2025年北师大版物理中考一轮备考复习:浮力专题(二)
2025-03-29
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2025年北师大版物理中考一轮备考复习:浮力专题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.用手将一木块浸没在水中米深处,松手后,木块在露出水面以前的上浮过程中,受到的浮力和压强的大小变化情况是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力不变,压强变小
C. 浮力变大,压强不变 D. 浮力变大,压强变小
2.将体积相同的木块和石块浸没在水中,松手后,木块上浮、石块下沉,平衡后,两物体所受的浮力。
A. 石块大 B. 木块大
C. 一样大 D. 条件不足,无法确定
3.如图所示,欢欢同学把一个苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后又向上运动,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是( )
A. 在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B. 在下沉的过程中,苹果受到水的浮力不变
C. 在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D. 在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向下
4.小聪帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,而土豆沉在盆底如图,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 沉底的土豆不受浮力
B. 茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力
C. 土豆受到的浮力等于排开水的重力
D. 茄子的密度大于土豆的密度
5.下列关于浮力大小的说法正确的是。
A. 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关,物体浸得越深,物体受到的浮力越大
B. 浮力的大小与物体的重力有关,物体的重力越大,物体受到的浮力越小
C. 浮力的大小与物体的体积有关,物体的体积越大,物体受到的浮力越大
D. 浮力的大小与物体排开液体的重力有关,物体排开的液体的重力越大,物体受到的浮力越大
6.盐水选种是我国古代劳动人民的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( )
A. 良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
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都要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
7.小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小
8.如图所示,一个密度为,棱长为的实心正方体物块悬浮在某液体中,物块下表面的深度为,则下列说法中不正确的是( )
A. 物块下表面受到液体向上的压力为
B. 物块所排开的液体的重力大小为
C. 物块受到液体向上和向下的压力差为
D. 物块上表面受到液体向下的压力为
9.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,金属块全部浸没于水中,弹簧测力计的示数为,若要使弹簧测力计的示数变小,下列做法可行的是( )
A. 往烧杯里加水
B. 往烧杯里加些食盐
C. 往烧杯里加些酒精
D. 把弹簧测力计向上提一下,但金属块不露出水面
10.在物理实验课上,小明和芳芳同学用如图所示的装置进行实验,小明和芳芳分别用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行了如图所示的探究,关于此探究,下面的说法中不正确的是( )
A. 木块的重力是 B. 木块的质量为
C. 木块所受的浮力是 D. 木块排开水的体积是
11.弹簧测力计下挂一圆柱体,从离水面某高度缓慢浸入水中。如图是弹簧测力计示数与圆柱体下降高度变化关系的图像。此过程中水面上升的高度可忽略不计下列说法正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是
B. 圆柱体受到的最大浮力是
C. 当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为
D. 圆柱体的密度是
12.如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法中正确的是( )
A. 始终保持不变 B. 先不变,后变小 C. 先变小,后不变 D. 始终变小
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
13.辽宁舰常规海上训练如图所示,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力将 选填“增大”、“减小”或“不变”,航母将 选填“上浮”或“下沉”一些。
14.浸没在水中的物体,受到水对它向上和向下的压力分别为、,其受到的浮力为______。增大物体在水中的深度,水对物体向上的压力变为,则物体受到水对它向下的压力为______。
15.在学习了“浮力”的知识后,同学们对浮力在生产、生活中的应用产生了浓厚的兴趣,纷纷利用课余时间查找资料进行深入了解。以下为小明同学和小丽同学查找到的部分资料,请根据资料和自己的知识储备回答问题。
小明同学的收获:半潜船可用来运输超大型货物。
空载时漂浮于海面,如图甲所示;
装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下,如图乙所示;
待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载,如图丙所示。
以下与半潜船完成上浮和下潜工作原理相同的是______。
A.普通货船
B.飞艇
C.潜水艇
D.密度计
当半潜船一次处于图中三种状态时,从左至右船底受到水的压强分别为、、,则压强最大的是______图,受到的浮力最大的是______图。
甲板面积,当甲板下潜至海面下时,受到海水的压力为______。取,设海水密度为
小丽同学的收获:港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,它由桥梁和海底隧道组成,如图所示。
隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,沉管两端密封;
用船将密封沉管拖运到预定海面上,向其内部灌入海水使之沉入海底,并在水中进行对接;
当密封沉管下沉到海底后,其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出。
下沉到海底后并抽出其中海水的密封沉管不会再上浮的原因是______。
