIF 1 < 0
故金属块在水中受到的浮力是 SKIPIF 1 < 0 。
[3] 根据排开液体的体积相同,则排开水的体积为
SKIPIF 1 < 0
故所测液体的密度是
SKIPIF 1 < 0
故液体的密度为 SKIPIF 1 < 0 。
15.(2021·山东济宁市)重为0.5N,体积为 SKIPIF 1 < 0 的小球浸没在水中,受到的浮力为______N。水面下20cm深度处水的压强为______Pa。(g取10N/kg)
【答案】3;2000。
【解析】[1]体积为 SKIPIF 1 < 0 的小球浸没在水中,根据阿基米德原理,小球浸没在水中受到的浮力为
SKIPIF 1 < 0
[2]水面下20cm深度处水的压强为
SKIPIF 1 < 0 。
16.(2021·上海中考真题)某物体重2kg,重力大小为______,方向______,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10-3立方米,它受到的浮力为______。
【答案】19.6N;竖直向下;9.8N。
【解析】[1]由重力公式得 SKIPIF 1 < 0
[2]重力的方向始终是竖直向下的。
[3]由阿基米德原理可得
SKIPIF 1 < 0 。
二、2020年真题
17.(2020•南京)a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图象如图所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后它们所受浮力大小关系正确的是( )。
A.F甲=2F乙B.3F甲=F乙C.F丙=3F丁D.2F丙=3F丁
【答案】D。
【解析】由图知,a物质的密度ρa===2g/cm3,b物质的密度ρb===g/cm3,
则ρ甲=ρ丙=ρa=2g/cm3=2ρ水,ρ乙=ρ丁=ρb=g/cm3=ρ水<ρ水,
将四个实心球都浸没在水中,松手稳定后:
(1)甲球沉入水底,其受到的浮力:
F甲=ρ水gV排=ρ水gV甲=ρ水g =ρ水g×=m甲g,
乙球漂浮在水面上,乙受到的浮力F乙=m乙g,
因为m甲=m乙,
所以F甲=F乙,故AB错误;
(2)丙球沉入水底,其受到的浮力:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙,
丁球漂浮在水面上,其受到的浮力:F丁=G丁=m丁g=ρ丁V丁g=ρ水V丁g,
因为V丙=V丁,
所以F丁=F丙,即2F丙=3F丁,故C错误、D正确。故选:D。
18.(2020•烟台)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )。
A.三个烧杯所受浮力相等B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大D.三种液体的密度相等
【答案】B。
【解析】A、由图可知:V甲排<V丙排<V乙排;由F浮=ρgV排可知:烧杯所受的浮力:F乙>F丙>F甲,故A错误;
BD、根据F浮=G可知:烧杯与液体的总重力:G乙>G丙>G甲,由于烧杯相同,所以三种液体的重力关系:G乙液>G丙液>G甲液,
由G=mg可知,液体的质量关系:m乙液>m丙液>m甲液,
由于三种液体的体积相同,由ρ=可得,ρ乙液>ρ丙液>ρ甲液,故B正确,D错误;
C、对丙进行受力分析可知:F浮=G杯+G丙液
由F浮=ρgV排、G=mg和ρ=可得:ρ水gV排=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
ρ水gV杯浸没+ρ水gV丙液=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
因为ρ杯>ρ水,所以ρ水gV杯浸没<ρ杯gV杯,ρ水gV丙液>ρ丙液gV丙液,即ρ水>ρ丙液,故C错误。
故选:B。
19.(2020•河池)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )。
A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
【答案】B。
【解析】AC、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,
由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等,故C错误;
由图知,V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,
所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,
所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
BD、已知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,且甲乙容器的底面积相同,根据p=知甲液体对杯底的压力小于乙液体对杯底的压力,故B正确,D错误。故选:B。
20.(2020•常州)一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙.则( )。
A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙
C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙
【答案】C。
【解析】由于饮料瓶漂浮,则F浮=G,所以,饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等,都等于饮料瓶受到的重力G,即F浮甲=F浮乙=G,
由图知,饮料瓶排开液体的体积:V甲排<V乙排,根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度:ρ甲>ρ乙。
故选:C。
21.(2020•宿迁)小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )。
A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大;
B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大;
C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大;
D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
【答案】C。
【解析】A、同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则F浮甲=F浮乙=G,即浮力是相同的,故A错误;
B、密度计浸入液体的深度越小,说明液体的密度越大,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C、由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D、因为密度计漂浮在液体中,则F浮=G,即ρ液gSh=G,则△V=sh,增大该密度计两条刻度线之间的距离,即△V变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误.
