2026年中考物理二轮重难点突破:浮力
2026-06-21
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摘要:
**基本信息**
以浮力概念为起点,通过原理应用、实验探究到综合计算的递进式设计,系统构建“概念-原理-应用”三维方法体系,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|单选1-4题|压力差法分析浮力产生原因|从压强差→压力差→浮力本质,构建物理观念|
|原理应用|单选5-10题、填空11-14题|阿基米德原理公式应用、浮沉条件判断|ρ液、V排与F浮关系推导,科学推理训练|
|实验探究|17-20题|控制变量法、称重法测浮力|实验设计→数据处理→结论验证,培养科学探究能力|
|综合计算|21-23题|浮力与密度、压强综合计算模型|多知识点整合应用,提升问题解决能力|
内容正文:
2026年苏科版物理中考二轮重难点突破:浮力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.如图所示,将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,它们所受到的.
A. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
B. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
C. 长方体水平放置时,若深度增加则压力差增加
D. 向左、向右压强差相等,向左、向右压力差不等
2.为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊.数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号,脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的( )
A. B. C. D.
3.如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时塑料袋不接触杯底,发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙,在前面步骤的基础上,要求控制不变,下列关于器材选用的设计方案,正确的是( )
A. 将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变
B. 将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C. 将袋外水换成甲液体,袋内水不变
D. 将袋外水换成乙液体,袋内水不变
4.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( )
A. 金属块浸没在水中的深度越深,下表面受到水的压强越小
B. 金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计的示数越小
C. 金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计和的变化量
D. 若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
5.用三只相同的烧杯分别盛入不同浓度的盐水,将同一鸡蛋先后放入这三只烧杯中,鸡蛋静止时的状态如图所示,且液面相平。下列物理量关系正确的是( )
A. 液体对容器底部的压强:
B. 烧杯中盐水的质量:
C. 鸡蛋所受浮力:
D. 鸡蛋所受合力的大小:
6.小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块和不吸水的木块置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块从水中拿出并轻轻放在木块上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断
7.水平桌面上放置甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装有体积相等的不同液体。将两个完全相同的瓶口扎有薄橡皮膜的空玻璃瓶竖直浸入两种液体中,使其均处于悬浮状态,此时乙容器液面低于甲容器液面,如图所示。下列判断错误的是( )
A. 甲容器中玻璃瓶受到的浮力等于乙容器中玻璃瓶受到的浮力
B. 甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度
C. 甲容器底受到的液体压强等于乙容器底受到的液体压强
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
8.如图所示的情景是浮力在生活中的应用,以下说法不正确的是( )
A. 甲图,鸡蛋静止悬浮在浓盐水中,若再加一些清水,鸡蛋仍然保持静止悬浮
B. 乙图,潜水艇通过改变自身的重力以达到上浮和下潜的目的
C. 丙图,航母的排水量越大,表示航母满载时排开水的质量越大
D. 丁图,载人飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体
9.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将、、三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是( )
A. 物体受到的浮力大小关系为
B. 三个物体的密度大小关系为
C. 容器底部受到水的压力大小关系为甲乙丙
D. 容器对桌面的压强大小关系为甲乙丙
10.水平桌面上有两个相同的容器甲和乙,分别盛有密度不同的液体和,某同学将同一个橙子先后放入两容器中,橙子静止时液面到容器底的高度相等,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 橙子在液体中受到的浮力大
B. 橙子排开液体的质量大于排开液体的质量
C. 液体的密度小于液体的密度
D. 液体对容器底部的压强大于液体对容器底部的压强
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
11.夏阳同学分别在底端封闭的两只相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了、两只不同的简易密度计,放入同一盛有水的烧杯中,密度计静止后如图所示。从观察到的现象可以判断:两只密度计所受浮力 ,两密度计底部所受水的压强 均选填“”“”或“”。
12.质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,不计细针体积,则草莓的密度为 。用、、、表示
13.如图所示,重为牛的物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为牛,则物块所受浮力的大小为 牛,方向为 。如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。若线表示在东海航行时的吃水线,则在淡水中航行时的吃水线应是线 。选填“”或“”
14.如图为金鱼吐出的某个气泡在水中上升过程的示意图。在该过程中气泡受到的浮力 ,压强 均选填“变大”、“变小”或“不变”。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
