内容正文:
2026年中考物理专题复习:探究影响浮力大小的因素
一、单选题
1.如图所示,木块的上下表面受到水的压力分别为F1=3N,F2=5N,则木块受到的浮力大小( )
A.2N B.3N C.5N D.8N
2.如图,装有水的柱状容器置于水平地面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,若物块上表面受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2。则物体受到的浮力大小为( )
A.F1 B.F2
C.F2-F1 D.F1-F2
3.如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它们受到的浮力是( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
4.如图,一个放在斜面上杯子里的铁球,所受到的浮力的方向为( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.垂直于斜面向上 D.垂直于斜面向下
5.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t 变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为136N
B.在t1至t2时间段金属块不受浮力作用
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
D.在t1至t2 时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
6.一长方体铝块,在水里慢慢下沉,下沉过程铝块上表面总保持水平.
(1)当铝块上表面没入水面下沉到某位置时,上表面受到水的压力为14N,下表面受到水的压力为19N;(2)当铝块再下沉到另一更深位置时,上表面受到的压力增大为21N时,下表面受到的压力是( )
A.21 N B.26 N C.35 N D.40N
7.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
8.一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态,如图所示.圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,测力计的示数为F示,则下列表达式不正确的是( )
A.F2=G+F1 B.F浮=ρ水gV C.F浮=F2﹣F1 D.G=F示+F2﹣F1
二、填空题
9.浸入 或 中的物体都会受到浮力的作用,浮力的方向总是 的。
10.挂在弹簧测力计下的石块,逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数会 ,这是因为石块受到 的缘故。
11.有一边长为10 cm的正方体浸没在水中,上表面距水面15 cm,如图所示,则其上表面受到水的压强是 Pa,压力为 N,下表面受到水的压强是 Pa,压力为 N,物体受到的浮力是 N.(g取10 N/kg)
12.2022年10月12日“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。其中的“水球变懒”实验,将注射器对准固定的水球进行喷气,而且比较剧烈;然后将一个空心钢球放进水球内部,观察到水球振动变慢,即“水球变懒”,水球整体惯性 (选填“变大”、“不变’或“变小”);钢球 (选填“有”或“没有”)受到水的浮力。
13.浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小等于 。这就是著名的阿基米德原理.用公式表示是 。
14.体积相同的实心铜块和铁块浸没在水中,铜块所受的浮力 铁块所受的浮力,铜块的质量 铁块的质量(ρ铜>ρ铁),铜块的重力与浮力的合力 铁块的重力与浮力的合力。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
三、实验题
15.如图所示是“探究浮力的大小等于什么”的实验情景,请解答下列问题。
(1)最合理的实验顺序是 ;
(2)由图乙可知,实验中所用物体的 为4N;由乙、丙两图可知物体受到的浮力为 N;由甲、丁两图可知 为1N;得到这些力的大小所依据的物理知识是 ;
(3)综合四幅图可得到的结论是:浸在液体中的物体受到的浮力等于 ;
(4)若物体没有完全浸没在液体中,则在其余操作过程正确的前提下 (选填“能”或“不能”)得到与(3)中相同的结论。
16.一般情况下,人在水中会下沉,在死海中却能漂浮在水面上.为此,小李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关.为了检验这个猜想,他设计了如图所示的实验进行探究:
(1)铝块在水中受到的浮力F浮= N.
(2)比较图乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是 (选填“正确“或“错误”)的,原因是 .
(3)小赵同学认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮如图丁所示.分析鸡蛋受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据 的知识可得,鸡蛋受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度 (选填“有关”或“无关”).
