内容正文:
2025年中考物理一轮复习备考考点突破:浮力实验、计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.物理兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
(2)通过 两次实验,可探究出物体所受浮力大小与浸没深度 ;(填“有关”或“无关”)
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与 的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为 kg/m3。
2.在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明用弹簧测力计、密度大于水的合金块、溢水杯、小桶等器材进行实验,实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
A.将水倒入溢水杯中;
B.用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的重力;
C.将挂在弹簧测力计下的合金块缓慢浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材。
请根据小明的实验过程简答下面问题:
(1)小明的实验操作中存在一处错误,是步骤 (填写对应的字母);
(2)小明的实验操作漏掉了一个步骤,该步骤是 ;
(3)若小明不更正错误,根据图中步骤 (填写对应的字母)可知合金块浸没水中时受到的浮力为 N,根据阿基米德原理,此时也可求出小桶的重力为 N,这个重力比小桶真实的重力 (选填“偏大”或“偏小”)。
3.瑶瑶同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
请帮助瑶瑶同学完成下列步骤:
(1)通过 a 、c 两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
(2)通过 a、b 、c 三次实验,可探究物体所受浮力大小与 的关系;
(3)通过 a、c 、e 三次实验,可探究物体所受浮力大小与 的关系;
(4)通过 a、c 、d 三次实验,可探究物体所受浮力大小与 无关;
(5)实验中的物体的体积为 m3, 物体的密度是 kg/m3;
(6)瑶瑶同学在某种液体中进行探究的过程中,记录了如图e所示的实验数据,则该液体的密度为 kg/m3。
4.为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示,A、B、C、D、E是五个步骤示意图。
(1)指出上述操作步骤中的一处错误,错误步骤是: (只填图中所标的序号),改正方案是: ;
(2)改正错误后重新进行实验,读出A、B、D、E四幅图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4;
①由A图和 图中弹簧测力计的读数可以求出小石块的浮力;
②如果关系式 成立,就可以验证“阿基米德原理”;
(3)若在D步骤中,小石块未能完全浸没到液面下,其它测量均正确,是否也能得到②中所填写的关系式? (选填“能”或“不能”)
(4)若在实验中先进行E图操作,再进行B图操作,则所测得排开水的重力与真实值相比偏 。
5.小军在探究影响浮力大小的因素时,进行了图中的操作。请按要求回答问题:
(1)由图甲可知:物块的重力= N。
(2)比较图乙和丙中,物体浸没时弹簧测力计的示数可知:物体所受浮力大小与 有关。
(3)用图乙中的装置,探究浮力大小与物体排开水的体积的关系,接下来的操作是 。
6.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华同学做了如图所示的一系列步骤的实验.
(1)在②中,金属块受到水的浮力为 N;
(2)为了探究浮力的大小与排开液体体积的关系,应选择序号为 的三次实验;
(3)分析①③⑤实验数据,可探究浮力大小与 的关系;
(4)分析①③④实验数据,可知物体所受浮力大小与其浸没在液体中的深度 关(选填“有”或“无”);
(5)学习了浮力的知识后,再进一步分析上述数据可知:金属块的体积为 m3;该液体密度为 kg/m3.(g取10N/kg)
7.如图所示为小明探究“影响浮力大小因素”的实验。
(1)分析甲、乙、丙三个实验,说明浮力的大小与物体 有关;
(2)为了探究浮力大小与液体密度是否有关,可选用图 的装置来进行实验;
(3)图乙中,物块A受到的浮力为 N;
(4)图丙中物块A排开水的体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)图丁中物块A排开液体的体积,由实验数据计算出该液体的密度ρ液= kg/m3;(ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg)
(5)实验结束后,小明联想到自己制作的“密度计”(在吸管下端加适当的配重后封闭,使其能竖直浮在液面中),如图戊,将密度计放入水中,则水面在管的C点处;若将它放入另一种液体中,液面在B点处,则ρ液 ρ水(选填“>”、“<”或“=”)。
8.小亮通过如图1的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验。
(1)对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析,得出下列结论:物体浸没后,浮力的大小与深度 (填“有关”或“无关”)。
(2)分析 三图中的实验现象和数据,可得出结论:物体受到的浮力大小还与液体的密度有关。
(3)如图2是小亮利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形,其中密度计 (选填“①”“②”或“③”)在测量其他液体密度时结果更精确。
二、计算题
9.如图,装有水的圆柱形容器静止在水平桌面上,用细线拉着小球浸没在水中,已知小球的质量300g,体积500cm3,容器的底面积是400cm2,求:
(1)小球受到的浮力;
(2)小球受到细线的拉力;
(3)若剪断细绳后,小球静止时容器底受到水的压强变化了多少?
