内容正文:
2026年中考物理复习专题:液体的浮沉条件及其应用
一、单选题
1.柱状容器内加入浓盐水 ,把一土豆轻轻放入其中 ,静止时土豆漂浮在水面上 ,如图甲所示。向容器中缓慢注入清水 ,土豆逐渐下沉到容器底部 ,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.土豆漂浮在水面时 ,受到的浮力大于重力
B.土豆在逐渐下沉的过程中受到的浮力逐渐变大
C.沉到底部后 ,土豆受到的浮力小于漂浮时受到的浮力
D.土豆沉到底部后 ,继续注清水 ,受到的浮力不再变化
2.下列数据较为接近实际情况的是( )
A.重庆市鲁能巴蜀中学此时的大气压强约1×104Pa
B.一只鸭子漂浮在水面上受到的浮力约500N
C.将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为0.6J
D.人沐浴时适宜的水温约为70℃
3. 2024年3月28日下午,中国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器抵达三亚基地,如图所示,圆满完成深潜科考任务,创造了深海下潜新纪录。若海水密度保持不变,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号在上浮过程中,所受浮力变大
B.“奋斗者”号通过改变自身的重力实现上浮和下潜
C.“奋斗者”号下潜过程中,所受海水压强变小
D.“奋斗者”号在水下作业时,所受浮力小于其排开海水的重力
4.下面是小刚记录的物理笔记,你帮他看看,哪一条记错了? ( )
A.液体压强和气体压强的产生原因相同:都受重力作用,都有流动性
B.潜水艇的沉浮原理和鱼的沉浮原理完全相同
C.杠杆平衡条件又叫杠杆原理,最早是由阿基米德提出来的
D.在人造卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能,速度增大
5.水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,木块在水中静止时与容器底接触(部分露出水面),此时木块对容器底的压力刚好为零,如图所示。已知水的密度为ρ水,下列说法错误的是( )
A.放入木块前水对容器底的压强为
B.木块排开水的体积为
C.木块所受的浮力为
D.木块的重力为
6.将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中,静止后如图所示,则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲,鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙,甲杯中的液体密度为ρ甲,乙杯中液体的密度为ρ乙。下列说法中正确的是( )
A.F甲>F乙,ρ甲>ρ乙
B.F甲>F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙
D.F甲<F乙,ρ甲<ρ乙
7.如图所示,水平桌面上两个完全相同的烧杯甲和乙中装有两种密度不同的盐水,现将两个相同的物块分别放入杯中,待物块静止时,甲杯中的物块沉底,乙杯中的物块漂浮,且两杯中液面恰好相平,下列判断正确的是( )
A.甲杯中物块受到浮力较大
B.乙杯底部受到液体的压强较大
C.若将乙杯液体倒入甲杯,物块受到的浮力不变
D.放入物块前后,甲杯对桌面的压力变化量大于乙杯对桌面的压力变化量
8.中华诗词源远流长,许多诗词中都蕴含着物理知识。下列诗句与涉及的物理知识说法正确的是( )
A.“锦城丝管日纷纷,半入江风半入云”——“乐声入云”是因为声音可以在真空中传播
B.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”——“孤舟”漂在水面是因船受到的浮力大于重力
C.“花开堪折直须折,莫待无花空折枝”——“折枝”说明力可以改变物体的运动状态
D.“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”——“指南”是指磁针石的南极指向地理南极
二、填空题
9.2021年4月23日,我国海军长征18号战略核潜艇在海南三亚某军港入列,其排水量为1.2万吨。该潜艇的核反应堆是通过______释放核能(选填“核裂变”或“核聚变”);核潜艇是通过改变______来实现上浮或下潜的(选填“自身重力”或“所受浮力”)。
10.大气压与我们的生活息息相关。
(1)___________实验首先测定了大气压强的值。
(2)下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A.温度计 B.吸尘器 C.密度计 D.弹簧测力计
11.我国自主研发制造的“山东舰”航母已正式服役(如图所示),其排水量是6万吨,则它满载时受到的浮力是 __N。有两架舰载机从甲板上飞走后,航母受到的浮力将 _______(选填“增大”、“减少”或“不变”)。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
12.如图甲所示的密闭容器,容器壁厚度忽略不计,其底部面积为20cm2,容器中装有深度为10cm的水,此时水对容器底的压强为__________Pa;将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为2cm,该容器的质量为__________g。
13.在开展跨学科实践时,小黄了解到很多船只都有“水密隔舱”,如图(a)所示。于是他制作了一艘具有10个水密隔舱(每个隔舱相互隔离,确保行船安全)的实验小船,如图(b)所示,每个水密隔舱均为长0.2m,宽0.1m,高 0.05m的长方体形状。
若在水中航行过程中,小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁,导致其中一个水密隔舱裂缝进满水(假设进水后,实验小船仍保持水平平衡)。请通过计算求出:该水密隔舱进满水后,小船的总质量增加了___________千克,浮力增加量为________牛。已知小船与水接触的底面积为0.2m2,此时小船的“吃水深度”比破损前增加了_________米。
14.我国首艘国产航母的长度315m,宽度75m,吃水约7.5m深,航母静止在海面上受到的浮力_________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,其水下部分距海面深6m处承受海水产生的压强为_________Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3)
三、实验题
15.探究浮力的大小与哪些因素有关,实验过程如题图甲所示.
