2022年北京市初三一模物理试题汇编：浮力

第1页/共1页2022北京初三一模物理汇编浮力一、单选题1．（2022·北京朝阳·一模）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100cm2，，g取10N/kg。则下列结果中正确的是（）A．水杯的质量为200gB．水杯的密度为2.5g/cm3C．水杯沉底后受到的浮力为0.8ND．竹签对水杯的最大压力为0.3N2．（2022·北京海淀·一模）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m0。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m0的差值Δm随金属块下表面到水面的距离h变化的关系图像如图乙中a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m与m0的差值Δm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1.0×103kg/m3，取g=10N/kg。下列说法中正确的是（）A．金属块在水中受到的最大浮力为1NB．另一种液体密度为0.8g/cm3C．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5cm2二、计算题3．（2022·北京大兴·一模）一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg，容器的底面积为1.0×10-2m2。将一体积为1.2×10-4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重力为7.5N，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，不计细线的质量和体积。（1）画出金属块在竖直方向的受力示意图；（2）求金属块受到的浮力大小；（3）求细线对金属块的拉力大小；（4）求容器对桌面的压强。4．（2022·北京海淀·一模）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，细绳的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在质量为200g的木块的下面，使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80cm2，当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1N，此时容器中水的深度为20cm。取g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。求：（1）木块受到的浮力大小F浮；（2）水对容器底部的压强大小p；（3）水对容器底部的压力FN与容器中水所受的重力G水大小是否相等？请写出计算、分析说明的过程。5．（2022·北京顺义·一模）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8×10-3m3。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10-4m3，g取10N/kg。求：（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。6．（2022·北京延庆·一模）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：（1）最大下潜深度处的海水压强；（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力。三、实验题7．（2022·北京石景山·一模）请利用下面提供的实验器材，设计实验探究：浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度是否有关．器材有：已调零的弹簧测力计、水、盐水（）、带挂钩的实心金属块（如图所示）、烧杯和细线。要求：（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表。8．（2022·北京丰台·一模）实验桌上有实心小铁块、细线、分别装有适量水和盐水的烧杯各一个，以及图所示的电子秤。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：浮力大小与液体密度有关。请写出主要实验步骤，画出实验数据记录表格。（，）9．（2022·北京西城·一模）实验台上有满足实验要求的器材：如图所示的圆柱体A（已知，每格体积为20cm3）、已调零的弹簧测力计和装有适量水的烧杯。请你利用上述实验器材，设计实验证明：浸在水中的物体，排开水的体积越大，所受浮力越大。要求：（1）写出实验步骤（可画示意图辅助说明）：（2）画出实验数据记录表。四、综合题10．（2022·北京房山·一模）如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8N。物体A悬挂在弹簧测力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的体积为200cm3。物体A的密度为2.7×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）如图所示，画出物体A受力示意图；（2）物体A受到的浮力F浮；（3）弹簧测力计示数F；（4）溢水杯对水平桌面的压力。

参考答案1．C【详解】A．当水深为6cm时，水杯刚脱离容器底，即刚好漂浮，此时水杯的质量故A错误；B．当水深为12cm时，水杯仍漂浮，此时容器中水的件积当水深为11cm时，水杯和水的总体积水杯的体积水杯的密度故B错误；C．当水深为11cm时，水杯沉底，受到的浮力故C正确；D．当水深为13cm时，杯口与水面相平，此时水杯排开水的体积受到的浮力由A可知，水杯的重力此时竹签对水杯的最大压力故D错误。故选C。2．B【详解】由题意知m0=m水+m容把金属块缓慢浸入水中时，金属块受到向上的浮力，反过来金属块对水有向下的压力。所以F浮=F压则电子秤所受的压力F=G总=mg=m水g+m容g+F压那么A．由图乙a图线知，当h=4cm时，长方体金属块刚好浸没在水中∆m=10.0g=0.01kg所以金属块在水中的最大浮力F浮大=∆mg=0.01kg×10N/kg=0.1N故A错误；B．金属块浸没在水中时，排开水的体积即金属的体积，据阿基米德原理得由图乙b图线知，当金属块浸没在另一液体中时∆m1=8.0g=0.008kg此时金属块受到的浮力F浮1=∆m1g=0.008kg×10N/kg=0.08N据阿基米德原理得故B正确；C．金属块浸没且静止时，受到的竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力是平衡力，所以F拉+G=F浮因为金属块浸没在水中和在液体中的浮力不等，所以细线对金属块的拉力大小不等。故C错误；D．由图乙a图线知，h=4cm时，金属块刚好浸没水中，所以金属块的高度为4cm。所以金属块的底面积故D错误。故选B。3．（1）；（2）1.2N；（3）6.3N；（4）2120Pa【详解】（1）金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力，如下图所示：（2）金属块浸没时，金属块排开水的体积V排=V金=1.2×10-4m3金属块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-4m3=1.2N（3）由于用细线将金属块浸没在水中处于静止状态，则根据受力平衡可得：细线对金属块的拉力F拉=G-F浮=7.5N-1.2N=6.3N（4）容器和水的总重力G总=m总g=2kg×10N/kg=20N容器对桌面的压力F压=G总+G-F拉=20N+7.5N-6.3N=21.2N容器对桌面的压强答：（1）如详解中的图；（2）金属块受到的浮力大小为1.2N；（3）细线对金属块的拉力大小为6.3N；（4）容器对桌面的压强为2120Pa。4．（1）3N；（2）2×103Pa；（3）FN与G水大小不等【详解】解：（1）木块所受重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N由木块静止时的受力平衡可知，其受到的浮力F浮=G+F拉=2N+1N=3N（2）水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa（3）因木块浸没时所受浮力F浮=3N，所以木块的体积木块和水的总体积V=Sh=80cm2×20cm=1600cm3水的体积V水=V-V木=1600cm3-300cm3=1300cm3所以水重G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×1300×10-6m3×10N/kg=13N水对容器底部的压力