10.将一密度为0.6×103kg/m3的实心立方体木块轻轻放入盛满水的水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了600g水,g取10N/kg,求:(1)木块受到的浮力;(2)木块体积;(3)木块下表面受到的水的压强.
11.如图所示,一体积为密度为的正方体木块,用细绳栓着置于水中。已知水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)此时木块所受的浮力。
(2)细绳的拉力。
(3)剪断细绳后,木块静止时排开水的体积。
12.当物体放在电子台秤的水平台面上时,会对台面施加一个向下的压力,台秤将压力转换成物体的质量,从而完成质量的测量。某同学进行了以下实验:将底面积为S的长方体金属块放在电子台秤上,如图甲所示,台秤的示数为;将装有适量水的烧杯放在电子台秤上,如图乙所示,电子台秤的示数为;用细线将金属块拴好,浸没在水中保持静止,此时金属块不接触杯底和杯壁,如图丙所示,电子台秤的示数为。在分析图乙时,可以将烧杯、水看作是一个整体,在分析图丙时,可以将烧杯、水和金属块看作是一个整体。已知水的密度为,g为已知量,求:
(1)图甲中长方体金属块对电子台秤的压强;
(2)图丙中金属块受到的浮力;
(3)金属块的密度。
13.如图所示,盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,现将一个体积为200 cm3、密度为0.2×103 kg/m3且质量均匀分布的塑料球轻轻放入该容器中。求:
(1)容器中距液面0.2m处的A点液体的压强;
(2)若要将塑料球完全浸没在水中,需要对其向下施加多大的压力。
14.如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰;其满载时的排水量约为8×103t;当驱逐舰以54km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.02倍;求:(海水密度近似取1.0×103kg/m3)
(1)该驱逐舰航行1h通过的路程是多少?
(2)驱逐舰满载时,受到的浮力是多少?
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是多少?
(4)驱逐舰满载时以54km/h的速度匀速航行,受到的牵引力是多少?(g=10N/kg)
15.如图所示,一个圆柱形容器放置在水平桌面上,一条细线下端固定在圆柱体容器底部,上端连接一边长为10cm的正方体木块A。向容器中缓慢加水,当木块A在水中漂浮且细线拉力为零时,木块A有的体积露出水面,如图甲所示:继续加水至木块A完全浸没,如图乙所示。若水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图甲中木块A受到的浮力;
(2)木块A的重力和密度;
(3)图乙中细线的拉力。
16.小明想要探究物体的浮沉条件,把一个边长为0.1m的正方体物块浸没在水中,观察其浮沉情况。求:
(1)物块排开水的体积;
(2)物块受到的浮力。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习备考考点突破:浮力实验、计算题》参考答案
1. 0.5 c、d 无关 液体密度 0.8×103
【详解】(1)[1]由a、c两次实验中测力计示数可知,物体的重力
G=Fa=2N
物体浸没在水中所受的浮力为
F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
(2)[2][3]研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法,需要控制排开液体的密度和体积相同,所以应该对比c、d。由c和d可知,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体所受浮力大小与浸没深度无关。
(3)[4]由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(4)[5]由图f可知,深度为零时,弹簧测力计的示数是2.0N,此时物体的重力是2.0N,物体全部浸入液体中,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知物体受到的浮力不变,由称重法可知弹簧测力计的示数不变,此时弹簧测力计的示数是1.6N,物体受到的浮力
F浮液=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
因物体均浸没,所以
V排水=V排液
根据阿基米德原理可知
该液体的密度为
2. A 测出小桶的重 BC 0.8 1 偏小
【详解】(1)[1]金属块放入水中前,溢水杯中的水应该是满的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,因此,小明的实验操作中存在一处错误,是步骤A,应该为用水装满溢水杯。
(2)[2]实验中要测出溢出水的重力,应先测出盛水小桶的重力,由实验步骤可知,小明的实验步骤漏掉的是,用弹簧测力计测出空小桶的重力。
(3)[3][4]由称重法测浮力可知,根据图中的步骤BC,可以得出合金块浸没在水中时受到的浮力为
[5]由实验步骤D可知,桶和水的总重为1.8N,根据阿基米德原理可知,物体的浮力等于排开水的重力,空桶的重力为
[6]根据溢水杯的水没有装满溢出的水少,使得桶和水的总重偏小,测得的这个重力比小桶真实的重力偏小。
3.
