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PAGE12025年中考第一輪復(fù)習(xí)講義+訓(xùn)練專題十浮力(練習(xí))目錄一、題型梳理題型1浮力的產(chǎn)生稱重法求浮力 題型2探究影響浮力大小的因素題型3探究浮力大小與它排開液體重力的關(guān)系 題型4阿基米德原理題型5物體沉浮條件題型6物體沉浮條件的應(yīng)用二、直擊中考 三、新題速遞一、題型梳理題型1浮力的產(chǎn)生稱重法求浮力 1.如圖所示,一個(gè)塑料小球堵在一個(gè)水池的出水口水無(wú)法排出,則該小球()A.仍受水的浮力,但不受水對(duì)它的壓力B.不受水的浮力,也不受水對(duì)它的壓力C.不受水的浮力,但受水對(duì)它的壓力D.無(wú)法判斷【答案】C【詳解】浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體上下表面產(chǎn)生的壓力差;將塑料小球堵在一個(gè)水池的出口處,球的上表面受到水向下的壓力,而下表面不受水的壓力,所以該小球不受浮力,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。2.如圖,將小石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下如圖甲,再浸沒(méi)入水中(石塊沒(méi)有碰到燒杯底部)如圖乙,靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)分別是4N和3N,關(guān)于乙圖的說(shuō)法正確的是()A.水對(duì)石塊的浮力是3NB.石塊受的力有重力、拉力、浮力和水對(duì)它的壓力C.石塊對(duì)水有1N的壓力D.圖乙中人的手受的拉力是3N【答案】B【詳解】在空氣中物體的重力G,浸在水中物體受重力、浮力和拉力,故G=F+F浮,則A.水對(duì)石塊的浮力F浮B.乙圖中石塊受到重力、拉力和浮力作用,故B錯(cuò)誤;C.力的作用是相互的,水對(duì)石塊的浮力是1N,石塊對(duì)水的壓力為1N,故B正確;D.圖乙中人的手受的拉力是3N加上彈簧測(cè)力計(jì)的重力,大于3N,故D錯(cuò)誤。故選B。3.一個(gè)正方體鐵塊,在水下某深度時(shí),上表面受到水的壓力15N,下表面受到的壓力20N,則鐵塊受到浮力是N;浮力方向?yàn)??!敬鸢浮?豎直向上【詳解】根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,鐵塊受到的浮力為F浮=F下表面-F上表面=20N-15N=5N,浮力的方向豎直向上。4.如圖所示,將兩端扎有繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒(méi)在水中,當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向左F向右;當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向上F向下(前兩空選填“大于”“等于”或“小于”),通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可知,浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體的上下兩個(gè)表面有,若玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí),上端的橡皮膜受到的壓力為6N,下端的橡皮膜受到的壓力為18N,則玻璃圓筒受到的浮力為N?!敬鸢浮康扔诖笥趬毫Σ?2【詳解】[1]玻璃圓筒沿水平方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的深度相同,液體壓強(qiáng)相同,受力面積相同,故水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力相同。[2]當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的向上的壓力大于向下的壓力,因?yàn)橄鹌つは卤砻娴纳疃缺容^深,受到的液體壓強(qiáng)比較大,受到的向上的力比較大。[3]通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可知,浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體的上下兩個(gè)表面有壓力差,且向上的壓力大于向下的壓力,故產(chǎn)生向上的浮力。[4]玻璃圓筒受到的浮力為5.如圖,一個(gè)用細(xì)線拴住的乒乓球在水中保持靜止,畫出乒乓球所受重力和浮力的示意圖?!敬鸢浮恳娪覉D?!驹斀狻科古仪蛟谒惺艿截Q直向下的重力、豎直向上的浮力,豎直向下的拉力,在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),有F浮=G+F拉所以乒乓球受到的浮力大于重力,方向豎直向上,且浮力與重力的作用點(diǎn)都在乒乓球的重心,由此作出重力與浮力的示意圖如圖所示:題型2探究影響浮力大小的因素1.如圖所示,甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。下列分析不正確的是()A.圖乙中金屬塊受到的浮力大小為0.6NB.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系C.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系D.利用甲、丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系【答案】C【詳解】A.乙圖金屬塊浸在水中時(shí),根據(jù)稱重法測(cè)浮力可知,受到浮力的大小為F浮=G-F乙=2.2N-1.6N=0.6N,故A正確,不符合題意;BC.根據(jù)甲、乙、丙可知,物體浸在液體的體積不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,故所受浮力不同,所以可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系;若要探究浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系,應(yīng)再設(shè)置一組實(shí)驗(yàn),讓物體浸沒(méi)但處在不同深度,觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),比較浮力大小,故B正確,不符合題意,C錯(cuò)誤,符合題意;D.