FN=pS=2×103Pa×8×10-3m2=16N所以FN与G水大小不等。答：（1）木块受到的浮力F浮为3N；（2）水对容器底部的压强大小p为2×103Pa；（3）水对容器底部的压力FN与容器中水所受的重力G水大小不相等。5．（1）；（2）9.6N；（3）【详解】解：（1）图甲中水对溢水杯底部的压强（2）图乙中，溢水杯内水的深度不变，故水对溢水杯的压强不变，水对溢水杯底部的压力（3）浸没时，溢出的水的体积为2×10-4m3，那么物体的体积为2×10-4m3，并且物体所受的浮力为物体所受的重力为物体A的质量为物体A的密度为答：（1）图甲中水对溢水杯底部的压强为；（2）图乙中水对溢水杯底部的压力为9.6N；（3）物体A的密度为。6．（1）4.12×106Pa；（2）2.06×107N【详解】解：（1）最大下潜深度处的海水压强p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×400m=4.12×106Pa（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=2.06×107N答：（1）最大下潜深度处的海水压强是4.12×106Pa；（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力是2.06×107N。7．见解析【详解】（1）步骤：①将带挂钩的实心金属块挂在弹簧测力计下，静止时读出示数即为重力的大小G，将G记录到表格中；②将实心金属块浸没到水中，不碰容器，静止时读出拉力，将记录到表格中；③将实心金属块浸没到盐水中，不碰容器，静止时读出拉力，将记录到表格中；④根据公式F浮=G-F计算出两次的浮力，记录到表格中。（2）实验数据记录表如下实验次数G/NF/N1（水中）1.0×1032（盐水中）1.1×1038．见解析【详解】实验步骤如下：①在两个规格相同的烧杯中装入质量相同的水和盐水，并将水编号为1、盐水编号为2，并分别放在电子秤上称量1和2的质量，并记录在表格中；②将小铁球用细线栓住，将编号1放在电子秤上，然后将小铁球用细线拉住浸没于水中，并读出电子秤的示数，记录在表格中；取下编号1，取出小铁块，并将小铁块的表面擦干。将编号2放在电子秤上，然后将小铁球用细线拉住浸没于盐水中，并读出电子秤的示数，记录在表格中；③比较小铁块浸没在不同的液体中时电子秤的读数，如果1、2两次实验中的得到的m2不相等，则说明浮力大小与液体密度有关。实验数据记录表格如下：烧杯中的水和盐水的质量相等，烧杯的规格相同，即烧杯的质量相等小铁块浸入前电子秤的读数，记为m1小铁块悬浮在液体中时电子秤的读数，记为m2比较1、2两次实验中的得到的m2是否相等1装有水的烧杯2装有盐水的烧杯9．（1）见解析（2）见解析【详解】（1）根据实验器材，可以先测试物体的重力，让后将物体用测力计牵着放入水中，此时根据受力分析可知物体所受的浮力等于物体的重力减去测力计的拉力，随着物体浸没水中的体积不同，测力计的拉力也不同，比较浸没不同体积时，重力与测力计的差值即可证明排开液体体积与浮力的大小关系。实验步骤如下：第一步：在空气中用弹簧测力计测出A的重力G，并记录在表格中；第二步：用弹簧测力计挂住A，将A物体三分之一浸入装水的烧杯中，读出测力计读数F1并记录；第三步：用弹簧测力计挂住A，将A物体三分之二浸入装水的烧杯中，读出测力计读数F2并记录；第四步：用弹簧测力计挂住A，将A物体全部浸没在装水的烧杯中，读出测力计读数F3并记录。（2）根据实验步骤和所需要记录的数据，可以设计如下表格：测量次数GF1F2F31210．（1）见解析；（2）2N；（3）3.4N；（4）8N【详解】解：（1）根据题意知道，物体A受到竖直向下