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1、2020届中考物理考点题型专练:浮力附答案解析考点一、浮力【典例一】(2019武威)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力(选填“变大”、“不变”或“变小”)“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强(选填“变大”【举一反三】1. (2019湘潭)如图1所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息:(1)当15s时,

2、测力计示数F=_J。(2)物块a重_火,高度为cm。(3)当t=0时,A受到的浮力为_七,此时A底部受到水的压强大小为Pa。(4)物块A的密度为多大?2. (2019湖州)放有适量水的烧杯置丁水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是(:A. 在露出水面之前,木块所受浮力不变;B. 在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力;C. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;D. 木块的密度为0.6克/厘米3. (2019遂宁)如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B.C三个体积

3、相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是()。A.容器底部受到水的压强关系:B.小球受到的浮力关系:C.容器对桌面的压力关系:D.小球的质量关系:考点二、阿基米德原理【典例二】(2019泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等丁原长。下列判断正确的是()。A. 乙球的重力与它受到的浮力相等;B. 甲球的重力大丁它受到的浮力;C. 甲、乙、丙三个球的密度大小关系为D. 甲、乙、丙三个球受到的浮力大小

4、关系为【举一反三】1. (2019贵港)如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是洒精,Fi、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:动游码使天平再次平衡,所加石去码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为。 在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没丁烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过增减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用秋码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是cm3。首LOO*QlglOgIu11111II

5、pnipnIini4I】L4哭(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。 根据实验步骤d和(填序号),可以确定猜想二是正确的; 根据实验步骤c和d可以验证猜想三是(选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是

6、。 要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中后再进行探究。 同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小丁g/cm3(计算结果保留1位小数)。3. (2017杭州)小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5x103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米(2019贵港)三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密,其上表面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?(2)距离

7、上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?考点三、物体沉浮的条件【典例三】(2019泸州)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在宵岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇丁2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8x104k理完全下潜到海面下后的排水量为6.8x102度分别为P甲、P乙、P丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液t(取海水密度p=1X103kg/n3、g=10N/kg)。问:(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m此时整流罩受到海水的压力为多少?(2)若最大核动力功率转化为水平推

8、力功率的效率为80%该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为1.6X106N,此时潜艇的巡航速度为多少?(3)该潜艇浮出海面处丁漂浮时,露出海面的体积为1.5X103m3,此时潜艇的总重量是多少?【举一反三】1. (2019福建)如图,气球下面用细线悬:挂一石块,它们恰好悬:浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,贝U气球受到的浮力F浮G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。面局度降低。下歹0关系正确的是(A.p甲p乙p丙B.p丙p甲p乙C.p丙p乙p甲D.p乙p丙vp甲3. (2019荷泽)人们常用“生沉熟浮”

9、来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是)。A. 饺子的重力减小了;B. 饺子的重力和浮力都增大了;C. 饺子的重力不变,浮力增大;D. 饺子的重力和浮力都减小了答案考点一、浮力【典例一】(2019武威)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力(选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强(选填“变大”、“不变”或“变小”)。【答案】不变;变大。【解析】(1)潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,根据F浮=p液gV排可知,潜水器受到的

10、浮力不变。(2)由丁潜水器在水中的深度逐渐增加,所以根据公式p=pgh可知,潜水器受到的压强增大。故答案为:不变;变大。【举一反三】1. (2019湘潭)如图1所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化,根据图象信息:(1)当15s时,测力计示数F=_业。(2)物块A重,高度为cm。(3)当t=0时,A受到的浮力为七,此时A底部受到水的压强大小为Pa。(4)物块A的密度为多大?【答案】(1)15;(2)25;20;(3)20;2.

11、5X103Pa;(4)物块A的密度为1.25X103kg/m3。【解析】由图2可知,05s,弹簧测力计示数不变,此时物块浸没在水中;5s25s,弹簧测力计示数变大,说明物块逐渐露出水面;25s以后,物体全部露出水面,弹簧测力计的示数等于物块重力。(1) 由图知,当t=15s时,弹簧测力计示数F=15N;(2) 在25s后弹簧测力计的示数不变,物体全部露出水面,则物块重G=25N;5s25s,物块逐渐露出水面,即5s时物块的上表面刚好达到水面,25s时物块的下表面刚好离开水面,则可知物块向上移动的距离即为物块的高度,此过程用时t=25s-5s=20s,物块的高度:h=vt=1cm/sx20s=2

