专题15密度、浮力 练习—2021年中考科学华东师大版二轮专题巩固
展开A.二球浸入水中的体积之比为3:4 B.二球受到的浮力之比为3:2
C.二球受到的重力之比为2:1 D.二球的密度之比为2:1
2、一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A B C D
3、当溢水杯中盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为( )
A.eq \f(m2,m1)·ρ1 B.eq \f(m1,m2)·ρ1 C.eq \f(m2,m1)·ρ2 D.eq \f(m1,m2)·ρ2
4、半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);等货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )
A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1
C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1
5、在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中(水未溢出),如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且五分之二的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5∶2
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强之比是1∶1
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D.甲、乙两图中,容器对水平桌面的压强之比是5∶3
6、有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40 g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有eq \f(1,11)的体积露出液面,溢出液体的质量是50 g,已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,下列计算正确的是( )
①小球的质量是40 g;②小球的体积是50 cm3;③液体的密度是1.1×103 kg/m3;④小球的密度是0.9×103 kg/m3。
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
7、在一装满水的容器中,放入一质量为20克的物体,从容器中溢出15克的水,则该物块在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强应该是( )
A.下沉,压强不变 B.上浮,压强增大
C.漂浮,压强减小 D.悬浮,压强减小
8、一物体漂浮在水中,有1/4体积露出水面,则物体的密度为( )
A.1 g/cm3 B.0.75 g/cm3
C.0.5 g/cm3 D.0.25 g/cm3
9、a、b两种物质的质量和体积关系如图,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后( )
A. 甲漂浮,甲受浮力大 B. 乙漂浮,乙受浮力大
C. 甲漂浮,乙受浮力大 D. 乙漂浮,甲受浮力大
10、如图所示,三个相同的容器里装有相同的水,将长方体木块A和金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块A上表面距离水面的距离分别是2cm、3cm、4cm,关于金属块B的密度,下列说法中正确的是( )
A.ρB=2.0×103kg/m3
B.ρB=3.0×103kg/m3
C.ρB=4.0×103kg/m3
D.ρB=5.0×103kg/m3
11、如图所示,在四只相同的杯子中都盛了水,(a)杯中漂浮着一木块,(b) 杯中漂浮着一冰块(c) 杯中悬浮着一空心塑料球,(d)杯的底部有一小铁球.此时,四只杯子中的水面等高,且木块、冰块、塑料球和小铁球的体积相等。下列说法中正确的是( )
A.它们受到的浮力相等
B.水对杯子底部的压强都相等
C.空心塑料球受到的浮力小于小铁球受到的浮力
D.每只杯子的总质量都相等
12、把重为5牛,体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体上浮,浮力为6牛 B.物体悬浮,浮力为6牛
C.物体漂浮,浮力为5牛 D.物体沉在水底,浮力为6牛
13、在容器的水面上漂浮着一块含有石子的冰块,在温度不变的条件下,当冰全部溶化成水后,容器里水面的高度将( )
A.升高 B.降低 C.不变 D.不能确定
甲
乙
丙
14、如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉, 在甲露出水面之前,关于它们所浮力的说法正确的是( )
A.甲受到的浮力 B.乙受到的浮力大
C.丙受到的浮力大 D.甲、乙、丙受到的浮力一样大
15、如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球。甲球漂浮在水面,乙球悬浮在水中。它们受到的浮力分别为F甲和F乙;它们的密度分别为甲和乙。下列关于甲、乙受到的浮力和它们的密度的说法,正确的是( )
A.F甲>F乙,甲>乙
B.F甲<F乙,甲<乙
C.F甲>F乙,甲<乙
D.F甲<F乙,甲>乙
16、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为0.2F,则该物体的密度是( )
A、1.0×103kg/m3 B、0.8×103kg/m3
C、1.5×103kg/m3 D、1.25×103kg/m3
17、如图,A、B、C是密度分别为ρA、ρB、ρC的三个小球,A、B的质量相等,B、C的体积相等,放入水中后,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉至容器底部.设A、B、C三球的质量分别为mA、mB、mC,所受浮力分别为FA、FB、FC,则:( )
A、mA/ρA<mB/ρB=mC/ρC B、ρA<ρ水<ρB<ρC
C、FA=FB=FC D、mA=mB>mC
18、一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知ρ水=1.0×103kg/m3.则下列说法中错误的是( )
A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa
B.圆柱体的重力为12N
C.圆柱体所受的最大浮力为8N
D.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
19、如图1所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平.从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图象如图2所示.木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器的底面积为200cm2,g=10N/kg.下列说法正确的是( )
A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小
B.容器中的液体是酒精
C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10g
D.第30s时,木块露出液面的高度是2cm
20、在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4N,如图甲所示.已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg.若往容器内缓慢加水,当所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零.此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示.根据以上信息,能得出的正确结论是( )
A.容器的横截面积为225cm2
B.塑料块的密度为0.4×103kg/m3
C.弹簧称的示数为1N时,水面升高9cm
D.加水400cm3时,塑料块受到的浮力为2N
21、将重10牛的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时,有1/3的体积露出水面,木块受到的浮力是________牛,若在木块上放另一物块B,使木块刚好全部压入水中,如图,若所加物块B的体积是木块的1/3,则物块B密度与木块A密度之比是________.
