備戰(zhàn)2025年中考物理真題題源解密(全國版)專題10 浮力及浮沉條件的應(yīng)用(含答案及解析)_第1頁
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文檔簡介

主題二力學(xué)專題10浮力及浮沉條件的應(yīng)用考情概覽:理解課標(biāo)要求,把握命題方向,總結(jié)出題角度。真題透視:精選真題,歸類設(shè)置,完整展現(xiàn)中考試題的考查形式。中考新考法:從新情境、新設(shè)問、跨學(xué)科等方向設(shè)置新考法真題。新題特訓(xùn):選用最新優(yōu)質(zhì)題、創(chuàng)新題,鞏固考點(diǎn)復(fù)習(xí)效果??键c(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測浮力概念及彈簧測力計(jì)測浮力通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)浮力。探究并了解浮力大小與哪些因素有關(guān)。主要考查浮力產(chǎn)生原因、浮力方向、彈簧測力計(jì)法測浮力。題型主要是選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題。主要命題點(diǎn)有:浮力的方向、判讀物體是否受浮力、畫浮力的示意圖、彈簧測力計(jì)法測浮力、探究影響浮力大小的因素等。阿基米德原理知道阿基米德原理阿基米德原理是中考浮力部分命題點(diǎn)較為集中的內(nèi)容。阿基米德原理主要考查利用阿基米德原理計(jì)算浮力。常見考題類型是選擇題、填空題、計(jì)算題,有事也會(huì)出現(xiàn)在綜合題里。命題點(diǎn)有:利用阿基米德原理比較浮力大小、利用阿基米德原理計(jì)算浮力大小以及綜合的分析與計(jì)算。浮沉條件及應(yīng)用能運(yùn)用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象府城條件是浮力部分重要的知識(shí)內(nèi)容,也是中考的常考點(diǎn)。利用浮沉條件進(jìn)行定性分析考查較多。題型基本上是選擇題、填空題兩種。命題點(diǎn)有:利用浮沉條件定性比較、判斷物體的狀態(tài),以及輪船、潛水艇、氣球飛艇、密度計(jì)的原理等。?考向一浮力概念及彈簧測力計(jì)測浮力1.(2023·陜西)如圖,用細(xì)線將一個(gè)質(zhì)量為27g、體積為10cm3的鋁塊系在電子測力計(jì)的掛鉤上,使鋁塊完全浸沒在水中靜止不動(dòng),此時(shí),該鋁塊受到的浮力為N,電子測力計(jì)的示數(shù)N。若使鋁塊在水中繼續(xù)下降,它所受的浮力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10N/kg,細(xì)線重力忽略不計(jì))

2.(2023·江西)【探究名稱】探究浮力大小與物體的形狀是否有關(guān)

【問題】某同學(xué)探究完浮力大小與液體密度和物體排開液體體積的關(guān)系后,還想知道浮力大小是否與物體的形狀有關(guān)。于是,該同學(xué)進(jìn)行了如下探究?!咀C據(jù)】該同學(xué)用一塊橡皮泥(不吸水)、一個(gè)彈簧測力計(jì)、燒杯、水和細(xì)線,按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①如圖a所示,用彈簧測力計(jì)測出橡皮泥的重力為N;②如圖b所示,將橡皮泥捏成實(shí)心長方體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);③如圖c所示,將同一塊橡皮泥捏成實(shí)心圓柱體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);④如圖d所示,將同一塊橡皮泥捏成實(shí)心球體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)?!窘忉尅浚?)圖b中橡皮泥受到的浮力大小為N;(2)由以上實(shí)驗(yàn)可知,浮力大小與物體的形狀;【交流】(3)本實(shí)驗(yàn)在其它因素都相同的前提下,只改變物體的形狀來進(jìn)行探究。在物理學(xué)中,這種研究方法稱為;(4)在第④步實(shí)驗(yàn)中,將橡皮泥從圖d位置向下移放到圖e位置時(shí),深度增加,橡皮泥所受浮力大?。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”),說明浮力大小與無關(guān);(5)若用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來替代彈簧測力計(jì),能否完成本實(shí)驗(yàn)的探究?3.(2023·廣東)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中;

(1)觀察彈簧測力計(jì)的零刻度線、和分度值;調(diào)零時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng)在(選填“豎直”或“水平”)方向上調(diào)零;(2)如題圖甲所示,在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)高為6cm的長方體物塊(可塑),測出重力,將它緩慢浸入水中,記錄懸停在A、B、C、D、E這五個(gè)位置彈簧測力計(jì)的示數(shù)和深度h,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖乙中畫出物塊所受浮力F浮隨h變化的圖像;(3)分析圖像可知:浸沒前,h增加,F(xiàn)?。唤]后,h增加,F(xiàn)浮;(均選填“變大”“變小”或“不變”)(4)若把此物塊捏成高為6cm的圓錐體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次實(shí)驗(yàn)所得的F浮隨h變化的圖像(選填“相同”或“不同”);(5)若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,還需添加一種材料:。解題技巧(1)浮力的方同是豎直向上的(2)浮力是由于周圍液體對(duì)物體上、下表面存在壓力差而產(chǎn)生的。下表面所受的豎直向上的壓力大于上表面所受的豎直向下的壓力,因而產(chǎn)生了浮力,所以浮力的方向總是豎直向上的,即。上下同粗的物體的下表面如果和容器接觸密合,則這個(gè)物體就不受浮力的作用。(3)把物體掛在彈簧測力計(jì)上,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)G,再把物體浸入放體中,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F,則。?考向二阿基米德原理4.(2023·濟(jì)南)把一塊石頭和一個(gè)西紅柿同時(shí)放入水中,它們靜止時(shí)西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,如圖所示。石頭和西紅柿在水中受到的浮力的大小相比較()

A.石頭受到的浮力更大些B.西紅柿受到的浮力更大些C.石頭和西紅柿受到的浮力一樣大D.無法比較石頭和西紅柿受到的浮力大小5.(2023·牡丹江)學(xué)習(xí)了阿基米德原理,小明想到一種只用彈簧測力計(jì)測量金屬塊密度的方法。先用彈簧測力計(jì)測出金屬塊的重力是,再把金屬塊浸沒到水中,靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是。求:(1)金屬塊浸沒在水中受到的浮力;(2)金屬塊的體積;(3)金屬塊的密度。6.(2023·雅安)一棱長為的正方體物塊放在盛有40L水的薄壁圓柱形容器中,容器重為10N,底面積為?,F(xiàn)用豎直向下大小為20N的力F作用在物體上,物體剛好浸沒于水中靜止,如圖所示(,g取10N/kg)。求:(1)物塊下表面受到水的壓強(qiáng);(2)物塊受到的浮力;(3)容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。

解題技巧(1)阿基米德原理所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態(tài):一是物體的全部體積都浸入液體里,即物體浸沒在液體里;二是物體的一部分體積浸入液體里,另一部分露在液面以上。(2)是指被物體排開的液體所受的重力,表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體的重力。(3)表示被物體排開液體的體積,當(dāng)物體浸沒在液體里時(shí),;當(dāng)物體只有一部分浸入液體里時(shí),則。(4)由可以看出,浮力的大小跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個(gè)因素有關(guān),而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。(5)阿基米德原理也適用于氣體,但公式中應(yīng)改為。?考向三浮沉條件及應(yīng)用7.(2023·淄博)將兵乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球()

A.在位置1時(shí)處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強(qiáng)逐漸變大D.在位置3時(shí)受到的浮力小于在位置1時(shí)受到的浮力8.(2023·東營)用細(xì)線將兩個(gè)半徑相同的實(shí)心小球A和B連接在一起,放入水中,靜止后的狀態(tài)如圖所示,線已繃緊。下列判斷正確的是()

A.F浮A=GA B.F浮A=F浮BC.GA>GB D.ρA>ρ水9.(2023·德州)水平桌面上老師用相同的燒杯盛放了相同體積的水和濃鹽水,讓同學(xué)們進(jìn)行區(qū)分,聰明的小李用吸管和橡皮泥自制了一個(gè)簡易密度計(jì),先后放入兩液體中靜止時(shí)如圖甲、乙所示,下列說法正確的是(

A.密度計(jì)在乙液體中受到的浮力更大 B.甲液體是濃鹽水C.兩液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等 D.乙容器對(duì)桌面的壓力更大10.(2023·武威)2023年4月,我國東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺(tái)島軍事演習(xí),這是對(duì)“臺(tái)獨(dú)”分裂勢力與外部反華勢力勾連挑釁的嚴(yán)重警告,是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動(dòng)。如圖所示為參加演習(xí)的我國遼寧號(hào)航空母艦,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后()

A.艦體略上浮,受到浮力不變 B.艦體略上浮,受到浮力變小C.艦體略下沉,受到浮力不變 D.艦體略下沉,受到浮力變大11.(2023·泰州)用硬質(zhì)塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等,制作如圖所示的潛水艇模型(不計(jì)進(jìn)排氣管體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下沉。下列說法正確的是()

A.當(dāng)模型漂浮于水面時(shí),它受到的浮力小于重力B.向瓶中充氣時(shí),瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大,模型將下沉C.從瓶中抽氣時(shí),模型會(huì)下沉,它受到的浮力將變小D.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應(yīng)使瓶內(nèi)的水先增加后減少12.(2023·巴中)在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中,勞動(dòng)人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,如圖所示。下列說法正確的是()

