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文档简介
备战2024年中考物理二轮专题复习真题演练
浮力
一、单选题
1.(2023•河南)如图展示了我国古人的智慧成果,对于其中所涉及的物理知
识,下列说法正确的是()
A.汲水用的桔棒利用了杠杆的原理
B.钻木取火是通过做功将内能转化为机械能
C.司南的南极静止时指向地磁场的南极
D.孔明灯升空利用了流体压强与流速的关系
【答案】A
【解析】【解答】A.根据图片可知,汲水时,木棒与大树接触的位置为支点,左边
的重物相当于动力,右边的水桶的重力相当于阻力,则利用了杠杆原理,故A正
确;
B.钻木取火时,是通过做功将机械能转化为内能,故B错误;
C.司南的南极静止时指的是地理的南极,地磁的北极,故C错误;
D.孔明灯内空气温度高密度小,而灯外空气温度低密度大,则它受到的浮力大于
1
自身重力而上升,故D错误。
故选Ao
【分析】(1)一根硬棒在力的作用下绕一个固定点转动,那么它就是一个杠杆;
(2)根据能量转化的知史判断;
(3)根据磁体的性质判断;
(4)根据浮沉条件分析判断。
2.(2023•黄冈)物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图
甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,
如图乙。下列说法正确的是()
甲
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
【答案】D
【解析】【解答】A.整个橙子在水中漂浮,密度小于水的密度,A不符合题意;
B.大块橙子在水中漂浮,受到的浮力等于其重力,B不符合题意;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐不变,C不符合题意;
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】漂浮的物体密度小于液体密度;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力。
2
3.(2023•武威)2023色4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台
独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整
的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从军舰上起
飞后()
A.舰体略上浮,受到浮力不变B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变D.舰体略下沉,受到浮力变大
【答案】B
【解析】【解答】军舰始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当战斗机从军
舰上起飞后,重力变小,所以军舰受到的浮力变小,根据F浮二P液gV排可知舰体略
上浮。
故选:Bo
【分析】物体漂浮时受到的浮力等于重力,根据F浮二P液gV排分析物体状态。
4.(2023•重庆)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35%的圆柱体,从如图位置缓
慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100。巾2、高为5CM。则圆
柱体下降过程中()
3
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11N
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5N
【答案】C
【解析】【解答】A.浸没前,物体进入液体的体积越大,受到的浮力越大,弹簧
测力计的示数减小,A不符合题意;
B.浸没前后,液面高度不变,水对容器底部的压强不变,B不符合题意;
2
C.物体的重力为G=mg=l.35kgX10N/kg=13.5N,进入一半体积Vtt=100cmX
2.5cm=250cm3=2.5X10V,受到的浮力,F浮二P水gV持=1.OX103kg/m3X10N/kgX
2.5X10-4m3=2.5N,测力计的拉力F拉二13.5N-2.5N=UN,C符合题意;
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力等于浮力大小,
为F浮'二P水gV/二LOXlOlg/nfX10N/kgX5X10-4m3=5N,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体重力一定时,受到的浮力变大,拉力减小;根据物体的质量计算重
力,利用液体密度和排开液体的体积计算浮力;利用重力和浮力差,计算拉力。
5.(2023•红桥模拟)两个密度不同的材料制成的小球,在下述哪种情况下所受
4
浮力相同()
A.两个小球体积相同,都浸没在不同种液体中
B.两个小球体积相同,都漂浮在同种液体的表面上
C.两个小球质量相同,都浸没在同种液体中
D.两个小球质量相同,分别漂浮在不同种液体的表面上
【答案】D
【解析】【解答】A.若两小球体积相等,分别浸没在不同的液体中,杈据阿基米
德原理F浮=「液丫排液g可知,液体的密度大小关系未知,所以受到浮力大小关系无
法得出,A不符合题意;
B.由密度计算公式。=£和6=咽可得,G=PgV,两小球体积相等,密度关系未
V
知,所以重力大小关系未知;若两个小球都浮在同种液体的表面上,根据漂浮条
件,受到的浮力等于自身的重力行浮=6物),两小球的重力大小关系未知,所以
浮力大小关系无法得出,B不符合题意;
C.若两小球质量相等,密度大小关系未知,由密度计算公式。=£知,体积大小
关系未知;根据阿基米德原理F浮=「液丫排液g可知,浸没在同种液体中,排开液体
的体积未知,所以无法判断浮力的大小关系,C不符合题意;
D.若两小球质量相等,由G=mg可知,重力相等;浮在不同的液面上,根据漂浮
条件可知,受到的浮力等于自身的重力小浮=6物),所以浮力相等,D符合题意。
故答案为:Do
【分析】两小球质量相等,由6=噌可知,重力相等;漂浮时,浮力等于重力。
6.(2023•深圳)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如
