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文檔簡(jiǎn)介
浮力
一、選擇題(本大題共7小題,每題5分,共35分)
1.將浸沒(méi)在水中的雞蛋釋放,雞蛋下沉,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()
B.在水中越深,雞蛋受到的浮力越大
2.(2013?荊門中考)如下圖,一根未點(diǎn)燃的蠟燭的下端插入一
根小鐵釘,使蠟燭能直立漂浮在水面上,露出長(zhǎng)度為L(zhǎng),當(dāng)把蠟|
燭水面以上局部截掉后,剩余局部()三三二二三三:
3.(2013?南昌中考)把一個(gè)木球放入盛滿酒精的溢水杯中,溢
出50g酒精,假設(shè)將此木球從酒精中取出,擦干后放入盛滿水的溢水杯中,那么
溢出水的質(zhì)量是(P木X103kg/Hl,P酒精X103kg/m3)()
50g50g
50g
120g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)物體靜止時(shí),溢水杯中溢出了lOOcm'的
水,那么物體(g取10N/kg)()
A.漂浮在水面上
C.沉在溢水杯底部
5.(2012?涼山中考)一氫氣球勻速上升時(shí),受到空氣的浮力F、重力G和空氣
阻力f,這些力的關(guān)系是()
A.F>G+fB,F=G+f
C.F>G-fD.F=G-f
6.(2012?威海中考)在一根外表涂蠟的細(xì)木棍的一端繞著適量的鐵絲,把它放
到甲、乙、丙三種密度不同的液體中,木棍浸入液體里的情況如下圖,那么木棍
在三種液體里受到的浮力F的大小及三種液體密度P之間的關(guān)系,正確的選項(xiàng)
是(
甲〉F乙>F丙P甲>P乙》P丙
甲〈F乙〈F丙P甲<P乙<P丙
E?=F丙P甲>P乙>P丙
tp=F乙=F丙P甲<P乙<P丙
7.(2012?成都中考)關(guān)于潛水艇的上浮和下沉,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()
C.潛水艇下沉越深,所受浮力越大
D.潛水艇浮出水面的過(guò)程中,所受浮力不變
二、填空題(本大題共5小題,每空2分,共28分)
8.(2013?煙臺(tái)中考)俗話說(shuō)“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子
投入水中會(huì)下沉。漂浮的西瓜受到的浮力李子受到的浮力,西瓜的密度
李子的密度。(均選填“大于”“小于”或“等于”)
200cm3,質(zhì)量是100g的空心鐵球置于深水中,放手后,該鐵球?qū)?/p>
(選填“上浮”“懸浮”或“下沉”)。
10.夏日炎炎,很多公園都推出了一個(gè)叫“水上行走球”
的游樂(lè)工程。行走者被關(guān)進(jìn)了一個(gè)直徑2m多的大塑料
球中,充氣后封閉起來(lái),然后連人帶球被推入水中。如果
塑料球和球內(nèi)氣體的質(zhì)量共計(jì)為10kg,游人的質(zhì)量為
50kgo如下圖,游人在水面時(shí),塑料球排開水的體積大約為n?;當(dāng)人和球在水面
行走過(guò)程中,塑料球受到的浮力(選填“變大”“變小”或“不變”)0(g取10N/kg)
3
11.某物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系如下圖,該物質(zhì)的密度是kg/mo由該物質(zhì)構(gòu)成
的體積為4><10%3的實(shí)心物體,重是XIO'kg/n?的水中,靜止后受到的浮力大小
3
是N,排開水的體積是m0(g取10N/kg)
12.(2013?廣州中考)如下圖是薄紙制成的下端開口的容器,
容器的容積為所用薄紙的質(zhì)量為0.5N,容器內(nèi)空氣重為
N,容器(含其內(nèi)空氣)的總重為N(空氣密度為/m\g=10N/kg),
為了使容器懸浮在空中,你要用
方法使容器內(nèi)空氣減少,容器內(nèi)空氣的質(zhì)量減少N,容器才能懸浮在空中,此時(shí)
容器內(nèi)空氣密度(選填“大于”“等于”或“小于”)容器外空氣密度。
三、作圖題(6分)
13.(2012?遂寧中考)在圖中作出懸浮于水中的小球受到的力的示意圖。
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共2小題,共16分)
14.(8分)(2012?達(dá)州中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí),同學(xué)們
提出了如下的猜測(cè):
A:可能與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);
B:可能與物體的密度有關(guān);