15.如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出小球受到的浮力浮和重力的示意图。
16.我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升空到海拔,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。当浮空艇静止在高空某位置时可构建为如图所示的模型,请作出浮空艇悬挂的探测仪器的受力示意图。是探测仪器的重心,不计空气阻力
四、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
17.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积,他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据记录在下表中。取
液体种类
实验序号
物体重力
弹簧测力计示数
物体受到浮力
排开液体体积
水
酒精
分析表中数据,实验所用物体的重力为 ,第一次实验中物体所受的浮力 。
分析比较实验序号、和或、和可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越 ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证 原理;
实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 ,于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为,他就在处对应标上的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 处对应标上字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
18.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组根据生活经验,提出了有关猜想:
猜想:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
猜想:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想:浮力大小与液体的密度有关;
猜想:浮力大小与物体的重力有关。
请你写出能够支持猜想的一个生活现象: ;
比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为 ;若先完成图乙实验,再完成图甲实验,则测得的浮力将 选填“偏大”或“偏小”;
通过图乙、丁的探究, 选填“能”或“不能”验证猜想,原因是 ;
已知水的密度是,由图中所测数据可算出,圆柱体的密度是 。
19.在“制作微型密度计”的跨学科实践中,、两组同学分别完成了以下制作。
【组】如图甲所示,选择一根圆柱状饮料吸管,下端用石蜡把管口密封,并缠上若干圈铜丝充当配重铜丝不计体积,测得其总质量为。将该自制密度计分别放入水和密度分别为、的盐水中,待其稳定后用记号笔分别在吸管与液面齐平处进行标记,取,;
当密度计竖直漂浮时,所受浮力为 ;
甲图中处应表示的密度值为 ;
小组成员将密度计分别放入水和酒精中,液面到其封口端的距离如图乙、图丙所示。请完成表格中相关数据的填写。
液体密度
浸入液体的深度
用表示
【组】选用一根横截面积约为的圆柱状标度杆,在杆上固定一个浮子,封口下端缠绕铜丝作配重,测得其总质量为,取;
如图丁,假设水中的浮子及浮子以下标度杆及配重的体积占的,请结合相关数据计算出图中 ;
两组成员发现两组密度计在水和酒精中的两刻度间的间距均比较小,下列方法中能增大间距是: 选填下列正确选项前的字母;
A.减少配重
B.选择直径更小吸管或标度杆
组实验时发现该密度计放入水中会倾斜。通过查找资料,发现此时重心高于浮心浮力的作用点,即密度计浸在液面以下部分的几何中心,此时应通过 选填“增加”或“减少”配重,使重心低于浮心。
20.假期小鹭到鼓浪屿游玩,他想到景区可以通过至船排水量实时监控登船上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】
浮力秤在水中静止时处于______状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成,如图所示。
【项目制作】
经测量发现该浮力秤的总质量为,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是______,已知小筒底面积为,应在距小筒底部______位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
测量可知小筒高度为,将标准质量为______的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度会是______填“均匀”或“不均匀”的。
【项目选代】
制作完成后小鹭发现该浮力秤可以进一步优化,请你提出优化的措施和目的。
优化的措施
优化的目的
______
______
五、计算题:本大题共3小题,共24分。
21.科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体相连,水平升降台上放有溢水杯和力传感器,小桶放在力传感器上,溢水杯中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶中,力传感器的示数随时间变化的关系如图乙所示。已知。
当力传感器的示数时,求正方体受到的浮力;
求升降台匀速上升的速度;
当时,力传感器的示数,求正方体的密度。
22.“江南可采莲,莲叶何田田”,如图所示是一种江南地区常见的木制采莲载人工具“莲桶”呈圆柱形。已知桶的底面积为,高,人坐桶中总重为。采摘莲蓬后随即将其放入桶中莲桶始终水平漂浮,当莲桶露出水面高度为时。取。
求:水对桶底的压强大小;
桶中所放已采收莲蓬的重力大小。
23.深海研究对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义,我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲所示是我们自行研制的水下智能潜航器,其外形与潜艇相似,相关参数:体积,质量,最大下潜深度,最大下潜速度海水的密度且恒定。求:
潜航器任务完成后,通过改变自重上浮水排空,最后静止漂浮在海面上,此时露出海面的体积;
当潜航器漂浮在海面时,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示,图中。求时刻起重装置对潜航器的拉力不考虑水的阻力。
答案和解析
1.【答案】
【解析】长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等,而长方体物块上下表面受到水的压强差,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等,故 A错误,B正确;长方体物块横放时,物块处于悬浮状态,说明物块左右表面受到水的压力相等,即向左、向右的压力差为,同理可知,物块竖放时向左、向右的压力差为,即两种情况下向左、向右的压力差相等,而长方体物块左右表面受到水的压强差,因为,所以,即两种情况下向左、向右的压强差相等,若深度增加,浮力大小不变,压力差的大小不变,故C、D错误.故选B.