故选:C.
22.(2020•恩施州)下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )。
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜;
B.轮船由长江驶入大海;
C.从水银中取出铁球放入水中;
D.人由浅水区走向深水区
【答案】D。
【解析】A、潜水艇浸没在水中后继续下潜时,海水的密度不变,排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知潜水艇受到的浮力不变,故A不符合题意;
B、轮船由长江驶入大海,都漂浮,受到的浮力等于轮船重,轮船重力大小不变,则浮力不变,故B不符合题意;
C、因为铁球的密度小于水银的密度,铁球在水银中处于漂浮状态,浮力等于其重力;
因为铁球的密度大于水的密度,铁球在水中沉底,浮力小于其重力,所以从水银中取出铁球放入水中浮力会变小,故C不符合题意;
D、人由浅水区走向深水区时,液体的密度不变,排开水的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知人受到的浮力增大,故D符合题意。故选:D。
23.(2020•大庆)一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上,一个物体悬挂于弹簧秤下端,开始完全浸没在水中处于静止状态,如图甲,此时弹簧秤的读数为5.0N;后来缓慢提起物体,直到物体的体积露出水面,如图乙,发现容器底部水的压强减少了100Pa,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。则下列说法不正确的是( )。
A.物体的质量为1.3kg
B.物体的密度为1.625×103 kg/m3
C.容器底部对桌面的压力减小2N
D.弹簧秤的读数变为8N
【答案】D。
【解析】(1)根据p=ρgh知,当物体的体积露出水面时,减小的深度为:
△h===0.01m,
减小的体积为:△V=S△h=200×10﹣4m2×0.01m=2×10﹣4m3,
物体的体积为:V=4×△V=4×2×10﹣4m3=8×104m3,
物体浸没在水中时受到的浮力为:F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N,
根据称重法F浮=G﹣F知,物体的重力为:G=F浮+F=8N+5.0N=13N,
根据G=mg知,物体的质量为:m===1.3kg,故A正确;
物体的密度为:ρ===1.625×103kg/m3,故B正确;
(2)物体的体积露出水面时的浮力为:
F浮′=ρ水gV排=ρ水g(1﹣)V=1.0×103kg/m3×10N/kg××8×10﹣4m3=6N,
根据称重法F浮=G﹣F知,此时物体的拉力为:
F′=G﹣F浮′=13N﹣6N=7N,故D错误;
所以弹簧测力计的拉力减小了△F=F′﹣F=7N﹣5N=2N,容器底部对桌面的压力也减小了2N,故C正确。故选:D。
24.(2020•广元)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.
【答案】C。
【解析】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部,由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。
故选:C。
25.(2020•盐城)小明取一根装有适量配重的饮料吸管,使其竖直漂浮在水中,制作简易密度计。为了能够在吸管上准确标注出不同液体密度所对应的刻度,需要测的是( )。
A.吸管的总长度B.吸管浸入水中的深度
C.容器中水的深度D.吸管露出水面的长度
【答案】B。
【解析】因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,
则有:F浮水=F浮液=G,由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排,
ρ水gSh水=ρ液gSh液=G,
故ρ液=ρ水;
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度。
故选:B。
26.(2020•西藏)在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中,某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N,再将物体浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N,如图所示,则物体在酒精中受到的浮力是 N,物体的体积是 m3。(酒精0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】0.8;1×10﹣4。
【解析】(1)根据称重法,可知物体在酒精中受到的浮力是:F浮=F1﹣F2=2.2N﹣1.4N=0.8N;
(2)由F浮=ρ酒精gV排可得,物体的体积:V=V排===1×10﹣4m3。
故答案为:0.8;1×10﹣4。
27.(2020•百色)如图所示,将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中,铝球静止时,弹簧测力计的示数为3.4N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3,则铝球的体积为 m3,铝球浸没在水中时所受到的浮力为 N。
【答案】2×10﹣4;2。
【解析】实心铝球浸没在水中静止时,则铝球排开水的体积:V排=V球;
铝球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV球;
实心铝球的重力:G=mg=ρ铝gV球;
由于铝球受力平衡,则:G=F浮+F拉,
ρ铝gV球=ρ水gV球+F拉,
即:2.7×103kg/m3×10N/kg×V球=1×103kg/m3×10N/kg×V球+3.4N,
铝球的体积:V球=V排=2×10﹣4m3;
所以,铝球受到的浮力:F浮=ρ水gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N。
故答案为:2×10﹣4;2。