C:可能與物體的體積有關(guān);
D:可能與物體浸在液體中的體積有關(guān);
E:可能與液體的密度有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜測(cè),小明利用以下器材做了如下圖的實(shí)驗(yàn)。
器材:體積相等的鐵塊、銅塊,彈簧測(cè)力計(jì),一杯水,一杯鹽水,細(xì)繩。
⑴分析比擬實(shí)驗(yàn)③④,可以驗(yàn)證猜測(cè)是正確的;分析比擬實(shí)驗(yàn)④⑤,可以驗(yàn)證
猜測(cè)是錯(cuò)誤的(選填"A、B、C、D、E")0
⑵分析比擬實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥,可以驗(yàn)證猜測(cè)是錯(cuò)誤的(選填"A、B、C、D、E”)。
(3)分析比擬實(shí)驗(yàn)可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
(4)該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是。
15.(8分)(2013?梅州中考)某實(shí)驗(yàn)小組探究物體的浮沉條件時(shí),實(shí)驗(yàn)室提供了
如下器材:彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、燒杯、銅塊、蠟塊、細(xì)線、水及其他簡(jiǎn)單輔助
器材。
(1)探究銅塊的下沉條件。實(shí)驗(yàn)中,他們用兩種方法測(cè)量了銅塊受到的浮力:
方法1:測(cè)量過(guò)程及示數(shù)如圖甲所示,可得銅塊所受的浮力為N。
方法2:測(cè)量過(guò)程與示數(shù)如圖乙所示,可得銅塊排開水的體積為mLo
根據(jù)Fff=G排=P水gV排(g取10N/kg)可計(jì)算出浮力為No
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可得出銅塊浸沒(méi)在水中下沉的條件是。
⑵探究蠟塊上浮的條件。要測(cè)量蠟塊浸沒(méi)時(shí)的浮力,應(yīng)選用(選填“方法1”
或“方法2”)□
五、計(jì)算題(15分)
16.(2012?孝感中考)學(xué)完“浮力”知識(shí)后,小芳同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)。
33
(P7KX10kg/m,g取10N/kg)
(1)她選取一質(zhì)量為750g、體積為1250cm,長(zhǎng)方體木塊,讓它漂浮在水面上,
如圖甲所示,求木塊受到的浮力。
(2)取來(lái)規(guī)格相同由合金材料制成的螺母假設(shè)干,每只螺母質(zhì)量為50g,將螺母
逐個(gè)放置在漂浮的木塊上。問(wèn):放多少只螺母時(shí),木塊剛好浸沒(méi)在水中?
(3)她又用彈簧測(cè)力計(jì)、一只螺母做了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)的
示數(shù)為0.4N,求合金材料的密度。
【拓展提升】
小明幫爺爺澆菜園。他從井中提水時(shí)發(fā)現(xiàn)盛滿水的桶露出水面越多,提桶的力
就越大。由此他猜測(cè):浮力大小可能與物體排開液體的體積有關(guān)。于是他找來(lái)
一個(gè)金屬圓柱體、彈簧測(cè)力計(jì)和燒杯等器材進(jìn)行了如下圖的探究。
(1)分析上圖中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化可知,物體排開液體的體積越大,所受的
浮力。
⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明繪制了彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所
受浮力隨浸入液體深度變化的曲線,如下圖。(P水XlOlg/W,取g=10N/kg)
分析圖像可知:
①曲線(選填“a”或"b”)描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況。
3
②該金屬圓柱體所受的重力為N,金屬圓柱體的密度為kg/mo
⑶爺爺鼓勵(lì)小明對(duì)“浸在液體中的物體所受浮力大小是否與液體的密度有關(guān)”
這一問(wèn)題進(jìn)行探究。請(qǐng)你幫小明選擇適宜的器材,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
實(shí)驗(yàn)器材:
實(shí)驗(yàn)步驟:。
答案解析
1.【解析】選Ao此題考查浮力的理解。浸在水中的雞蛋總會(huì)受到浮力作用,