2.【答案】
【解析】解:当胶囊未露出液面时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理知,该过程胶囊所受浮力大小不变;
当胶囊露出水面且静止前,排开水的体积不断变小,由阿基米德原理知该过程中胶囊所受浮力不断变小;
胶囊露出水面且静止后排开水的体积不变,根据阿基米德原理知,该过程胶囊所受浮力大小不变。
即ABC错误,D正确,
故选:。
分析题意知:当胶囊未露出液面时,排开水的体积不变,当胶囊露出水面且静止前,排开水的体积不断变小;静止后排开水的体积不变,由阿基米德原理判断浮力随时间的变化关系。
本题考察学生对浮力大小影响因素的理解,掌握阿基米德原理是解题的关键。
3.【答案】
【解析】提示:探究浮力的大小与液体的密度之间的关系,应改变袋外液体的密度,控制排开液体的体积不变,即控制袋内水的体积不变,仍使内外液面相平,则袋外液体的密度应小于水的密度,此时若弹簧测力计的示数不为零,说明浮力的大小与液体的密度有关。
4.【答案】
【解析】【详解】根据液体压强公式 ,金属块浸没深度越深越大,下表面受到的压强越大,故A错误;
B.金属块完全浸没后,排开水的体积 不变,浮力 不变。弹簧测力计的示数 ,因此示数不变,故B错误;
C.弹簧测力计的示数变化量 等于金属块受到的浮力 。弹簧测力计的示数变化量 等于排开水的重力 。根据阿基米德原理 ,因此 ,故C正确;
D.若溢水杯未装满水,金属块浸入时,水不会立即溢出,导致排开水的重力 测量偏小,无法验证 影响实验结果,故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】解:、鸡蛋在甲中下沉,甲的密度小于鸡蛋密度;在乙中悬浮,乙的密度等于鸡蛋密度;在丙中漂浮,丙的密度大于鸡蛋密度,所以;液体的深度相同,根据可知,三个烧杯底部受到液体的压强大小关系为,故A错误;
B、三个杯子中液面高度相同,甲、乙液体的体积相同且小,丙液体的体积最大,由于,根据可知,丙液体的质量最大,其次是乙液体,甲液体的质量最小,即,故B错误;
C、鸡蛋在甲中下沉,浮力小于鸡蛋的重力,乙悬浮,丙中漂浮,则乙丙受到的浮力等于鸡蛋的重力,所以鸡蛋受到三种液体的浮力关系为:,故C错误;
D、鸡蛋在甲、乙、丙中都处于静止状态,受到的合力都为零,即,故D正确。
故选:。
根据物体的浮沉条件分析鸡蛋密度与液体密度的大小关系,根据分析容器底部受到的压强的大小关系;
根据密度公式分析液体质量;
根据物体的浮沉条件分析鸡蛋受到的浮力的大小关系;
根据鸡蛋的运动状态分析其受到的合力的大小。
本题综合考查了物体浮沉条件的应用及液体压强大小的判断,解决此题的关键是掌握物体浮沉情况物体重力与浮力的关系、物体密度与液体密度的关系。
6.【答案】
【解析】木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮,石块沉底,则浮,将石块轻轻放到木块上,它们处于漂浮状态,则浮,由阿基米德原理可知,浮浮浮,则石块和木块排开水的体积比原来变大了,则水面高度将升高.