图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面
5
始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图
丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程
水始终未溢出,请问说法正确的是()
下底面压力
增加0.8N
甲乙丙丁
A.木块的质量为125g
B.木块的密度为0.5g/sn3
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
【答案】D
【解析】【解答】A.根据甲乙图,木块漂浮,浮力等于重力,故木块的质量为
nF375g-300g=75g,A不符合题意:
B.木块完全浸没时,排开的体积为木块的体积,为晨=%="=鹭潦=
125cm3;密度为P次=含=石箸=“g/C,B不符合题意;
C.从图丙到图丁,瓶底水的密度和深度不变,压强不变,C不符合题意;
D.从图丙到图丁,完全浸没排开液体体积不变,物体受到的浮力不变,根据F浮
二F向上-F向下,物体下表面的压力增大了0.8N,则物体上表面受到水的压力增加了
0.8N,D符合题意。
故答案为:Do
【分析】根据电子秤示数变化,测量质量;利用质量和密度的比值,计算体积;
根据物体的质量和体积的比值,计算密度;液体压强和深度有关;液体受到的浮
6
力不变时,上表面和下表面受到的压力同时变大。
7.(2023•郴州)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不
同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容
器中的液面保持相平,则()
7777777777777777777777777777"
甲乙
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【解析】【解答】容器中液体的体积相同,放入物体后,液面高度相同,说明物体
A和B排开液体的体积相同,而物体A是漂浮的,A的体积大于B的体积,根据m二
PV,A的质量大于B的质量,A的重力大于B的重力,A受到的浮力等于A的重
力,B悬浮,受到的浮力等于B的重力,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮
力,A符合题意;
B.物体A的密度小于甲液体的密度,物体B的密度等于乙液体的密度,所以甲容
器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,B不符合题意;
C.根据p=Pgh,甲容器的底部受到液体的压强大于乙容器的底部受到液体的压
强,C不符合题意;
D.根据F=pS,甲容器对臭面的压力大于乙容器对桌面的压力,D不符合题意。
故答案为:A.
7
【分析】漂浮的物体密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;漂浮和
悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
8.(2023-陕西)如图,是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,
排水量约12000吨,吃水深度6.6m。下列说法正确的是()
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越
大
【答案】C
【解析】【解答】A.排水量指的是舰船满载时排开水的质量,A不符合题意;
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力等于浮力,B不符合题意;
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上,C符合题意;
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越
小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】排水量指排开的质量;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力方向
竖直向上;流速大的地方压强小。
9.(2023•临沂)2023年1月16日,我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡
156”轮(如图)在天津列编,正式投入使用。“海巡156”轮()
8
A.漂浮在海面上时受力平衡B.匀速航行时所受合力向前
C.加速破冰时惯性越来越大D.卸货过程中所受浮力不变
【答案】A
【解析】【解答】A.漂浮在海面上时,受到的浮力等于重力,受力平衡,A符合题
忌;
B.匀速航行时所受合力为零,B不符合题意;
C.加速破冰时惯性保持不变,C不符合题意;
D.卸货过程中所受浮力减小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;惯性是物体的属性,和运动的
速度无关。
10.(2023•临沂)水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内
装有质量相等的不同液体,两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所
示。下列判断正确的是()
甲乙
A.甲容器中的物体所受浮力大B.甲容器中的液体的密度大
C.乙容器对水平桌面的压强大D.乙容器底部所受液体的压力大
【答案】C
【解析】【解答】根据图像判断,物块在甲中悬浮,物体密度等于甲液体密度,在
9
乙液体中漂浮,物体密度小于乙液体密度,可知甲液体密度小于乙液体的密度,B
不符合题意;悬浮时受到的浮力等于物体的重力,漂浮的物体受到的浮力等于物
体的重力,所以甲乙中受到的浮力相等,A不符合题意;由于甲乙的容器质量相
同,所装液体质量相同,放入的物体质量相同,F二G二mg,所以对桌面的压力相
同,根据p=g甲的受力面积大,压强小,C符合题意;柱形容器中,压力等于
液体和物体的总重力,所以甲乙容器底受到的压力相等,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体在液体中的状态判断受力大小,根据状态判断物体密度和液体
密度的关系;根据总重力分析物体受到的压力。
