中考物理浮力壓軸題及答案

1、中 考 物 理 浮 力 壓 軸 題例1如圖1 57所示，把甲鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒(méi)于水中，把乙塊系在這個(gè)木塊下面，木塊也恰好浸沒(méi)水中，已知鐵的密度為7. 9x 103kg/m3.求：甲、乙鐵塊的質(zhì)量比.例2 （北京市中考試題）如圖 15 8所示的木塊浸沒(méi)在水中，細(xì)線對(duì)木塊的拉力是2N.剪斷細(xì)線，待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1N向 3.一一一 . 一下的壓力時(shí)，木塊有 20cm的體積露出水面.求木塊的號(hào)度.（g取10N/kg）圖 1 58例3 （北京市中考試題）在水平桌面上豎直放置一個(gè)底面積為S的圓柱形容器，內(nèi)裝密度為 1的液體.將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下體積為 V的

2、金屬浸沒(méi)在該液體中（液體未溢出）.物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 F;撤去彈簧測(cè)力計(jì)，球下沉并靜止于容器底部，此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為容器底對(duì)金屬球的支持力的n倍.求（1）金屬球的密度；（2）圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量.一 3- ,(1)將一質(zhì)量為27g的鋁塊( 鋁=2. 7pm)放入左盤(pán)水中，水不溢出，天平還能平衡嗎？(2)將鋁塊如圖1 513 (b)方式放入左盤(pán)中，天平還能平衡嗎？(1)例4如圖1 514中，容器內(nèi)分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問(wèn):冰在水中熔化后，水面如何變化 ？(2)冰在鹽水中熔化后，液面如何變化？(a)(b)圖 1 514例5 (北京市中考試題)如圖1-5-15 (a

3、),在一個(gè)較大的容器中盛有水，水中放有個(gè)木塊，木塊上面放有物體 A,此時(shí)木塊漂?。蝗绻麑?A從木塊上拿下，并放入水中，當(dāng)木塊和A都靜止時(shí)(水未溢出)，下面說(shuō)法正確的是(a)(b)圖 1 515A.當(dāng)A的密度小于水的密度時(shí)，容器中水面上升B.當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí)，容器中水面下降C.當(dāng)A的密度等于水的密度時(shí)，容器中水面下降D.當(dāng)A的密度大于水的密度時(shí)，將 A拿下后懸掛在木塊下面，如圖1 315 (b),容器中水面不變例6 (北京市東城區(qū)中考試題)自制潛水艇模型如圖1 516所示，A為厚壁玻璃廣口瓶，瓶的容積是 Vo, B為軟木塞，C為排水管，D為進(jìn)氣細(xì)管，正為圓柱形盛水容器. 當(dāng)瓶中空氣的體積

4、為 V1時(shí)，潛水艇模型可以停在液面下任何深處，若通過(guò)細(xì)管D向瓶中壓入空氣，潛水艇模型上浮，當(dāng)瓶中空氣的體積為2 Vi時(shí)，潛水艇模型恰好有一半的體積露出水面，水的密度為恰 水，軟木塞B,細(xì)管C、D的體積和重以及瓶中的空氣重都不 計(jì).圖 1516求：(1)潛水艇模型.的體積;(2)廣口瓶玻璃的密度.例7 一塊冰內(nèi)含有一小石塊，放入盛有水的量筒內(nèi)，正好懸浮于水中，此時(shí)量筒內(nèi)的2水面升高了 4.6cm.當(dāng)冰熔化后，水面又下降了0 44cm.設(shè)量筒內(nèi)橫截面積為 50cm,求石塊的密度是多少？（水=0. 9X 103kg/ m3）例8 （北京市中考試題）在量筒內(nèi)注入適量的水，將一木塊放入水中，水面達(dá)到的刻

5、度是Vi,如圖1 518 （a）所示；再將一金屬塊投入水中，水面達(dá)到的刻度是V2,如圖（b）所示；若將金屬塊放在木塊上，木塊恰好沒(méi)入水中，這時(shí)水面達(dá)到的刻度是V3.如圖（0所示.金屬密度=.bl-i-1fi_2V F 目a_l-一四展-二-二a)17 b例9如圖1 519所示輕質(zhì)杠桿，把密度均為4. 0X 103kg/m3的甲、乙兩個(gè)實(shí)心物體掛在A、B兩端時(shí)，杠桿在水平位置平衡，若將甲物體浸沒(méi)在水中，同時(shí)把支點(diǎn)從。移到1。時(shí)，杠桿又在新的位置平衡，若兩次支點(diǎn)的距離O O 為OA的，求：甲、乙兩個(gè)5物體的質(zhì)量之比.廣 , 日向|由圖 1519例10 （北京市中考試題）某人用繩子將一物體從水面下2