A.漂浮的種子受到的浮力小于自身重力B.種子下沉過程中受到的浮力大于自身重力C.下沉過程中鹽水對(duì)種子的壓強(qiáng)變大D.沉底的種子只受到重力和支持力13.(2023·甘孜)如圖所示,在我國“2022巔峰使命”珠峰科考中,極目一號(hào)Ⅲ型浮空艇到達(dá)海拔9032m的高度,對(duì)珠峰地區(qū)氣候進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。浮空艇能升空是因?yàn)閮?nèi)部充入了密度比空氣密度的氣體,在上升過程中,浮空艇受到的大氣壓強(qiáng)越來越。(兩空均選填“大”或“小”)

解題技巧(1)實(shí)心物體的浮沉條件上浮下沉懸浮漂浮沉底處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變),受非平衡力作用可以停留在液體的任何深度處是“上浮”過程的最終狀態(tài)是“下沉”過程的最處于靜態(tài),受平衡力作用(2)當(dāng)輪船由河中駛?cè)牒V袝r(shí),由變形得可知,海水密度大,因此減小,即輪船上浮一些;反之,由海中駛?cè)牒又校喆瑢⑾鲁烈恍?。?)潛水艇下潛和上浮時(shí)是靠改變它自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。(4)密度計(jì)原理是物體漂浮在液面上的條件,即(不變),增大時(shí)減小,密度計(jì)在液面以上的體積增大。刻度線越靠下越密,密度值越大。1.(新情境)(2023·常州)為拯救瀕危物種中華鱘,生物學(xué)家在放養(yǎng)的中華鱘身上拴上定位硬殼膠囊。數(shù)天后,膠囊與潛入水中的中華鱘脫離,最終漂浮于江面發(fā)射定位信號(hào),脫離后,膠囊受到的浮力隨時(shí)間變化的關(guān)系為下列圖中的()

A.

B.

C.

D.

2.(跨學(xué)科)(2023·泰安)某同學(xué)受“懷丙打撈鐵?!惫适碌膯l(fā),設(shè)計(jì)了如下“打撈”過程:如圖甲,金屬塊A部分陷入淤泥內(nèi),輕質(zhì)小船裝有18N的沙石,細(xì)繩將金屬塊A和小船緊連,細(xì)繩對(duì)小船的拉力為2N,水面與船的上沿相平;將小船內(nèi)所有沙石清除后,金屬塊A被拉出淤泥靜止在水中,如圖乙所示。已知金屬塊A的體積為,,g取,小船的質(zhì)量忽略不計(jì),細(xì)繩的質(zhì)量和體積忽略不計(jì)。(1)甲圖中,金屬塊A上表面距離水面50cm,求金屬塊A上表面受到的水的壓強(qiáng);(2)乙圖中,小船有體積露出水面,求金屬塊A的密度。

3.(新考法)(2023·天津)在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí),可用“實(shí)驗(yàn)探究”與“理論探究”兩種方式進(jìn)行研究;請(qǐng)你完成下列任務(wù):【實(shí)驗(yàn)探究】通過下圖所示的實(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;

【理論探究】第一步:建立模型——選取浸沒在液體中的長方體進(jìn)行研究,如下圖所示;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(qǐng)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(可在下圖中標(biāo)出);

【原理應(yīng)用】水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器,內(nèi)裝質(zhì)量為m的液體;現(xiàn)將一個(gè)底面積為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沒(與容器底接觸但不密合),整個(gè)過程液體未溢出;金屬圓柱體靜止時(shí)所受浮力。1.(2023·永州)將同一個(gè)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(duì)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. B.C. D.2.(2023·湖北)物理課上,老師將整個(gè)橙子放入水中,漂浮在水面上,如圖甲。將其切成大小兩塊,再次投入水中,發(fā)現(xiàn)大塊仍漂浮,小塊緩慢沉入水底,如圖乙。下列說法正確的是()

A.整個(gè)橙子的密度等于水的密度B.大塊橙子受到的浮力大于其重力C.小塊橙子緩慢沉入水底的過程中受到的浮力逐漸變小D.兩塊橙子受到浮力之和不可能大于整個(gè)橙子受到的浮力3.(2023·河北)(多選)柱狀容器內(nèi)加入濃鹽水,把一枚土豆輕輕放入其中,靜止時(shí)土豆漂浮在水面上,如圖甲所示;向容器中緩慢注入清水,土豆逐漸下沉;注入適量清水時(shí),土豆懸浮在鹽水中,如圖乙所示:繼續(xù)注入清水,土豆沉到容器底部,如圖丙所示。下列說法正確的是()

A.漂浮在水面上時(shí),土豆受到的浮力與其重力大小相等B.懸浮在鹽水中時(shí),土豆的密度與此時(shí)鹽水的密度相等C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮時(shí)受到的浮力D.沉到底部后,繼續(xù)注入清水,土豆受到的浮力不再變化4.(2023·大連)(多選)用同種材料制成質(zhì)量相等的方形盒和實(shí)心玩具魚,把玩具魚密封在盒內(nèi),將盒放入水中,盒在水中靜止時(shí)的位置如圖所示。已知材料密度為,盒的體積為V,水的密度為,則下列說法正確的是(

A.玩具魚的質(zhì)量為 B.盒與玩具魚的體積之比為C.水對(duì)盒下表面的壓力為 D.盒空心部分的體積為5.(2023·海南)“強(qiáng)軍筑夢(mèng),挺進(jìn)深藍(lán)”。海軍372潛艇起航駛離軍港,奔赴深海大洋。該潛艇完全浸沒后,下潛過程中所受的浮力,從密度小的海域進(jìn)入密度大的海域所受的浮力(均選填“變大”“不變”或“變小”)。6.(2023·重慶)小莉模擬古人利用浮力打撈鐵牛,模擬過程和測量數(shù)據(jù)如圖所示。①把正方體M放在架空水槽底部的方孔處(忽略M與水槽的接觸面積),往水槽內(nèi)裝入適量的水,把一質(zhì)量與M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如圖甲所示;②向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時(shí),杯底到M上表面的距離等于M的邊長,如圖乙所示,此時(shí)水杯浸入水中的深度h=cm;③用細(xì)線連接水杯和M,使細(xì)線拉直且無拉力,再將鐵砂從杯中取出,當(dāng)鐵砂取完后,M恰好可被拉起,完成打撈后,如圖丙所示。則M與水杯的底面積之比為。

7.(2023·連云港)“銅壺滴漏”是中國古代的計(jì)時(shí)工具,距今700多年。如圖所示,它上面有三個(gè)壺,分別是日壺、月壺和星壺,也叫送水壺,最下面的壽壺也叫受水壺。日、月、星壺側(cè)面底部都有一個(gè)龍頭形滴水口,壺蓋上開有一個(gè)進(jìn)水孔,小水滴從日壺滴進(jìn)月壺,再從月壺滴進(jìn)星壺,最后進(jìn)入受水壺。受水壺裝有兩個(gè)重要部件:一個(gè)是豎立在壺蓋正中的銅尺,上有時(shí)辰刻度,從下到上分別為:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每個(gè)時(shí)辰是兩個(gè)小時(shí),其中子時(shí)代表23:00~1:00,丑時(shí)代表1:00~3:00……以此類推;另一個(gè)是浮箭,由小木塊上連接一把木尺組成,隨著受水壺里水量的增加,浮箭自然同步上升。觀看浮箭頂端指示的銅尺刻度,就可以知曉當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間了。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí),回答下面問題:

(1)如圖是14∶00浮箭頂端指示的部分銅尺位置的示意圖,其中正確的是。(2)若浮箭的重力為G,在受水壺中所受的浮力為,則G(選填“>”“=”或“<”)。隨著受水壺水位的升高,浮箭下部小木塊浸沒在水中的深度,受水壺壺底受到水的壓強(qiáng)。若想測量1個(gè)時(shí)辰浮力對(duì)浮箭做的功,還需要測量。8.(2023·齊齊哈爾)有甲、乙兩個(gè)溢水杯,甲溢水杯中盛滿酒精,乙溢水杯中盛滿某種液體。將一個(gè)不吸收任何液體的小球輕輕地放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是;將小球從甲溢水杯中取出后擦干,再輕輕地放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是,小球露出液面的體積與浸入液體中的體積之比為。已知,則小球的密度是;乙溢水杯中液體的密度是。9.(2023·常德)一實(shí)心鐵球質(zhì)量為15.8g,則該實(shí)心鐵球的體積為cm3;為使鐵球能懸浮于水中,我們將實(shí)心鐵球制成空心鐵球,則空心部分體積為cm3(ρ鐵=7.9×103kg/m3)。10.(2023·廣安)水平桌面上有一裝滿水的溢水杯,杯底面積為,將重為4.8N的圓柱體A用細(xì)線懸掛在彈簧測力計(jì)下緩慢浸入水中。當(dāng)A的一半浸入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,此時(shí)A受到的浮力為N。剪斷細(xì)線,將A緩慢沉入水底,靜止時(shí)如圖乙所示(A與杯底不密合),與圖甲相比,溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)增加了Pa。

11.(2023·臨沂)作出圖中漂浮在水面上的小球所受力的示意圖(O為小球的重心)。

12.(2023·蘇州)綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小明用一根長約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個(gè)簡易密度計(jì)。制作時(shí),小明先將吸管兩端剪平,鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端,再用石蠟將該端口堵住密封;接著,將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)(圖甲),用筆在吸管上標(biāo)記此時(shí)水面位置O;取出吸管,量出O點(diǎn)至封口端的距離H,通過分析與計(jì)算,在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。

