2025年江苏省苏州市中考物理一轮专题复习浮力部分重难点专项练习
2025-03-09
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内容正文:
江苏省徐州市2024-2025学年度中考物理一轮专题复习浮力部分重难点专项练习
一、单选题
1.(2023·江苏徐州·一模)下列有关中学生的数据符合实际的是( )
A.正常的体温约为35℃
B.游泳时受到的浮力约为500N
C.立定跳远女生成绩一般约为3m
D.脉搏正常一分钟约为30次
2.(2024·江苏徐州·模拟预测)我国“奋斗者号”载人潜水器(如图所示)在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度为10909 m,创造了我国载人深潜的新纪录。假设海水密度不变,“奋斗者号”载人潜水器浸没入水中后,在继续下潜的过程中受到海水的( )
A.压强和浮力都增大 B.压强和浮力都减小
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
3.(2024·江苏徐州·模拟预测)2023年12月27日,中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号顺利完成首次试航。“梦想”号总重约为33000t,可抵御16级台风海况,具备海域11000m的钻探能力,标志着我国深海探测能力建设和海洋技术装备研发迈出关键一步。海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列有关说法正确的是( )
A.台风天气,钻探船可适当提高重心来抵御台风
B.“梦想”号静止在海面时,排开海水的质量约为3.3×104kg
C.水面下11000m处海水的压强为1.1×108Pa
D.“梦想”号搭载高清摄像系统,摄像机的镜头与近视眼镜片是同一种透镜
4.(2024·江苏徐州·模拟预测)一足够深的柱形容器内盛有密度为ρ0的液体。如图甲所示,将一密度为ρA的正方体物块A放入液体中,物块A漂浮在液面上,液面上升了h1=0.8cm;如图乙所示,再将一个形状完全相同的密度为ρB的物块B放入液体中,物块B沉入容器底,液面又上升了h2=2cm;如图丙所示,将物块B放在物块A上,液面又上升了h3=0.4cm。则ρA∶ρB∶ρ0为( )
A.1∶2∶5 B.2∶6∶5 C.1∶5∶5 D.2∶6∶3
5.(2024·江苏徐州·模拟预测)在一次军事演习中,核潜艇停在水面下50m深处水平匀速巡航,后根据演习需要,下潜至100m深处水平匀速巡航。该潜艇前后两次水平匀速巡航时,受到的重力分别为、G2则:( )
A. B.
C. D.条件不足,无法比较、的大小
6.(2024·江苏徐州·一模)在一个装满水的溢水杯中,轻轻放入一个实心小球后,溢出了100cm3水,则下列判断正确的是(水的密度为1.0g/cm3)( )
A.小球的体积肯定等于100cm3,它的质量肯定等于100g
B.如果小球的体积小于100cm3,它的质量一定等于100g
C.如果小球的体积大于100cm3,它的质量一定等于100g
D.如果小球的体积大于100cm3,它的质量一定小于100g
7.(2024·江苏徐州·一模)在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体。如图所示,将质量相等的A、B两个物体分别放入两种液体中(VA<VB),静止时两烧杯内液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力
D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强
8.(2024·江苏徐州·模拟预测)体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用、、分别表示三个物体受到浮力的大小,、、分别表示三个物体受到重力的大小,、、分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图所示,水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是( )
A.正在下潜的是甲潜艇
B.浮出水面前,上浮潜艇所受浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇,所受的水的压强不变
D.浮出水面前,两艘潜艇所受的浮力相同
10.(2024·江苏徐州·一模)小明将底面积为S2的柱状蜡烛底部表面烧熔化,然后迅速压在底面积为S1的烧杯底部,向烧杯中加水至刚好淹没蜡烛,测得水深h1(蜡烛与烧杯底弥合,如图甲);接着他移动了一下蜡烛,发现最终蜡烛漂浮在水面,测得此时水深为h2,已知水的密度为ρ水。根据以上信息作出的以下结论正确的是( )
A.甲图中蜡烛所受浮力为ρ水 gS2h1 B.甲图中蜡烛处于悬浮状态
C.乙图中蜡烛所受浮力为ρ水 g(S1h1-S1h2) D.蜡烛密度为ρ水
11.(2023·江苏徐州·一模)如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉,则( )
A.小瓶上浮时,浮力小于重力