6、m深處的地方勻速提到水面1八一，,一，0.5m處的過(guò)程中，人對(duì)物體做功為54J.當(dāng)將物體拉到有-體積露出水面時(shí)，讓其靜止，5此時(shí)繩子對(duì)物體的拉力為40N.不計(jì)繩子的質(zhì)量，忽略水的阻力，求物體的密度.（g取10N/ kg)中考物理浮力壓軸題答案例1精析 當(dāng)幾個(gè)物體在一起時(shí)， 可將木塊和鐵塊整體做受力分析，通常有幾個(gè)物體，就寫(xiě)出幾個(gè)重力，哪個(gè)物體浸在液體中，就寫(xiě)出哪個(gè)物體受的浮力.解 甲在木塊上靜止：F浮木=G木+ G甲乙在木塊下靜止：F浮木+F浮乙=G水+ G乙不要急于將公式展開(kāi)而是盡可能簡(jiǎn)化 F浮乙=6乙一G甲水gV乙=鐵gV乙鐵gV甲先求出甲和乙體積比鐵V甲=(甲一乙)V乙V甲 _ 鐵 水

7、_ (7.9 1) 103 kg/m3 _ 69V乙一 鐵7.9 103 kg/m379質(zhì)量比：吧=上="=69m乙鐵V乙 V乙79一 69答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為 .79例2精析分別對(duì)木塊所處的幾種狀態(tài)作出受力分析.如圖 1 5 9 (a) (b) (c) .(a)(b)(0圖 1 59圖（a）中，木塊受拉力 Fi,重力和浮力.圖（b）中，細(xì)線剪斷，木塊處于漂浮狀態(tài)，設(shè)排開(kāi)水的體積為V排.圖（c）中，將露出水面的部分切去后，木塊仍漂浮，這時(shí)再施加F2= 1 N的壓力，仍有部分體積露出水面.解 根據(jù)三個(gè)圖，木塊均靜止，分別列出受力平衡過(guò)程F浮1GFiF浮2GF浮3G2F2將公式中各量展

8、開(kāi)，其中 V排指圖（b）中排開(kāi)水的體積.水gV 木gV F1水gV排木gV木g（V排V ）木gV排F2（V指圖（c）中露出的體積）代入數(shù)值事理，過(guò)程中用國(guó)際單位（略）7/2水V 一 木V =10水V排一木V1 -5（ 水V排一木V排）=十 水x 2 x 1010約去V排和V,求得：水=0.6x 103kg/m3答案 木塊密度為0.6x 103kg/m3.例3則結(jié)果也不必加單位.過(guò)精析 當(dāng)題目給出的各量用字母表示時(shí)，如果各量沒(méi)用單位,程分析方法仍從受力分析入手.解 （1）金屬球浸沒(méi)在液體中靜止時(shí)F 浮 + F = GigV+F= gV （ 為金屬密度）FgV（2）解法1如圖1 512,球沉底后受

9、力方程如下:圖 1512F浮+F=G （N為支持力）N = G F 浮=5液體對(duì)容器底的壓力 F' =nFF' = m 液 g+1gVF m液一g1VF = pS= 1gV= nF1g （V 液+ V） =nF1gV 液+ 1gV= nFm 液= NB答案 金屬球密度為1十上一，容器中液體質(zhì)量 m液="gVB精析這道題可以用計(jì)算的方法來(lái)判斷，關(guān)鍵是比較兩個(gè)體積,是冰熔化前，排開(kāi)水的體積V排，一個(gè)是冰熔化成水后，水的體積V水.求出這兩個(gè)體積，再進(jìn)行比較，就可得出結(jié)論.解 (1)如圖1 514 (a)冰在水中，熔化前處于漂浮狀態(tài).V排=冰熔化成水后，質(zhì)量不變： m水=m冰

10、求得：V水=比較和，V水=丫排也就是冰熔化后體積變小了，恰好占據(jù)了原來(lái)冰熔化前在水中的體積.所以，冰在水中熔化后液面不變(2)冰在鹽水中：冰熔化前處于漂浮，如圖1 3 14 (b),則F鹽浮=G冰鹽水g V排鹽=m冰gV排鹽=生鹽水冰熔化成水后，質(zhì)量不變，推導(dǎo)與問(wèn)題(1)相同.V水=比較和，因?yàn)?水=鹽水V水=V排排也就是冰熔化后占據(jù)的體積要大于原來(lái)冰熔化前在鹽水中的體 所以，冰在鹽水中熔化后液面上升了.答案（1）冰在水中熔化后液面不變.（2）冰在鹽水中熔化后液面上升.思考 冰放在密度小于冰的液體中，靜止后處于什么狀態(tài)，熔化后，液面又如何變化例5解 A在木塊上面，A和木塊漂浮，則F浮=G水+

