2026年中考物理三轮专题复习:物体浮沉条件的应用(一)
2026-06-23
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摘要:
**基本信息**
以浮沉条件为核心,通过概念辨析-原理应用-实验探究-综合计算的递进式设计,系统整合阿基米德原理与密度、压强知识,突出模型建构与科学推理的物理观念培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|12单选|浮沉状态与浮力、重力关系判断;密度与浮沉条件关联|从二力平衡切入,建立“受力分析-状态判断-密度比较”逻辑链|
|原理应用|4填空|排水量与浮力计算;密度计刻度规律;潜水艇浮沉调节|结合阿基米德原理,推导浮力与排液体积、密度的定量关系|
|实验探究|3实验|自制密度计/浮力秤的模型建构;控制变量法测密度|通过科学探究,实现从理论到实践的知识迁移,培养科学论证能力|
|综合计算|2计算+2综合|浮力与压强综合计算;实际场景(救生圈/探测器)问题解决|整合力学知识,强化“物理观念-科学思维-社会责任”的核心素养融合|
内容正文:
2026年北师大版中考物理三轮专题复习:物体浮沉条件的应用(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母——福建舰,满载排水量8万余吨,下列说法正确的是( )
A.舰载机起飞后,航母所受浮力不变
B.舰载机降落后,航母排开水的质量变小
C.福建舰漂浮时,所受浮力大于自身总重力
D.舰载机起飞后,航母受到的浮力等于排开海水所受的重力
2.如图所示,在某次校园安全教育讲座中,讲解员指出:“如不慎溺水,要及时去除身上的重物,全身放松,尽量保持头向后仰、面部向上的仰泳体位,吸气深呼气浅,这样可以使身体浮出水面,为救援争取更多时间。”从物理学的角度分析,以下说法不正确的是( )
A.溺水时手上举,身体排开水的体积减小,所受浮力减小而易下沉
B.溺水时吸气深呼气浅,可适当增大“空心”体积,更易漂浮
C.溺水时去除身上的重物可以增大身体受到的浮力,从而使身体上浮
D.当身体面部向上漂浮在水面上时,身体受到的浮力等于自身的重力
3.如图所示,“奋斗号”载人深潜器是我国深海探测的国之重器,它曾成功下潜至万米深海区域,创造了我国载人深潜的新纪录。下列关于“奋斗号”下潜过程的说法,正确的是( )
A.下潜过程中,深潜器所受的重力始终等于浮力
B.下潜至万米深的过程中,深潜器受到的海水压强会变小
C.下潜过程中,深潜器外表面受到的海水压强持续增大
D.深潜器受到浮力的大小,只与深潜器自身的体积有关
4.下图是一架两栖挖掘机在水中行驶的画面,它有浮箱底盘,能像船一样在水面向前行驶。下列说法正确的是( )
A.挖掘机能浮于水面上,是因为受到的重力小于浮力
B.挖掘机对水向后的推力与水对它向前的推力是一对平衡力
C.挖掘机的机械臂向水中下沉的过程中铲斗受到水的压强变大
D.挖掘机的铲斗在水面下继续下沉的过程中铲斗受到的浮力变大
5.小丽帮妈妈洗菜时发现,将质量相等的茄子和土豆同时放入水中,茄子浮在水面而土豆沉在盆底,如图所示。下列分析正确的是( )
A.茄子受到的浮力大于它受到的重力
B.土豆排开水的重力等于自身的重力
C.茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力
D.茄子的密度大于土豆的密度
6.小明用塑料瓶、吸管、实心铁块制作的潜水艇模型悬浮在水中,如图所示。若潜水艇模型的形状始终不变化,忽略进、排气管的体积,已知,下列说法正确的是( )
A.水对潜水艇模型底部向上的压力等于潜水艇所受的浮力
B.通过进、排气管把瓶内气体吸出,潜水艇模型所受浮力增大
C.通过进、排气管向瓶内吹气,与吹气前相比,潜水艇模型所受外部液体压强减小
D.只换一个体积更大的实心铁块,其他不变,潜水艇模型会上浮
7.如图所示,将、质地均匀木块,轻放入底面积为100cm2且盛有适量水的圆柱形容器中(该过程没有水溢出且),则放入木块后,容器中水面上升高度为( )
A.1.0 cm B.0.6 cm C.6 cm D.1.2 cm
8.小华在相同气球内装上不同配重做了两个“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气,从而改变“小鱼”的体积。初始时,两“小鱼”在水中处于静止状态,如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力,“小鱼”所受浮力分别用、表示。下列说法不正确的是( )
