内容正文:
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追梦专项总结突破卷(三)
第九章 浮力
一、填空题
1. (2 分)某物体悬挂在弹簧测力计下,静止在空气中时测力计的
示数为 10
N;若该物体一半浸在水中,测力计的示数变为 5. 1
N,则此时物体所受水的浮力为 N;若撤去测力计的拉力,
将该物体放入水中(水足够深),当它静止时上下表面所受的压
力差为 N。
2. (2 分)质量相等的木块和冰块(ρ木块 = 600
kg / m3,ρ冰块 = 900
kg /
m3)漂浮在水中,则木块受到的浮力 冰块受到的浮力。
此时木块排开水的体积 冰块排开水的体积。 (均选填
“大于”“等于”或“小于”)
3. (2 分)我国第一艘两栖攻击舰———“海南舰”满载时排水量约 4
万吨。 当“海南舰”满载航行时,受到的浮力约为 N;它
从长江口进入到东海,舰身会 (选填“上浮一些”
“位置不变”或“下沉一些”)。 (g 取 10
N / kg)
4. (2 分)如图,一重为 0. 5
N 的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并
搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 (选填
“变大”“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最
终静止时排开盐水的重力 0. 5
N(选填“ >”“ <”或“ = ”)。
第 4 题图
第 5 题图
第 6 题图
5. (3 分)如图所示,小华制作了一个简易的密度计:他选择一根较
长的塑料吸管,将碎石塞入管中下端并用石蜡封口,使吸管在液
体中时能在竖直方向上保持 状态(选填“上浮”“漂浮”
或“下沉”),此时密度计受到的浮力 重力(选填“大
于”“小于”或“等于”)。 把密度计放入水中,露出水面的长度
是 8
cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7
cm,则
此液体的密度 水的密度(选填“大于” “小于” 或“等
于”)。
6. (3 分)如把边长 L = 0. 5
m、密度 ρ = 0. 8×103
kg / m3 的正方体 A
放入底面积为 S = 1
m2 的圆柱形盛水容器中,静止后正方体 A
的状态如图甲所示。 正方体 A 的质量为 kg,正方体 A
受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力。 若
将物块 B 轻放在正方体 A 的上面(如图乙所示),容器中的水面
上升了 0. 02
m,物块 B 的质量为 kg。 ( ρ水 = 1. 0 × 103
kg / m3,g= 10
N / kg)
二、选择题
7. (2 分)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子
投入水中会下沉。 对此现象,下列说法正确的是( )
A. 西瓜的密度比李子的密度大
B. 西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C. 李子下沉过程中所受水的压强不变
D. 李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
8. (2 分)下列关于浮力的叙述中,正确的是( )
A. 物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大
B. 同一木块分别漂浮在水面和酒精上,在酒精面上受到的浮力
小于在水面上的浮力
C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
9. (2 分)【全国视野】如图所示,一个充气的气球下面挂一个金属
块,把它们放入水中某处恰能悬浮。 若水足够深,把气球和金属
块往下移动一段距离,松开手它们将( )
A. 静止不动
B. 先向下运动,然后回到原来的位置
C. 向上运动,最终漂浮
D. 向下运动,最终沉底
10. (2 分)如图所示,烧杯中装有某种液体,A 为圆柱形
木块,用外力 F 缓慢将 A 压入其中,h 表示木块的下
表面到液面的距离,下列关于木块所受浮力 F浮 和
h 的关系图像正确的是( )
A
B
C
D
11. (2 分)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精
中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图所示。 则下列关于金
属块的几个物理量计算结果正确的是( ) ( ρ水 = 1. 0× 103
kg / m3,ρ酒精 = 0. 8×103
kg / m3,g 取 10
N / kg)
A. 在水中受到的浮力为 2
N
B. 质量为 3
kg
C. 体积为 10
cm3