16.潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较______的海水,浮力急剧减小,就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底,此时若想自救,潜艇应______“向内充水”或“向外排水”。
17.盘秤上放一只盛有足量水的大烧杯水未加满,盘秤的示数为牛顿,现将一个牛顿的木块用细绳吊在弹簧秤下,慢慢放入水中水不溢出,当弹簧秤的示数是牛时,该物体受到的浮力是______,盘秤的示数是______。
18.如图所示,小明将金属块挂在弹簧测力计下,当金属块静止时,弹簧测力计的示数是______;再将金属块浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为______;比较两次测量的结果,发现金属块在水中时,弹簧测力计的示数比在空气中时______了,这表明金属块受到了水的浮力作用,浮力的大小为______;浮力的方向是______的。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
19.如图所示,在烧杯中液面上漂着一个质地均匀重的小球。请你在图中画出小球所受浮力的示意图。
20.如图所示,鸡蛋悬浮在盐水中,请作出鸡蛋受力示意图点为鸡蛋的重心。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
21.某实验小组在“探究影响浮力大小的影响因素”的实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,一定量的水和盐水,其实验装置和弹簧测力计示数如图甲所示。
圆柱体浸没在水中时所受浮力为______。
分析比较图、、,说明浮力的大小与______有关。
用图示实验数据可以测出盐水的密度是______保留位小数,取。
某同学想利用电子秤与浮力相关知识测出玉镯的密度,如图乙,步骤如下:
。向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,如图,按清零键,电子秤示数变为零。
。手提细线拴住玉镯,浸没在水中,如图,记下此时电子秤示数为。
。把玉镯接触杯底,手放开细线,如图,记下此时电子秤示数为。
分析以上数据,玉镯的密度为:______水的密度为。
22.小明所在的物理兴趣小组做了如图所示的关于浮力的探究实验。
物体浸没在水中时受到的浮力是______;
、中物体下表面受到水的压强之比为______;
比较实验步骤和______可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
将物体浸没在另一种液体中,如图所示,则该液体密度为______;
如图乙所示,在一只薄塑料袋重力忽略不计中装入水,用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力为,再将塑料袋逐渐浸入水中,当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,观察到弹簧测力计的示数为零,此时盛水的塑料浮力大小等于______,这个小实验得出的结论是:浸在液体中的物体所受的浮力等于______。
23.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计,高度为、底面积为的实心圆柱体金属块,相同的平底大烧杯烧杯底面积为若干个,水,还有密度未知的某种液体,细线等。小明同学提出以下猜想:
猜想一:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
猜想四:浮力的大小与物体的形状有关。
小明进行了如图所示的实验:步骤所示弹簧测力计的示数为______;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地没入液体中不同深度,步骤如图、、、、所示液体均未溢出,并将其示数记录在下表中:
实验步骤
弹簧测方计示数
分析实验步骤、、、,可以说明浮力大小跟______有关;为了验证猜想一,应选择实验步骤序号______分析即可。填个实验步骤序号
为了验证猜想四,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图、所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这个结论______选填“可靠”或“不可靠”,主要原因是______。
小明还想探究浮力与物体的密度关系,应选择______相同、密度不同的两个金属块进行实验。
小明同学根据表格中的数据可以算出圆柱体金属块的密度是______,步骤中某种液体的密度是______计算结果保留两位小数。
小明用弹簧测力计吊着圆柱体金属块缓慢浸入水中,从金属块底面接触水面开始,直到金属块处于图位置,图中能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图像是______。
五、计算题:本大题共4小题,共32分。
24.年月日,我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装,它刷新了高度、质量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录。
重为的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,如图甲、乙所示。而亚洲最大驳船的最大载重只有,该驳船可看作长为、宽为、高为的规则长方体,如图丙所示。为了解决超重问题,请你设计一种改装驳船的方法:______。
图甲中,导管架的底部固定着块面积非常大的钢板,这块钢板的作用是______。“海基二号”在指定海域成功安装后,这块钢板处于水深的海底,它们受到海水的压强是______。
导管架和驳船拖航的速度约为,它们到达外的安装海域所需要的时间为约______。
经过改装后的驳船重力为,将重力为的导管架运载至安装海域。这次海上安装采用了滑移下水的方式:工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分,又向船尾水舱注入一部分水,使驳船小角度倾斜,最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离,导管架就在自身重力的作用下顶端朝前沿着轨道缓慢滑入海中,在导管架逐渐滑入海水的过程中,导管架受到的浮力______选填“变大”“变小”或“不变”。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为和时,导管架顶端浸入海水中的体积为,则此时驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是______。
25.如图甲所示,将边长为的正方体木块放入水中时,有浸入水中。如图乙所示,将金属块放在木块中央静止后,木块下表面到水面的距离为。如图丙所示,再用轻质细线将金属块绑在木块中央,放入水中静止后测出木块下表面到水面的距离为,以上过程均不考虑水附着在物体上的影响,木块的底面积为。、、、、、均为已知量。求:
木块的重力用题中已知物理量符号表示;
金属块质量的表达式用题中已知物理量符号表示;
若,求金属块的密度。
26.将一个重为、底面积为、高为的实心长方体挂在弹簧测力计上,然后将其竖直浸入水中,当物体刚好浸没在水中时,弹簧测力计的读数为。取
求物体受到的浮力大小;
此时长方体下表面受到水的压力为多大?比较和的大小关系,得出的结论是什么?