28.(2020•大连)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是 N。如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N.则金属块在水中受到的浮力是 N。
【答案】2.8;1.2。
【解析】由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为2.8N,即金属块的重力G=2.8N;
由图乙可知,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N,
则金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=2.8N﹣1.6N=1.2N。
故答案为:2.8;1.2。
三、2019年真题
29.(2019·湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )。
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变;
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力;
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;
B、在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大于木块的重力;故B正确;
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;
D、木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;
结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正确。故选C。
30.(2019·遂宁)如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B.C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是( )。
A.容器底部受到水的压强关系:;
B.小球受到的浮力关系:;
C.容器对桌面的压力关系:;
D.小球的质量关系:
【答案】A。
【解析】由题知,A、B、C三个小球的体积相同;
A、小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故A正确;
B、由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排<VB排=VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB=FC,故B错误;
C、A球在甲容器中漂浮,所以FA=GA;根据阿基米德原理有FA=GA排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重);
B球在乙容器中悬浮,所以FB=GB;根据阿基米德原理有FB=GB排,所以GB=GB排(即B球的重等于B排开水的重);上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等;甲乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F甲=F乙;
而C球在丙容器中沉底,所以GC>FC,根据阿基米德原理有FC=GC排,所以GC>GC排,即C球的重大于C排开水的重;故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F乙<F丙。
综上分析可知,三个容器对桌面压力关系为F甲=F乙<F丙,故C错误;
D、由图可知,A漂浮,B悬浮,C下沉,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC>FC,由于FA<FB=FC,则GA<GB<GC;所以,mA<mB<mC,故D错误。故选A。
31.(2019·菏泽)人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( )。
【答案】C。
【解析】饺子在水中煮的时候,质量不变,则重力不变,因为饺子受热膨胀,体积增大,根据f浮=ρgv排知,浮力增大,当浮力大于重力时便会浮上来。故ABD错误,C正确。
故选C。
32.(2019·苏州)2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。
(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很______,压力差会使舰艇发生碰撞;
(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受______(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的;
(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40000t,它满载时所受的浮力约为_____N。(g=10N/kg)
【答案】小;重力;4×108。
【解析】(1)流体的流速越大,流体的压强越小;若两并排行驶的舰艇靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致舰艇间的压强很小,向内的压力差会使舰艇发生碰撞,所以两并排行驶的舰艇编队间距较远。
(2)潜水艇是靠改变自身的重来完成上浮或下潜的;当核潜艇浸没在水中时,排开水的体积不变,浮力不变,减小自身的重力,浮力大于重力,核潜艇上浮到水面接受检阅。
(3)该舰满载时排开水的重力:G排=m排g=4×107kg×10N/kg=4×108N,
由阿基米德原理可得,它满载时所受的浮力:F浮=G排=4×108N。
故答案为:(1)小;(2)重力;(3)4×108。
考点二:影响浮力大小的因素
一、2021年中考真题
1.(2021·广西贵港市)如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。