根據(jù)甲、丙、丁可知,同一個(gè)物體浸沒(méi)在不同液體中,排開的液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,故浮力不同,所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,故D正確,不符合題意。故選C。2.小軍同學(xué)在做“探究影響浮力大小因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí),他用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)實(shí)心金屬塊,分別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請(qǐng)你幫助小軍同學(xué)完成以下問(wèn)題:(1)乙圖中金屬塊所受浮力為N;(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與有關(guān);(3)比較三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體沒(méi)在液體中的體積有關(guān)?!敬鸢浮?.4液體的密度甲乙丙【詳解】(1)由圖甲所示,物體重力為2.7N,如圖乙所示,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.3N,物體所受浮力為(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得,物體排開液體中體積相同,液體密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,可得圖丙中浮力為圖丁中浮力為根據(jù)控制變量法可得結(jié)論:浮力大小與液體密度有關(guān)。(3)要得結(jié)論:浮力的大小與物體沒(méi)在液體中的體積有關(guān),根據(jù)控制變量法,需控制液體密度相同,使物體沒(méi)在液體中體積改變,故應(yīng)比較圖甲乙丙。3.如圖所示是小石在“探究影響浮力大小的因素”的步驟。(1)物塊的重力G=N,它浸沒(méi)在鹽水中所受的浮力是N;(2)圖甲、乙、丙實(shí)驗(yàn),可探究的問(wèn)題是:浮力的大小與的關(guān)系;(3)分析圖甲、丁、戊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:;(4)若在戊圖的燒杯中加一些水,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將(選填“增大”、“減小”或“不變”)?!敬鸢浮?.22.6排開液體的體積排開液體的體積一定時(shí),物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)增大【詳解】(1)由圖甲可知,物塊的重力G=3.2N由圖甲、戊兩圖可知,物塊在鹽水中受到的浮力為F浮=G﹣F示=3.2N﹣0.6N=2.6N(2)由圖甲、乙實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量圖乙中物塊受到的浮力,由圖甲、丙實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量圖丙中物塊受到的浮力,圖乙、丙中液體的密度相同,物塊排開水的體積不同,所以圖甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)可以探究浮力大小與物塊排開液體的體積的關(guān)系。(3)由圖甲、丁實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量圖丁中物塊受到的浮力,由圖甲、戊實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量圖戊中物塊受到的浮力,圖丁、戊中液體的密度不同,物塊排開液體的體積相同,所以圖甲、丁、戊實(shí)驗(yàn)可以探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,結(jié)論:排開液體的體積一定時(shí),物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。(4)若在戊圖的燒杯中加一些水,鹽水的密度減小,排開鹽水的體積不變,由F浮=ρ鹽水V排g可知,物塊受到的浮力減小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將增大。題型3探究浮力大小與它排開液體重力的關(guān)系 1.如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧測(cè)力計(jì)掛一個(gè)實(shí)心鐵塊,示數(shù)為F1;將鐵塊緩慢浸沒(méi)水中(未接觸溢水杯),溢出的水流入小燒杯,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2,下列判斷正確的是()A.水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲<p乙 B.溢水杯對(duì)桌面的壓力F甲<F乙C.鐵塊受到的浮力F浮=F2﹣F1 D.小燒杯中水的重力G=F1﹣F2【答案】D【詳解】A.甲乙液面相平,且液體均為水,根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)相等,故A錯(cuò)誤;B.鐵塊浸沒(méi)在水中后,水面高度不變,水對(duì)杯底的壓強(qiáng)不變,根據(jù)F=pS可知,水對(duì)杯底的壓力不變,溢水杯的重力不變;因溢水杯對(duì)桌面的壓力等于水對(duì)溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和,所以溢水杯對(duì)桌面的壓力不變,即F甲=F乙,故B錯(cuò)誤;C.F1為鐵塊浸沒(méi)水中前的拉力(等于鐵塊的重力),F(xiàn)2為鐵塊浸沒(méi)水中后的拉力,根據(jù)稱重法測(cè)浮力可知,鐵塊受到的浮力F?。紽1﹣F2,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)阿基米德原理可知,鐵塊所受浮力等于排開水的重力,所以小燒杯中水的重力(排開水的重力)G=F浮=F1﹣F2故D正確。故選D。2.如圖為探究“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn),由圖可知物體所受浮力為N;丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為N。
