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专题03 浮力(解析版)
—最新中考物理压轴题难题解析
1.2021云南中考第24题
某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行_______________.
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、
F4。 由图甲和图丁可知物体受到的浮力F浮=_______.
(3) 以下选项中若_____成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A. F1-F2=F3- F4
B. F1-F3=F4-F2
C. F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐_______, B的示数逐渐______
且A、B示数的变化量______(选填“相等”或“不相等”)。
(5) (多选)比较两种实验方案,改进后的优点是_______
A. 测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B. 实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C. 能同步观察测力计A、B示数的变化
【答案】(1)校零 (2)F1-F3 (3)B (4)变小 变大 相等 (5)BC
【解析】
(1)弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线,,如果没指向零刻度线.需要校零。
(2)根据二次称重法求出物体受到的浮力:由图甲可知物体的重力G=F1,由图丁可知物体浸没时弹黄测力计的示数F’=F3,则物体受到的浮F浮=G-F'=F1-F3.
(3) 由图乙可知空烧杯的重力为F2.由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4.则物体浸没时排开液体的重力G排 =F4-F2. 当F浮=G排.即F1- F3=F4-F2,可知.物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等,
(4)如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大.由称重法F浮=G –F’可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时.由阿基米德原理可知.弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
(5)比较两种实验方案可知,改进后:
由称重法F浮=G-F'可知.弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力
故A错误;
由图2的实验装置和器材(两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋)可知.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定.故B正确;
薄塑料袋不计质量,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系,故C正确。
2.江苏省常州市 2020年中考第31题.
创新小组自制简易“浸没式液体密度计"。过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示:
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示數如图乙所示:
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示:
已知ρ水=1X l03kg/m3,取g=I0N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是_____ kg /m3
(4)在测量范围内,某待测液体的密度与弹簧测力计示数F的关系式为___ kg /m3
该“浸没式液体密度计"的刻度值分布____ ( 填均匀、不均匀)。
【答案】31.(1)5X103 kg/m (2)2x103kg/m (3)5X103 (4) (5- F拉)X103 均匀
【解析】(1)小球的质量
小球浸没在水中受到的浮力F水=G球-F水=5N-4N=1 N,
小球的体积V球=V排=
小球的密度=5
(2)小球浸没在液体中受到的浮力F浮液=G球-F液=5 N-3 N=2 N,
液体的密度=2X 103 kg/m3.
(3)小球浸没在被测液体中,当弹簧测力计的示数为零时,液体的密度最大,此时小球受到的浮力F浮大=G球-F=5 N-0 N=5 N,
液体的密度大= =5X 103 kg/m3
(4)被测液体的密度测= =
弹簧测力计的示数F拉=5-10-3(N),所以 =(5- F拉)X103
弹簧测力计的示数与被测液体的密度成一次函数关系,刻度是均匀的.
3.2020年江苏省镇江市中考第28题.
图1是蓄水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO长为1m,BO长为2m;浮块边长为20cm,密度为5×103kg/m3,下表面距池底2m;当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,铁K被释放,水泵开始工作向水池注水,反