A.对甲充气,甲上浮,再次静止时大于
B.对甲抽气,甲下沉,再次静止时可能小于
C.对乙充气,乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小
D.对乙抽气,乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力
9.如图,把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中,下列判断正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力更大
B.在标记刻度时的示数应比大
C.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D.适当增加配重铁丝的质量不能使相邻两刻度线之间的距离变大
10.如图所示,细绳悬挂在天花板上,绳末端拴一个粗细均匀的木棍,木棍两端各挂一只完全相同、装满水的桶,调整桶的位置使木棍在水平位置平衡。现将两只玩具小黄鸭轻轻放入桶中,两鸭均漂浮静止。已知。下列判断正确的是( )
A.两只小黄鸭排开水的体积
B.两只小黄鸭所受的浮力
C.两只小黄鸭所受的合力
D.木棍将会朝甲桶方向向下倾斜
11.如图所示,放在电子秤上的溢水杯装满水。将长方体木块轻轻地放在水面上,静止时,溢出60g的水;用大头针将其全部压入水中,增加的溢出水的质量为40g。已知。g取10N/kg,下列说法中( )
①放入木块,待其静止时电子秤的示数变大
②木块的质量为60g
③木块的体积为
④木块的密度为
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确
12.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内分别装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有、两点,已知、两点压强相等,烧杯甲、乙对桌面的压强为、,若将两个体积相等的实心物体、分别轻轻地放入甲、乙两容器中,发现漂浮在甲液面上,悬浮在乙液体中,两容器中液体均未溢出,下列说法中( )
①两物体的密度②③放入两物体后,容器底增加的压强④两物体受到的浮力
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
二、填空题
13.长沙市文化旅游广电局携“快乐长沙、韵味星城”定制热气球亮相欧洲最大热气球节——布里斯托热气球节,如图所示,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,使得气球内空气密度___________,热气球受到的浮力增大,当浮力___________热气球自身重力时,热气球就开始上升。
14.2025年6月辽宁舰与山东舰首次在西太平洋“同框”后,这种双航母战斗群的威慑模式将成为2026年的标准操作流程。如图所示,某航空母舰舰长317m,舰宽78m,航母吃水深度13m,满载时排水量约为8万吨,可搭载各类战机,海水的密度为1.03103。则其满载时受到海水的浮力约为_______N;当质量为30.9t的战机飞离甲板后,其排开海水体积的减小量为_______m3。
15.如图所示,小明利用一个废旧的塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),他将密度计分别放入水和酒精中,标注了两次液面的位置A和B,那么水面的位置在_____处(已知,);小明将密度计放在另一种液体中,液面恰好在A、B正中间的位置C,那么该液体的密度_____(填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.如图(a)所示,重为N的潜艇悬停在海水某深度处,潜艇的水舱向外排出N的海水后开始上浮,在图(b)所示位置时潜艇受到的浮力为___________N。最终潜艇静止在图(c)所示海面,潜艇受到的浮力为___________N。
三、实验题
17.综合实践活动小组开展了“自制质量测量仪”的活动。
【项目任务】自制质量测量仪并用于测量物体的质量。
【项目制作】
