内容正文:
分层作业本·河南物理
模
块
四
力
学
命题点 7 物体的浮沉条件及其应用
考向 1
浮力相关作图(2020. 16)
1. (2020 河南 16 题 2 分)将细线一端固定在烧杯底
部,另一端固定在乒乓球上. 烧杯加水后静置
在斜面上,如图所示. 不计乒乓球的重力,请以
球心为作用点画出乒乓球受到的浮力和拉力
的示意图.
第 1 题图 第 2 题图
2. 将一实心小球压入水中,放手后小球正在上
浮,如图所示. 请画出此时小球的受力示意图.
3. 如图所示,一个物体被弹簧测力计吊着浸没在
水中,处于静止状态,请画出该物体的受力示
意图(图中点为物体的重心)
第 3 题图 第 4 题图
4. 用一根细针(图中未画出)将一段圆木压着静
止在水面上,如图所示,请在图中画出圆木的
受力示意图(以 O 点为力的作用点).
考向 2
浮沉条件的理解及相关判断
(10 年 3 考)
5. 如图所示是我国首艘具备破冰能力,排水量为
2
400 吨的大型航标船“海巡
156”. 下列有关
该船的说法正确的是
( B )
A. 在海水中时受到的浮力大于自身重力
B. 从长江驶入东海,排开水的质量不变
C. 从长江驶入东海,轮船会下沉一些
D. 接受补给后,船底受到海水的压强减小
第 5 题图 第 6 题图
6. 小制作
(2023 泰州)用硬质塑料瓶、透明胶
带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示
的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模
型放入水中,使其上浮或下沉. 下列说法正确
的是 ( D )
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于
重力
B. 向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将
下沉
C. 从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力
将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处
悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
7. 盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧
妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制
一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则
漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良
种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是
( B )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于
重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮
力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度要大于所有种
子的密度
D. 若要选出更饱满的种子,则需要往盐水中加
入适当的水
第 7 题图 第 8 题图
8. (2022 山西)如图所示,是南极海洋冰山的美丽
景象. 冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰.
据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,
海平面升高. 下列判断正确的是
( C )
A. 冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B. 冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C. 冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D. 冰山熔化一部分后排开水的体积不变
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分层作业本·河南物理
模
块
四
力
学
方法指导
冰熔化后的液面升降问题,
实质是比较冰熔化前排开液体的体积 V排
和冰熔化成水后的体积 V水 . 熔化前,冰排开
液体的体积 V排 =
F浮
ρ液 g
=
G排
ρ液 g
=
m排
ρ液
;冰熔化
成水后的体积 V水 =
m冰
ρ水
. 若 V排 >V水,则液面
下降;若 V排 = V水,则液面不变,若 V排 <V水,
则液面上升.
即时小练
如图所示,请你判断各容器
中冰块熔化后液面的变化情况. (均选填
“上升”“下降”或“不变”)
甲 乙 丙
(1)如图甲,冰块放在水中漂浮,冰块熔化
后,液面将
;
(2)如图乙,冰块放在盐水中漂浮,冰块熔
化后,液面将 ;
(3)如图丙,冰块放在酒精中沉底,冰块熔
化后,液面将 .
