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专题11 浮力及其应用
(浮力及其应用板块,考查的知识点主要为浮力(浮力的定义、方向、产生原因、浮力的测量)、阿基米德原理、浮沉条件及其应用;命题形式主要是以选择题、填空题,实验探究题,综合应用题的形式呈现)
考点1:浮力
1.(2020·广西百色市·中考真题)下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块
B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船
D.空中上升的气球
【答案】B
【详解】
ACD.在水中下沉的铁块和浮在水面上的轮船受到液体的浮力,空中上升的气球,受到气体的浮力,故ACD不符合题意;
B.桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,故B符合题意。
故选B。
2.(2020·四川眉山市·中考真题)如图所示,物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对相互作用力
B.F2与F1的差等于物体的重力
C.由于物体静止不动,F1与F2是一对平衡力
D.因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离,所以F1>F2
【答案】B
【详解】
物体悬浮在水中,物体受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2;此时物体受力平衡,则
G=F2﹣F1
根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为
F2﹣F1
悬浮时,浮力等于重力,则F2与F1的差等于物体的重力;所以液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据F=pS可知
F2>F1
所以F1与F2既不是相互作用力,也不是平衡力;综上所述:B正确、ACD错误。
故选B。
3.(2020·山东青岛市·中考真题)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【答案】D
【详解】
A.由图乙可知,金属块a浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.0N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力
故A错误;
B.要探究浮力的大小与物体体积的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的体积;甲、乙两图中物体排开水的体积不同,故B错误;
C.要探究浮力的大小与物体密度的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的密度;乙、丙两图中物体排开水的体积不同,故C错误;
D.要探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变浸入液体的密度;丙、丁两图可以完成该探究,故D正确。
故选D。
4.(2020·辽宁大连市·中考真题)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图7甲所示,则金属块的重力是_____N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1. 6N。则金属块在水中受到的浮力是______N.
【答案】2.8N 1.2N
【详解】
[1]由图甲可知,弹簧测力计的示数为2.8N,根据二力平衡条件,可得金属块的重力是2.8N。
[2]根据称重法求浮力可得,金属块在水中受到的浮力是
5.(2020·四川甘孜藏族自治州·中考真题)如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为_________ N,圆柱体受到的最大浮力是__________N。
【答案】2 0.4
【详解】
[1]由图象可知,当物体完全露出水面时,弹簧测力计的示数为2N,由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。
[2]由图象可知,当圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数
,故圆柱体受到的最大浮力
考点2:阿基米德原理
1.(2020·甘肃兰州市·中考真题)小霞利用如图所示的器材进行有关浮力大小的探究实验。
(1)如图甲所示,将物体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数的变化,并将数据记录在表一中。
表一
物体浸入水中的体积占总体积的比例
0.2
0.4
0.6
0.8
1
弹簧测力计的示数/N
3.4
2.9
2.4
1.9
1.4
分析表一中的实验数据,小霞得出的结论是:物体浸入水中的体积越大,受到的浮力越___________(选填“大”或“小”)。
(2)小霞继续利用水和石块进行如图乙所示的实验探究,并将相关实验数据记录在表二中。请补充表二中的数据:
①___________;
②___________。