内容正文:
九年级物理寒假培优衔接 198 阳 光 假 期 快 乐 学 习
阳光假期 寒假培优衔接 199 九 年 级 物 理
第九章 浮力
【考点梳理】
一、浮力
1.产生原因:由于液体或气体对物体向上和向下的压力差产生的。
2.方向; 竖直向上;表达式:F浮=F向上一F向下)。
3.影响因素: 液体的密度和物体排开液体的体积.
4.测量方法:称重法(F浮=G-F)
二、阿基米德原理
1.内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的的液体所受重力的大小.
2.公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排.
三、物体的浮沉
1.浮沉条件
上浮:F浮> G(ρ物<ρ液);
下沉:F浮< G(ρ物>ρ液);
漂浮:F浮= G(ρ物<ρ液);
悬浮:F浮= G(ρ物=ρ液)。
2.应用
(1)轮船:①漂浮状态(F浮=G);从海里驶入河里,所受浮力不变;②排水量;轮船满载时排开水的质量。
(2)潜水艇:靠改变自身重力实现上浮和下潜,在海面以下上浮和下潜时浮力不变。
(3)密度计:测量液体密度的工具,它所受的浮力总是等于它的重力。同一支密度计漂浮在不同的液体中,所受的浮力相同。
(4)盐水选种:干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮,饱满的种子则下沉到容器底部。
(5)热气球:在空气中静止时处于悬浮状态(F浮=G)
【考点扫描】
考点一 浮力
例1 在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( )
A.从海水中走向沙滩的游泳者 B.浮在游泳池水面上的游泳圈
C.正在码头装载货物的轮船 D.海面下正往深水处下潜的潜水艇
【解析】从海水中走向沙滩的游泳者,排开海水的体积越来越来小,所受浮力减小;浮在游泳池水面上的游泳圈,处于静止状态,由二力平衡可知,所受浮力不变;正在码头装载货物的轮船,排开水的体积越来越来大,所受浮力在增大;海面下正往深水处下潜的潜水艇,排开海水的体积不变,所受浮力不变。故选C
跟踪练习:
1.如图所示,、是自由移动的物体。、是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则______ 受浮力,______ 不受浮力。填“”“”“”“”
【答案】B
【解析】在水中下沉的铁块.浮在水面上的轮船.空中上升的气球,都受到液体或气体向上的压力,由浮力的产生原因可知,它们都受到浮力作用,故ACD不符合题意;B.桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B符合题意;故选:B。
2.(2025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,浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,浮力不变。
【解析】(1)该实验中,弹簧测力计是用来测量物体在竖直方向上受到的重力和拉力,故应将弹簧测力计在竖直方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为:F浮=G﹣F=1.4N﹣1.0N=0.4N;
(3)无关,从图乙丙丁中可以看出,物体A在水中的深度变化时,弹簧测力计示数不变,根据F浮=G﹣F,物体的浮力也不变;
考点二 浮力的计算
例2 如图甲所示,一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时,弹簧测力计示数为5 N,如图乙所示,将此立方体一半浸入某液体中静止时,测力计示数为4.5 N,则此立方体受到的浮力为_________N,若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线,则立方体受到的浮力变化情况是_________;立方体的下表面压强将________(选填“一直不变”“先变大后不变”或“先变小后不变”),若已知该立方体的体积为125 cm3,则这种液体的密度为__________kg/m3(g=10 N/kg)。
【解析】
(1)由题意可知立方体的重力G=F示1=5N,当立方体一半浸入某液体中静止时,此时立方体受到的浮力:
F浮=G﹣F示2=5N﹣4.5N=0.5N;
(2)当立方体全部浸入某液体中静止时,排开液体的体积变为原来的2倍,由F浮=ρ液V排g可知,浸没时立方体受到的浮力:F浮′=2F浮=2×0.5N=1N,因为F浮′<G,所以,若剪断乙图中悬吊立方体的细线,立方体将下沉直至沉到容器底;在这一过程中,液体的密度不变,由于排开液体的体积先变大后不变,所以,由F浮=ρ液V排g可知,立方体受到的浮力先变大后不变;立方体的下表面所处的深度先变大,沉底后不变,由p=ρ液gh可知,立方体的下表面受到液体的压强先变大后不变;
(3)立方体的体积V=125cm3,由(1)可知当立方体一半浸入某液体中静止时,受到的浮力F浮=0.5N,此时V排=×125cm3 =62.5cm3=6.25×10﹣5m3,由F浮=ρ液V排g可得该液体的密度:
ρ液===0.8×103kg/m3.
故答案为:0.5;先变大后不变;先变大后不变;0.8×103.