11.(2023•广元)我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若
满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架
舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少463。则下列描述中正确的是
()(海水的密度取1.0X1。33/瓶3,g取iON/kg)
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15nl处海水的压强为4xl05p。
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是4x103kg
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是8X103N
【答案】C
33
【解析】【解答】水面下15m处海水的压强:p=Pj&gh=10kg/mX10N/kgX15m=l.5
X105Pa,故A错误;
福建舰满载时受到的浮力F浮二G排=m.1g=80000X103kgX10N/kg=8X108N,故B错
误;
舰载机起飞后减小的浮力:4F浮=P^gAV^=10Hkg/m3X10N/kgX4mMx104N;
io
则舰载机的重力G飞机二Z\F浮力=4X10'N;
舰载机的质量:nikin=—=4X1(^N=4000kg,故C正确;
£机gION/kg仃
福建舰漂浮时,它的重力G=F浮=8X10%,
则它匀速航行时受到的牵引力:F=f=0.01G=0.01X8X108N=8X106N,
故D错误。
故选Co
【分析】(1)根据液体压强公式P二P液gh计算海水的压强;
(2)根据阿基米德原理F泞二G排初揖g计算受到的浮力。
⑶首先根据阿基米德原理F浮=「液8丫排计算减小的浮力,然后根据Z\F浮力二G飞机计
算出舰载机的重力,最后根据小引=»计算舰载机的质量。
儿g
(4)根据二力平衡的知识F=f=0.01G计算牵引力的大小。
12.(2023-自贡)下列四幅图涉及的物理知识说法错误的是()
军舰从长江驶入大海后,舰身要上浮一些
下游闸门闸室上游闸门
B.〜轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原
阀门B阀门A
理工作的
C.•匕金••''q飞机机翼设计成流线型,利用了机翼上方空气流速
1-------•二J1
慢,压强小
11
“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
【答案】c
【解析】【解答】A.军舰始终漂浮在水面上,它受到的浮力始终等于自身重力,即
浮力保持不变。从长江驶入大海后,水的密度变大,根据阿基米德原理F浮二P液gV
排可知,船身排开水的体积变小,即上浮一些,故A正确不合题意;
B.轮船通过船闸从下游驶到上游,阀门A打开,则闸室和上游底部连通,上面开
口,相当于一个连通器,故B正确不合题意;
C.机机翼设计成流线型,利用了机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速小
而压强大,于是大气对机翼产生向上的升力,故C错误符合题意;
D.“祝融号”火星车设计有宽大的轮子,即通过增大接触面积的方式减小压强,
故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力的变化,根据阿基米德原理F浮=「液8丫持分析
排开液体的体积变化即匕;
(2)上面开口,底部连通的容器叫连通器;
(3)根据流体压强和流速的关系判断;
(4)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
二、多选题
13.(2023•北京)小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较
大的芒果却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是()
—>
-C-1-------------------
•—————―———―—―—一—―—————————————•
一二二二二二二二二二二二二二二
12
A.桔子的密度小于芒果的密度
B.桔子受到的浮力大于它受到的重力
C.桔子受到的重力小于芒果受到的重力
D.桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力
【答案】A,C
【解析】【解答】A.桔子漂浮,密度小于水的密度,芒果沉底,密度大于水的密
度,桔子的密度小于芒果的密度,A符合题意;
B.桔子漂浮,受到的浮力等于它受到的重力,B不符合题意;
C.根据m=PV,G=mg,桔子受到的重力小于芒果受到的重力,C符合题意;
D.根据F浮二P液gV排,桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】漂浮物体的密度等于自身重力;沉底的物体受到的浮力小于自身重力;
根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力的大小。
14.(2023・河北)柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土
豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉;注入适
量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示:继续注入清水,土豆沉到容器底
A.漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重力大小相等
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
13
D.沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
【答案】A,B
【解析】【解答】A.漂浮在水面上时,根据二力平衡条件,土豆受到的浮力与其重
力大小相等,A符合题意;
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等,B符合题意;
C.沉到底部后,土豆受到的浮力小漂浮时受到的浮力,C不符合题意;
D.沉到底部后,继续注入清水,液体密度变小,土豆受到的浮力减小,D不符合题
意。
故答案为:AB.
