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文档简介
第十章浮力
一、选择题
1.(2024•河南中考第一次质量预料)如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列
相关说法正确的是()。
04
A.乒乓球弹离水面后上升,是由于受到水的浮力作用;
B.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小;
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变;
D.乒乓球1至4的过程中,杯子对桌面的压力保持不变
【答案】B»
【解析】乒乓球离开水面后就不再受浮力,接着上升是由于惯性,故A错;
乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变后减小,故B正确;应选B。
乒乓球上浮过程中,在液面以下时,浮力不变,当有一部分起先露出水面时,所受的浮力起先
变小,故C错;
乒乓球上浮过程中,在1-3过程中杯子对桌面的压力不变;在4位置时,杯子对桌面的压力变
小;故D错;故选B。
2.(2024•北京市朝阳区中考模拟(延期开学网上考试)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相
同的容器,装有不同的液体,三个完全相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位
置如图所示,三个容器的液面相平。则下列说法正确的是()o
A.长方体所受浮力尸浮尸分浮B二F浮C;B.液体的密度。甲>0乙>0丙;
C.液体对容器底的压强0甲="乙=0丙;D.液体对容器底的压强"用<p乙(p丙
【答案】ADo
【解析】AB.依据图示可知,A悬浮,B、C漂移,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,
1
故F再F77SB=尸浮C
由图像可知:,排甲排乙>/排丙
则依据户浮=0浓%g可得:0甲<0乙<0丙;故A正确,B错误;
CD.因为丙的密度最大,并且液体的深度相同,因此由0=0的可知,丙容器底所受的压强最大,
其次是乙,再次是甲,故液体对容器底的压强:。甲乙丙;故C错误,D正确。故选AD。
3.(2024•江苏省扬州市仪征市中考一模)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器
内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容
器内水面高度相同。下列说法正确的是()□
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC;
B.三个物体的密度大小关系为PA>PB>PC;
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲〉F乙〉F丙;
D.容器对桌面的压强大小关系为pT=Pz.=p丙
【答案】Do
【解析】由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<Vc排,
依据F;?=PjsgV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂移,C处于悬浮,
则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
由于正方体A、B、C的体积相同,
所以依据P=典=£-可知,物体密度的大小关系:PA<PB<PC,故B错误;
VgV
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由P=Pgh可知液体底部压强关系是P,=P
乙=p丙,
三个容器的底面积相同,依据F=PS可求容器底部受到水的压力大小关系:
F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂移或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到
2
的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,
容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所
以三个容器对桌面的压力关系为F,=F匕=F丙,依据p=E可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲
S
=p^=p丙,故D正确;故选D。
4.(2024•河南省商丘市第一中学中考二模)如图所示,小瓷碗漂移在水面上,倾斜后能沉入水
底,对这一情景分析正确的是()o
A.小瓷碗漂移时受到的浮力大于它受到的重力;
B.小瓷碗浸没时和漂移时相比所受的浮力变小了;
C.小瓷碗能沉入水底是因为它受到的重力变大了;
D.小瓷碗下沉过程中所受浮力大于它受到的重力
【答案】B。
【解析】A、小瓷碗漂移时,依据漂移条件可知:受到的浮力等于它的重力,故A错误;
B、由于瓷碗浸没时是下沉,浮力小于重力,漂移时与瓷碗重力相等,所以小瓷碗浸没时和漂移时相
比所受的浮力变小,故B正确;
C、小瓷碗能沉入水底,瓷碗所受的重力不变,因排开的水的体积减小,所受浮力减小,小于重
力而引起的,故C错误;
D、小瓷碗下沉过程中所受浮力小于它受到的重力,故D错误。故选B。
5.(2024•山东省济南市历下区中考一模)如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过
程体积渐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变更状况是()o
A.压强变小,浮力变小;B.压强变小,浮力变大;
C.压强变大,浮力不变;D.压强不变,浮力不变
【答案】Bo
