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第28页(共28页)2024-2025学年下学期初中物理北师大版八年级同步经典题精练之浮力综合题一.选择题(共8小题)1.(2025•碑林区校级模拟)2024年4月23日是中国海军成立75周年纪念日。如图所示为075型两栖攻击舰的2号舰,其满载时的排水量约为3.5×104t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是()A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×105N B.军舰航行时,受到的浮力大于军舰的总重力 C.军舰从长江驶入东海后,海水密度更大,所受浮力增大 D.直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小2.(2024秋•松江区期末)在以下各情况中,物体受到的浮力增大的是()A.轮船由长江驶入东海 B.浸没在水中的石块继续下沉的过程中 C.跳水运动员入水的过程中 D.轮船在码头卸载货物3.(2024秋•青浦区期末)重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出水的重力大小可能()A.小于4牛 B.等于5牛 C.等于4牛 D.大于5牛4.(2024•历下区二模)图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是()A.箭尺受到的浮力变大 B.箭尺排开水的体积变大 C.箭尺排开水的重力不变 D.水对受水壶底压强不变5.(2024•金水区模拟)两个相同容器里盛有密度不同的两种液体,将同一个小球先后放入两个容器中,静止时位置如图所示。小球在甲、乙两液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,下列说法正确的是()A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.F甲=F乙 D.无法判断6.(2024•自贡)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是()A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C.下沉的种子密度比盐水的密度大 D.沉底的种子只受到重力和支持力7.(2024•潮阳区一模)图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是()A.箭尺受到的浮力变小 B.箭尺排开水的质量不变 C.箭尺排开水的重力变大 D.水对受水壶底压强不变8.质量为50g,体积为50cm3的小球,分别浸没在甲、乙、丙三种液体中释放,在其稳定后,小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是()液体甲乙丙ρ/kg•m﹣30.8×1031.0×10313.6×103A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙=F丙 C.F甲=F乙>F丙 D.F甲<F乙<F丙二.填空题(共5小题)9.(2024秋•长宁区期末)排水量为1000吨的轮船,满载货物漂浮在水面上。此时,轮船受到的浮力为牛;在该轮船驶入一片未知水域的过程中,船员发现船身在逐渐微微下沉,则轮船所受到的浮力(选填“变大”“不变”或“变小”),根据阿基米德原理和二力平衡条件可知该水域水体的密度原来水域水体的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。10.(2024秋•徐汇区期末)如图中玻璃瓶是一个“伽利略彩球温度计”,可以粗略地测量环境温度。玻璃瓶中装有某种液体,浸有7个体积相同的彩球(分别标有15℃、18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃字样),彩球体积不随温度变化而变化。当外界温度在15℃﹣33℃范围内变化时,会有彩球随之上浮或下沉,当所有彩球静止后,浮在上面的彩球中,标示温度值最低的那个彩球所标示的温度即此时环境的大致温度。①当环境温度为10℃时,彩球浮在液面上(选填“所有”“没有”或“部分”)。②当环境温度升高时,液体密度(选填“变大”“变小”或“不变”),说出理由:。11.(2024•眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲F乙,液体对杯底的压强p甲p乙。(选填“<”、“=”或“>”)12.(2023秋•长宁区期末)用细绳吊着某金属块并将其浸在水中,分别在图(a)、(b)、(c)所示位置保持静止,若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3,则F1F2F3,若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3,则ΔF1ΔF2。(均选填“>”“=”或“<”)13.(2025•姑苏区模拟)在空气中用弹簧测力计称某石块所受重力为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,则这种液体的密度是kg/m3。