(1)弹簧测力计下悬挂的物体,重力为______N,浸没在水中时所受浮力为______N.
(2)分析b、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸入液体的______(选填“体积”或“深度”) 有关;分析实验______(填字母),可知浮力大小还与液体的密度有关.
(3)如图乙所示,小明用橡皮泥进行实验,探究浮力的大小是否与物体形状有关:
①用透明杯装适量水,将一块橡皮泥捏成碗形,漂浮在杯中水面,标记水面位置M;
②将碗状橡皮泥捏成球形,再次放入水中,橡皮泥下沉至杯底,此时杯中水面的位置会______(选填“高于M”“低于M”或“与M相平”);
③结论:______(选填“碗”或“球”)形橡皮泥在水中受到的浮力较大,物体受到的浮力与物体的形状有关.这个结论不合理的理由是_______.
16.小红想测出一个质量约为的实心金属圆环的密度。实验室提供的器材有:一个大水槽和足量的水、细线、刻度尺和一个体积大约为的长方体木块。
(1)以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
①将长方体木块放入水槽中,使其漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
②将金属圆环轻轻放在木块上,使木块仍然漂浮在水面上,并保持木块上表面与水面平行,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
③___________,用刻度尺测出木块上表面到水面的距离;
(2)已知水的密度为,利用上述测量出的物理量和已知量计算金属圆环密度的表达式: ___________。
四、综合题
17.船是人类伟大的发明,船的发展史也从某方面体现了人类的科技进步。福船是中国古代航海木帆船“四大船型”之一,其优良性能保障了明代郑和下西洋这一壮举的成功实施;“雪龙2”号是全球首艘采用艏艉双向破冰技术的极地科考船;2025年6月17号是福建舰下水三周年。福建舰在海上受到巨大的浮力,这个浮力的施力物体是________,请在图中画出福建舰所受浮力和重力________。
18.如图是被誉为“镇国神器”的中国第三代战略核潜艇,其潜航排水量(潜艇完全潜入水中时排开海水的质量)可达20000吨,它采用超级钢壳体结构,下潜深度可达650m。(,g取10N/kg)
(1)该核潜艇下潜到最大深度时,其外壳1cm2面积上承受的压力有多大?
(2)它在水下航行时受到的浮力有多大?
(3)该潜艇在海中潜行时,通过什么方法可以实现上浮?说出方法,并利用浮沉条件解释原因。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
B
B
D
D
B
D
1.C
【详解】A.土豆漂浮时,根据浮沉条件可知,此时浮力等于重力,故A错误;
BD.下沉过程中和沉到底部后,土豆排开液体的体积不变,但是液体密度在逐渐减小,根据阿基米德原理可知,浮力也在逐渐变小,故B错误;
C.沉到底部后,土豆受到的重力和底部对土豆支持力与浮力的和相等,故沉底时浮力小于漂浮时浮力,故C正确。
故选C。
2.C
【详解】A. 重庆市鲁能巴蜀中学此时的大气压强接近标准大气压,约为1.0×105Pa,故A不符合实际.B. 一只鸭子的重力约为50N,游泳时鸭子漂浮,浮力等于重力,约为50N,故B不符合实际;C. 一枚鸡蛋约重0.5N,桌子高度约为1m,将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为W=Gh=0.5N×1m=0.5J,与0.6J接近,故C符合实际;D. 人沐浴时适宜的水温略高于体温,约为40℃,故D不符合实际.故选C.
【点睛】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.
