人教版物理中考復(fù)習(xí)第2單元第10課時浮力練習(xí)含答案

第10課時浮力中考回顧1.(多選)(2022·天津中考)小明在研究物體的浮沉問題時,制作了一個空腔“浮沉子”,將其放入一個底面積為S、水深為h0的薄壁柱形容器內(nèi)。剛放入水中時,浮沉子恰好懸浮,此時水深為h1,如圖所示。一段時間后,由于滲漏,空腔內(nèi)開始進(jìn)水,最后空腔充滿了水,浮沉子沉底且浸沒,此時水的深度降為h2。已知水的密度為ρ0,則所制作的浮沉子()A.質(zhì)量為ρ0(h1-h0)S B.質(zhì)量為ρ0(h2-h0)SC.材料的密度為h2-h0h1-答案:AD2.(2023·湖南永州中考)將同一個雞蛋先后放入甲、乙兩種不同的液體中,如圖所示,雞蛋在甲液體中懸浮,在乙液體中沉底且對容器底有壓力,比較甲、乙液體的密度ρ甲、ρ乙和雞蛋在甲、乙液體中受到的浮力F甲、F乙的大小關(guān)系,下列正確的是()A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙C.F甲=F乙 D.F甲<F乙答案:B解析:由題圖可知,雞蛋在甲、乙兩種液體中分別處于懸浮和沉底狀態(tài);雞蛋懸浮時,雞蛋受到的浮力和自身的重力相等;雞蛋沉底且對容器底有壓力時,浮力要小于重力,故雞蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即F甲>F乙。根據(jù)ρ液<ρ物時物體下沉、ρ液=ρ物時物體懸浮可知,乙液體的密度小于甲液體的密度,即ρ甲>ρ乙;綜上所述,選項(xiàng)B正確。3.(2023·云南中考)科技制作活動中,小明將金屬夾夾在吸管一端使其密閉,制成簡易密度計(jì),如圖所示。為了給密度計(jì)標(biāo)刻度,他將密度計(jì)分別放入水和煤油中,密度計(jì)均豎直漂浮,吸管露出液面的長度為d。密度計(jì)在水中時d為12cm,浮力大小為F1;在煤油中時d為10cm,浮力大小為F2,則F1(選填“>”“<”或“=”)F2。若將密度計(jì)放入密度為1.25g/cm3的液體中,則d為cm。(ρ水=1.0g/cm3,ρ煤油=0.8g/cm3)

答案:=13.6解析:設(shè)密度計(jì)重力為G,密度計(jì)在煤油和水中都處于漂浮狀態(tài),由物體的浮沉條件可知,F1=F2=G。設(shè)密度計(jì)體積為V,吸管橫截面積為S,小明將該密度計(jì)放入水中,密度計(jì)靜止時d為12cm,ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,由F1=G,可得ρ水gV排水=G,即1.0×103kg/m3×10N/kg×(V-0.12m×S)=G①小明將該密度計(jì)放入煤油中,密度計(jì)靜止時d為10cm,ρ煤油=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,由F2=G,可得ρ煤油gV排煤油=G,即0.8×103kg/m3×10N/kg×(V-0.1m×S)=G②由①②可得,V=0.2m×S;設(shè)該密度計(jì)上對應(yīng)密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計(jì)頂端的距離為d0,則1.25×103kg/m3×10N/kg×(V-d0S)=G③將V=0.2m×S分別代入①和③,并將①③聯(lián)立,解得d=0.136m=13.6cm。4.(2023·天津中考)在學(xué)習(xí)阿基米德原理時,可用“實(shí)驗(yàn)探究”與“理論探究”兩種方式進(jìn)行研究。請你完成下列任務(wù):【實(shí)驗(yàn)探究】通過圖1所示的實(shí)驗(yàn),探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系。由實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:。這就是阿基米德原理。

圖1【理論探究】圖2第一步:建立模型——選取浸沒在液體中的長方體進(jìn)行研究,如圖2所示。第二步:理論推導(dǎo)——利用浮力產(chǎn)生的原因推導(dǎo)阿基米德原理。請你寫出推導(dǎo)過程。提示:推導(dǎo)過程中所用物理量需要設(shè)定(可在圖2中標(biāo)出)?！驹響?yīng)用】水平桌面上有一底面積為S1的柱形平底薄壁容器,內(nèi)裝質(zhì)量為m的液體?，F(xiàn)將一個底面積為S2的金屬圓柱體放入液體中,圓柱體靜止后直立在容器底且未完全浸入(與容器底接觸但不密合),整個過程液體未溢出。金屬圓柱體靜止時所受浮力F浮=。