B.小瓶上浮时,小瓶内的压缩空气会将小瓶内部的水压出
C.盖上小瓶瓶盖,捏大瓶能使小瓶下沉
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶能使小瓶下沉
12.(2024·江苏徐州·模拟预测)水平桌面上放有完全相同的甲、乙两烧杯,烧杯内分别盛有M、N两种液体,将质量相等、体积不等的正方体实心物块A、B分别放入两烧杯中,静止时液面刚好相平,如图所示。下列判断错误的是( )
A.物体排开液体的质量: B.M、N两种液体的密度:
C.两物块密度: D.桌面受到烧杯的压强:
二、填空题
13.(2023·江苏徐州·二模)如图所示,用量程0~5N的弹簧测力计,测量未知液体的密度。根据图中读数可知,物块浸没水中受到的浮力是 N,未知液体的密度为 kg/m3,将图中弹簧测力计刻度用密度值标注,制成弹簧密度计,物块浸没待测液体中,可直接读得待测密度值,则此密度计所能测的液体的最大密度值为 g/cm3。(已知)
14.(2024·江苏徐州·模拟预测)质量是24g体积是的物体,其密度是 ;使其浸没在水中,松手后该物体将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。当它静止时,所受的浮力是 N。()
15.(2024·江苏徐州·三模)用手将一重为1.6N的苹果全部压入水中,物体排开的水体积是,此时物体受到的浮力为 N,放手后物体将 (填“上浮”或“下沉”),待物体静止时所受浮力为 N。
16.(2024·江苏徐州·一模)一个苹果的质量为140g、体积为180cm3,用手将其浸没在水中,此时受到的浮力为 N;松手后苹果将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),苹果静止后,浸在水中的体积为 cm3。(,g取10 N/kg)
17.(2023·江苏徐州·中考真题)如图所示,用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是 。潜水艇通过改变 来实现浮与沉,因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V,水的密度为ρ水,铁的密度为ρ铁,要让瓶内有一半水时,潜水艇恰能在水中悬浮,则所选螺母质量的表达式为m = 。
18.(2023·江苏徐州·三模)某正方体的质量为2kg,边长为0.1m,若把它放置在水平桌面上,此时对桌面的压强为 Pa;将其浸没在水中,然后松手,该物体接下来会 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”);液体内部压强随深度的增大而 (填“增大”或“减小”)。[ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg]
19.(2024·江苏徐州·三模)如图所示,将总质量为5g的装有适量水的玻璃小瓶瓶口朝下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,即可制成浮沉子,此时小瓶受到的浮力为 N,如果增大手对塑料瓶的握力,小瓶将会下沉,小瓶内的气压将 (填“变大”“变小”或“不变”),下沉时小瓶受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
20.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂高为6cm的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,水没有溢出,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图所示,g取10N/kg,,则整个过程中手对测力计的拉力减少 N,水面上升 cm,圆柱体受到的重力是 N,圆柱体的密度是 。
三、实验题
21.(2024·江苏徐州·三模)在测量“小石块的密度”实验中:
(1)天平使用前调节时,若发现指针静止时的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节;
(2)测量时,天平平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,则石块的质量为 g;
(3)用细线系着小石块浸没在装有60mL 水的量筒中,这时量筒中水面的位置如图丙所示。则小石块的密度为 g/cm3;
(4)小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度:
①如图丁所示,容器内装入适量的水,小木块放入容器内静止时,测出容器内水深为h1;
②如图戊所示,用细线把石块与木块系住放入容器内静止时,测出容器内水深为h2;
③如图己所示,将石块直接放入容器内水中,测出容器内水深为 h3;
④石块密度的表达式ρ石= 。(用字母表示,水的密度为ρ水)
22.(2024·江苏徐州·二模)小明同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关;
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关;