第一小组方案:
(1)组员找到的材料如图甲所示,每个铅粒10g,将铅粒逐个放在托盘中,根据弹簧指针所在位置在外壳上标刻度。为提高“精确度”,应选用图乙中_______(选填“a”“b”或“c”)弹簧制作。该小组用到的物理知识是:在弹性限度内,弹簧的_______与受到的拉力成正比。
第二小组方案:
(2)如图丙所示,选择轻质的圆柱形小筒,在其底部均匀地放上细沙,上端放一个轻质的秤盘。将组装好的小筒和空秤盘,放入水中,并使它漂浮在水面上。
当秤盘上未放物体时,用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a,标记为0g;在秤盘中只放入一个10g的砝码,用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b,标记为10g;在秤盘中只放入一个20g的砝码,用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c,标记为20g;作好标记的小筒外侧,如图丁所示,a、b、c三个位置标记正确的是:_______(选填“A”或“B”)。
(3)小筒底面积:20cm2,最大高度15cm,小筒、细沙和空秤盘的总质量50g,则该“浮力秤”的量程_______g。
【交流评价】
(4)两个小组同学一起讨论各方案的优缺点。普遍认为第二小组制作的浮力秤精确度不够。为提高浮力秤的精确度,可行的改进措施有_______。
18.小征想自制一个“密度计”来测量奶茶的密度。已知水的密度为。
(1)如图所示,将一支粗细均匀的吸管底部密封,放入适量砂粒,制成简易密度计。放入适量砂粒的目的是降低吸管的__________,使吸管能够__________漂浮于液体中。
(2)将制作完成的“密度计”置于盛有水的容器中,待其稳定后,在吸管与水面齐平的位置标记为,如图所示。测得点到吸管底端的距离为,应在处标定对应的密度值为__________。
(3)将该“密度计”放入密度为的酒精中,待其稳定后,在吸管与液面齐平的位置标记为。点位于点的__________方,点到吸管底端的距离应为__________,可将此位置的密度值标定为。
(4)若将该“密度计”放入密度为的液体中,待其稳定后,吸管与液面齐平的位置应位于、两点的__________(填字母)。
A.中间位置 B.中间位置偏下 C.中间位置偏上
(5)基于上述实验结果,可以推断小征同学的“密度计”刻度__________(选填“是”或“不是”)均匀分布的。
19.小林同学发现鸡蛋放入水中后,新鲜的鸡蛋沉底,不新鲜的鸡蛋漂浮。他猜想:鸡蛋的新鲜程度可能与鸡蛋密度有关。为此,他对鸡蛋密度进行了实验探究。
(1)如图甲,小林将两个体积相同的鸡蛋放入水中静止时,________鸡蛋受到的浮力大,进一步分析可知________鸡蛋密度大。(以上两空均选填字母“A”或“B”)
(2)小林想根据所学的知识测量鸡蛋的密度,但鸡蛋不方便悬挂,又不能直接放进量筒,他设计的方案是:先配制盐水,使鸡蛋在盐水中悬浮,然后他取来天平、量筒和小烧杯测量该盐水的密度。他将天平放在水平桌面上,游码移到________处,发现指针位置如图乙(a)所示,此时应将平衡螺母向________调节,直到横梁水平平衡,天平调节好后,测量步骤如下:
①用天平测出盐水和烧杯的总质量记为,示数如图乙(b)所示为________g;
②将烧杯中部分盐水倒入量筒中,测出这部分盐水的体积记为,示数如图乙(c)所示;
③用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量记为;
④鸡蛋的密度________。
(3)小林想继续用实验中的天平和烧杯制作一个“密度计”来测量盐水密度。他测出空烧杯的质量为50 g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100 g,并在水面位置处做好标记,如图丙所示。测量盐水密度时,将待测盐水倒入该空烧杯至“标记”处,用天平称量出烧杯和盐水的总质量。为方便使用该“密度计”测量其他液体密度,他做了如下使用说明:
图丁中横坐标表示烧杯和液体总质量,纵坐标表示待测液体密度,请在图丁的坐标系中标出纵坐标的刻度并画出-图像。
四、计算题