跟踪练习:
3.将一重为80 N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30 N的水,则物体受到的浮力是( )
A.80 N B.30 N C.50 N D.110 N
【答案】B
【解析】把物体放入盛满水的溢水杯中,排开的水重:G排=30N,物体受到的水的浮力:F浮=G排=30N。故选:B。
4.把一个重为的球用手压没在水中,排开水的重为,放手后待球静止时,球( )
A.漂浮,所受浮力为 B.沉底,所受浮力为
C.悬浮,所受浮力为 D.无法判断
考考点三 阿基米德原理
【答案】A
【解析】用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为8N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力F浮 = G排=8N;放手后,物体受到的浮力8N大于物体的自重5N,因此物体要上浮,最后处于漂浮,则浮力F'= G=5N,故A正确。
故选:A。
例3 如图是小明同学在探究“浮力大小”的实验,实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )
A.F浮=F2–F1 B.F浮=F4–F3 C.F浮=F2–F3 D.F浮=F2–F4
【解答】如图所示探究“浮力大小”的实验,F2为物体在空气中时,测力计的示数,即物体的重;F3为物体浸没在水中时,测力计的示数,根据称重法测浮力的原理,F浮=F2-F3,故C正确;图中,F4为排出的水加上空桶的重,F1为空桶的重,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重,所以F浮=F4-F1,故ABD都不正确。选C。
跟踪练习:
5.(2020烟台)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个烧杯所受浮力相等 B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大 D.三种液体的密度相等
第5题图 第6题图
【答案】B
【解析】由图可知:V甲排<V丙排<V乙排;由F浮=ρgV排可知:烧杯所受的浮力:F乙>F丙>F甲,故A错误;根据F浮=G可知:烧杯与液体的总重力:G乙>G丙>G甲,由于烧杯相同,所以三种液体的重力关系:G乙液>G丙液>G甲液,由G=mg可知,液体的质量关系:m乙液>m丙液>m甲液,
由于三种液体的体积相同,由ρ可得,ρ乙液>ρ丙液>ρ甲液,故B正确,D错误;对丙进行受力分析可知:F浮=G杯+G丙液;由F浮=ρgV排.G=mg和ρ可得:ρ水gV排=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
ρ水gV杯浸没+ρ水gV丙液=ρ杯gV杯+ρ丙液gV丙液
因为ρ杯>ρ水,所以ρ水gV杯浸没<ρ杯gV杯,ρ水gV丙液>ρ丙液gV丙液,即ρ水>ρ丙液,故C错误。故选:B。
6.(2022达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 。
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮 G排(选填“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强 (选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”)。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮 G排(小桶中液体所受重力)的结论。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)丙.甲.丁.乙;(2)2.8×103;(3)=;(4)一直不变;(5)丁;(6)>。
【解析】解:
(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙.甲.丁.乙;
(2)由甲.丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:
F浮=G-F=2.8N-1.8N=1N;
根据G=mg,物体的质量为:
m==0.28kg;
根据阿基米德原理,物体的体积:
V=V排==1×10-4m3;
石块的密度为:
ρ==2.8×103kg/m3;
(3)因G乙-G丙=2N-1N=1N,F浮=1N;
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;
(4)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测力计;
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G排偏小,实验时认为G排=G溢,因而他会得出F浮>G排的结论。
故答案为:(1)丙.甲.丁.乙;(2)2.8×103;(3)=;(4)一直不变;(5)丁;(6)>。
考点四 物体的浮沉条件
例4 如图所示,质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,分别静止在水面以下1 m和2 m深处,由此可以判定( )
A.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.甲物体的密度比乙物体小
【解析】质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,所受重力相同,与图可知两物体均悬浮在水中,所受浮力等于重力,由于它们所受重力相同,所以他们所受浮力等于重力,故选项B正确,A、C不正确;物体悬浮时,物体的密度等于液体的密度,所以甲物体的密度和乙物体相同,故选项D不正确。故选B。
例4图 第7题图
跟踪练习:
7.四个体积相同的小球、、、,在水中处于静止状态,如图所示,其中所受浮力最小的是( )
A.球 B.球 C.球 D.球
【答案】A
【解析】由图可知,C悬浮、D沉底,C、D排开水的体积相等,等于自身体积;A、B漂浮,排开
水的体积小于自身体积,且A露出水面体积大,排开水的体积最小,根据公式F浮= pgV排可知,C、D所受浮力相同,A所受浮力最小,即: FA<Fb<Fc=FD。
故选: A。
8.(2022江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是( )
A.向杯子中加盐 B.向杯子中加水
C.倒出少量的水 D.轻轻摇晃杯子
【答案】A
【解析】解:鸡蛋沉底,说明鸡蛋受到的浮力小于其重力,即F浮<G;鸡蛋排开液体的体积不变时,根据阿基米德定律F浮=ρ液gV排可知,应向杯中加盐,增大液体的密度,以增大鸡蛋所受浮力,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮,最后漂浮在水面,故A正确,BCD错误。
故选:A。
考点五 浮力的应用
例5 以下是浮力知识的应用,说法正确的是( )
A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大
B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同
D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大
