内容正文:
力学典型题专项训练初中物理
类型
17
“浮沉条件”未知类判断(3年96考)
知识提炼
判断物体浮沉状态的方法:
(1)根据浮力和重力之间的关系判断物体的浮沉状态。
(2)根据液体的密度和物体的密度之间的关系判断物体的浮沉状态。
典例精讲
典例把一个木块(p木=0.6×103kgm3)放入盛满酒精(p酒精=0.8×103kg/m3)的溢水杯中,
溢出30g的酒精;若将此木块从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出的水的
质量是(A)
A.等于30g
B.小于30g
C.大于30g
D.无法确定
【解析】因为P木<P酒精,所以木块在酒精液面上将漂浮,则木块受到酒精的浮力F浮=G木=G排=
m排g①,因为p木<p水,所以木块在水面上漂浮,则木块受到水的浮力F浮=G木=G排=m排g②,
由①②可知,木块排开酒精和水的质量(溢出的质量)m排=m排=30g。
。提升点拨
根据木块的密度大小,判断在酒精、水中的状态。
®
类型17
“浮沉条件”未知类判断
检测训练
基础巩固
知识点浮沉条件的应用
个mlg
3.0
1.(成都中考)图甲是我国自主研发的“极目
一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主
2.0
气囊内充满氦气(密度小于空气),副气
.0
囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,
排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到
0
1.02.03.0Wcm3
的重力
浮力,实现上浮。图乙是
A.乙下沉,甲受到的浮力大
国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
翼上表面的空气流速大,压强
C.乙漂浮,乙受到的浮力小
机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得
D.甲下沉,乙受到的浮力大
3.质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它
升力。
们的密度之比是p甲:p乙=1:3,现将甲、
乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、
乙两球处于静止状态时,水对两球的浮力
之比F甲:F乙=3:2,下列结论中错误的
甲
是()
2.如图所示,a、b是两种物质质量与体积的
A.甲球受到的浮力与它的重力相等
关系图象,分别用a、b两种物质制成体积
B.甲球漂浮,乙球沉底
相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。
C.甲、乙两球都漂浮
松手稳定后(
D.甲球的密度为0.5×103kg/m3
能力提升
4.质量相等的甲、乙两个物体,密度之比
C.甲、乙两物体排开液体的体积之比为4:5
是5:3。现将甲物体放入水中,乙物体
D.甲、乙两物体排开液体的体积之比为
放入密度为0.9×103kg/m3的液体中,静
1:1
止时甲、乙两物体受到的浮力之比是4:5,
5.小球的质量是200g,体积是300cm3。用
则()
手把它浸没在水中时,小球受到的浮力为
A.甲物体的密度为1.25×103kg/m
N,放手后小球在最后状态受到
B.乙物体的密度为0.72×103kgm
的合力为
N。(g取10N/kg)
55
力学典型题专项训练初中物理
6.将一不吸水的合金块轻轻放入盛满水的溢
静止时它们受到的浮力之比为2:3,则乙
水杯中,当其静止后有63g水溢出,再将
球的密度是
kg/m3。
其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯
(2)若把该乙球轻轻放入盛满酒精的溢
中,当其静止后有56g酒精溢出,则合金
水杯中,待其静止时溢出酒精的质量是
块在酒精中受到的浮力为
N,合
40g,若把它再轻轻放入盛满水的溢水杯
金块的密度为
kgm3。(已知p酒精=
中,待其静止时溢出水的质量是
go
0.8×103kg/m3)
(p酒精=0.8×103kg/m3)。
7.一个苹果的质量为140g,体积为1.8×
10.人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg
104m3,用手将其浸没在水中时,苹果
的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在
受到的浮力为
N,松手后苹果将
游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为
(选填“上浮”“下沉”或“悬
他的体积的子,
则游泳圈浸在水中的体积
浮”),当苹果保持静止后受到的浮力为
约为(
N。将露出水面的部分削去,水
A.10 dm3
B.20 dm3
面以下部分苹果会
(选填“上浮”
C.30 dm3
D.40 dm3
“下沉”或“悬浮”)(g取10Nkg)。
11.宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我
8.甲、乙两个溢水杯放在实验桌上,分
国古人的智慧。如图为打捞过程示意图,
别装满水和酒精,酒精的密度为0.8×
先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用
103kg/m3。将密度为0.9×103kg/m3的小球
绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁
M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球在水中
牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳
是
(选填“下沉”“漂浮”或“悬
索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图
浮”)的,小球M静止时从甲溢水杯中溢
中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、
出9g的水,将小球M轻轻放入乙溢水杯
F乙、F丙,下列判断正确的是(
的酒精中,小球在酒精中是
(选
填“下沉”“漂浮”或“悬浮”)的,小
球M静止时从乙溢水杯中溢出
、8
的酒精。
9.(1)质量相等的甲、乙两个实心球,它们
A.F甲=F乙=F丙B.F甲>F乙>F丙
的密度之比为5:3。若将甲、乙都放入水中,
C.F甲=Fz>F丙
D.F甲<F乙<F丙浸没时下表面所处的深度h=4cm=0.04m,则
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强p=Pgh=
1.0×103kgm3×10N/g×0.04m=400Pa,D错
误。故选C。
14.20001.2【解析】水对容器底部的压强p=
p*gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=
2000Pa。物体A下表面距水面4cm时受到的浮
力F浮=p水gV排=1.0×10kgm3×10N/kg×4×
10×106m3=0.4N;根据力的平衡,物体的重
力G=F+F拉=0.4N+0.8N=1.2N;然后使
升降台上升7cm,再次稳定后,可等效为将容
器下部切去7cm,将切去的7cm水再倒入,则
加入水的体积V加=7cm×40cm=280cm';而
V加=△h弹S客+△h浸(S客-S柱)(△h浸为圆柱体
在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h弹),
代入已知量,280cm3=△h弹×40cm2+△h漫×
(40cm2-10cm2)①;因浮力的变化量等于弹簧
弹力的变化量,△F浮=△F弹,即P水g△h浸S物=
k△h弹,因为已知弹簧受到的拉力每减小1N,
弹簧的长度就缩短1cm,即k=1N/cm=100Nm
代入已知量,1.0×103kg/m3×10N/kg×△h漫×
10×104m2=100N/m×△h#,△h漫=10△h#②
由①②得△h弹≈0.82cm,已知弹簧受到的拉力
每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm,故增加的
浮力为0.82N,原来弹簧测力计的示数为0.8N,
弹簧伸长0.8cm;因△h≈0.82cm>0.8cm,
所以再次稳定后,物体A处于漂浮状态,则此
时F¥=G=1.2N。
15.解:(1)打开阀门前,物块A刚好浸没在水中,
则V排=Va=(0.1m)3=1×103m3;所以,F浮=
p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=
10N。
(2)当弹簧恰好处于自然伸长状态时,物块A
处于漂浮状态,由F浮=G,即P水gV排=PAgVA,
ps×(1-号)M=p,则p=号Ps
3
5P水=方×
1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3。
(3)漂浮时,物块受平衡力,由题意可知,G=
F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1-
号)×1×10m-6N:全部浸没时,根据物块
A受平衡力作用可知弹力F=F浮-G=10N-6N=
4N;由图乙可知此时弹簧伸长量△L=2cm,
参考答案〉
所以弹旋处于自然状态时水深A=40m-号×
10cm-2cm=34cm=0.34m;水对容器底部压
强p=P水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.34m=
3.4×103Pa。
类型7“浮沉条件”未知类判断
1.小于小【解析】当驻空的浮空艇要上浮时,
排出副气囊内的部分空气,飞艇所受浮力不变,
重力减小,使浮空艇受到的重力小于浮力,实现
上浮;飞机机翼表面呈明显的孤度结构,可使飞
机在运动过程中机翼上表面的空气流速大,压强
小,而下方空气流速小,压强大,从而形成向上
的升力。
2.C由图象可知,当V=1.0cm3时,m甲=1.5g,
1.5g
za05,则甲的密度DP0am于
15g1em,乙的密度p%=号=102品=05g6m,
已知p水=1glcm3,则P甲>P*,Pz<p水,所以
松手稳定后,甲下沉、乙漂浮,A、B错误。设甲、
乙的体积为V物,此时甲受到的浮力F甲=P水V排g=
P水V物g,此时乙受到的浮力F乙=G元=PzV物g,
由于P乙<P水,所以Fp>F元,C正确、D错误。
故选C。
3.C4.A
5.30【解析】小球浸没在水中时V#=V=300cm=
3×104m3,受到的浮力F浮=P水gV排=1.0×
103kgm3×10N/g×3×10m3=3N;小球的重力
G=mg=200×103kg×10Nkg=2N;因为F净>G,
所以放手后小球上浮最终漂浮,漂浮时受到的浮