【解析】气泡在上升过程中,体积会渐渐变大,所处的深度变小,
3
*/p=pgh,
.•.气泡受到的压强在不断减小;
:F浮=PgV排,气泡排开液体的体积变大,
.•.气泡受到的浮力在不断变大。故选B。
6.(2024•德州市德城区中考二模)甲、乙两个匀称正方体(P甲>P乙)分别放在水平地面上,
它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分,且截去部分的质量
相等,如图所示,则所截去的高度h甲、h乙的关系是()。
A.h甲肯定大于h乙;B.h甲肯定小于h乙;C.h甲可能大于hz,;D.h甲可能等于h乙
【答案】Ao
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,正方体对水平地面的压强:sssssPgL,
因甲、乙两个匀称实心正方体对水平地面的压强相等,即P¥=P乙,
所以,P甲gL甲=。乙81乙,即P甲L甲=「乙1乙,一一---一一一①
由p甲>P乙可知,L甲VL乙,-----------②
设截去的高度为h,截去的部分的质量m=PV=pSh=pL2h,
因沿水平方向截去相同质量m,则有:P甲L甲2h甲=Pjdh乙,-----------③
由①③两式可得:L甲h甲=1乙h乙,
由L甲<L乙可知,h甲>h乙。故选A。
7.(2024•荷泽市中考模拟)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂移,梨子沉底。若
苹果的质量、体积及受到的浮力为皿、V]和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为川2、V2和F2,现
有以下推断,正确的是()。
(1)若nii>ni2,则Fi肯定小于F2;(2)若nh=ni2,则Fi肯定大于F2;
(3)若%=V2,则Fi肯定小于F2;(4)若Vi>V2,则Fi肯定大于F2。
4
A.(1)(3);B.(1)(4);C.(2)(3);D.(2)(4)
【答案】Co
【解析】由于苹果漂移,梨子沉底,则依据浮沉条件可知:
Fi—Gi—mig,F;<G2=m2g,
(1)若则Fi>F?;
(2)若nu=ni2,则Fi>Fz;
由于苹果漂移,梨子沉底,则:V推VS2=V2,
由于都是浸在水中,依据F浮=PzxgV排可知:(3)若Vi=Vz,则FI<F2;
(4)若VI>VZ,则V排i与V排2的大小不能比较,所以,明不肯定大于&。
由此分析可知(2)(3)正确。故选C。
二、填空题
8.(2024•江西省中等学校招生考试模拟)将一个重10N的木块放入一个盛水的烧杯中,木块
静止时受到的浮力为N;若将木块放入盛盐水的烧杯中,待木块静止后,排开盐水的体积为
3
mo(P或水=1.ZSg/cm')
【答案】10;0.8X10-3。
【解析】当木块静止时,木块受到的浮力等于重力,为10N。
若木块放入盛盐水的烧杯中,木块静止,则木块此时受到的浮力等于重力。
依据FMPV排g可得排开盐水的体积:腺=生_________10N
=0.8x10
PgL25xlO*g/MxlON/伙
故答案是:10;0.8X10%
9.(2024•广东模拟)如图,2024年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于
40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为Pa,大桥的桥墩所受的浮力为No若
汽车自重为好,车内人和物体的总重为Gz,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,
33
汽车对桥面的压强P=0(P海水=1.03X10kg/m,g取10N/kg)
Gi+G2
5
【答案】4.12X10;0;S
5
【解析】(1)40米深的海水产生的压强为:
p=Pgh=l.03X103kg/m3X1ON/kgX40m=4.12X105Pa=
(2)浮力产生的缘由是物体受到液体赐予的上下表面的压力差,而桥墩深陷入海底,其下表面
不受水的压力,所以其所受的浮力为0N。
(3)汽车对桥面压强:p-=-=
故答案为:4.12X105;0;匚甘。
10.(2024•河南省商丘市第一中学中考二模)如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂移在水面上,
乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底压强为PA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底压强
为PB,则它们的大小关系是FAFB,PAPB,已知乒乓球的质量为2.7g,当它漂移在水
面时,排开水的体积为cm%
【答案】>;>;2.7。
【解析】由于在A位置排开水的质量大于在B位置排开水的质量,所以FDFB;
由于A位置比B位置所处的位置深,所以在A处的压强大于B处的压强PA>PB,
乒乓球的质量为2.7g,当它漂移在水面时,排开水的质量也是2.7g,所以排开水的体积为2.7cm3„
答案是:>;>;2.7o
11.(2024年山东省济南市历城区中考物理一模试卷2分)把两个完全相同的密度计分别放入
盛满不同液体的甲、乙两个烧杯中,静止时的状态如图。甲、乙两杯中液体的密度P甲P乙,
密度计在两杯中所受浮力的大小关系是F甲FL。(均选填“大于”或“等于”或“小于”)
甲乙
【答案】小于;等于。
【解析】由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂移状态,此时FJJ=G,
两个完全相同的密度计重力相同,
所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即FT=F乙;
6
由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,