【解答】轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F浮=G。因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同,A选项正确,B错误。又因为海水>河水,所以V排海水<V排河水,在河水中浸入的深一些。密度计的原理如图,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力。F甲浮=F乙浮=G,根据阿基米德原理:甲gV排甲=乙gV排乙,∵V排甲>V排乙,∴甲<乙,可见,密度计没入液体越多,所测得的液体密度越小。故C、D错误。故选A。
跟踪练习:
9.(2026四川遂宁)我国科技创新瞄准世界前沿,突破了一些核心技术。下列成就中蕴含的物理知识阐述正确的是( )
A.甲图:三峡五级船闸利用了连通器原理
B.乙图:福建舰上的战斗机起飞后,福建舰受到的浮力不变
C.丙图:长征18号核潜艇通过改变排开液体的体积实现上浮和下潜
D.丁图:S1500型浮空风力装置在上升和下降时所受的空气阻力方向相同
10. 如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现。原来静止在水中的鱼( )
A.鳔膨胀时会上浮 B.鳔膨胀时会下沉
C.鳔收缩时仍悬浮 D.鳔收缩时会漂浮
【答案】A
【解析】A.连通器定义:上端开口、底部相连通的容器,静止时液面保持相平,船闸闸室与上下游水道构成连通器,通过调节水位让船只通行,故A正确;B.航母始终漂浮,漂浮条件,战机起飞后,舰船总重力减小,因此浮力随之减小,故B错误;C.长征18号核潜艇体积固定,排开水的体积不变、浮力不变,依靠向水舱充排水改变自身总重力,从而实现上浮下潜,故C错误;D.S1500型浮空风力装置在上升和下降时,其阻力始终与运动方向相反,即上升时阻力向下,下降时阻力向上,两次所受空气阻力方向不同,故D错误。故选A。
【直击中考】
1.(2024泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
【答案】C
【解析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮与下沉的,故A错误;在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力不变,故B错误;从长江潜行进入东海时,受到的浮力会增大,根据物体的浮沉条件,此时要增大潜艇的重力,所以需要往水仓内注水,故C正确;从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变大,故D错误。故选:C。
2.(2025烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,排开液体的体积增大,由F浮=ρ水gV排可得,所受浮力变大,
碗浸没水中,排开水的体积变小,由F浮=ρ水gV排可得,所受浮力变小,由于 碗里水的质量是缓慢均匀增加的,应该是线性关系,所以浮力先增大,后减小,最后不变,故只有D图符合题意。故选:D。
3.(2025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】探究物体所受浮力与液体密度与排开体积有关,甲、乙两物体体积相同,排开液体的体积相同,液体的密度相同,而物体的密度不同的,比较弹簧测力计的示数的变化,故可探究物体所受浮力与物体密度的关系,故D符合题意,故选:D。
4.(2026四川广安)如图甲所示,边长为10 cm的实心正方体物体漂浮在装有一定质量水的圆柱形薄壁容器中。打开阀门放水,容器中剩余水的质量m与剩余水的深度h变化关系图像如图乙所示。忽略物体吸水。水的密度为,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
第4题图 第5题图
A.当h为20 cm时,水对物体底部的压强为2000 Pa
B.容器的底面积为400 cm2
C.h0的值为8
D.物体的密度为
【答案】C
【解析】ABC.由图乙可知,当时,斜率较小,物体沉在容器底;当时,斜率较大,物体漂浮。故当时,物体的底面刚好碰到容器底。
当,漂浮,浸入深度为h0,故①
当时,②
联立两式可得,
故当时,物体浸入深度为,水对物体底部的压强为,故AB错误,C正确;
D.物体漂浮时,物体的重力等于它所受到的浮力,即
则物体的密度为,故D错误。故选C。
5.(2026江苏连云港)如图所示,马铃薯沉在水底,乒乓球浮在水面上。下列说法正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力大于自身的重力
B.马铃薯受到的浮力大于自身的重力
C.马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力
D.乒乓球受到的浮力大于马铃薯受到的浮力
【答案】C
【解析】A.乒乓球漂浮,处于静止状态,受力平衡,受到的浮力等于自身重力,故A错误;
B.马铃薯沉底,由浮沉条件可知,受到的浮力一定小于自身重力,故B错误;
CD.由图可知,乒乓球排开水的体积小于马铃薯排开水的体积,根据知,马铃薯的浮力大于乒乓球受到的浮力,故C正确,D错误。故选C。
6.(2020鄂州)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力FA<FB B.两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A.B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力FA=FB=G球,故A错误;A球在甲液体中漂浮,则ρA<ρ甲;B球在乙液体中悬浮,则ρB=ρ乙,由于小球AB完全相同,即ρA=ρB,则有ρ甲>ρ乙,故B错误;因甲液体的密度大于乙液体的密度,且深度相同,则根据公式 p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;由C选项可知液体对容器底部的压强p甲>p乙,两容器底面积相同,由公式 F=pS 可知,两种液体对容器底部的压力F甲>F乙,故D正确。故选:D。
7.(2025眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
第7题图 第8题图
【答案】【答案B
【解析】若两容器底部所受液体压强相等,由图知甲容器中液体的深度小于乙容器中液体的深度,由p=ρ液gh可知甲容器中液体的密度较大,故A错误;若两容器底部所受液体压强相等,容器的底面积相同,由F=pS知两容器底部所受液体压力相等,所以甲、乙容器中液体和小球的总重力相同,小球的重力相同,所以液体的重力相同,由G=mg知甲、乙容器中液体的质量相同,故B正确;甲、乙容器中液体和小球的总重力相同,甲乙容器对桌面的压力相同,容器的底面积相同,由p知甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故C错误;因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,即浮力相等,故D错误。故选:B。
8.(2024临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】飞行的战机以航母为参照物,战机的位置在发生变化,是运动的,故A错误;航空母舰一直漂浮在水面上,所受浮力等于重力大小;若舰上的战斗机飞离甲板后,其总重力减小,则航空母舰所受的浮力变小;由F浮=ρ水gV排可知,在水的密度一定时,所受浮力变小,则排开水的体积变小,舰身将上浮一些,故B正确,C错误;流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,因此航母两侧水域流速大的位置压强小,故D错误。故选:B
