专题10 浮力(专项训练,江苏专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-03-02
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2份
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.21 MB |
| 发布时间 | 2026-03-02 |
| 更新时间 | 2026-03-02 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56617013.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
主题二 力
专题10 浮力(解析版)
目 录
1
11
考点一 浮力 11
考点二 阿基米德原理 13
考点三 物体的浮沉条件及应用 16
考点四 压强和浮力综合 20
22
22
1.(2024·盐城模拟)小亮发现妈妈刚买的红萝卜在清洗的时候会沉入水中,在家里放置一段时间后,萝卜会变 “糠”,但是看上去和新买时没什么两样,再次放入水中后,会漂起来,下列说法中错误的是( ) 跨学科
A.萝卜变“糠”后,其质量变小了
B.萝卜变“糠”后与刚买时相比,密度变小
C.萝卜两次在水中所受的浮力大小不同,变“糠”后比变“糠”前大
D.萝卜变“糠”后在水中受到的压强比变“糠”前在水中受到的压强小
【答案】C
【详解】AB.萝卜变“糠”后能漂浮,说明密度小于水,而原来下沉时密度大于水,故密度变小;萝卜变“糠”后体积未变,密度减小,根据 ,质量减小,故AB正确,不符合题意;
C.变“糠”前比变“糠”后排开水的体积大,根据,变“糠”前比变“糠”后浮力大,故C错误,符合题意;
D.变“糠”后漂浮,浸入水中的深度减小,根据液体压强公式 ,压强减小,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(2025·常州模拟)盐水选种是一种巧妙挑选种子(良种密度相对于次种子大)的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种 (如图所示)。下列说法正确的是( ) 跨学科
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有良种的密度
C.若要选出更好 (密度大)的良种,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
【答案】C
【详解】A.根据沉浮条件可知,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若盐水选种时所用盐水的密度大于所有良种的密度,那么所有的种子都会漂浮,无法挑选种子,故B错误;
C.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C正确;
D.若良种和次种的体积相同,良种是完全浸没的,排开液体的体积等于自身体积,次种是漂浮状态,排开液体的体积小于自身体积,所以良种排开的盐水的体积大,由阿基米德原理可知,良种受到的浮力较大,故D错误。
故选C。
3.(2025·南京模拟)水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,现把两个完全相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列四个说法中正确的有( ) 新考法
①两小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度较大
③乙容器底部受到液体的压强大
④甲容器对水平桌面的压强大
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】①已知两个小球完全相同,重力相同,甲图漂浮,浮力等于重力,乙图悬浮,浮力也等于重力,两小球受到的浮力相等,故①正确;
②把完全相同的两个小球放入液体中后,甲容器中小球漂浮,小球的密度小于甲液体的密度,乙容器中小球悬浮,说明小球的密度等于乙容器中液体的密度,所以甲容器中液体的密度较大,故②正确;
③由于甲、乙两容器中水的深度相同,甲液体的密度较大,根据公式p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体的压强大,故③错误;
④由图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,由②可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力,而甲、乙两个容器相同,两个完全相同的实心小球,根据F压=G液+G容+G球
可知,因此甲容器底部对水平桌面的压力大,根据可知,压强较大,故④正确。
综合分析:①②④3个正确。
故选C。
4.(2025·泰州模拟)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台的高度让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( ) 新情境
A.随着升降台升高,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没后,在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块浸没前,由弹簧测力计A、B的变化量也能证明阿基米德原理
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
【答案】C
【详解】A.随着升降台升高,金属块浸入水中深度变大,但溢水杯中水的深度不变,根据,水对溢水杯底部的压强不变,由知水对溢水杯底部的压力不变,故A错误;
B.金属块浸没在水中的深度越深,排开水的体积不变,受到的浮力不变,根据称重法可知弹簧测力计A的示数不变,故B错误;
C.金属块浸没前,金属块排开的水全部溢出到桶中,根据称重法可知弹簧测力计A的示数变化量即为物体受到的浮力,弹簧测力计B的示数变化量即为排开液体的重力,弹簧测力计A和B的示数变化量相等,即浮力大小等于排开液体的重力,所以也能证明阿基米德原理,故C正确;
D.若实验前溢水杯中未装满水,物体受到的浮力不变,溢出的水将减小,测得的偏小,故对实验结果有影响,故D错误。
故选C。
5.(2025·南通模拟)物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( ) 新考法
A.物块受到的浮力是1N
B.物块的体积是
C.物块的密度是
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
【答案】C
【详解】A.弹簧测力计分度值0.2N,物体在空气中弹簧测力计示数为重力,指针指在3刻度处,即。浸没在水中时指针指在1刻度处,示数为1N,即,由称重法可得,故A错误;
B.根据阿基米德原理可得排开水的体积为
浸没时,则物块的体积为,故B错误;
C.物体质量
密度为,故C正确;
D.根据阿基米德原理可知,浸没后浮力仅与排开液体体积和液体密度有关,与深度无关。浸没在水中时,所受浮力不随深度的变化而变化,故D错误。
故选C。
6.(2025·无锡模拟)图甲是彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小,液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( ) 跨学科
A.彩球4在22℃时所受浮力小于18℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
【答案】C
【详解】由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,所以4号彩球标牌所标温度值为22℃,则5号小球应标20℃,3号小球应标24℃;
A、22℃大于18℃,液体在22℃时密度小,等于4号球的密度,4号球悬浮,浮力等于重力;18℃时密度大,大于4号球的密度,4号球漂浮,浮力等于重力,所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力,故A错误;
B、由于液体的密度随着环境温度降低会增大,有更多的彩球能漂浮,所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,液体的密度等于密度最大一个小球的密度,即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误;
C、若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个彩球沉底,4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃,表明当前环境温度在24℃到26℃之间,故C正确;
D、当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球,所以与彩球1体积相等、质量更小,故D错误。
故选:C。
7.(2025·盐城模拟)如何改变物体的浮沉呢? 跨学科