依据F;j=PgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即P甲<P乙。
故答案为:小于;等于。
12.(2024•凉山州中考一模)小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁
【答案】Do
【解析】因为鸡蛋漂移和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力;所以鸡蛋受到的浮力F随时间t的
变更图象应当是起先浮力不变,
因为鸡蛋渐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,所以随着盐水密度减小,依据
公式Fsj=PgV排可知鸡蛋所受浮力渐渐减小,但不会减小到0,由此分析可知:选项ABC错,D正
确;故选D。
三、试验探究题
13.(2024•北京市朝阳区中考模拟(延期开学网上考试)为了探究“浸在水中的物体所受浮力
大小跟物体密度是否有关”,小阳选用图所示的外形完全相同的圆柱体A和B(已知0B>0水)、
弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行试验:
(1)本试验中的自变量是,因变量是,必需限制的变量是
(2)以下是他的部分试验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A和B分别悬挂在弹簧测力计下,静止时记录测力计的示数为£和£;
②将圆柱体A浸没水中,圆柱体不接触容器,静止时记录测力计的示数为A;
),静止时记录测力计的示数为小
7
(3)由_______________,可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。
【答案】(1)物体密度;(2)物体所受浮力;(3)液体密度和物体排开液体的体积;(4)将圆
柱体B浸没水中,圆柱体不接触容器;(5)片-玛=8-工。
【解析】(1)由试验探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”可知,该试验的
自变量为物体密度,因变量为物体所受浮力,必需限制的变量即无关变量是液体密度和物体排开液
体的体积。
(2)试验当中要通知物体排开液体的体积相同,因此应将圆柱体B浸没水中,圆柱体不接触容器,
静止时记录测力计的示数为凡。
(3)依据称重法求浮力可知圆柱体A受到的浮力为:右-巴
圆柱体B受到的浮力为:F2-F4
当耳-玛=8-工,即AB受到的浮力相同时,可知”浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的
密度无关”。
故答案是:(1)物体密度;(2)物体所受浮力;(3)液体密度和物体排开液体的体积;(4)将
圆柱体B浸没水中,圆柱体不接触容器;(5)片一6=工一工。
14.(2024•江西省中考模拟)如图所示,安静的泳池水面上漂移着一只小皮球,多多试图用扔
石子激起水波的方法将皮球推向泳池边.但他发觉小石子扔进水中,激起了一圈圈水波向外扩展,
而皮球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”,并未随水波向外水平移动.
多多猜想其中缘由可能是
A.小石子使水产生的振动不够强
B.皮球浸入水中深度过浅
C.向外渐渐扩展的水波,是被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向外依次传播而形成,
而水并未水平移动,故对皮球没有产生水平推力
为了验证猜想,他设计了如下的试验方案:
①平安起见,选择一个水深较浅(膝盖以下)的水池,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球
置于安静水面以。为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同),如图所示;
②用手替代石子,以肯定的频率沿竖直方向拍打水面0点处;
③拿走纸船和木块,变更拍打水面的方向,视察乒乓球的运动状况;
8
请回答以下问题:
(1)在验证猜想A时,她用不同的力度沿竖直方向拍打水面,若发觉乒乓球没有水平移动,说
明:球是否能水平移动与水振动的强弱(选填“有关”或“无关”)。
(2)试验方案①②是为了验证猜想(选填序号字母)。试验时,若视察到三个物体都只在
原位置上下振动,多多由此得到结论:物体是否水平移动与浸入深度无关。
你认为这一结论是否牢靠?,缘由是:______o
(3)实施方案③时,若发觉除了竖直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,
说明当时多多所扔的石子几乎是以方向入水
(4)要验证猜想C,再供应几个的兵兵球,将几个乒乓球分别放在以0点为圆心的—
(均选填“相同”或“不同”)同心圆上,手以肯定频率沿竖直方向拍打水面0点处,视察乒乓球的
运动状况。
【答案】C;无关;B;不行靠;没有限制三个物体的质量相同;竖直;相同;不同。
【解析】(1)多多的猜想可能是C,多多用不同的力度沿竖直方向拍打水面,水振动强度不同,
若发觉乒乓球没有水平移动,则说明:球是否能水平移动与水波大小无关;
(2)将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于安静水面以0为圆心的同一圆上,变更了物体浸
入水的深度,然后用手拍打,视察现象,可验证猜想B;因为没有限制三个物体的质量相同。
(3)依据题意,竖直方向拍打水,乒乓球不移动,其它方向拍打水,乒乓球都移动,当时多多扔
石子后,乒乓球没有移动,说明石子几乎是以竖直方向入水的;
(4)要验证猜想C,再供应几个相同的兵兵球,被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向
外依次传播而形成,而水并未水平移动,所以要验证该猜想,应将几个乒乓球分别放在以0点为圆
心的不同同心圆上,用手以肯定频率沿竖直方向拍打水面0点处,视察乒乓球的运动状况。