7.【答案】
【解析】提示:两瓶都悬浮在液体中,,两瓶重力相等,所以两瓶受到的浮力大小相等, A正确。液体原来的体积相同,放入小瓶后,乙容器液面低于甲容器液面,所以,根据可知,, B正确。液体原来的体积相同,且,根据可知,,由可知,,甲、乙容器底的底面积相同,由可知,, C错误。,且两瓶重力相等,甲容器受到的总重力小于乙容器受到的总重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力, D正确。
8.【答案】
【解析】A.鸡蛋在浓盐水中悬浮,说明鸡蛋的密度等于排开盐水密度;当加入清水后,盐水的密度会减小,而鸡蛋的密度不变,即鸡蛋的密度大于排开盐水密度,鸡蛋会下沉,故A错误,符合题意;
B.潜水艇的上浮和下潜是通过改变自身的重力来实现的。当潜水艇需要上浮时,它会排出部分水舱中的水,减小自身的重力,使重力小于浮力,从而上浮。反之,当潜水艇需要下潜时,它会向水舱中充水,增大自身的重力,使重力大于浮力,从而下潜,故B正确,不符合题意;
C.航母的排水量是指航母满载时排开水的质量。排水量越大,说明航母满载时排开的水越多,即航母满载时的质量也越大。故C正确,不符合题意;
D.载人飞艇可以飘在空中,是因为飞艇内部充入了密度小于空气的气体。这样,飞艇受到的浮力等于排开空气的重力就会大于飞艇自身的重力包括飞艇壳体和内部气体的重力,从而使飞艇能够飘在空中。故D正确,不符合题意。
故选A。
9.【答案】
【解析】【详解】由题知,、、三个正方体的体积相同;
A、由图可知,、、三个正方体排开水的体积关系为排排排,根据 可知,浮力的大小关系为:,故A错误;
B、由图可知,和处于漂浮,处于悬浮,则由浮沉条件可知:,,,由于,所以;由于正方体、、的体积相同,所以根据 可知,物体密度的大小关系: ,故B错误;
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由 可知液体底部压强关系是甲乙丙,三个容器的底面积相同,根据 可求容器底部受到水的压力大小关系:
甲乙丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为甲乙丙,根据 可知,容器对桌面的压强大小关系为甲乙丙,故D正确;
10.【答案】
【解析】【详解】同一个橙子重力不变,在两种液体中都漂浮,根据漂浮条件,浮力都等于橙子重力,即 ,所以浮力相等,故A错误;
B.根据阿基米德原理 ,浮力相等,则橙子排开两种液体的质量相等,故B错误;
C.由图可知,橙子在液体 中排开液体的体积 ,结合 , 相等,可得 , 越大,液体密度越小,因此 ,即液体 的密度小于液体 的密度,故C正确;
D.已知液面到容器底的高度 相等,根据液体压强公式 , 相同, ,因此液体 对容器底部的压强小于液体 对容器底部的压强,故D错误。
故选C。
11.【答案】
【解析】【详解】由图得,排开水的体积小于排开水的体积,由 得,两只密度计所受浮力
密度计的底部在水中的深度比密度计的底部在水中的深度浅,由 得,两密度计底部所受水的压强
12.【答案】
【解析】解:根据甲、乙示数可得,草莓的质量为:,丙图中,草莓被细针压入水中,根据甲、丙示数可得,草莓排开水的质量为:,
由于莓完全浸没时,浮力等于排开水的重力,且满足,
完全浸没时排开水的体积等于草莓体积,根据阿基米德原理可得草莓体积:;
草莓的密度 。
故答案为:。
由图甲、图乙可得草莓的质量;
丙图中,草莓被细针压入水中,根据甲、丙示数可得,草莓排开水的质量,利用密度公式计算草莓排开水的体积;
丙图中,草莓被细针压入水中,则草莓的体积等于草莓排开水的体积,利用密度公式计算草莓的密度。
本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的平衡知识的应用,难度一般。
13.【答案】
竖直向上
【解析】【详解】根据称重法可得物体受到的浮力,即 ,浮力方向竖直向上。