三.实验探究题(共1小题)14.(2024•新县模拟)小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验,如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的部分示意图。①在小明的实验示意图中,弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2,若满足关系式时,则可以验证阿基米德原理。②在小华的实验示意图中,使用了溢水杯和小烧杯,如果小华接着使用电子天平成功完成实验,天平应测量中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”),若此时图中两弹簧测力计的示数差值ΔF跟m水满足关系时,则可以验证阿基米德原理。四.计算题(共1小题)15.(2024秋•晋江市期末)“福建舰”是我国第三艘航空母舰,如图所示,该航母满载时排开海水的质量约为8×104t,可搭载60架舰载机。舰载机采用先进的电磁弹射系统,舰载机滑行时受到竖直向上的升力与速度的关系式为F=kv2,其中k=100N•s2/m2。舰载机起飞时所受的重力和升力相等。(ρ海水取1.0×103kg/m3)(1)当它满载静止在海上时,排开海水的体积为多少?(2)若某架舰载机因任务需要将质量增加至30.25t,则此架舰载机的重力为多少?起飞速度为多少?

2024-2025学年下学期初中物理北师大版八年级同步经典题精练之浮力综合题参考答案与试题解析题号12345678答案DCBCCCBB一.选择题(共8小题)1.(2025•碑林区校级模拟)2024年4月23日是中国海军成立75周年纪念日。如图所示为075型两栖攻击舰的2号舰,其满载时的排水量约为3.5×104t,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是()A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×105N B.军舰航行时,受到的浮力大于军舰的总重力 C.军舰从长江驶入东海后,海水密度更大,所受浮力增大 D.直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;利用阿基米德原理进行简单计算.【专题】定量思想;浮沉的应用;应用能力.【答案】D【分析】(1)排水量是指船排开水的质量,利用F浮=G排=m排g求此军舰受到的浮力;(2)漂浮时,浮力等于重力。【解答】解:A.根据阿基米德原理知此军舰满载时能受到的最大浮力:F浮=G排=m排g=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N,故A错误;B.军舰航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于军舰的总重力,故B错误;C.军舰从长江驶入东海后,依处于漂浮状态,受到的浮力等于军舰的总重力,由于军舰的总重力不变,所以受到的浮力不变,故C错误;D.直升机从军舰上飞走后,军舰仍漂浮,受到的浮力等于军舰的总重力,由于军舰的总重力减小,军舰所受浮力减小,故D正确。故选:D。【点评】本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理等知识,是一道基础题,掌握课本知识即可解答。2.(2024秋•松江区期末)在以下各情况中,物体受到的浮力增大的是()A.轮船由长江驶入东海 B.浸没在水中的石块继续下沉的过程中 C.跳水运动员入水的过程中 D.轮船在码头卸载货物【考点】物体浮沉条件;阿基米德原理的理解.【专题】定性思想;浮力;应用能力.【答案】C【分析】根据物体漂浮时浮力等于重力;根据F浮=ρ液gV排判断浮力的变化。【解答】解:A、轮船由长江驶入东海,船始终处于漂浮状态,此时F浮=G,由于重力不变,因此船受的浮力大小不变,故A不符合题意;B、浸没在水中的石块继续下沉的过程中,排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排知浮力不变,故B不符合题意;C、跳水运动员入水的过程中,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排知浮力增大,故C符合题意;D、因轮船漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,当轮船卸载货物时,受到的重力在减小,因此轮船受到的浮力减小,故D不符合题意。故选:C。【点评】主要考查了阿基米德原理的应用和物体漂浮时浮力和重力的关系,关键是知道轮船漂浮浮力等于重力。3.(2024秋•青浦区期末)重为5牛的小球轻放入盛满酒精的烧杯中,溢出的酒精重为4牛。若将该小球轻放入盛满水的烧杯中,已知ρ酒<ρ水,则溢出水的重力大小可能()A.小于4牛 B.等于5牛 C.等于4牛 D.大于5牛【考点】物体浮沉条件.【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力.【答案】B【分析】根据小球受到重力和浮力判断出小球在酒精的状态,比较小球的密度与酒精密度、水的密度,判断出小球放入盛有水的烧杯中后所处的状态;结合阿基米德原理和浮沉条件判断出小球在水中的浮力。