27.水平桌面上放置一底面积为,重为的柱形容器,容器内装有深的某液体。将一体积为的物体悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中如图,弹簧测力计示数变为柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。,求:
物体浸没在液体中时受到的浮力;
筒内液体密度;
物体浸没时,容器对桌面的压强。
六、综合题:本大题共2小题,共20分。
28.阅读短文,回答问题。
“海翼”是中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机,如图所示。水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型,它使用碳纤维材料做成。由于配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,其利用净浮力和姿态角的调整获得推进力,能源消耗量极小,只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源,并且具有效率高、续航力大可达上千千米的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢,但其制造成本和维护费用低、可重复使用、可大量投放等特点,满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器,可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、含氧量及洋流变化等信息,对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
“海翼”的外形设计成流线型,是为了______填“增大”或“减小”阻力。采用碳纤维材料的好处是______;
“海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得它排开水的体积______填“增大”、“减小”或“不变”,受到的浮力______填“大于”、“小于”或“等于”重力;
“海翼”实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______填“相同”或“不同”;
“海翼”的优势方面体现在______。
29.阅读短文,回答文后问题。
热气球如图所示,热气球是一种由球囊、吊篮和燃烧器三部分构成的飞行器,球囊用轻薄且不透气的材料制成,开口处用耐火材料制成,吊篮可以装载燃烧器、人员或物品,升空时,燃烧器加热球囊内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,气球受到的空气浮力就能使气球带着吊篮一起升空,在空中,控制燃烧器的加热速度,可以调整气囊中空气的温度,从而控制气球的升降。热气球受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,热气球横向移动主要依靠风力,现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。
下列物体中,升空原理和热气球相同的是______。
A.孔明灯;
B.火箭;
C.飞机;
D.风筝。
海拔高度越高空气密度越小,若热气球的体积变化忽略不计,则热气球上升过程中所受浮力______选填“变大”、“变小”或“不变”。
热气球匀速竖直上升过程中,其所受的合力为______选填“大于零”、“等于零”或“小于零”。从吊篮里掉出一个物体,物体掉落时相对吊篮静止,则该物体掉出后将______选填“立即下落”、“先向上再下落”或“保持静止”。
热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重为,气球的体积为,若外界空气密度为。当热气球正好缓慢匀速上升时,忽略风力和空气阻力,则该热气球所受的浮力是______,球内热空气的密度是______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:木块在露出水面以前上浮的过程中,由于没有露出水面,排出的液体的体积不变,根据阿基米德原理可知受到的浮力不变。但是在水下的深度越来越浅,故受到的压强减小,因为液体的压强与深度有关。
故选:。
浸入液体中的物体受到的浮力等于它排出的液体受到的重力。所以浮力大小可根据阿基米德原理来判断。
液体压强的大小跟液体的密度和深度有关,所以受到的压强根据判断。
本题主要考查学生阿基米德原理,以及液体压强的特点的了解和掌握,是一道中档题。
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】解:由知道,液体的压强大小与液体的密度和物体所处的深度有关,苹果在下沉的过程中,所处的深度变大,受到水的压强就变大,故A错误;
B.由知道,苹果在下沉的过程中,液体的密度和排开液体的体积都没有发生变化,所以受到水的浮力不变,故B正确;
C.由物体浮沉条件可知,苹果在水面漂浮时,受到的浮力等于它受到的重力,故C错误;
D.物体受到浮力的方向总是竖直向上的,故D错误。
故选:。
由液体的压强公式可知,液体的压强大小与液体的密度和物体所处的深度有关,苹果在下沉的过程中,所处的深度变大;
根据阿基米德原理可知,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,苹果在下沉的过程中,液体的密度和排开液体的体积都没有发生变化;
漂浮在水面上的物体,浮力等于重力。
本题考查了物体的浮沉条件、液体压强的特点、阿基米德原理的应用,属于基础题,要求掌握。