猜想1:可以改变浮力大小;猜想2:可以改变物体重力大小。
操作1:如甲图所示,先在易形变的塑料瓶外固定一些铅丝,然后装入适量的水,使它刚好悬浮水中,再用夹子夹住管口,当向外拉活塞时,塑料瓶下沉。
操作2:如图乙所示,把装置中的夹子取掉,重新在塑料瓶内装入适量的水,使它刚好悬浮水中,当向内推活塞时,塑料瓶上浮。
下列说法正确的是( )
A.操作1可验证猜想1 B.操作2可验证猜想1
C.无法验证任何一个猜想 D.操作1可说明潜水艇水潜原理
【答案】A
【详解】A.在操作1中,用夹子夹住活塞时,塑料瓶下沉。这是因为塑料瓶的形状改变,导致排开液体的体积变小,根据阿基米德原理,液体密度不变,排开液体体积变小,浮力变小,浮力小于重力,所以塑料瓶下沉,验证的是猜想1,故A正确;
B.在操作2中,向内推活塞,瓶内气体被压缩,压强增大,水进入塑料瓶,塑料瓶重力增大,重力大于浮力,塑料瓶下沉,验证的是猜想2,故B错误;
C.由AB选项分析可知,操作1可验证猜想1,操作2可验证猜想2,故C错误;
D.潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮和下沉的,操作1是改变了浮力大小,不能说明潜水艇的潜水原理,故D错误。
故选A。
8.(2025·扬州模拟)如图所示,将装有适量水的杯子放在电子秤上,用细线系住石块,将石块慢慢放入水中,下列说法正确的是( ) 新考法
A.石块浸没在水中深度越大,电子秤示数就越大
B.石块浸没在水中深度越大,水对杯底的压强就越大
C.石块从接触水面到碰到杯底前,电子秤示数保持不变
D.石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤增大的示数等于石块排开水的质量
【答案】D
【详解】A.由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力,而石块对水的压力大小与浮力相等,石块浸没后,在水中深度越大,排开水的体积不变,即浮力不变,因此电子秤示数就不变,故A错误;
B.石块浸没后,在水中深度越大,排开水的体积不变,因此水的深度不变,根据可知,水对杯底的压强不变,故B错误;
C.石块从接触水面到碰到杯底前,石块排开水的体积先增大,再不变,即浮力先增大后不变,电子秤示数先增大后保持不变,故C错误;
D.由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力,而石块对水的压力大小与浮力相等,石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤测质量,增大的示数等于石块排开水的质量,故D正确。
故选D。
9.(2025·南通模拟)如图甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体A浸没在水中,细绳对物体的拉力为F拉。如图乙所示,当物体A有的体积露出水面时,作用在物体A上的竖直向上的拉力为4N,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm,此时,物体A所受的浮力为F浮,水在物体A底面处产生的压强为p,g取10N/kg,悬挂物体的细绳的质量忽略不计。则下列正确的是( ) 新情境
A.F拉的大小为4.8N B.F浮的大小为0.2N
C.ρA的大小为8g/cm3 D.p的大小为300Pa
【答案】D
【详解】A.从甲到乙,物体A排开水的体积减小量为
根据,浮力减小量为
根据称重法可知甲中细绳对物体的拉力
故A错误;
B.物体A的体积为
则乙中物体A所受的浮力为
故B错误;
C.根据称重法,A的重力为
则物体A密度为
故C错误;
D.根据浮力的产生原因,乙中水在物体A底面处产生的压力为
则乙中水在物体A底面处产生的压强为
故D正确。
故选D。
10.(2025·淮安模拟)实心汤圆刚下锅时沉在锅底,此时汤圆受到的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力;随着水温升高,内部的水分会逐渐升温 ,形成水蒸气。促使汤圆体积 ,汤圆所受浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”);当浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力时,汤圆就会浮起来。 跨学科
【答案】 大于 汽化 增大 增大 大于
【详解】[1]实心汤圆刚下锅时沉在锅底,根据物体的浮沉条件可知,汤圆受到的重力大于浮力。
[2]物质状态由液态变为气态,物态变化为汽化,因此随着水温升高,内部的水分会逐渐升温汽化形成水蒸气。
[3][4]汤圆由于温度升高,体积会增大,由可知,汤圆受到的浮力变大。
[5]根据物体的浮沉条件可知,当汤圆受到的浮力大于重力时,汤圆就会浮起来。
11.(2025·徐州模拟)有一支密度计先后放在和两种液体中,静止时,如图所示,由此可以判断,密度计在液体中所受的浮力 在液体中所受的浮力,液体的密度 液体的密度。密度计上端刻度值较 。 新考法
【答案】 等于 大于 小
【详解】[1]因为密度计漂浮,所以,密度计重力不变,则密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计受到的重力G。
[2]由图知,密度计排开液体的体积关系为,由F浮=ρ液gV排知,。
[3]刻度值越靠上部,表示排开液体的体积越大,而浮力不变,由可知,液体的密度越小,所以密度计上端刻度值较小。
12.(2025·南京模拟)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有等体积的不同液体(密度分别为、,均大于水的密度)。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面再次相平,则液体密度 ,物体所受浮力 。若从两容器中抽走等质量的液体(A、B不触底),则容器底部受到液体压强的变化量 ;若同时向两容器中加入等质量的水直至悬浮,则两物体受到的浮力的变化量 (四空均选填“”“”或“”)。 新考法
【答案】 > > = <
【详解】[1]将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,说明实心物体A、B的密度相同,在甲容器中,物体A漂浮,则,乙容器中,物体B悬浮,故,故。
[2]没有放物体前,甲、乙液体的体积相同,放入物体后,静止时两容器中的液面再次相平,说明, 根据可知,由于,故。
[3]若从两容器中抽走等质量的液体(A、B不触底),则容器底部受到液体压强的变化量,故。
[4]加水前,A漂浮,A所受的浮力等于A物体的重力,加了等质量的水直至悬浮,此时A所受的浮力仍然等于A物体所受的重力,故;加水前,B悬浮,甲、乙液体的密度都大于水,加水后,乙液体的密度变小,物体B所受的浮力变小,物体B将沉底,故。
13.(2025·泰州模拟)小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中,如图丙所示) 跨学科
(1)首先,小明估算密度计的质量。对于100mL的小瓶消毒酒精来说,用微型密度计测量时排开1mL的酒精比较合适,这样不会导致酒精溢出。若酒精的密度为0.87g/cm3,质量为m计的密度计正常测量时,排开1mL的酒精,则排开的酒精质量m酒精= g,且m计 m酒精。(选填“>”“<”或“=”)
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,合理的有哪些? (填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球 B.适当减少铜丝的质量
C.换一个同种材料、体积大一些的浮子 D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
②调整后,密度计漂浮在密度为ρA的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为ρB的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知ρA<ρB,则B位置在A位置的 (选填“上方”“下方”)。
③消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更 (选填“大”“小”)的实心塑料杆。
【答案】(1) 0.87 = (2) BC 下方 小
【详解】(1)[1]已知酒精的密度,排开酒精的体积,根据密度公式,则排开酒精的质量
[2]因为密度计漂浮在酒精中,根据漂浮条件,即,所以。
(2)[1]A.去掉泡沫塑料球,密度计的重力减小,但同时浮力也会减小,且去掉泡沫塑料球后密度计的形状改变较大,不利于其漂浮,故A不符合题意;
B.适当减少铜丝的质量,密度计的重力减小,根据漂浮条件,在液体密度不变的情况下,排开液体的体积会减小,有可能使密度计漂浮,故B符合题意;
C.换一个同种材料、体积大一些的浮子,浮子的重力增大,同时排开液体的体积增大,浮力增大,有可能使密度计漂浮,故C符合题意;
D.适当上移铜丝在标度杆上的位置,重心上移,不利于密度计竖直漂浮,故D不符合题意。
故选BC。
[2]根据密度计的原理,当G不变时,ρ液越大,V排越小。已知,所以密度计在密度为的酒精中排开液体的体积小于在密度为的酒精中排开液体的体积,则B位置在A位置的下方。