使用時(shí),將密度計(jì)靜置于待測液體中,讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。(1)O位置處的刻度值為;(2)吸管漂浮在其他液體中時(shí)(圖乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上標(biāo)注的4個(gè)刻度值,相鄰兩刻度值之間的距離(相等/不相等);(4)小明突發(fā)奇想,將制作好的密度計(jì)內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出,纏繞到底部外側(cè),其它沒有變化(圖丙),他用這樣“改裝”后的密度計(jì)測同一液體密度,測量結(jié)果(偏大/偏小/無變化);(5)若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,則制作的密度計(jì)精確程度將。13.(2023·長春)物理實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測量固體密度的方案(僅用于不吸水、不溶于水的固體)。如圖甲所示,將適量的配重顆粒裝入粗細(xì)均勻的薄壁圓筒中并封閉筒口,將圓筒放入盛有適量水的薄壁大容器中,大容器的橫截面積是圓筒的橫截面積的5倍。圓筒靜止后用記號(hào)筆在圓筒對(duì)應(yīng)水面位置標(biāo)記“0”,在大容器的水面位置標(biāo)出初始水位線。

(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的圖中畫出圓筒受到的重力的示意圖。(答題卡圖中的O點(diǎn)為圓筒的重心)(2)為使圓筒靜止后豎直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中應(yīng)選擇作為圓筒的配重顆粒。(3)將待測金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方,放入水中靜止后(細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì),金屬塊始終不觸底)如圖乙所示,與圖甲相比圓筒所受的浮力(選填“變大”、“不變”或“變小”)。分別測出圓筒靜止后水面到“0”點(diǎn)和到初始水位線的距離h1和h2,則該金屬塊的密度表達(dá)式為ρ金屬=(用h1、h2和ρ水表示)。14.(2023·常德)小霞同學(xué)按照如圖1所示的操作,探究影響浮力大小的因素。

(1)物體全部浸沒在水中時(shí),受到的浮力是N;(2)觀察A、B、C、D四幅圖,可得出金屬塊受到的浮力大小與有關(guān);(3)由D、E兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與有關(guān);(4)小明還想用圖2所示裝置驗(yàn)證阿基米德原理:①將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)上,用升降臺(tái)來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)逐漸調(diào)高升降臺(tái)時(shí),小明發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積變大,彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)變小,此時(shí)彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)會(huì)(選填“變大”、“變小”、“不變”),若它們的變化量相等,則證明F?。紾排;②在圖2中,已知重物是底面積為100cm2,高為8cm,重為10N的實(shí)心長方體,從重物剛接觸水面開始,將升降臺(tái)緩慢上升6cm,則重物最終浸入的深度為cm(彈簧測力計(jì)每1N的刻度線間距為0.5cm)。15.(2023·隨州)實(shí)驗(yàn)課上,老師和同學(xué)們測量鹽水的密度,他們用彈簧測力計(jì)、燒杯、水(密度用ρ水表示)、金屬塊A、鹽水以及不吸水的細(xì)線等器材完成了圖中實(shí)驗(yàn)。

(1)要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力,合理的測量順序是(選填“①→②”或“②→①”);(2)計(jì)算金屬塊A浸沒在水中的浮力F=N;(3)完成圖中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后分析可知:金屬塊A的浮力大小與(選填“液體密度”或“金屬密度”)有關(guān);(4)請(qǐng)推導(dǎo)出鹽水的密度表達(dá)式ρ鹽水=(用F1、F2、F3、ρ水表示)。16.(2023·哈爾濱)在探究“浮力大小與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中:(1)東寶測量物體A在水中所受浮力的方法如圖,由圖可知,物體受到的重力為N,物體受到的浮力為N,浮力的方向是;

(2)偉鵬同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中獲得如下的數(shù)據(jù),分析表中的數(shù)據(jù)能否得到浮力大小與物體排開液體體積的定量關(guān)系?若能,請(qǐng)寫出主要分析過程(可省略計(jì)算步驟)及結(jié)論;若不能,請(qǐng)說明理由。實(shí)驗(yàn)次數(shù)浮力/N液體密度排開液體體積/10.40.85020.90.910030.51.05042.21.120050.61.25017.(2023·德陽)小張?jiān)谔骄俊案×Φ拇笮「男┮蛩赜嘘P(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,做了以下的部分操作。用同一彈簧測力計(jì)掛著同一金屬物塊依次完成如圖所示的三次測量:

(1)乙圖所示的實(shí)驗(yàn)中,物塊受到的浮力大小為N;(2)分析乙圖、丙圖,說明浮力的大小與有關(guān);(3)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出鹽水的密度為kg/m3。(已知水的密度為1.0×103kg/m3)18.(2023·煙臺(tái))某實(shí)驗(yàn)小組為了研究浮力大小與物體排開液體重力的關(guān)系,進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn),如圖所示:

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,利用哪些步驟能夠計(jì)算出物體所受的浮力大小?哪些能夠計(jì)算出物體排開液體的重力大小?(用圖中的序號(hào)表示)(2)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),浮力大小與物體排開的液體所受的重力有什么關(guān)系?(3)為了使結(jié)論具有普遍性,該小組還應(yīng)該進(jìn)行怎樣的操作?(4)另外一個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)浮力大小與物體排開液體重力不相等,在排除誤差因素的情況下,出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的原因可能是什么?(寫出一條即可)19.(2023·巴中)某興趣小組在做浮力相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí),將力傳感器固定在鐵架臺(tái)上,底面積為的實(shí)心均勻圓柱體A通過輕質(zhì)細(xì)線與力傳感器相連,力傳感器的示數(shù)等于細(xì)線拉力的大小。底面積的柱形容器B放在水平升降臺(tái)上,裝有深的水,如圖甲所示。從某時(shí)刻開始讓升降臺(tái)上升使A逐漸浸入水中,力傳感器的示數(shù)F與升降臺(tái)上升高度h的關(guān)系如圖乙所示。不計(jì)細(xì)線的伸縮,A始終保持豎直,且不吸水,整個(gè)過程無水溢出。請(qǐng)回答下列問題:(1)求A的質(zhì)量;(2)當(dāng)升降臺(tái)上升高度為時(shí),A浸入水中深度為,求此時(shí)A受到的浮力;(3)求A的密度。

20.(2023·安徽)“浮沉子”最早是由科學(xué)家笛卡爾設(shè)計(jì)的。小華用大塑料瓶(大瓶)和開口小玻璃瓶(小瓶)制作了圖1所示的“浮沉子”;裝有適量水的小瓶開口朝下漂浮在大瓶內(nèi)的水面上,擰緊大瓶的瓶蓋使其密封,兩瓶內(nèi)均有少量空氣。將小瓶視為圓柱形容器,底面積為S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的體積)。當(dāng)小瓶漂浮時(shí),簡化的模型如圖2所示,小瓶內(nèi)空氣柱的高度為h。手握大瓶施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ剐∑肯鲁敛⑶『脩腋≡趫D3所示的位置。將倒置的小瓶和小瓶內(nèi)的空氣看成一個(gè)整體A,A的質(zhì)量為m,水的密度為,g為已知量,求:(1)圖2中A所受浮力的大小;(2)圖2中A排開水的體積;(3)圖2和圖3中小瓶內(nèi)空氣的密度之比。

21.(2023·北京)某科技小組的同學(xué)想制作一個(gè)簡易浮力秤來測質(zhì)量。他們剪掉空塑料瓶的瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋上系一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)氖瘔K,然后將其倒置在水桶里,當(dāng)瓶中不放被測物體靜止時(shí),在瓶上與水面相平位置標(biāo)記為零刻度線,再在瓶身上均勻標(biāo)記其他刻度線,左側(cè)標(biāo)記的是長度值,若在刻度線右側(cè)標(biāo)上相應(yīng)的質(zhì)量值,即可做成一個(gè)簡易浮力秤,如圖所示。已知零刻度線以上瓶身粗細(xì)均勻,其橫截面積為50cm2,不放被測物體時(shí)浮力秤的總質(zhì)量為170g,水的密度為1.0g/cm3,g取10N/kg。(1)畫出圖中浮力秤的受力示意圖。(2)求圖中所示狀態(tài)浮力秤受到的浮力。(3)求浮力秤上2cm刻度線對(duì)應(yīng)的質(zhì)量值。

22.(2023·聊城)如圖所示,是某項(xiàng)目研究小組設(shè)計(jì)的一自動(dòng)加水裝置,將一重為12N,底面積為的圓柱體放在水箱底部。從進(jìn)水口注入水,隨著水面升高,圓柱體豎直上浮。當(dāng)水面上升到傳感器底端P時(shí),由傳感器控制進(jìn)水口開關(guān)停止注水,此時(shí)傳感器底端P對(duì)圓柱體有20N的豎直向下的壓力。g取10N/kg,。求:(1)水箱內(nèi)無水時(shí),圓柱體對(duì)水箱底部的壓強(qiáng);(2)圓柱體剛好浮起時(shí)浸入水中的體積;(3)停止注水時(shí),圓柱體受到的浮力。