【答案】11.5【詳解】根據(jù)稱重法,由甲圖和乙圖知道,物體完全浸沒(méi)在水中時(shí),所受的浮力為根據(jù)阿基米德原理知道,物體受到的浮力等于排開的液體的重力,小桶的重力為0.5N,則丙圖中小桶和排開的水的總重力為0.5N+1N=1.5N3.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(guò)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(méi)在液體中的長(zhǎng)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(guò)程,提示:推導(dǎo)過(guò)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(méi)(與容器底接觸但不密合),整個(gè)過(guò)程液體未溢出;金屬圓柱體靜止時(shí)所受浮力。【答案】F浮=G排見解析【知識(shí)點(diǎn)】浮力大小的計(jì)算、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因計(jì)算浮力的大小、阿基米德原理的應(yīng)用、探究阿基米德原理實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟、利用阿基米德原理計(jì)算浮力、密度及質(zhì)量【詳解】[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F浮=G排。[2]設(shè)長(zhǎng)方體的底面積為S、高為h,液體密度為ρ液,長(zhǎng)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(zhǎng)方體的上下面表面積相同,由F=pS可得,液體對(duì)長(zhǎng)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4.在探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的操作。(1)石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力N;(2)比較兩步驟可得出石塊排開水所受的重力,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),浮力大小與物體排開的液體所受的重力是相等的;(3)另外一個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn),在排除誤差因素的情況下,出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的原因不可能是;A.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零B.步驟③中,石塊浸沒(méi)后,碰觸到溢水杯底部C.步驟③中溢水杯剛開始未裝滿水【答案】0.4②④A【詳解】(1)由①和③可知石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=G石-F=3N-2.6N=0.4N(2)由②和④可知石塊排開水所受的重力G排=G總-G杯=2.2N-1.8N=0.4N,所以F浮=G排(3)A.若彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零,那么四次測(cè)量結(jié)果都應(yīng)加上測(cè)量前彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),那么所得浮力與排開水的重力大小應(yīng)不變,故A符合題意;B.步驟③中,石塊浸沒(méi)后,碰觸到溢水杯底部,則導(dǎo)致F減小,由稱重法可知浮力增大,得出錯(cuò)誤結(jié)論F浮≠G排,故C不符合題意;C.步驟③中最初溢水杯中的水未裝至溢水口,則石塊排開水的只有一部分溢出到桶中,排開水的重力G排減小,得出錯(cuò)誤結(jié)論F浮≠G排,故D不符合題意。故選A。題型4阿基米德原理1.一個(gè)實(shí)心球形物體,用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱重時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為;當(dāng)把物體的一半體積浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為。把物體從測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí),物體受到的浮力是()A. B. C. D.【答案】D【詳解】把物體一半體積浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N,浮力F浮=G﹣F示=14N﹣8N=6N;根據(jù)阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物體全部浸沒(méi)水中時(shí)浮力F浮′=2F浮=2×6N=12N;浮力F浮小于物體的重力G,故物體下沉,物體此時(shí)受到的浮力:F浮′=12N。故選D。2.體積為250cm3的物體輕輕地放入盛滿水的杯中,溢出m=100g水,g=10N/kg,則物體受到浮力為()A.F=250N B.100N<F<250NC.F=1N D.以上都不對(duì)【答案】C【詳解】物體輕輕地放入盛滿水的杯中,溢出的水m=100g=0.1kg,根據(jù)阿基米德原理,該物體受到的浮力故選項(xiàng)ABD不符合題意,選項(xiàng)C符合題意。故選C。3.體積相同的鋁球、鐵塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力()A.鋁球受到的浮力最大 B.鋁球受到的浮力最小C.鐵塊受到的浮力最大 D.它們受到的浮力一樣大【答案】D【詳解】三個(gè)物塊的體積相等,都浸沒(méi)在同種液體中,排開液體的體積相等,據(jù)阿基米德原理知,它們受到的浮力一樣大,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。4.甲、乙是兩個(gè)體積和形狀相同的實(shí)心長(zhǎng)方體,在水中靜止時(shí)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.甲、乙物體在水中受到的浮力相等B.甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力C.甲、乙物體排開水的重力大小相等D.甲、乙物體下表面受到水的壓強(qiáng)相等【答案】B【詳解】AB.由于甲、乙的體積相同,由圖可知,V甲排<V乙排,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知F浮甲<F浮乙,故A錯(cuò)誤,B正確;C.