远洋轮船在东海和淡水中均处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力大小,且自身的重力不变,故远洋轮船受到的浮力不变。淡水的密度小于海水的密度,所以,由 的变形式有 ,可知,远洋轮船排开淡水的体积大于海水的体积,则远洋轮船要下沉一些,即若线表示在东海航行时的吃水线,则在淡水中航行时的吃水线应是线。
14.【答案】变大
变小
【解析】气泡上升时,体积变大,即排开水的体积变大,由 可知气泡受到水的浮力变大。
气泡上升时,变小,由 可知,气泡受到水的压强变小。
15.【答案】
【解析】【详解】由图得,小球漂浮在水面上,受到的重力等于浮力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,过小球的球心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示重力、浮力浮,表示两力的线段等长,如图所示:
16.【答案】
【解析】浮空艇与探测仪器沿水平方向做匀速直线运动,探测仪器受到竖直向下的重力,由于探测器的体积很小,因此探测器受的浮力远小于细线对它的拉力,可以忽略不计,因为探测仪器静止在高空,所以探测仪器肯定还受到一个与重力等大反向的力,这个力是细线对其竖直向上的拉力;过探测器的重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用和表示;因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等,如图所示
17.【答案】
大
、
阿基米德
小
【解析】【小题】根据称重法测浮力公式 ,同一物体重力不变,由第次实验数据可得,物体重力
第一次实验物体所受浮力
【小题】分析、、或、、组数据,液体密度相同,排开液体体积越大,物体受到的浮力越大,则可得出结论:液体种类相同时,排开液体体积越大,浸在液体中的物体浮力越大。
要探究浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同、改变液体密度,符合要求的是实验序号、。
【小题】阿基米德原理的核心结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体的重力,因此可以通过比较物体受到的浮力和排开液体重力的关系,来验证阿基米德原理。
【小题】根据 ,同一个物体浸没在液体中时 不变,液体密度越大,物体受到的浮力越大,弹簧测力计示数 ,因此弹簧测力计的示数越小。
物块重力 ,浸没在水中时,浮力为
浸没在酒精中时,浮力为
因此弹簧测力计示数
即 应标在 处。
18.【答案】鸡蛋在清水中下沉,却能在盐水中漂浮
偏大
不能
没有控制排开液体的体积相同
【解析】【详解】鸡蛋在清水中下沉,却能在盐水中漂浮,同一物体在不同密度的液体中受到的浮力不同,说明浮力的大小与液体密度有关。
据图甲可知,物体所受重力为,由称重法知,其中图乙中物体所受浮力大小为
若先完成图乙实验,再完成图甲实验,由于物体上沾上了水,使得测量的重力变大,则测得的浮力将偏大。
通过图乙和丁可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是没有控制排开液体的体积相同。
比较图甲、丁两图,根据阿基米德原理得,物体的体积为
则物体的密度为
19.【答案】
增加
【解析】解:密度计的总质量,密度计漂浮,浮力等于总重力,即。
根据,得,液体密度越大,排开体积越小,浸入深度越小,刻度越靠近密度计下端。、、从上到下靠近下端,因此对应最大密度。
浮力都等于重力,因此,整理得。
漂浮时,得。
由题意,中是露出的标度杆体积,即,整理得。
密度计在水和酒精中处于漂浮状态,浮力等于重力,因密度计重力不变,因此浮力不变,当液体密度不变时,根据,可得刻度间距,要要增大间距,可减小横截面积直径更小的杆,或增大配重增大。选项A减少配重会减小间距,故B正确。