[3]根据可知,在体积变化量ΔV一定时,横截面积S越小,高度变化量Δh越大。若A、B之间的距离过小,不利于检测,应换用直径更小的实心塑料杆,这样相同的体积变化对应的高度变化更大,便于检测。
考点一 浮力
1.(2025·徐州模拟)小明用弹簧测力计测物体的重力,示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2.0N,则浮力的大小是 N;若将物体继续向下移动(没有接触容器底部),弹簧测力计的示数将 (填“变大”或“不变”或“变小”),说明浸没的物体受到的浮力与其深度 (填“有关”或“无关”)。
【答案】 1.0 不变 无关
【详解】[1]根据称重法测浮力的原理,浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数。已知物体重力3.0N,浸没在水中时弹簧测力计示数2.0N,则浮力
[2]依据阿基米德原理,当物体浸没在水中继续向下移动时,水的密度不变,物体排开水的体积等于物体自身的体积也不变,所以物体受到的浮力不变。
[3]由第2空的分析可知,物体浸没在水中继续向下移动时,深度增加,但浮力大小不变,这表明浸没的物体受到的浮力与其深度无关。
2.(2025·常州模拟)如图所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,重6N的柱体A静止在水中,弹簧测力计的示数为5N,柱体A所受浮力F浮为 N。继续增大柱体浸入水中的深度,它受到的浮力 (增大/减小/不变)。柱体A的密度是 kg/dm3,已知。
【答案】 1 不变 6
【详解】[1]由称重法可知,柱体A所受浮力为
[2]继续增大柱体浸入水中的深度,柱体排开液体的体积不变,由可知,它受到的浮力不变。
[3]柱体的体积为
柱体的质量为
柱体的密度为
3.(2025·成都模拟)一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出图中小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图(小球的重心已标出)。
【答案】
【详解】浮力的作用点在重心处,方向竖直向上;烧杯对斜面的压力作用点在斜面上,方向为垂直于斜面向下,如图所示:
4.(2025·镇江模拟)如图1所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F随圆柱体下降高度h变化的图象。则圆柱体所受的重力为 ;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 ;圆柱体的密度是 kg/m3。
【答案】 12N 8N 1.5×10³
【详解】[1][2][3]由图2可知,圆柱体未浸入液体时测力计示数即为重力,为12N,完全浸没时测力计示数为4N,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力为
圆柱体的体积为
则圆柱体的密度为
考点二 阿基米德原理
5.(2025·连云港模拟)2024年5月中国第三艘国产航空母舰“福建舰”出海开展首次航行试验。“福建舰”满载排水量约8万吨,可以搭载36架歼-35B舰载机,下列分析正确的是( )(g取10N/kg)
A.福建舰满载时受到的浮力为8×106 N
B.舰载机全部飞出后,福建舰受到的浮力会变小
C.舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动
D.福建舰在海上沿直线匀速航行时,受到的阻力大于水的推力
【答案】B
【详解】A.福建舰满载排水量约8万吨,由阿基米德原理可得满载时受到的浮力,故A错误;
B.福建舰在海水中始终处于漂浮状态,其受到的浮力等于福建舰的总重力,当舰载机全部飞出后,福建舰的总重力减小,所以受到的浮力会减小,故B正确;
C.舰载机在舰上起飞时由静止变为运动,起飞过程是加速运动状态,故C错误;
D.福建舰在海上沿直线匀速航行时,其受到的阻力和水的推力是一对平衡力,则根据二力平衡条件可知它受到的阻力等于水的推力,故D错误。
故选B 。
6.(2025·宿迁模拟)2025年4月23日到27日是中国海军成立76周年舰艇开放日,海南舰(舰号31)是我国自主研发建造的075型两栖攻击舰。如图所示,这艘攻击舰最大排水量约为4万吨,下列说法正确的是( )
A.此军舰满载时能受到的最大浮力约为
B.军舰航行时,受到的浮力大于军舰的总重力
C.参观人员从军舰上离开后,军舰所受浮力减小
D.军舰从长江驶入东海后,液体密度增大,吃水深度变大
【答案】C
【详解】A.此军舰满载时能受到的最大浮力F浮=G排=m排g=4×104×103kg×10N/kg=4×108N
故A错误;
B.军舰航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于军舰的总重力,故B错误;
C.参观人员从军舰上离开后,军舰仍漂浮,但军舰的总重力减小,根据漂浮条件可知,军舰所受浮力减小,故C正确;
D.军舰从长江驶入东海后,依旧处于漂浮状态,受到的浮力等于军舰的总重力,浮力不变,液体密度增大,根据F浮=ρ液V排g可知,排开液体体积变小,吃水深度变小,故D错误。
故选C。
7.(2025·苏州模拟)兴趣小组自制“潜水艇”,将其放入一个底面积S为,水深为10cm的薄壁柱形容器内。“潜水艇”放入水中恰好悬浮,如图所示,此时水深为12cm,“潜水艇”受到的重力大小为 N。打开进水阀门,空腔内开始进水,“潜水艇”下沉,最终沉底且空腔充满水,此时容器内水深为 cm。(“潜水艇”的材料密度)
【答案】 2 11
【详解】[1]“潜水艇”放入水中恰好悬浮,根据物体的浮沉条件可知,此时“潜水艇”受到的重力等于受到的浮力 。
潜水艇排开水的体积
潜水艇受到的浮力
由于潜水艇悬浮在水中,根据物体的浮沉条件可知,潜水艇的重力。
[2]潜水艇的质量
“潜水艇”的材料密度,潜水艇材料的体积
则潜水艇空腔的体积
当“潜水艇”沉底且空腔充满水,容器中水下降的高度
此时容器中水的深度
8.(2025·宿迁模拟)如图甲,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图象,则物体的体积是 cm3;物体的密度为 kg/m3;物体刚浸没时下表面受到水的压力是 N。
【答案】 400 4
【详解】[1]由图乙可知物体的重力为9N,完全浸没后弹簧测力计的拉力为5N,根据称重法可知物体完全浸没时所受的浮力为
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,则物体体积为
[2]物体的质量为
物体的密度为
[3]根据浮力的产生条件可知,物体刚浸没时下表面受到水的压力等于物体刚浸没时所受的浮力,即
考点三 物体的浮沉条件及应用
9.(2025·无锡模拟)如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有( )
①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
②潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
③向试管内吹气,水会被压入试管中,模型会下沉
④向试管外吸气,水会被压入试管中,模型会上浮
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③
【答案】C
【详解】①潜水艇模型通过胶管吸气或吹气,可以改变试管内的水量,从而改变模型的总重力。根据物体的浮沉条件(重力与浮力的关系),通过改变自身重力可以实现上浮、下沉或悬浮。故①正确;
②潜水艇模型沉底时,处于静止状态,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和容器底部对它竖直向上的支持力。根据力的平衡条件,有
因为支持力大于0,所以重力G一定大于浮力。故②错误;
③向试管内吹气,试管内气压增大,大于外界水压,会把试管内的水向外压出,导致模型总重力减小,模型会因此上浮。故③错误;
④向试管外吸气,试管内气压减小,小于外界水压,外界的水会被压入试管中,导致模型总重力增大,模型会因此下沉。故④错误。
综上所述,②③④错误,符合题意,①正确,符合题意,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.(2025·北京模拟)2022年5月15日,“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇(如图甲所示)从海拔4270m的营地升空到9032m,创造了海拔9032m的大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空脡(表皮很薄的气囊)体积为,内部充有密度为的气体,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(简化模型如图乙所示),为了安全有效控制浮空艇,要求锚泊车重力至少是缆绳拉力的三倍。该浮空艇周围空气的密度为,g取,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.浮空艇受到的浮力为
B.缆绳对浮空艇的拉力为
C.锚泊车的质量至少7t才可以保证安全
D.锚泊车对地面的压力至少达到才可以保证安全