【解答】解:由于小球轻放入装满酒精的烧杯中,溢出重为4牛的酒精,则由阿基米德原理可知,小球在酒精中受到的浮力F浮=G排酒精=4N,小球的重力G=5N,则:G>F浮,所以由浮沉条件可知,小球在酒精中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ酒精,由于ρ酒<ρ水,则小球在水中可能漂浮、悬浮或沉底;若小球漂浮或悬浮,由浮沉条件和阿基米德原理知溢出水的重力大小为5N;若小球沉底,小球排开水的体积与排开酒精的体积相同,且ρ酒<ρ水,根据F浮=ρ水gV排可知小球在水中受到的浮力大于在酒精中受到的浮力,但小于小球的重力,故B符合题意。故选:B。【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,有一定的难度。4.(2024•历下区二模)图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是()A.箭尺受到的浮力变大 B.箭尺排开水的体积变大 C.箭尺排开水的重力不变 D.水对受水壶底压强不变【考点】阿基米德原理的定性分析;液体压强的大小比较.【专题】应用题;错解分析题;推理法;压强、液体的压强;浮力;理解能力.【答案】C【分析】(1)根据物体的浮沉条件即可判断浮力的变化;(2)根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化;(3)根据阿基米德原理判断排开水的重力变化;(4)根据液体内部的压强与液体深度关系判断水对受水壶底压强。【解答】解:A、因受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态,则根据物体的浮沉条件可知箭尺受到的浮力等于箭尺的重力,由于箭尺的重力不变,则浮力不变,故A错误;B、由于浮力不变,则根据阿基米德原理可知排开水的体积不变,故B错误;C、根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力,由于浮力不变,则箭尺排开水的重力不变,故C正确;D、当受水壶中液面升高时,由于液体密度一定,深度变大,则根据p=ρgh可知水对受水壶底压强变大,故D错误。故选:C。【点评】这道题通过古人计时原理考查物体的浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,极具趣味性。5.(2024•金水区模拟)两个相同容器里盛有密度不同的两种液体,将同一个小球先后放入两个容器中,静止时位置如图所示。小球在甲、乙两液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,下列说法正确的是()A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.F甲=F乙 D.无法判断【考点】物体浮沉条件.【专题】推理法;浮力.【答案】C【分析】物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;【解答】解:由图知,小球在甲液体中漂浮,浮力等于重力;小球在乙液体中悬浮,浮力等于重力;因同一个小球的重力一定,所以小球在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力,即F甲=F乙.故C正确,ABD错误。故选:C。【点评】熟知物体浮沉条件是解答此题关键。物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮;②ρ物=ρ液,悬浮;③ρ物>ρ液,下沉。6.(2024•自贡)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是()A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C.下沉的种子密度比盐水的密度大 D.沉底的种子只受到重力和支持力【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;液体压强规律.【专题】实验题;浮沉的应用;应用能力.【答案】C【分析】(1)物体漂浮时,受到的浮力等于自身的重力;物体下沉时,浮力小于重力;(2)根据p=ρgh分析受到的压强变化;(3)浸入液体中的物体受到浮力的作用。【解答】解:A、种子在上浮过程中所处的深度不断减小,由p=ρgh可知,种子受到的液体压强也在不断减小,故A错误;B、根据物体浮沉条件可知,漂浮的种子受到的浮力大小等于其自身的重力,故B错误;C、根据物体浮沉条件可知,下沉的种子密度比盐水的密度大,故C正确;D、由物体的浮沉条件可知,沉底的种子受到的重力大小大于浮力,所以沉底的种子除了受重力和浮力的作用,还受容器底对其的支持力,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了物体的浮沉条件、液体内部压强计算公式的应用、物体的受力分析等知识,难度不大。7.(2024•潮阳区一模)图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻,图乙为它的模拟示意图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态。当受水壶中液面升高时,下列说法正确的是()A.