专题10浮力2023年中考物理总复习

专题10浮力一、选择题1．（2022·山西）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（）。A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力；B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力；C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上；D.冰山熔化一部分后排开水的体积不变【答案】C。【解析】A．冰山在海水中漂浮，冰山所受到的浮力等于它所受的重力，故A错误；B．冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根据阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故B错误；C．冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍会漂浮在水面上，故C正确；D．冰山熔化一部分后，重力变小，浮力变小，则排开水的体积变小，故D错误。故选C。2．（2022·四川成都）“奋斗者”号深潜器坐底10909米，创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型，用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为G，然后将模型浸没于水中静止（如图所示），弹簧测力计受到的拉力为F，棋型所受的浮力为F浮。则下列说法正确的是（）。A.拉力F与重力G是一对平衡力 B.模型所受浮力大小F浮=GFC.模型从图示位置下移，浮力变大 D.将模型逐渐提离水面，拉力不变【答案】B。【解析】AB．因为模型在水中处于静止状态，所以模型处于平衡状态，模型在水中受到竖直向上的拉力和浮力，竖直向下的重力，所以拉力F与重力G不是一对平衡力，拉力F和浮力F浮之和等于重力G，则F+F浮=G，所以F浮=GF，故A错误，B正确；C．模型从图示位置下移，仍然处于浸没状态，所以排开液体的体积不变，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体密度不变时，模型所受浮力大小不变，故C错误；D．将模型逐渐提离水面，模型排开液体的体积变小，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体密度不变时，模型所受浮力变小，而模型重力不变，由F+F浮=G可知，拉力变大，故D错误。故选B。3．（2022·湖北十堰）2022年6月6日，中国“探索二号”科考船搭载深海基站等装备顺利返航（如图）。“探索二号”是可搭载万米级载人潜水器的保障母船，满载排水量为6832.6t。采用电力发动机组驱动，可行驶15000海里。下列有关科考船海上航行过程的说法正确的是（）。A.科考船所受浮力的方向竖直向下；B.科考船所受浮力与自身重力是一对平衡力；C.潜水器下水后，科考船所受浮力不变；D.航行中，船尾附近海水流速变大，压强变大【答案】B。【解析】A．科考船所受浮力的方向始终是竖直向上的，故A错误；B．科考船漂浮在水面上，处于平衡状态，所受竖直向上的浮力与竖直向下的重力是一对平衡力，故B正确；C．潜水器下水后，科考船的总重力变小，科考船仍然处于漂浮状态，浮力等于自身的重力，所以浮力变小，故C错误；D．由流体压强规律可知，流速越大的位置压强越小。科考船航行中，船尾附近海水流速变大，压强变小，故D错误。故选B。4．（2022·泰州）水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是（）A.玻璃瓶保持静止 B.玻璃瓶下沉至容器底C.水对容器底的压强增大 D.桌面对容器的支持力增大【答案】A【解析】【详解】AB．由题意可知，空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时，竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力，当向试管中加入水时，橡皮膜所处的深度增加，压强增加，会向里凹陷，排开水的液体变小，浮力变小，重力不变，所以空玻璃会下沉到容器底部。故A错误，A符合题意，B正确，B不符合题意；C．向试管中加入水时，水深度增加，所以水对容器底的压强增大，故C正确，C不符合题意；D．桌面对容器支持力大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和，向试管中加入水，水的重力增大，所以桌面对容器支持力的大小增大，故D正确，D不符合题意。故选A。5．（2022·大庆）如图所示，将一体积为的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的体积为；若将木块从中间锯掉一半，将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中，则该液体会溢出（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】将一体积为的方体木块放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的体积为，因为，说明木块最终在液体中处于漂浮状态，木块受力平衡，则此时木块浮力等于重力大小，即。根据阿基米德原理可得得出木块密度与液体密度关系为若将木块从中间锯掉一半，密度不变，木块依然处于漂浮状态，此时浮力依然等于重力大小此时木块体积变成原来一半，为，则排开液体的体积为故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．