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文档简介

2023北京版物理中考

专题五浮力

五年中考

考点1浮力

1.(2019北京,14,2分)如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表

面与水面平行,则下列说法中正确的是(B)

A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力

B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小

C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力

D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力

解析M上、下表面受到水压力的合力就是浮力,A错误;M悬浮在水中,浮力和重力二力平衡,大小相

等,所以M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小,B正确;M上表面比下表面在水

中的深度小,上表面比下表面受到水的压强小,而受力面积相同,所以,M上表面受到水的压力小于M下

表面受到水的压力,C、D错误。

2.(2018北京,30,4分)为了验证"浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关",小明选用

图所示的圆柱体A(QA>0水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。

----------/

4

(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:

①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为

②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为月。

③将圆柱体A下部的两格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为6。

⑵由月-£丰—(选填"="或),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的

体积有关"。

解析要验证的问题是“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关",自变量是物体排开

水的体积,要改变自变量,即改变圆柱体A浸入水中的体积,且圆柱体不能接触容器。要测量因变量圆柱

体所受的浮力,首先要测出圆柱体的重力,再分别测出两次圆柱体浸入水中时所受的拉力。

3.(2022北京,22,4分)小京为了证明"浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关"的观点是

错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。

(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。

①将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力G并记录。

②在烧杯中装入适量的水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数£用

刻度尺测量烧杯中水的深度力并记录。

③向烧杯中加水,将金属块浸没在水中且不接触烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数£用刻度尺测

量烧杯中水的深度力并记录。

④用公式尸浮=G尸计算金属块所受浮力尸浮1、尸浮2并记录。

(2)由水的深度变化时/浮1=尸浮2(选填"="或),就可以证明这种观点是错误的。

3.解析此题自变量是"水的深度",所以在实验过程中要控制变量(0水和/排)不变,改变自变量"水

的深度",则需要在金属块浸没时,改变烧杯中水的深度(可以增加水的质量,也可以适当减少水的质量)。

用弹簧测力计测量浮力的方法是先测物体重力,再测物体浸在水中时的拉力,根据尸浮=G)计算出F浮

的大小。改变自变量,因变量不变,可以证明因变量与自变量无关,所以尸浮1=6孚2能说明这种观点是错

误的。

解题关键

验证类实验题和探究类实验题的关键点都是确定自变量和因变量,并注意控制变量。此题容易把自变量"水的深

度"理解成"物体在液体中的深度",因为我们平时探究过"物体所受浮力与物体浸在液体中深度的关系",解题

时注意审题细致。

4.(2020北京,33,3分)排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船,装满货

物在河水中航行。河水密度取1.0x103kg/m3,g取10N/kgo求:

⑴装满货物时,轮船和货物受到的总重力;

(2)轮船排开水的体积。

答案(1)2x107N(2)2x103m3

解析⑴由阿基米德原理可知,轮船所受浮力尸浮=3排=。排g=2000x103kgxlON/kg=2xlO7N,

轮船满载时,在水面漂浮,依据平衡条件有G总“浮=2x107N。(2)。排=。水1/排,1/排

=也将萼粤=2000m3

p水1.0x103kg/m3

5.(2019北京,34,4分)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数6=2.6N。将

物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数£=L8N,如图所示。已知水的密度。水=1.0x103

kg/rr)3,g取10N/kgo

求:Q)物块受到的浮力;

(2)物块浸在水中的体积。

在I

答案(1)0.8N(2)8x10-5

解析(1)尸浮=后-£=2.6N-1.8N=0.8N

(2)尸浮=。水gl/排

1/漫=1/排=区=-------——=8x10-5m3。

'p水gl.oxio3kg/m3xlON/kg

考点2物体的浮沉条件

6.(2022北京11,2分)甲、乙、丙三个小球的质量6和体积1/如表所示。将它们浸没在水中释放,在

其稳定后,三个小球所受的浮力分别为尸甲、尸乙和尸丙。g取10N/kg,下列判断正确的是(B)