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲、乙的示数均发生了变化,若 ,则证明阿基米德原理是正确的。
23.(2024·江苏徐州·模拟预测)如图1所示,小明对浸在液体中的金属块所受浮力进行了探究,A、B、C图中弹簧测力计示数的示数分别为F1、F2、F3。
(1)实验中发现F2<F3,说明在物体所受浮力的大小与 有关;
(2)如图2是小明绘制的“弹簧测力计示数与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象和“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”图象。其中能够表示“金属块所受浮力与金属块的下表面浸入水中深度的关系”的图象为 (选填“a”或“b”)。分析该图象可得:金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度 (填“有关”或“无关”);
(3)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到煤油的密度表达式:ρ煤油= 。
24.(2023·江苏徐州·一模)如图是某同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验情形。
(1)如图所示,当物体浸没时受到的浮力为 N;
(2)该同学将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到 。由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关;
(3)根据测得的数据计算该物体的密度为 kg/m3;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,他又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是控制 相同。
四、计算题
25.(2022·江苏徐州·中考真题)溪水中一块石头的质量为2.4kg,体积为1×10-3m3,g取10N/kg。求:
(1)石头的密度;
(2)石头浸没在水中受到的浮力。
26.(2024·江苏徐州·中考真题)一个人体重为600N,站在岸边的鹅卵石上,双脚与鹅卵石的接触面积为0.02m2;当他站在水中时,排开水的体积为0.05m3,g取10N/kg。求:
(1)人对鹅卵石的压强;
(2)站在水中时,人受到的浮力。
27.(2024·江苏徐州·三模)将一个质量为0.2kg,体积为的蜡块投入水中,g取10N/kg。求:
(1)蜡块的密度
(2)蜡块静止时受到水的浮力
28.(2024·江苏徐州·一模)某实验小组在探究某种物质的属性时,日常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为1×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3的该物体用细线系在圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。求:(g取10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
(1)物体所受的浮力。
(2)细线受到的拉力。
29.(2024·江苏徐州·三模)某次物理活动举行了“造船”比赛,他们用的材料是密度为的橡皮泥,其中王强同学选了一块底面积为高为0.2m的圆柱体橡皮泥,最后造出了最大排水体积为的小船。(,g取10N/kg)求:
(1)王强同学所选橡皮泥的质量。
(2)王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。
30.(2024·江苏徐州·二模)如图,在阿基米德解开皇冠之谜的故事中,若皇冠在空气中称量时重5N,浸没在水中称量时重4.7N。求:
(1)皇冠的质量;
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
B
C
D
B
D
D
题号
11
12
答案
B
A
1.B
【详解】A.人体正常的体温约为37℃,故A不符合题意;
B.中学生的体重约为500N,游泳时漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,约为500N,故B符合题意;
C.立定跳远女生成绩一般约为2m,故C不符合题意;
D.人体脉搏正常一分钟约为70次,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】在继续下潜的过程中,液体密度不变,深度增加,由可知,受到海水的压强增大;在继续下潜的过程中,潜水器始终浸没在水中,排开液体的体积不变,由可知,受到水的浮力不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.重心越低,物体稳定性越好,所以台风天气,钻探船可适当降低重心来抵御台风,故A错误;
B.“梦想”号静止在海面时,根据沉与浮的条件可知,F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=G排,因此排开海水的质量约为