0.5 物体排开液体体积 液体密度 物体浸入液体中的深度 5×10−5 4×103 0.8×103
【详解】(1)[1]通过比较a、c两次实验,用称重法测浮力可知,物体所受的浮力
F浮=G−FC=2N−1.5N=0.5N(2)[2]通过a、b、c三次实验,物体排开水的体积在逐渐增大。弹簧测力计的示数逐渐变小,物体所受浮力逐渐变大。这说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。因此,这三次实验可探究物体所受浮力大小与物体排开液体体积的关系。
(3)[3]通过a、c、e三次实验,物体都完全浸没在液体中,但液体的密度不同。观察到弹簧测力计的示数不同,说明物体在液体中所受浮力大小与液体的密度有关。因此,这三次实验可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
(4)[4]通过a、c、d三次实验,物体浸入水中的深度在逐渐增大,但物体排开水的体积保持不变。观察到弹簧测力计的示数相等。这说明浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。因此,这三次实验可探究物体所受浮力大小与物体浸入液体中的深度无关。
(5)[5][6]在c实验中,物体完全浸没在水中,此时物体排开水的体积就等于物体的体积。由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积
物体的质量
物体的密度
(6)[7]在e实验中,物体完全浸没在液体中,此时物体所受的浮力
则液体的密度
4. C 把烧杯中的水加至烧杯口 D 能 小
【详解】(1)[1][2]本实验是拿烧杯当溢水杯使用,由图可知,C图中,水面没有达到烧杯口,当物体排开水时,水不会马上溢出,测得排开水的重会偏小,故C错误,改正的办法就是:把烧杯中的水加至烧杯口。
(2)[3][4]由图可得,A图测得小石块重力为F1,D图测得小石块在水中时测力计的示数为F3,由称重法可得,浮力为
E中测得溢出的水和小桶的重力F4,由B测得空小桶的重力F2,所以排开水的重力为
若,即,则验证了阿基米德原理。
(3)[5]小石块未完全浸没,仍然受到浮力的作用,阿基米德原理依然成立,即,故仍能得到②中所填写的关系式。
(4)[6]若在实验中先进行E图操作,再进行B图操作,小桶中会沾有一部分水,根据可知则所测得排开水的重力与真实值相比偏小。
5. 2.8 液体的密度 见解析
【详解】(1)[1]图甲中弹簧测力计的分度值是0.2N,示数是2.8N。
(2)[2]根据称重法,由甲乙两图得物体放入水中受到的浮力为
由甲丙两图的物体放入液体中受到的浮力为
比较乙丙两图,物体在不同液体中受到浮力不同,所以可得物体所受浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3]将图乙中物体缓慢提出水中,并观察弹簧测力计示数的变化,计算浮力大小,从而可探究浮力大小与物体排开液体体积的关系。
6. 0.5 ①②③或①②④ 液体密度 无 1×10-4 1.2×103
【详解】第一空.①中弹簧测力计的示数为金属块的重力G=9N,②中金属块浸入水中一部分时弹簧测力计示数为F示=8.5N,根据称重法测浮力,金属块此时受到水的浮力为
F浮= G-F示=9N-8.5N=0.5N.