答案:【實(shí)驗(yàn)探究】F浮=G排【理論探究】設(shè)長方體的底面積為S、高為h,液體密度為ρ,長方體上、下表面所處的深度及受力情況如圖。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知液體對長方體下表面的壓強(qiáng)大于上表面的壓強(qiáng),根據(jù)F=pS可知液體對長方體向上的壓力大于液體對它向下的壓力,兩者之差即為浮力,即F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρg(h2-h1)S=ρghS=ρgV排=m排g=G排。【原理應(yīng)用】S解析:【實(shí)驗(yàn)探究】由題圖甲、乙可知F浮=G-F示=2N-1N=1N,由題圖丙、丁可知G排=G總-G空=1.5N-0.5N=1N,比較可得F浮=G排。【原理應(yīng)用】設(shè)圓柱體靜止后液體的高度為h',則液體的密度ρ液=m金屬圓柱體受到的浮力F浮=G排=ρ液gV排=m(S1-S25.(2022·四川成都中考)如圖所示,放置在水平桌面上的甲、乙兩個相同薄壁圓柱形容器,高度為h1,底面積為S1=100cm2。甲容器內(nèi)裝有水,圓柱形實(shí)心物體浸沒在水底。物體高度為h2=8cm,底面積為S2=30cm2,密度為ρ2。乙容器內(nèi)裝有質(zhì)量為m,密度為ρ3的某種液體。忽略物體吸附液體等次要因素,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。(1)求物體浸沒水底時所受的浮力大小。(2)將物體從甲容器底部豎直緩慢提升,直到物體上表面高出水面5cm時停止,求這個過程中,水對容器底部的壓強(qiáng)變化量。(3)將物體從甲容器取出后,再緩慢放入乙容器內(nèi),為保證液體不會溢出,求乙容器內(nèi)液體質(zhì)量m的取值范圍(用ρ2、ρ3、h1、h2、S1、S2表示)。答案:(1)2.4N(2)150Pa(3)當(dāng)ρ2≥ρ3時,m3≤ρ3(S1h1-S2h2);當(dāng)ρ2<ρ3時,m3≤ρ3S1h1-ρ2S2h2模擬預(yù)測1.關(guān)于物體受到的浮力,下列說法正確的是()A.浮在水面上的物體比沉入水底的物體受到的浮力大B.物體的密度越大受到的浮力越小C.物體沒入水中越深受到的浮力越大D.物體排開水的體積越大受到的浮力越大答案:D解析:由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。浮在水面的物體如果排開液體的體積比沉在水底的物體排開液體的體積小,那么漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力小,故A錯誤;由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān),而與物體的密度無關(guān),故B錯誤;由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān),與液體的深度無關(guān),當(dāng)物體完全浸入液體中時,V排不變,浮力不變,故C錯誤;由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān),物體排開水的體積越大,受到的浮力越大,故D正確。2.測量液體密度的儀器叫密度計(jì),將其插入被測液體中,待靜止后直接讀取液面處的刻度值(圖甲)。圖乙和圖丙的容器中是同一個自制的簡易密度計(jì),它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中,它會豎直立在液體中,由圖中現(xiàn)象可以判斷()A.密度計(jì)在圖乙燒杯液體中受到的浮力較大B.密度計(jì)在圖丙燒杯液體中受到的浮力較大C.圖乙燒杯中液體的密度較大D.圖丙燒杯中液體的密度較大答案:D解析:同一個密度計(jì)放在題圖乙、丙液體中都漂浮,F浮乙=F浮丙=G,密度計(jì)在題圖乙、丙兩種液體中受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力G,則A、B錯誤;由題圖知密度計(jì)排開液體的體積V排乙>V排丙,又F浮=ρ液V排g,浮力相等,則ρ乙<ρ丙,因此C錯誤,D正確。3.體積相同的鉛球、銅塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,比較它們受到的浮力大小,正確的是()A.鉛球受到的浮力最大B.木塊受到的浮力最大C.銅塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大答案:D解析:由圖可知,鋁球、銅塊和木塊均浸沒在同種液體中,因物體浸沒時排開液體的體積相等,所以,體積相同的鋁球、銅塊和木塊排開液體的體積相等,由F浮=G排=ρ液gV排可知,它們受到的浮力一樣大。4.兩個完全相同的容器中,分別盛有甲、乙兩種液體,將完全相同的兩個小球分別放入容器中,當(dāng)兩球靜止時液面相平,球所處的位置如圖所示,設(shè)甲、乙兩種液體對容器底的壓強(qiáng)大小分別為p甲和p乙,則它們的關(guān)系是()A.p甲<p乙 B.p甲>p乙C.p甲=p乙 D.無法確定答案:B解析:由題圖可知,小球在甲液體中漂浮,則ρ球<ρ甲,小球在乙液體中懸浮,則ρ球=ρ乙,故ρ甲>ρ乙。甲液體對容器底的壓強(qiáng)p甲=ρ甲gh,乙液體對容器底的壓強(qiáng)p乙=ρ乙gh,由于ρ甲>ρ乙,所以p甲>p乙。故正確的選項(xiàng)是B。