4.【答案】
【解析】解:沉底的土豆仍然受到浮力的作用,故A错误;
B、由于不知道两者排开的水的体积的大小,所以无法判定浮力的大小关系,故B错误;
C、根据阿基米德原理可知,土豆受到的浮力等于排开水的重力,故C正确;
D.根据浮沉条件知,茄子漂浮密度小于水的密度,土豆沉底密度大于水的密度,故土豆密度大于茄子的密度,故D错误。
故选:。
浸入液体中的物体受到浮力的作用;
浸入液体中的物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力;
根据物体浮沉条件分析密度的大小关系。
本题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理的应用,一定要掌握不同状态下漂浮、悬浮、沉底物体所受重力与浮力的大小关系。
5.【答案】
【解析】浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,与液体的密度、物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度、物体的重力及体积无关。
6.【答案】
【解析】解: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;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于次种的密度,小于良种的密度,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,将次种漂浮起来,故D错误。
故选:。
物体的浮沉条件:浸没液体中的物体,如果浮力大于重力,物体上浮;如果浮力小于重力,物体下沉;如果浮力等于重力,物体悬浮,据此回答。
本题考查物理知识在生产生活中的应用,由浮沉条件可知浸没水中的物体若浮力大于重力,则物体会上浮;若浮力小于重力物体会下沉,故我们可以利用浮沉的条件将可用的种子选出。
7.【答案】
【解析】解:
液体的压强随深度的增加而增大,由于气泡在上升过程中深度在减小,所以气泡在上升过程中受到液体的压强在减小,因此气泡会发生膨胀造成体积变大,所以气泡内的气体压强会变小;
由于气泡在上升过程中体积变大,所以根据阿基米德原理可知,气泡所受的浮力在变大。
故选D。
本题考查了液体压强的特点、阿基米德原理、气体压强跟体积的关系,解答本题时要注意因果关系:先根据液体压强特点分析得出气泡所受液体压强变化情况,进而可知气泡体积变化情况;知道了气泡体积变化情况,就可以根据气体压强与体积的关系分析得出气泡内气体压强变化情况和根据阿基米德原理分析得出气泡所受浮力变化情况.由于气体压强与浮力大小都与气泡的体积有关,所以分析气泡体积变化情况是解答本题的关键所在.
8.【答案】
【解析】解:、物块下底面受到液体向上的压强为:
,
物块下底面受到液体向上的压力为:
故A正确;
B、被物块所排开的液体的重力大小为:
,故B错误;
C、由浮力产生的原因可知,物块受到液体向上和向下的压力差,
,故C正确;
D、物块上表面受到液体向下的压强:
物块上表面受到液体向下的压力为:
,故D正确。
故选:。
由可求得液体对正方体下表面的压强,再利用可求得液体对正方体下表面的压力;
根据阿基米德原理可求得正方体受到的浮力;
根据求出物块受到液体向上和向下的压力差;
由可求得液体对正方体上表面的压强,再利用可求得液体对正方体上表面的压力。
本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理、压强定义式、液体压强公式的应用,难易程度适中。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了称重法的应用和浮力的影响因素,知道浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关,知道物体漂浮时浮力等于自身的重力。
根据浮力公式可知,排开液体的体积一定时,液体的密度变大浮力变大;
根据称重法分析,知道测力计示数。
【解答】
A.由于原来金属块全部浸于水中,往烧杯里加水,水的密度不变,根据可知,浮力不变,则测力计示数不变,故A错误;
B.往烧杯里加些盐,液体的密度变大,根据可知,浮力变大,根据可知,测力计示数变小,故B正确;
C.往烧杯里加些酒精,液体的密度变小,根据可知,浮力变小,根据可知,测力计示数变大,故C错误;
D.把弹簧测力计向上提一下,金属块不露出水面,则排开液体的体积,水的密度不变,根据可知,浮力不变,则测力计示数不变,故D错误。
10.【答案】
【解析】由乙图可知,木块的重力是,A正确木块质量,B正确因为木块漂浮,所以其所受浮力等于其重力,为,C错误由可得木块排开水的体积,D正确。故选C。
11.【答案】
【解析】解:由图像可知,当时,弹簧测力计示数为,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,物体的重力为:,
B.由图像横坐标段可知,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的最大浮力为:
,故A、B错误;
C.由图像可知,圆柱体从开始浸入水中到完全浸没下降的高度为:此下降的高度等于圆柱体的高度,故圆柱体刚好全部浸没时,下表面的深度为,下表面受到水的压强为:
,故C错误;
D.由选项解析可知,圆柱体浸没时受到的浮力,由阿基米德原理可得,圆柱体的体积为
:
由公式可求出物体的质量:
,
则圆柱体密度,故D正确。
故选:。
为了便于分析,给线段标上、、、四个点,如下图,根据图象分析如下:
下降高度时,下表面接触水面,下降时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离是,由可计算,下表面受到水的压强。
由图可知段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小。
由图象段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值,由题意可知图中段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的最大浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。
12.【答案】
【解析】【分析】
本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道物体漂浮或悬浮时浮力等于物体的重力,浮力小于物体的重力时物体会下沉。
鸡蛋漂浮在盐水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,但鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。
【解答】
沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。鸡蛋是从漂浮到悬浮,最后下沉,
由于漂浮、悬浮所受浮力等于鸡蛋的重力,下沉,所受浮力小于鸡蛋的重力,
所以,鸡蛋受到的浮力是开始浮力不变,鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,
但随着盐水密度减小,根据公式可知鸡蛋所受浮力逐渐变小;故浮力是先不变后减小。故ACD错误,B正确。
故选B。
13.【答案】减小
上浮
【解析】航母漂浮在水面上处于平衡状态,所受浮力大小等于重力大小;当舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮在水面上,所受浮力大小仍然等于重力大小,由于航母的重力减小了,所以航母所受浮力将减小。
液体密度不变,航母所受浮力减小,由 可知,航母排开液体的体积会减小,所以航母将上浮一些。
14.【答案】
【解析】解:根据浮力产生的原因可知,物体受到的浮力为:;
物体已经完全浸没在水中,增大物体在水中的深度,物体排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力也不变,故物体受到水对它向下的压力为
。
故答案为:;。
浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差就是物体受到的浮力;
浸没在液体中的物体,当所处的深度增加时,不变,由可知,物体受到的浮力不变,即物体受到向上和向下的压力差将不变,即浮力的大小不变。
本题考查了学生对浮力产生的原因、阿基米德原理的了解与掌握,难度不大。
15.【答案】; 乙;乙; ; 沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
【解析】解:半潜船向船体水舱注水,船体重力增加,船体下沉,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面;普通货船、飞艇、密度计都是通过减小密度,使自身漂浮;潜水艇是通过增加或减小自身重力,来实现上浮或下潜,故C符合题意,不符合题意。故选C;
由于物体受到的压强与物体所在液体中的深度有关,图中乙图的船底在水中的深度最深,所以图中乙图的船底受到水的压强最大;图中船的三种状态都是漂浮,但是乙图中船排开水的体积最大,根据可知,乙图中船受到的水浮力最大;
甲板面积为,当甲板下潜至水下时,受到水的压强:
由得甲板受到的压力:
;
物体浸在液体中所受浮力是由物体上下表面的压力差所引起的,当密封沉管灌水下沉到海底后,由于将其下半部分埋入海底的泥沙中,此时下表面不再受到液体的压力作用,上下表面没有受到海水的压力差,因此不会再上浮。
故答案为:;乙;乙;;沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面不受海水的压力,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。
半潜船是利用改变自身重力实现上浮和下沉的,逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
根据液体压强可知,船底所处的深度越大,则压强越大;此时船排开水的体积最大,由阿基米德原理可知所受浮力最大的情形;
先由求甲板处的压强,再由得到甲板所受的压力;
根据浮力的产生原因解答。
本题考查压强的计算、阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用等,掌握液体压强的计算和压强的定义式是解答本题的关键。
16.【答案】小 向外排水
【解析】解:潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较小的海水,由可知,浮力急剧减小,此时浮力小于重力,潜水艇就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底,此时若想自救,潜艇应向外排水,使浮力大于重力,潜水艇减速,直到开始上浮。
故答案为:小;向外排水。
潜水艇的“掉深”指的是潜艇在水下航行时突然遇到密度较小的海水,由可知浮力的变化;
急剧减小,此时浮力小于重力,潜水艇就会像汽车掉进悬崖一样急剧掉向海底,此时若想自救,潜艇应向外排水,使浮力大于重力,潜水艇减速,直到开始上浮。
本题考查浮沉条件的应用,是一道综合题。
17.【答案】
【解析】解:
由题知,木块的重力,木块一部分浸入水中时弹簧秤的示数,
则由称重法可知木块受到的浮力:;
已知木块未浸入水中时盘秤的示数为,即烧杯和水的总重,
水对木块的浮力为,由于力的作用是相互的,则木块对水向下的压力也为,
此时盘秤的示数:。
故答案为:;。
利用称重法求木块受到的浮力;
根据物体间力的作用是相互的可求得木块对水的压力,则此时盘秤的示数烧杯和水的总重木块对水的压力。
本题考查了称重法测浮力的应用,知道木块对水的作用力等于木块受到水的浮力是本题的关键。
18.【答案】 小 竖直向上
【解析】解:
根据图示可知,弹簧测力计的分度值为,则金属块的重力:,
金属块浸没在水中,此时弹簧测力计的示数:,
显然金属块在水中时,弹簧测力计的示数比在空气中时小了;
金属块浸没在水中时,金属块受到的浮力:,浮力的方向总是竖直向上的。
故答案为:;;小;;竖直向上。
根据图示弹簧测力计的分度值和指针的位置读出弹簧测力计的示数;比较两次弹簧测力计示数可知金属块在水中时,弹簧测力计的示数的变化;
根据求出金属块受到的浮力,浮力的方向总是竖直向上的。
本题考查了弹簧测力计的读数、称重法求浮力以及浮力的方向,是一道基础应用题。
19.【答案】
【解析】【分析】
此题考查了有关力的示意图的画法,要注意掌握浮力的大小、方向、作用点。特别是浮力的方向是竖直向上的。
根据浮力的定义,在确定物体所受浮力的方向和作用点的基础上,根据力的示意图的定义即可画出浮力的示意图。
【解答】
小球漂浮在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,;小球所受浮力的方向是竖直向上的,作用点在小球的中心,如下图所示:
。
20.【答案】
【解析】鸡蛋悬浮在盐水中,受到重力和浮力的作用,并且这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力。从鸡蛋重心开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向各画一条有向线段,并分别用和浮表示,注意两条线段长度要相等。如图所示:
21.【答案】; 物体排开液体体积; ; 。
【解析】解:由图甲可知,弹簧测力计的分度值为,示数为,即物体的重力为;图中物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为,则物体浸没在水中时受到的浮力
物体浸没在水中时受到的浮力为。
比较、可知,液体的密度相同,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,则物体受到的浮力不同,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
图中物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为,则物体浸没在盐水中时受到的浮力
物体完全浸没时排开液体体积相等,则
则盐水密度
盐水密度为。
由“向烧杯内倒入适量水,放在电子秤上,如图,按清零键,电子秤示数变为零,手提细线拴住玉镯,浸没在水中,如图,记下此时电子秤示数为”可知,玉镯排开水的质量为
玉镯排开水的体积
因为全部浸没,所以玉镯的体积
由“把玉镯接触杯底,手放开细线,如图,记下此时电子秤示数为”可知,则玉镯的质量为,则玉镯的密度
玉镯的密度为。
故答案为:;物体排开液体体积;;。
由称重法得出浮力大小。
利用控制变量法得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
先得出物体浸没在盐水中时受到的浮,物体完全浸没时排开液体体积相等,根据得出盐水密度。
如图,可知,玉镯排开水的质量,从而得出玉镯排开水的体积。由“把玉镯接触杯底,手放开细线,可知玉镯的质量为,根据得出密度。
本题探究影响浮力大小的影响因素实验,利用控制变量法分析。
22.【答案】; :; 、; ; ;排开液体重力。
【解析】解:由图和图可知物体浸没在水中时受到的浮力为:;
由浮力产生的原因可知,步骤中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即:;
步骤中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小,即:,
B、中物体下表面受到水的压强之比:;
由图、、,物体浸没在水中,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力大小相同,浮力的大小与物体浸没在液体的深度无关。
物体的体积:
由、图可知物体浸没在另一种液体中受到的浮力:,
该液体密度为:;
一只薄塑料袋的重力忽略不计,浸入前弹簧测力计的示数为,即盛水的塑料袋的重力为,当袋内水面与烧杯中的水面相平时,测力计的示数为零,说明浮力等于重力,又因为排开水的体积等于袋内水的体积,排开水的重力等于袋内水的重力,得到结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
故答案为:;:;、;;;排开液体重力。
由图和图可知物体浸没在水中时受到的浮力。
由浮力产生的原因可知,步骤中物体下表面受到水的压力等于浮力的大小。
由图、、,物体浸没在水中,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力大小相同,浮力的大小与物体浸没在液体的深度无关。
由不同的公式求物体的体积,在另一种液体中受到的浮力,该液体密度。
浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
本题主要考查密度公式、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,灵活运用公式是解题的关键。