配重位于密度计下端,增加配重会使重心下移,最终重心低于浮心,密度计稳定竖直。
故答案为:;
;
;
;
;
增加。
密度计漂浮,浮力等于总重力,据此得出所受浮力。
液体密度越大,密度计排开体积越小,浸入深度越小,刻度越靠近密度计下端,据此分析。
浮力都等于重力,因此,得出浸入液体的深度。
漂浮时,中是露出的标度杆体积,即,联立可得。
刻度间距,要增大间距,可减小横截面积或增大配重。
配重位于密度计下端,增加配重会使重心下移,最终重心低于浮心,密度计稳定竖直。
本题考查浮沉条件的应用,掌握浮力的影响因素是关键。
20.【答案】漂浮; ;; ; 均匀; 换用体积更大的小桶;增大量程
【解析】工作原理:由题意知,浮力秤在水中静止时始终处于漂浮状态;
浮力秤处于漂浮状态,浮力秤受到的浮力等于其重力,即:
;
小筒排开水的体积为:
,
因此小筒浸没的深度为:
,
所以应在距小筒底部位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
已知小筒高度为,则排开水的最大体积为:
,
则小筒受到的最大浮力为:,
所以物体与小筒的最大重力为:,
则物体与小筒的最大质量为:
,
物体的质量为:;
小筒始终处于漂浮状态,所以小筒上物体的重力等于浮力的增加量:
小筒上物体的质量,
所以物体的质量是高度的一次函数,故刻度是均匀的;
制作完成后小鹭发现该浮力秤量程较小或精确度不高;
为了增大浮力秤的量程,增大排水浮力秤的体积,因为浮力;
为了增大浮力秤的精确度,增大其浸没的深度差,因为,所以,当浮力一定,底面积越小,高度越高,精确度越高。
故答案为:漂浮;;;;均匀;换用体积更大的小桶;增大量程。
浮力秤在水中静止时处于漂浮状态;
小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,是因为它们的重心太高,所以在小桶内适当加些重物;
处于漂浮状态的物体,受到的浮力和重力相等;
根据,浮力和小筒底面积已知,可求出浸入高度;
排开水的体积可求出,从而求出受到水浮力,根据,求,可知道物体的质量。
浮力秤处于漂浮状态,浮力秤上物体的重力等于浮力的增加量,据此分析;
为了增大浮力秤的量程,应当增大其受到的最大浮力,根据分析。
此题考查了浮力产生的原因,物体沉浮的条件,浮力的计算等,步骤繁琐,难度较大。
21.【答案】解:根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,即
由图乙可知,小桶的重力
当 时,排开水的重力
所以正方体受到的浮力
由图乙可知,正方体从刚接触水面到刚好完全浸没所用的时间
正方体完全浸没时排开水的重力
根据 ,可得正方体的体积
所以正方体的边长
升降台匀速上升的速度
当 时,正方体已经完全浸没在水中,此时力传感器的示数 。由前面计算可知
如果正方体的密度大于水:根据称重法可得正方体的重力
正方体的质量
正方体的密度
如果正方体的密度小于水:根据称重法可得正方体的重力
正方体的质量
正方体的密度
故正方体 的密度为 或
【解析】详细答案和解答过程见答案
22.【答案】;
【解析】解:当莲桶露出水面高度为 时,莲桶浸入水中的深度
水对桶底的压强大小
因为莲桶漂浮,故浮力与总重力是一对平衡力,则总重力等于浮力,即
总浮水排
桶中所放已采收莲蓬的重力大小
总
答:水对桶底的压强大小为;
桶中所放已采收莲蓬的重力大小为。
23.【答案】潜航器静止漂浮在海面上时,受到的浮力等于自身的重力,所以浮力
潜航器排开水的体积
潜航器露出海面的体积
分析图像可知,在 时刻潜航器刚离开水面,由于潜航器匀速运动,所以,此时起重装置对潜航器的拉力等于潜航器的重力,即
根据 可得, , ,已知 ,即
因起重装置将潜航器匀速竖直吊离海面,所以,速度保持不变,即 ,则有 ,则
【解析】详细答案和解答过程见答案
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