（2022·锦州）（多选）在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示，将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中（VA<VB），静止时两烧杯内液面相平。下列说法正确的是（）A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度B.物体A受到的浮力等于物体B受到的浮力C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强【答案】BD【解析】【详解】A．A、B两个物体的质量相等，且VA<VB，由可知；由甲图可知A漂浮，根据物体浮沉条件可知；由图乙可知B悬浮，根据物体浮沉条件可知；则它们密度的大小关系为故A错误；B．由甲乙两图可知，A漂浮，B悬浮；根据物体浮沉条件可知，它们受到的浮力均等于其重力A、B两物体的质量相等，则它们受到的浮力相等，故B正确；C．液体对杯底的压力为两烧杯内液面相平，即液体的深度相同，又，可得甲液体对杯底的压力大于乙，故C错误；D．水平桌面受到的压强为由上面已经得出，甲液体对杯底的压力大于乙液体对杯底的压力，则甲桌面受到的压强大于乙桌面受到的压强；故D正确。故选BD。7．（2022·营口）（多选）如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块A，悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后，下列分析正确的是（）A.烧杯中盐水的密度变小 B.烧杯内液面不发生变化C.杯底受到液体的压强变小 D.物块B受到的浮力变小【答案】ACD【解析】【详解】A．由于水的密度小于盐水密度，冰块完全熔化为水后，会使原来盐水的密度变小，故A正确；B．冰块漂浮在盐水中，F浮=G冰，冰熔化成水后，质量不变，所以有F浮=G水，则ρ盐水gV排=ρ水gV水因为ρ盐水>ρ水，所以V排<V水，即原来冰块排开盐水的体积小于冰块熔化的水的体积，所以液面会升高，故B错误；CD．冰块未熔化时，A漂浮，B悬浮，液体对容器底部的压力等于液体、冰块A、物块B的总重力。冰块熔化后，液体密度变小，根据公式F浮=ρ液gV排可知，物块B受到的浮力变小，小于自身重力，将会下沉到容器底部，受到容器底部的支持力，所以液体对容器底部的压力会变小。根据公式可知，在容器底面积不变的情况下，杯底受到液体的压强变小，故CD正确。故选ACD8．（2022·本溪铁岭辽阳）（多选）水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中、前后两次静止时液面如图所示。下列说法正确的是（）A.橘子在水和盐水中所受浮力相等 B.两容器对水平桌面的压强p甲>p乙C.液体对两容器底的压力F水<F盐水 D.向乙容器中加水，香蕉所受浮力不变【答案】AC【解析】【详解】A．橘子在水和盐水中都处于漂浮状态，浮力都等于橘子的重力，则橘子在水和盐水中所受浮力相等，故A正确；B．甲容器对水平桌面的压强乙容器对水平桌面的压强因为盐水和水的体积相同，而盐水密度大于水，根据可知水的重力小于盐水的重力，则两容器对水平桌面的压强p甲<p乙，故B错误；C．液体对两容器底的压力等于液体重力加物体受到的浮力，香蕉浸没在两容器中，排开液体体积相同，根据，香蕉在盐水中受到的浮力较大，橘子在水和盐水中所受浮力相等，水的重力小于盐水的重力，则液体对两容器底的压力F水<F盐水，故C正确；D．香蕉在水中处于沉底状态，向乙容器中加水，液体密度变小，香蕉排开液体的体积不变，根据，香蕉受到的浮力变小，故D错误。故选AC。二、填空题9．（2022·四川内江）一只轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水（袋内无空气）且水的质量为，将其浸没在水中，静止时如图所示，则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的_______作用，其大小为______。（）【答案】①浮力；②2。【解析】[1]将装满水小塑料袋浸没在水中，静止时如图所示，小塑料袋受到了重力，还受到了水对其向竖直向上的浮力。[2]浮力与装满水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小为。10．（2022·湖南郴州）一个装有水的圆柱形容器（容器壁厚度忽略不计）放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体（假设两物体都不沾水），两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3000Pa，已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出，液面下降了4cm。再把球体取出，液面又下降了2.5cm。此时容器底对桌面的压强为2200Pa。则正方体的密度是________kg/m3，球体的密度是________kg/m3。（g取10N/kg）【答案】①；②。【解析】[1]设圆柱形容器的底面积是S，两次液面下降的高度分别是h1和h2，则正方体和球体排开水的体积分别是①②正方体和球体受到的浮力分别是③④由①③知道⑤由②④知道⑥又因为正方体和球体的体积比为2：1，所以结合⑤⑥得解得正方体的密度是[2]根据题意知道，正方体和球体取出后减小的压强是由于两者的重力产生的，即故解得球体的密度是。11．