箭尺受到的浮力变小 B.箭尺排开水的质量不变 C.箭尺排开水的重力变大 D.水对受水壶底压强不变【考点】阿基米德原理的定性分析;液体压强的大小比较.【专题】应用题;浮力;应用能力.【答案】B【分析】(1)根据物体的浮沉条件即可判断浮力的变化;(2)根据阿基米德原理判断排开水的重力变化,根据重力公式判断排开水的质量变化;(3)根据液体内部的压强与液体深度关系判断水对受水壶底压强。【解答】解:A、因受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知箭尺受到的浮力等于箭尺的重力,由于箭尺的重力不变,则浮力不变,故A错误;BC、由于箭尺受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力,则箭尺排开水的重力不变,根据G=mg可知箭尺排开水的质量不变,故B正确,C错误;D、当受水壶中液面升高时,由于液体密度一定,深度变大,则根据p=ρgh可知水对受水壶底压强变大,故D错误。故选:B。【点评】这道题通过古人计时原理考查物体的浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用,极具趣味性。8.质量为50g,体积为50cm3的小球,分别浸没在甲、乙、丙三种液体中释放,在其稳定后,小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是()液体甲乙丙ρ/kg•m﹣30.8×1031.0×10313.6×103A.F甲>F乙>F丙 B.F甲<F乙=F丙 C.F甲=F乙>F丙 D.F甲<F乙<F丙【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小.【专题】浮沉的应用;应用能力.【答案】B【分析】先算出小球的密度,根据物体的沉浮条件判断小球再甲、乙、丙三种液体中受到的浮力。【解答】解:先算出小球的密度ρ球=mV=因为甲液体的密度小于小球的密度,所以小球在甲液体中沉底,受到的浮力等于排开液体的重力F甲=ρ甲gV排=0.8×103kg•m﹣3×10N/kg×50×10﹣6m3=0.4N;因为乙液体的密度等于小球的密度,所以小球在乙液体中悬浮,受到的浮力等于重力F甲=G甲=mg=50g×10N/kg=0.5N;因为丙液体的密度大于小球的密度,所以小球在丙液体中漂浮,受到的浮力等于重力F甲=G甲=mg=50g×10N/kg=0.5N;故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题考查了密度的计算、物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用,难度不大。二.填空题(共5小题)9.(2024秋•长宁区期末)排水量为1000吨的轮船,满载货物漂浮在水面上。此时,轮船受到的浮力为1×107牛;在该轮船驶入一片未知水域的过程中,船员发现船身在逐渐微微下沉,则轮船所受到的浮力不变(选填“变大”“不变”或“变小”),根据阿基米德原理和二力平衡条件可知该水域水体的密度小于原来水域水体的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。【考点】物体浮沉条件;阿基米德原理的理解.【专题】定性思想;浮沉的应用;理解能力.【答案】1×107;不变;小于。【分析】(1)知道轮船的排水量(满载时排开水的质量),利用阿基米德原理求轮船满载时受到的浮力;(2)轮船漂浮,浮力不变;船体下沉,则根据漂浮条件和阿基米德原理可求得密度变化。【解答】解:(1)满载时轮船受到水的浮力:F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N;(2)在该轮船驶入一片未知水域的过程中,轮船漂浮,浮力不变,船身在逐渐微微下沉,V排变大,根据F浮=ρ液gV排可知液体的密度变小。故答案为:1×107;不变;小于。【点评】本题考查浮力的计算和阿基米德原理的应用,难度不大。10.(2024秋•徐汇区期末)如图中玻璃瓶是一个“伽利略彩球温度计”,可以粗略地测量环境温度。玻璃瓶中装有某种液体,浸有7个体积相同的彩球(分别标有15℃、18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃字样),彩球体积不随温度变化而变化。当外界温度在15℃﹣33℃范围内变化时,会有彩球随之上浮或下沉,当所有彩球静止后,浮在上面的彩球中,标示温度值最低的那个彩球所标示的温度即此时环境的大致温度。①当环境温度为10℃时,所有彩球浮在液面上(选填“所有”“没有”或“部分”)。②当环境温度升高时,液体密度变小(选填“变大”“变小”或“不变”),说出理由:浮力大小不变,排开的液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度变小。【考点】物体浮沉条件.【专题】应用题;浮力;浮沉的应用;应用能力.【答案】①所有;②变小;浮力大小不变,排开的液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度变小【分析】根据物体的浮沉条件和阿基米德原理分析。