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;悬浮物体的密度等于液体密
度;沉底的物体受到的浮力小于物体的重力;排开液体的体积一定时:液体密度
减小,浮力减小。
15.(2023•南充)甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(。桁0.8义
lCi3kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为
3:1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b
置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下
列说法正确的是()
A.a的密度为0.4Xl(Tkg/m3
B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3:5
14
D.a、b的体积之比为4:1
【答案】B,D
【解析】【解答】根据图乙判断,物体b悬浮,Pb=P消精=0解g/ciA根据丙图,a
和b漂浮,排开液体的质量等于物体的总质量,则%+m产m排,由于ab质量之比为
3:1,所以4PbVLP酒精L由于PLP酒精,所以4vb=Va,即a、b体积比值为4:
1,D符合题意;同样ma二m排-mb,则PM二P酒精PNb,p=夕酒精(-%)=
%
1
P"';40=3x0,8x103kg/m3=0,6x103kg/m3jA不符合题意;在甲图中,
款='=晨息需=/露出的体积为曦=%一%=%—:%=(%,B符
合题意;甲图物体浸没3/4,丙图浸没全部,所以深度比为3:4,液体压强比为
3:4,C不符合题意。
故答案为:BD.
【分析】根据漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据物体的质量和排开质量
关系,计算物体间的体积比值:根据物体液体密度和排开液体的体积,计算物体
的密度。
16.(2023•河南)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子
放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙
所示。下列分析正确的是()
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
15
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
【答案】B,D
【解析】【解答】A.甲图中的橘子在水中处于漂浮状态,此时它收地的浮力等于重
力,故A错误;
B.乙图中的橘子处于沉底状态,受到的浮力小于自身的重力,所以甲图中的橘子
比乙图中的橘子所受的浮力大,故B正确;
C.橘子剥皮后的重力变小,而水和杯子的重力相同,所以甲杯子的总重力大于乙
杯子的总重力。受力面积相同,根据p=£可知,甲图中杯子对桌面的压强大于乙
图中杯子对桌面的压强,故c错误;
D.甲中橘子受到的浮力大,根据F浮二P液gV排可知,甲中橘子排开的水的体积大,
所以甲中水的液面高,根据p二P液gh可知,甲图中杯底所受水的压强大于乙图中
杯底所受水的压强,故D正确。
故选BDo
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析橘子受到的浮力的大小关系;
(3)水平桌面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据p=?分析甲图中杯
子对桌面的压强与乙图中杯子对桌面的压强的大小关系;
(4)根据浮力的大小分圻橘子排开的水的体积的大小关系和水的深度的关系,根
据P二P液gh分析杯底受到的压强的大小关系。
17.(2023•泸州)小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接A、B两个物
体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,入物体处于漂
浮状态,B物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别
为Pi、P2,水对烧杯底部的压强变化为dP,甲图中细线的拉力为",乙图中Z?物体
16
对烧杯底部的压强为PB。已知8物体的重力为G,体积为乙烧杯的底面积为S,水
的密度为p。以下关系式正确的有()
.・回.
A
因
而乙
A.pi>p2B.F=G-pgV
G-pgV
”二中D.PB=^—
【答案】B,C
【解析】【解答】A.甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变,都等于烧杯的总重
力,受力面积不变,由p=2知甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变,即讪邛2,A不
符合题意;
B.甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,细线
的拉力:F=G-F浮=G-pgV,B符合题意;
C.甲、乙图浮力的减小量为:AF浮=G-pgV,排开水的体积减小量为:眼排=
竺±="丝匕液面高度的减小量为:』力=竺些=々羽,水对烧杯底部的压强变
P9P9SpgS
化为/p=pg4/==G7gv,c符合题意;
D.乙图中B物体对烧杯底部的压强为:pB=%=/=三明由于无法算出B
SBSBSB
的底面积,所
以不能算出B物体对烧杯底部的压强,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】物体悬浮时,受到的浮力等于物体的重力;根据液体密度和排开液体的