23.(2023·宜賓)如圖甲,用輕質(zhì)細(xì)線將一不吸水的木塊懸掛在彈簧測力計(jì)下,靜止時(shí)測力計(jì)讀數(shù)為3N;如圖乙,將該木塊靜置于平放的盛水容器中,木塊有的體積露出水面;如圖丙,用豎直向下的力F壓該木塊時(shí),木塊剛好全部浸入水中且靜止。已知水的密度為,g取10N/kg,求:(1)圖乙中木塊所受的浮力大??;(2)木塊的體積;(3)木塊的密度;(4)圖丙中F的大小。

主題二力學(xué)專題10浮力及浮沉條件的應(yīng)用考情概覽:理解課標(biāo)要求,把握命題方向,總結(jié)出題角度。真題透視:精選真題,歸類設(shè)置,完整展現(xiàn)中考試題的考查形式。中考新考法:從新情境、新設(shè)問、跨學(xué)科等方向設(shè)置新考法真題。新題特訓(xùn):選用最新優(yōu)質(zhì)題、創(chuàng)新題,鞏固考點(diǎn)復(fù)習(xí)效果。考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測浮力概念及彈簧測力計(jì)測浮力通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)浮力。探究并了解浮力大小與哪些因素有關(guān)。主要考查浮力產(chǎn)生原因、浮力方向、彈簧測力計(jì)法測浮力。題型主要是選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題。主要命題點(diǎn)有:浮力的方向、判讀物體是否受浮力、畫浮力的示意圖、彈簧測力計(jì)法測浮力、探究影響浮力大小的因素等。阿基米德原理知道阿基米德原理阿基米德原理是中考浮力部分命題點(diǎn)較為集中的內(nèi)容。阿基米德原理主要考查利用阿基米德原理計(jì)算浮力。常見考題類型是選擇題、填空題、計(jì)算題,有事也會(huì)出現(xiàn)在綜合題里。命題點(diǎn)有:利用阿基米德原理比較浮力大小、利用阿基米德原理計(jì)算浮力大小以及綜合的分析與計(jì)算。浮沉條件及應(yīng)用能運(yùn)用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象府城條件是浮力部分重要的知識(shí)內(nèi)容,也是中考的常考點(diǎn)。利用浮沉條件進(jìn)行定性分析考查較多。題型基本上是選擇題、填空題兩種。命題點(diǎn)有:利用浮沉條件定性比較、判斷物體的狀態(tài),以及輪船、潛水艇、氣球飛艇、密度計(jì)的原理等。?考向一浮力概念及彈簧測力計(jì)測浮力1.(2023·陜西)如圖,用細(xì)線將一個(gè)質(zhì)量為27g、體積為10cm3的鋁塊系在電子測力計(jì)的掛鉤上,使鋁塊完全浸沒在水中靜止不動(dòng),此時(shí),該鋁塊受到的浮力為N,電子測力計(jì)的示數(shù)N。若使鋁塊在水中繼續(xù)下降,它所受的浮力將(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10N/kg,細(xì)線重力忽略不計(jì))

【答案】0.10.17不變【解析】[1]鋁塊完全浸沒在水中靜止不動(dòng),則排開水的體積等于物體的體積,有受到的浮力為[2]根據(jù)稱重法可得,鋁塊完全浸沒時(shí)所受的浮力為則電子測力計(jì)的示數(shù)為[3]若使鋁塊在水中繼續(xù)下降,根據(jù)可知,它所受的浮力將保持不變。2.(2023·江西)【探究名稱】探究浮力大小與物體的形狀是否有關(guān)

【問題】某同學(xué)探究完浮力大小與液體密度和物體排開液體體積的關(guān)系后,還想知道浮力大小是否與物體的形狀有關(guān)。于是,該同學(xué)進(jìn)行了如下探究?!咀C據(jù)】該同學(xué)用一塊橡皮泥(不吸水)、一個(gè)彈簧測力計(jì)、燒杯、水和細(xì)線,按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①如圖a所示,用彈簧測力計(jì)測出橡皮泥的重力為N;②如圖b所示,將橡皮泥捏成實(shí)心長方體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);③如圖c所示,將同一塊橡皮泥捏成實(shí)心圓柱體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù);④如圖d所示,將同一塊橡皮泥捏成實(shí)心球體浸沒在水中,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)。【解釋】(1)圖b中橡皮泥受到的浮力大小為N;(2)由以上實(shí)驗(yàn)可知,浮力大小與物體的形狀;【交流】(3)本實(shí)驗(yàn)在其它因素都相同的前提下,只改變物體的形狀來進(jìn)行探究。在物理學(xué)中,這種研究方法稱為;(4)在第④步實(shí)驗(yàn)中,將橡皮泥從圖d位置向下移放到圖e位置時(shí),深度增加,橡皮泥所受浮力大小(選填“變大”“變小”或“不變”),說明浮力大小與無關(guān);(5)若用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來替代彈簧測力計(jì),能否完成本實(shí)驗(yàn)的探究?【答案】42無關(guān)控制變量法不變深度能【解析】[1]由圖a可知,彈簧測力計(jì)的所示是4N,所以橡皮泥的重力為4N。(1)[2]由圖b可知,彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2N,橡皮泥受到的浮力F浮=G-Fb=4N-2N=2N(2)[3]由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,同一塊橡皮泥捏成不同形狀物體浸沒在水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同,由稱重法可知浮力相同,說明浮力的大小與物體的形狀無關(guān)。(3)[4]探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系,保持其它因素都相同,只改變物體的形狀,用到控制變量法。(4)[5][6]在第④步實(shí)驗(yàn)中,將橡皮泥從圖d位置向下移放到圖e位置時(shí),深度增加,排開水的體積不變,由阿基米德原理可知浮力大小不變,說明浮力大小與深度無關(guān)。(5)[7]用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來替代彈簧測力計(jì),用橡皮筋吊著橡皮泥浸入水中,記錄橡皮筋的長度,比較每次橡皮筋的長度可以知道拉力的大小,從而比較浮力的大小,能完成本實(shí)驗(yàn)的探究。3.(2023·廣東)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中;

(1)觀察彈簧測力計(jì)的零刻度線、和分度值;調(diào)零時(shí),彈簧測力計(jì)應(yīng)在(選填“豎直”或“水平”)方向上調(diào)零;(2)如題圖甲所示,在彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)高為6cm的長方體物塊(可塑),測出重力,將它緩慢浸入水中,記錄懸停在A、B、C、D、E這五個(gè)位置彈簧測力計(jì)的示數(shù)和深度h,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖乙中畫出物塊所受浮力F浮隨h變化的圖像;(3)分析圖像可知:浸沒前,h增加,F(xiàn)??;浸沒后,h增加,F(xiàn)??;(均選填“變大”“變小”或“不變”)(4)若把此物塊捏成高為6cm的圓錐體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次實(shí)驗(yàn)所得的F浮隨h變化的圖像(選填“相同”或“不同”);(5)若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,還需添加一種材料:?!敬鸢浮苛砍特Q直見解析變大不變不同酒精【解析】(1)[1][2]使用彈簧測力計(jì)前,應(yīng)該先觀察彈簧測力計(jì)的零刻度線、量程和分度值;調(diào)零時(shí),應(yīng)該在豎直方向下拉動(dòng)彈簧測力計(jì),防止卡殼。(2)[3]由甲圖可得,物塊重力G=1.0N,當(dāng)物塊慢慢浸入水中時(shí),在豎直方向上只受豎直向上的拉力,浮力和豎直向下的重力作用,即當(dāng)浸入水中深度為2cm時(shí),此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0.8N,則浮力為同理,當(dāng)深度為4cm和6cm時(shí),浮力分別為0.4N和0.6N;當(dāng)物塊完全浸入水中后,根據(jù)隨著浸入水中的深度增加,排開水的體積保持不變,所以浮力大小保持不變,如圖所示

(3)[4]分析圖像可知,物塊浸沒前,根據(jù)深度h增加,物塊排開水的體積增加,浮力變大。[5]物塊浸沒后,根據(jù)深度h增加,物塊排開水的體積等于物塊的體積,此時(shí)排開水的體積保持不變,浮力大小不變。(4)[6]若把此物塊捏成高為6cm的圓錐體,物塊的高度和體積不變,但物塊在浸入水中的過程中,排開水的體積增加的速率變小,最后浸沒水中時(shí)浮力依然會(huì)保持不變,故兩次實(shí)驗(yàn)所得的F浮隨h變化的圖像會(huì)不相同。(5)[7]若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,只需要增加密度不等于水的液體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),形成對(duì)比數(shù)據(jù)。解題技巧(1)浮力的方同是豎直向上的(2)浮力是由于周圍液體對(duì)物體上、下表面存在壓力差而產(chǎn)生的。下表面所受的豎直向上的壓力大于上表面所受的豎直向下的壓力,因而產(chǎn)生了浮力,所以浮力的方向總是豎直向上的,即。上下同粗的物體的下表面如果和容器接觸密合,則這個(gè)物體就不受浮力的作用。(3)把物體掛在彈簧測力計(jì)上,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)G,再把物體浸入放體中,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F,則。?考向二阿基米德原理4.(2023·濟(jì)南)把一塊石頭和一個(gè)西紅柿同時(shí)放入水中,它們靜止時(shí)西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,如圖所示。石頭和西紅柿在水中受到的浮力的大小相比較()