根據(jù)阿基米德原理可知F浮甲=G甲排,F(xiàn)浮乙=G乙排所以甲、乙物體排開水的重力大小關(guān)系G甲排<G乙排故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,甲、乙的下表面距離水面的深度關(guān)系h甲<h乙由p=ρ液gh可知,甲、乙物體下表面受到水的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲<p乙故D錯(cuò)誤。故選B。5.將一個(gè)圓柱體金屬塊豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,在空氣中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=2.7N。再把它浸沒(méi)在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=1.7N,如圖所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大??;(2)金屬塊的密度?!敬鸢浮浚?)1.0N;(2)1.0×103kg/m3【詳解】(1)根據(jù)稱重法可得,金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為(2)金屬塊的質(zhì)量為金屬塊的體積為金屬塊的密度為答:(1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小為1.0N;(2)金屬塊的密度為1.0×103kg/m3。題型5物體沉浮條件1.如圖所示,在家庭小實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是()A.向杯子中加鹽 B.向杯子中加水 C.倒出少量的水 D.輕輕搖晃杯子【答案】A【詳解】A.要使沉底的雞蛋漂浮在水面上,雞蛋的重力不變,需增大浮力。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,雞蛋的體積不能改變,所以可以增大液體的密度,故向杯子中加鹽,鹽溶解后,液體密度變大,浮力變大,雞蛋就能漂浮在水面上,故A符合題意;BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子,都不能改變液體的密度,也就不能改變浮力,所以不能雞蛋漂浮在水面上,故BCD不符合題意。故選A。2.將一重為80N的物體,放入一盛滿水的溢水杯中,靜止后從杯中溢出了30N的水,則該物體在水中靜止時(shí)狀態(tài)及浮力大小是()A.漂??;F浮=30N B.懸??;F浮=80NC.沉底;F浮=30N D.漂浮;F浮=50N【答案】C【詳解】把物體放入盛滿水的溢水杯中,排開的水重:G排=30N,由阿基米德原理可得,物體受到水的浮力F浮=G排=30N由F浮=30N<G物=80N可知,物體在水中靜止時(shí)應(yīng)沉底。故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。3.一個(gè)小球所受的重力為10N,將它浸沒(méi)在水中時(shí),所排開的水的重力為20N。那么小球浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大小為N,放開手后,物體將(填“上浮”“下沉”“懸浮”),最終小球的浮力為N?!敬鸢浮?0上浮10【詳解】由題知,小球浸沒(méi)在水中,小球排開的水重為20N。由阿基米德原理知F浮=G排=20N又因?yàn)镚球=10N,F(xiàn)?。綠球則放手后小球?qū)⑸细?,最終漂浮在液面上,根據(jù)浮沉條件條件可知,此時(shí)小球受到的浮力等于重力F′浮=G球=10N4.“彩球溫度計(jì)”是一種精美的居家裝飾品,也是一種很特別的溫度計(jì),可用于粗略地測(cè)量環(huán)境溫度。如圖甲所示,玻璃管中裝有對(duì)溫度敏感的液體,當(dāng)外界溫度變化時(shí),玻璃管中液體的密度會(huì)隨之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球,每個(gè)彩球都標(biāo)注有特定的溫度。當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止,不再運(yùn)動(dòng)時(shí),所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。當(dāng)外界溫度降低時(shí),液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計(jì)”的上部(彩球體積變化可忽略)。圖乙是某溫度時(shí)彩球溫度計(jì)中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請(qǐng)根據(jù)以上信息并結(jié)合所學(xué)知識(shí),回答下面問(wèn)題:(1)乙圖“彩球溫度計(jì)”中彩球上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度(請(qǐng)?zhí)顚懖是蚓幪?hào));(2)如果圖甲是另一溫度時(shí)彩球穩(wěn)定后的分布情況,則“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高(選填“甲”或“乙”);(3)如果彩球的質(zhì)量為,彩球的質(zhì)量為,則(選填“>”“=”或“<”);彩球標(biāo)注的溫度彩球標(biāo)注的溫度(選填“高于”或“低于”);(4)彩球是否為懸浮狀態(tài),理由是?!敬鸢浮縞甲<高于否彩球c浸沒(méi)在液體中雖然靜止,它除了受到重力和浮力外,還受到其他作用力?!驹斀狻浚?)當(dāng)彩球都在玻璃管中靜止,不再運(yùn)動(dòng)時(shí),所有上浮彩球中最下方一個(gè)彩球標(biāo)注的溫度表示所測(cè)的環(huán)境溫度。如圖乙所示,所有上浮彩球中最下方一個(gè)為彩球c,故彩球c上標(biāo)注的溫度是當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。(2)甲乙兩圖作為對(duì)比發(fā)現(xiàn),部分小球在甲液體中沉底,乙液體中卻上浮,可以確定小球在乙液體中受到的浮力大于在甲液體中受到的浮力。由于浸沒(méi)在液體中的小球,由于排開液體的體積不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,液體密度ρ甲<ρ乙,又因?yàn)闇囟仍礁?,上浮的小球越多,則可確定液體密度隨溫度的升高而減小,故甲“彩球溫度計(jì)”所處環(huán)境溫度較高。(3)如圖所示,彩球a和彩球c在同種液體中都處于浸沒(méi)狀態(tài),根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,兩小球受到的浮力相同,但彩球a位于彩球c上方,說(shuō)明彩球a的重力小于彩球c的重力,再根據(jù)m=Gg可知。若環(huán)境溫度超過(guò)這個(gè)彩球標(biāo)示的溫度時(shí),彩球就會(huì)下沉,則可確定是下方的彩球c先下沉,故彩球a標(biāo)注的溫度高于彩球c標(biāo)注的溫度。(4)彩球c不是懸浮狀態(tài),彩球c浸沒(méi)在液體中雖然靜止,它除了受到重力和浮力外,還受到其他作用力,比如上方小球?qū)λ膲毫Α?.如圖所示,把邊長(zhǎng)為的正方體木塊放入水中,靜止時(shí)有的體積露出水面。,。求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度。