体积计算浮力;结合浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合液体密度
和深度的变化,计算压强的变化量。
18.(2023•衡阳)2023年上海车展,中国某自主品牌发布了一款新能源越野汽
17
车,拥有易四方和云辇-P智能液压车身控制系统两大顶级技术加持,具备四轮独
立驱动能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头等功能。下列说法正确的
是()
A.该款汽车是四轮四电机独立驱动,四电机之间是串联工作的
B.该款汽车在加速行驶时车身平稳,受平徒力作用
C.该款汽车应急浮水漂浮时,浮力与重力大小相等
D.该款汽车刀片电池充电时将电能转化为化学能
【答案】C,D
【解析】【解答】A、该款汽车是四轮四电机独立驱动,说明汽车的四个轮子可以
独立工作,所以四电机之间是并联工作的,故A错误;
B、汽车在加速行驶时,其运动状态在改变,汽车在水平方向上受非平衡力的作
用,故B错误;
C、漂浮时,物体所受浮力等于自身重力,故C正确;
D、电池在充电的过程中,是将电能转化为化学能,此时电池相当干用电器,故D
正确。
故选:CDo
【分析】并联电路电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作;物体运
动状态改变时,受到非平衡力作用;漂浮时,浮力等于重力;电池在充电过程
中,将电能转化为化学能。
19.(2023-衡阳)“奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深潜水
器。某次执行任务时,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为
10909m。当“奋斗者”号下潜到lxIO,6深处时,其总质量为363体积为30m3
(海水密度取1.0X1。3如/小3)。下列说法正确的是()
A.“奋斗者”号上浮和下潜是靠改变浮力大小实现的
B.“奋斗者”号上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的
8
C.“奋斗者”号下潜到1x1047n深处时受到海水压强为1x10Pa
s
D.“奋斗者”号下潜到1x1047n深处时受到海水浮力为3.6x10N
【答案】B,C
【解析】【解答】AB、奋斗者号上浮和下潜是靠改变自身重力大小实现的,故A
错误,B正确;
C、奋斗者号下潜到1X1071深处时受到海水压强为:
33s
p=P海gh=LOX10kg/mX10N/kgX1X10m=lX10Pa,故C正确;
D、奋斗者号下潜到IX10%深处时受到海水浮力为:
335
F浮二P海水gV排二P海水gV=1.0X10kg/mX1ON/kgX30mL3义10N,故D错误。
故选:BCo
【分析】潜水器(潜水艇)通过改变自身重力来实现上浮或下沉的;根据公式P二
Pgh,可求出受到海水压强:根据F浮=P水gV排可求出受到海水浮力。
20.(2023•凉山)如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有
甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静
止时,A球悬浮,B球漂浮,儿〈久,且两种液体对容器底的压强相等,下列说法
正确的是()
I羲M聚叁“2
甲乙
A.两个小球受到的重力:GA<GB
B.两个小球受到的浮力:4部〉娱部
19
c.两种液体的密度:p甲<p乙
D.两个容器对桌面的压强:p甲〉p乙
【答案】B,D
【解析】【解答】ABC.根据题意可知,两种液体对容器底的压强相等,由题知,h.
<h2,由p二Pgh可知,两种液体的密度关系为口甲>。乙,故C错误;A小球完全
浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B小球漂浮在乙液体中,
排开乙液体的体积小于B小球的体积,因为两小球体积相等,所以两小球排开液
体的体积关系为V排甲〉V挂乙,由阿基米德原理F=P液gV排可知,两个小球的浮力关
系为:R浮>&浮,故B正确;因为A小球在甲液体中悬浮,浮力等于重力,GLF浮
A;B小球漂浮在乙液体中,浮力等于重力,受到的重力GB=F浮B,所以两个小球的
重力关系为GA>GB,故A错误;
D.两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F二pS可知,甲和乙两种
液体对容器底的压力相等;又因为容器为柱形容器且力的作用是相互的,所以液
体对容器底的压力等于液体的重力和物体重力之和,由此可知两个容器对桌面的
压力关系为F产F乙,由于两个容器底面积相等,
根据P=E可知,两个容器对桌面的压强关系为:p产p乙,故D错误。
故选:Bo
【分析】由P二P液gh可知两容器内液体的密度关系;根据阿基米德原理分析两个
小球受到的浮力的大小关系;根据物体的浮沉条件分析两个小球的重力的大小关
系;根据P=£分析两个容器对桌面的压强的大小关系。
三、填空题
21.(2023•郴州)重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,
弹簧测力计的示数为3N,此时物体受到的浮力为N,物体的密度是
20
kg/m3o(g取lON/kg)
【答案】2;2.5x103
【解析】【解答】物体的重力为5N,物体浸没在水中时,,弹簧测力计的示数为
G
_m_g
3N,此时物体受到的浮力为5N-3N=2N,物体的密度是。=7=互=
5N
----1Q2N9----=2.5x103kg/m3
1.0X103kg/m3X10N/kg
【分析】根据物体的重力和进入液体中测力计的拉力差,计算浮力;利用物体的
重力计算质量,结合浮力计算体积;根据质量和体积的比值,计算密度。