【解答】解:①彩球体积相同,均浸没液体中时所受浮力相同;当环境温度为10℃时,此时液体的密度最大,都大于彩球的密度,所以彩球都漂浮;②低温彩球最后上浮,说明其重力最大;彩球能上浮,说明温度降低后,其受到浮力变大;彩球体积不随温度变化而变化,由F浮=ρ液gV排可知,ρ液变大,所以温度降低,液体密度变大,反之,温度升高,液体密度变小。故答案为:①所有;②变小;浮力大小不变,排开的液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度变小。【点评】本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件的灵活运用,难度不大。11.(2024•眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲=F乙,液体对杯底的压强p甲<p乙。(选填“<”、“=”或“>”)【考点】物体浮沉条件;液体压强的大小比较.【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力.【答案】=;<。【分析】(1)根据物体漂浮,浮力等于重力,比较浮力大小;(2)由图可知,密度计排开液体之间的关系,根据阿基米德原理判断液体的密度关系;根据液体压强公式判断两个烧杯底部所受液体的压强关系。【解答】解:由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙;由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙;液面高度相同,根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p乙。故答案为:=;<。【点评】本题考查了阿基米德原理、物体漂浮条件和液体压强公式的应用,利用好物体漂浮条件F浮=G是解此类题目的关键。12.(2023秋•长宁区期末)用细绳吊着某金属块并将其浸在水中,分别在图(a)、(b)、(c)所示位置保持静止,若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3,则F1=F2<F3,若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3,则ΔF1=ΔF2。(均选填“>”“=”或“<”)【考点】浮力产生的原因.【专题】浮力;分析、综合能力.【答案】=;<;=。【分析】根据浮力产生的原因可知金属块上表面与下表面的压力差大小即等于金属块受到的浮力;均是完全浸没,则在两种液体中排开液体体积相同且等于金属块的体积,最后根据F浮=ρ水gV排比较浮力大小,结合称重法比较拉力大小。【解答】解:用细绳吊着某金属块并将其浸在水中,分别在图(a)、(b)所示位置保持静止,排开液体的体积不变,液体密度不变,根据F浮=ρ水gV排知,浮力大小不变,根据称重法,拉力大小相等,若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2即为浮力,因浮力相等,ΔF1=ΔF2。由于c图中部分浸入,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,因而需要的拉力变大,故F1=F2<F3.故答案为:=;<;=。【点评】本题考查浮力的有关因素和产生原因,属于中档题。13.(2025•姑苏区模拟)在空气中用弹簧测力计称某石块所受重力为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,则这种液体的密度是1.2×103kg/m3。【考点】阿基米德原理的理解;密度的简单计算.【专题】定量思想;浮力;应用能力.【答案】1.2×103。【分析】首先利用称重法可得出石块浸没在水中所受到的浮力大小,通过浮力的公式可进一步求出石块的排水体积,也就是石块自身的体积;再利用同样的方法可得出石块浸没在另一种液体中所受浮力的大小,知道浮力和石块的体积,同样利用浮力的公式变形,可进一步求出这种液体的密度。【解答】解:石块所受到水的浮力:F浮=G﹣F水′=5N﹣2N=3N;因为石块完全浸没,所以石块体积:V=V排=F浮ρ水g=3N石块浸没在另一种液体中所受的浮力:F浮液=G﹣F拉液=5N﹣1.4N=3.6N;根据F浮=ρgV排知液体的密度为:ρ液=F浮液gV排=3.6故答案为:1.2×103。【点评】此题具有一定的新意,主要思路是通过称重法求出浮力的大小,利用浮力的变形公式求出矿石排开液体的体积,最终再次利用浮力公式的变形求出液体的密度,各个公式及其变形的熟练运用是解答的关键,有一定的难度。三.实验探究题(共1小题)14.(2024•新县模拟)小明和小华各自做“验证阿基米德原理”实验,如图(a)所示为小明实验的示意图,图(b)所示为小华实验的部分示意图。①在小明的实验示意图中,弹簧测力计的示数值分别为F1、F2和量筒中水面刻度值分别为V1、V2,若满足关系式F1﹣F2=ρ水(V2﹣V1)g时,则可以验证阿基米德原理。②在小华的实验示意图中,使用了溢水杯和小烧杯,如果小华接着使用电子天平成功完成实验,天平应测量小烧杯中水的质量m水(选填“溢水杯”或“小烧杯”),若此时图中两弹簧测力计的示数差值ΔF跟m水满足关系ΔF=m水g时,则可以验证阿基米德原理。【考点】探究浮力大小的影响因素.【专题】实验题;浮力.