20.如图为某同学设计的一种水下遥感探测器,探测器的主体是一个边长为20cm的正方体金属盒,上下各有一个带传感器的阀门,总质量为3kg,某次水底采样时,向探测器内注水,探测器沉入水底。采样完成后,遥控传感器将两个阀门同时打开,从上阀门注入高压气体,水从下阀门流出,当探测器内的水重量为40N时,关闭两阀门,探测器连同样品恰能匀速上浮。已知样品的密度,不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积,忽略气体质量和水的阻力。求:
(1)采样前探测器未注入水,漂浮时所受浮力;
(2)探测器底部距水面2m时,其底部所受水的压力;
(3)样品的体积。
21.两栖突击车全重28.5t,履带与地面总接触面积,陆地最大行驶速度,水上最大行驶速度。(取,取)
(1)某次演习中,海上航渡时突击车以最大速度驶向登陆点。已知登陆点距离出发点,求所需航行时间;
(2)求两栖突击车的重力;它漂浮在水面上时受到的浮力;
(3)求距离海水面深处车身受到海水的压强。
五、综合题
22.随着夏季到来,相关部门都在加强防溺水措施。如图甲是放置在池塘边的救生圈,救生圈上标注着质量2 kg,体积;漂浮的救生圈(图乙)可简化为图丙。()
(1)乙图中救生圈受到的浮力大小;
(2)在丙图中画出该救生圈在水中静止时受力的示意图;
(3)该救生圈能提供的最大浮力。(假设救生圈体积保持不变)
23.人们常用密度计检测酒精消毒液是否合格,但由于其体积较大难以放入小瓶酒精消毒液中测量。为此科创小组制作了一个微型密度计,实现对一批酒精消毒液(密度范围为:0.8×103kg/m3~0.9×103kg/m3)进行检测,判断是否合格。已知合格的酒精消毒液密度范围为0.86×103kg/m3~0.88×103kg/m3。
【设计原理】
(1)原理分析:如图甲所示,微型密度计由标度杆、浮子和配重三部分组成。其中,配重可使密度计________________漂浮于液面,此时浮力大小等于重力大小。
(2)结构设计:如图乙所示,检测时,液面落在A、B刻度之间的酒精消毒液均为合格。若要提高检测精度,应选用横截面积________________(选填“更大”或“更小”)的标度杆。
【制作测试】
(3)制作:用实心塑料杆、塑料泡沫球和铜丝,制作了一个微型密度计。用电子秤测得密度计整体质量为3g,若将此密度计放入水中,待微型密度计静止时,塑料泡沫球刚好浸没在水中,则微型密度计浸在水中的体积为________________。(ρ水=1.0×103kg/m3)
把微型密度计前后放入密度为0.86×103kg/m3和0.88×103kg/m3的标准酒精消毒液中,待微型密度计静止时,依据液面的位置标记出两个合格记号。把两个记号之间的区域涂成红色,该区域为红色合格区域,如图丙所示。
(4)测试:用制作好的微型密度计测量某瓶酒精消毒液的密度时,将微型密度计放入待测的酒精消毒液中,待微型密度计静止时,消毒液液面位于红色合格区域的下方,如图丁所示。请判断该瓶酒精消毒液的密度是偏大还是偏小,并说明理由。
【展示交流】
(5)用途拓展:科创小组希望在该密度计上标定更多刻度,达到测量多种液体密度的目的。通过测量计算得到实心塑料杆子的横截面积为0.25cm2,塑料泡沫球上方的标度杆长度为4 cm,则该密度计可测量的液体密度范围为________________ kg/m3。(提示:密度计的刻度只能标定在塑料泡沫球上方的标度杆上)
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
9
10
答案
D
C
C
C
C
C
B
C
B
B
题号
11
12
答案
B
C
1.D
【详解】CD.根据阿基米德原理,浸在海水中的航母,所受浮力始终等于排开海水所受的重力,又因为福建舰漂浮,所受浮力等于自身重力,故C错误,D正确;
A.舰载机起飞后,航母的总质量减小,排开水的重力减小,所受的浮力变小,故A错误;
B.舰载机降落后,航母的总质量增加,排开水的质量增大,故B错误。
故选D。
2.C
【详解】A. 溺水时手上举,身体排开水的体积减小,根据阿基米德原理可知,浮力减小,当浮力小于重力时就易下沉,故A正确,不符合题意;
B. 吸气深呼气浅,能让胸腔内保留更多气体,增大了身体的“空心”体积,排开水的体积增大,浮力增大,更易漂浮,故B正确,不符合题意;
C. 去除身上的重物,是减小了自身重力,而不是增大浮力(身体排开水的体积没有明显变化,浮力不变),当重力小于浮力时身体上浮,故C错误,符合题意;