9.(2025南充)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的边长为10cm,水深为20cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。下列选项正确的是,g取10N/kg,弹簧未超过弹性限度)( )
A.水对物块底部的压强为2000Pa B.弹簧的原长为5m
C.此时弹簧对物块的压力为20N
D.物块的密度为3×103kg/m3
第9题图 第10题图
【答案】D
【解析】根据题意可知,物块底部的深度h=10cm=0.1m,
水对物块底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1=1000Pa,故A错误;
由图乙可知,当弹簧受力为0时,弹簧的长度为5cm,即弹簧的原长为5cm,故弹簧的原长为5cm,故B错误;由图甲可知,此时弹簧的长度L=35cm﹣20cm=15cm,
此时弹簧的长度大于弹簧的原长,即弹簧被拉伸,所以此时弹簧受力物块对弹簧的拉力,根据力的相互作用可知,弹簧对物块有向上的拉力,故C错误;弹簧的伸长量ΔL=15cm﹣5cm=10cm,由图可知,当弹簧伸长5cm时,弹簧受到的拉力为10N,则当弹簧伸长10cm时,弹簧受力的拉力为F=20N,
根据力的相互作用可知,弹簧对物体的拉力F′=F=10N,
物块排开水的体积:V排=V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=10﹣3m3,
物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N,
根据力的平衡条件可知,物块的重力:G=F′+F浮=20N+10N=30N,
由G=mg可知,物块可的质量:m3kg,
物块的密度:ρ3×103kg/m3,故D正确。故选:D。
10.(2026黑龙江)在跨学科实践活动中,小龙在木棒(不吸收任何液体)的一端缠绕适量的铜丝自制了一个简易密度计。如图所示,水平桌面中央放着甲乙两个相同的烧杯,装有两种不同液体,分别将简易密度计放入两种液体中,静止后处于竖直漂浮状态,两烧杯中液面相平,下列说法正确的是( )
A.密度计上的刻度线,越往上标注的密度值越大
B.甲烧杯中密度计浸入液体体积大,密度计受到的浮力大
C.乙烧杯中密度计浸入液体体积小,该杯中液体的密度小
D.甲、乙两烧杯对比,乙烧杯对桌面的压强较大
【答案】D
【解析】密度计的工作原理是漂浮时浮力等于自身重力,结合阿基米德原理分析各选项:A.密度计刻度越往上,对应测量液体时密度计浸入的体积越大,浮力不变,由得,液体密度越小,因此越往上标注的密度值越小,故A错误;
B.同一个密度计在甲、乙液体中都漂浮,浮力始终等于密度计自身重力,因此密度计在两种液体中受到的浮力相等,故B错误;C.浮力相等,甲中,由得,,乙杯中液体密度更大,故C错误;D.两烧杯液面相平,,因此乙杯中液体体积更大,且,由可知,乙液体总重力更大;容器重力、密度计重力都相同,因此乙烧杯总重力更大,底面积相同,根据
乙烧杯对桌面的压强更大,故D正确。故选D。
11.(2026四川自贡)如图所示,小亮同学将重1 N,底面积且足够高的薄壁圆柱形水杯B放在水平升降台上,杯内水深为18 cm。将边长为10 cm的正方体A(可吸水)悬挂于力传感器上,静止时力传感器的示数为25 N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,水杯B中的水深变为20 cm,此时A吸水饱和;再将升降台降低3 cm,全过程A无水析出。不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化, 取 ,。下列说法正确的是( )
A.正方体A吸水饱和时,吸收的水所受重力为3 N
B.正方体A吸水饱和时,水杯B对升降台的压强为2000 Pa
C.升降台下降3 cm后,正方体A受到的浮力为7 N
D.升降台下降3 cm后,力传感器的示数为25 N
【答案】D
【解析】根据题意已知:水杯底面积
正方体A的重力 初始水的体积
初始水的重力
A.A刚好浸没时,杯内总体积(水+A)为
剩余水体积吸水体积
吸水重力 故A错误。
B.整体(杯+水+A)受力分析,总重力
A浸没时受平衡力
浮力
得,升降台的支持力
压强 故B错误。
C.升降台下降,A位置不变,设水面相对A下降,可得水深,A浸入深度,由剩余水体积不变,代入数据得
解得 ,因此浸入深度
受到的浮力
故C错误。D.吸水后A总重力为
力传感器拉力 故D正确。故选D。
12.(2024新疆)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A.10dm3 B.20dm3 C.30dm3 D.40dm3
【答案】A
【解析】小明的体积V人==4×10﹣2m3=40dm3;
漂浮时,所受浮力等于自身的重力,即:G=F浮,即:ρ水gV人=ρ水gV排,即V人=V排,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为人的体积的,即为:×40dm3=10dm3;故选:A。
13.(2024达州)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50cm2
C.B的重力为20N D.B的密度为0.75×103kg/m3
【答案】D
【解析】根据图像知,拉出水面后,不受浮力时,F=G=10N,浸没时,F=5N;
根据称重法知,F浮=G﹣F=10N﹣5N=5N;故A错误;浸没时V=V排==5×10﹣4m3=500cm3;
A从开始露出水面到全部离开,上升的高度为h=20cm﹣10cm=10cm;由于液面下降,物体的高度大于10cm,故
A的底面积S<=50cm2;故B错误;
B的体积为2000cm3;AB整体V'=2000cm3+500cm3=2500cm3=25×10﹣4m3;
整体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3=25N;
根据悬浮的条件知,F浮=GA+GB;
GB=F浮﹣GA=25N﹣10N=15N;
B的密度为ρB===0.75×103kg/m3,故C错误,D正确。
故选:D。
14.(2026江西)在弹簧测力计下竖直悬挂一个物体,静止时测力计的示数为4.0N,把该物体浸没在水中(未触碰容器),静止时测力计的示数为2.8N。则物体在水中所受的浮力大小为_____N ,合力大小为_____N。
【答案】 1.2 0
【解析】根据称重法测浮力,竖直悬挂时弹簧测力计的示数等于物体重力,即;物体浸没在水中时,浮力
物体浸没在水中后处于静止状态,静止的物体受平衡力作用,平衡力的合力大小为0N。
15.(2026四川遂宁)如图甲所示,利用弹簧测力计将位于水槽底部的柱体以1 cm/s的恒定速度竖直提离水面。已知水槽的底面积为,弹簧测力计示数F随时间t关系图像如图乙所示。柱体由浸没到完全露出水面,水槽底部受到水的压强变化量为_______Pa,柱体的高度是_______cm。(忽略柱体带出水的影响,,g取)
【答案】 500/ 25
【解析】由图像可知,柱体浸没时受到的浮力
根据相互作用力的关系可知,柱体对水向下的压力为10N,并通过水作用在水槽的底部。则柱体由浸没到完全露出水面,水槽底部受到的压力减小,水槽底部受到水的压强变化量为
由图像可知,柱体从第40s开始露出水面,到第60s完全离开水面,移动时间为20s,则柱体上升的高度
柱体拉离水面时,容器中水面下降高度
柱体的高度