5.關(guān)于潛水艇的上浮和下沉,下列說法正確的是()A.潛水艇是通過改變自身重力達(dá)到上浮和下沉的B.潛水艇是通過改變浮力達(dá)到上浮和下沉的C.潛水艇下沉越深,所受浮力越大D.潛水艇浮出水面的過程中,所受浮力不變答案:A解析:潛水艇的體積不變,潛入水中時所受浮力不變,潛水艇通過兩側(cè)水艙的充水與放水來改變自重,從而實(shí)現(xiàn)上浮與下潛的,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C錯誤;當(dāng)潛水艇浮出水面時,潛水艇排開水的體積變小,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,潛水艇所受浮力變小,故選項(xiàng)D錯誤。6.將重為20N的金屬塊掛在彈簧測力計(jì)下,金屬塊體積的14浸入水中并靜止時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為18N,當(dāng)金屬塊全部浸入水中并與杯底接觸時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)可能變?yōu)?A.18N B.16N C.14N D.10N答案:D解析:金屬塊體積的14浸入水中并靜止時,金屬塊所受的浮力F浮=G-F=20N-18N=2N,若金屬塊完全浸入水中時,由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可得,金屬塊受到的浮力F浮'=4F浮=4×2N=8N,當(dāng)金屬塊全部浸入水中并與杯底接觸時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)小于20N-8N=12N,故選項(xiàng)D7.物塊在空氣中和浸沒在水中時,彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示,g取10N/kg。下列判斷正確的是()A.物塊受到的浮力是1NB.物塊的體積是2×10-4m3C.物塊的密度是3×103kg/m3D.物塊浸沒在水中時,所受浮力隨深度增加而增大答案:B解析:由題圖可知,物塊的重力是3N,浸沒在水中后彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1N,根據(jù)稱重法測浮力可知F浮=G-F示=3N-1N=2N,選項(xiàng)A錯誤;完全浸沒時,物塊排開液體的體積等于物塊的體積,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,V物=V排=F浮ρ液g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,選項(xiàng)B正確;物塊的密度ρ物=GgV物=3N8.小竹將質(zhì)量為120g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)物體靜止時,溢水杯中溢出了100cm3的水,則物體(g取10N/kg)()A.漂浮在水面上 B.懸浮在水中C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力答案:C解析:由阿基米德原理知物體所受浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N,物體的重力G物=m物g=0.12kg×10N/kg=1.2N,因F浮<G物,故物體在水中下沉,最后沉在底部。9.某同學(xué)制作了如圖所示的潛艇模型,下列說法錯誤的是()A.潛艇模型是通過改變潛艇的重力實(shí)現(xiàn)沉浮的B.向內(nèi)推注射器活塞,水會被壓入試管中,可實(shí)現(xiàn)潛艇下沉C.向外拉注射器活塞,試管內(nèi)水量適當(dāng)時,可實(shí)現(xiàn)潛艇懸浮D.潛艇模型的試管上繞些鐵絲,可保持試管穩(wěn)定答案:B解析:潛艇模型是通過改變潛艇的重力實(shí)現(xiàn)沉浮的,選項(xiàng)A說法正確;分析題圖可知,向內(nèi)推注射器活塞,可使管內(nèi)氣壓增大,水被壓出試管,自身重力減小,小于所受浮力,潛艇上浮,故選項(xiàng)B說法錯誤;當(dāng)向外拉注射器活塞時,管內(nèi)氣壓降低,水會被壓入試管中,使自身重力增大,試管內(nèi)水量適當(dāng)時,所受重力等于浮力,可實(shí)現(xiàn)潛艇懸浮,選項(xiàng)C說法正確;潛艇模型的試管上繞些鐵絲,可增加其重力,使試管保持穩(wěn)定,選項(xiàng)D說法正確。10.小英同學(xué)在探究浮力的大小等于什么時,做了下圖所示的實(shí)驗(yàn),四步實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1、F2、F3、F4,下列等式正確的是()A.F浮=F2-F3 B.F浮=F4-F3C.F浮=F2-F1 D.F浮=F4-F2答案:A解析:物塊的重力為F2,物塊完全浸入水中時所受的浮力F浮=F2-F3,故選項(xiàng)A正確;空桶的重力為F1,小桶和溢出水的總重力為F4,則物塊A所受的浮力F浮=G排=F4-F1,故選項(xiàng)D錯誤。11.同樣重的實(shí)心銅塊和實(shí)心鐵塊,都浸沒在煤油中,這時(選填“銅”或“鐵”)塊受到的浮力大。同樣重的實(shí)心銅塊和實(shí)心鐵塊,銅塊浸沒在煤油中,鐵塊浸沒在水中,這時(選填“銅”或“鐵”)塊受到的浮力大。