9. (2022 北京)甲、乙、丙三个小球的质量 m 和体
积 V 如下表所示. 将它们浸没在水中释放,在
其稳定后,三个小球所受的浮力分别为 F甲、F乙
和 F丙 . 下列判断正确的是 ( B )
小球 甲 乙 丙
m / g 30 40 54
V / cm3 60 50 20
A. F甲>F乙>F丙 B. F乙>F甲>F丙
C. F丙>F乙>F甲 D. F甲>F丙>F乙
10. (2014 河南)a、b 两种物质的质量和体积关系
图像如图所示,分别用 a、b 两种物质制成体
积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放
手稳定后
( D )
A. 甲漂浮,甲受浮力大
B. 乙漂浮,乙受浮力大
C. 甲漂浮,乙受浮力大
D. 乙漂浮,甲受浮力大
第 10 题图 第 11 题图
11. (2023 郑州名校联考)[双选]丽丽使用电子秤称
得一个鸡蛋的质量为 55
g. 如图所示,她先将鸡
蛋放入清水中,发现鸡蛋沉入水底,逐渐向水中
加盐,鸡蛋悬浮于水中静止(g 取 10
N/ kg). 下
列说法正确的是 ( BC )
A. 鸡蛋沉底时和悬浮时排开液体的质量相等
B. 鸡蛋悬浮时所受浮力大小为 0. 55
N
C. 鸡蛋沉底时所受浮力小于悬浮时所受浮力
D. 鸡蛋沉底时桌面受到杯子的压力等于鸡蛋
悬浮时桌面受到杯子的压力
12. 较难题
(2023 黄冈)物理课上,老师将整
个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲. 将
其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍
漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙. 下列说法
正确的是 ( D )
A. 整个橙子的密度等于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮
力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙
子受到的浮力
第 12 题图 第 13 题图
13. 较难题
(2023 东营)用细线将两个半径
相同的实心小球 A 和 B 连接在一起,放入水
中,静止后的状态如图所示,线已绷紧. 下列
判断正确的是 ( B )
A. F浮A =GA B. F浮A =F浮B
C. GA>GB D. ρA>ρ水
66
参考答案及解析·河南物理
答
案
及
重
难
题
解
析
(3)当铝块对容器底部压力刚好为零时,铝块受竖直向
下的重力、竖直向上的浮力和拉力作用,则弹簧测力计
示数:
F=G-F浮 = 27
N-9
N = 18
N.
13. (1)人在河水中下沉,而在死海中却能漂浮(合理即可)
(2)1. 4 (3)无关 a、b、c(或 a、b、d) 越大
(4)2. 4×103
【拓展设问】(1)小 A (2)变大 AD (3)不可靠
没有控制排开水的体积相同
14. (1)量程 竖直 (2)如答图所示
(3)变大 不变 (4)不同 (5)不同密度的液体
15. (1)3. 8 (2)1. 4 A、D (3)它排开水所受的重力
(4)A (5)能
【拓展设问】(1)溢水杯中的水没有装满 (2)不变
命题点 7 物体的浮沉条件及其应用
1. 如答图所示 2. 如答图所示
3. 如答图所示 4. 如答图所示
5. B 6. D
7. B 【解析】良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受
浮力等于重力,故 A 错误;若良种和次种的体积相同,良
种排开盐水的体积大,由 F浮 = ρ液 gV排可知,良种受到的浮
力较大,故 B 正确;若盐水选种时所用盐水的密度大于所
有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故 C 错误;更
饱满的种子的密度更大,若要选出更饱满的种子,则需要
往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,故 D 错误. 故
选 B.
8. C 【解析】冰山漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可
知,冰山所受到的浮力一定等于它所受的重力;根据阿基
米德原理可知,冰山受到的浮力等于其排开的水的重力,
所以冰山所受的重力等于它排开水所受的重力,故 AB 错
误;冰山熔化一部分后,冰山的密度不变,冰山的密度小于
水的密度,所以冰山仍会漂浮在水面上,故 C 正确;冰山熔
化一部分后,冰山的重力减小,冰山漂浮,浮力等于自身的
重力,所以冰山受到的浮力变小,根据 F浮 = ρ水 gV排可知,
冰山排开水的体积变小,故 D 错误. 故选 C.