答案是:C;无关;B;不行靠;没有限制三个物体的质量相同;竖直;相同;不同。
15.(2024-白银市靖远县中考二模)如图甲是“探究浮力大小”的试验过程示意图。
9
(I)试验步骤C和D可以探究浮力大小与的关系,步骤B和可以测出物块浸没
在水中时受到的浮力F滓,步骤A和可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可
以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变更的关系图象。分析图象,
可得关于浮力大小的初步结论:①物块浸没前,,物块所受的浮力越大;②物块浸没后,所
受的浮力大小与无关。
(3)此物块的密度是g/cn?。
【解析】(1)在CD中,相同的因素是液体密度,不同因素是排开液体体积。
在C中为:3N-2.4N=0.6N,在D中的浮力为:3N-1.8N=1.2N,所以物体所受浮力在同种液
体中,排开液体体积越大,浮力越大。
步骤B和D可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮=3N-1.8N=1.2N,步骤A和E可以测出
物块排开的水所受重力G排=2.2N-1N=1.2N,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水
所受重力的关系。
(2)①物体未浸入水中时h=0,从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=3N.在
未完全浸入时弹簧测力计的示数渐渐减小,则浮力渐渐增大由图知物体浸入水中位置时弹簧测力计
的示数为L8N,所以物体所受的浮力F浮=3N-1.8N=1.2N;物块浸没前,物体排开的液体体积越
大,物块所受的浮力越大;
②由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变(浸没后),故可得出:浸没在液体中的
物体所受浮力大小与它所处深度无关。
(3)由阿基米德原理F浮=PN排g得:V排
0液g
G_
3
P物=工=2_=也围=义辽丝”辿宣=2.5X10Tg/m=2.5g/cm,
V物V物F浮1.2N
故答案为:(1)排开的液体体积;D;E;(2)①物体排开的液体体积越大;②浸没的深度;(3)
2.5;
10
四、计算题
16.(2024•江苏省南京市中考模拟四)如图甲所示,在水平桌面上放有一薄壁柱形容器,底面
积为100cm,,一个重力为2.5N,底面积为40cm高为10cm的柱形玻璃杯A漂移于水面,在A的底
部连接有一个实心金属块B,A、B两物体在水中处于静止状态时细线未拉直(B未与容器底部紧密
接触,细线不行伸长且质量体积忽视不计)。向容器中注水,细线拉力随时间变更图象如图乙所示(容
器无限高)。(g取10N/kg)求:
(1)图甲中玻璃杯A所受浮力的大小;
(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小;
(3)tl时刻到t2时刻加水的体积。
【答案】(1)图甲中玻璃杯A所受浮力为2.5N;(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强为625Pa;
(3)如时刻到心时刻加水的体积为75cm3。
【解析】(1)由题意可知,甲中玻璃杯A处于漂移状态,受到的浮力和自身的重力相等,所以,
A受到的浮力F浮=64=2.5N;
(2)玻璃杯A漂移,依据浮力产生的缘由可知,水对玻璃杯A底部的压力F=F浮=2.5N,
则玻璃A底部受到的压强p=2-=一区"——=625Pa;
SA40X10%
(3)由图乙可知,如时刻和t?时刻,绳子处于拉直状态,受到竖直向上的浮力、竖直向下A的
重力和绳子的拉力处于平衡状态,由A受到的合力为零可得:FS=GA+F&,
如时刻有:F浮产GA+E,tz时刻有:FS2=GA+F2,
则如时刻到t?时刻玻璃杯A浮力的变更量:△F;¥=F2-FI=1.0N-0.5N=0.5N,
由F浮=PgV排可得,玻璃杯A排开水体积的增加量:
△V»=AV排----=---------°。5"---------=5义10'5m3=50cm3,
P水gIX103kg/m3XlON/kg
Arn3
水面上升的高度:△!)=,「=bUcxn.=].25cm,
40cm2
223
则加水的体积:2\V水=(S-SA)Ah—(100cm-40cm)X1.25cm—75cmo
11
17.(2024•北京市朝阳区中考模拟(延期开学网上考试)如图甲所示,在空气中称量物体,测
力计的示数为4N;如图乙所示,把物体浸没在水中,测力计示数为3N,g取10N/kg。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度。
【答案】⑴IN;(2)4X103kg/m3o
【解析】(1)物体浸没在水中受到浮力:尸浮=G-b示=4N-3N=1N
⑵由big腺可得物体排开水的体积:咻个Rkg/'oN/kg
因为物体浸没水中,物体的体积:X10-4m3
G4N…
物体的质量:m=7=T^=0-4kg
物体的密度:p=-=-^4H=4xlO3kg/m3
V104m3
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力为IN;(2)物体的密度为《XlO'kg/m)
18.(2024•北京四中中考模拟(适应性测试)将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细
线拴一重为G的小球,将小球浸没在水中,细线对小球的拉力为F,如图所示。己知:小球的体积
为2X10%,密度为0.6g/cm3,g取10N/kgo
求:(1)小球完全浸没在水中时,所受浮力的大小;
(2)细线对小球的拉力为F的大小
【答案】⑴20N;(2)8N。
12
【解析】⑴小球完全浸没在水中时,贝U:%=V=2xl(r3m3
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