12、0cm;(3) 当t=0时,物块A浸没水中,受到的浮力:F浮=G-F拉=25N-5N=20N;05s,物块上升的高度:h'=vt'=1cm/sX5s=5cm;则由上图可知,当t=0时,A底部所处的深度:hA=h'+h=5cm+20cm=25cn0.25m,此时A底部受到水的压强:p=pghA=1X103kg/m3x10N/kgX0.25m=2.5x103Pa;(4)物块的质量:m=2.5kg,由F浮=p水V排g可得物块的体积:=2x103m,物块的密度=1.25x103kg/m3。故答案为:(1)15;(2)25;20;(3)20;2.5X103Pa;(4)物块A的密度

13、为1.25X103kg/m3。2. (2019湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是(JrfJFJTjjFfJJrjrjrJrA. 在露出水面之前,木块所受浮力不变;B. 在露出水面之前,木块所受浮力大丁木块的重力;C. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;D. 木块的密度为0.6克/厘米【答案】C。【解析】A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=p水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;B、在露出水面之前,木块处丁上浮过程

14、中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大丁木块的重力;故B正确;C、因木块浸没时排开水的体积大丁木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大丁木块漂浮时水的深度,则根据p=p水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;结合阿基米德原理和重力公式可得:p水gV排=p木gV木,所以,P木=P水x1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正确。故选C。3. (2019遂宁)如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B.C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容

15、器内水面高度相同。下列判断正确的是()。A.容器底部受到水的压强关系:B.小球受到的浮力关系:C.容器对桌面的压力关系:D. 小球的质量关系:【答案】A。【解析】由题知,A、EkC三个小球的体积相同;A、小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=pgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故A正确;B、由图可知,AB、C三个小球排开水的体积关系为VA排VVE排=淡排,根据F浮=?液gV排可知,浮力的大小关系为:Fa<Fb=Fc,故B错误;C、A球在甲容器中漂浮,所以Fa=G;根据阿基米德原理有Fa=G排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重);

16、B球在乙容器中悬:浮,所以Fb=G;根据阿基米德原理有Fb=GB排,所以GB=GB排(即B球的重等于B排开水的重);上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,贝U甲乙容器内水和小球的总重相等;甲乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F甲=F乙;而C球在丙容器中沉底,所以GC>Fc,根据阿基米德原理有Fc=GC排,所以GC>GC排,即C球的重大于C排开水的重;故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F乙<F丙。综上分析可知,三个容器对桌面压力关系为F=F乙<F丙,故

17、C错误;»由图可知,A漂浮,B悬浮,C下沉,则由浮沉条件可知:G=R,GB=Fb,GC>Fc,由于Fa<Fb=Fc,则GB<GC;所以,ra<m,故D错误。故选A。考点二、阿基米德原理【典例二】(2019泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是()。A. 乙球的重力与它受到的浮力相等;B. 甲球的重力大丁它受到的浮力;C. 甲、乙、丙三个球的密度大小关系为D. 甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为【答案】A

18、C【解析】根据题意可知,乙球下方弹簧长度等丁原长,则弹簧对乙球没有作用力;观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大丁原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉;丙球下方弹簧长度小丁原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;由题知,三个球处丁静止,所以F甲=6甲+F拉,F乙=G乙,F丙=Gw-F支,比较可知,F甲G甲,Fz=G乙,F丙G丙,已知三个实心球体积相同,由丁三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,根据F浮=p液V排g可知,它们受到的浮力:F甲=F乙=F丙;所以二个球的重力关系为:G甲G乙G丙;根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲m乙m丙;已知三个球的体积相同,根据p二p丙;由上分析可知:A

19、C正确,BD错误。故选AG【举一反三】1. (2019贵港)如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是洒精,Fi、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:(1) 图甲中,弹簧测力计的示数Fi=N(2) 物体完全浸没在水中时所受的浮力为N(3) 分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与关;分析图中两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关(4) 实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为【答案】(1)4.8;(2)2;(3)物体排开液体的体积;丙和

20、丁;(4)控制变量。【解析】(1)由图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,图中指针指在4至5之间的第4条刻度线处,所以示数为4.8N;(2)由图甲和图丙知,物体完全浸没在水中时所受的浮力为(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图

21、乙所示。 根据实验步骤d和(填序号),可以确定猜想二是正确的; 根据实验步骤c和d可以验证猜想三是(选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是。 要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中后再进行探究。 同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小丁g/cm3(计算结果保留1位小数)。【答案】(1)133;34;e;错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;添加一些细砂;1.1。【解析】(1)烧杯和水的总质量为:m=100g+20g+10g+