小球甲乙丙

m/g304054

Ktm3605020

A./7甲〉尸乙〉尸丙

B.尸乙>尸甲〉尸丙

C.尸丙>尸乙〉尸甲

D.尸甲〉尸丙〉尸乙

6.解析由题表中数据可得。甲均=箫5=0.5g/cm*。乙芝=《^=0.8g/cm3M丙

=/=就j=2.7g/cm3,。甲〈夕乙</水,所以甲、乙小球在水中上浮,最终漂浮,尸甲=3甲=0.03kgxlO

N/kg=0.3N,尸乙=6乙=0.04kgxlON/kg=0.4N。Q丙>。水,丙球最终沉底,所以尸丙水〃排

3

=1x103kg/mxl0N/kgx20x10-6m3=0.2No比较后可知尸乙>尸甲>下丙,B正确。

解题关键

解决浮力问题都要先判断物体的状态,判断状态一般有两种方法:①比较物体密度与水密度的大小关系;②h匕较浸没

时物体所受浮力与重力的关系。

7.(2020北京,15,2分)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将

A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位

置相平的刻度线及相应密度值。,并测量木棒浸入液体的深度〃再利用收集的数据画出p-h图像,如图

乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计

B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验彳导到图乙中图线②。他进一步研究发现对同

一密度计浸入液体的深度力和对应密度Q的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是(C)

甲乙

A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度/?越大,受到的浮力越大

B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小

C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量

D.若图乙中Q-P2=P2-PI,则密度计A上R与〃刻度线的间距大于您与pi刻度线的间距

7.解析同一密度计放入不同液体中均漂浮,浮力等于密度计重力,重力不变,浮力不变,A错误;密度计刻

度的特点是上小下大,刻度越靠近铜线,对应的液体密度越大力错误;由题图乙可知,当液体密度相同时,

密度计A排开液体的体积小于密度计B排开液体的体积,密度计A所受的浮力小于密度计B所受的浮

力,因为密度计漂浮,浮力等于重力,所以密度计A缠绕的铜丝质量小于密度计B缠绕的铜丝质量,C正确;

对密度计A浸入液体的深度//和对应密度P的乘积不变,0L/?1=P2A2=06若Pi-p2=P2-

即黯=黯,因为力公的所以/T2加</71力,则/72-加</?1-/72,即密度计A上0与。刻度

线的间距小于小与P1刻度线的间距,D错误。故选C。

解题关键

解答此类问题的关键是灵活把握图中的条件,回答A、B两个选项时密度计所受的浮力大小不变,回答C选项问题

时选取密度。相同,回答D选项则要进一步观察图像的变化趋势。

8.(2021北京,12,2分)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技

人员的创造性劳动。小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒

一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的

长度用/表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm4水的密度为g/cm3o为了给简易密度计标

刻度,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线,

该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上

距顶端8cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据,可计算出该密度计上

对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为(B)

A.9.2cmB.9.6cm

C.10cmD.10.4cm

8.解析密度计在使用过程中始终处于漂浮状态,所以尸浮=G密度计重力保持一定,所以密度计所受

浮力大小不会改变。密度计横截面的面积用S表示,利用阿基米德原理尸浮=。液gl/排,可得G=0水

/%8cm•9G酒精/IA6cm•5),解得上16cm•$°液=1.25g/cm3时,G=0液p(16cm.s-

/5),解得』=9.6cm,故本题应选Bo

解题关键

解答此类问题的关键是要善于利用平衡状态建立方程。建立方程的过程中遇到未知的物理量可以先用物理量的

符号表示,在解题过程中这些未知的物理量可以求出或约掉。

9.(2018北京,31,3分)如图所示,将一个小球浸没在水中由静止释放,请根据小球的受力情况分析其可能

出现的运动情况。(可画受力示意图辅助说明)

答案小球受力示意图如图所示。

O

q

若尸浮〉G球,合力方向竖直向上,则小球上浮;

若尸浮=6球,合力为零,则小球悬浮;

若尸浮<G球,合力方向竖直向下,则小球下沉。

解析小球受重力和浮力,可能出现三种运动情况。

三年模拟

基础练

一、选择题(每小题2分,共14分)

1.(2021顺义二模,11)如图甲、乙所示,桌上有两个相同的杯子,杯中装有等量的水,取两个相同的空药瓶,

瓶口扎上两块完全相同的橡皮膜,竖直地浸入水中处于悬浮状态且位置相同,一个瓶口朝上,另一个瓶口

朝下。下列说法中正确的是(C)