16.(2026四川广安)跨学科实践小组把吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝,自制了一个简易密度计。下端缠上铜丝的目的是为了降低密度计的________,使其在液体中保持竖直。将该密度计分别放入甲、乙液体中,静止时两液面等高,如图所示。若甲、乙液体对烧杯底部的压强分别为、,则________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 重心 <
【解析】用蜡把吸管下端的管口密封,将一些铜丝密绕在吸管的下端是为了通过改变质量的分布来降低密度计的重心,这样可使其在液体中保持竖直。
密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积,根据
可知,又因为容器内液面高度相同,由可知,液体对容器底部的压强关系为
17.(2026四川达州)如图甲所示,用调好的天平测得物块的质量大小为________g,将该物块缓慢浸没在装满水的溢水杯中,静止时如图乙所示,溢出水的重力为,物块受到的拉力为________N(物块不吸水,忽略绳的体积,g取10N/kg)。
【答案】 72 0.42
【解析】由图甲可知,游码标尺的分度值为0.2g,游码的示数为2g,物块的总质量为
物块的质量,物块的重力
根据阿基米德原理得,物块排开水的重力就是物块受到的浮力,即,物块静止,处于平衡状态,受到的拉力为
18.(2025大兴安岭)某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重1N的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是 N;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是 N。(已知ρ球=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3)
【答案】0.8;1。
【解析】由ρ球=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,
实心球的质量m球0.1kg,
实心球的体积V球1.0×10﹣4m3,
若将实心球投入足够多的酒精中,实心球的密度大于酒精密度,故静止时,物体在酒精中沉底,故此时所受浮力为:
F浮′=ρ酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣4m3=0.8N;
实心球的密度小于盐水的密度,故在水中静止时,处于漂浮状态,则浮力等于重力,故静止时物体受到的浮力为:F浮=G=1N。
19.(2025辽宁)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm2,柱形容器底面积200cm2。容器中的水面与注水前相比升高了 cm,圆柱体的密度为 g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
【答案】19.6;0.73
【解析】(1)由圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止可知,在停止注水时,圆柱体上升8cm,圆柱体下增加的水的体积Δ水=S容器h升=200cm2×8cm=1600cm3。
注水的体积V2760cm3,
容器中的水面与注水前相比升高了Δh8cm=19.6cm;
(2)圆柱体浸入水中的深度h=19.6cm﹣8cm+3cm=14.6cm,
圆柱体漂浮,有G物=F浮,
ρ圆柱体S圆柱体h圆柱体g=ρ水gS圆柱体h,
ρ圆柱体×20cm=ρ水×14.6cm,
圆柱体的密度ρ圆柱体=0.73×10kg/m3=0.73g/cm3。
20.(2025云南)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 变大 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 。
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 N,c、d中物块所受浮力均为 N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 关。
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 。分析b、 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是 。
【答案】(1)变大;排开液体的体积;(2)3.8;1.4;无;(3)越大;e、f;
(4)球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
【解析】(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。
(2)由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。
c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为F浮c= F浮d=G﹣Fc=3.8N﹣2.4N=1.4N,c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
21.(2026黑龙江)小吉在学完浮力的相关知识后,想进一步了解物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小关系,于是进行探究。
实验器材:细线、小瓶、弹簧测力计、水、溢水杯、小桶、盐
实验思路:通过受力分析和测量,比较物体在液体中沉底、悬浮和漂浮状态下,所受浮力与排开液体所受重力的大小关系。
液体
浮沉
状态
物体所受重力G/N
浮力
小桶和排开液体所受总重
小桶所受重力
排开液体所受重力
水
沉底
0.32
0.5
0.2
盐水
悬浮
0.32
0.52
0.2
浓盐水
漂浮
0.32
0.52
0.2
实验过程:
(1)如图a,用弹簧测力计测出小瓶的重力,然后将其浸没在水中。静止时,弹簧测力计的示数如图b,小瓶受到的浮力大小为________N。
(2)将重为0.2 N的小桶放在装满水的溢水杯口,再将小瓶放入溢水杯中沉入水底(图c)。与图b相比,由于液体的密度和小瓶浸在液体中的体积不变,所以浮力大小________(选填“变化”或“不变”)。用弹簧测力计测量小桶和排开水的总重力,填入表中,则排开水的重力大小为________N。
(3)小吉经过多次尝试,分别配制了恰好能使小瓶悬浮和漂浮的盐水,将其分别装满溢水杯,重复(2)的操作,测出小瓶悬浮(图d)和漂浮(图e)时小桶和排开液体的总重力,并填入表中。
实验分析:____________________。
(4)当小瓶悬浮或漂浮在盐水中时,小瓶所受浮力和重力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”),所以这两次小瓶所受的浮力大小均为________N。
实验结论:________
(5)根据表中数据分析可知,物体沉底、悬浮和漂浮时,物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小________________。
【答案】(1)0.3 (2)不变 0.3 (3)小瓶沉底时浮力等于排开水的重力,悬浮、漂浮时浮力等于排开盐水的重力,且等于自身重力 (4)平衡力 0.32 物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于物体的重力 (5)相等