【答案】D
【详解】A.由题意可知,浮空艇排开空气的体积V排=V=9000m3
则浮空艇所受到的浮力F浮=ρ气gV排=1.2kg/m3×10N/kg×9000m3=1.08×105N
故A错误;
B.由可知,浮空艇内气体的质量m气=ρ气V=0.2kg/m3×9000m3=1.8×103kg
则浮空艇和艇内气体的总重力G总=m总g=(1.8×103kg+2×103kg)×10N/kg=3.8×104N
由力的平衡条件可知,缆绳拉力F拉=F浮-G总=1.08×105N-3.8×104N=7×104N
故B错误;
C.因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,所以锚泊车的重力G车=3F拉=3×7×104N=2.1×105N
则质量
故C错误;
D.保证安全,则锚泊车对地面的压力至少为F压=F支=G总-F拉=2.1×105N-7×104N=1.4×105N
故D正确。
故选D。
11.(2025·无锡模拟)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示。该密度计正常使用时,在水中受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)在酒精中受到的浮力。已知A处为1.0g/cm3,B处为0.8g/cm3,则0.9g/cm3的位置可能标记在 (选填“C”或“D”)。
【答案】 等于 D
【详解】[1]密度计漂浮在液体中时,所受浮力始终等于其重力。由于密度计的重力不变,因此在水和酒精中受到的浮力大小相等。
[2]密度计的刻度由上至下对应的液体密度逐渐增大。A处标记为1.0g/cm³(水),B处为0.8g/cm³(酒精),说明越靠下位置对应的密度值越大。0.9g/cm³介于水和酒精密度之间,但并不在两者的正中间。因为密度计的刻度越往上越稀疏,因为液体密度越小,根据阿基米德原理,密度计排开液体体积的变化越大,即浸入深度的变化越明显。导致密度计的刻度由下到上的过程中,相同密度差(如 0.1g/cm³)对应的刻度间距逐渐增大,呈现上疏下密的特点。故0.9g/cm³的位置应该在水和酒精密度的正中间靠下一点的位置,即更靠近A的位置,故可能标记在D位置。
12.(2025·盐城模拟)制作“浮沉子”。将装有适量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上。请画出小瓶漂浮时的受力示意图(图中黑点表示小瓶的重心) 。将大塑料瓶密封后,用力挤压侧面,看到小瓶下沉,请解释下沉的原因: 。
【答案】 见解析
【详解】[1]小瓶漂浮时受力平衡,浮力等于重力,浮力竖直向上,重力竖直向下,作用点画在重心上,如图所示:
[2]当用力压大塑料瓶后,大瓶气体体积变小、压强变大,小瓶中的水增多,小瓶和瓶中水的总重力增大,重力大于浮力,就会下沉。
13.(2025·无锡模拟)周末,妈妈正在厨房烘焙糕点,小明发现妈妈烘焙用的电子秤上有个“去皮清零”的按钮,立马来了兴致,迫不及待地向妈妈展示如何用电子秤测量“饼干模具”和“苏打水”的密度,他先用电子秤测出模具的质量,图甲所示,再把盛有水的杯子放在电子秤上,按下“去皮清零”按钮,用细线拴住模具浸没在水中,如图乙所示;擦干模具,再用同样的方法放入盛有苏打水的杯中,如图丙,仅用三个数据就计算出模具的体积为 ,制作模具的材料密度为 ,苏打水的密度为 ,老母亲的眼中满是赞许!
【答案】 20cm3 3g/cm3 1.05g/cm3
【详解】[1][2]用电子秤测出模具的质量,如图甲所示,可知模具的质量为m=60g
再把盛有水的杯子放在电子秤上,按下“去皮清零”按钮,用细线拴住模具浸没在水中,如图乙所示,即模具排开水的质量m1=20g
排开水的体积
即模具的体积为
制作模具的材料密度为
[3]如图丙,可知模具排开苏打水的质量m2=21g
苏打水的密度为
考点四 压强和浮力综合
14.(2025·泰州模拟)取一只空牙膏皮,先后放入同一杯水中,两次都拧紧盖子,如图所示。甲图中牙膏皮是挤瘪的,乙图中牙膏皮是撑开的,下列判断正确的是( )
A.两次牙膏皮所受的浮力F甲>F乙 B.两次杯底受到水的压强p甲=p乙
C.杯底受到的水的压力大小F甲<F乙 D.桌面受到的压力大小F甲<F乙
【答案】C
【详解】A.甲图中牙膏皮沉入水底,浮力,乙图中牙膏皮漂浮水面,浮力,则,故A错误;
B.因,则乙中排水体积更大,液面上升更多故杯底受到水的压强,故B错误;
C.杯底受到水的压强,由可知,杯底受到的水的压力大小,故C正确;
D.桌面受到的压力大小都等于总重力大小,故,故D错误。
故选 C。
15.(2025·苏州模拟)在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大 B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同 D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
【答案】D
【详解】A.由题可知,两个草莓完全相同,质量相同,重力相同,故A错误;
B.由图可知,草莓在甲中处于悬浮状态,受到的浮力等于重力,在乙中漂浮,浮力也等于重力,两个草莓重力相等,所以受到的浮力也相等,故B错误;
C.甲中草莓悬浮,说明盐水密度等于草莓密度,乙中草莓漂浮,说明盐水密度大于草莓密度,所以甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,故C错误;
D.由题可知,放草莓后,甲、乙容器中的液面恰好相平,即液体深度相同,根据,因为甲中盐水的密度小于乙中盐水的密度,所以乙容器中盐水对容器底部的压强更大,故D正确。
故选D。
16.(2025·镇江模拟)如图1,竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方,传感器可以显示细杆对传感器的作用力,细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平,力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知:容器底面积是柱形物体底面积的2倍,,则下列说法正确的是( )
A.抬高升降台时,容器底部受到水的压强保持不变
B.当时,柱形物体浸在水中的深度为3cm
C.柱形物体的密度为
D.当时,传感器示数
【答案】D
【详解】A.圆柱体A逐渐浸入水中,液面升高,容器底部在水中所处的深度变大,根据,底部受到水的压强逐渐变大,故A错误;
B.当时,平台上升了3cm,同时液面要升高,故浸入的深度大于3cm,故B错误;
C.由图2可知,当升降台上升的高度时,杆对A的作用力为0,说明此时A所受浮力与重力大小相等,容器底面积是柱形物体底面积的2倍,平台升高3cm时,设容器中液面相对于容器底部升高的高度为Δh,则有
解得,故物体浸入水中的深度为3cm+3cm=6cm;同时,当升降台上升的高度时,有
解得;此时,物体浸入水中的深度为5cm+5cm=10cm,即物体的高度为10cm,根据时,浮力等于重力,故有
则
解得,故C错误;
D.当升降台升高的高度为5cm时,浸入的深度是3cm时的倍,物体受到的浮力也是浸入的深度是3cm时的倍;
根据图像知,物体没有浸入时,拉力等于重力为6N,故示数为0时,浮力等于重力为6N;
时
故传感器示数,故D正确。
故选D。
17.(2025·泰州模拟)如图所示,水平桌面上有底面积和质量都相同的容器,分别装有深度相同、质量相等的甲、乙两种不同液体,则液体对容器底部的压强p甲 p乙(选填“>”“<”或“=”下同),将体积相等的A、B两个实心体分别放入甲、乙两种液体中,A漂浮、B沉底,且ρA>ρ乙,则A、B所受的浮力FA FB。
【答案】 > >
【详解】[1]已知两种液体质量相等,即,从图中可以看出甲液体的体积。根据密度公式,当m相同时,V越小,ρ越大,所以。因为两液体深度h相同,且,根据,可得。
[2]设A、B的体积都为V。因为A在甲液体中漂浮,根据物体漂浮时浮力等于重力,
B在乙液体中沉底,根据阿基米德原理,B排开乙液体的体积,所以
又已知,所以
即。
1.(2025·四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
【答案】D
【解析】由题意可知,选用体积相同的实心金属块甲和乙,浸没在水中,则金属块排开水的体积相同,由阿基米德原理可知,排开液体的重力相同;液体的密度相同;由图可知,金属块在水中的深度相同,金属块的密度不同,由控制变量法可知,他探究的问题是浮力大小与物体密度的关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025·江苏南京)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是( )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
【答案】D
【详解】A.根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大,乙中沉底,液体密度比鸡蛋小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A错误。