A.石頭受到的浮力更大些B.西紅柿受到的浮力更大些C.石頭和西紅柿受到的浮力一樣大D.無法比較石頭和西紅柿受到的浮力大小【答案】A【解析】把一塊石頭和一個(gè)西紅柿同時(shí)放入水中,它們靜止時(shí)西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,西紅柿排開的水的體積小于石頭排開的水的體積,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石頭受到的浮力大。故選A。5.(2023·牡丹江)學(xué)習(xí)了阿基米德原理,小明想到一種只用彈簧測力計(jì)測量金屬塊密度的方法。先用彈簧測力計(jì)測出金屬塊的重力是,再把金屬塊浸沒到水中,靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是。求:(1)金屬塊浸沒在水中受到的浮力;(2)金屬塊的體積;(3)金屬塊的密度。【答案】(1)0.1N;(2);(3)【解析】(1)金屬塊受到的浮力(2)根據(jù)阿基米德原理,金屬塊完全浸沒在水中時(shí),排開的水的體積因金屬塊浸沒在水中,故金屬塊的體積(3)根據(jù)G=mg,金屬塊的質(zhì)量金屬塊的密度6.(2023·雅安)一棱長為的正方體物塊放在盛有40L水的薄壁圓柱形容器中,容器重為10N,底面積為?,F(xiàn)用豎直向下大小為20N的力F作用在物體上,物體剛好浸沒于水中靜止,如圖所示(,g取10N/kg)。求:(1)物塊下表面受到水的壓強(qiáng);(2)物塊受到的浮力;(3)容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。

【答案】(1)2000Pa;(2)80N;(3)4.9×103Pa【解析】(1)根據(jù)題意可知,水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)為(2)物塊排開水的體積物塊受到的浮力為(3)水的體積水的質(zhì)量水的重力為物塊處于平衡狀態(tài),豎直方向上三力平衡,即有所以容器底部對(duì)水平地面的壓力為容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)解題技巧(1)阿基米德原理所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態(tài):一是物體的全部體積都浸入液體里,即物體浸沒在液體里;二是物體的一部分體積浸入液體里,另一部分露在液面以上。(2)是指被物體排開的液體所受的重力,表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體的重力。(3)表示被物體排開液體的體積,當(dāng)物體浸沒在液體里時(shí),;當(dāng)物體只有一部分浸入液體里時(shí),則。(4)由可以看出,浮力的大小跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個(gè)因素有關(guān),而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。(5)阿基米德原理也適用于氣體,但公式中應(yīng)改為。?考向三浮沉條件及應(yīng)用7.(2023·淄博)將兵乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球()

A.在位置1時(shí)處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強(qiáng)逐漸變大D.在位置3時(shí)受到的浮力小于在位置1時(shí)受到的浮力【答案】D【解析】ABD.乒乓球在1、2位置時(shí)排開的水的體積相同,所受的浮力相同,因?yàn)槠古仪蜃罱K漂浮,所以浸沒在水中時(shí),所受的浮力大于重力,乒乓球在3位置時(shí)漂浮,排開水的體積比1、2位置小,所受的浮力小于1、2位置的浮力,故AB不符合題意,D符合題意;C.從1至2位置,水的深度變淺,據(jù),乒乓球受到水的壓強(qiáng)變小,故C不符合題意。故選D。8.(2023·東營)用細(xì)線將兩個(gè)半徑相同的實(shí)心小球A和B連接在一起,放入水中,靜止后的狀態(tài)如圖所示,線已繃緊。下列判斷正確的是()

A.F浮A=GA B.F浮A=F浮BC.GA>GB D.ρA>ρ水【答案】B【解析】A.小球A受到重力、浮力和繩的拉力,A處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的力是平衡力,所以F浮A=GA+FA故A錯(cuò)誤;BC.兩個(gè)小球的體積相同,都浸沒水中,排開水的體積相同,由F浮=ρgV排可知AB小球受到的浮力相等,即F浮A=F浮B小球B受到重力、浮力和繩的拉力,B處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的力是平衡力,所以GB=F浮B+FB由A可知A的重力GA=F浮A-FAB對(duì)A的拉力和A對(duì)B的拉力是相互作用力,大小相等,即FA=FB所以GA<GB故C錯(cuò)誤,B正確;D.由A可知A的重力GA=F浮A-FA所以A的重力小于浮力,即GA<F浮A,mAg<F浮A,ρAVAg<ρ水VAg,ρA<ρ水故D錯(cuò)誤。故選B。9.(2023·德州)水平桌面上老師用相同的燒杯盛放了相同體積的水和濃鹽水,讓同學(xué)們進(jìn)行區(qū)分,聰明的小李用吸管和橡皮泥自制了一個(gè)簡易密度計(jì),先后放入兩液體中靜止時(shí)如圖甲、乙所示,下列說法正確的是(

A.密度計(jì)在乙液體中受到的浮力更大 B.甲液體是濃鹽水C.兩液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等 D.乙容器對(duì)桌面的壓力更大【答案】D【解析】A.由圖可知,密度計(jì)在水和濃鹽水中均為漂浮狀態(tài),由物體的浮沉條件可知,密度計(jì)在水中和濃鹽水中受到的浮力大小均與密度計(jì)自身的重力大小相等,所以密度計(jì)在兩液體中受到的浮力相等,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,密度計(jì)在甲液體中排開液體的體積更大,由密度計(jì)在兩液體中受到的浮力相等和F浮=ρ液gV排可知,甲液體的密度更小,所以甲液體是水,故B錯(cuò)誤;C.兩液體的深度相同,甲液體的密度更小,由p=ρgh可知,甲液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)更小,故C錯(cuò)誤;D.甲液體的密度小于乙,由圖可知,甲液體的體積小于乙,由m=ρV可知,甲液體的質(zhì)量小于乙液體,甲液體的重力小于乙液體。兩容器中密度計(jì)的質(zhì)量相同,所以甲容器對(duì)桌面的壓力更小,乙容器對(duì)桌面的壓力更大,故D正確。故選D。10.(2023·武威)2023年4月,我國東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺(tái)島軍事演習(xí),這是對(duì)“臺(tái)獨(dú)”分裂勢力與外部反華勢力勾連挑釁的嚴(yán)重警告,是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動(dòng)。如圖所示為參加演習(xí)的我國遼寧號(hào)航空母艦,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后()

A.艦體略上浮,受到浮力不變 B.艦體略上浮,受到浮力變小C.艦體略下沉,受到浮力不變 D.艦體略下沉,受到浮力變大【答案】B【解析】當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后,航空母艦的重力減小,處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,所以艦體受到的浮力減小,由可知,液體的密度不變,排開液體的體積減小,艦體略上浮,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。11.(2023·泰州)用硬質(zhì)塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等,制作如圖所示的潛水艇模型(不計(jì)進(jìn)排氣管體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下沉。下列說法正確的是()

A.當(dāng)模型漂浮于水面時(shí),它受到的浮力小于重力B.向瓶中充氣時(shí),瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大,模型將下沉C.從瓶中抽氣時(shí),模型會(huì)下沉,它受到的浮力將變小D.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應(yīng)使瓶內(nèi)的水先增加后減少【答案】D【解析】A.當(dāng)模型漂浮于水面時(shí),由浮沉條件可知,它受到的浮力等于重力,故A錯(cuò)誤;B.向瓶中充氣時(shí),瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大,瓶內(nèi)水被排出來,模型重力將變小,小于浮力,模型將上浮,故B錯(cuò)誤;C.從瓶中抽氣時(shí),瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,水進(jìn)入瓶內(nèi),模型重力將變大,大于浮力,模型會(huì)下沉,此時(shí)排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理可知,它受到的浮力不變,故C錯(cuò)誤。D.潛水艇是依靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的,讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,此時(shí)應(yīng)向外抽氣,讓水進(jìn)入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,實(shí)現(xiàn)下沉;然后停止抽氣,接著適當(dāng)充氣,向外排水,使模型的重力等于浮力而懸浮,所以瓶內(nèi)氣體是先減少后增加,瓶內(nèi)的水先增加后減少,故D正確。故選D。12.(2023·巴中)在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中,勞動(dòng)人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,如圖所示。下列說法正確的是()

A.漂浮的種子受到的浮力小于自身重力B.種子下沉過程中受到的浮力大于自身重力C.下沉過程中鹽水對(duì)種子的壓強(qiáng)變大D.沉底的種子只受到重力和支持力【答案】C【解析】A.一部分種子漂浮在鹽水中,受力平衡,受到的浮力大小等于其自身的重力,故A錯(cuò)誤;B.種子下沉過程中受力不平衡,由物體的浮沉條件可知,此時(shí)種子受到的重力大小大于浮力,故B錯(cuò)誤;C.種子在下沉過程中所處的深度不斷增大,由可知,種子受到的液體壓強(qiáng)也在不斷增大,故C正確;D.由物體的浮沉條件可知,沉底的種子受到的重力大小大于浮力,所以沉底的種子除了受重力和浮力的作用,還受容器底對(duì)其的支持力,故D錯(cuò)誤。故選C。13.(2023·甘孜)如圖所示,在我國“2022巔峰使命”珠峰科考中,極目一號(hào)Ⅲ型浮空艇到達(dá)海拔9032m的高度,對(duì)珠峰地區(qū)氣候進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。浮空艇能升空是因?yàn)閮?nèi)部充入了密度比空氣密度的氣體,在上升過程中,浮空艇受到的大氣壓強(qiáng)越來越。(兩空均選填“大”或“小”)