【解析】(1)小瓶受到的浮力
(2)图c与图b相比,由于液体的密度和小瓶浸在液体中的体积不变,由可知,浮力大小不变;由表中第1组数据可得,排开水的重力大小
(3)小瓶悬浮时,排开盐水的重力大小为
小瓶悬浮时,排开盐水的重力和小瓶的浮力大小相等,且等于物体的重力。
小瓶漂浮时,排开盐水的重力大小为
小瓶漂浮时,排开盐水的重力和小瓶的浮力大小相等,且等于物体的重力。
小瓶沉底时浮力等于排开水的重力,悬浮、漂浮时浮力等于排开盐水的重力,且等于自身重力。
(4)当小瓶悬浮或漂浮在盐水中时,小瓶所受浮力和重力是一对平衡力,所以这两次小瓶所受的浮力大小均为0.32N。
可得结论:物体漂浮或悬浮时,受到的浮力等于物体的重力。
(5)由以上分析可知,物体沉底、悬浮和漂浮时,物体所受的浮力与排开液体所受重力,大小相等。
22.(2026内蒙古)物理小组研究遥控潜艇模型的浮沉情况。模型体积为,注水前模型质量为,放在水平桌面上,与桌面接触面积为。模型放在水足够深的水槽中,吸水后沉入水底,如图所示。,取。求
(1)注水前模型对水平桌面的压强;
(2)模型沉在水底受到的浮力;
(3)控制水舱向外排水,模型竖直上浮0.2 m,浮力所做的功(顶部始终未露出水面)。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)模型重力
水平桌面上,模型对桌面的压力等于模型自身重力,即压力
根据压强公式得模型对水平桌面的压强
(2)模型沉底时,排开水的体积等于模型体积,即
根据阿基米德原理得模型沉在水底受到的浮力
(3)模型上浮过程中顶部始终未露出水面,因此浮力大小保持不变,已知上浮距离,根据功的计算公式得
23.(2026四川广元)小明在实验室模拟浮箱种植情境,他将底面积为、足够高的柱形容器置于水平桌面上,A是棱长为的正方体浮箱模型,通过长为4cm的细线连接着底面积为的柱形物体B(B与容器底部未紧密黏合)。先将A、B两物体叠放在容器中央,然后缓慢向容器中注水,注水过程中A、B一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时,细线处于自由状态,如图甲所示,此时物体B对容器底的压力为1.7N;继续向容器中注水,细线断裂前正方体A所受浮力F与水的深度h的关系如图乙所示,当水的深度为时,细线刚好达到最大拉力1.5N。细线不可伸长,且质量、体积不计。,g取。求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)物体B的重力大小;
(3)当向容器中加入6L水时,此时水的深度。
【解析】(1)水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa;(2)由图乙可知,水深达到B顶部前B所受浮力随水深增大,B的高度为4cm,B浸没时V排=25cm²×4cm=100cm³,所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100×10⁻⁶m³=1N;细线自由时B对容器底的压力为1.7N,由力的平衡可知G=F浮+F压=1N+1.7N=2.7N;(3)加入6L水后,细线张紧后A随水面上升,结合A的浮沉状态分段计算,最终水的深度为16.75cm。
【答案】(1)1200Pa;(2)2.7N;(3)16.75cm。
学科网(北京)股份有限公司
$阳光假胸
寒假培优衔接
九年级物理
第九章浮力
【考点梳理】
一、浮力
1.产生原因:由于液体或气体对物体向上和向下的产生的。
2.方向;
一;表达式:F浮=F向上一F向下)。
3.影响因素:和
4.测量方法:称重法(F浮=G-F)
二、阿基米德原理
1.内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于
2.公式:F浮=
三、物体的浮沉
1.浮沉条件
上浮:F浮
G(p物一p液);
下沉:F浮」
G(p物一p液):
漂浮:F浮
G(p物
一p液);
悬浮:F浮
G(p物一p液)。
2.应用
(1)轮船:①漂浮状态(F浮=G);从海里驶入河里,所受浮力一;②排水量;轮船满载时排开水的质量。
(2)潜水艇:靠改变实现上浮和下潜,在海面以下上浮和下潜时浮力不变。
(3)密度计:测量密度的工具,它所受的浮力总是它的重力。同一支密度计漂浮在不同的液体中,所受的浮力相同。
(4)盐水选种:干瘪、虫蛀的种子会一,饱满的种子则一。
(⑤)热气球:在空气中静止时处于悬浮状态(R浮=G)
【考点扫描】
考点一浮力
例1在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是()
A.从海水中走向沙滩的游泳者B.浮在游泳池水面上的游泳圈
C.正在码头装载货物的轮船D.海面下正往深水处下潜的潜水艇
跟踪练习:
1.如图所示,A、B是自由移动的物体。
C、D是容器自身凸起的一部分,现往
容器里注入一些水,则受浮力,
不受浮力。(填“A”“B”“
D
C”“D”)
2.(2025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。
A
甲
(1)实验时,应先将弹簧测力计在一方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为一N:
九年级物理家假培优饰接
2
阳光假期快乐学司
(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。
考点二浮力的计算
例2如图甲所示,一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时,弹簧测力计示数为5N,如图乙所示,将
此立方体一半浸入某液体中静止时,测力计示数为4.5N,则此立方体受到的浮力为N,若某时刻
剪断乙图中悬吊立方体的细线,则立方体受到的浮力变化情况是
;立方体的下表面压强将
(选填“一直不变”“先变大后不变”或“先变小后不变”),若已知该立方体的体积为125cm,
则这种液体的密度为kg/m(g=10N/kg)。
跟踪练习:
甲
3.将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体受到的浮力是()
A80NB.30NC.50ND.110N
4.把一个重为5N的球用手压没在水中,排开水的重为8N,放手后待球静止时,球()
A.漂浮,所受浮力为5N
B.沉底,所受浮力为8N
C.悬浮,所受浮力为5N
D.无法判断
考考点三阿基米德原理
例3如图是小明同学在探究“浮力大小”的实验,实验中弹簧测力计的示数分别为1、F:、F?、F4,下列等式正确的是(
AF浮=F2-E1B.F浮=F4-FgC.F浮=F2-FgD.F浮=F:-F4
盛有溢出的水
跟踪练习:
5.(2020烟台)三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。
则下列说法正确的是()
A.三个烧杯所受浮力相等B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大
D.三种液体的密度相等
第5题图
第6题图
6.(2022达州)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液
体所受到的重力的关系。
2.8
甲
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为
kg/m3(g取10N/kg,p水=1.0×10kg/m)。
阳光假胸
寒假培优衔接
九年级物理
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮_G排(选填