B.根据浮沉条件可知,甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲中浮力等于鸡蛋重力,乙中浮力小于重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,因此甲杯溢出的液体质量较大。故B错误;
C.乙杯中液体密度比甲杯小,深度相等,根据知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;
D.甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯子总重力大,对桌面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。
故选D。
3.(2025·甘肃)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图。其中小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则下列说法正确的是( )
A.27℃时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在23℃至25℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
【答案】C
【详解】A.由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来漂浮的小球因液体的温度升高而下沉,小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则小球2上所标温度值为27℃,所以当27℃时,小球2处于悬浮状态,故A错误;
B.小球2上所标温度值为27℃,则27℃时小球2处于悬浮状态,浮力与重力相等;小球2在25℃时处于漂浮状态,浮力也等于重力,则小球2在27℃时所受的浮力等于25℃时所受的浮力,故B错误;
C.若有3个彩球漂浮,2个彩球沉底,则4、5两个彩球沉底,3号球标示25℃、4号球标示23℃、2号球标示27℃,表明当前环境温度在23℃到25℃之间,故C正确;
D.当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球,所以与彩球1体积相等、质量更小,故D错误。
故选C。
4.(2025·哈尔滨) (2025·江苏无锡·中考真题)2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为 km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为 m3(海水密度取1.0×103kg/m3)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时 s。
【答案】 1500 53.5 73000
【详解】[1]飞机以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为
[2]AG600最大起飞质量为53.5t,飞机漂浮在海面上,根据物体漂浮条件
排开海水的体积
[3]执行灭火任务时,20s完成汲水12t,某次灭火需要用水600t,汲水次数为
汲水总时间
取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,单程飞行时间
所以从取水点汲水开始计时,到任务完成后重新回到取水点共耗时
5.(2025·福建)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【详解】潜水艇模型悬浮在水中,受到浮力和重力的作用,浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,浮力与重力大小相等,如下图所示:
6.(2025·湖南长沙)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为 N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。
【答案】(1)竖直 (2)0.4 (3)无关,见解析
【详解】(1)本实验中弹簧测力计测量的是竖直方向的力,故实验前需要将弹簧测力计沿竖直方向调零。
(2)由称重法可知乙图中物体所受浮力为F浮=G-F乙=1.4N-1.0N=0.4N
(3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
7.(2025·江苏南京)小明和小华测量土豆的密度,设计了如下方案。
(1)小明的方案:
①天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针静止后的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡;
②用天平测量土豆质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图乙所示,土豆的质量为 g;
③利用装满水的溢水杯和空量筒测量土豆的体积,正确操作后,量筒示数如图丙所示;
④土豆的密度为 g/cm3。
(2)小华的方案:
仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。
①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;
②用小刀对土豆进行加工, ,读出水面对应的刻度值V2;
③ ,读出水面对应的刻度值V3;
④土豆密度的表达式ρ= (用ρ水、V1、V2、V3表示)。
【答案】(1) 右 47.2 1.57
(2) 挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面 用小刀将土豆按入水中刚好浸没
【详解】(1)[1]用天平测物体质量时应把天平放在水平台面上,将游码移至标尺左端零刻度线处;由甲图可知,指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡。
[2]由图乙所示,标尺的分度值为0.2g,游码所在位置为2.2g,土豆质量为
[3]土豆的体积等于其排开水的体积,由图丙所示,量筒的分度值为2mL,示数为30mL,即土豆排开水的体积为30mL,则土豆的体积V=30mL =30cm3
土豆的密度
(2)[1][2][3]①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;②用小刀对土豆进行加工,挖空土豆,做成船状,使土豆漂浮在水面,读出水面对应的刻度值V2,此时土豆受到的浮力等于它自身重力,根据阿基米德原理可知土豆受到的浮力F浮=ρ水(V2﹣V1)g
由得,土豆的质量
③用小刀将土豆按入水中浸没,读出水面对应的刻度值V3,土豆的体积
④土豆密度的表达式
8.(2025·四川攀枝花)苴却砚主要产于攀枝花市仁和区,是中国名砚之一。同学们在参观了中国苴却砚博物馆后,了解到苴却石石质致密细腻、莹洁滋润,特别适合雕刻做砚。小明和小江同学想测出苴却石的密度,已有的实验器材为:小苴却石块、大烧杯、足量的水、细线(不计体积和质量)。
(1)小明同学找到了一台电子台秤(放于水平桌面上并已调零),利用已有的实验器材,设计了如下的实验方案:
①将苴却石块放于台秤上,读出台秤的示数;
②将烧杯放于台秤上,并在烧杯中加入适量的水,读出台秤的示数;
③用细线将苴却石块捆牢,再用手提着细线将苴却石块浸没并悬停于水中,读出台秤的示数;
④若水的密度为,则小明测得的苴却石密度可表示为 (用题中给定的物理量字母表示)。
(2)小江同学未找到电子台秤,但找到了一个弹簧测力计(已竖直调零),利用已有的实验器材,也测出了苴却石的密度。请将他的实验方案补充完整。
①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数;
②在烧杯中加入适量的水, ;
③若水的密度为,则小江测得的苴却石密度可表示为 (用题中给定及自己设定的物理量字母表示)。
【答案】(1)
(2) 用弹簧测力计提着苴却石块浸没并悬停于水中,读出测力计的示数
【详解】(1)分析题可得,③中,苴却石块给水一个向下的压力,所以台秤示数增大,同时水会给苴却石块一个向上的浮力,由于物体间力的作用是相互的,所以苴却石块给水的压力等于水给苴却石块向上的浮力,即苴却石块浸没时受到的浮力
根据阿基米德原理可得,石块排开水的体积
石块浸没时,
石块的密度
(2)[1]①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数,即为苴却石块的重力;
②在烧杯中加入适量的水,用弹簧测力计提着苴却石块浸没并悬停于水中,读出弹簧测力计的示数 。
[2]根据可得,苴却石块的质量
由称重法可得,苴却石块受到的浮力,由阿基米德原理可得,苴却石块浸没时
因为苴却石块浸没,所以
苴却石块的密度
9.(2025·江苏常州)小组同学探究“声音能否在液体中传播”。
(一)问题产生
为证明声音能在水中传播,小华做了如图甲所示的实验,用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中、同学们认为该实验不完美,不能完全证明听到的声音经过了水的传播,理由是: 。如何设计实验,使得声音从声源到人耳必须经过水的传播呢?