【答案】(1)6N;(2)0.6×103kg/m3【詳解】(1)由題意可知,圖中木塊排開水的體積為圖中木塊受到的浮力為(2)因木塊漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以,木塊受到的浮力則木塊的質(zhì)量木塊的密度為答:(1)木塊受到的浮力為6N;(2)木塊的密度為0.6×103kg/m3。題型6物體沉浮條件的應(yīng)用 1.2023年4月,我國(guó)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(shì)力與外部反華勢(shì)力勾連挑釁的嚴(yán)重警告,是捍衛(wèi)國(guó)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(guó)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【詳解】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F浮=ρ液gV排可知,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。2.海權(quán)握,國(guó)則興。建設(shè)一支強(qiáng)大海軍是實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的有力保障,潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖所示是我國(guó)海軍某艦隊(duì)的“強(qiáng)國(guó)號(hào)”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過(guò)程。下列對(duì)此潛水艇分析正確的是()A.懸浮和漂浮時(shí)受到的浮力不相等B.潛水艇是通過(guò)改變浮力大小達(dá)到上浮和下沉的C.上浮過(guò)程中所受浮力逐漸變小D.潛水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大【答案】A【詳解】A.由圖可知,懸浮時(shí)排開海水的體積大于漂浮時(shí)排開海水的體積,由F浮=ρ液gV排可知,潛艇懸浮時(shí)所受浮力大,即F懸?。綟漂浮,故A正確;B.在水中,潛水艇受到水的浮力和重力的作用,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,潛水艇的體積不變,排開水的體積不變,故潛水艇受到水的浮力不變;把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙,將海水排出,潛水艇自重G減小,當(dāng)F?。綠時(shí),潛水艇上浮;打開壓力艙的閥門,讓海水進(jìn)入壓力艙內(nèi),潛水艇自重G增大,當(dāng)F?。糋時(shí),潛水艇下沉;當(dāng)F浮=G時(shí),潛水艇懸浮,可以停留在任何深度;由此可見,潛水艇能夠上浮和下沉是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的,故B錯(cuò)誤;C.潛艇上浮過(guò)程中,露出水面前,V排不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,潛艇所受浮力不變,逐漸露出水面時(shí),V排減小,潛艇所受浮力減小,故C錯(cuò)誤;D.潛水艇下沉越深,而排開液體的體積不變,由公式F浮=ρ液gV排可知,所受的浮力不變,故D錯(cuò)誤。故選A。3.取一根木棒,在它的一端纏繞一些銅絲就做成了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì),將其分別放入甲、乙兩個(gè)盛有不同液體的燒杯中,它豎直立在液體中的漂浮情況如圖所示。設(shè)密度計(jì)在甲、乙兩個(gè)燒杯中所受的浮力分別為F甲和F乙,兩個(gè)燒杯中液體的密度分別為ρ甲和ρ乙,則()
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙【答案】D【詳解】AB.如圖所示,它豎直立在兩種液體中都是漂浮狀態(tài),所以它受到的浮力等于重力,同一支密度計(jì)的重力相等,則密度計(jì)在兩種液體中受到的浮力相等。即F甲=F乙,故AB不符合題意;CD.如圖所示,密度計(jì)在甲液體中排開液體的體積比在乙液體中排開液體的體積大,根據(jù)可知,浮力相等時(shí),排開液體體積越大,液體密度越小。所以可判斷出甲液體密度較小,即ρ甲<ρ乙,故C不符合題意,D符合題意。故選D。4.如圖甲是我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇,其內(nèi)部有兩個(gè)氣囊,主氣囊內(nèi)充滿氦氣(密度小于空氣),副氣囊內(nèi)充有空氣。當(dāng)駐空的浮空艇要上浮時(shí),排出副氣囊內(nèi)的部分空氣,使浮空艇受到的重力浮力,實(shí)現(xiàn)上浮。圖乙是國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919,飛機(jī)在空中飛行時(shí),機(jī)翼上表面的空氣流速大,壓強(qiáng),機(jī)翼的上下表面形成壓力差,使飛機(jī)獲得升力。