力等于小球的重力,合力为0N。
6.0.560.9×103【解析】该物块放在水中时,受
到的浮力F浮=G#=m排g=0.063kg×10Ng=
0.63N;该物块放在酒精中时,受到的浮力F浮=
G排=m排g=0.056kg×10N/kg=0.56N;通过上面
的计算可知,该物块在酒精中受到的浮力小于
物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,
因此物块在水和酒精中不可能都漂浮,只能是
一漂一沉或两个都浸没;由于酒精的密度小于
水的密度,则物块放入酒精中一定是下沉的,
则根据F浮=P液gV排得出物块的体积V物=V排酒精三
F降
P480.8×10kgm×10Nkg7×105m2:假
0.56N
设物块浸没在水中,其排开水的体积V水=生=
P水8
)
力学典型题专项训练初中物理
1.0×10kgm×10Ng=63×105m,因为排开水
0.63N
的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂
浮。因为物块在水中漂浮,所以物块的重力等于
浮力(排开水的重力),则m=m排水=63g=
0083k,则物体的害度p元70务=09X
103kg/m3。
7.1.8上浮1.4上浮【解析】苹果所受的浮力
F浮=p*gV排=1×103kgm3×10N/kg×1.8×10m3=
1.8N;苹果的重力G=mg=0.14kg×10Nkg=
1.4N;因为F浮>G,所以苹果松手后将上浮,最
终苹果漂浮在水面上,此时浮力等于重力,即浮
力为1.4N。将苹果露出水面的部分削去后,由
F浮=P水gV#可得,苹果受到的浮力不变,但此时
苹果的重力减小,即浮力大于重力,因此水下的
苹果将上浮。
8.漂浮下沉8【解析】由题可知,P水>P,>P酒精,
所以小球在水中是漂浮的,小球在酒精中是下沉
的。小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球漂
浮,F浮=G排=G物,所以m球=m排=9g,V球=
袋=O.9cm10cm;小球在酒精中时下至
F浮=G排=P酒精V排g=P酒精V球g,所以m持=P酒精V球=
0.8g/cm×10cm=8g。
9.(1)0.9×103(2)45【解析】(1)由题意可知,
m
m甲=mz,因为p=T,p呷pz=5:3,所以V甲:V2=3:
5;两球在水中静止时的状态有下面几种情况:
①甲、乙都下沉,如果是这样,排开水的体积之
比Vp:Vz=3:5,由阿基米德原理可知受到的
浮力之比也是3:5,而F甲:F=2:3,故①不
可行;②甲、乙都漂浮,受到的浮力都等于重力,
而两球质量相等、重力相等,受到的浮力相等,
而Fp:F乞=2:3,故②不可行;③甲漂浮、乙下
沉,甲漂浮,Fp=G甲=mg,乙下沉,F乙<G元=
mg,所以Fp>F乞,而F甲:F2=2:3,故③不可行
④甲下沉、乙漂浮,甲下沉,Fp<G甲=mg,乙
漂浮,F元=G2=mg,所以Fp<F2,而Fp:F2=
2:3,故④可行。甲下沉,受到的浮力F甲=P*Vg
乙漂浮,受到的浮力F元=mzg=pzV元g;因为
Fp:Fz=2:3,即p*Vpg:piVig=2:3,P元=
3P*V厘=3p*×3=9
2V
=323-品Pa=品×10×10km
0.9×103kgm3。(2)因为p2>P海精,所以乙球在
酒精中下沉,乙球排开的酒精的体积(乙球的体
积)V2=V稀酒精=m维=。40g=50cm3;根据
p酒精0.8g/cm3
p=得乙球的质量m元=p2V2=0.9g/cm3×
50cm=45g;因为pz<P*,所以乙球在水中漂
浮,根据漂浮条件F浮=G乙=G排水,由G=mg可
得m排水=m乙=45g,即溢出水的质量为45g。
10.A11.B
类型18阿基米德原理
1.竖直向上10【解析】物体浸没在水中时,浮
力的方向是竖直向上的;浸没时,V排=V物,则
物体受到的浮力F浮=P水gV排=1.0×103kgm3×
10N/g×1×103m3=10N。
2.1.2×1081.2×104电磁波【解析】“大连舰”
在海上静止时受到的浮力F浮=G排=m排B=
12000×103kg×10N/kg=1.2×103N;由密度公
式p=巴可知,排开海水的体积V=m=
P海水
12000×10kg=1.2×104m3。因为电磁波能够
1.0×103kg/m3
传递信息,且传播速度快,所以舰艇上的雷达接
收和发射的是电磁波。
3.22.5×103【解析】物体受到的浮力F浮=G-
F=5N-3N=2N;物体浸没在水中,由F浮=
P水gV排可得,物体的体积V=V排=年=
P水g
2N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2×104m3,由G=mg
可得,物体的质量m=G=5N=05kg,物
g10N/kg
体的密度p=
=0-5kg=2.5×10kgm。
72×104m
4.不变变大【解析】潜水艇下潜过程中,排开
水的体积不变,故所受浮力大小不变;该潜艇浸
没后从密度小的海域进入密度大的海域,根据阿
基米德原理公式F浮=P液gV#判断,液体密度增大,
排开液体的体积不变,浮力变大。
5.B
6.B该气泡在水中上升时,质量不变,体积变大,
根据密度公式P=严可知,气体的密度变小,根
据公式F浮=P水gV排,P水不变,V排变大,则F浮变大。
7.D
8.解:(1)金属块A上表面受到的水的压强p=
P水gh=1.0×103kgm3×10N/kg×0.5m=5000Pa。
(2)图甲中小船受到竖直向下的压力、竖直向
下的拉力、竖直向上的浮力,则小船受到的浮力