3.B
【详解】A.“奋斗者”号在上浮过程中,在露出水面之前,排开的海水的体积不变,海水的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故A错误;
B.“奋斗者”号在海面下受到的浮力不变,是通过改变自身重力实现上浮和下潜的,故B正确;
C.“奋斗者”在下潜的过程中,深度增加,由p=ρgh可知,“奋斗者”受到海水的压强变大,故C错误;
D.“奋斗者”号在水下作业时,根据阿基米德原理可知,所受浮力等于其排开海水的重力,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.液体和气体内部向各个方向都有压强,是因为液体和气体都受重力且都能流动,故A正确,不符合题意;
B.潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的;而鱼是通过改变鱼膘的体积的大小,改变排开水的体积来改变浮力实现上浮或下沉的,故B错误;符合题意;
C.杠杆原理是由阿基米德最早总结出来的,故C正确,不符合题意;
D.人造卫星在大气层外运行,机械能守恒,当从远地点向近地点运动的过程中,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,所以此过程中重力势能转化为动能。故D正确,不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】A.因容器为圆柱形容器,则放入木块前水对容器底的压力
放入木块前水对容器底的压强,故A正确,不符合题意;
BC.由可得,容器内水的体积
木块直立在水中且与容器底接触,放入木块后容器内水的深度
放入木块后,木块排开水的体积
木块受到的浮力,故BC正确,不符合题意;
D.因木块对容器底的压力刚好为零,即为漂浮,所以木块的重力,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和悬浮状态。物体悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等;物体沉底时,浮力小于重力,所以
物体下沉,最后沉底时
物体悬浮时
甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,即
故ABC错误,D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.根据物体的浮沉条件可知,甲杯中的物块沉底,甲杯中物块受到的浮力F浮甲小于物块的重力G;乙杯中的物块漂浮,则乙杯中物块受到浮力F浮乙等于物块的重力G;两个物块相同,重力相等,因此甲杯中物块受到的浮力F浮甲小于乙杯中物块受到的浮力F浮乙,故A错误;
B.根据物体的沉浮条件可知,甲杯中物体下沉,则甲杯中液体密度与物块密度的关系为;乙杯中的物块漂浮,则乙杯中液体密度与物块密度的关系为,因两个物块相同,密度相同,故。
甲杯底受到的液体压强为
乙杯底受到的液体压强为
因,物块静止时,两杯中液面恰好相平,即,所以,即乙杯底部受到液体的压强较大,故B正确;
C.根据B选项分析可知,甲杯中液体密度小于乙杯中液体密度,若将乙杯液体倒入甲杯中,甲杯中的液体密度将变大,由阿基米德原理
可知,若甲杯中物体仍处于浸没状态,即甲杯中物体排开液体的体积不变时,随着液体密度的增大,物块受到的浮力将变大;若甲杯中物体变成漂浮状态,则有F浮=G物,物块受到的浮力相对于原来也是变大的,故C错误;
D.单独一个物体放在水平面上时,它对水平面的压力等于自身重力,放入物块前,将甲杯与其中的盐水看成一个整体,则因为甲杯对桌面的压力F压等于整体的重力(甲杯重力与其中液体重力之和),即
将物块放入甲杯中之后,将甲杯、杯中的盐水和物块看成一个整体,则此时,甲杯对桌面的压力变为
因此,放入物块前后,甲杯对桌面的压力变化量为
同理可以得出乙杯对桌面的压力变化量也为G物,所以放入物块前后,甲杯对桌面的压力变化量等于乙杯对桌面的压力变化量,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A.真空不能传声。“乐声入云”说明声音能在空气中传播,故A错误;
B.“孤舟”漂浮在水面是因为船受到的浮力等于重力,故B错误;
C.“折枝”说明力可以改变物体的形状,故C错误;
D.地球是个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,“指南”是指磁针石的南极指向地理南极,故D正确。
故选D。
9. 核裂变 自身重力
【详解】[1]核反应堆是通过可以控制的裂变的链式反应来释放核能的。
[2]核潜艇的体积无法改变,上浮或下潜是通过改变自身重力来实现的。
10.(1)
托里拆利
(2)B
【详解】(1)托里拆利实验首先测定了大气压强的值。在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,通过测量水银柱的高度,再利用液体压强公式就可以计算出大气压强的值。
(2)A.温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的,其工作原理与大气压强无关,故A不符合题意;
B.吸尘器工作时,通过电机转动使吸尘器内部空气流速增大,压强减小,外界大气压将灰尘等物质压入吸尘器内,是利用大气压强工作的,故B符合题意;
C.密度计是利用物体漂浮时浮力等于重力的原理工作的,其工作与大气压强无关,故C不符合题意;