【答案】小于小【詳解】根據(jù)物體的浮沉條件,駐空的浮空艇要上浮時(shí),排出副氣囊內(nèi)的部分空氣,使浮空艇受到的重力小于浮力,實(shí)現(xiàn)上浮。流速大(?。┑牡胤綁簭?qiáng)?。ù螅瑘D乙是國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919,飛機(jī)在空中飛行時(shí),機(jī)翼上表面的空氣流速大,壓強(qiáng)小,機(jī)翼的上下表面形成壓力差,使飛機(jī)獲得升力。5.如圖,一長(zhǎng)方體物塊漂浮在水面上時(shí),物塊露出水面的體積是總體積的,當(dāng)它漂浮在另一液面上時(shí),浸入液體的體積是總體積的。水和液體對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)分別為和,則(選填“>”“=”或“<”)。杯中液體的密度是。(物塊質(zhì)量分布均勻,且不吸水和另一液體)【答案】=1.2×103【詳解】物塊漂浮在水和液體中,則物塊在水和液體中受到的浮力等于自身的重力,而浮力是物體上下表面受到液體對(duì)它的壓力差,漂浮時(shí),上表面的壓力為0,則物塊下表面受到的壓力相等,據(jù)p=F/S知,水和液體對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)相等,即p1=p2。物塊漂浮在水面時(shí),排開水的體積受到的浮力物塊漂浮在液體中時(shí),排開液體的體積物塊受到的浮力則有解得杯中液體的密度二、直擊中考1.(2024·江西·中考真題)下圖是我國(guó)自主研發(fā)的“奮斗者”號(hào)載人潛水器,它創(chuàng)造了萬(wàn)米的載人深潛新紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)在大深度載人深潛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。“奮斗者”號(hào)在萬(wàn)米深海處繼續(xù)下潛的過(guò)程中,不考慮海水密度及潛水器體積的變化,以下說(shuō)法正確的是()A.“奮斗者”號(hào)受到海水的浮力不變、壓強(qiáng)變大B.“奮斗者”號(hào)受到海水的浮力不變、壓強(qiáng)不變C.“奮斗者”號(hào)受到海水的浮力變大、壓強(qiáng)不變D.“奮斗者”號(hào)受到海水的浮力變大、壓強(qiáng)變大【答案】A【詳解】在萬(wàn)米深海處繼續(xù)下潛的過(guò)程中,根據(jù)F?。溅岩篻V排和p=ρgh可知,“奮斗者”號(hào)排開水的體積不變,深度變大,故“奮斗者”號(hào)受到海水的浮力不變,壓強(qiáng)變大,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。2.(2024·四川內(nèi)江·中考真題)“青島號(hào)”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L(zhǎng)江時(shí),受到的浮力和吃水深度的變化是(ρ海水>ρ水,忽略驅(qū)逐艦自重的變化)()A.浮力變大 B.浮力不變C.吃水深度變小 D.吃水深度不變【答案】B【詳解】AB.當(dāng)驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L(zhǎng)江時(shí),仍然處于漂浮狀態(tài),所以,浮力仍然等于重力,故浮力不變,故A不符合題意,B符合題意;CD.由于ρ海水>ρ水,液體密度變小,所以排開水的體積增大,即艦船的吃水深度變大,故CD不符合題意。故選B。3.(2024·四川巴中·中考真題)一個(gè)體積為100cm3、質(zhì)量為90g的球放入足夠深的水中,靜止后的狀態(tài)及所受浮力大小為(
)A.漂浮
0.9N B.漂浮
1N C.沉底
0.9N D.沉底
1N【答案】A【詳解】當(dāng)小球完全浸沒(méi)后受到的浮力為小球的重力為G=mg由于F浮4.(2024·廣州·中考真題)潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū),急劇下降的過(guò)程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛?cè)氲兔芏群K畢^(qū),“掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處()A.受到浮力大小變小 B.受到浮力大小變大C.排開液體重力不變 D.排開液體重力變大【答案】A【詳解】AB.潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū),排開水的體積不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,潛水艇受到的浮力變小,因此與a處相比,潛水艇在b處受到浮力大小變小,故A符合題意,B不符合題意;CD.根據(jù)阿基米德原理可知,物體浸在液體中受到的浮力等于其排開的液體受到的重力,由于潛水艇受到的浮力變小,所以潛水艇排開液體的重力變小,即與a處相比,潛水艇在b處排開液體重力變小,故CD不符合題意。故選A。5.(2024·山東德州·中考真題)小強(qiáng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理,通過(guò)調(diào)節(jié)升降臺(tái)讓金屬塊浸入盛滿水的溢水杯中(金屬塊始終未與容器底接觸),溢出的水會(huì)流入右側(cè)空桶中,下列說(shuō)法正確的是()A.金屬塊浸入水中越深,水對(duì)溢水杯底部的壓力越大B.金屬塊浸沒(méi)在水中的深度越深,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)越小C.金屬塊從接觸水面至浸入水中某一位置,彈簧測(cè)力計(jì)A和B的變化量?FA=?FBD.若實(shí)驗(yàn)前溢水杯中未裝滿水,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響【答案】C【詳解】A.金屬塊浸入水中的深度增大時(shí),溢水杯中水的深度不變,根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)不變,根據(jù)F=pS可知,水對(duì)溢水杯底部的壓力不變,故A錯(cuò)誤;B.金屬塊浸沒(méi)在水中的深度變化時(shí),排開水的體積不變,根據(jù)F浮=ρgV排可知,受到的浮力不變,根據(jù)F拉=G金-F浮知,金屬塊受到的拉力不變,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;C.由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)FA=G-F浮,彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)FB=G桶+G排則?FA=?F浮,?FB=?G排,根據(jù)阿基米德原理可知,?F浮=?G排,則?FA=?FB,故C正確;D.若實(shí)驗(yàn)前溢水杯中未裝滿水,則測(cè)得的F浮不變、G排偏小,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,故D錯(cuò)誤。故選C。6.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題)在《浮力》單元復(fù)習(xí)課上,學(xué)生用溢水杯和彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量雞蛋的密度。如圖甲,先把雞蛋緩慢放入盛滿水的溢水杯中,雞蛋沉底,測(cè)得溢出水的重力為G1;如圖乙,再把同一個(gè)雞蛋緩慢放入盛滿鹽水的溢水杯中,雞蛋漂浮,測(cè)得溢出鹽水的重力為G2。下列說(shuō)法正確的是()