【答案】小小【解析】[1]浮空艇能升空是因?yàn)閮?nèi)部充入了密度比空氣密度更小的氣體,整個(gè)浮空艇的平均密度小于空氣密度,使浮空艇受到的浮力大于其重力,浮空艇就能上升。[2]在上升過程中,空氣越來越稀薄,氣壓逐漸減小,所以浮空艇受到的大氣壓強(qiáng)越來越小。解題技巧(1)實(shí)心物體的浮沉條件上浮下沉懸浮漂浮沉底處于動(dòng)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變),受非平衡力作用可以停留在液體的任何深度處是“上浮”過程的最終狀態(tài)是“下沉”過程的最處于靜態(tài),受平衡力作用(2)當(dāng)輪船由河中駛?cè)牒V袝r(shí),由變形得可知,海水密度大,因此減小,即輪船上浮一些;反之,由海中駛?cè)牒又?,輪船將下沉一些。?)潛水艇下潛和上浮時(shí)是靠改變它自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。(4)密度計(jì)原理是物體漂浮在液面上的條件,即(不變),增大時(shí)減小,密度計(jì)在液面以上的體積增大。刻度線越靠下越密,密度值越大。1.(新情境)(2023·常州)為拯救瀕危物種中華鱘,生物學(xué)家在放養(yǎng)的中華鱘身上拴上定位硬殼膠囊。數(shù)天后,膠囊與潛入水中的中華鱘脫離,最終漂浮于江面發(fā)射定位信號(hào),脫離后,膠囊受到的浮力隨時(shí)間變化的關(guān)系為下列圖中的()

A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】當(dāng)膠囊未離開水面時(shí),排開水的體積不變,由阿基米德原理可知,該過程中膠囊受到的浮力大小不變;當(dāng)膠囊露出水面且穩(wěn)定前,排開水的體積不斷減小,由阿基米德原理可知,膠囊受到的浮力不斷減??;當(dāng)膠囊最終漂浮在水面時(shí),排開水的體積不再變化,由阿基米德原理可知,此時(shí)受到的浮力不再變化。故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。2.(跨學(xué)科)(2023·泰安)某同學(xué)受“懷丙打撈鐵?!惫适碌膯l(fā),設(shè)計(jì)了如下“打撈”過程:如圖甲,金屬塊A部分陷入淤泥內(nèi),輕質(zhì)小船裝有18N的沙石,細(xì)繩將金屬塊A和小船緊連,細(xì)繩對(duì)小船的拉力為2N,水面與船的上沿相平;將小船內(nèi)所有沙石清除后,金屬塊A被拉出淤泥靜止在水中,如圖乙所示。已知金屬塊A的體積為,,g取,小船的質(zhì)量忽略不計(jì),細(xì)繩的質(zhì)量和體積忽略不計(jì)。(1)甲圖中,金屬塊A上表面距離水面50cm,求金屬塊A上表面受到的水的壓強(qiáng);(2)乙圖中,小船有體積露出水面,求金屬塊A的密度。

【答案】(1);(2)【解析】(1)已知金屬塊A上表面距離水面50cm,即由可得,金屬塊A上表面受到的水的壓強(qiáng)為(2)由題意知,小船裝有18N沙石時(shí),處于漂浮狀態(tài),小船的質(zhì)量忽略不計(jì),細(xì)繩的質(zhì)量和體積忽略不計(jì),則小船此時(shí)受到得浮力為由得,船排開水的體積為當(dāng)沙石清除后,小船有體積露出水面,此時(shí)小船排開水的體積為根據(jù)得,此時(shí)船受到得浮力為由圖乙可知,A完全浸沒在水中,根據(jù)可得,金屬A受到的浮力為金屬塊A被拉出淤泥靜止在水中,則此時(shí)小船受到的浮力和金屬球受到的浮力等于金屬A的重力,則由得,金屬球A得質(zhì)量為根據(jù)密度公式可得,金屬球A得密度為3.(新考法)(2023·天津)在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí),可用“實(shí)驗(yàn)探究”與“理論探究”兩種方式進(jìn)行研究;請(qǐng)你完成下列任務(wù):【實(shí)驗(yàn)探究】通過下圖所示的實(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;

【理論探究】第一步:建立模型——選取浸沒在液體中的長方體進(jìn)行研究,如下圖所示;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(qǐng)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(可在下圖中標(biāo)出);

【原理應(yīng)用】水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器,內(nèi)裝質(zhì)量為m的液體;現(xiàn)將一個(gè)底面積為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沒(與容器底接觸但不密合),整個(gè)過程液體未溢出;金屬圓柱體靜止時(shí)所受浮力。【答案】見解析【解析】[1]由圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,F(xiàn)甲-F乙=F丙-F丁,即物體受到的浮力等于排開液體的重力,即。[2]設(shè)長方體的底面積為S、高為h,液體密度為,長方體上、下表面所處的深度及受力情況,如下圖所示:

由于同種液體中,深度越深,液體的壓強(qiáng)越大,長方體的上下面表面積相同,由可得,液體對(duì)長方體向上的壓力大于液體對(duì)它向下的壓力,兩者之差即為浮力[3]由阿基米德原理可得,金屬圓柱體靜止時(shí)所受浮力1.(2023·永州)將同一個(gè)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(duì)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. B.C. D.【答案】B【解析】AB.圖甲中雞蛋處于懸浮狀態(tài),甲液體的密度圖乙中雞蛋沉底,乙液體的密度所以甲液體的密度大于乙液體的密度,即故B正確,A錯(cuò)誤;CD.圖甲中雞蛋處于懸浮狀態(tài),浮力等于重力,圖乙中雞蛋沉底,浮力小于重力,雞蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,即故CD錯(cuò)誤。故選B。2.(2023·湖北)物理課上,老師將整個(gè)橙子放入水中,漂浮在水面上,如圖甲。將其切成大小兩塊,再次投入水中,發(fā)現(xiàn)大塊仍漂浮,小塊緩慢沉入水底,如圖乙。下列說法正確的是()

A.整個(gè)橙子的密度等于水的密度B.大塊橙子受到的浮力大于其重力C.小塊橙子緩慢沉入水底的過程中受到的浮力逐漸變小D.兩塊橙子受到浮力之和不可能大于整個(gè)橙子受到的浮力【答案】D【解析】A.整個(gè)橙子放入水中,漂浮在水面上,整個(gè)橙子的密度小于水的密度,故A錯(cuò)誤;B.將其切成大小兩塊,再次投入水中,發(fā)現(xiàn)大塊仍漂浮,大塊橙子受到的浮力等于其重力,故B錯(cuò)誤;C.小塊橙子緩慢沉入水底的過程中,體積不變,排開水的體積不變,由阿基米德原理可知其受到的浮力不變,故C錯(cuò)誤;D.整個(gè)橙子在水中漂浮,所受浮力等于其重力。將其切成大小兩塊,再次投入水中,大塊橙子受到的浮力等于自身重力,小塊橙子受到的浮力小于自身重力,兩塊橙子受到浮力之和小于整個(gè)橙子受到的浮力,故D正確。故選D。3.(2023·河北)(多選)柱狀容器內(nèi)加入濃鹽水,把一枚土豆輕輕放入其中,靜止時(shí)土豆漂浮在水面上,如圖甲所示;向容器中緩慢注入清水,土豆逐漸下沉;注入適量清水時(shí),土豆懸浮在鹽水中,如圖乙所示:繼續(xù)注入清水,土豆沉到容器底部,如圖丙所示。下列說法正確的是()

A.漂浮在水面上時(shí),土豆受到的浮力與其重力大小相等B.懸浮在鹽水中時(shí),土豆的密度與此時(shí)鹽水的密度相等C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮時(shí)受到的浮力D.沉到底部后,繼續(xù)注入清水,土豆受到的浮力不再變化【答案】AB【解析】A.土豆漂浮在水面上,由漂浮條件可知,土豆的浮力等于它的重力,故A正確;B.土豆懸浮在鹽水中,由懸浮條件可知,土豆的密度等于鹽水的密度,故B正確;C.沉到底部后,土豆受到的浮力小于它的重力,漂浮時(shí)土豆受到的浮力等于它的重力,沉到底部后,土豆的重力不變,土豆受到的浮力小于漂浮時(shí)受到的浮力,故C錯(cuò)誤;D.沉到底部后,繼續(xù)注入清水,鹽水的密度變小,土豆排開鹽水的體積不變,由可知土豆受到的浮力變小,故D錯(cuò)誤。故選AB。4.(2023·大連)(多選)用同種材料制成質(zhì)量相等的方形盒和實(shí)心玩具魚,把玩具魚密封在盒內(nèi),將盒放入水中,盒在水中靜止時(shí)的位置如圖所示。已知材料密度為,盒的體積為V,水的密度為,則下列說法正確的是(