“>”“<”或“=”),从而验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的压强
(选填“逐渐变大”“一直不变”
或“逐渐变小”)。
(⑤)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮G排(小桶中液体所
受重力)的结论。(选填“>”“<”或“=”)
考点四物体的浮沉条件
例4如图所示,质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,分别静止在水面以下1m和2m深处,由此可以判定()
A.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力
B.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
D.甲物体的密度比乙物体小
例4图
第7题图
跟踪练习:
7.四个体积相同的小球A、B、C、D,在水中处于静止状态,如图所示,其中所受浮力最小的是()
AA球BB球C.C球D.D球
8.(2022江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是()
A向杯子中加盐B.向杯子中加水
C.倒出少量的水D.轻轻摇晃杯子
考点五浮力的应用
例5以下是浮力知识的应用,说法正确的是(
A一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大
B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同
D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大
跟踪练习:
9.(2026四川遂宁)我国科技创新瞄准世界前沿,突破了一些核心技术。下列成就中蕴含的物理知识阐述正确
的是(
甲
丙
A.甲图:三峡五级船闸利用了连通器原理
B.乙图:福建舰上的战斗机起飞后,福建舰受到的浮力不变
C.丙图:长征18号核潜艇通过改变排开液体的体积实现上浮和下潜
D.丁图:S1500型浮空风力装置在上升和下降时所受的空气阻力方向相同
10.如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔的胀缩实现。原来静止在水中的鱼()
九年级物理家假培优衔接
阳光假期快乐学司
鱼票
A鳔膨胀时F浮>G会上浮
B.鳔膨胀时F浮<G会下沉
c.鳔收缩时F浮=G仍悬浮
D.鳔收缩时F浮>G会漂浮
【直击中考】
1.(2024泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是()
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉的
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
2.(2025烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,
碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的
质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规
律的图像可能是()
A.0
B.0
iC.
t D.
3.(2025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
1.2N
3N
2.2N
甲
:水
4.(2026四川广安)如图甲所示,边长为10cm的实心正方体物体漂浮在装有一定质量水的圆柱形薄壁容器
中。打开阀门放水,容器中剩余水的质量m与剩余水的深度h变化关系图像如图乙所示。忽略物体吸水。水的
.0×103kg/m3
密度为
g取10N/kg。下列说法正确的是(
7777777777777777
第4题图
第5题图
A.当h为20cm时,水对物体底部的压强为2000Pa
B.容器的底面积为400cm
C.h的值为8
阳光假胸
寒假培优衔接
九年级物理
.6×103kg/m
D.物体的密度为
5.(2026江苏连云港)如图所示,马铃薯沉在水底,乒乓球浮在水面上。下列说法正确的是(
A.乒乓球受到的浮力大于自身的重力
B.马铃薯受到的浮力大于自身的重力
C.马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力
D.乒乓球受到的浮力大于马铃薯受到的浮力
6.(2020鄂州)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,
静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是()
A.两小球所受浮力FA<FB
B.两种液体的密度p甲<pz
C.两种液体对容器底部的压
袋
强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压
力F甲>F乙
7.(2025眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时
如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是()
A两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
甲
第7题图
第8题图
8.(2024临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下
列选项中的物理量,相等的是()
A.两物块底部受到的压力B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强D.两烧杯对桌面的压强
9.(2025南充)如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端连接正方体物块,物块上表面恰与水面相平,物块的边长为10cm,水深为
20cm,弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm,弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。下列选项正确的是
(P水=1.0×103kg/m3,g取10NW/kg,弹簧未超过弹性限度)()
A.水对物块底部的压强为2000PaB.弹簧的原长为5m
C.此时弹簧对物块的压力为20N
D.物块的密度为3×10kg/m
九年级物理家假塔优衔接
阳光假期快乐学司
10L/X10-m
第9题图
第10题图
10.(2026黑龙江)在跨学科实践活动中,小龙在木棒(不吸收任何液体)的一端缠绕适量的铜丝自制了一个简
易密度计。如图所示,水平桌面中央放着甲乙两个相同的烧杯,装有两种不同液体,分别将简易密度计放入两
种液体中,静止后处于竖直漂浮状态,两烧杯中液面相平,下列说法正确的是(
)
A.密度计上的刻度线,越往上标注的密度值越大
B.甲烧杯中密度计浸入液体体积大,密度计受到的浮力大
C.乙烧杯中密度计浸入液体体积小,该杯中液体的密度小
D.甲、乙两烧杯对比,乙烧杯对桌面的压强较大
11.(2026四川自贡)如图所示,小亮同学将重1N,底面积250©m且足够高的薄壁圆柱形水杯B放在水平升降
台上,杯内水深为18cm。将边长为10cm的正方体A(可吸水)悬挂于力传感器上,静止时力传感器的示数为