答案:鐵鐵解析:因銅的密度大于鐵的密度,且實(shí)心銅塊和實(shí)心鐵塊的質(zhì)量相等,所以,由ρ=mV的變形式V=mρ可知,鐵塊的體積較大。銅塊和鐵塊都浸沒在煤油中時,因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,所以,由F浮=ρgV排可知,鐵塊排開煤油的體積較大,受到的浮力較大;銅塊浸沒在煤油中,鐵塊浸沒在水中,因水的密度大于煤油的密度,且銅塊排開煤油的體積小于鐵塊排開水的體積,所以,由F浮=ρgV排可知12.取一只空牙膏袋,一次將它擠癟,另一次將它撐開,兩次都擰緊蓋后先后放入同一杯水中,如圖所示。兩次牙膏袋的質(zhì)量m甲和m乙的大小關(guān)系是m甲m乙;兩次排開水的體積V甲和V乙的大小關(guān)系是V甲V乙;兩次所受的浮力F甲和F乙的大小關(guān)系是F甲F乙;兩次杯底受到水的壓強(qiáng)p甲和p乙的大小關(guān)系是p甲p乙。(均選填“>”“<”或“=”)

答案:=<<<解析:牙膏袋的形狀發(fā)生變化,但質(zhì)量不變,所以m甲=m乙;甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲<F乙;由F浮=ρ水gV排可得V排甲<V排乙;所以h甲<h乙,由p=ρ水gh得p甲<p乙。13.將重為3N的小球放入裝有水的容器中,靜止的狀態(tài)如圖所示,則小球所受浮力的大小為N。小球的體積為m3;若向水中加入足量的鹽,小球?qū)?選填“上浮”“懸浮”或“下沉”)。(g取10N/kg)

答案:33×10-4上浮解析:由題圖可知,小球處于懸浮狀態(tài),根據(jù)懸浮條件可知:小球受到的浮力F浮=G排=3N;由F浮=ρgV排得V=V排=F浮ρ水g=3N1×10若向水中加入足量的鹽,液體密度變大,由于V排一定,由F浮=ρgV排可知:小球受到的浮力變大,大于重力,小球?qū)⑸细　?4.某實(shí)驗(yàn)小組在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。觀察圖片并分別比較圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知:(1)當(dāng)物體逐漸浸入水中,物體底面所受壓強(qiáng)將逐漸;

(2)當(dāng)物體浸沒在水中時,受到的浮力為N;

(3)比較乙、丙兩圖,可以得出越大,物體受到的浮力越大;

(4)比較兩圖可知,物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)。

答案:(1)變大(2)1.0(3)物體排開液體的體積(4)丙、丁解析:(1)當(dāng)物體逐漸浸入水中,下底面在水中的深度增加,根據(jù)p=ρgh可知,下底面所受的壓強(qiáng)變大。(2)由題圖甲知,物體的重力G=4.0N,由題圖丙知,物體完全浸沒在水中受到的拉力為3.0N,所以物體浸沒在水中時,受到的浮力為F浮=G-F=4.0N-3.0N=1.0N。(3)乙、丙兩圖,液體的密度相同,物體排開液體的體積不同,物體排開液體的體積越大,測力計(jì)的示數(shù)越小,可得物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大。(4)丙、丁兩圖,物體都是完全浸沒,排開液體的體積相同,液體的密度不同,測力計(jì)的示數(shù)不同,可得物體所受浮力的大小與液體密度有關(guān)。15.測量液體密度的儀器叫作密度計(jì)。自制的簡易密度計(jì)是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中,如圖所示。(1)請判斷哪杯液體密度大,并說明理由。(2)實(shí)驗(yàn)室的密度計(jì)的上部是一個用來標(biāo)刻度的空心圓柱形玻璃管,管下部為一玻璃泡,內(nèi)裝有鉛粒。某密度計(jì)圓柱形玻璃管長l=10cm,橫截面積S=2.5cm2,該密度計(jì)總質(zhì)量m=20g,將它放入水中靜止時,水面距玻璃管上端為4cm;將此密度計(jì)放入未知液體中靜止時,發(fā)現(xiàn)液面距玻璃管上端為2cm。求這種液體的密度以及密度計(jì)玻璃管上能標(biāo)出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)答案:(1)乙杯液體密度大,理由:密度計(jì)在液體中漂浮,所受重力等于浮力