四、综合题
17.把体积为1dm3的铁球(ρ铁=7.8×103kg/m3)挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,则弹簧秤的示数是它在空气中称时的五分之四,求:
①铁球受到的浮力;
②铁球受到的重力;
③这个铁球是实心的还是空心的? (要通过计算说明)
18.如图所示,把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上、下表面分别距液面为h1和h2,因为液体内部存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力。
(1)分析图中长方体的受力情况,其受到浮力的原因是 ,浮力的方向是 ;
(2)大量的实验结果表明:“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
D
A
C
B
A
A
1.A
【详解】浮力的大小等于物体上下表面压力差,即
木块受到的浮力是2N。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】物体浸没在水中受到的浮力是物体上下表面的压力差形成的,所以浮力
F浮=F2-F1
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】由题知,体积相等的甲、乙、丙完全浸入水中,∵物体浸没水中时,排开水的体积V排=V物,∴甲、乙、丙排开水的体积相同,又∵F浮=ρ液gV排,∴甲、乙、丙受到的浮力一样大。故选D。
4.A
【详解】放在斜面上杯子里的铁球,受到浮力作用,所受到的浮力的方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,则由图知道,该金属块重力为
G=F拉=156N
故A错误;
BD.由图知道,在t1至t2时间段内绳子的拉力逐渐变大,由公式F浮=G-F拉知道,金属块受到浮力,且逐渐变小,故BD错误;
C.当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,由图知道,此时绳子的拉力为136N,则浸没在水中的金属块受到的浮力大小为
F浮=G-F拉=156N-136N=20N
故C正确。
故选C。
6.B
【详解】解:因为F下=19N,F上=14N,所以F浮=F下-F上=19N-14N=5N,又因为水的密度和排开水的体积保持不变,所以铝块受到的浮力保持不变,当上表面受到的压力增大为21N时,下表面受到的压力为:F下′=F浮+F上′=5N+21N=26N.
点睛:首先从浮力产生的原因来考虑,利用公式F浮=F下表面-F上表面计算浮力的大小,当铁块下沉到某位置时,由于液体的密度和排开液体的体积保持不变,所以铁块受到的浮力保持不变,再利用公式F下表面=F浮+F上表面计算压力的大小.
7.A
【详解】要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲丙两图符合,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.A
【详解】C.由浮力产生的原因可知,圆柱体受到的浮力等于圆柱体上下表面受到的压力差,所以,,故C正确;
D.金属圆柱体在水中的受力示意图如下图所示,在重力G、拉力F示、浮力F浮作用下金属圆柱体处于平衡状态,
由力的平衡条件得
故D正确;
A.由上式变形可得
故A错误;
B.圆柱体浸没在水中,排开水的体积等于圆柱体的体积
故B正确。
故选A。
9. 液体 气体 竖直向上
【详解】[1][2]浸在液体或气体中物体,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体或气体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体或气体对物体施加的向上的托力,这个力称为浮力。
[3]静止在水面的上的物体受到的浮力与重力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,浮力的方向与重力方向相反,所以浸在液体或气体中的物体无论处于任何状态所受浮力的方向总是竖直向上。
10. 减小 浮力
【详解】[1][2]当物体逐渐浸入水中时,会受到水向上的浮力,由于浸入水中的体积逐渐增大,排开的水的体积逐渐增大,所以根据阿基米德原理可知,受到的浮力增大。根据称重法
F示=G−F浮
弹簧秤的示数逐渐减小。
11. 1500 15 2500 25 10
【详解】 (1)正方体上表面所处的深度:
h1=15 cm=0.15 m,
上表面受到水的压强:
p上=ρgh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1500 Pa;
正方体各面面积:S=0.1 m×0.1 m=0.01 m2,
故上表面受到水的压力:
F上=p上S=1500 Pa×0.01 m2=15 N.
(2)正方体下表面所处的深度:
h2=h1+L=15 cm+10 cm=25 cm=0.25 m,
下表面受到水的压强:
p下=ρgh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2500 Pa;
下表面受到水的压力:
F下=p下S=2500 Pa×0.01 m2=25 N.