一邑一

甲乙

A.甲图中水对药瓶的压力的合力小于药瓶的重力

B.乙图中水对药瓶下表面的压力与药瓶的重力是一对平衡力

C.乙图中橡皮膜凹陷程度比甲图中橡皮膜凹陷程度大

D.乙图中药瓶受到的浮力比甲图中药瓶受到的浮力大

解析浮力产生的原因为尸浮=尸向上-尸向下,故药瓶上、下表面受到水的压力的合力就是浮力,药瓶处于

悬浮状态尸浮=GA错误。又因为两药瓶完全相同G甲=6乙,尸浮甲“浮乙,D错误。乙图药瓶处于悬浮状

态,尸浮与G是一对平衡力,尸浮=尸向上-尸向下,水对药瓶下表面的压力与药瓶的重力不是一对平衡力,B错误。

根据公式夕=四力,液体密度一定,瓶口处的深度h甲<h乙,瓶口处压强p甲<p乙,乙中橡皮膜凹陷程度大

于甲的,C正确。故本题应选C。

2.(2020大兴一模,15)如图所示水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢

水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个铝块,将铝块缓缓地浸入水中,直到铝块恰好浸没在水中为止,整个

过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水的过程中(B)

A.测力计的示数变小,电子秤的示数变大

B.测力计的示数变小,电子秤的示数不变

C.测力计的示数变大,电子秤的示数变小

D.测力计的示数变大,电子秤的示数不变

2.解析根据阿基米德原理可知,浸入液体中的物体受到浮力的大小等于其排开的液体受到的重力,从

铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水的过程中才非开水的体积逐渐变大,根据F=G-尸浮可得测力

计的示数变小;由于溢水杯中水面跟溢水口相平铝块浸入水过程中,根据阿基米德原理可知铝块受到的

浮力等于排开的水的重力,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,故电子秤

示数不变;B正确,A、C、D错误。

解题关键

本题的难点在于电子秤的示数等于什么。在了解了物体浸入液体过程中杯子对下方增加的压力大小等于浮力(假

设水不溢出)的基础上去思考本题会容易很多。

3.(2020昌平二模,20)(多选)如图所示,装有水的烧杯

放置在水平桌面上。将体积为100cm3的物体挂在弹簧测力计下,其一半浸入水中时,弹簧测力计的示

数为1N。g取10N/kg,。水=1.0x103kg/m30下列说法中正确的是(ACD)

A.物体所受浮力是0.5N

B.物体所受重力是1N

C.物体的密度是1.5x103kg/m3

D.如果直接把物体放入水中,物体在水中会沉底

3.解析由题意可知/排=0.5匕50cm3=5x10-5m*尸浮=。水gP排=1.0x103kg/rrPxlO

N/kgx5x10-5m3=0.5N,/正确。G=尸浮+尸示=0.5N+lN=1.5N,B$笥吴。/77^^=^^=0.15

kg,0与=0.15kg410-4n^)=1.5x103kg/m"正确。因为°=1.5x103kg/rrP"水,所以物体在水中

会沉底,D正确。故本题应选A、C、Do

4.(2021西城一模,11)将质量相等的甲、乙两个实心球放入水中待两球静止时,甲、乙两球所受浮力分

别为尸甲、F乙。已知R甲>。水〉/乙,则(B)

A.尸甲=尸乙B.尸甲<尸乙

C/甲“乙D.无法判断

4.解析根据。甲“水>0乙可知,甲球在水中沉底尸甲<G甲,乙球在水中漂浮,尸乙=6乙,又因为甲、乙两

球质量相等,G甲=6乙,所以尸甲(尸乙,B正确,故本题应选B。

5.(2020密云二模,20)(多选)将重2.5N的物体A放进水中,它有一半体积露出水面,如图甲。在A上面

再放一个体积与A相同的物体B,两物体恰好全部浸入水中,如图乙。下列说法正确的是(CD)

A.甲图中物体A受到浮力是1.25N

B.物体B的密度是物体A密度的2倍

C.乙图中物体A下表面受到水的压力为10N

D.乙图中物体B对物体A的压力为2.5N

5.解析由图甲可知物体A处于漂浮状态,所以尸浮甲=而=2.5N,A错误。乙图中体积相同的A、B刚

好浸没在水中,所以V排乙=41/排甲,根据公式尸浮=。液gl/排可得尸浮乙=4尸浮甲=10N,根据公式尸浮=尸向上

-尸向下,B上表面恰好与水面相平,尸向下=0,所以尸向上“浮=10N,C正确。因为A、B在水中悬浮,所以

Gx+G=F浮乙,6=6孚乙-GA=10N-2.5N=7.5N=3GA,根据公式〃=夕(坳可知。B=3QA,B错误。对B

进行受力分析可知物体B受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力、A对B的压力,尸浮=。液g|/排=2尸浮