(1)验证阿基米德原理实验的合理顺序是______;(填字母代号)
(2)金属块浸入溢杯前,溢杯里水面高度应______;
(3)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(4)金属块的密度为______kg/m3;(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)比较______(填字母代号)和______(填字母代号)的操作可得出结论:浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。
【答案】FABGCEDH;到达溢水杯杯口;1; SKIPIF 1 < 0 ;AD;FH。
【解析】(1)[1]验证阿基米德原理实验的合理顺序是,先测量空桶,再测量石头的重力,再用称重法测量浮力,然后不断改变物体浸入液体中的体积并测量桶和水的总重,故顺序为FABGCEDH。
(2)[2]金属块浸入溢杯前,溢杯里水面高度应到达溢水杯的杯口。
(3)[3]金属块浸没在水中时,受到的浮力是 SKIPIF 1 < 0
故浸没时的浮力为1N。
(4)[4] 金属块的体积为 SKIPIF 1 < 0
故金属块的质量为 SKIPIF 1 < 0
金属块的密度为 SKIPIF 1 < 0
故金属块的密度为 SKIPIF 1 < 0 。
(5)[5][6]通过AD可知,浸没时物体所受的浮力;通过FH可知排开水的重力,故比较两者的关系即可。
2.(2021·广西贵港市)大山同学在综合实践活动课中自制密度计。他找来一根粗细均匀的木棍,表面涂上蜡,在它的一端绕上适量的金属丝。把这个装置放在水中,静止后在液面所在处刻上刻度,并标上“1.0”;再将这个装置放在煤油中,静止后在液面所在处刻上刻度,并标上“0.8”;最后将此装置放入某种液体中,静止后在液面所在处刻上刻度h,如图所示。把木棍拿出液体后,用刻度尺量出刻度h与刻度“0.8”的距离是3.8cm,刻度“1.0”与刻度“0.8”之间的距离是2.0cm。则h到木棍底部的距离为_______cm,该液体的密度是_______kg/m3。(假设金属丝的体积忽略不计,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3,密度的计算结果小数点后面保留两位小数)
【答案】8cm;1.18×103kg/m3。
【解析】[1][2]刻度“1.0”与刻度“0.8”之间的距离是2.0cm,说明刻度距离1cm表示的刻度值为 SKIPIF 1 < 0
刻度h表示的数值是 SKIPIF 1 < 0
因此该液体的密度是1.18×103kg/m3。
密度计在液体中漂浮,受到的浮力等于重力,则密度计在水中与在某液体中受到的浮力大小相等,设密度计的横截面积为S,h到木棍底部的距离为l,则
SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 。
3.(2021·吉林中考真题)小明想利用天平测量木块的密度(不考虑木块吸水),如图所示,实验方法如下:
(1)测量前,在调节天平平衡时,发现指针位置如图甲所示,应向___________端调节平衡螺母,使天平横梁平衡,然后利用调好的天平测出木块的质量为 SKIPIF 1 < 0 。
(2)如图乙所示,在杯子中倒入适量的水,测出杯子和水的总质量为___________ SKIPIF 1 < 0 。
(3)如图丙所示,将一个金属块放在木块上,一起放入杯子中,使木块恰好浸没在水中,测出此时的总质量为 SKIPIF 1 < 0 ,木块受到的浮力为___________ SKIPIF 1 < 0 ,木块的密度为___________ SKIPIF 1 < 0 。( SKIPIF 1 < 0 取 SKIPIF 1 < 0 )
【答案】右;102;0.3;0.6。
【解析】(1)[1]当天平指针指向分度盘的左侧时,左边偏重,要向右移动平衡螺母。
(2)[2]杯子和水的总质量为m=100g+2g=102g
(3)[3][4]因为漂浮,所以浮力等于木块和金属总重力,木块和金属总质量为
SKIPIF 1 < 0
浮力为F浮=G=m1g=0.03kg×10N/kg=0.3N
木块体积
SKIPIF 1 < 0
木块的密度为 SKIPIF 1 < 0 。
4.(2021·贵州安顺市)空气对运动物体有阻碍作用,这就是我们常说的空气阻力(f)。空气阻力的大小与哪些因素有关呢?根据生活经验发现:无风的环境中,人散步时几乎感受不到空气阻力,快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想:空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想,准备了如下器材:充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机(该手机每隔相同时间对物体拍摄一次)。
如图甲所示以气球为研究对象,在气球下方用细线悬挂钩码,保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平,释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。(气球和钩码的运动情况相同,可将两者视为一个整体)
请回答下列问题:
(1)将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时,如何检验刻度尺是否竖直?写出你的办法:______;
(2)用不同质量的钩码进行实验,选取相同时间间隔的多张照片组合对比:第一次记录钩码位置如图乙所示,可判断钩码从位置______(填序号)开始匀速下落;增加钩码质量继续实验,再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知:在图______中,气球匀速下落的速度较大;
(3)若不考虑气球所受的浮力,气球和钩码匀速下落时,其重力和空气阻力是一对平衡力,于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重,便可推导阻力大小。由上述实验可得:气球运动的速度越大,受到的空气阻力______;