（2022·四川眉山）如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。合金体的密度是______kg/m3。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）【答案】①变大；②4.0×103。【解析】[1]合金体从接触水面到刚浸没的过程中，排开水的体积变大，根据可知，浮力越变越大。[2]从图可知，合金的重力为2N，则合金的质量为合金所受的浮力为合金的体积为合金体的密度是。12．（2022·湖南邵阳）小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：（1）乙图中金属块所受浮力为______N；（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与______有关；（3）比较______三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。【答案】①0.4；②液体的密度；③甲乙丙。【解析】（1）[1]由图甲所示，物体重力为2.7N，如图乙所示，弹簧测力计示数为2.3N，物体所受浮力为（2）[2]比较甲、丙、丁三幅图可得，物体排开液体中体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，可得图丙中浮力为图丁中浮力为根据控制变量法可得结论：浮力大小与液体密度有关。（3）[3]要得结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关，根据控制变量法，需控制液体密度相同，使物体没在液体中体积改变，故应比较图甲乙丙。三、综合题13．（2022·四川凉山州）某同学在野外捡到一块小石块，在课外兴趣活动小组活动中进行了如下探究：①如图甲所示，在托盘秤上放一只盛了适量水的容器，托盘秤的示数为1kg；②用细线将该石块系住，手握细线将石块慢慢放入水中（水不溢出），当石块浸没到如图乙所示位置，稳定后托盘秤的示数是1.1kg；③如图丙所示，松手后该石块沉到容器底部，稳定后托盘秤的示数为1.26kg。根据以上探究情况，求：（1）该石块的重力为多少；（2）该石块的密度（要求写出必要的文字说明和计算过程）。【答案】（1）2.6N；（2）2.6×103kg/m3。【解析】（1）设容器内未放入石块时托盘秤的示数为m1，容器中石块浸没时托盘秤的示数为m2，石块在容器中沉底时托盘秤的示数为m3，石块质量为m石、重为G石，因此可得m3=m1+m石故m石=m3m1=1.26kg1kg=0.26kg所以石块的重力为G石=m石g=0.26kg×10N/kg=2.6N（2）设石块浸没时排开水的质量为m排水；由分析可知石块排开水的重量G排水，等于其受到的浮力F浮，因此可得m2=m1+m排水即m排水=m2m1=1.1kglkg=0.1kg所以石块受到的浮力为F浮=G排水=m排水g=0.1kg×10N/kg=1N根据阿基米德原理可得，石块排开水的体积为又因为石块浸没于水中，所以V石=V排，因此石块的密度为答：（1）石块的重力为2.6N。石块的密度为2.6×103kg/m3。14．（2022·湖北随州）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图）。该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：（1）浮空艇内气体的质量；（2）浮空艇所受到的浮力；（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？【答案】（1）1.8×103kg；（2）1.08×105N；（3）2.1×104kg。【解析】（1）由得（2）由阿基米德原理得（3）浮空艇受4个力而平衡所以为又因为要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍。答：（1）浮空艇内气体的质量为1.8×103kg；（2）浮空艇所受的浮力为1.08×105N；（3）锚泊车的质量是2.1×104kg。15．（2022·安徽省）小华采用如下方法测量一物块（不溶于水）的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N（如图甲所示）；将物块浸没在水中，静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N（如图乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物块的质量m；（2）物块的体积V；（3）物块的密度ρ。【答案】（1）0.3kg；（2）1.0×104m3；（3）3×103kg/m3。【解析】（1）由图甲可知，物体的重力G=F1=3.0N所以物体的质量为（2）根据称重法可得物体浸没水中受到的浮力为F浮=F1F2=3.0N2.0N=1.0N根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可以得出物体浸没时V=V排=1.0×104m3（3）物块的密度为。答：（1）物块质量为0.3kg；（2）物块的体积为1.0×104m3；（3）物块的密度3×103kg/m3。16．（2022·广西）如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。求：（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB；（2）阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度；（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。