(二)设计装置
小明自制“悬浮式发声潜艇”,过程如图乙所示:
①将底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内装有深度为 的水;
②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中,呈漂浮状态;
③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐,使其浸没在水中,细铁丝体积忽略不计;
④在玻璃罐内放入适量沙子,再放入发声手机,盖紧盖子后放入水中,呈现悬浮状态。
已知,取,求:在玻璃罐内放入的适量沙子受到的重力。 (请书写详细过程)
(三)实验现象
如图乙④所示,“发声潜艇”悬浮于水中,小明听到了手机铃声。
(四)形成结论
实验现象 (能/不能)证明声音能在水中传播,理由是 。
(五)拓展延伸
为证明声音能在液体中传播,有必要换用其他液体开展如图乙④所示的实验,若将水更换为密度更大的盐水做实验,应 (适度减少/保持不变/适度增加)图乙④中罐内沙子的量。
【答案】 绳子(固体)能传声 20.0 6N 能 声音从声源处传出必需经过水的传播被人耳接收 适度增加
【详解】[1]在图甲实验中,装有发声手机的塑料袋通过绳子悬挂浸没于水中,声音除了可能通过水传播到人耳,还可能通过绳子或者周围的空气传播,所以不能完全证明听到的声音经过了水的传播。
[2]由图乙①可知,刻度尺分度值为1.0cm,容器内水的深度对应的刻度为20.0cm。
[3]从图乙①②可知,玻璃罐和手机这个整体漂浮时排开水的体积为
因此,它受到的浮力为
由二力平衡可知,当玻璃罐和手机这个整体漂浮时
当加入沙子后,整体浸没时,排开水的体积为
此时它受到的浮力为
此时处于悬浮状态,所以由二力平衡可知
[4][5]“发声潜艇” 悬浮在水中,此时声音从手机发出,到小明听到,中间主要的传播介质是水,没有明显的空气或固体作为传声介质,所以能证明声音能在水中传播。
[6]玻璃罐和手机这个整体的密度是固定的,要使它在盐水中悬浮,根据“悬浮时物体密度等于液体密度”,若要让整体密度等于更大的盐水密度,需要增大整体的密度。因此,在玻璃罐体积不变的前提下,应适度增加罐内沙子的量。
10.(2025·江苏连云港)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是,由两部分组成,下半部分是底面积为、高度为的圆柱体,上半部分是底面积为、高度为的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充足时浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取)
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 的方式加快水的蒸发的;
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 ;
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是 ,水箱中水的深度是 ,浮筒的浮沉状态是 。
【答案】(1)增大液体表面积 (2)机械能 (3) 50 3.5 漂浮
【详解】(1)加湿滤网呈蜂窝状结构,这种设计可以显著增大水与空气的接触面积,从而加快水的蒸发速度。这是通过增大液体表面积的方式来促进蒸发的。
(2)加湿器工作时,电能主要转化为风扇转动的机械能,用于加快空气流动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量,如声能等,但主要能量转化是电能转化为机械能。
(3)[1]当触点开关刚断开时,浮筒处于临界状态,此时浮力等于重力。浮筒质量50g=0.05kg,易知浮力F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
根据阿基米德原理,排开水的体积
[2]浮筒下半部分浸入水中的高度
浮筒总高20cm,开关高度21cm,故浮筒底部距水箱底部L=21cm-(15cm+5cm)=1cm
水箱中水的深度为浮筒浸入水中的高度加上浮筒底部到水箱底部的距离,即h深=2.5cm+1cm=3.5cm
[3]此时浮筒受到的浮力等于重力,处于漂浮状态。随着水位继续下降,浮筒将下沉断开触点开关。
11.(2025·山东济宁)如图所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数为2.5N;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数为1.5N。求:
(1)石块的体积;
(2)石块的密度。
【答案】(1) 1.0×10-4m3 (2)2.5×103 kg/m3
【详解】(1)由称重法可得,石块完全浸没在水中受到的浮力为
此时石块排开水的体积与石块的体积大小相等,可得石块的体积为
(2)已知石块的重力为2.5N,则石块的密度为
12.(2025·江苏连云港)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)游客双脚站立在水平地面上时,对地面的压力为F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
双脚站立时,地面的受力面积S=4×10-2m2
游客双脚站立在地面时对地面的压强为
(2)莲叶受到的压力等于人的重力和泡沫重力之和,大小为F2=G人+m泡沫g=600N+3kg×10N/kg=630N
莲叶与泡沫接触,受力面积为S2=1.5m2,莲叶受到的压强为
(3)当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度25%时,泡沫板和人的总重力为
泡沫板和人的总质量
莲叶能托起人的最大质量
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主题二 力
专题10 浮力
目 录
1
11
考点一 浮力 11
考点二 阿基米德原理 13
考点三 物体的浮沉条件及应用 16
考点四 压强和浮力综合 20
22
22
1.(2024·盐城模拟)小亮发现妈妈刚买的红萝卜在清洗的时候会沉入水中,在家里放置一段时间后,萝卜会变 “糠”,但是看上去和新买时没什么两样,再次放入水中后,会漂起来,下列说法中错误的是( ) 跨学科
A.萝卜变“糠”后,其质量变小了
B.萝卜变“糠”后与刚买时相比,密度变小
C.萝卜两次在水中所受的浮力大小不同,变“糠”后比变“糠”前大
D.萝卜变“糠”后在水中受到的压强比变“糠”前在水中受到的压强小
2.(2025·常州模拟)盐水选种是一种巧妙挑选种子(良种密度相对于次种子大)的方法,选种前需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,漂浮于水面的是次种,沉入容器底的是良种 (如图所示)。下列说法正确的是( ) 跨学科
A.漂浮于水面的次种所受浮力大于自身重力
B.盐水选种时所用盐水的密度要大于所有良种的密度
C.若要选出更好 (密度大)的良种,则需要往盐水中加入适当的盐
D.体积相同的良种和次种,良种受到的浮力较小
3.(2025·南京模拟)水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,现把两个完全相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列四个说法中正确的有( ) 新考法
①两小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度较大
③乙容器底部受到液体的压强大
④甲容器对水平桌面的压强大
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2025·泰州模拟)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台的高度让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( ) 新情境
A.随着升降台升高,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没后,在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块浸没前,由弹簧测力计A、B的变化量也能证明阿基米德原理
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
5.(2025·南通模拟)物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是( ) 新考法
A.物块受到的浮力是1N
B.物块的体积是
C.物块的密度是
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
6.(2025·无锡模拟)图甲是彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小,液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( ) 跨学科
A.彩球4在22℃时所受浮力小于18℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更大的彩球
7.(2025·盐城模拟)如何改变物体的浮沉呢? 跨学科
猜想1:可以改变浮力大小;猜想2:可以改变物体重力大小。
操作1:如甲图所示,先在易形变的塑料瓶外固定一些铅丝,然后装入适量的水,使它刚好悬浮水中,再用夹子夹住管口,当向外拉活塞时,塑料瓶下沉。
操作2:如图乙所示,把装置中的夹子取掉,重新在塑料瓶内装入适量的水,使它刚好悬浮水中,当向内推活塞时,塑料瓶上浮。
下列说法正确的是( )
A.操作1可验证猜想1 B.操作2可验证猜想1
C.无法验证任何一个猜想 D.操作1可说明潜水艇水潜原理