23.【答案】;物体排开液体的体积;、、;不可靠;未控制物体排开液体的体积相同;
体积;;;
【解析】【分析】
本题探究浮力大小与哪些因素有关,考查称重法测浮力、控制变量法的运用、数据分析、阿基米德原理、密度公式的运用及利用浮力测密度的方法等,综合性强,有一定难度。
根据测力计分度值来读数;
结合图片和表格中的数据,根据称重法求浮力,比较浮力的大小可得出结论;
要验证猜想一,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度;
利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因;
根据控制变量法,要探究浮力与物体的密度关系,应控制金属块的体积相同,这样浸没时的排水体积才相同;
由实验得出物体浸没在水中受到的浮力;根据阿基米德原理:,得出;
根据求出金属块的密度;
由得出物体浸没在液体中受到的浮力;
根据阿基米德原理:,因物体的体积不变,求出某种液体的密度;
用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体继续向下浸没的过程中,根据,分析浮力大小变化回答。
【解答】
如图,中测力计分度值为,所示弹簧测力计的示数为;
分析实验步骤、、、,结合表中数据可以看出,物体排开液体体积越大,测力计示数越小,由称重法可知,此时浮力越大,因此可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
为了验证猜想一,应控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,因此,应选择实验步骤序号、、进行分析;
在验证猜想四的实验中,小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。这个结论是不可靠的,这主要是因为未控制物体排开液体的体积相同,不符合控制变量法的要求;
若想探究浮力与物体的密度关系,应控制不同物体的排水体积相同,因此,应选择体积相同、密度不同的两个金属块进行实验;
由实验,物体浸没在水中受到的浮力:
;
根据阿基米德原理:,
;
金属块的密度为:
水
;
由,物体浸没在液体中受到的浮力:;
根据阿基米德原理:,因物体的体积不变,故有:
,
某种液体的密度是:
;
用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到刚浸没在水中的过程中,物体排开液体的体积逐渐变大,受到浮力变大;完全浸没后,到物体继续浸没到达图位置的过程中,排开液体的体积不变,受到的浮力大小不变,故能正确表示物体所受浮力与物体底面浸入水中深度关系的图像是图中的。
24.【答案】将驳船加长 通过增大受力面积,减小压强 变大
【解析】解:根据船是漂浮的,浮力等于重力,解决超重问题,是要增大驳船的浮力,根据阿基米德原理知,需要增大排开液体的体积,故可以增大驳船排开海水的体积,可以将驳船加长或加宽。
导管架的底部固定着 块面积非常大的钢板,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
这块钢板处于水深的海底,受到海水的压强 。
由 可得,到达安装海域所需要的时间 。
根据阿基米德原理,在导管架滑入海水的过程中,海水的密度不变,导管架排开海水的体积逐渐变大,所以受到的浮力变大。驳船小角度倾斜前,驳船和导管架的总重力 ,
驳船小角度倾斜时,水舱中水增加的重力 ,
驳船小角度倾斜时处于漂浮状态,总浮力等于总重力,即 。
故答案为:将驳船加长;
通过增大受力面积,减小压强;;
;
变大;。
根据阿基米德原理结合浮沉条件分析;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力;由可求得它们受到海水的压强;
根据速度公式计算时间;
由求得驳船小角度倾斜前的重力,在求得驳船小角度倾斜时,水舱中水增加的重力,漂浮时,浮力等于总重力。
本题考查浮沉条件与阿基米德原以及减小压强的方法,属于中档题。
25.【答案】木块的重力;
金属块质量的表达式;
金属块的密度是。
【解析】解:由图甲可知,木块漂浮于液面,所以;
根据阿基米德原理得:;
则
由图乙可知:;
由图丙图可知:
联立解得:;;
物体的密度为:。
答:木块的重力;
金属块质量的表达式;
金属块的密度是。
根据漂浮的条件结合阿基米德原理计算的重力;
由甲、乙两图可知,物体的重力应等于木块浮力的变化,从而可得出物体的质量;
两种情况下,木块与均漂浮,浮力相等,可知排开液体的体积相等,从而可得物体的体积;由密度公式得出物体的密度。
此题考查了液体压强的计算、物体漂浮条件的应用、阿基米德原理和密度公式的应用,关键是从图和题意中挖掘隐含条件,难度较大。
26.【答案】解:物体受到的浮力:
;
长方体下表面受到的压强:,
长方体下表面受到的压力:下表;
,比较可得物体受到的浮力等于物体下表面和上表面的压力差。
答:物体受到的浮力为;
长方体下表面受到水的压力为;物体受到的浮力等于物体下表面和上表面的压力差。
【解析】已知物体的重力和完全浸没时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体受到的浮力;
先根据可以得到下表面受的水的压强,再根据可以求出长方体下表面受到的压力;最后有浮力产生的原因可以得出结论。
本题考查学生对液体压强、压力和浮力计算方法的掌握情况,主要液体压强和压力的计算顺序。
27.【答案】解:由题意知,物体完全浸没,此时;
所以,
因为浸没,所以
由得:
;
液体的体积
液体的重力,
容器对桌面的压力;
受力面积:,
.
