专题04 浮力-2020-2021学年浙江中考重要模块突破（杭州专用）

专题04 浮力 【考向分析】 年份 题量 分值 考点 2018 1 6 阿基米德定律、浮沉条件、受力分析 2019 1 6 浮力的计算 2020 1 7 压强和浮力综合计算 备考过程中，首先要全面梳理基础知识，再根据重点考点（阿基米德定律、受力分析、浮沉条件、液面升降问题），进行重点复习巩固，要围绕核心考点反复练习。 【中考考题】 1．（2013•杭州）将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中，并保持悬置状态（如图），在冰块浸入的过程中，台秤的读数将　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在冰块熔化过程中，容器内液面将　下降　（选填“上升”、“下降”或“不变”），台秤的读数将　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知：冰的密度为0.9×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3；整个过程中无液体溢出。） 【解答】解：因为冰块浸入液体后，向下的重力与向上的浮力和拉力是一对平衡力，合力为零，台秤示数变化与质量无关。是因为冰块对酒精的压力与酒精对冰块的浮力是相互作用力，据阿基米德原理，冰块浸入的过程中，所受浮力增大，对酒精的压力也增大，所以台秤的示数增大； 在冰块熔化过程中，因为冰熔化成等质量的水后体积变小，所以容器内液面将下降，因为分子之间有间隔，水分子运动到酒精分子的间隔中去了；或将冰块、酒精、杯子视为一个整体，冰熔化前，该整体的重力由台秤和绳子共同承担，冰熔化后，绳子将不再有拉力，该整体的重力完全由台秤承担，由于该整体的重力不变，台秤承担的份额增加，所以台秤的示数变大。 故答案为：增大；下降；增大。 2．（2018•杭州）“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。 （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克） 【解答】解： （1）蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力： F浮＝G空载＝m空载g＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N； （2）满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排＝V船＝30m3， 此时F浮′＝ρ海gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N， 满载总重力G满＝m满g＝（22×103kg+240kg）×10N/kg＝2.224×105N， G注水＝F浮′﹣G满＝3×105N﹣2.224×105N＝7.76×104N， 则由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积： V注入7.76m3。 答：（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N； （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。 3．（2017•杭州）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g＝10牛/千克），问： （1）质量为0的刻度线的位置在哪里？ （2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？ 【解答】解：（1）木料的体积：V＝Sh＝0.1m2×0.4m＝0.04m3， 由ρ得 木料的质量为：m0＝ρV＝0.5×103kg/m3×0.04m3＝20kg； 木料处于漂浮状态，浮力等于重力即F浮＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N， 排开水得体积为：V排0.02m3， 没入水中的高度：h00.2m， 因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线为0.2m； （2）距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力为：F′浮＝ρ水gV′排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m﹣0.1m）×0.1m2＝300N， 物体的重力为：G物＝F′浮﹣F浮＝300N﹣200N＝100N， 物体的质量为：m物10kg。 答：（1）质量为0的刻度线的位置在0.2m处； （2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg。 4．（2020•杭州）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块（重120N、高20cm、底面积100cm2）分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取g＝10N/kg。 （1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。 （2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气压强p0＝1.0×105Pa） （3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属