故B错误;
C.水面下11000m处海水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.1×108Pa
故C正确;
D.“梦想”号搭载高清摄像系统,摄像机的镜头利用的凸透镜成像,而近视眼镜片是凹透镜,因此不是同一种透镜,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】设容器底面积为S,图乙中物块B沉入容器底,排开液体的体积等于它的体积,则物块B的体积
VB=V排B=Sh2
AB的体积相等,物块A的体积
VA=VB=Sh2
将正方体物块A放入液体中,物块A漂浮在液面上,此时A排开液体的体积为
V排1=Sh1
则有
GA=F浮A=ρ0gV排1=ρ0gSh1
ρAgVA=ρ0gSh1
ρAgSh2=ρ0gSh1
将物块B放在物块A上,待物块A、B在液体中稳定时,物块AB漂浮在液面上,此时AB排开液体的总体积为
V排2=S(h1+h2+h3)
则有
GA+GB=F浮AB=ρ0gV排2=ρ0gS(h1+h2+h3)
则
GB=F浮AB-F浮A=ρ0gS(h1+h2+h3)-ρ0gSh1=ρ0gS(h2+h3)
又因为A和B的体积相同,由G=ρgV可知,物块A与物块B的密度之比为
所以
ρA∶ρB∶ρ0=2∶6∶5
故选B。
5.B
【详解】两次水平匀速巡航时,潜艇都处于平衡状态,竖直方向所受的浮力等于自身的重力,而潜艇两次都浸没水中,排开水的体积不变,浮力不变,所以重力也不变,即G1=G2,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.C
【详解】在一个装满水的溢水杯中,轻轻放入一个实心小球后,有三种情况:漂浮时,有
则
悬浮时,有
则
沉底时,有
则
故ABD错误,C正确。
故选C。
7.D
【详解】A.质量相等的A、B两个物体,且
VA<VB
由可知
由甲图可知A漂浮,根据物体的沉浮条件可知
由乙图可知B悬浮,根据物体的沉浮条件可知
则它们密度的大小关系为
故A错误;
B.由甲乙两图可知,A漂浮、B悬浮,根据物体的沉浮条件可知,它们都处于二力平衡的状态,受到的浮力都等于自身的重力
物体A、B的质量相等,所以受到的重力相等,故B错误;
C.液体对杯底的压力为
因为两烧杯内液面相平,所以液体的深度相同,且
所以甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力,故C错误;
D.水平桌面受到的压强为
由于甲液体对烧杯底部的压力大于乙液体对杯底的压力,所以甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】AD.体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,由图知
又根据阿基米德原理
可得
故AD都错误;
B.A物体处于漂浮状态,B物体处于悬浮状态,受到重力和浮力都是一对平衡力
C物体沉在容器底
又由上述推论
故可得
故B正确;
C.又根据阿基米德原理
可得
故C错误。
故选B。
9.D
【详解】A.潜水艇是通过改变水舱中的水的重力来改变自身重力的,要使潜水艇上浮,应使潜水艇所受的浮力大于潜水艇的重力,所以水舱中水较少时潜水艇上浮,故甲图为上浮时的情景,乙图为下潜时的情景,故A错误;
B.根据F浮=ρ液gV排知,在浮出水面前,上浮潜艇排开水的体积不变,所受的浮力不变,故B错误;
C.根据p=ρ液gh知,正在下潜的潜艇,深度变大,所受的水的压强变大,故C错误;
D.两艘完全相同的潜艇,其体积相同;浮出水面前(浸没),潜艇排开水的体积等于自身的体积,所以两潜艇排开水的体积相同,根据F浮=ρ水gV排可知它们所受的浮力相等,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】AB.甲图中蜡烛底部与容器底完全弥合,没有受到水对它向上的压力,故蜡烛没有受到浮力,此时也不是悬浮状态。故AB错误;
C.蜡烛的体积为
蜡烛漂浮后,水面下降,是因为蜡烛有一部分外露,则蜡烛外露的体积为
蜡烛漂浮时排开水的体积为
此时,蜡烛受到的浮力为
故C错误;
D.蜡烛漂浮时,受到的浮力与自身重力相等,则蜡烛的密度为
故D正确。
故选D。
11.B
【详解】A.小瓶上浮时,说小瓶受到的合力向上,所以浮力大于重力,故A错误;
B.小瓶上浮时应松开捏紧的大瓶,大瓶内空气压强减小,因此小瓶内的水会被小瓶内的空气压出,故B正确;
C.盖上小瓶盖后,用力捏大瓶,水不会进入小瓶内,小瓶的总重力不会改变,故小瓶不会下沉,故C错误;
D.打开大瓶瓶盖,捏大瓶时不会增加瓶内空气的压强,水不会进入小瓶中,故小瓶不会下沉,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】A.正方体物块A、B一个漂浮,一个悬浮,浮力均等于重力,因为质量相等,所以重力相等,所以浮力相等,又因为阿基米德原理,所以物体排开液体的质量相等,即mA排=mB排,故A错误,符合题意;
B.A、B受到的浮力相等,由图可知A排开液体的体积较小,根据可知M液体密度更大,即ρM>ρN,故B正确,不符合题意;
C.两物块质量相等、体积不等,根据,可得,故C正确,不符合同意;