甲=5N,所以压力尸=金-尸浮=7.5N-5N=2.5N,D正确。故本题应选C、D。

解题关键

甲、乙两图中物体所处状态不同,因此每幅图中物体所受浮力均需要单独计算。D选项中对B进行受力分析时,因

为B与A之间并不是紧密连接,所以B所受浮力仍要考虑在内。

6.(2022西城一模,13)侈选)2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平展示了一个

"浮力消失实验"。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到

乒乓球悬停在水中,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出

吸管后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。请你结合所学知识,判断下列说法中正确的是(AD)

A.图甲实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零

B.图甲实验中,乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性

C.图乙实验中,水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性

D.图乙实验中,漂浮的乒乓球所受水向上的压力大小等于它所受的重力

6.解析在中国空间站微重力环境中,可看作重力消失,此时液体内部压强处处相同,水对乒乓球的压力

的合力也几乎为零,所以A正确。此时的浮力消失,但是惯性不会消失,所以推物体一下,物体能够继续运

动。B是错误的。惯性不是力,不能与力比较大小,C是错误的。在地球上做这个实验,乒乓球处于漂浮

状态,浮力等于重力,此时由于乒乓球上表面没有水,所以浮力等于水对乒乓球向上的压力,D正确。

7.(2022平谷一模,12)水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的

同种液体。如图所示将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不

与容器接触;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触。已知

物块A与B体积相同,细杆、细线与相应物块间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,

下列判断正确的是(B)

细杆细线

二一二一二『_一1二-二E一

甲乙

A.物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力

B.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力

C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强

D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体对容器底的压力变大

7.解析由于同种液体且A与B体积相同又都浸没,根据尸浮=。液g/排可知两物块所受的浮力相等,A

错误。由于1/排相同,液体体积一样,所以两物块浸没后液面上升的高度相同,因此容器底部受到液体的

压强也相等,C错误。若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体深度不变,所以液体对容器底的压强不

变,压力也不变,D错误。容器对桌面的压力可以根据对整体受力分析加以判断。甲容器对应整体的受

力分析如图LA受力分析如图2

桌面受到的压力尸压=尸支甲=3总+为=6杯+6液+G\+6,根据A的受力分析可知尸浮=GK+FK,

、甲

所以产压皿=G杯+G液+尸浮。

乙容器对应整体受力分析如图3,B受力分析如图4

桌面受至U的压力尸压乙=尸支乙=6总'-尸拉=3杯+6液+&-尸拉,根据B的受力分析可知尸浮=GB-尸拉,

所以F压=6杯+3液+尸浮。两种情况的浮力相等,所以桌面所受的压力也相等,B正确。

々1

图1

但浮

04

G

A»FA

图2

F支乙

”浮

4

O

出1%

图3图4

二、实验探究题(共10分)

8.(2020朝阳二模,21)(4分)如图是探究浮力大小跟排开液体所受重力大小关系的实验过程示意图,测量

量如图所示。则石块受到的重力G=R;石块受到浮力尸浮=R-R;石块排开液体受到的重力G

排=。如果换用不同的液体或不同物体进行多次实验均满足关系式生玉且_,则说明浮

力的大小跟排开液体所受重力的大小相等。(各空均用测量量表示)

IU以口

甲乙丙丁

8.解析看清测力计测量的物理量,甲中测力计对石块的拉力等于石块的重力;图乙中石块受到向下的

重力、向上的拉力和浮力,浮力等于重力减去拉力;石块排开水的重力等于桶和水的总重减去空桶的重

力;如果浮力的大小跟排开液体所受重力的大小相等则

9.(2022门头沟一模,23)(3分)小平想用弹簧测力计、物体、烧杯和水探究"浮力的大小与哪些因素有

关",如图所示。(已知夕水=1.0x103kg/m3)请根据图示回答问题:

甲乙丙

IN

T

(1)物体浸没在水中受到的浮力是_2_N;

(2)由图中的丙、丁两图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度空差(选填

"有关"或"无关")

(3)由图中的甲和丙两图可求得物体的密度为1.5x103kq/m3.