8.(2025·扬州模拟)如图所示,将装有适量水的杯子放在电子秤上,用细线系住石块,将石块慢慢放入水中,下列说法正确的是( ) 新考法
A.石块浸没在水中深度越大,电子秤示数就越大
B.石块浸没在水中深度越大,水对杯底的压强就越大
C.石块从接触水面到碰到杯底前,电子秤示数保持不变
D.石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤增大的示数等于石块排开水的质量
9.(2025·南通模拟)如图甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体A浸没在水中,细绳对物体的拉力为F拉。如图乙所示,当物体A有的体积露出水面时,作用在物体A上的竖直向上的拉力为4N,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm,此时,物体A所受的浮力为F浮,水在物体A底面处产生的压强为p,g取10N/kg,悬挂物体的细绳的质量忽略不计。则下列正确的是( ) 新情境
A.F拉的大小为4.8N B.F浮的大小为0.2N
C.ρA的大小为8g/cm3 D.p的大小为300Pa
10.(2025·淮安模拟)实心汤圆刚下锅时沉在锅底,此时汤圆受到的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力;随着水温升高,内部的水分会逐渐升温 ,形成水蒸气。促使汤圆体积 ,汤圆所受浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”);当浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力时,汤圆就会浮起来。 跨学科
11.(2025·徐州模拟)有一支密度计先后放在和两种液体中,静止时,如图所示,由此可以判断,密度计在液体中所受的浮力 在液体中所受的浮力,液体的密度 液体的密度。密度计上端刻度值较 。 新考法
12.(2025·南京模拟)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有等体积的不同液体(密度分别为、,均大于水的密度)。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面再次相平,则液体密度 ,物体所受浮力 。若从两容器中抽走等质量的液体(A、B不触底),则容器底部受到液体压强的变化量 ;若同时向两容器中加入等质量的水直至悬浮,则两物体受到的浮力的变化量 (四空均选填“”“”或“”)。 新考法
13.(2025·泰州模拟)小明同学需要初步检查一批100mL的小瓶消毒酒精密度是否合格。于是他自制一个微型密度计来测量这些消毒酒精的密度。(密度计测量液体密度时漂浮在液体中,如图丙所示) 跨学科
(1)首先,小明估算密度计的质量。对于100mL的小瓶消毒酒精来说,用微型密度计测量时排开1mL的酒精比较合适,这样不会导致酒精溢出。若酒精的密度为0.87g/cm3,质量为m计的密度计正常测量时,排开1mL的酒精,则排开的酒精质量m酒精= g,且m计 m酒精。(选填“>”“<”或“=”)
(2)小明用制作棉签的实心塑料杆作为标度杆,塑料杆中部套一个密度较小的泡沫塑料球作为浮子,下端绕有铜丝作为配重,初步做成一个微型密度计,如图甲所示。
①若这个密度计放入酒精中会触碰瓶底,如图乙所示。为了使密度计漂浮,以下对密度计的调整,合理的有哪些? (填写字母)。
A.去掉泡沫塑料球 B.适当减少铜丝的质量
C.换一个同种材料、体积大一些的浮子 D.适当上移铜丝在标度杆上的位置
②调整后,密度计漂浮在密度为ρA的酒精中,液面位于标度杆的A位置,如图丙所示;密度计漂浮在密度为ρB的酒精中,液面位于标度杆的B位置(图中未标出)。已知ρA<ρB,则B位置在A位置的 (选填“上方”“下方”)。
③消毒酒精的密度在ρA和ρB之间是合格的。若A、B之间的距离过小,不利于检测,则应换用直径更 (选填“大”“小”)的实心塑料杆。
考点一 浮力
1.(2025·徐州模拟)小明用弹簧测力计测物体的重力,示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2.0N,则浮力的大小是 N;若将物体继续向下移动(没有接触容器底部),弹簧测力计的示数将 (填“变大”或“不变”或“变小”),说明浸没的物体受到的浮力与其深度 (填“有关”或“无关”)。
2.(2025·常州模拟)如图所示,在“验证阿基米德原理”的实验中,重6N的柱体A静止在水中,弹簧测力计的示数为5N,柱体A所受浮力F浮为 N。继续增大柱体浸入水中的深度,它受到的浮力 (增大/减小/不变)。柱体A的密度是 kg/dm3,已知。
3.(2025·成都模拟)一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出图中小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力的示意图(小球的重心已标出)。
4.(2025·镇江模拟)如图1所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F随圆柱体下降高度h变化的图象。则圆柱体所受的重力为 ;圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 ;圆柱体的密度是 kg/m3。
考点二 阿基米德原理
5.(2025·连云港模拟)2024年5月中国第三艘国产航空母舰“福建舰”出海开展首次航行试验。“福建舰”满载排水量约8万吨,可以搭载36架歼-35B舰载机,下列分析正确的是( )(g取10N/kg)
A.福建舰满载时受到的浮力为8×106 N
B.舰载机全部飞出后,福建舰受到的浮力会变小
C.舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动
D.福建舰在海上沿直线匀速航行时,受到的阻力大于水的推力
6.(2025·宿迁模拟)2025年4月23日到27日是中国海军成立76周年舰艇开放日,海南舰(舰号31)是我国自主研发建造的075型两栖攻击舰。如图所示,这艘攻击舰最大排水量约为4万吨,下列说法正确的是( )
A.此军舰满载时能受到的最大浮力约为
B.军舰航行时,受到的浮力大于军舰的总重力
C.参观人员从军舰上离开后,军舰所受浮力减小
D.军舰从长江驶入东海后,液体密度增大,吃水深度变大
7.(2025·苏州模拟)兴趣小组自制“潜水艇”,将其放入一个底面积S为,水深为10cm的薄壁柱形容器内。“潜水艇”放入水中恰好悬浮,如图所示,此时水深为12cm,“潜水艇”受到的重力大小为 N。打开进水阀门,空腔内开始进水,“潜水艇”下沉,最终沉底且空腔充满水,此时容器内水深为 cm。(“潜水艇”的材料密度)
8.(2025·宿迁模拟)如图甲,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图象,则物体的体积是 cm3;物体的密度为 kg/m3;物体刚浸没时下表面受到水的压力是 N。
考点三 物体的浮沉条件及应用
9.(2025·无锡模拟)如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有( )
①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
②潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
③向试管内吹气,水会被压入试管中,模型会下沉
④向试管外吸气,水会被压入试管中,模型会上浮
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③
10.(2025·北京模拟)2022年5月15日,“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇(如图甲所示)从海拔4270m的营地升空到9032m,创造了海拔9032m的大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空脡(表皮很薄的气囊)体积为,内部充有密度为的气体,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(简化模型如图乙所示),为了安全有效控制浮空艇,要求锚泊车重力至少是缆绳拉力的三倍。该浮空艇周围空气的密度为,g取,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.浮空艇受到的浮力为
B.缆绳对浮空艇的拉力为
C.锚泊车的质量至少7t才可以保证安全
D.锚泊车对地面的压力至少达到才可以保证安全
11.(2025·无锡模拟)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示。该密度计正常使用时,在水中受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)在酒精中受到的浮力。已知A处为1.0g/cm3,B处为0.8g/cm3,则0.9g/cm3的位置可能标记在 (选填“C”或“D”)。
12.(2025·盐城模拟)制作“浮沉子”。将装有适量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上。请画出小瓶漂浮时的受力示意图(图中黑点表示小瓶的重心) 。将大塑料瓶密封后,用力挤压侧面,看到小瓶下沉,请解释下沉的原因: 。
13.(2025·无锡模拟)周末,妈妈正在厨房烘焙糕点,小明发现妈妈烘焙用的电子秤上有个“去皮清零”的按钮,立马来了兴致,迫不及待地向妈妈展示如何用电子秤测量“饼干模具”和“苏打水”的密度,他先用电子秤测出模具的质量,图甲所示,再把盛有水的杯子放在电子秤上,按下“去皮清零”按钮,用细线拴住模具浸没在水中,如图乙所示;擦干模具,再用同样的方法放入盛有苏打水的杯中,如图丙,仅用三个数据就计算出模具的体积为 ,制作模具的材料密度为 ,苏打水的密度为 ,老母亲的眼中满是赞许!