D. 密度为 3. 0×103
kg / m3
12. (2 分)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相
同的 A、B 两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体
中,两球静止时的情况如图乙所示, 则下列说法不正确
的是( )
A. 小球 A 的质量小于小球 B 的质量
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 在甲液体中容器底对小球 A 的支持力小于对小球 B 的支
持力
D. 小球 A 在乙液体中受到的浮力小于在甲液体中的浮力
甲
乙
第 12 题图
! " #
第 13 题图
13. (2 分)(双选)如图甲盛有水的容器竖直放置在水平桌面上,
容器对桌面的压力为 15
N;用细线拴一实心小球,将小球浸没
在水中,如图乙所示,细线受到的拉力为 8
N,容器对桌面的压
力为 19
N;将细线剪断,小球沉到容器底部静止,如图丙所示,
取 g= 10
N / kg,水的密度 ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,则下列说法中正
确的是( )
A. 小球所受重力为 8
N
B. 小球的密度为 3. 0×103
kg / m3
C. 图丙中小球对容器底的压力为 8
N
D. 图丙中水对容器底部的压力比图乙中水对容器底部的压力
大 8
N
14. (2 分)(双选)如图甲,弹簧测力计下挂一个长方体物体,将物
体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一个高度处缓缓下降,然
后将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计示数 F 与物体下降高
—
100
— —
101
— —
102
—
度 h 变化关系的图像,则下列说法正确的是( ) (g 取 10
N / kg)
A. 物体的重力是 9
N
B. 物体受到的最大浮力是 5
N
C. 物体的体积是 500
cm3
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压
力是 4
N
三、作图题
15. (2 分)作出下面图中物体所受浮力示意图。
第 15 题图
第 16 题图
16. (2 分)如图把匀质小球放入清水中,然后逐渐加盐,改变液体
的密度,直至小球悬浮在图中位置,请你画出小球此时的受力
示意图。
四、实验探究题
17. (8 分)小李要探究“浮力大小与哪些因素有关”,她依次进行
了图 1 中的实验(液体均无溢出)。 (g 取 10
N / kg)
图 1
图 2
(1)弹簧测力计使用之前应该在 (选填“竖直”或“水
平”)方向调零,由步骤 A 中弹簧测力计示数可知物体的重
力为 N;
(2)对比步骤 A、B、C、D 的实验数据可知浮力大小与物体
有关;由 A 和 共三个步骤的实验数
据可知浮力大小与液体密度有关;
(3)由图 1 中实验数据计算可得,物体的体积为 cm3,
步骤 E 中未知液体的密度为 g / cm3;
(4)D 和 F 两次实验用的同一杯水,容器底面积为 100
cm2,这
两次实验时液面稳定后容器对水平桌面的压强之差是
Pa;
(5)在学完浮力知识后,小李利用玻璃杯、体积为 V0 的物块M、
电子秤、水也能测出步骤 E 中未知液体的密度,过程如下:
①用电子秤测出玻璃杯的质量为 m杯、物块 M 的质量
为 m0;
②向大烧杯中倒入适量的水,将物块 M 通过一根细线吊在
玻璃杯下方,静止后,玻璃杯一部分露出水面,如图 2 甲
所示,用记号笔做水面在玻璃杯上对应的位置标记 A;
③向另一个大烧杯中倒入适量的未知液体,此时将物块 M
放入玻璃杯中,擦干玻璃杯外面的水,然后将玻璃杯放
入未知液体中,再向玻璃杯中缓慢倒水,直到未知液体
液面与玻璃杯标记 A 相平,如图 2 乙所示,取出玻璃杯
并擦干外面的未知液体,用电子秤测出玻璃杯和内部物
体的总质量为 m1;
④未知液体的密度的表达式为 ρ液体 = (用字母
m杯、m0、m1、V0、ρ水表示)。
18. (7 分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探
究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系。
(1)该实验步骤较合理的顺序为 (填字母代号),小石
块的重力为 N。
(2)石块受到的浮力大小为 N,石块排开的水所受的重
力可由 (填字母代号)两个步骤测出。
(3)分析数据可知:F浮 G排(选填“ >”“ <”或“ = ”)。
(4)另一实验小组在步骤 B 的操作中,只将石块的一部分浸在
水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)
得到与(3)相同的结论。
