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2024年中考物理复习专题训练:浮力
一、选择题
1.下列物体中没有受到浮力的是( )
A.邀游的天宫二号 B.下潜的潜水器
C.上升的热气球 D.航行的辽宁号航母
2.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )
A.物体的体积和液体的密度
B.物体的密度和物体浸入液体的深度
C.物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
3.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
4.在学校举办的“自主创新实验”活动中,创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型,用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气,就可以使“浮筒”上浮或下沉,若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面,从而带动沉船上浮(胶管在水中的体积变化忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大
B.“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小
C.“浮筒”上浮过程中“沉船”底部受到水的压强保持不变
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力等于浮力
5.如图所示是装有等质量水的相同容器,将质量相等的橡皮泥捏成不同的形状,放入甲、乙容器中,静止时橡皮泥小球悬浮在水中,橡皮泥小船浮在水面。下列说法正确的是( )
A.橡皮泥在甲容器受到的浮力小于在乙容器受到的浮力
B.橡皮泥在甲、乙容器受到的浮力不相等
C.甲容器底面受到水的压强大于乙容器底面受到水的压强
D.橡皮泥在甲、乙容器排开水的重力相等
6.小明利用家中的器材做了如图所示的实验,水平桌面上的两个相同玻璃杯中分别盛有甲、乙两种不同密度的盐水溶液,密度分别是、,同一个鸡蛋分别放入两杯盐水中,它们分别漂浮在盐水甲、乙上,此时两液面相平,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.盐水甲和盐水乙的密度关系是 B.鸡蛋所受浮力关系是
C.甲、乙盐水对其容器底部的压强关系是 D.两玻璃杯对桌面的压力
7.如图所示,底面积为 150cm2 的圆柱形容器中装有适量的水,将质量为 200g 的实心长方体物块放入水中(ρ水 = 1.0×103kg/m3),最终物块静止时有五分之一的体积露出水面,此时容器中水的深度为 30cm 。则 下列判断正确的是( )
A.该物块所受的浮力大小为 1N
B.该容器底部受到水的压力大小为 50N
C.该物块的密度为 0.75×103kg/m3
D.若要使物块浸没水中,施加在其上表面的压力至少要 0.5N
8.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是( )
A.物体的高度是8 cm B.物体受到的最大浮力是5 N
C.物体的密度是 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力时5 N
二、填空题
9.央视新闻报道,全球最大、国内首艘万吨级远洋通信海缆铺设船在江西九江下水,如图所示。该轮船由长江驶往东海过程中,船身将 (选填“上浮”或“下沉”),将海缆放进大海后船受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到液体的浮力是FA、FB,则两个容器中液体的密度ρA ρB,密度计所受浮力FA FB(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
11.将一个质量为80g、体积为100cm3的实心物体浸没于水中,此时该物体所受浮力大小为 N,松手后该物体将 (填“上浮”“悬浮”或“下沉”),物体静止后所受浮力为 N。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
12.小敏用橡皮筋系着体积为的金属球先后浸没在水中、某液体中,手提橡皮筋上端,待球静止后现象如图所示。金属球在水中受到的浮力为 N;若某液体的密度为,则 。(选填“>”、“<”或“=”)
13.雕姐为了模拟宋人怀丙利用浮力打捞铁牛,用了如图所示的装置:底面积为150 cm2的圆柱薄壁容器放置在水平地面上,底面积为100 cm2的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块,质量为2 kg的实心铁块沉在容器底部(没有紧密接触),塑料瓶和铁块通过细绳相连,此时细绳刚好拉直(无拉力)。铁块的重力为 N,为了拉起铁块,需要把瓶内的小石块投入水中,小石块投完时,铁块刚好被拉起,此时薄壁塑料瓶浸入的深度为 cm(已知)。
三、实验探究题
14.如图所示,是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题: (ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力F浮= N;
(2)由图ACD可知,浮力大小与物体浸没深度 (选填“无关”或“有关”);
(3)分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与 和 有关:
(4)经进一步计算, 物体的密度ρ= kg/m3。
15.某小组利用如图探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。可能需要测量的物理量:物体的重力;物体浸在水中弹簧测力计的示数;小桶和排开水所受的重力;小桶所受的重力。
(1)为方便实验操作和减小误差,你认为更合理的顺序是 用、、、表示,实验时,在给溢水杯中加水时应该 合理即可。
(2)若在某次实验时,在图的测量中,溢水口还在溢水过程中,小明便急忙把小桶移开,开始测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测得“排开液体所受重力” 选填“偏小”、“不变”或“偏大”。
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计和、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,装置如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到的示数逐渐 ,的示数逐渐 ,且、示数的变化量 选填“相等”或“不相等”,比较两种方案,改进后的优点是 多选。
A.测力计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、示数变化
四、计算题
16.一根毛竹漂浮在水面上,毛竹的体积为0.3m3,受到的重力为2100N.求:(g取10N/kg)
(1)毛竹在水中受到的浮力.