(3)正方体上、下表面受到水的压力差:ΔF=F下-F上=25 N-15 N=10 N.浮力等于物体上、下表面所受到的压力差,故F浮=ΔF=10 N.
点睛:本题考查了液体压强公式和固体压强公式的应用,关键是根据题意得出正方体上下表面所处的深度;
12. 变大 没有
【详解】[1]加入钢球后,水球整体质量变大,水球整体惯性变大。
[2]浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力。因为在太空中,物体处于失重状态,水不会对浸入其中的物体产生压力,则钢球没有受到水的浮力。
13. 向上 物体所排开的液体受到的重力
【详解】[1][2][3]阿基米德原理的内容为:浸在液体的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力,表达式为F浮=G排。
14. 等于 大于 大于
【详解】[1]由题知,由于ρ铜>ρ铁>ρ水,则放入水中,两物体都下沉,由于实心铜块和铁块的体积相同,则二者排开水的体积相同,由F浮=ρ水V排g可知:铜块所受的浮力等于铁块所受的浮力。
[2]铜块和铁块的体积相同,ρ铜>ρ铁,根据可知,m铜>m铁。
[3]由于m铜>m铁,则G铜>G铁,铜块和铁块受到水的浮力相等,所以,铜块的重力与浮力的合力大于铁块的重力与浮力的合力。
15. 丁、乙、丙、甲 重力 1 排开液体的重力 力的平衡 物体排开液体的重力 能
【详解】(1)[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,最合理的顺序应为:丁、乙、丙、甲。
(2)[2]由图乙可知,物体挂在弹簧测力计下面时弹簧测力计的示数为4N,实验中所用物体的重力为4N。
[3]由乙、丙两图,根据称重法可知,物体受到的浮力
[4]由甲、丁两图可知排开液体的重力
[5]得到这些力的大小所依据的物理知识是力的平衡,根据二力平衡可知,两个力互为平衡力,则两个力大小相等,方向相反。
(3)[6]因F浮=G排,可得到的结论是:浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
(4)[7]若物体没有完全浸没在液体中,排开水的体积减小,排开水的重力减小,浮力减小,仍能得出F浮=G排。
16. 1 错误 没有控制铝块排开液体的体积相同 小于 二力平衡 等于 有关
【分析】(1)利用公式即可以求出浮力;
(2)在探究浮力的大小与液体的密度关系时,应该采用控制变量法;
(3)利用物体浮沉条件和二力平衡知识就可以得出答案;
【详解】(1)从甲乙两图可以看出,铝的重力为2.7N,完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.7N,所以浮力为;
(2)从乙.丙两图中可以看出,铝块浸入水中的体积不同,所以不能得出浮力的大小与液体的密度无关的结论;
(3)根据物体浮沉条件可知,鸡蛋在水中下沉是因为它受到的浮力小于重力,在浓盐水中悬浮时,根据二力平衡的知识可得,鸡蛋受到的浮力等于重力,同一个鸡蛋,排开液体的体积相同,但浮力不一样,说明浮力的大小与液体的密度有关.
17. 9.8 49 见解析
【详解】[1]根据计算铁球受到的浮力为
[2]铁球浸没在水中时弹簧秤的示数是它在空气中称时的五分之四,则
解得
[3]体积是1dm3的实心铁球的重为
因为,所以该球是空心的。
18. 上、下表面存在压力差 竖直向上 见解析
【详解】(1)[1][2]浸没在水中的长方体上、下表面所处液体中的深度不同,根据可知,长方体上、下表面所受液体的压强不同,再根据可知,长方体上、下表面所受液体的压力不同,且下表面受到的压力大于上表面受到的压力,这个上、下表面的压力差就是浮力,方向竖直向上。
(2)[3]因为浮力等于下表面受到的压力与上表面受到的压力之差,所以根据液体压强公式p=ρgh和压力F=pS可得
F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρgS(h2-h1)=ρgSl=ρgV排=m排g=G排
所以浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$