D.弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比的原理制成的,与大气压强无关,故D不符合题意。
故选B。
【点睛】
11. 6×108 减小
【详解】[1]航母满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N
[2]航母始终漂浮于水面上,受到的浮力等于航母重力,当舰载机起飞后航母的重力减小,故所受浮力减小。
12. 1000 40
【详解】[1]如图甲所示,此时容器中水深为
则此时水对容器底的压强为
[2]如图乙所示,容器排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,此时容器所受的浮力为
此时容器漂浮,根据物体的浮沉条件可得,容器的总重力为
容器和水的质量为
容器中水的质量为
所以容器的质量为
13. 1.0 10 0.005
【详解】[1]由题意知,1个水密隔舱的容积为
则该水密隔舱进满水后,小船的总质量增加了
[2]由于小船始终处于漂浮状态,则增加的浮力等于增加的重力,即
[3]由题意知,根据阿基米德原理可知小船增大的排水的体积为
则小船的“吃水深度”比破损前增加了
14. 等于 6.18×104
【详解】[1]根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知其所受浮力与重力相等。
[2]距海面深6m处承受海水产生的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6m=6.18×104Pa
15.(1) 2 0.5
(2) 体积 c、e
(3) 低于M 碗 没有控制物体排开液体的体积相同
【详解】(1)[1]由图a可知,弹簧测力计的示数为;根据弹簧测力计的工作原理可知,悬挂物体的重力为
[2]由图c或d可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为,所以,根据称重法测浮力可得,浸没在水中时所受浮力为
(2)[1]由图b可知,物体浸在水中时弹簧测力计的示数为,故根据称重法测浮力,此时浸在水中的物体所受浮力为
可见,在图b中,物体部分体积浸入水中,所受浮力大小为;在图c中,物体刚好浸没在水中,所受浮力大小为;在图d中,物体浸没在水中并位于一定深度,所受浮力大小为,所以,分析b、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸入液体的体积有关,与浸没在水中的深度无关。
[2]由图e可知,物体刚好浸没在酒精中时弹簧测力计的示数为,所以,根据称重法测浮力可得,浸没在酒精中的物体所受浮力为
由图c可知,物体刚好浸没在水中时,所受浮力大小为;根据控制变量法,分析c、e两次实验可知,物体都处于浸没状态,故所排开液体的体积相等,但液体的密度不同,造成所受浮力大小不同,所以,分析实验c、e,可知浮力大小还与液体的密度有关。
(3)[1][2]由物体的浮沉条件可知,当橡皮泥被捏成碗形漂浮时,所受浮力大小与物重的关系为;根据阿基米德原理展开得:…………①式
当橡皮泥被捏成球形在水中沉底时,所受浮力大小与物重的关系为,根据阿基米德原理展开得:…………②式
联立①②两式,解得:,可见,橡皮泥下沉时所排开的水的体积比漂浮时所排开的水的体积小,所以可判断,杯中水面的位置会低于M;根据控制变量法,由阿基米德原理可得,因碗形橡皮泥所排开液体的体积较大,碗形橡皮泥在水中受到的浮力较大。
[3]由题意可知,要探究物体受到的浮力与物体的形状的关系,根据控制变量法,需控制液体的密度、所排开液体的体积等因素相同,只改变物体的形状,对比其所受浮力的大小变化;而上述实验中在改变橡皮泥形状的同时,也改变了所排开液体的体积,所以,因为没有控制橡皮泥排开液体的体积相同,故得出的“物体受到的浮力与物体的形状有关”这个结论不合理。
16.(1)将金属圆环用细线拴在木块下方,使木块仍然漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,且金属圆环不与大水槽接触
(2)
【详解】(1)将金属圆环用细线拴在木块下方,使木块仍漂浮在水面上,保持上表面与水面平行,且金属圆环不与大水槽接触,通过这一步骤与前一步骤对比,求出金属环的体积。
(2)假设长方体木块的高度为,底面积为,金属环的体积为。通过分析步骤①可得出
分析步骤②可得出
分析步骤③可得出
通过得
得
根据公式可知,金属环的密度为
17. 海水
【详解】[1]浸在气体或液体内的物体受到流体竖直向上的作用力叫作浮力,浮力的施力物体是气体或液体。福建舰在海上受到巨大的浮力,这个浮力的施力物体是海水。
[2]福建舰漂浮在水面上时,受重力和浮力作用,二力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力的大小相等,从福建舰重心开始,分别沿重力和浮力的方向画一条有向线段,并在线段末尾分别标上字母和,注意两条线段长度要相等。如图所示:
18.(1)650N
(2)2×108N
(3)见解析
【详解】(1)该核潜艇下潜到最大深度时,受到的压强为
其外壳1cm2面积上承受的压力为
(2)核潜艇潜航排水量为20000吨,则受到的浮力为
(3)该潜艇在海中潜行时,由于体积不变,则排开液体的体积不变,浮力不变,通过改变自身重力实现上浮和下沉的;若潜艇想要上浮,排出部分水,导致自身重力减小,小于浮力,该潜艇会加速上浮。
答案第1页,共2页
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