【答案】（1）2×103Pa；（2）0.5×103kg/m3；（3）0.1m【解析】【详解】解：（1）阀门K打开前，B容器内盛有0.2m深的水，故水对B容器底部的压强（2）阀门K打开前，pA就是物块对容器底的压强，当pB=2pA时，物块对容器A产生的压强为由得物块密度为（3）物块体积为V物=S物h物=50×104m2×0.2m=1×103m3由得物块质量为物块重力为G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N阀门K打开后，水从B容器进入A容器，当物块刚好漂浮时，根据物体的浮沉条件，则物块受到的浮力为F浮=G物=5N由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为则进入A容器中水的深度为答：（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强为2×103Pa；（2）阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度为0.5×103kg/m3；（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度为0.1m。17．（2022·恩施）小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池，池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求：（g取10N/kg）（1）水对池底产生的压强；（2）水对池底产生的压力；（3）将重50N、体积为6×103m3的某物体浸没在水中后放手，判断它的浮沉情况。【答案】（1）5×103Pa；（2）104N；（3）上浮【解析】【详解】解：（1）水池底受到水的压强p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa（2）池底的面积S=ab=2m×1m=2m2由，可得，池底受到水的压力F=pS=5×103Pa×2m2=104N（3）物体全部浸入水中时V排=V=6×103m3此时物体受到的浮力F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×103m3=60N物体重G=50N，因为F浮˃G，所以放手后物体将上浮。答：（1）水对池底产生的压强是5×103Pa；（2）水对池底产生的压力是104N；（3）将物体浸没在水中后放手，它将上浮。18．（2022·广西）贺州市水利资源丰富，小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V，定电阻R0=10Ω，滑动变阻器R长20cm，最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化（滑片P移动过程中摩擦不计）。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB，其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示（不计弹筱质量，连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长）。求：（1）当物体AB上表面与水面相平时，物体AB受到的浮力大小；（2）当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了多少cm?（3）闭合开关S后，当水面在物体AB上表面时，滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置，水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是多少？【答案】（1）30N；（2）15cm；（3）1V【解析】【详解】解：（1）当物体AB上表面与水面相平时，物体AB刚好浸没水中，故物体AB所受浮力（2）水面与物体AB上表面相平时，弹簧对物体的拉力水面下降至与物体AB下表面相平时，弹簧对物体的拉力水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中，弹簧拉力变化量由乙图可知物体刚好离开水面时得弹簧伸长的长度（3）水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时，弹簧伸长15cm，即滑片下移15cm，接入电路的电阻变化量此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R′与R0串联，R′的电流为电压表的示数为答：（1）当物体AB上表面与水面相平时，物体AB受到的浮力是30N；（2）当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了15cm；（3）闭合开关S后，当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是1V。19．（2022·江苏扬州）阅读短文，回答问题。2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。（1）“极目一号”上升的平均速度______人正常行走的速度；（2）浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的______（选填“红外线”或“