9.解析(2)由图丙、丁可知物体浸入液体的体积相同,但是物体所处深度不同,弹簧测力计的示数不变,

所以浮力大小与物体浸在水中的深度无关。(1)(3)由图甲可知G=3N,由图丙可知物体浸没在水中时

所受的浮力为尸浮=G-F=3N-lN=2N=。水gK根据。邛=白0水=1.5x103kg/nN

VF浮

解题关键

本题(3)在解题过程中利用浮力求物体的体积,属于特殊方法测密度。

10.(2022顺义一模,23)(3分)为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度是否有关",小明

从图所示的铝圆柱体A(体积为以铜圆柱体B(体积为阴口铜圆柱体C(体积为评中选择合适的圆柱

体,以及弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。

(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:

①将圆柱体B悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为⑸尸将圆柱体B浸没水中,圆柱体

不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为FB2。

②将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为反1,将圆柱体A全部浸入水中,

圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示阚为2。

(2)分析论证:用凡浮=凡和反浮=正1-正2计算出圆柱体B和圆柱体A所受的浮力,根据后浮

=反浮,可以得到结论"浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关"。

B

铝圆柱铜圆柱铜圆柱

三、计算题(共14分)

11.(2022朝阳二模,26)(7分)如图所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器内的底面积为1x10-2m2(

盛有0.05m深的水,把一个质量为0.16kg、体积为2xlo-4的正方体物体A轻轻放入水中,水没

有溢出,松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度。水=1.0x103kg/iEg取i0N/kgo当物体

A在水中静止时,则:

(1)通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态;

(2)物体A受到的浮力;

(3)水对容器底部的压强。

1答案⑴见解析(2)1.6N(3)660Pa

解析

(1)0=ZTZ/IA0.16kg/(2xl0-4m3)=800kg/fn^

水.•物体A处于漂浮状态

(2)G=/77g=0.16kgxlON/kg=1.6N

.「物体A漂浮.•/浮=G=1.6N

尸浮=。水排排排

(3)gl/=1.0x103kg/p3xioN/kgxV=1.6N1/=1.6x10-4m3

△力=1/耳61.6x10-4m3/(lxl0-2m2)=0.016m

夕=0水g/?=1.0xl03kg/fn3xl0N/kgx(0.05m+0.016m)=660Pa

12.(2022顺义一模,26)(7分)如图甲所示,水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯,溢水口距容器底12cm,

其底面积为将悬挂在弹簧测力计上的物体缓慢浸入在溢水杯的水中,静止时如图乙所示,

8xl0-3m2oA

弹簧测力计的示数为3N,溢出的水的体积为2xlo-4m3,g取10N/kg。求:

甲乙

(1)图甲中水对溢水杯底部的压强;

(2)图乙中水对溢水杯底部的压力;

(3)物体A的密度。

1答案(1)1.2x103Pa(2)9.6N(3)2.5xlQ3kg/m^

解析(1)水对溢水杯底的压强

p=0g/?=1.0x103kg/m3xlON/kgx0.12m=1.2xl03Pa

(2)图乙中,水对溢水杯底压力

F=pS-pghS=1.2x103PaxSxlO-3m2=9.6N

(3)物体A所受浮力

/浮=田1/=l.OxlCPkg/m3xlON/kgx2xl04m3=2N

物体A的重力

G=尸浮+尸示=5N,物体A的质量6=0.5kg

物体A的密度0W=^^=2.5xlO3kg/m3

m提升练

一、选择题(每小题2分,共10分)

1.(2021通州一模,15)(多选)如图甲所示,小明在洗水果时发现不同的水果在水中静止时所处位置是不

一样的,梨子漂着,大约有/体积露出水面;金橘也漂着,大约有高体积露出水面,葡萄放入水中后,慢慢下沉,

最终静止在容器底部,他认为这些现象和三种水果的质量和密度紧密相关。于是他从三种水果中各取一

个,用电子秤测出其质量彳导到的关系是0梨>6橘>777葡。他将这三个水果抽象成三个密度均匀的小球,

如图乙所示。他根据水果在水中的浮沉状态作出以下四个判断,其中正确的有(AB)