D.ρM>ρN,由图可知M液体的体积大于N液体,根据可知M液体的质量大于N液体,物块A、B质量相等,所以甲烧杯的总质量(含液体、物块)更大,则甲烧杯对桌面压力更大,在受力面积相同时,由可得,p甲>p乙。故D正确,不符合题意。
故选A。
13. 2 2
【详解】[1]从图中可知物体受到重力为4N,物体完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为2N,根据称重法可得物体完全浸没在水中受到的浮力为
[2]根据阿基米德原理可得物体体积为
根据称重法可知在未知液体中物体受到的浮力为
再根据阿基米德原理可得
[3]当弹簧测力计的示数为0时,物体浸没在液体中受到的浮力最大,即
根据阿基米德原理可得密度计所能测的液体的最大密度值为
14. 上浮 0.24
【详解】[1]物体的密度为
[2][3]物体完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,所以受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.3N
物体的重力
G=mg=0.024kg×10N/kg=0.24N
因为F浮>G,所以松手后物体将上浮,直至漂浮,此时浮力等于重力,即F浮′=0.24N。
15. 1.8 上浮 1.6
【详解】[1]此时物体受到的浮力为
[2]物体受到的浮力大于重力,放手后物体将上浮。
[3]物体上浮最终将处于漂浮状态,所以,待物体静止时所受浮力为1.6N。
16. 1.8 上浮 140
【详解】[1]将苹果浸没在水中,此时受到的浮力为
[2]苹果的重力
松手后,苹果受到的浮力大于重力,苹果将上浮。
[3]苹果静止后,漂浮在水面上,浮力等于重力,浸在水中的体积为
17. 竖直向上 自重
【详解】[1]浸在液体中的物体受到向上的力,叫做浮力,浮力的方向是竖直向上的。
[2]图示潜水艇浸没在水中,排开水的体积不变,所受的浮力不变,是通过改变塑料瓶中的水的重力来改变浮力和重力的大小关系而实现沉浮的,所以是通过改变自重来实验沉浮的。
[3]设螺母的体积为V螺母,塑料瓶浸没在水中,排开水的体积等于塑料瓶与螺母的总体积,受到的浮力
塑料瓶中水的体积
瓶中水的质量
瓶中水的重力
潜水艇悬浮,所受的浮力等于自身的总重,有
F浮=G总=G水+G螺母
即
解得,螺母的质量
18. 2000 下沉 增大
【详解】[1]物块的重力
将物块放在水平桌面上时,对桌面的压力
受力面积
对桌面的压强
[2]物块的体积
物块的密度
因为
所以则松手后,该物体将下沉。
[3]由可得,液体内部压强随深度的增大而增大。
19. 0.05 变大 小于
【详解】[1]小瓶漂浮,受到的浮力等于重力,大小为
[2]增大手对塑料瓶的握力,大塑料瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,小瓶内的气体被压缩,气压将变大。
[3]增大手对塑料瓶的握力,大塑料瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,小瓶内水的重力增加,当小瓶受到的重力大于浮力时,小瓶开始下沉,故下沉时小瓶受到的浮力小于重力。
20. 8 2 12
【详解】[1]由图像可知,当时,测力计示数为12N,当,圆柱体完全浸没,测力计示数为4N,则整个过程中手对测力计的拉力减少量为
[2]由图像可知,当时,圆柱体的下表面刚刚与水面接触,当时,圆柱体的上表面刚刚与水面相平,则圆柱体下降高度为
圆柱体高度为6cm,则水面上升高度为
[3]由图像可知,当时,圆柱体在空气中,根据二力平衡,圆柱体重力为
[4]圆柱体完全浸没时受到的浮力为
则圆柱体体积为
则圆柱体的密度为
21.(1)左
(2)52.4
(3)2.62
(4)
【详解】(1)根据图甲可知,横梁指针向右偏,因此应将平衡螺母向左调节。
(2)由图乙知,标尺的分度值为0.2g,所以石块的质量
m=50g+2.4g=52.4g
(3)由图丙知,水和石块的总体积为80mL,所以小石块的体积
V=80mL-60mL=20mL=20cm3
则小石块的密度
(4)设容器的底面积为S,由丁、己两图可知石块的体积V石=S(h3-h1); 丁、戊两图相比,增大的浮力
ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gS(h2-h1)
由漂浮条件可得石块的重力
G=ΔF浮=ρ水gS(h2-h1)
由G=mg可得石块的质量
则石块的密度
22. 1 排开液体体积 液体密度 弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等
【详解】(1)[1]由图A可知,金属块的重力G=4N,由图D可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数F=3N,则金属块浸没在水中所受的浮力为
F浮=G-F=4N-3N=1N