【答案】见试题解答内容【分析】(1)研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力,利用排水法得出金属块排开水的体积,求出排开水的重,通过比较得出结论;(2)研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时,需要用电子天平测量出小烧杯中溢出水的质量,根据G=mg算出溢出水的重力,比较两弹簧测力计的示数差值ΔF跟G水的关系。【解答】解:①物体受到的浮力大小等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数,即F浮=F1﹣F2;量筒中水面两次示数差(V2﹣V1)表示金属块排开水的体积,根据ρ=mV和G=mg可得,金属块排开水所受重力的表达式为G排=m排g=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1),实验中若F1﹣F2=ρ水g(V2﹣V②研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时,需要用电子天平测量出小烧杯中溢出水的质量,根据G=mg知溢出水的重力G水=m水g,比较两弹簧测力计的示数差值ΔF跟G水的关系,若ΔF=m水g则可以验证阿基米德原理;故答案为:①F1﹣F2=ρ水(V2﹣V1)g;②小烧杯;ΔF=m水g。【点评】本题考查了学生对称重法测浮力、排水法测体积以及密度公式和重力公式的了解与掌握,考查学生的设计实验能力,知道实验的原理和方法是解决本题的关键。四.计算题(共1小题)15.(2024秋•晋江市期末)“福建舰”是我国第三艘航空母舰,如图所示,该航母满载时排开海水的质量约为8×104t,可搭载60架舰载机。舰载机采用先进的电磁弹射系统,舰载机滑行时受到竖直向上的升力与速度的关系式为F=kv2,其中k=100N•s2/m2。舰载机起飞时所受的重力和升力相等。(ρ海水取1.0×103kg/m3)(1)当它满载静止在海上时,排开海水的体积为多少?(2)若某架舰载机因任务需要将质量增加至30.25t,则此架舰载机的重力为多少?起飞速度为多少?【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;物体浮沉条件.【专题】浮力;分析、综合能力.【答案】(1)当它满载静止在海上时,排开海水的体积为8×104m3;(2)若某架舰载机因任务需要将质量增加至30.25t,则此架舰载机的重力为3.025×105N;起飞速度为55m/s。【分析】(1)根据密度公式结合排开水的质量计算排开水的体积;(2)根据G=mg计算重力,结合升力与重力相等、F=kv2计算速度。【解答】解:(1)航母满载时排开海水的质量约为8×104t=8×107kg;根据密度公式知,排开海水的体积V=m水ρ水=8×10(2)舰载机起飞时所受的重力和升力相等,F=G=mg=30.25×103kg×10N/kg=3.025×105N;根据F=kv2,有3.025×105N=100N•s2/m2×v2,解得v=55m/s。答:(1)当它满载静止在海上时,排开海水的体积为8×104m3;(2)若某架舰载机因任务需要将质量增加至30.25t,则此架舰载机的重力为3.025×105N;起飞速度为55m/s。【点评】本题考查阿基米德原理的应用与重力的计算,属于中档题。

考点卡片1.密度的简单计算【知识点的认识】公式:ρ=【命题方向】考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:小蓝将一个质量为54g的实心小球放入盛满水的杯子中,小球沉入杯底,溢出水的质量为20g,则该小球的体积为20cm3,密度为2.7×103kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)分析:溢出水的体积即为小球的体积,利用密度公式分别计算溢出水的体积和小球的密度。解析:解:溢出水的体积即为小球的体积,已知溢出水的质量为20g,根据密度公式,溢出水的体积V溢水=m水ρ已知小球质量为54g,小球的体积等于溢出水的体积,根据密度公式,小球的密度ρ球=m球V球=m球V溢水=故答案为:20;2.7×103。点评:本题考查密度公式的应用,难度不大。【解题方法点拨】利用密度公式计算时要注意单位的统一。质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm32.液体压强规律【知识点的认识】(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。3.液体压强的大小比较【知识点的认识】液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。【命题方向】比较压强的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练,全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。例:如图所示,甲、乙、丙是三个底面积不同的圆柱形容器,且S甲<S乙<S丙,容器内装有质量相同的不同液体,液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙、p丙,它们的大小关系是()A.p甲>p乙>p丙B.p甲=p乙<p丙C.p甲<p乙<p丙D.