且浮力的方向總是豎直向上,雞蛋所受浮力的大小取決于雞蛋所處水的密度和
雞蛋排開水的體積,與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān),當(dāng)雞蛋的重力大于其受到的浮力時(shí)才
會(huì)下沉,故此題選A。
2.【解析】選Ao此題考查漂浮的條件。蠟燭能直立漂浮在水面上,說(shuō)明浮力
等于蠟燭和鐵釘?shù)闹亓?,?dāng)把蠟燭水面以上局部截掉后,剩余局部蠟燭的重力
將小于蠟燭原來(lái)所受的浮力,所以蠟燭將上浮,還會(huì)重新露出水面,應(yīng)選Ao
3.【解析】選A。此題考查物體的浮沉條件和阿基米德原理。木球的密度比酒
精和水的密度都小,分別放在酒精和水中,靜止后都處于漂浮狀態(tài),那么浮力等
于重力,即排開液體的重力等于木球的重力,所以兩種情況下溢出酒精和水的
質(zhì)量(重力)都是相等的。
4.【解析】選Co此題考查浮力的計(jì)算及浮沉條件。物體的重力G=mg=X
33
10N/kg=1.2N;物體受到的浮力F浮二G排二m排g二p水gV排X10kg/mX10N/kgX100
*10。3=1此因?yàn)镕KG,故物體將沉在溢水杯底部。
5.【解析】選Bo此題考查物體浮沉條件。氫氣球勻速上升時(shí),受到平衡力的
作用;在豎直方向上,受到向上的力是空氣的浮力F,受到向下的力是重力G和
空氣阻力f,故向上的力等于向下的力,即F=G+f,應(yīng)選B。
6.【解析】選C。此題考查物體的沉浮條件。浮力的大小與排開液體的體積和
液體的密度有關(guān),甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,所以F產(chǎn)F乙
二F丙;由圖可以看出,甲中排開液體的體積最小,說(shuō)明液體的密度最大,丙中排
開液體的體積最大,說(shuō)明液體的密度最小,故p甲>p乙>p丙。
7.【解析】選Ao此題考查物體浮沉條件的應(yīng)用。潛水艇兩側(cè)有水艙,通過(guò)往
水艙中充水或向外放水來(lái)改變自身重力,從而實(shí)現(xiàn)上浮和下沉,故A正確;當(dāng)潛
水艇浸沒(méi)水中時(shí),排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理可知,它受到的浮力也
不變,故B錯(cuò)誤;潛水艇受到的浮力跟浸沒(méi)在水中的深度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;潛水艇
浮出水面的過(guò)程中,排開水的體積越來(lái)越小,受到的浮力越來(lái)越小,故D錯(cuò)誤。
8.【解析】此題考查物體的浮沉條件和阿基米德原理。西瓜體積大,李子體積
小,因此漂浮的西瓜排開水的體積大于李子排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理
F浮力二pgV排,那么西瓜受到的浮力大于李子受到的浮力。西瓜漂浮,那么p西屋
p水。李子下沉,那么p李子》p水。故p西瓜<P李子。
答案:大于小于
9.【解析】此題考查物體的浮沉條件。將空心鐵球浸沒(méi)在水中,V/V球=200輸3=2
xwW,
33-43
空心鐵球受至U的浮力F浮=p水V排g=1義10kg/mX2X10mX
空心鐵球重:G=mg=X9.8N/kg=0.98N,因?yàn)镕QG,所以空心鐵球?qū)⑸细 ?/p>
答案:上浮
10.【解析】此題考查浮力的計(jì)算。“水上行走球”是漂浮在水面上的,所以根
據(jù)漂浮條件可知:F浮=G=mg=(10kg+50kg)X10N/kg=600N;再根據(jù)阿基米德原理
F浮二p水gV排XIOTg/r^XION/kgXV排。那么V排=>當(dāng)人和球在水面行走過(guò)程
中,“水上行走球”一直是漂浮在水面上,所以塑料球受到的浮力一直等于重力。
答案:0.06不變
11.【解析】此題是一道考查浮力的綜合題。由題圖知,該物質(zhì)的密度為
83
Pg/cm^義1o\g/m
物體的重力:
G=mg=pX103kg/m3X10N/kgX4X10m3=0.32N;因?yàn)閜<p水,所以才巴物體放入
水中靜止后將漂浮在水面上,浮力F浮=G=0.32N;由F浮二p水gV排,得
_F^_032N
_
V排―福l.ox103kg/m3x10N/kg
XW5m3
答案:X103X10-5
12.【解析】此題考查質(zhì)量、密度、浮力(物體的浮沉條件)??諝獾馁|(zhì)量m=
33
pV=/mX1m=1.29kg,空氣重G=mg=X10N/kg=12.9N,容器總重G/G空氣+G
容器=0.5N+12.9N=13.4No為了使容器懸浮在空中,那么需要使容器中空氣減
少,減小容器重,故可采用加熱的方法,使氣體膨脹,溢出空氣。容器懸浮時(shí),所