22.(2023•宜昌)如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受
到的浮力是N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将(选
填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解析】【解答】重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮
力是0.5N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将不变。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
23.(2023•内江)浸在液体中的物体受到的浮力,方向是,浮力
的大小等于它排开的液体所受到的力。
【答案】竖直向上;重
【解析】【解答】浸在液体中的物体受到的浮力,方向是竖直向上,浮力的大小等
于它排开的液体所受到的重力。
21
【分析】根据浮力的定义和方向解答。
24.(2023•上海)体积为1x10-3租3的物体浸没在水中时,浮力的方向是
的,物体受到的浮力大小为No
【答案】竖直向上;10
【解析】【解答】物体在液体中受到浮力,浮力的方向竖直向上;根据排开水的体
33-33
积,计算浮力为F浮二P液gV排=1.0X10kg/mX1ON/kgX1X10m=1ON。
【分析】物体受到浮力的方向竖直向上;根据排开水的体积,计算浮力。
25.(2023•云南)科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成
简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油
中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm,
浮力大小为A;在煤油中时为10cm,浮力大小为F2,则&尸2(选填
或“二若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中,则d为
cnuP^=1.0g/cm3,=0.8g/cm3
【答案】二;13.6
【解析】【解答】密度计在水中和煤油中漂浮时,受到的浮力都等于自身重力,所
以Fi=Fz;根据浮力相等,结合F浮二P液gV排,则F水浮二F煤油浮,P水gV水排二P煤油gV煤油
排,P水gS(HT2cm)=P煤油gS(HTOcm),解得H=20cm;当密度计在1.25g/cn?的液体
中,根据浮力不变,计算露出的长度
P水gS(20cm-12cm)=1.25g/cn?•gS(20cm-ci),d=13.6cm。
【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据浮力相等,结合密度,计算
22
排开液体的体积关系。
26.(2023•重庆)小莉模拟古人利用浮力打捞铁牛,模拟过程和测量数据如图所
示。①把正方体M放在架空水槽底部的方孔处《忽略M与水槽的接触面积),往水
槽内装入适量的水,把一质量与M相等的柱形薄壁水杯放入水中漂浮,如图甲所
示;②向杯中装入质量为水杯质量2倍的铁砂时,杯底到M上表面的距离等于M
的边长,如图乙所示,此时水杯浸入水中的深度h=cm;③用细线连接水
杯和M,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被
SM
拉起,完成打捞后,如图丙所示。则M与水杯的底面积之比为[=o
、杯--------
【答案】9:2:9
【解析】【解答】甲图中杯子漂浮,浮力等于重力,F浮二G;假设水的密度为p,
杯子底面积S,杯子高度H,
有:PShig=mg,H=hi+12cm;
乙图中,同样漂浮,则有:PShg=3mg,H=h+6cm,得:h=3hi;H=15cm,h=9cm;
图甲中,杯子的重力:G邛浮二pSgX3cm=mg;质量与M相等的柱形薄壁水杯,M
的重力:Gy=Mg=PSgX3cm;
将铁砂从杯中取出,当铁砂取完后,M恰好可被拉起,则Mg+F压产F杯底-mg;
根据液体的压力:F=pS=PghS,则PSgX3cm+PgSM(9cm+a)=PgSX9cm-PSgX
Jcm;
23
整理得:PgSMX9cm+PgSMa=PgSX3cm;
由于M是正方体,即:pgS«X9cm+Pga-PgSX3cm.................①;
丙图中漂浮时,总重力等于M受到的浮力加上杯底所受水向上的压强;
Mg+mg=pga3+pSg(15cm-10cm);即pSgX3cm+pSgX3cm=pga3+pSgX5cm,
3
解得PSgX1cm=Pga.......................②;将②代入①:PgSMX9cm+
PSgXlcm=PgSX3cm,
即:PgSMX9cm=pgSX2cm;即Sv:S=2:9。
【分析】根据漂浮时重力与浮力相等,得出浸入深度的关系,根据高度不变解得
浸入的深度;根据重力与向下压力之和等于物体受到向上的压力与杯中重力之
差,计算压力;结合物体间压力和重力关系,计算面积的关系。
27.(2023•荆州)如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm
的正方形,容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强为
P&.将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为
2cm,该容器的质量为g.(水的密度为1.0xg取lON/kg)
【答案】800;2
【解析】【解答】根据水的密度和深度,计算水对容器底的压强