(4)以上实验过程均没有考虑气球所受浮力,那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响? ______请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况______、______,并结合受力情况写出理由。______(不考虑空气对钩码的作用力)
【答案】用重垂线,观察细线与刻度尺是否平行;3;乙;越大;没有影响如图。
【解析】(1)[1]在气球下方用细线悬挂钩码可视为重垂线,因重力的方向竖直向下,用重垂线观察细线与刻度尺是否平行。
(2)[2]根据图乙可知,前三次实验时间间隔通过的距离越来越大,从序号3开始相同的时间间隔内通过的路程保持不变,即可判断钩码从位置3开始匀速下落。
[3]对比乙、丙两图可知,在相同时间间隔内,图丙中物体通过的距离较大,根据 SKIPIF 1 < 0 ,在图丙中,气球匀速下落的速度较大。
(3)[4]若不考虑气球所受的浮力,气球和钩码匀速下落时,其重力和空气阻力是一对平衡力,重力大小等于阻力大小。根据题意知,丙图中物体的质量较大,物体的重力较大,丙图中物体受到的阻力较大,而图丙中气球匀速下落的速度较大,由上述实验可得:气球运动的速度越大,受到的空气阻力越大;
(4)[5]实验过程中均没有考虑气球所受浮力,气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果没有影响。
[6]用弹簧测力计测量它们(处于静止状态)重力时,物体受到测力计竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如下图所示:
[7]匀速下落时受到竖直向上的阻力作用和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用,如下右图所示:
[8]两次实验受到的浮力大小不变,第1个图中物体处于静止状态,受到平衡力的作用
SKIPIF 1 < 0 ……①
第2个图中,物体做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用
SKIPIF 1 < 0 ……②
由①②两式可得
f=F拉
而F拉即为弹簧测力计所测重力的大小,因此,气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果不会产生影响。
5.(2021·内蒙古中考真题)(1)复习“验证阿基米德原理”实验时,小明设计了如下表所示的实验数据记录表格。
①请把表格第一行中缺少的Ⅰ、Ⅱ两部分内容补充完整:Ⅰ_______;Ⅱ______;
②验证完阿基米德原理后,小组继续深入讨论时发现还可以利用其中一次的实验数据(如图所示)和水的密度算出所用物块的密度,则物块密度ρ物=________kg/m3。
(2)科技制作小组在一次课外实践活动中,用一根装有适量配重的长饮料吸管,使其能竖直漂浮在水中,制成了简易密度计。为了能准确地在吸管上标注出不同液体密度所对应的刻度,则必须测量的量是_________。
A.吸管的总长度 B.容器中水的深度
C.吸管浸入水中的长度 D.吸管及配重的重力
【答案】物体所受浮力F浮/N;物体排开水所受的重力G排/N;2.5×103;C。
【解析】(1)①[1][2]本实验需由称重法算出物块在水中受到的浮力F浮;再根据小桶和排开水所受的总重力减去小桶所受的重力求出物体排开水所受的重力G排,根据F浮=G排从而验证了阿基米德原理,故表格第一行中Ⅰ内容为:物体所受浮力F浮/N;Ⅱ内容为物体排开水所受的重力G排/N。
②[3]由图可知,物块所受浮力为
F浮=2.5N-1.5N=1N
由F浮=ρ液gV排知道,物体排开水的体积,即可知道物体的体积
V=V排= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =1 SKIPIF 1 < 0 10-4m3
物体的质量
m= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =0.25kg
由ρ= SKIPIF 1 < 0 知道,该物块的平均密度
ρ= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =2.5×103kg/m3
即物块密度为2.5×103kg/m3。
(2)[4]因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则有
F浮水=F浮液=G
由阿基米德原理:F浮=ρ液gV排得
ρ水gSh水=ρ液gSh液=G
故
ρ液= SKIPIF 1 < 0 ρ水
h水是吸管浸入水中的深度,h液是吸管浸入液体中的深度,所以需要测量吸管浸入水中的深度。故选C。
6.(2021·黑龙江中考真题)小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_______,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_______(用此题中所给字母表示)
(2)小明预期要获得的结论是:_______(用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是_______(写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是_______(选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m2_______m1,(选填“>”、“=”、“
相关试卷
这是一份中考物理二轮专题复习专题05 内能及其应用(含解析),共73页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份中考物理二轮专题复习专题03 透镜及其应用(含解析),共111页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题等内容,欢迎下载使用。
这是一份专题09 浮力及其应用-2023年中考物理真题分项汇编(全国通用),文件包含专题09浮力及其应用-2023年中考物理真题分项汇编全国通用原卷版docx、专题09浮力及其应用-2023年中考物理真题分项汇编全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共20页, 欢迎下载使用。