___葡a萄

甲乙

A.梨子所受浮力最大

B.葡萄的密度比水的密度大

C.金橘的密度比梨子的密度小

D.这三种水果中,与水的密度最接近的是金橘

解析由图乙可知在水中梨子、金橘漂浮,葡萄沉底。。梨水,尸霞=3航0橘<。7改尸嬲=G橘;。葡>。

水,尸浮葡<G葡,B正确。又因为6梨>6橘>/??葡,6梨>6橘>G葡,尸浮梨>尸浮橘>6孚葡,A正确。由题意"梨

子漂着,大约有林积露出水面;金橘也漂着次约有海积露出水面"可知晞,=|1/梨,/排橘41/橘,将

35仟梨35

G=pVg、尸浮=。液gl/排代入方程尸浮=G可得。梨=*>水,。橘=,>水,则。梨橘,C错误。由题意只能推

断出。葡>078。橘<0水,无法推断出谁的密度更接近水的密度,D错误。故本题应选A、B。

2.(2020东城二模,20)(多选)某学习小组自制"浮力秤",用来称量物体的质量,示意图如图所示。浮力

秤由浮体和外筒构成,浮体包括秤盘和高度为100cm、底面积为209的圆柱体(圆柱体包含底部的

固定物P,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的、底面积为

25c加的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水,浮体直立漂浮在水面上,将

被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以"称"出物体的质量。水的密度为。水

=1.0x103kg/m3,g=10N/kg.下列说法中正确的是(ABC)

A.当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度小是12.5cm

B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,该物体的质量是1kg

C.要使此"浮力秤”能够达到称量值,使用前应在外筒中至少加入水的质量为0.5kg

D.如果改用盐水可以减小"浮力秤”的量程

2.解析浮体始终处于漂浮状态尸浮=G=6g=0.25kgxlON/kg=2.5N,根据公式尸浮=/液giz排可得

3

P排=尸浮水9)=25N/(1.0xl0kg/m^xlON/kg)=2.5xlQ-4m3,/7O=1/排石=2.5xl(H

m3/(20xl0-4m2)=0.125m=12.5an/正确。力排=/?总-力露-々=100cm-37.5cm-12.5cm=50

cm=0.501,6物=尸浮I=Q水gl/排I=Q水gSZ7排=1.0x103|<g/m3xl0N/kgx20xl0-4m2x0.5m=10

N,m物=Ga/g=10N/(10N/kg)=lkg,B正确。当"浮力秤”达到称量值时圆柱体浸没于水中且刚好

触底,I/排2=I/柱=S/y总=20x10"m2xlm=20xl04[113,/77排=夕水1/排2=1.0x103kg/m3x20xl04

m3=21<9,"7助〃77排=5外/5;解得总=(S外排=(25x10-4m2)/20xl0-4m2)x2kg=2.5kg,〃7水

=6总-m排=2.5kg-2kg=0.5匈。正确。根据公式尸浮=。液gl/排,浮体排开液体的最大体积不变才奂

为盐水后液体密度变大,所以浮体受到的最大浮力变大。又因为6物=尸浮-G所以可以增大"浮力秤"

的量程,D错误。故本题应选A、B、Co

3.(2022朝阳一模,12)如图所示,将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水,当

水深为6cm时,水杯刚刚脱离容器底;继续向容器中注水,当水深为12cm时,停止注水。用竹签缓慢向

下压水杯,当杯口与水面相平时,水深为13cm;再向下压水杯,使水杯沉入容器底部,此时水深为11cm。

已知水杯的底面积为30cm2容器的底面积为loocm,。水=1g/tm9取10N/kg0则下列结果中

正确的是(C)

A.水杯的质量为200g

B.水杯的密度为2.5g/tm3

C.水杯沉底后受到的浮力为0.8N

D.竹签对水杯的最大压力为0.3N

3解析当水深为6cm时,水杯刚刚脱离容器底,是漂浮状态6=尸浮=0水gl/排=0水gS杯

/7i=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx30x10-4m2x0.06m=1.82/77杯=6j/^=0.18kg=180g,A$荀吴。