D. 身体面部向上漂浮在水面上时,处于平衡状态,受力平衡,浮力等于自身的重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.“奋斗号”下潜时,需通过调整自身所受重力,使其大于浮力来实现下沉,只有悬浮时,重力才等于浮力,故A错误;
BC.根据公式,海水密度和g不变,深度h越大,压强越大,因此下潜至万米深时,深潜器受到的海水压强会变大,故B错误,C正确;
D.根据阿基米德原理,浮力大小由液体密度和排开液体的体积共同决定,故D错误。
故选 C。
4.C
【详解】A.挖掘机漂浮在水面上静止,根据浮沉条件,此时它受到的浮力等于自身重力,故A错误;
B.挖掘机对水向后的推力,受力物体是水;水对挖掘机向前的推力,受力物体是挖掘机;两个力作用在不同物体上,而平衡力需要作用在同一物体上,所以这两个力不是一对平衡力,故B错误;
C.根据液体压强公式,铲斗向水中下沉的过程中,水的密度不变,铲斗的深度增大,因此铲斗受到水的压强变大,故C正确;
D.根据阿基米德原理,铲斗在水面下继续下沉时,水的密度不变,铲斗排开水的体积不变,因此铲斗受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】AC.茄子处于漂浮状态,所以茄子受到的浮力等于自身重力,土豆沉底,则土豆受到的浮力小于自身重力。茄子和土豆质量相等,则重力相等,所以茄子受到的浮力大于土豆受到的浮力,故A错误,C正确;
B.由阿基米德原理可知,土豆受到的浮力等于它排开水的重力,由图可知,土豆沉在水底,受到的浮力小于它受到的重力,因此土豆排开水的重力小于它自身的重力,故B错误;
D.茄子漂浮在水面,茄子的密度比水的密度小,土豆沉在水底,土豆的密度大于水的密度,所以茄子的密度小于土豆的密度,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差,满足关系
因此水对潜水艇模型底部向上的压力大于模型受到的浮力,故A错误;
B.由题意可知,潜水艇模型形状始终不变,排开水的体积不变,根据阿基米德原理,、g、均不变,因此潜水艇模型受到的浮力不变,故B错误;
C.向瓶内吹气后,瓶内气压增大,瓶内的水会从排水口排出,模型总重力减小,原来模型悬浮(浮力等于重力),现在总重力小于浮力,模型会上浮,模型所处深度h减小;根据液体压强公式,、g不变,h减小,因此模型所受外部液体压强减小,故C正确;
D.原来模型悬浮,满足
换体积更大的实心铁块,设铁块增加的体积为,则重力增加量
浮力增加量
已知,因此,新的总重力
总重力大于浮力,模型会下沉,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】木块的重力
木块漂浮,浮力等于重力,则所受浮力
由阿基米德原理得,木块排开水的体积
容器中水面上升高度
故选B。
8.C
【详解】A.甲在水中悬浮,乙在水中漂浮,由浮沉条件可知,此时甲、乙所受浮力等于各自重力。则甲所受浮力 F甲 = m甲g ,乙所受浮力 F乙 = m乙g ,因为 m甲 > m乙,所以初始时 F甲 > F乙。充气后,甲的体积增大,排开水的体积增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时,处于漂浮状态,浮力等于重力,因此F甲还是大于 F乙,故A正确;
B.对甲抽气,甲体积变小,浮力减小,甲下沉。若抽气足够多,甲抽气后的体积可以小于乙的体积,此时,因此“可能小于”成立,故B正确;
C.初始时乙漂浮,充气后体积增大,浮力增大,导致浮力大于重力,因此上浮。再次静止时乙会漂浮重新达到平衡,此时 F乙' = m乙g。可知F乙' = F乙,因此乙再次静止时所受浮力与初始时的浮力相等,故C错误;
D.抽气后,乙的气球体积减小,浮力减小,导致浮力小于重力,因此下沉。当乙在水中恰好悬浮时,浮力等于重力,忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力,则重力不变。此时所受浮力就等于初始时的浮力,故D正确。
本题选不正确的,故选 C。
9.B
【详解】A.密度计始终漂浮,浮力等于重力,同一密度计重力不变,因此甲、乙中浮力相等,故A错误;
B.根据,浮力相同,越小,越大,所以B点对应的刻度示数大于A点,密度计的刻度“上小下大”,故B正确;
C.,所以,液面高度相同,所以,由,受力面积相同,容器对桌面的压强,故C错误;