22、如图,放有铁块的杯子漂浮在水面上,如果把铁块用细线悬挂在杯底,杯子和铁块受到的浮力将 ,水对容器底部的压强将 。(填增大、减小或不变)
23、在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出了如下猜想:
A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;B:可能与物体的密度有关;C:可能与液体的密度有关;D:可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤,可以验证猜想____是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想____是错误的。
(4)分析比较实验____,可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验____可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析,得出最后的实验结论是:浸在液体中的物体所受浮力的大小与____有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中,也运用了控制变量法,保持了____不变,进行探究、验证。
24、如图所示,某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在金属块接触容器底之前,分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。(ρ水=1.0×103kg/m3)实验数据如下:
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体所受到的浮力为 N。
(2)分析表中1—5次实验数据,说明:_______________________________________
(3)图中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是 ( )
25、一个底面积为10m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20m3、密度为0.8×103kg/m3 的物体 A 放入其中,最终物体 A 漂浮于水面上。
(1)物体 A 所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
26、如图所示,水平桌面上放置底面积为80 cm2,质量为400 g的圆筒,筒内装有16 cm深的某液体。弹簧测力计悬挂底面积为40 cm2、高为8 cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒的厚度忽略不计,圆筒液体没有溢出,g取10 N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?
(2)筒内液体的密度是多少?
(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是多少?
27、如图所示,一体积为1.25×10-4m3、质量为0.075千克的木块,漂浮在底面积为5.0×10-3m2的柱形容器内的液面上,此时液体的深度为0.20米,木块的2/5体积露出液面。(g取10N/Kg)
(1)求液体对容器底的压强p1
(2)若对木块施一竖直向下的压力F使木块恰好浸没,求压力F和此时液体对容器底的压强p2
(3)若撤去压力F,在木块的下方用绳悬吊一密度ρ=6×103千克/米3的合金块,并恰好使木块浸没,求合金块的质量m和此时容器底部所受液体的压强p3
28、如图所示。质量为400g,底面积为50cm2的溢水杯,置于水平桌面上,倒入某种液体至溢口,液面高为10cm,此时液体对容器底部的压强为1.176×103Pa。问:若将长16cm,密度为0.9×103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒),试判断该物体静止时与容器底部是否接触。
29、一个边长为 10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器足够高),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用 F 浮表示木块受到的浮力,用 h 表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述 F 浮随深度 h 变化的关系图象。
(1)当F浮=5N时,木块处于________(填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态。
(2)木块的密度为多少?
(3)容器中未加水时,木块对容器底的压强是多大?
(4)整个过程浮力对木块所做的功是多少?
30、图甲是建造长江大桥是使用起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持0.2m/s的速度不变。图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像。
(取江水的密度为ρ =1.0×103kg/m3 ,g取10N/kg)求:
(1)圆柱体A下降过程中,重力的功率?
(2)圆柱体A的密度?
(3)当圆柱体A下降到江底(江底视为水平),卸下钢缆绳后,圆柱体A对江底的压强?
31、一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有1/5的体积露出水面,如图所示,试求:
(1)正方体M的密度;
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;
(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/Kg,水的密度为1.0×103kg/m3).