(2)[2]由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,由此可得出:金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]由D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不相同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)[4]如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计A的示数变小;重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大,溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以如果弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,则能证明阿基米德原理是正确的。
23. 液体的密度 a 无关 ρ水
【详解】(1)[1]物体受到的浮力大小
F浮=G﹣F示
在水和油中测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,分析图B、C,物体排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(2)[2][3]因F浮=ρ液gV排,在浸没前,金属块的下表面到水面距离h增大导致排开液体的体积增大,金属块所受浮力随金属块的下表面到水面距离h增大而变大;当浸没后,排开液体的体积不变,浮力不变,所受浮力与深度无关,因此,只有图像a符合题意。
(3)[4]金属块浸没在水中所受浮力F浮水=F1﹣F2;根据阿基米德原理F浮水=ρ水gV排,因浸没时
在油中受到的浮力F浮油=ρ油gV排油,又F浮油=F1﹣F3,因物体均浸没在液体中,故排开液体的体积相同,,因此
即
则油的密度为
24. 0.8 水面上升 2.25×103 排开液体的体积
【详解】(1)[1]由图甲,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N,则物体的重力为1.8N,由图乙,将物体浸没在液体中,弹簧测力计示数为1N,则根据称重法得物体所受浮力为
(2)[2]将物块从图甲下降至图乙的过程中,物体排开液体的体积增大,还可以观察到水面上升。
(3)[3]物体的质量为
物体浸没时,排开液体的体积等于物体的体积,物体体积为
物体的密度为
(4)[4]为探究浮力与液体密度的关系, 根据控制变量法的要求,应改变液体密度,且控制排开液体的体积相同。
25.(1)2.4×103kg/m3;(2)10N
【详解】解:(1)石头的密度为
(2)石头排开水的体积为
V排=V=1×10-3m3
根据阿基米德原理可得
F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
答:(1)石头的密度为2.4×103kg/m3;
(2)石头浸没在水中受到的浮力为10N。
26.(1)
(2)500N
【详解】(1)人对鹅卵石的压强
(2)站在水中时,人受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N
27.(1)800kg/m3;(2)2N
【解析】【小题1】解:(1) 蜡块的密度
(2)由于蜡块的密度小于水的密度,所以蜡块静止在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,即
答:(1)蜡块的密度是800kg/m3;
(2)蜡块静止时受到水的浮力2N。
28.(1)8N
(2)2N
【详解】(1)由题知,物体浸没在煤油中,则排开煤油的体积
V排=V=1.0×10-3 m3
物体所受的浮力
F浮=ρ煤油gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-3 m3=8 N
(2)物体在竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细线施加的竖直向下的拉力作用下静止,处于平衡状态,则有
G+F拉=F浮
物体受的重力为
G= mg=ρVg=0.6×103 kg/m3×1×10-3m3×10 N/kg=6 N
细线受到的拉力
F拉=F浮-G= 8 N-6N=2 N
29.(1)0.3kg;(2)6N
【详解】解:(1)由题知,圆柱体橡皮泥的底面积为1.0×10-3m2,高为0.2m,则橡皮泥的体积
V=Sh=1.0×10-3m2×0.2m=2×10-4m3
由密度公式得橡皮泥的质量
m=ρV=1.5×103kg/m3×2×10-4m3=0.3kg
(2)该船在最大排水时受到的浮力
F浮=ρ水gV排大=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-4 m3=6N
答:(1)王强同学所选橡皮泥的质量为0.3kg;
(2)王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力为6N。
30.(1)0.5kg;(2)0.3N
【详解】解:(1)皇冠在空气中称量时重5N,则皇冠质量为
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力为
答:(1)皇冠的质量为0.5kg;
(2)皇冠浸没在水中所受的浮力为0.3N。
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