[即时小练](1)不变 (2)上升 (3)下降
9. B 【解析】由表格中的数据和 ρ =
m
V
可知,三个小球的密
度分别为:ρ甲 = 0. 5
g / cm3、ρ乙 = 0. 8
g / cm3、ρ丙 = 2. 7
g / cm3;
甲、乙的密度小于水的密度,所以甲、乙都漂浮在水中,根
据物体的浮沉条件可知,F甲 = G甲 = m甲 g = 30 × 10
-3
kg ×
10
N / kg = 0. 3
N,F乙 = G乙 =m乙 g = 40× 10
-3
kg× 10
N / kg =
0. 4
N;丙的密度大于水的密度,丙在水中下沉,根据阿基
米德原理可知,丙受到的浮力 F丙 = ρ水 gV排 = ρ水 gV丙 =
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×20×10-6
m3 = 0. 2
N;由此可知,
F乙 >F甲 >F丙 . 故选 B.
10. D 【解析】由图可知,甲物体的密度 ρa =
ma
Va
= 2
g
1
cm3
=
2
g / cm3 = 2×103
kg / m3 ,乙物体的密度 ρb =
mb
Vb
= 2
g
3
cm3
≈
0. 67
g / cm3 = 0. 67×103
kg / m3 ;体积相等的甲、乙两实心
物体,浸没在水中,根据 F浮 = ρ水 gV排 可知:所受浮力相
等;因为 ρa >ρ水 >ρb,甲下沉最后沉底,乙上浮最后漂浮;
则放手稳定后 V排甲不变,则 F浮甲不变,乙物体由于上浮,
最后漂浮,V排乙 变小,则 F浮乙 变小,所以甲受浮力大,故
选 D.
11. BC 【解析】根据浮沉条件和阿基米德原理可知,G1排 <
G2排,根据 G = mg 可知排开液体的质量
m1排 <
m2排,故 A
错误;已知鸡蛋的质量
m= 55
g = 0. 055
kg,则鸡蛋所受的
重力 G=mg= 0. 055
kg×10
N / kg = 0. 55
N;鸡蛋在盐水中
悬浮时,鸡蛋所受的浮力等于重力,即 F2 =G= 0. 55
N,故
B 正确;鸡蛋在水中沉底时,鸡蛋所受的浮力小于重力,
即 F1 <G,所以 F1 <F2 ,故 C 正确;由于杯子对桌面的压力
等于杯子、液体及鸡蛋的重力之和,而鸡蛋悬浮时是由于
水中加了盐,液体的密度会变大,根据 G =mg = ρVg 可知,
盐水的重力大于水的重力,所以鸡蛋沉底时桌面受到杯
子的压力小于鸡蛋悬浮时桌面受到杯子的压力,故 D 错
误. 故选 BC.
12. D 【解析】整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以
整个橙子的密度小于水的密度,故 A 错误;大块橙子在
水中处于漂浮状态,所以大块橙子受到的浮力等于其重
力,故 B 错误;小块橙子缓慢沉入水底的过程中,水的密
度不变,小块橙子排开水的体积先变大后不变,由 F浮 =
ρ水 gV排可知,受到的浮力大小先变大后不变,故 C 错误;
整个橙子在水中处于漂浮状态,整个橙子受到的浮力等
于其重力,将小块放入水中,发现小块沉入水底,说明 F小 <
G小;大块仍漂浮,则 F大 = G大,又因为 G小 + G大 = G,F浮 =
F大 +F小,则两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子
受到的浮力,故 D 正确,故选 D.
13. B 【解析】对实心小球 A 受力分析可知,F浮A = GA +F,由
此可知,F浮A>GA,故 A 错误;实心小球 A 和 B 的半径相
同,则它们的体积也相同,由图可知,它们浸没在水中,那
么它们排开水的体积相等,根据 F浮 =ρ水 V排 g 可知,F浮A =
F浮B,故 B 正确;对实心小球 A 受力分析可知,F浮A = GA +
F,即 GA = F浮A -F,对实心小球 B 受力分析可知,GB =
F浮B+F,所以 GA<GB,故 C 错误;已知 GA =F浮A -F,所以实
心小球 A 的重力小于浮力, 即 F浮A > GA, 则 ρ水 gV排 >
ρAgVA,因为它们浸没在水中,则 V排 = VA,所以 ρA <ρ水,故
D 错误. 故选 B.
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