A.玩具魚的質(zhì)量為 B.盒與玩具魚的體積之比為C.水對(duì)盒下表面的壓力為 D.盒空心部分的體積為【答案】ABD【解析】A.方形盒和實(shí)心玩具魚質(zhì)量相等且懸浮與水中,排開水的體積和盒子體積相等,總重力等于水對(duì)其浮力,即故玩具魚的質(zhì)量為故A正確;B.玩具魚的體積為已知盒子的體積為V,故盒與玩具魚的體積之比為故B正確;C.方形盒子受到的浮力剛好是盒子上下表面的壓強(qiáng)差,即F浮=ρ水gV如圖,盒子上方液體仍有一定的深度,對(duì)盒子上下表面也會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)的作用,進(jìn)而產(chǎn)生壓力,故此時(shí)水對(duì)盒下表面的壓力應(yīng)大于ρ水gV。D.盒子的質(zhì)量等于魚的質(zhì)量,為故盒子的實(shí)際體積為故盒子空心部分的體積為故D正確。故選ABD。5.(2023·海南)“強(qiáng)軍筑夢(mèng),挺進(jìn)深藍(lán)”。海軍372潛艇起航駛離軍港,奔赴深海大洋。該潛艇完全浸沒后,下潛過程中所受的浮力,從密度小的海域進(jìn)入密度大的海域所受的浮力(均選填“變大”“不變”或“變小”)?!敬鸢浮坎蛔冏兇蟆窘馕觥縖1]潛艇完全浸沒后,因?yàn)榕砰_液體的體積不變,液體的密度不變,根據(jù)可知,下潛過程中所受的浮力不變。[2]因?yàn)闈撍砰_液體的體積不變,液體的密度變大,根據(jù)可知,浮力變大。6.(2023·重慶)小莉模擬古人利用浮力打撈鐵牛,模擬過程和測量數(shù)據(jù)如圖所示。①把正方體M放在架空水槽底部的方孔處(忽略M與水槽的接觸面積),往水槽內(nèi)裝入適量的水,把一質(zhì)量與M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如圖甲所示;②向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時(shí),杯底到M上表面的距離等于M的邊長,如圖乙所示,此時(shí)水杯浸入水中的深度h=cm;③用細(xì)線連接水杯和M,使細(xì)線拉直且無拉力,再將鐵砂從杯中取出,當(dāng)鐵砂取完后,M恰好可被拉起,完成打撈后,如圖丙所示。則M與水杯的底面積之比為。

【答案】92∶9【解析】[1]根據(jù)甲、乙兩圖可知,向杯中裝入質(zhì)量為水杯質(zhì)量2倍的鐵砂時(shí),液面上升的距離為由此可知當(dāng)加入質(zhì)量與水杯相同的鐵砂液面上升3cm,因?yàn)殍F砂與柱形薄壁水杯質(zhì)量相等,因此不加鐵砂時(shí),水杯浸入水中的深度為3cm,因此如圖乙所示,此時(shí)水杯浸入水中的深度[2]由圖乙可知,裝入鐵砂后燒杯下降6cm,則增加的浮力為ΔF浮=ρ水ΔV排g=ρ水g×6cm×S杯取出鐵砂的拉力的增量等于ΔF浮。因鐵砂的質(zhì)量是水杯的2倍,并由甲圖可知,燒杯受到的浮力為F浮=ρ水g×3cm×S杯=G杯又因?yàn)镸的質(zhì)量與水杯的質(zhì)量相等,因此,M受到的重力大小也為F浮。當(dāng)鐵砂取完后,M恰好可被拉起可知,杯底到M上表面的距離等于M的邊長,鐵砂產(chǎn)生的浮力剛好的與M正方體的重力和上表面的壓力,則,化簡得①根據(jù)甲丙兩圖可知,增加的排開水的體積是且增加的浮力等于正方體M的重力與所受浮力之差,則有,化簡得在甲圖中,排開水的體積為則有②①②兩式聯(lián)立可得7.(2023·連云港)“銅壺滴漏”是中國古代的計(jì)時(shí)工具,距今700多年。如圖所示,它上面有三個(gè)壺,分別是日壺、月壺和星壺,也叫送水壺,最下面的壽壺也叫受水壺。日、月、星壺側(cè)面底部都有一個(gè)龍頭形滴水口,壺蓋上開有一個(gè)進(jìn)水孔,小水滴從日壺滴進(jìn)月壺,再從月壺滴進(jìn)星壺,最后進(jìn)入受水壺。受水壺裝有兩個(gè)重要部件:一個(gè)是豎立在壺蓋正中的銅尺,上有時(shí)辰刻度,從下到上分別為:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每個(gè)時(shí)辰是兩個(gè)小時(shí),其中子時(shí)代表23:00~1:00,丑時(shí)代表1:00~3:00……以此類推;另一個(gè)是浮箭,由小木塊上連接一把木尺組成,隨著受水壺里水量的增加,浮箭自然同步上升。觀看浮箭頂端指示的銅尺刻度,就可以知曉當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間了。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí),回答下面問題:

(1)如圖是14∶00浮箭頂端指示的部分銅尺位置的示意圖,其中正確的是。(2)若浮箭的重力為G,在受水壺中所受的浮力為,則G(選填“>”“=”或“<”)。隨著受水壺水位的升高,浮箭下部小木塊浸沒在水中的深度,受水壺壺底受到水的壓強(qiáng)。若想測量1個(gè)時(shí)辰浮力對(duì)浮箭做的功,還需要測量?!敬鸢浮緾=不變變大浮箭上升的高度【解析】(1)[1]分析可知,14:00在13:00~15:00之間,為未時(shí),所以浮箭指向未。故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。(2)[2]浮箭漂浮,處于二力平衡狀態(tài),浮箭的重力為G,在受水壺中所受的浮力為F浮,則G=F浮。[3][4]隨著受水壺水位的升高,浮箭也跟著上升,浮力不變,故浮箭下部小木塊浸沒在水中的深度不變,受水壺壺底受到水的壓強(qiáng)變大。[5]若想測量1個(gè)時(shí)辰浮力對(duì)浮箭做的功,還需要測量浮箭上升的高度。8.(2023·齊齊哈爾)有甲、乙兩個(gè)溢水杯,甲溢水杯中盛滿酒精,乙溢水杯中盛滿某種液體。將一個(gè)不吸收任何液體的小球輕輕地放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是;將小球從甲溢水杯中取出后擦干,再輕輕地放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是,小球露出液面的體積與浸入液體中的體積之比為。已知,則小球的密度是;乙溢水杯中液體的密度是?!敬鸢浮俊窘馕觥縖1][2]小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是,根據(jù)密度公式可知溢出酒精的體積即小球的體積為已知小球露出液面的體積與浸入液體中的體積之比為,則排開液體的體積為溢出液體的質(zhì)量是,乙溢水杯中液體的密度是小球在乙溢水杯中處于漂浮狀態(tài),小球的重力等于浮力,由阿基米德原理有F浮=G=m液g=0.08kg×10N/kg=0.8N小球的密度是9.(2023·常德)一實(shí)心鐵球質(zhì)量為15.8g,則該實(shí)心鐵球的體積為cm3;為使鐵球能懸浮于水中,我們將實(shí)心鐵球制成空心鐵球,則空心部分體積為cm3(ρ鐵=7.9×103kg/m3)?!敬鸢浮?13.8【解析】[1]一實(shí)心鐵球質(zhì)量為15.8g,密度ρ鐵=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3,則該實(shí)心鐵球的體積為[2]根據(jù)物體懸浮于水中時(shí),物體的平均密度等于水的密度,則空心鐵球的總體積為則空心體積為10.(2023·廣安)水平桌面上有一裝滿水的溢水杯,杯底面積為,將重為4.8N的圓柱體A用細(xì)線懸掛在彈簧測力計(jì)下緩慢浸入水中。當(dāng)A的一半浸入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,此時(shí)A受到的浮力為N。剪斷細(xì)線,將A緩慢沉入水底,靜止時(shí)如圖乙所示(A與杯底不密合),與圖甲相比,溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)增加了Pa。

【答案】1280【解析】[1]由題可知圓柱體重4.8N,當(dāng)圓柱體A的一半浸入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,彈簧測力計(jì)分度值為0.2N,此時(shí)的示數(shù)為3.8N,則此時(shí)圓柱體A受到的浮力為[2]當(dāng)圓柱體A的一半浸入水中時(shí)受到的浮力為1N,根據(jù)可知,則當(dāng)圓柱體A的全部浸入水中時(shí)受到的浮力為2N。如圖乙所示,圓柱體A對(duì)溢水杯底的壓力為根據(jù)阿基米德原理可知,圓柱體受到浮力等于排開水的重力,所以圓柱體A浸沒在水中時(shí)對(duì)溢水杯底部的壓力就等于溢水杯對(duì)桌面增加的壓力,則溢水杯對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)為11.(2023·臨沂)作出圖中漂浮在水面上的小球所受力的示意圖(O為小球的重心)。

【答案】

【解析】漂浮在水面上的小球處于平衡狀態(tài),因此受到豎直向下的重力等于豎直向上的浮力

12.(2023·蘇州)綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小明用一根長約20cm的圓柱狀飲料吸管、一段細(xì)鐵絲、石蠟和水等制作了一個(gè)簡易密度計(jì)。制作時(shí),小明先將吸管兩端剪平,鐵絲密繞成小團(tuán)后塞入吸管一端,再用石蠟將該端口堵住密封;接著,將吸管置于水中使其處于豎直漂浮狀態(tài)(圖甲),用筆在吸管上標(biāo)記此時(shí)水面位置O;取出吸管,量出O點(diǎn)至封口端的距離H,通過分析與計(jì)算,在吸管上分別確定密度值0.8、0.9、1.0、1.1的位置并標(biāo)上密度值。