第二空.要探究浮力的大小与排开液体体积的关系,则应控制液体密度相同,同时改变金属块排开液体的体积(即浸入液体的体积),所以应选择②③或②④,为了计算出浮力大小,还应结合①进行分析,所以应选择序号为①②③或①②④的三次实验.
第三空.由图中③⑤两次实验可看出,金属块在水中和液体中都是浸没在同一深度,控制了排开液体的体积和深度不变,只改变了液体密度.结合①计算两次金属块的浮力大小可知,①③⑤三次实验是探究浮力大小与液体密度的关系.
第四空.由③④次实验可知,控制了液体密度和排开液体的体积不变,只改变了金属块浸没在液体中的深度.结合①计算出两次浮力都为
F浮= G-F示=9N-8N=1N,
说明物体所受浮力大小与其浸没在液体中的深度无关.
第五空.金属块的体积V等于其浸没时排开液体的体积V排,其浸没在水中时的浮力F浮=1N,根据得
V=V排===1×10-4m3.
第六空.金属块浸没在液体中时弹簧测力计示数为F示=7.8N,则此时金属块受到液体的浮力为
F浮′= G-F示=9N-7.8N=1.2N.
根据得
ρ液====1.2×103kg/m3.
7. 排开液体的体积 甲、丙、丁 4 等于 >
【详解】(1)[1]比较甲、乙、丙可知,物体浸在液体中的体积越大,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[2]要探究浮力大小与密度的关系,要控制物体排开液体的体积相同,只改变液体密度,通过分析比较操作甲、丙、丁可知,当物体排开液体的体积相同时,物体液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。
(3)[3]由甲可知,物体的重力为12N,由乙可知,物体在浸在水中时弹簧测力计对物体的拉力为8N,根据称重法可知,物体受到的浮力为
(4)[4]物体在水和液体中都是完全浸没,所以排开液体的体积等于物体的体积,因此图丙中物块A排开水的体积等于图丁中物块A排开液体的体积。
[5]由丙可知,物体浸没在水中时弹簧测力计对物体的拉力为7N,根据称重法可知,物体在水中受到的浮力为
由阿基米德原理可知,物体的体积为
由丁可知,物体浸没在液体中时弹簧测力计对物体的拉力为8N,根据称重法可知,物体在液体中受到的浮力为
由阿基米德原理可知,液体的密度为
(5)[6]密度计在不同液体中都处于漂浮状态,所受浮力等于重力,所以有
当密度计所受浮力一定时,密度计在液体中的深度与液体的密度成反比,由图戊可知,密度计在液体中的深度小于密度计在水中的深度,所以液体的密度大于水的密度。
8. 无关 A、D、E ②
【详解】(1)[1]观察A、C、D图的实验数据可知,弹簧测力计示数相同,根据称重法
可知
浮力相同,即浮力的大小与深度无关。
(2)[2]观察D、E两图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,深度相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不相同,根据称重法
可知
浮力不相同,即可得出结论:物体受到的浮力大小还与液体的密度有关。
(3)[3]如图2是小亮利用不同的粗细均匀吸管制成的密度计竖直漂浮在水中时的情形,根据密度计在不同液体中漂浮浮力相等,且都等于水中的浮力,则有
深度变化与S无关,而密度计的特点是刻度不均匀,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越准确;深度越深,相邻两密度值的间距越大,由题图可知,密度计②所处的深度最深,相邻两密度值的间距最大,测量值最准确。
9.(1)5N;(2)2N;(3)减小50Pa
【详解】解:(1)小球排开的体积
小球受到的浮力
(2)小球的重力为
小球静止在水中,受力平衡,故有
则小球受到细线的拉力为
(3)剪断细线后,小球只受重力和浮力,且浮力大于重力,所以小球会上浮,小球静止时漂浮,浮力为
小球漂浮时,排开体积为
小球静止时露出水面的体积为
容器水位下降了
容器底受的压强减小(变化)
答:(1)小球受到的浮力为5N;
(2)小球受到细线的拉力为2N;
(3)若剪断细绳后,小球静止时容器底受到水的压强减小了50Pa。
10.(1) 6N ;(2) 1 ;(3) 600Pa.