A.雞蛋在水中和鹽水中受到的浮力分別為F1和F2,它們的關(guān)系是F1>F2B.雞蛋的體積為C.雞蛋的密度為D.雞蛋的密度為【答案】B【詳解】A.雞蛋在水中沉底,浮力小于重力,雞蛋在鹽水中漂浮,浮力等于重力,所以F1<F2,故A錯(cuò)誤;B.雞蛋在水中沉底,排開水的體積等于雞蛋的體積,由阿基米德原理可得,雞蛋的體積,故B正確;CD.雞蛋在鹽水中漂浮,浮力等于重力,即F浮=G2=G雞蛋雞蛋的質(zhì)量雞蛋的密度故CD錯(cuò)誤。故選B。7.(2024·海南·中考真題)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)實(shí)心柱體,將它浸入水中靜止時(shí),其上表面恰好與水面相平。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,柱體下表面受到水的壓力為2N,則柱體受到的浮力為N,其密度是kg/m3。(ρ水=1.0×1【答案】22.5×103【詳解】柱體上表面恰好與水面相平,則上表面受到水的壓力為0,則它受到的浮力為柱體的重力為柱體的質(zhì)量為m=柱體的體積為柱體的密度為8.(2024·陜西·中考真題)如圖所示,將一個(gè)重為2.7N的實(shí)心金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,使之浸沒(méi)在水中,當(dāng)測(cè)力計(jì)指針靜止時(shí),示數(shù)為1.7N。(ρ水(1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),所受浮力是多少?(2)金屬塊的體積是多少?【答案】(1)1.0N;(2)1×1【詳解】(1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),所受浮力是F浮=G-F=2.7N-1.7N=1.0N(2)由F浮=ρ液gV排得金屬塊的體積是9.(2024·山東棗莊·中考真題)如圖甲所示,使圓柱體緩慢下降,直至其全部沒(méi)入水中,整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖像如乙所示。則圓柱體受到的重力是N,圓柱體剛好全部浸沒(méi)時(shí),下表面受到水的壓強(qiáng)是Pa,圓柱體受到的最大浮力是N。(g取10N/kg,忽略圓柱體下降過(guò)程中液面高度的變化)【答案】2.010000.5【詳解】由圖像可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知G=F拉=2N由圖知物體下降高度到10cm時(shí),下表面接觸水面,下降20cm時(shí)圓柱體剛好浸沒(méi)水中,此時(shí)圓柱體下表面距水面距離是10cm,則下表面受到水的壓強(qiáng)圓柱體完全浸入水中的情況,此時(shí)圓柱體受到的拉力為1.5N,則圓柱體受到的浮力10.(2024·呼和浩特·中考真題)小迪同學(xué)利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水(ρ水=1.0×103kg/m3)、未知密度的小石塊、咸奶茶和不吸水的細(xì)線,巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成了:①浮力相關(guān)內(nèi)容的復(fù)習(xí);②測(cè)量?jī)?nèi)蒙古風(fēng)味美食咸奶茶的密度。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)要測(cè)量小石塊浸沒(méi)在水中的浮力,最合適的實(shí)驗(yàn)順序是(選填“A→B”或“B→A”);(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出小石塊的密度是kg/m3;(3)咸奶茶的密度表達(dá)式ρ茶=(用F1、F2、F3、ρ水表示)?!敬鸢浮浚?)A→B;(2)2.8×103;(3)【詳解】(1)測(cè)量小石塊浸沒(méi)在水中的浮力的方法是:先測(cè)出小石塊的重力G,然后把小石塊浸沒(méi)在水中,讀數(shù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示,則小石塊受到的浮力為若先把石塊浸沒(méi)水中測(cè)量,取出石塊后,由于石塊沾水,測(cè)量的重力偏大,浮力偏大,所以最合適的實(shí)驗(yàn)順序是A→B。(2)小石塊的質(zhì)量為小石塊受到的浮力為小石塊的體積為小石塊的密度是(3)小石塊在咸奶茶中受到的浮力小石塊排開奶茶的體積根據(jù)阿基米德原理可得,咸奶茶的密度為三、新題速遞1.如圖,體積相等的甲、乙兩實(shí)心球分別靜止在同一水中不同的位置(其中乙球受到容器底部的支持力),下列說(shuō)法正確的是()A.甲球受到的浮力最大B.往水中加入足夠量的酒精可使乙球上?。ň凭拿芏缺人。〤.如果把甲球露出水面的那部分切去,則甲球?qū)?huì)懸浮在水中D.乙球的密度一定大于水的密度【答案】D【詳解】A.因?yàn)閮蓚€(gè)小球體積相同,由圖可以看出,兩個(gè)小球排開液體的體積大小為根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,甲球受到的浮力最小,故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)榫凭拿芏缺人?,?dāng)往水中加入足夠量的酒精時(shí),F(xiàn)浮=ρ液gV排可知,乙球受到的浮力更小,所以乙球繼續(xù)沉底,不可能上浮,故B錯(cuò)誤;C.如果把甲球露出水面的那部分切去,甲球的受到的重力減小,若甲球懸浮,其受到的浮力不變,此時(shí)甲球受到的浮力大于其重力,所以甲球會(huì)上浮,故甲球不可能懸浮,故C錯(cuò)誤;D.由于乙球沉底,由于又可得可知乙球的密度一定大于水的密度,故D正確。故選D。2.在施工過(guò)程中,需要運(yùn)送一定數(shù)量的石塊放入海底施工。據(jù)此,如圖所示,小明做了一個(gè)橡皮泥“船”,在“船”中放入一定數(shù)量的石塊后放入水中,待船靜止后,逐漸將石塊取出并放入水中,下列說(shuō)法正確的是(