无法比较分析:根据容器形状,判断三种液体对容器底部的压力与各自重力的关系,又知三种液体的质量关系,进而得到三种液体对容器底的压力关系,由p=F解析:解:由图可知,三个容器都为直壁容器,液体对容器底的压力都等于液体的重力,甲、乙、丙三种液体的质量相等,则液体的重力相等,所以,甲、乙、丙三种液体对容器底的压力相同,即:F甲=F乙=F丙;由于S甲<S乙<S丙,由p=FS知液体对容器底部的压强p甲>p乙>p丙,故故选:A。点评:此题考查压强和压力的大小比较,关键是会根据容器形状判断液体对容器底部的压力与自身重力的关系。【解题方法点拨】掌握比较压强大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。4.浮力产生的原因【知识点的认识】浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差物体在液体中,上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力。【命题方向】考查对浮力产生的原因,判断是否受到浮力。例:下列物体没有受到浮力的是()A.空中上升的热气球B.水中下潜的奋斗者号C.海面航行的辽宁号D.在月背采样的嫦娥六号分析:根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。解析:解:A、上升的热气球,是因为球内空气受热,内部空气的密度减小,在上升时,受到空气的浮力的作用,故A不符合题意;B、水中下潜的奋斗者号,会受到水竖直向上的浮力,故B不符合题意;C、海上航行的辽宁号处于漂浮状态,受到水的浮力,故C不符合题意;D、太空中没有空气,在月背采样的嫦娥六号没有受到浮力,故D符合题意。故选:D。点评:本题考查浮力产生的原因,解答此题的关键是明确浮力的定义,难度不大,属于基础知识。【解题方法点拨】记忆性知识,牢记即可。5.探究浮力大小的影响因素【知识点的认识】(1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力没有变化。可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。(2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小,并记录数据。(注意:实验时要使铁球浸没的深度相同)可以发现,物体在密度不同的液体中拉力改变。可得出以下实验结论:浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大,物体所受浮力就越大。(4)探究浮力的大小跟物体的密度的关系使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小,并记录数据。(注意:实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同)可以发现,铜球和铁球的拉力虽然不同,但F浮=G﹣F拉相同。可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体的密度无关。(5)实验结论:物体在液体中所受的浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。【命题方向】考查探究浮力大小的影响因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。例:如图是某实验小组的同学用同一物块探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。(1)对图B中的物块进行受力分析,力的作用点都画在重心处。(2)物体完全浸没在水中时所受浮力为1N。(3)比较ADE可以得出:浮力大小与液体密度有关。(4)比较ACD可知,浮力大小与物体浸没的深度无关(选填“无关”或“有关”)。比较ABC可知,浮力大小与物体的体积无关。(5)图E中酒精的密度为0.8×103kg/m3。(ρ水=1.0×103kg分析:(1)静止受力平衡,据此画图;(2)根据称重法计算物体在水中的浮力大小;(3)(4)分析图中的相同点和不同,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;(5)根据阿基米德原理列出水中和酒精中浮力表达式计算酒精密度。解析:解:(1)图B中的物块静止受力平衡,受重力、浮力、拉力作用,都画在重心上,如图所示:(2)由甲图可知,物体的重力为G=4N,由丙图可知物体浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3N,此时物体受到的浮力为F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;(3)比较ADE可以得出:物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;(4)比较ACD可知,液体的密度和物体排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,而拉力相同,说明浮力不变,故浮力大小与物体浸没的深度无关。探究浮力大小与物体的体积,必须控制液体密度相同,而排开液体的体积不同,故选:ABC。