D.增加配重铁丝质量,重力变大,浮力变大,相同对应的变大,相邻刻度间距变大,故D错误。
故选B。
10.B
【详解】AB.两只小黄鸭均漂浮在水面,根据物体浮沉条件可知,,因甲桶中的鸭子质量比乙桶中的鸭子质量大,根据可知,,根据公式可得,,故A错误,B正确;
C.两只小黄鸭均漂浮且静止在水面,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,二者大小相等,故所受合力的关系为,故C错误;
D.未放入小黄鸭前,木棍在水平位置平衡,将两只玩具小黄鸭轻轻放入装满水的桶中后,对水桶增加的压力大小等于各自受到的浮力大小,根据可知,两桶各自溢出水的重力等于甲、乙两桶中小黄鸭受到的浮力大小,即两桶对木棍向下的拉力大小不变,根据杠杆平衡条件可知木棍仍然在水平位置保持平衡,故D错误。
故选 B。
11.B
【详解】①木块静止漂浮在水面上时,根据漂浮条件和阿基米德原理可得
即木块重力等于溢出的水的重力,溢水杯原本装满水,放入木块后,溢水杯整体对电子秤的总压力不变,因此电子秤示数不变,故①错误;
②由于溢水杯装满水,则根据阿基米德原理可知木块受到的浮力等于排开液体所受的重力
由于木块处于漂浮,则木块受到的浮力等于木块的重力
所以
即
则木块的质量
故②正确;
③用大头针将木块全部压入水中,木块排开水的总质量为
木块体积等于排开液体的体积
故③错误;
④木块的密度
故④正确。
故选B。
12.C
【详解】由图可知,点深度,已知,根据液体压强公式,可得。逐个分析说法:
① 漂浮在甲中,故;悬浮在乙中,故
结合,得,即,故①错误;
② 柱形容器中,液体对容器底的压力等于液体重力,容器底总压强
因、,故,所以
因此总压力,S相同,所以,故②正确;
③ 放入物体后,漂浮或悬浮时,液体对容器底增加的压力
已知、体积相等,且,故,即
根据,相同,得,故③正确;
④ ,,,所以,故④错误。
综上,只有②③正确,故选C。
13. 变小 大于
【详解】[1]根据密度公式,当热气球内部空气被加热时,空气体积变大,而空气质量不变,所以气球内空气密度变小。
[2]根据物体的浮沉条件可知,当浮力大于自身重力时,物体上浮,故气球上升。
14. 30
【详解】满载时排水量为,根据阿基米德原理,满载时受到的浮力为
战机飞离甲板后,航母仍漂浮,浮力的减小量等于战机的重力,即
根据可知,排开海水体积的减小量为
15. B 小于
【详解】[1]同一只密度计,无论是在水中还是在酒精中,所受浮力都等于它的重力,而水的密度大于酒精的密度,根据可知,,所以水面位置在B处。
[2]密度计的刻度上小下大,上疏下密,A处的刻度为0.8g/cm3,B处的刻度为1.0g/cm3,0.9g/cm3的刻度应该位于A、B之间靠近B,所以AB中点C表示的密度值小于。
16.
【详解】当潜艇悬停在海水某深度处,根据物体的浮沉条件可知,此时潜艇受到的浮力等于其受到的重力,即
根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力等于其排开海水的重力
由图(b)所示,潜艇上浮时,潜艇还是浸没在海水中,则潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力不变,还是6×107N。
由图(c)所示,当潜艇最终静止在海面上时,此时潜艇漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,此时潜艇受到的浮力等于自身的重力,所以此时潜艇受到浮力为
17.(1) a 伸长量
(2)A
(3)250
(4)换用底面积更小的圆柱形小筒
【详解】(1)提高测量精确度,相同拉力下伸长量越大,刻度间距越大,精度越高。由图乙可知,拉力相同时,弹簧的伸长量最大,因此选;
本实验利用的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)浮力秤始终漂浮在水面,被测质量越大,总重力越大,浮力越大,小筒浸入越深,水面在小筒上的位置越靠上,则a、b、c应由下到上排列,故选A。
(3)小筒完全浸入时达到最大测量范围, 最大排开水的体积
漂浮时浮力等于总重力,可得总质量
总质量减去空装置的质量,得到量程
(4)相同质量变化下,深度变化越大精度越高。根据推导,减小小筒底面积,就能增大深度变化量,让刻度间距更大,提高精度,因此可换用底面积更小的小筒(合理即可)。
18.(1) 重心 竖直