答:物体浸没在液体中时受到的浮力为;
筒内液体密度为;
物体浸没时,容器对桌面的压强为.
【解析】根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式计算出浮力的大小;
根据的变形公式计算出液体的密度;
物体浸没时,圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差即浮力,根据公式计算出压强;也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析.
此题是一道有关浮力知识的计算题,同时涉及到了有关固体压强和密度的计算,能够通过图象确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键,问中关键能分析出压力大小,这是此题的难点.
28.【答案】减小 密度小 增大 大于 不同 能源消耗量小
【解析】解:流线型的结构可以减小阻力,比如汽车、飞机等都会设计成流线型来减小阻力。
碳纤维材料的密度小,相等体积下,质量更小,更轻便。
油囊鼓起来时,排开水的体积变大,由知,受到的浮力会增大,且大于自身重力,从而实现上浮。
传统潜水艇浮沉的原理是改变自身重力来实现浮沉,而海翼实现浮沉的原理是改变浮力大小,所以二者原理不同。
由文中信息可知,海翼滑翔机能源消耗量极小,效率高,续航力大,制造成本和维护费用低,可大量投放等优点。
故答案为:减小;密度小;增大;大于;不同;能源消耗量小。
流线型是前圆后尖,表面光滑,略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型;
碳纤维材料具有密度小的特点;
物体的浮沉条件:浸没水中的物体受到的浮力大于重力,物体上浮;
潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉;
根据文中内容分析。
本题考查了影响浮力的因素、潜水艇的原理等知识,涉及到的知识点较多,难易程度适中,综合性较强,利于学生系统的掌握知识。
29.【答案】; 变小; 等于零;先向上再下落; ;。
【解析】解:热气球升空时,燃烧器加热球囊内的空气,空气受热膨胀,密度变小,到一定温度时,气球受到的空气浮力就能使气球带着吊篮一起升空,利用物体的浮沉条件升空的;
A、孔明灯灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯罩外空气的密度,使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重,孔明灯上升,也是利用物体的浮沉条件升空的,故A符合题意;
B、火箭是利用物体间力的作用是相互的升空的,故B不合题意;
C.飞机机翼在飞行过程中上下表面产生压力差,从而产生向上的升力,故C不符合题意;
D.风筝能升空的原理,主要是靠风的推力升扬于空中,故D不符合题意。
故选A;
由题意可知,热气球的体积不变,即排开气体的体积不变,根据可知,热气球上升过程中空气的密度减小,因此热气球所受浮力变小;
热气球匀速竖直上升过程中,处于平衡状态;其所受的合力为等于零;因为在物体脱离前,物体和热气球一起向上运动,当物体脱落后,物体由于惯性还要保持原来的速度向上运动,运动状态先减速上升后加速下落;
热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重力
由阿基米德原理可知,热气球在空中受到的浮力
;
热气球匀速上升,受力平衡,则热气球内热空气的重力
热空气的质量:
球内热空气的密度为:。
故答案为:;变小;等于零;先向上再下落;;。
热气球是利用物体的浮沉条件升空的;
根据求热气球上升过程中所受浮力的变化;
平衡状态的物体受到平衡力;根据惯性知识分析物体掉出后的运动情况;
根据表示出热气球的球囊、燃烧器、吊篮及携带人员、物品的总重力,根据求出出热气球受到的浮力,根据力的平衡条件求出球内热空气的重力,根据求热空气的质量,根据求球内热空气的密度。
本题考查了浮沉条件、阿基米德原理、二力平衡条件的应用等,涉及的知识点多,难度较大。
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