(5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的
是 。
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行
实验
五、综合应用题
19. (9 分)如图 a 所示,一长方体木块质量为 0. 12
kg,高为 4. 0
cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为
2. 0
cm。 如图 b 所示,利用金属块和细线,使木块浸没于水中
且保持静止状态。 已知水的密度 ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,g 取 10
N / kg。 求:
(1)木块的密度 ρ木;
(2)细线对木块的拉力 F。
20. (12 分)如图所示,将边长为 5
cm 的实心正方体木块轻轻放入
装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为 0. 1
kg(g 取 10
N / kg)。 求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到水的压强。
强,即
G+G乙
S乙
= G
+0. 8N
4×10-4m2
= 4
000Pa,解得:
G= 0. 8N。
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第九章 浮力
一、1. 4. 9 9. 8 【解析】由题知,物体一半体积浸入水
中时,测力计的示数为 F示 = 5. 1N,此时物体所受
浮力:F浮 =G-F示 = 10N-5. 1N = 4. 9N;根据阿基米
德原理 F浮 = ρ水 gV排 知,物体全部浸没水中时浮
力:F浮 ′= 2F浮 = 2×4. 9N = 9. 8N,F浮 ′<G,则物体放
入水中时下沉至浸没水中,受到的浮力等于上下
表面受到水的压力差,所以物体上下表面所受压
力差:ΔF=F浮 ′= 9. 8N。
2. 等于 等于 【解析】由于 ρ木块 <ρ冰块 <ρ水,所以木
块和冰块漂浮,F浮 = G,又因为 m木块 = m冰块,则
G木块 = G冰块,所以木块和冰块受到的浮力相等,由
于 F浮 = ρ液 gV排,则木块和冰块排开水的体积也
相等。
3. 4×108 上浮一些 【解析】“海南舰”的满载排水
量约 4 万吨,该舰满载时受到的浮力约为:F浮 =
G排 =m排 g= 4×10
4 ×103kg×10N / kg = 4×108N;因为
“海南舰”处于漂浮状态时,浮力等于自身的重
力,因此当这艘攻击舰满载时从长江驶入东海
时,浮力保持不变,由于东海的海水密度大于长
江水的密度,由 F浮 = ρ液 gV排可得,液体密度变大,
排开液体的体积变小,故舰身会上浮一些。
4. 变大 = 【解析】向水中加盐,鸡蛋仍沉在水
底,鸡蛋排开水体积不变,但是液体密度增大,又
因为 F浮 = ρ液 gV排,所以 F浮 增大,继续加盐,鸡蛋
上浮,重力不变,所以最终静止时,排开盐水的重
力 F浮 ′=G物 = 0. 5N。
5. 漂浮 等于 小于 【解析】将碎石塞入管中下
端并用石蜡封口,这样做的目的是让密度计可以
竖直漂浮在液体中。 因为密度计在水中处于漂
浮状态,根据物体浮沉条件可知,密度计受到的
浮力等于重力。 把密度计放入水中,露出水面的
长度是 8cm,再将密度计放入某液体中,露出液面
的长度是 7cm,说明密度计不管是在水中还是在
液体中,都处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可
知:F浮水 = F浮液 = G,且 V排水 <V排液,根据公式 F浮 =
ρgV排 可得,ρ水 >ρ液。
6. 100 等于 20 【解析】正方体 A 的体积:VA = L
3
= (0. 5m) 3 = 0. 125m3,正方体 A 的质量:mA = ρAVA
= 0. 8×103kg / m3 ×0. 125m3 = 100kg;因为 A 漂浮在
水面上,所以此时正方体 A 受到的浮力等于 A 的
重力;将物块 B 轻放在 A 的上面,A 排开水的体积
增大量:ΔV排 = SΔh= 1m
2 ×0. 02m = 0. 02m3,则 A 受
到的浮力的增大量:ΔF浮 = ρ水 gΔV排 = 1×10
3kg / m3
×10N / kg×0. 02m3 = 200N,由于 A、B 漂浮,受到的
浮力等于 A、B 的总重力,故物块 B 的重力等于 A
受到的浮力的增大量,即:GB = ΔF浮 = 200N,物块
B 的质量:mB =
GB
g
= 200N
10N / kg
= 20kg。
二、7. D 【解析】 “瓜浮李沉”表明西瓜的密度小于水
的密度,李子的密度大于水的密度,故西瓜的密
度小于李子的密度,A 错误;西瓜漂浮时浮力等于
重力,B 错误;李子下沉过程中,深度增加,所受压
强增大,C 错误。 故选 D。
8. D
9. D 【解析】原来金属块和气球悬浮在水中,F浮 =