(2)毛竹在水中排开水的体积.
(3)独竹漂艺人能凭借一根毛竹在水上表演节目和水上漂流,如图所示.若艺人与手中平衡杆的总重为700N,通过计算说明他能否利用这根毛竹实现水上漂行.
17.小雨同学发现家中的太阳能热水器可以实现自动开始注水、停止注水,为了知道其中的原理,小雨查阅了相关资料并且制作了一个太阳能热水模拟器如图所示。圆柱形容器的底面积是,物体的重力是,物体的底面积是,力传感器通过细绳与物体相连,当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时进水口打开,开始注水;当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,停止注水。求:
(1)开始注水时,物体所受的浮力。
(2)开始注水时,物体下表面受到水的压强。
(3)当容器内储水量达到多少时,太阳能热水器停止注水。
18.小理同学为了研究文物打捞过程,建立了如图甲所示模型进行分析。用底面积为,高度为的柱形容器模拟湖泊,用一个边长的正方体泡沫浮漂模拟打捞船,浮漂中含有一个小型电动机可以收拉细线,浮漂受到的总重力,用一个高,底面积为的长方体物块模拟湖底文物,的密度为。开始时,浮漂漂浮,物块沉底,将上的细线与连接,细线刚好拉直无拉力,此时水面高度为。然后打开电动机开关,牵引线开始自动匀速收缩,直到的上表面和的下表面接触时停止,如图乙是拉力随着时间变化的图像。求:
(1)时所受到浮力;
(2)的大小;
(3)打捞过程需要多长时间。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.B
5.D
6.D
7.D
8.C
9.上浮;变小
10.大于;等于
11.1;上浮;0.8
12.20;>
13.20;17.5
14.0.5;无关;物体排开液体体积;液体密度;4×103
15.(1);液面必须到达溢水杯杯口
(2)偏小
(3)变小;变大;相等;
16.(1)解:因为漂浮
所以F浮= G=2100N
(2)解:因为F浮=G排水=ρ水V排水g
(3)解: G总=G竹+G人杆=2100N+700N=2800N
毛竹完全浸没在水中时受到的浮力为
F浮1=ρ水V排水1g=1×103kg×0.3m3×10N/kg=3000N>G总
毛竹将漂浮在水面上,即独竹漂艺人能利用这根毛竹实现水上漂行
17.(1)解:当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时物体所受的浮力:
答:开始注水时,物体所受的浮力
(2)解:因为,所以此时物体排开水的体积:;
物体浸在水面下的深度:;
则开始注水时,物体下表面受到水的压强:
答:开始注水时,物体下表面受到水的压强为
(3)解:当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,储水量最多,物体所受的浮力:;
所以此时物体排开水体积为:;
物体浸在水面下的深度:;
则水面上升高度:;
注入水的体积:,
最大储水量。
答:当容器内储水量达到时,太阳能热水器停止注水。
18.(1)解:处于漂浮状态,由二力平衡得:。
答:时所受到浮力为;
(2)解:因为浸没在水中,所以的体积等于排开水的体积: ;
根据阿基米德原理得所受浮力为:;
的质量为:;
的重力为:;
当绳子拉力增大到能够刚好拉动。对进行受力分析得:。
答:的大小为;
(3)解: 由图乙可得,开始拉绳子到刚好拉动时,所用时间为:;
对受力分析得所受浮力为:;
根据阿基米德原理的公式可得排开水的体积为:;
浸入的深度为:;
时,排开水的体积为:;
浸入的深度为:;
两次排开水体积差为:;
故容器中水位上升高度为:;
时,绳子的长度为:;
刚好拉动时,绳子的长度为:;
故内绳子收缩的长度为:;
故绳子收缩的速度为:;
从刚开始拉动到的上表面和的下表面接触所用时间为:;
故打捞过程需要时间为:。
答:打捞过程需要。
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