22、3g=133g由步骤可知,塑料瓶排开水的质量m排水=167g-133g=34g,由P=可得,仍冰也,因为铁块浸没,所以V铁V"34g334cm3,水1g/cm由CD可知,铁块排开液体的质量m排液=m-m,因为铁块浸没,所以V铁=V排水=V排液。(2)物体浸没水中受到的浮力F浮=0.4N-0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N-0.02N=0.38N;因为,浮力不相等,而物体所处的深度和浸没的体积相同,则是液体的种类(密度)不同的引起的,说明浮力的大小与液体的密度有关,根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。物体在c、d中(排开液体的密度相同,都是水)中受到的浮

23、力相同,而排开液体的体积都等丁物体的体积,但物体所处的深度不同,故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关.根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与物体的密度有关,根据控制变量法要改变物体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度; 由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力:F浮=6-F'=0.4N-0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N-0.0

24、2N=0.38N;由阿基米德原理可得:F浮=p水gV排=0.34N-(I),F浮=p财gV排=0.38N-(U)F浮水盐水F浮浸没时V排相等,由(I)(U)可得盐水的密度:0.381103kg/m3,3,31.110kg/m1.1g/cm0.34N物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小丁1.1g/cm3。故答案为:(1)133;34;e;错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;添加一些细砂;1.1。3. (2017杭州)小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5X103千克

25、/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上表面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:(1) 质量为0的刻度线的位置在哪里?(2) 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?【解析】(1)木料的体积为:VSh0.1m20.4m0.04m3,由公式归得到木料质量为:Vm°V0.5103m30.04m320kg;木料处丁漂浮状态,浮力等丁木料多受重力,即:F浮Gmg20kg10N/kg200N,木料排开水的体积为:F浮200N3V排330.02m水g1.0103kg/m310N/kg没入水的高度为:heVb以捋0.

26、2m,故弹簧测力计的0刻度线为0.2mS0.1m2(2)距离上表面10cm寸,弹簧测力计的浮力为:F浮水gVh1.0103N/kg10N/kg(0.4m0.1m)0.1m2300N物体的重力为:G物F浮-F浮300N200N100N;杨/士壬曰心G物100N小物体质重为:m物10kgog10N/kg答:略。考点三、物体沉浮的条件【典例三】(2019泸州)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在宵岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇丁2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8x104k叫完全下潜到海面下后的排水量为6.8x103t(取海水密度p=1X

27、103kg/n3、g=10N/kg)。问:(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m此时整流罩受到海水的压力为多少?(2)若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为1.6X106N,此时潜艇的巡航速度为多少?(3)该潜艇浮出海面处丁漂浮时,露出海面的体积为1.5x103m,此时潜艇的总重量是多少?【解析】(1)潜艇下潜到200m深处时,h=200m;此时整流罩所受海水的压强:p=pgh=1.0x103kg/mx10N/kgx200m=2x106Pa。整流罩的面积:S=0.05n2,由p=变形得,整流罩

28、所受压力为:F=pS=2X106Pax0.05m=1X10N(2)最大核动力功率:P总=2.8X104kW=2.8X10火根据T=可得:有用功率:P有用=TP总=80怜2.8X107W=2.24X10火由P=Fv得潜艇的巡航速度:v=14n/s;(3)完全下潜到海面下后的排水量为6.8X103t,则V=V排=6.8X10祐。潜艇浮出海面处于漂浮时,排开水的体积V排二V-V露=6.8X103m-1.5X103m=5.3X103nn,根据漂浮条件和F=P液gV排可得,此时潜艇的总重量:G=F浮=p水gV排=1.0x103kg/n3x10Nkgx5.3x103n3=5.3乂107N。答:(1)整流罩

29、受到海水的压力为1X105N;(2)潜艇的巡航速度为14n/s;(3)该潜艇浮出海面处于漂浮时,潜艇的总重量是5.3X107N。【举一反三】1. (2019福建)如图,气球下面用细线悬:挂一石块,它们恰好悬:浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,贝U气球受到的浮力F浮G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)【答案】,上浮。【解析】考查受力分析,浮力的大小变化,届于中等题。由于悬浮两者处于平衡状态,对气球和石块整体做受力分析,可得总重力=气球受到的浮力+石块受到的浮力,所以F浮G总;水温升高,气球热胀,体积变大,根据阿基米德原理,可知气球受到的浮力增加,整体受到的浮力大于总重力,整体一起上浮。2. (2019贵港)三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为P甲、P乙、P丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面局度降低。下歹0关系正确的是()。A.p甲p乙p丙B.p丙p甲p乙C.p丙p乙p甲D.p乙p丙vp甲【答案】B。【解析】根据漂浮条件得,则在三种液体

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