)A.小船受到的浮力不變 B.小船浸在水中的體積變小C.水面將上升 D.小船底部受到水的壓強(qiáng)不變【答案】B【詳解】A.小船漂浮在水面上,受到的浮力等于它的總重力,逐漸將石塊取出并放入水中,船的總重力變小,受到的浮力變小,故A錯(cuò)誤;B.小船受到的浮力變小,根據(jù)阿基米德原理可知,小船浸在水中的體積變小,故B正確;C.石塊取出并放入水中后,受到的浮力變小,則它排開水的體積變小,水面將下降,故C錯(cuò)誤;D.小船受到的浮力變小,則它排開水的體積變小,會(huì)上浮一些,小船底部在水中深度變小,小船底部受到水的壓強(qiáng)變小,故D錯(cuò)誤。故選B。3.小明自制的“溫度計(jì)”中有密度隨溫度升高而變小的液體。如圖,當(dāng)該液體溫度為19℃時(shí),質(zhì)量為4×10-3kg的小球b懸浮,b標(biāo)記“19℃”;另外兩個(gè)小球分別標(biāo)記“15℃”“23℃”,當(dāng)小球懸浮時(shí),它標(biāo)記的溫度與液體溫度相等。三幅圖中的小球體積大小相同且均處于靜止?fàn)顟B(tài),忽略小球體積變化,g取10N/kg。下列說(shuō)法不正確的是(
)A.圖甲中b受到的浮力為0.04NB.圖乙中小球c對(duì)應(yīng)標(biāo)記15℃C.圖丙中液體溫度可以超過(guò)24℃D.當(dāng)液體溫度在15℃~19℃范圍內(nèi)變化時(shí)b在液體中靜止時(shí)所受浮力隨溫度升高而增大【答案】D【詳解】A.圖甲中,b處于懸浮狀態(tài),根據(jù)浮與沉的條件可知,受到的浮力為F浮=G=mg=4×10-3kg×10N/kg=0.04N故A正確,不符合題意;B.圖乙中小球c沉底,由浮沉條件可知ρc球>ρ乙液,則當(dāng)c球懸浮時(shí),對(duì)應(yīng)的液體密度=c球的密度>圖乙中液體的密度,因液體的密度隨溫度降低而變大,所以小球c對(duì)應(yīng)的溫度更低,應(yīng)標(biāo)記為15℃,a標(biāo)記應(yīng)為“23℃”,故B正確,不符合題意;C.由圖丙知,三個(gè)小球都下沉,由“環(huán)境溫度越高時(shí),液體的密度變小,浮力越小,懸浮的小球會(huì)下沉”可知液體的溫度比23℃還高,因此圖丙中液體溫度可以超過(guò)24℃,故C正確,不符合題意;D.由于氣溫降低時(shí),小球所受浮力會(huì)變大,懸浮的小球會(huì)上浮,環(huán)境溫度越高時(shí),浮力會(huì)變小,懸浮的小球會(huì)下沉,且漂浮和懸浮時(shí)浮力都等于重力,所以15℃~19℃時(shí)浮力保持不變,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。4.如圖甲所示,不吸水的石塊m疊放在浸在水中的木塊M上保持靜止,石塊的重力為4N、體積為200cm3,木塊的重力為8N、底面積為200cm2,此時(shí)木塊M排開液體的體積為cm3。當(dāng)按圖乙方式連接靜止時(shí),木塊M底部受到水的壓強(qiáng)為Pa?!敬鸢浮?200500【詳解】圖甲中,石塊m疊放在浸在水中的木塊M上保持靜止,此時(shí)處于漂浮狀態(tài),故則此時(shí)木塊M排開液體的體積為把石塊m、木塊M看作一個(gè)整體,在乙圖中整體處于漂浮狀態(tài),則根據(jù)浮沉條件可知圖中整體受到的浮力相等,由F浮=ρ液gV排可知整體排開水的體積相等,所以且乙圖中石塊m排開水的體積則乙圖中木塊M排開水的體積為由可得,木塊M浸入水中的深度為所以此時(shí)木塊M底部受到水的壓強(qiáng)為5.小聰想探究物體所受浮力大小與排開液體重力的定量關(guān)系,主要實(shí)驗(yàn)片段如圖所示,則可歸納出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是(寫表達(dá)式);如果實(shí)驗(yàn)前,溢水杯未裝滿水,則所測(cè)得的石塊排開水的重力會(huì)偏(選填“大”或“小”)?!敬鸢浮縁浮【詳解】[1]根據(jù)稱重法測(cè)浮力,由圖可知,物體受到的浮力為物體排開液體的重力等于桶和桶內(nèi)水的總重力減去空桶的重力,即則可歸納出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:F浮[2]如果實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水,會(huì)導(dǎo)致放入石塊后,溢出的水比溢水杯裝滿水時(shí)溢出的水少,即實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的石塊排開水的重力會(huì)偏小。6.如圖所示,足夠高輕質(zhì)薄壁圓柱形容器甲,底面積為0.5×10-2m2,其中裝有質(zhì)量為1.5kg的金屬顆粒。薄壁圓柱形容器乙,底面積為2×10-2m2,其中裝有0.4m深的水。(1)求乙容器中水的質(zhì)量m水。(2)若將容器甲豎直插入乙容器中,甲容器漂浮在水面上,如圖(b)所示,水不溢出。求甲容器受到的浮力F浮。(3)將水從乙容器中緩緩抽出。為使甲容器始終漂浮在水面上,且一直處于豎直狀態(tài)。問(wèn):最多抽出質(zhì)量為kg的水(本小題直接寫出答案即可)。【答案】(1)8kg;14.7N;(3)3.5kg【詳解】(1)乙容器中水的體積乙容器中水的質(zhì)量(2)因?yàn)槿萜骷纵p質(zhì),且漂浮在水中,由浮沉條件知道,甲容器受到的浮力(3)容器甲豎直插入乙容器中,排開水的體積沒(méi)入水中的深度水面高度的變化此時(shí)甲容器底部距離乙容器底部的距離所以,為使甲容器始終漂浮在水面上,且一直處于豎直狀態(tài),最多抽出水的深度是甲容器底部以下的深度,即h,這些水的質(zhì)量是7.小明在海邊游泳時(shí),發(fā)現(xiàn)塑料泡沫板浮在水面上,石塊卻沉入水底,由此,他進(jìn)行了有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)探究。(1)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力為N;(2)將石塊緩慢浸入水中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),石塊浸沒(méi)后,在觸底之前,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),說(shuō)明浮力的大小與有關(guān);(3)將相同的實(shí)心銅塊和鋁塊分別浸沒(méi)于水中,若發(fā)現(xiàn)它們所受的浮力大小,說(shuō)明浮力的大小與物體密度無(wú)關(guān);(4)將一個(gè)兩端蒙有橡皮膜的玻璃管,分別以圖乙和圖丙的方式浸沒(méi)于水中,能反映浮力產(chǎn)生原因的是圖?!敬鸢浮浚?)1.4;(2)變小,不變,物體排開液體的體積;(3)體積,相等;(4)丙【詳解】(1)測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為1.4N,所以,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力為1.4N。(2)由于石塊浸入水中時(shí)會(huì)受到水對(duì)其的浮力作用,浮力的方向?yàn)樨Q直向上
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