11、GaF浮G水GaV 排=水g 水gA從木塊上拿下后，若 a= 水，則A和木塊均漂浮在水面， A和木塊共同排開(kāi)水的 體積為F浮aF浮木Ga G木Va 排 + V 木排=F =水g 水g 水g比較和，;A選項(xiàng)中，容器中水面不變，而不是上升.當(dāng) a= 水時(shí)，A拿下放入水中，A懸浮在水中，容器中水面也是不變B選項(xiàng)，當(dāng) a> 水時(shí)，A放入水中，A沉底，木塊和 A共同排開(kāi)水的體積為:V木排+ V木排=F浮木F水gGa水gGa水g比較和，< A>水， 式式.液面下降D選項(xiàng)中，A放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較，A和木塊均漂浮，F(xiàn)浮=Ga+ G水不變，V排不變，前后兩次注解面無(wú)變化.液面

12、下降.D選項(xiàng)中，A放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較， A和木塊均漂浮，木不變,V排不變，前后兩次液面無(wú)變化.答案 B、D例7精析 將復(fù)雜的實(shí)際向題轉(zhuǎn)化為理論模型.把模型A著成一個(gè)厚壁盒子，如圖1 5半體積(a)(b)圖 1517設(shè)：模型總體積為 VF浮 Ga G1（模型里水重）解（1）圖（a）, A懸浮.圖（b）, A漂浮F 浮Ga G2水 gV Ga7Kg（Vo V1）將公式展開(kāi)：17Kg” GA 7KgM 2V1）一1、， 一水 g V =水 gV117 （a）,模型懸浮，中空部分有”部分氣體，體積為 yi. 1圖（b）模型漂浮，有一 露出水面.中空部分有 2 Vi的氣體.=2 V1(

13、2)由(1)得：Ga=水 gV-水 g (V0-V1)=水 g 2V1+ 水 gV1一水 g Vo=水 g ( 3Vl Vo)V 玻=VVo= 2V1VomAGa玻=V玻gV玻7Kg(3V1 Vo)3V1 Vog(3V1 Vo)2V1 Vo例7 精析 從受力分析入手，并且知道冰熔化，質(zhì)量不變，體積減小，造成液面下 降.心2已知：S= 50cm, hi=4.6cm, h2= 0 44cm解 V冰+ V石=Shi= 50cm2x 4.6cm=230 cm3冰熔化后，水面下降 h2.V' = hzS= 0. 44cmx 50cm2 = 22 cm3V 水0.9,V水=V冰1010V = V冰

14、一V水=V冰V冰=V冰101030.1V 冰=22 cmV 石=230 cm3 220cm3= 10 cm3冰、石懸浮于水中：F浮=6冰+G石水g （V冰+ V石）=水g V冰+水g V石水（V冰V石）冰冰石=V石1g / cm3 230cm3 0.9g / cm3 220cm3-310cm3=3. 2g/ cm答案石塊密度為3.2g/ cm3例8精析 經(jīng)題是將實(shí)驗(yàn)和理論綜合，要能從體積的變化，找到金屬塊的質(zhì)量和體積.解 因?yàn)?=m ,所以要求得 ，關(guān)鍵是求 m和V.比較（a）和（b）圖，金屬塊 V體積 V=V2Vi.金屬塊質(zhì)量可從浮力知識(shí)出發(fā)去求得.圖（a）中，木塊漂浮G木=F浮木圖（c）中

15、，木塊和鐵漂浮：G木+ G鐵=5浮木 一 G鐵=F浮木'一 F浮木m鐵g= 水g （V木V木排）= 水g （V3Vi）m 鐵=水 g （V3Vi）m 鐵V3 Vi=, 水VV2 ViV3 V1答案1 水V2 Vi例9精析 仍以杠桿平衡條件為出發(fā)點(diǎn)，若將其中一個(gè)浸入水中， 杠桿的平衡將被破壞，但重新調(diào)整力臂，則可使杠桿再次平衡.已知：甲、乙密度=4. 0x 103kg/m3,甲到支點(diǎn) O的距離是力臂Ioa,乙到支點(diǎn)的距離是力臂 Iob, Al=O O； = -Ioa5十 m甲求：m乙解 支點(diǎn)為O,杠桿平衡：G甲Ioa= G乙Iob將甲浸沒(méi)于水中，A端受的拉力為 G-F浮甲，為使杠桿再次平

16、衡，應(yīng)將O點(diǎn)移至O '點(diǎn)，O'點(diǎn)位于O點(diǎn)右側(cè).以O(shè)'為支點(diǎn)，杠桿平衡:5浮甲- Iao = G 乙 IobG 乙 Iao55(G 甲F 浮甲)(loAIao) = 6乙(IobIao)由得 G甲。Ia。一 F5將代入得。G 甲 Iao- ' F 浮甲 Iao= G 甲 Ioa-1G 乙 Iao約去Iao,并將G甲、F浮甲，G乙各式展開(kāi)5水g V甲一5gV乙將 =4. ox 103kg/ m3代入，單位為國(guó)際單位.6 X4X 103V 甲一W X1X 103V 甲=4X 103V 甲一1 X4X 103V 乙555又 甲、乙密度相同：m甲V甲2 - =m乙V乙1答案 甲、乙兩物體質(zhì)量之比為2： 1例10精析 分析物體受力，從做功的公式出發(fā)，列出方程.已知：h1= 2m h