p=P水gh=1.0xl03kg/m3X1ON/kgX0.08m=800Pa;
容器排开水的体积:V排=V水+V空=Sh+SAh=5cmX5cmX8cm+5cmX5cmX2cm=250cm3
33
容器所受的浮力:F浮=P,KgV^1.OX10kg/mX10N/kgX250X10^2.5N;
容器和水的重力:G=F浮=2.5N,容器和水的质量:徵=9=焉9=0.25/卬
24
=
水的体积:V?KSh=5cmX5cmX8cm=200cni'
水的质量:m水=P水V^Ig/cm3X200cm3=200g=0.2kg,
容器的质量:m容=m-m水=0.25kg-0.2kg=0.05kg=50go
【分析】根据液体密度和深度,计算液体的压强;利用底面积和高度,计算排开
液体的体积;利用液体密度和排开的体积,计算浮力;根据密度和体积的乘积计
算质量。
28.(2023•广安)水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100c?n2,将重
为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水
中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为No剪断细
线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢
水杯对桌面的压强增加了Pao
甲乙
【答案】1;280
[解析][解答]第1空A受到的浮力为尸浮=G—/至=4.8/V-3.8/V=1N
第2空剪断细线,将A缓慢沉入水底,桌面的压力增加了4.8N-2N=2.8N.所
以,增加的压强△。二弓二就沁=280PQ
S0.0001m2
【分析】第1空根据F浮二G-F拉可算出
第2空压力的增加量AFnG一尸浮,再根据△2=今可算出改变量。
四、计算题
29.(2023•泸州)科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有
25
小孔的模型,如图所示。其U弘为压力传感器,8是密度小于水且不吸水的圆柱
体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深勺=15cm时,B与
模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传
感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体8的底面积品=
2取水33
50cm,高为=25cm,gION/kg,P='x10/c5/mo
(1)当8对模型底面压力Fi=2,5N时,模型内水深々为多少c/n?
(2)刚触发报警装置时,8浸入水中的深度%为多少cm?
(3)为了提高防洪安全性,警戒水位需要比原设计低5cm,在B的上方加上与
B同材质同底面积的圆柱体C,则圆柱体C的高度々应为多少cm?
【答案】(1)解:当模型内水深乙=15cm时,B排开水的体积:%=SB4=
50cm2x15cm=750cm3,
由3与模型底面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,
由物体的漂浮条件可知,B的重力:GB=FO^=P^9VO=1X^03kg/m3x
ION/kgx750x10-6m3=7.5/V,
由G=mg可知,8的质量:rnB=^-==0.75kg=750g9
23
B的体积:Vo=SBAD=50cmx25cm=1250cm,
则B的密度:PB=詈==0.6^/cm3=0.6x103kg/m3,
VQIZbUCT/l
由力的平衡条件可知,当B对模型底面压力Fi=2.5N时B受到的浮力:尸1浮=
GB-F1=7.5N-2.57V=5N,
26
匕沃SA/
ttiF浮=p液gv郁可知,8排开水的体积:匕=痴=茄而幅而前£=5X
10-47n3=500cm3,
由17=S力可知,B浸入水中的深度:力=5=理空=10cm;
1S50cm2
答:模型内水深4为10cm;
(2)解:刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N,
由力的平衡条件可知,此时8受到的浮力:尸2浮=GB+“2=7.5N+2/V=9.5N,
由“=P波叫可知,B排开水的体积:/=筹=n3k黑x1°N/kg=9.5X
10-4m3=950cm3,
由IZ=SQT知,B浸入水中的深度:4="=空空=19cm;
2S50cm2
答:触发报警装置时,8浸入水中的深度4为19cm;
(3)解:由刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度可知,4到水面的距
离:h小八一h=25cm—19cm=6cm,
警戒水位需要比原设计低5sH时,/到水面的距离:hA[="A+5+n=6m+
5cm=11cm,
则BC整体排开水的深度:hBC=43+4B?一4A43+25cm-11cm=43+
14cm,
整体排开水的体积:2
BCVBC=SBkbL=50cmx(h3+14cm)=(50/3+
700)cm3,
此时方C整体受到的浮力:F浮=p水gVBc=1x103kg/m3xION/kgx(50々4-
700)x10~6m3,
23
BC整体的体积:V=SBa+力)=50cmx(h+25cm)=(50%+1250)cm,
由密度公式和G=mg可知,Z?C整体的重力:G=mg=p5Vg=0.6x
27
103kg/m3xION/kgx(50^+1250)x10-6m3,
由力的平衡条件可知,/浮=6+尸,
即1x103kg/m3xION/kgx(502+700)x10-6m3=0.6x103kg/m3x
lON/kgx(50/5.+1250)x10-6m3+2N,
J
解得:h=12.5cm.