水深为12cm时,I/排没有变,水杯仍然处于漂浮状态G=尸浮,此时容器中水的体积1/水=S容h2-/排

=100cm2xl2cm-30cm2x6cm=l020cm3冰深为13cm时,杯口与水面相平,此时所受浮力最大,

杯子的重力不变,浮力增加,增加的浮力就等于竹签对水杯的最大压力;与水深为12cm时相比公卜排=S

容(hi-/72)=1OOcm2xlcm=100cm3,尸压=△尸浮水gA1/排=1.0x103kg/m3xl0

N/kgx100x10-6m3=1N,D错误。

水杯沉入容器底部,水深为11cm,此时可求V杯=5容九-1/水=100cm2xllcm-1020cm3=80cm*

注意要区分杯子的容积和杯子的体积(杯子体积就是玻璃材料的那部分实心体积)。此时F浮.=。水9〉

3

杯=1.0x103kg/mxl0N/kgx80x10-6m3=o,8N,C正确。

33

。杯=6杯/!/杯=180g/80cm)=2.25g/tm,B错误,故本题选Co

4.(2022海淀一模,12)如图甲所示,将电子秤放在水平桌面上,把一盛有适量水的柱形容器放在电子秤上,

记下此时电子秤的示数为顶。用手提着系在细线下端的长方体金属块使之缓慢浸入容器内的水中,金

属块始终保持竖直状态且不接触容器底和侧壁,此过程中容器中的水未溢出。金属块浸入水中的过程中

电子秤的示数m与研的差值△。随金属块下表面到水面的距离力变化的关系图像如图乙中8图线

所示。从水中取出金属块后,再将容器中的水换为另一种液体重复上述过程,电子秤的示数)与质的

差值bm随金属块下表面到液面的距离h变化的关系图像如图乙中b图线所示。已知水的密度为

1.0x103kg/m3,取g=10N/kg。下列说法中正确的是(B)

A.金属块在水中受到的最大浮力为1N

B.另一种液体密度为0.8g/cm3

C.当金属块浸没在水和另一种液体中保持静止时,细线对金属块的拉力大小相等

D.金属块的底面积为5cm2

4.解析电子秤的示数。与质的差值即为加排。Am不变则金属块浸没在液体中,由图线a可

知,当金属块下表面到水面的距离力大于4cm时不变,所以金属块的高为4cm,最大排水质量为

10g,尸浮大=6排大g=0.01kgxlON/kg=0.1N,A错误。1/金=1/排=/??排尢力水=10g/1.0

g/fcm3)=10cm3,S=金=10cm3/4cm=2.5cm2,D错误。由图线6可知力为4cm时,最大排液

质量为8g,Q液次/!/金=8g/LOcm3=0.8g/cm3,B正确。由图可知,金属块在两种液体中所受浮

力不相等,重力不变,根据尸拉=G-尸浮可知,两次拉力不相等,所以C错误,故本题选B。

5.(2022西城二模,12)小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线,测量一个小球的体积14

如图甲所示,她用细线悬挂小球,当把小球淋积浸入水中时,电子秤的示数为A;当把小球淋积浸入水中

时,电子秤的示数为凡且先后两次电子秤示数变化了当她把细线剪断彳寺小球静止时,小球恰好悬

5No

浮在水中,如图乙所示,此时容器中的水深为〃电子秤的示数为6。已知:容器的质量为1kg、底面积为

容器中水的质量为在操作更呈中水始终未溢出。取下列判断正确的是

2dm,4kgo10N/kgo(B)

A.1^1x10-3m3B力=0.3m

C.Fi>Fi>F2D.6=60N

5.解析电子秤的示数等于容器对电子秤的压力,以容器、水和小球作为整体分析受力,则有6=6水

+G容+G球-尸拉=6水+6容+尸浮=G水+G容水①

同理,E=G水+G容+0水②、6=6水+G容+。水gk@

由②-①可得月-6=。水g«=5N,可求。水。氏20N1/=2x10-3m3,A错误。

木艮据已知可求G水+G容=4kgxlON/kg+1kgxlON/kg=50N,所以月=55N、E=60N、6=70

N,所以(:和D者B错误。1/水="7跋水=4kgXlxlO^kg/fn^)=4x10-3

容水+修/容=x2所以正确。

h=l/s/51=(1/5(4x10-3m3+2xl0-3mW10-m2)=0.3m,B

二、实验探究题(5分)

6.(2021顺义二模,23)为了验证"浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中的深度无关",选用如

图所示的长方体(故E为长方体标记线物>。卜)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯

进行实验。

(1)以下为部分实验步骤,请你补充完整:

①将长方体悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为k(如图甲所示)

②将长方体竖放浸入水中,静止时水面与标记线ab重合,记录弹簧测力计的示数为月。(如图乙所示)

③将长方体横放浸入水中,静止时水面与标记线4重合,记录弹簧测力计的示数为

(2)本实验需要控制液体密度、物体排开液体体积不变。

⑶由=一=(选填"="或),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体浸入水中

的深度无关"。

三、计算题(共25分)

7.(2020朝阳一模,34)(8分)如图所示重1N、底面积为1x10-2m2、高为0.1m的柱形玻璃方杯(不

考虑方杯

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