参考答案
21. 10;3:2
22. 不变;不变
23. (1)2.0;(2)A;(3)B;(4)①③④或③④或①③⑤或③⑤;
(5)②⑥⑦或⑥⑦;(6)液体的密度、物体浸在液体中的体积;
(7)物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积
24.(1)6.75 1.5 (2)浸入水中的体积越大,受到的浮力越大 (3)B
25.(1)mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×20m3=1.6×104kg,
∵物体 A 漂浮于水面上
∴物体 A 所受的浮力F 浮=GA=1.6×104kg×10N/kg=1.6×105N
(2)由 F浮=ρ水gV 排得:V 排=
取出的那部分物体的体积
质量为
26. 解:(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力:F浮=G-F示=10 N-2 N=8 N;
(2)物体排开液体的体积:V排=V物=S物h物=40 cm2×8 cm=320 cm3=3.2×10-4 m3,液体的密度:ρ液=eq \f(F浮,gV排)=eq \f(8 N,10 N/kg×3.2×10-4 m3)=2.5×103 kg/m3;
(3)液体的质量:m液=ρ液V液=2.5×103 kg/m3×80×16×10-6 m3=3.2 kg,圆筒对地面的压力:F=(m液+m筒)g+G-F示=(3.2 kg+400×10-3 kg)×10 N/kg+10 N-2 N=44 N,圆筒对地面的压强:p=eq \f(F,S)=eq \f(44 N,80×10-4 m2)=5.5×103 Pa。
答:(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是8 N;(2)筒内液体的密度是2.5×103 kg/m3;(3)圆筒对桌面的压强是5.5×103 Pa。
27. (1)2×103帕 (2)0.5N;2.1×103帕;(3)0.06千克;2.12×103帕
28. 答案:会接触。
分析:有些同学很可能根据液体对容器底部的压强值,求得液体的密度为:
可知:ρ物<ρ液,由此得出错误结论:物体漂浮在液面上,则物体不与容器底接触。应根据物体漂浮求得物体浸入液体中的长度:
=0.12m。因溢口到容器底只有0.1m,液体太少不足以使物体漂浮,所以,物体与容器底会接触。
29. (1)漂浮
(2)木块的质量m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg, 木块体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3 ,
木块的密度ρ=m/V=0.5kg/(1×10-3m3)=0.5×103kg/m3
(3)P=F/S=5N/0.01m2=500Pa
(4)由分析可知,当F浮=5N时木块开始上升,到20cm时木块浸没,则浮力做功的阶段应该是水面5cm到15cm之间,则木块上升的高度h升=15cm-5cm=10cm=0.10m;
则浮力对木块所做的功W=F浮h升=5N×0.10m=0.5J
30.(1)圆柱体在江面上匀速下降时,重力G=F1=3×104N .
重力的功率P=Gv=3×104N×0.2m/s=6×103W
当A完全浸入水中时,拉力F2=1×104N,A受到的浮力:F浮=G-F2=3×104N-1×104N=2×104N,
A的体积V=V排=
A的密度
A从刚接触江面到浸没用的时间t=15s-10s=5s, A的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m
A的底面积
圆柱体A沉底且卸下钢缆绳后,A对江底的压力F=G-F浮=3×104N-2×104N=1×104N
圆柱体A对江底的压强
31.解:(1)正方体M的质量mM===2kg,
体积为VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,所以,密度ρA==2×103kg/m3;
(2)由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,则:
V排1=(1﹣)VA=×1×10﹣3m3=8×10﹣4m3,
受到的浮力为:F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N;
设正方体悬挂放入水中后水深为h′,则有Sh′=Sh+V排1,
则h′=h+=0.12m+=0.16m.
此时水对容器底部的压强:p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa.
(3)原来正方体M浸入水中深度为h1=(1﹣)L=×10cm=8cm,
水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2=h1﹣2cm=8cm﹣2cm=6cm,
则V排2=h2L2=6cm×(10cm)2=600cm3=6×10-4m3,
F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;
当绳子刚被拉断时有:Fm+F浮2=G,
所以细绳能承受的最大拉力Fm=G﹣F浮2 =20N﹣6N=14N.
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
h/cm
0
2
3
6
8
10
12
14
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
4.25
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
D
B
C
B
A
B
D
A
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
C
B
D
B
D
B
A
C
C
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