答:柱体的高度々应为。
CJ12.5cm
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;根据质量和体积
的比值,计算密度;根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;
(2)利用浮力和液体密度计算排开的体积;
(3)根据底面积和深度变化,计算体积;根据液体密度和排开液体的体积,计算
浮力大小;利用质量计算物体的重力;利用物体受到的重力、浮力和拉力,计算
未知的深度大小。
30.(2023•天津)在学习“阿基米德原理”时,可用“实验探究”与“理论探
究”两种方式进行研究:请你完成下列仟务:
5N5N
T
(1)【实验探究】
通过下图所示的实验,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,由实验可
得结论,这就是阿基米德原理;
(2)【理论探究】
第一步:建立模型选取浸没在液体中的长方体进行研究,如下图所示;
28
第一步:理论推导一一利用浮力产生的原因推导阿基米德原理;
请你写出推导过程,提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在下图中标
出);
(3)【原理应用】
水平桌面上有一底面积为Si的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体;现将
一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸
没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出;金属圆柱体静止时所受浮力
F浮=。
【答案】尸浮=G^【理论探究】第一步:建立模型一一选取浸没在液体中的长方
体进行研究,如下图所示;第二步:理论推导一一利用浮力产生的原因推导阿基
米德原理:请你写出推导过程,提示:推导过程中所用物理量需要设定(可在下
图中标出);【答案】设长方体的底面积为S、高为h,液体密度为
P.,长方体上、下表面所处的深度及受力情况,如下图所示:
应用】水平桌面上有一底面积为工的柱形平底薄壁容器,内装质量为m的液体;现
将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全
浸没(与容器底接触但不密合),整个过程液体未溢出;金属圆柱体静止时所受浮
29
力”=——。【答案】言第
(1)F浮=
(2)设长方体的底面积为S、高为h,液体密度为P2长方体上、下表面所处的
深度及受力情况,如下图所示:
⑶言阳
【解析】【解答】(1)根据液体压强公式p二Pgh可知,液体对长方体下表面的压
强大于上表面的压强,根据F=pS可知:液体对长方体向上的压力大于液体对它向
下的压力,两者之差即为浮力,即F浮=F2-FkPghzS-pghiS=Pg(h2-h)S=P
ghS=pgV排=m排g二G排;
(2)根据物体在液体中的深度,计算液体压强;利用物体上下表面压力差,计
算浮力,
(3)圆柱体静止时,液面高度为h',则液体密度为:2改=以=(另:)力,,物体
受到的浮力为产炉=G邠=P液gv排=(5i_^)rgs2i'=恐小。。
【分析】(1)根据物体上下表面的压力差,计算浮力;
(2)根据物体在液体中的深度,分析压强的大小不同,压力不同;
(3)根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力。
31.(2023•重庆)桔棒是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所
示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕。点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将
30
重力为20N、容积为2.8X10一2巾3的桶悬挂在B端,在4端重120N的拗石辅助下,
人可轻松将一桶水从井中提起,。40B=3:2;悬挂桶的绳子始终保持在竖直
方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔榇将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),
桔棒处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
【答案】(1)解:因为通的容积为容积为2.8X10%:则桶装满水的质量为M=
p次,=1x103/cp/m3x2.8x10-2m3=28kg
答:桶装满水时,水的质量为28kg;
(2)解:漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为尸浮=G^=血施g=2kgx
10N/kg=20N
则排开水的体积为七=卷=言=一皿黑./kg=2000。相
答:空桶在井中漂浮时,桶排开水的体积为2000cn)3;
(3)解:桔椽平衡时,根据杠杆平衡条件可求,B端施加的拉力为心=华"=
LOB
丝丝=U。挈=18ON
LOB2
人对绳子的拉力为尸至=G桁+G次—&=20/V+280N-180/V=120N
31
.iLlKgrrmmF氐G/F拉48UN+12U/V.ndn4n
人对地面的压强为P=歹==500xl0-w=1・2x10Pa
4
答:人对地面的压强1.2X10Pao
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积,计算质量;
(2)根据物体的质量计算重力,结合漂浮的物体的重力,计算浮力;根据浮力和
液体密度,可以计算片刻液体的体积;
(3)根据杠杆的平衡条件,结合己知的力和力臂,计算未知力的大小;根据压力
和受力面积的比值,计算压强。
32.(2023•包头)小丽想测一测家中空食品盒
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