受浮力F浮=G'總,因?yàn)镕浮=12.9N,而原來(lái)G總=13.4N,因此需要減少0.5N的空氣,
體積不變,質(zhì)量變小,故容器內(nèi)空氣密度變小。
答案:12.913.4加熱使氣體膨脹0.5小于
13.【解析】此題考查力的示意圖的畫法。懸浮在水中的小球受到豎直向下的
重力和豎直向上的浮力作用,二者大小相等、方向相反、作用在同一直線上,
二者是一對(duì)平衡力,過(guò)小球的重心作豎直向下的重力和豎直向上的浮力,重心
在小球的中心。
答案:如圖
14.【解析】此題考查“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)“。
⑴實(shí)驗(yàn)③④中同一鐵塊浸入水中的體積不同,在其他因素都相同的條件下,只
有排開液體的體積不同,且測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,故驗(yàn)證猜測(cè)D正確;在實(shí)驗(yàn)④⑤
中,雖然深度不同,但排開水的體積相同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,故浮力的大小與
深度無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤。
⑵在實(shí)驗(yàn)①⑤中測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差(鐵塊受到的浮力)為2N,在實(shí)驗(yàn)②⑥中測(cè)
力計(jì)的示數(shù)之差(銅塊受到的浮力)也是2N,故物體所受浮力與物體的密度無(wú)
關(guān),故B錯(cuò)誤。
⑶在實(shí)驗(yàn)⑥⑦中,排開液體體積相同,液體密度不同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,銅塊
受到的浮力不同,因此浮力與液體的密度有關(guān)。
⑷由于有多個(gè)因素影響浮力的大小,為了研究某一因素對(duì)浮力的影響,要控制
其他因素相同,要采取控制變量法。
答案:(1)DA(2)B⑶⑥⑦⑷控制變量法
15.【解析】此題考查探究物體浮沉條件的過(guò)程。
(1)由圖甲讀出銅塊在空氣中的重力G、銅塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F
示,利用稱重法求銅塊所受的浮力。
由甲圖可得:G=2.2N,F示=2N,銅塊所受的浮力F浮=G-F示=2.2N-2N=0.2N。
量筒兩次讀數(shù)之差就是銅塊的體積,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力。
銅塊的體積V=40mL-20mL=20mL=20cm3,
銅塊受至U的浮力F浮=p水gV排X103kg/m3X10N/kgX20X10-6m3=0.2N。
物體受到的重力大于浮力時(shí),物體將下沉。
故銅塊浸沒(méi)在水中下沉的條件是F浮4。
⑵由于蠟塊的密度小,會(huì)漂浮在水面上,在不施加外力的情況下,無(wú)法浸沒(méi)在
水中,所以選擇方法2,使用“針壓法”來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
答案:(1)0.2200.2物體所受浮力小于重力
⑵方法2
16.【解析】此題考查了浮力的計(jì)算。
(1)因?yàn)槟緣K漂浮,由F/G得,
木塊受到的浮力:
-3
F4=GAg=750X10kgX10N/kg=7.5N;
⑵木塊完全浸沒(méi)。由阿基米德原理得,
此時(shí)木塊受到的浮力:
F'浮二G#-p水gV排=p水gV
X103kg/m3X10N/kgX1250X10-6m3
=12.5N
螺母的重力為:
G螺母總二F'浮一G木=12.5N-7.5N=5N,
螺母的個(gè)數(shù)為:
G?W_______________=10口.
G螺母一50x10NgxiON/kg-P八,
⑶螺母完全浸沒(méi)在水中,
由F浮二G-F'得,
螺母受到的浮力:
—
F浮螺母=G螺母—F—0.5N0.4N—0.1N,
螺母的體積:
.F浮螺母.0.1N
_33=1OV
螺母——p^g1.0x10kg/mx10N/kg
由P$得,合金材料的密度:
50X10-3kg
m螺母33
P合金=0==5X10kg/m
V螺母10-5m3o
答案:(1)7.5N(2)10(3)5X103kg/m3
【拓展提升】
【解析】此題考查有關(guān)浮力的綜合知識(shí)。
⑴比擬圖乙、丙、丁彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知,物體排開液體的體積越大
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