G;把金属块和气球的位置轻轻向下移动一些,它
们所处的深度增加,由公式 p = ρgh 知,气球受到
水的压强增大,气球的体积变小,所以气球排开
水的体积减小,由公式 F浮 = ρ液 gV排 知,气球受到
的浮力减小,使得整体所受浮力小于整体重力而
向下运动,最后沉在水底。 故选 D。
10. C 【解析】由 F浮 = ρ液 gV排可知,木块浸没前,深
度增加的同时排开液体的体积也增加了,所受
浮力随木块排开液体体积的增大而增大;浸没
后排开液体体积不变,物体受到的浮力不变。
故选 C。
11. D 【解析】由题意知:G金 = 2N +F浮甲 = 2. 2N +
F浮乙,由 F浮 = ρ液 gV排 得:2N + 1. 0 × 10
3kg / m3 ×
10N / kg×V= 2. 2N+0. 8×103kg / m3 ×10N / kg×V,解
得:V = 1. 0 × 10-4m3 = 100cm3, F浮水 = ρ水 gV =
1. 0×103kg / m3 ×10N / kg×1. 0×10-4m3 = 1N,G金 =
F浮水 + 2N = 3N, m金 =
G金
g
= 0. 3kg, ρ =
m金
V
=
0. 3kg
1. 0×10-4m3
= 3×103kg / m3,故选 D。
12. D 【解析】A. 在乙液体中,A 漂浮,A 的密度小
于乙液体的密度,B 下沉,B 的密度大于乙液体
的密度,则 ρA<ρB 两个小球的体积相同,根据 m
= ρV,A 的质量小于 B 的质量,A 正确;B. A、B 在
甲液体中均下沉,则甲液体的密度均小于两个
小球的密度,由 A 知,乙液体的密度大于 A 的密
度,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,B 正
确;C. 由 G=mg 可知 GA<GB,由于 A、B 在甲液体
中都沉底,且 V排 相同,由 F浮 = ρgV排 可得,在甲
液体中受到的浮力相同,则根据 G = F浮 +N 可知
支持力 N=G-F浮,所以,NA <NB,C 正确;D. 由图
可知,在甲液体中,小球 A 下沉,则 GA >F浮甲,在
乙液体中,小球 A 漂浮,GA = F浮乙,所以 F浮甲 <
F浮乙,D 错误。 故选 D。
13. BC 【解析】A. 因为甲图容器对桌面的压力为
15N,乙图容器对桌面的压力为 19N,所以,乙图
中小球受到的浮力:F浮 =ΔF = 19N-15N = 4N,小
球所受重力:G=F拉 +F浮 = 8N+4N = 12N,A 错误;
B. 小球的质量:m =
G
g
= 12N
10N / kg
= 1. 2kg,小球的
体积等于其浸没在水中的 V排,所以,小球的体
积:V = V排 =
F浮
ρ水 g
= 4N
1. 0×103kg / m3 ×10N / kg
= 4 ×
10-4m3,小球的密度: ρ =
m
V
= 1. 2kg
4×10-4m3
= 3. 0 ×
103kg / m3,B 正确;C. 图丙中小球对容器底的压
力:F=G-F浮 = 12N-4N = 8N,C 正确;D. 由于图
丙与图乙的水的深度相同,故两图中水对容器
底部的压强相等,又容器的底面积相等,由 F水压
= p水 S 可知,图丙中水对容器底部的压力等于图
乙中水对容器底部的压力,D 错误。 故选 BC。
14. AD 【解析】由图知,物体没有浸入水中时,弹
簧测力计示数为 9N,则物体的重力为 9N,A 正
确;物体浸没在水中后,所受浮力最大,最大浮
力 F浮 =G-F = 9N-5N = 4N,B 错误;根据阿基米
德 原 理 可 知, 物 体 的 体 积 V = V排 =
F浮
ρ水 g
=
4N
1. 0×103kg / m3 ×10N / kg
= 4 × 10-4m3 = 400cm3,C
91
错误;由浮力是由物体上下表面的压力差产生
的可知,物体刚浸没时下表面受到水的压力为
4N,D 正确。 故选 AD。
三、15. 16.
四、17. (1)竖直 3 (2)排开液体的体积 D、E
(3)200 0. 8 (4)100 (5)
m1ρ水
m杯 +m0 -ρ水 V0
18. (1)DABC 3. 8 (2)1. 4 CD
(3)= (4)能 (5)A
五、19. 解:(1)由木块漂浮,可得 F浮1 =G木,于是有 ρ水 g
× 1
2
V木 = ρ木 gV木,可得 ρ木 =
1
2
ρ水 = 0. 5 ×
103kg / m3;
(2)由木块漂浮时,F浮1 = G木 = m木 g = 0. 12kg
×10N / kg = 1. 2N,木块浸没在水中时,有
F浮2 = 2F浮1 = 2. 4N,则细线对木块拉力 F
=F浮2 -G木 = 1. 2N,方向竖直向下。
20. 解:(1)木块受到的浮力 F浮 =G排 =m排 g= 0. 1kg×
10N / kg = 1N;
(2)正方体木块的体积:V木 = L
3 = (0. 05m) 3 =
1. 25×10-4m3,因为木块漂浮,所以 G木 =