【详解】(1)木块漂浮,由阿基米德原理,木块受到的浮力等于排开水的重力:
G水=m水g=0.6kg×10N/kg=6N
所以,木块受到的浮力F浮=6N;
(2)木块重力等于木块排开水的重力,所以,G木=6N,木块的密度 =0.6×103kg/m3,由公式=可得木块的体积:
V===1
(3)由木块的体积V=1×10-3m3,可得木块的边长a=0.1m,下表面积:
S=1.0×10-2m2
由压强公式p=得木块下表面受到水的压强
p===600Pa
答:(1)木块受到的浮力6N;
(2)木块体积为1;
(3)木块下表面受到的水的压强600Pa。
11.(1)104N;(2)2×103N;(3)0.8m3
【详解】(1)此时木块所受到的浮力
(2)木块的质量
木块的重力
细绳的拉力
(3)因为ρ木<ρ水 ,剪断细绳后,木块静止时将漂浮在水面上,木块受到的浮力
木块静止时排开水的体积
答:(1)此时木块所受的浮力为;
(2)细绳的拉力为;
(3)剪断细绳后,木块静止时排开水的体积为。
12.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)图甲中金属块对电子台秤的压力
则压强为
(2)在图乙中将烧杯、水看作是一个整体,则烧杯和水对电子秤的压力为两者重力之和,为
图丙中,将烧杯、水和金属块看作是一个整体,整体在竖直方向上受到向下的总重力和向上的拉力,则
根据称重法可得金属块受到的浮力
由联立可得
(3)根据阿基米德原理和金属块浸没在水中,可得金属块的体积
则金属块的密度
答:(1)图甲中长方体金属块对电子台秤的压强;
(2)图丙中金属块受到的浮力;
(3)金属块的密度。
13.(1)2000Pa;(2)1.6N
【详解】解:(1)根据液体压强公式,A点的压强:
(2)塑料球完全浸没后受的浮力
塑料球所受的重力
根据平衡条件可知,施加的压力
答:(1)容器中距液面0.2m处的A点液体的压强;
(2)若要将塑料球完全浸没在水中,需要对其向下施加1.6N的压力。
14.(1)54km;(2)8×107N;(3)8×103m3;(4)1.6×106N
【详解】解:(1)该驱逐舰航行1h通过的路程为
(2)满载时,驱逐舰受到浮力为
(3)驱逐舰排开海水的体积为
(4)驱逐舰满载时处于漂浮状态,则总重力为
驱逐舰满载匀速直线航行时,处于平衡状态,受到的牵引力为
答:(1)该驱逐舰航行1h通过的路程为54km;
(2)驱逐舰满载时,受到的浮力是8×107N;
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积8×103m3;
(4)驱逐舰满载以72km/h的速度匀速直线航行时,受到的牵引力是1.6×106N。
15.(1)6N;(2)6N,;(3)4N
【详解】解:(1)A的体积为
图甲中木块A受到的浮力
(2)甲中木块漂浮,浮力等于重力,故A的重力为6N。A的密度
(3)乙中木块受到的拉力等于浮力减木块的重力,即拉力为
答:(1)图甲中木块A受到的浮力为6N;
(2)木块A的重力为6N和密度为;
(3)图乙中细线的拉力为4N。
16.(1);(2)10N
【详解】(1)由于正方体物块浸没在水中,物块排开水的体积为
(2)物块受到的浮力
答:(1)物块排开水的体积为;
(2)物块受到的浮力为10N。
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