使用時(shí),將密度計(jì)靜置于待測液體中,讀出吸管壁上液面處的數(shù)值即為液體密度。(1)O位置處的刻度值為;(2)吸管漂浮在其他液體中時(shí)(圖乙),液面下方的深度h=(用、、H表示);(3)管壁上標(biāo)注的4個(gè)刻度值,相鄰兩刻度值之間的距離(相等/不相等);(4)小明突發(fā)奇想,將制作好的密度計(jì)內(nèi)鐵絲從吸管上端倒出,纏繞到底部外側(cè),其它沒有變化(圖丙),他用這樣“改裝”后的密度計(jì)測同一液體密度,測量結(jié)果(偏大/偏小/無變化);(5)若增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,則制作的密度計(jì)精確程度將?!敬鸢浮?.0不相等偏大變高【解析】(1)[1]密度計(jì)豎直漂浮在水中時(shí),水面位于圖中O處,說明此時(shí)密度計(jì)在O處顯示的密度值應(yīng)該為水的密度,所以則O處應(yīng)標(biāo)為1g/cm3(2)[2]由題意知密度計(jì)漂浮在水面上時(shí),V排=SH,則有F浮=G物,即當(dāng)密度計(jì)漂浮在密度為ρ液的液體中時(shí),V排液=Sh,則有F浮液=G物,即可得解得(3)[3]由可知,h和ρ液是反比例函數(shù),刻度分布不均勻。(4)[4]小明把吸管中的細(xì)鐵絲拿出來,纏繞在吸管的下端,再用這支密度計(jì)去測量液體的密度,此時(shí)排開液體的體積不變,因吸管排開液體的體積等于排開液體的總體積減去銅絲的體積,所以,吸管排開液體的體積減小,會(huì)上浮一些,測得的密度值偏大,即測出的同一液體密度值偏大。(5)[5]為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確,使密度計(jì)上兩條刻度線之間的距離大一些,增加塞入吸管中鐵絲的質(zhì)量,從而獲得更大的重力,即浮力更大,排開體積更大,由V=sh可知,S不變,即可使h變大,據(jù)此設(shè)計(jì)精確程度更高。13.(2023·長春)物理實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測量固體密度的方案(僅用于不吸水、不溶于水的固體)。如圖甲所示,將適量的配重顆粒裝入粗細(xì)均勻的薄壁圓筒中并封閉筒口,將圓筒放入盛有適量水的薄壁大容器中,大容器的橫截面積是圓筒的橫截面積的5倍。圓筒靜止后用記號(hào)筆在圓筒對(duì)應(yīng)水面位置標(biāo)記“0”,在大容器的水面位置標(biāo)出初始水位線。

(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的圖中畫出圓筒受到的重力的示意圖。(答題卡圖中的O點(diǎn)為圓筒的重心)(2)為使圓筒靜止后豎直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中應(yīng)選擇作為圓筒的配重顆粒。(3)將待測金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方,放入水中靜止后(細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì),金屬塊始終不觸底)如圖乙所示,與圖甲相比圓筒所受的浮力(選填“變大”、“不變”或“變小”)。分別測出圓筒靜止后水面到“0”點(diǎn)和到初始水位線的距離h1和h2,則該金屬塊的密度表達(dá)式為ρ金屬=(用h1、h2和ρ水表示)。【答案】沙粒變大【解析】(1)[1]從圓筒的重心沿豎直向下的方向畫出一條帶箭頭的線段,由G表示(2)[2]要使圓筒靜止后豎直漂浮在水面,選擇質(zhì)量較大的物體放到圓筒中,相同體積的沙粒和泡沫粒相比,沙粒的質(zhì)量較大,選擇沙粒作為圓筒的配重顆粒。(3)[3]將待測金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方,放入水中靜止后,總重力增大,處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,浮力增大,與圖甲相比圓筒所受的浮力變大。[4]設(shè)圓筒浸入水中的深度為h,圓筒的橫截面積為S,原來水位為H,大容器的橫截面積S容=5S根據(jù)金屬塊用細(xì)線掛在圓筒下方前后,容器內(nèi)的水體積不變可知5SH-Sh=5S(H+h2)-V金-S(h+h1)金屬塊的體積為V金=5Sh2-Sh1原來圓筒處于漂浮,浮力等于重力,即G筒=F浮=ρ水gSh①將金屬塊和圓筒看成整體,處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,即G筒+G金=F浮總=ρ水gS(h+h1)+ρ水gV金②②-①得到G金=ρ水gSh1++ρ水gV金金屬的體積代入G金=ρ水gSh1++ρ水g(5Sh2-Sh1)=5ρ水gSh2金屬塊的密度14.(2023·常德)小霞同學(xué)按照如圖1所示的操作,探究影響浮力大小的因素。

(1)物體全部浸沒在水中時(shí),受到的浮力是N;(2)觀察A、B、C、D四幅圖,可得出金屬塊受到的浮力大小與有關(guān);(3)由D、E兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與有關(guān);(4)小明還想用圖2所示裝置驗(yàn)證阿基米德原理:①將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)上,用升降臺(tái)來調(diào)節(jié)溢水杯的高度。當(dāng)逐漸調(diào)高升降臺(tái)時(shí),小明發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積變大,彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)變小,此時(shí)彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)會(huì)(選填“變大”、“變小”、“不變”),若它們的變化量相等,則證明F?。紾排;②在圖2中,已知重物是底面積為100cm2,高為8cm,重為10N的實(shí)心長方體,從重物剛接觸水面開始,將升降臺(tái)緩慢上升6cm,則重物最終浸入的深度為cm(彈簧測力計(jì)每1N的刻度線間距為0.5cm)。【答案】1排開液體體積液體密度變大4【解析】(1)[1]由圖A可知,金屬塊的重力G=4N,由圖D可知金屬塊浸沒時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=3N,則金屬塊浸沒在水中所受的浮力F?。紾-F′=4N-3N=1N(2)[2]由A、B、C、D四個(gè)圖可知,金屬塊排開水的體積不同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,受到的浮力不同,據(jù)此可得出金屬塊受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。(3)[3]由A、D、E三圖可知,排開液體的體積相同,而排開液體的密度不同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,浮力不相同,故可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。(4)①[4]如圖2,小明將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)上,用升降臺(tái)來調(diào)節(jié)溢水杯的高度,當(dāng)小明逐漸調(diào)高升降臺(tái),重物浸入水中的體積變大,排開水的體積變大,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,重物受到的浮力變大,所以彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)F′=G﹣F浮變小。又因?yàn)橹匚锝胨械捏w積越來越大時(shí),溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大,所以彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)變大。根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等,所以彈簧測力計(jì)甲示數(shù)的變化量和彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)變化量相等,從而證明了F浮=G排;②[5]因平臺(tái)又上升后,由于物體受浮力,彈簧測力計(jì)示數(shù)會(huì)減小,且彈簧測力計(jì)每1N的刻度線間距為0.5cm,所以,設(shè)物體靜止時(shí)彈簧縮短了hcm,此時(shí)物體浸入水中的深度為(6﹣h)cm,彈簧測力計(jì)示數(shù)為即F=G﹣2N/cm×h此時(shí)彈簧測力計(jì)拉力、浮力與物體重力平衡,所以F+F?。紾即(10N﹣2N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6﹣h)×10﹣6m3=10N解得h=2cm;所以重物浸入深度為6cm﹣2cm=4cm15.(2023·隨州)實(shí)驗(yàn)課上,老師和同學(xué)們測量鹽水的密度,他們用彈簧測力計(jì)、燒杯、水(密度用ρ水表示)、金屬塊A、鹽水以及不吸水的細(xì)線等器材完成了圖中實(shí)驗(yàn)。

(1)要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力,合理的測量順序是(選填“①→②”或“②→①”);(2)計(jì)算金屬塊A浸沒在水中的浮力F=N;(3)完成圖中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后分析可知:金屬塊A的浮力大小與(選填“液體密度”或“金屬密度”)有關(guān);(4)請(qǐng)推導(dǎo)出鹽水的密度表達(dá)式ρ鹽水=(用F1、F2、F3、ρ水表示)?!敬鸢浮竣佟?.3液體密度【解析】(1)[1]要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力,先測量金屬塊A的重力,在測量金屬塊A浸沒在水中彈簧測力計(jì)的示數(shù),合理的測量順序是①→②。(2)[2]計(jì)算金屬塊A浸沒在水中的浮力為F=G-F示=F1-F2=4.5N-3.2N=1.3N(3)[3]如圖所示,改變了金屬塊A浸沒入液體的密度,故金屬塊A的浮力大小與液體密度有關(guān)。(4)[4]在水中金屬塊A受到的浮力為F浮水=F1-F2在鹽水中金屬塊A受到的浮力為F浮鹽水=F1-F3因?yàn)榻饘賶KA都是浸沒在兩種液體之中,排開液體的體積和金屬塊A的體積相同,即VA=V排根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知?jiǎng)t鹽水的密度為。16.(2023·哈爾濱)在探究“浮力大小與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中:(1)東寶測量物體A在水中所受浮力的方法如圖,由圖可知,物體受到的重力為N,物體受到的浮力為N,浮力的方向是;

(2)偉鵬同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中獲得如下的數(shù)據(jù),分析表中的數(shù)據(jù)能否得到浮力大小與物體排開液體體積的定量關(guān)系?若能,請(qǐng)寫出主要分析過程(可省略計(jì)算步驟)及結(jié)論;若不能,請(qǐng)說明理由。實(shí)驗(yàn)次數(shù)浮力/N液體密度排開液體體積/10.40.85020.90.910030.51.05042.21.120050.61.250【答案】31豎直向上見解析【解析】(1)[1]彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N,稱量物體A的質(zhì)量時(shí)彈簧測力計(jì)的指針指在3.0處,即物體受到的重力為3N。[2]將A浸沒到水中后,彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,則物體受到的浮力[3]浮力

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