(2)1.0
(3) 上 10
(4)B
(5)不是
【详解】(1)放入适量砂粒的目的是通过增加砂粒,降低吸管的重心,使吸管的重心在几何中心下方,从而保证吸管能竖直漂浮于液体中。
(2)密度计漂浮在水中时,浮力等于重力,由于水的密度为1.0g/cm3,且此时液面与A点齐平,因此A点应标定的密度值为1.0g/cm3。
(3)[1]密度计放入酒精中时,浮力仍等于重力,根据阿基米德原理,,ρ液减小则V排增大,因此液面会上升,即B点位于A点上方;
[2]设吸管底面积为S,液面到吸管底端的距离为L,由可知,吸管在水和酒精中所受浮力F浮相等,即
因为,则有
则B点到吸管底端的距离
(4)液体密度0.9g/cm3,介于ρ水(1.0g/cm3)和ρ酒精(0.8g/cm3)之间,由可知,液体密度越小,密度计排开液体的体积越大,浸入液体的深度越深。将密度计放入密度为0.9g/cm3的液体中,由于液体密度介于水和酒精之间,所以吸管漂浮的位置也会在这两者之间,因此吸管与液面齐平的位置应该位于A、B两点之间的某个位置。“密度计”放入密度为的液体中,待其稳定后,吸管与液面齐平的位置到吸管底端的距离,所以,吸管与液面齐平的位置更接近于A点,B符合题意,故选B。
(5)由可得,即,变形得,可见ρ液与L成反比,因此密度计的刻度不是均匀分布的。
19.(1) B B
(2) 零刻度线 左 74
(3)
【详解】(1)[1]B鸡蛋排开水的体积大,根据阿基米德原理,物体所受浮力等于它排开水的重力,故B鸡蛋受到的浮力大。
[2]沉底的物体密度大于水的密度,漂浮的物体密度小于水的密度,故B鸡蛋密度大于A鸡蛋密度。
(2)[1]天平调平时应将游码移到零刻度线处。
[2]天平向右倾斜,因此应当将平衡螺母向左调节。
[3]天平的示数是游码的示数加砝码的示数,因此
[4]鸡蛋悬浮在盐水中,处于悬浮状态的物体,它的密度等于液体的密度,倒出的盐水质量为
盐水的体积
盐水的密度为
故鸡蛋的密度
(3)根据,液体的密度应当为液体的质量除以体积,有题干可知体积不变,液体的质量为,因此表达式为,是一条直线,当质量为50g,密度等于0,当内部装入50g水时,密度为,连接两点并延长,便是图像。
20.(1)30N
(2)800N
(3)
【详解】(1)采样前探测器未注入水,处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,浮力等于自身重力
(2)探测器底部受到水的压强
探测器边长
底面积
根据得探测器底部受到水的压力
(3)探测器连同样品匀速上浮时,受力平衡,总浮力等于总重力①
探测器体积(排开水的体积)
由阿基米德原理得探测器和样品受到的总浮力②
③
联立①②③解得样品体积
21.(1)
(2),
(3)
【详解】(1)突击车从海上出发点航行至登陆地点需要的时间
(2)两栖突击车的重力
因为漂浮,所以它在水面上时受到的浮力
(3)距离海水面2m深处车身受到海水的压强
22.(1)20N
(2)
(3)500N
【详解】(1)乙图中救生圈漂浮,则浮力
(2)救生圈漂浮,处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和浮力是一对平衡力,如图所示:
(3)该救生圈能提供的最大浮力
23.(1)竖直
(2)更小
(3)3
(4)根据,浮力不变时,排开液体的体积越小,液体密度越大;液面在红色合格区域下方,说明密度计排开液体的体积比合格消毒液更小,因此该瓶酒精消毒液密度偏大。
(5)
【详解】(1)配重可以降低密度计的重心,使密度计保持竖直漂浮在液面上。
(2)密度计始终漂浮,浮力等于重力,即,对于相同的密度差,排开体积差固定,由可知:标度杆横截面积越小,密度差对应的刻度间距越大,越容易分辨,检测精度越高,因此选横截面积更小的标度杆。
(3)密度计漂浮,浮力等于重力,即,结合阿基米德原理,得
(4)密度计漂浮时浮力始终等于自身重力,重力不变则浮力不变;根据,浮力不变时,排开液体的体积越小,液体密度越大;液面在红色合格区域下方,说明密度计排开液体的体积比合格消毒液更小,因此该瓶酒精消毒液密度偏大。
(5)由(3)可知,泡沫刚好浸没时,排开体积最小,为
对应最大密度
当泡沫上方整个标度杆都浸入液体时,排开体积最大,为
对应最小密度
因此可测量的密度范围为
答案第1页,共2页
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