F浮 = 1N,因为 G木 = m木 g = ρ木 V木 g,所以
木 块 的 密 度: ρ木 =
G木
gV木
=
1N
10N / kg×1. 25×10-4m3
= 0. 8×103kg / m3;
(3)因为木块漂浮,根据浮力产生的原因,木
块下表面受到的水的压力 F压 =F浮 = 1N,
木 块 的 底 面 积 S = ( 0. 05m ) 2 =
2. 5×10-3m2,则木块下表面受到的水的
压强 p=
F压
S
= 1N
2. 5×10-3m2
= 400Pa。
追梦专项总结突破卷(四)
第十章 机械与人
一、1. 定 不能 2. 不变 5×105
3. 150 省力 将车柄做长点 【解析】由杠杆的平
衡条件得 F1 l1 =F2 l2,即 F×(0. 9m+0. 3m)= 600N
×0. 3m,即 F= 150N;动力臂大于阻力臂为省力杠
杆;阻力与阻力臂一定时,增大动力臂即可做到
减小动力。
4. 1600 400 【解析】因为木箱的重力为 G = mg =
100kg×10N / kg = 1
000N,h = 1. 6m,所以克服重力
做的有用功 W有用 =Gh= 1
000N×1. 6m = 1
600J,因
为 η= 80%,η =
W有用
W总
× 100%,所以拉力做的总功
W总 =
W有用
η
= 1
600J
80%
= 2
000J,所以拉力所做额外功
W额外 =W总 -W有用 = 2
000J-1
600J = 400J。
5. 87. 5% 100 90% 【解析】对货物做的有用功:
W有用 =Gh= 350N×10m = 3
500J;由图知,N= 2,则 s
= 2h = 2 × 10m = 20m,拉力做的功为:W总 = Fs =
200N×20m = 4
000J,滑轮组的机械效率:η =
W有用
W总
×100% =
3
500J
4
000J
×100% = 87. 5%;拉力的功率:P =
W总
t
= 4
000J
40s
= 100W;承担物重的绳子有 2 股,不
计绳重及摩擦,根据公式 F =
1
N
(G+G动)得,G动 =
NF-G= 2×200N-350N = 50N;当提升重 450N 的货
物时,滑轮组的机械效率: η′ =
W有用 ′
W总 ′
× 100% =
W有用 ′
W有用 ′+W额外
× 100% =
G′h
G′h+G动 h
× 100% =
G′
G′+G动
×
100% =
450N
450N+50N
×100% = 90%。
二、6. D 7. C 8. D
9. B 【解析】A. 机械效率等于有用功与总功的比
值,做功多,两者的比值不一定大,机械效率不一
定高,错误;B. 功率是表示物体做功快慢的物理
量,功率小的机器,其做功慢,正确;C. 机械效率
等于有用功与总功的比值,功率表示物体做功的
快慢,它们之间没有直接关系,机械效率高的机
器功率不一定大,错误;D. 功率等于做功和做功
时间的比值,功率大,做功的多少不确定,所以做
功的时间也不确定,错误。 故选 B。
10. A 【解析】铁棒是一个杠杆,铁棒端点与地面的
接触点是支点,铁棒的重力 G = 100N,是阻力,设
铁棒长为 L,动力臂最长等于铁棒长 L,铁棒是均
匀的,阻力臂是棒长的一半,为
L
2
,由杠杆平衡
条件得:G×
L
2
=F×L,则所需最小力 F=
G
2
= 100N
2
= 50N,故选 A。
11. B 【解析】根据动滑轮的特点,杠杆 B 端的拉
力:FB =
1
2
×(G+G轮)=
1
2
×(280N+20N)= 150N,
因为杠杆在水平位置平衡,所以 FB×OB =F×OA,
且 OA ∶OB = 3 ∶ 4,F =
FB×OB
OA
= 150N ×
4
3
= 200N。
故选 B。
12. CD 【解析】 A. W有 = Gh = 120N × 1m = 120J,错
误;B. 由动滑轮及物体匀速上升,则根据 F =
1
2
(G+G动),得动滑轮重 G动 = 2F-G = 2×80N-120N
= 40N,错误;C. W总 = Fs = F× 2h = 80N × 2 × 1m =
160J,P =
W总
t
= 160J
10s
= 16W,正 确; D. η =
W有
W总
×
100% =
120J
160J
×100% = 75%,正确。 故选 CD。
13. BD 【解析】A. 小球从 A 点由静止开始下落,质
量不变,速度越来越大,动能不断变大,高度变
低,重力势能变小,重力势能转化为动能,A 错
误;B. 小球质量不变,C 点的高度小于 B 点的高
度,故小球在 C 点的重力势能小于在 B 点的重
力势能,B 正确;C. 已知 AB 和 BC 距离相等,根
据 W=Gh 可知,重力一定,通过的距离相同,重
力做的功相同,C 错误;D. 由题知,小球在 AB 段
的平均速度小于在 BC 段的平均速度,AB 和 BC
的距离相等,所以在 BC 段所用的时间小于在
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