考点四 压强和浮力综合
14.(2025·泰州模拟)取一只空牙膏皮,先后放入同一杯水中,两次都拧紧盖子,如图所示。甲图中牙膏皮是挤瘪的,乙图中牙膏皮是撑开的,下列判断正确的是( )
A.两次牙膏皮所受的浮力F甲>F乙 B.两次杯底受到水的压强p甲=p乙
C.杯底受到的水的压力大小F甲<F乙 D.桌面受到的压力大小F甲<F乙
15.(2025·苏州模拟)在水平桌面上,甲、乙两个相同容器中盛有体积不同的盐水,小梦将两个草莓(假设完全相同)分别放入容器中进行清洗,当草莓静止时,甲、乙容器中的液面恰好相平,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲容器中草莓受到的重力更大 B.甲容器中草莓受到的浮力更大
C.两容器中盐水的密度相同 D.乙容器中盐水对容器底部的压强更大
16.(2025·镇江模拟)如图1,竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方,传感器可以显示细杆对传感器的作用力,细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平,力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知:容器底面积是柱形物体底面积的2倍,,则下列说法正确的是( )
A.抬高升降台时,容器底部受到水的压强保持不变
B.当时,柱形物体浸在水中的深度为3cm
C.柱形物体的密度为
D.当时,传感器示数
17.(2025·泰州模拟)如图所示,水平桌面上有底面积和质量都相同的容器,分别装有深度相同、质量相等的甲、乙两种不同液体,则液体对容器底部的压强p甲 p乙(选填“>”“<”或“=”下同),将体积相等的A、B两个实心体分别放入甲、乙两种液体中,A漂浮、B沉底,且ρA>ρ乙,则A、B所受的浮力FA FB。
1.(2025·四川成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
C.浮力大小与液体密度的关系
D.浮力大小与物体密度的关系
2.(2025·江苏南京)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是( )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
3.(2025·甘肃)小栋了解到伽利略温度计的测温原理后,想自己动手设计一个粗略测温的装置,他的设计思路如下:在密闭的玻璃容器中装上一种密度会随温度升高而减小的特殊液体,液体中有5个体积相等、密度不同且标有温度示数的小球,小球不吸收液体且热胀冷缩可以忽略不计,当有小球悬浮时,悬浮小球上标有的温度值就是当前环境的温度。如图所示,是这个测温装置的示意图。其中小球3上所标温度值为25℃,相邻标号的小球上所标的温度值间隔为2℃,则下列说法正确的是( )
A.27℃时,小球2处于漂浮状态
B.小球2在27℃时所受的浮力小于25℃时所受的浮力
C.若有3个小球漂浮,2个小球沉底,则环境温度在23℃至25℃之间
D.若要增大该装置能测得的最高温度,可增加一个与小球5体积相等但质量更大的小球
4.(2025·哈尔滨) (2025·江苏无锡·中考真题)2025年5月18日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600“鲲龙”批生产首架机成功完成验证任务,具备交付使用条件。AG600最大起飞质量为53.5t,若实施海上救援,以500km/h的速度飞行,3h到达事发海域,飞行距离为 km,漂浮在海面上时排开的海水的体积最大为 m3(海水密度取1.0×103kg/m3)。执行灭火任务时,20s完成汲水12t,随后飞往火场灭火,若某次灭火需要用水600t,取水点离火场44km,飞机以220km/h的速度飞行,从取水点汲水开始计时,洒水用时不计,任务完成后重新回到取水点,共耗时 s。
5.(2025·福建)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
6.(2025·湖南长沙)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在 方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为 N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。
7.(2025·江苏南京)小明和小华测量土豆的密度,设计了如下方案。
(1)小明的方案:
①天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针静止后的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡;
②用天平测量土豆质量,天平平衡时,所加砝码和游码的位置如图乙所示,土豆的质量为 g;
③利用装满水的溢水杯和空量筒测量土豆的体积,正确操作后,量筒示数如图丙所示;
④土豆的密度为 g/cm3。
(2)小华的方案:
仅用小刀、口径较大的量筒和水测出了土豆的密度,在空白处填上适当内容。
①在量筒内装入适量的水,读出水面对应的刻度值V1;
②用小刀对土豆进行加工, ,读出水面对应的刻度值V2;
③ ,读出水面对应的刻度值V3;
④土豆密度的表达式ρ= (用ρ水、V1、V2、V3表示)。
8.(2025·四川攀枝花)苴却砚主要产于攀枝花市仁和区,是中国名砚之一。同学们在参观了中国苴却砚博物馆后,了解到苴却石石质致密细腻、莹洁滋润,特别适合雕刻做砚。小明和小江同学想测出苴却石的密度,已有的实验器材为:小苴却石块、大烧杯、足量的水、细线(不计体积和质量)。
(1)小明同学找到了一台电子台秤(放于水平桌面上并已调零),利用已有的实验器材,设计了如下的实验方案:
①将苴却石块放于台秤上,读出台秤的示数;
②将烧杯放于台秤上,并在烧杯中加入适量的水,读出台秤的示数;
③用细线将苴却石块捆牢,再用手提着细线将苴却石块浸没并悬停于水中,读出台秤的示数;
④若水的密度为,则小明测得的苴却石密度可表示为 (用题中给定的物理量字母表示)。
(2)小江同学未找到电子台秤,但找到了一个弹簧测力计(已竖直调零),利用已有的实验器材,也测出了苴却石的密度。请将他的实验方案补充完整。
①用细线将苴却石块捆牢,再用弹簧测力计勾住细线将苴却石块竖直吊起,静止后读出弹簧测力计的示数;
②在烧杯中加入适量的水, ;
③若水的密度为,则小江测得的苴却石密度可表示为 (用题中给定及自己设定的物理量字母表示)。
9.(2025·江苏常州)小组同学探究“声音能否在液体中传播”。
(一)问题产生
为证明声音能在水中传播,小华做了如图甲所示的实验,用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中、同学们认为该实验不完美,不能完全证明听到的声音经过了水的传播,理由是: 。如何设计实验,使得声音从声源到人耳必须经过水的传播呢?
(二)设计装置
小明自制“悬浮式发声潜艇”,过程如图乙所示:
①将底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内装有深度为 的水;
②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中,呈漂浮状态;
③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐,使其浸没在水中,细铁丝体积忽略不计;
④在玻璃罐内放入适量沙子,再放入发声手机,盖紧盖子后放入水中,呈现悬浮状态。
已知,取,求:在玻璃罐内放入的适量沙子受到的重力。 (请书写详细过程)
(三)实验现象
如图乙④所示,“发声潜艇”悬浮于水中,小明听到了手机铃声。
(四)形成结论
实验现象 (能/不能)证明声音能在水中传播,理由是 。
(五)拓展延伸
为证明声音能在液体中传播,有必要换用其他液体开展如图乙④所示的实验,若将水更换为密度更大的盐水做实验,应 (适度减少/保持不变/适度增加)图乙④中罐内沙子的量。
10.(2025·江苏连云港)加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整个滤网。
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是,由两部分组成,下半部分是底面积为、高度为的圆柱体,上半部分是底面积为、高度为的圆柱体。水箱底部到触点开关的高度是(忽略触点开关上下触点间的距离)。当水量充足时浮筒接通触点开关,风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取)
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过 的方式加快水的蒸发的;
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为 ;
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是 ,水箱中水的深度是 ,浮筒的浮沉状态是 。
11.(2025·山东济宁)如图所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数为2.5N;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数为1.5N。求:
(1)石块的体积;
(2)石块的密度。
12.(2025·江苏连云港)王莲拥有水生植物中最大的叶片,莲叶边缘上卷,在叶脉通气组织支撑下,莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时,植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全,莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央,该莲叶卷边高度为16cm,游客站立在硬质泡沫板上,体验“一叶当舟”的乐趣,如图所示,某游客质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为4×10-2m2。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)游客双脚站立在地面时对地面的压强。
(2)游客体验“一叶当舟”时,莲叶受到的压强。
(3)为保证安全,该莲叶能托起游客的最大质量。
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