(5)水中的浮力为1N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:1N=ρ水gV排;浸没酒精中的浮力为F'浮=G﹣F'=4N﹣3.2N=0.8N;由阿基米德原理F'浮=ρ酒精gV排可得:0.8N=ρ酒精gV排;浸没时V排不变,解得ρ酒精=0.8ρ水=0.8×103kg/m3。故答案为:(1)见解答;(2)1;(3)液体密度;(4)无关;BC;(5)0.8×103。点评:本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验,分析时,注意控制变量法的应用。【解题方法点拨】实验中,用到了“称重法”测浮力:,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。6.阿基米德原理的理解【知识点的认识】(1)内容:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。阿基米德原理又名浮力定律,是指浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状无关。(2)公式:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为F浮=G排=ρ液gV排①F浮=G排=ρ液gV排,式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。【命题方向】考查阿基米德原理内容的理解,以及利用阿基米德原理计算浮力的大小。例:我国首艘10万屯级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为1.3×105t,满载时排开海水的体积为1.26×105m3;满载时工船受的浮力为1.3×109N;海面下2m深处海水的压强为2.06×104Pa。(ρ水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)分析:(1)根据ρ=m(2)根据F浮=G排=m排g可求出满载时工船所受的浮力;(3)根据p=ρgh可求出海面下2m深处海水的压强。解析:解:(1)根据ρ=mV可得满载时排开海水的体积为:V排=m排ρ海水=(2)满载时工船所受的浮力为:F浮=G排=m排g=1.3×105×103kg×10N/kg=1.3×109N;(3)海面下2m深处海水的压强为:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2m=2.06×104Pa。故答案为:1.26×105;1.3×109;2.06×104。点评:本题主要考查密度公式、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,灵活运用公式是解题的关键。【解题方法点拨】理解阿基米德原理的内容,并会用公式计算浮力的大小。7.阿基米德原理的定性分析【知识点的认识】运用阿基米德原理进行定性分析时,运用控制变量法,先找到相同的量,再利用公式F浮=ρ水gV排进行分析即可。【命题方向】考查阿基米德原理的定性分析。例:将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中,小球静止时的情况如图所示,则三个小球中所受浮力最小的是()A.甲B.乙C.丙D.丁分析:已知体积的关系,利用阿基米德原理公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。解析:解:因为体积相同,丙物下沉,乙物悬浮,甲物体漂浮,丙和乙排开水的体积相同,甲漂浮,甲排开水的体积最小,根据公式F浮=ρ水gV排可知,甲受到的浮力最小。故选:A。点评:本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。【解题方法点拨】熟练运用阿基米德定理的公式,重点是分析题目中的相同的条件。8.利用阿基米德原理进行简单计算【知识点的认识】①F浮=G排=ρ液gV排,式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。【命题方向】考查运用阿基米德原理进行计算。例:如图所示,小芳用手将重2N、体积为2.3×10﹣4m3的苹果浸没在水中,则松手后苹果最终静止时,苹果受到的浮力大小为2N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)分析:(1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排求出苹果所受浮力;(2)根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹果的浮沉状态;(3)苹果静止后处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。解析:解:苹果浸没在水中时,排开水的体积等于苹果的体积,即:V排=V=2.3×10﹣4m3,苹果浸没时受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.3×10﹣4m3=2.3N;浸没在水中的苹果,受到的浮力F浮=2.3N,

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