25N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,水杯B中的水深变为20cm,此时A吸水饱和;再将升降台降低3cm,
全过程A无水析出。不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化,8取10N/kg,Pk=1.0x10kg/m
下列说
法正确的是(
,力传感器
细线
B
升降台
A.正方体A吸水饱和时,吸收的水所受重力为3N
B.正方体A吸水饱和时,水杯B对升降台的压强为2000Pa
C.升降台下降3cm后,正方体A受到的浮力为7N
D.升降台下降3cm后,力传感器的示数为25N
12.(2024新疆)人体密度跟水的密度差不多。质量为40kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中
3
的体积为他的体积的云,则游泳圈浸在水中的体积约为()
A.10dm
B.20dm
C.30dmD.40dm
13。(2024达州)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力
计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图象如图乙所示。然后将体积为2000cm的实心物体B用细线和A连接在一起,如图
丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,p水=1.0×10kg/m,g取10N/kg,下列说法正确的是()
A.A浸没在水中所受浮力为10NB.A的底面积为50cm
C.B的重力为20N
D.B的密度为0.75×10kg/m
阳光假胸
家假格优衔接
九年级物理
F/N↑
B
01020h/cm
甲
乙
丙
14.(2026江西)在弹簧测力计下竖直悬挂一个物体,静止时测力计的示数为40,把该物体浸没在水中(未
触碰容器),静止时测力计的示数为2.8N。则物体在水中所受的浮力大小为N,合力大小为
N。
15.(2026四川遂宁)如图甲所示,利用弹簧测力计将位于水槽底部的柱体以1cm/s的恒定速度竖直提离水
200cm
面。已知水槽的底面积为
,弹簧测力计示数F随时间t关系图像如图乙所示。柱体由浸没到完全露出水
面,水槽底部受到水的压强变化量为
Pa,柱体的高度是
cm。(忽略柱体带出水的影响,
P*=1.0×103kg/m3
10N/kg)
,g取
F/N
12
0204060s
甲
16.(2026四川广安)跨学科实践小组把吸管的下端用蜡封口并缠上铜丝,自制了一个简易密度计。下端缠上铜
丝的目的是为了降低密度计的一,使其在液体中保持竖直。将该密度计分别放入甲、乙液体中,静止时
两液面等高,如图所示。若甲、乙液体对烧杯底部的压强分别为、P,则
,Pz(选填“”
“<”或“=”)
17.(2026四川达州)如图甲所示,用调好的天平测得物块的质量大小为
一一一一g,将该物块缓慢浸没在装满
水的溢水杯中,静止时如图乙所示,溢出水的重力为03N,物块受到的拉力为N(物块不吸水,忽略
绳的体积,g取1ON/kg)。
18.(2025大兴安岭)某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重1N的实心
九年级物理家培优衔接
阳光假期快乐学习
球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是
N;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到
的浮力大小是
N。(已知p球=1.0×10kg/m,p精=0.8×10kg/m,p水=1.1×10kg/m)
19.(2025辽宁)如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处
∠LLL/
于静止状态,此时弹簧伸长量为8Cm。现
向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复
原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量
为2.76kg且水没有溢出。己知:圆柱体高20cm、底面积100cm,
柱形容器底面积200cm°。容器中的水面与
注水前相比升高了
cm,圆柱体的密度为
g/cm3。(p
本=1.0×10kg/m,整个过程圆柱体始终未
与容器壁接触)
20.(2025云南)实验小组探究浮力大小与哪些
水因素有关的实验过程如图所示。
d
(1)中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐变大,表明浮力与深度有
关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过
程中同时改变了深度和
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重一N,c、d中物块所受浮力均为_一N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受
浮力大小与浸在液体中的深度关。
(3)根据b、d、©三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力
。分析b、
三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是
21.(2026黑龙江)小吉在学完浮力的相关知识后,想进一步了解物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小关
系,于是进行探究。
实验器材:细线、小瓶、弹簧测力计、水、溢水杯、小桶、盐
实验思路:通过受力分析和测量,比较物体在液体中沉底、悬浮和漂浮状态下,所受浮力与排开液体所受重力
的大小关系。
0.02N
032N
浓盐水
人
物
小桶
体
浮
所
浮
和排
小桶所
排开液体
沉
开液
液
受
力
受重力
所受重力
体所
体
状
重
F
G桶N
Gx/N
态
力
受总
重
CI
Ga/N
水
沉
Q
0.5
0.2
阳光假胸
寒假培优衔接
九年级物理
俗
32
盐
悬
0.
0.52
0.2
水
浮
32
浓
漂
盐
0
0.52
0.2
浮
32
水
实验过程:
(1)如图,用弹簧测力计测出小瓶的重力,然后将其浸没在水中。静止时,弹簧测力计的示数如图b,小瓶受
到的浮力大小为
N。
(2)将重为Q.2N的小桶放在装满水的溢水杯口,再将小瓶放入溢水杯中沉入水底(图c)。与图b相比,由于
液体的密度和小瓶浸在液体中的体积不变,所以浮力大小
(选填“变化”或“不变”)。用弹簧测力
计测量小桶和排开水的总重力,填入表中,则排开水的重力大小为。
(3)小吉经过多次尝试,分别配制了恰好能使小瓶悬浮和漂浮的盐水,将其分别装满溢水杯,重复(2)的操
作,测出小瓶悬浮(图d)和漂浮(图e)时小桶和排开液体的总重力,并填入表中。
实验分析:
(4)当小瓶悬浮或漂浮在盐水中时,小瓶所受浮力和重力是一对
(选填“平衡力”或“相互作用
力”),所以这两次小瓶所受的浮力大小均为N。
实验结论:
(⑤)根据表中数据分析可知,物体沉底、悬浮和漂浮时,物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小
22.(2026内蒙古)物理小组研究遥控潜艇模型的浮沉情况。模型体积为6×104m3,注水前模型质量为0.48kg
,放在水平桌面上,与桌面接触面积为8×I032。模型放在水足够深的水槽中,吸水后沉入水底,如图所示。
P=1.0x10kgm,8取10N/kg。求
水月
(1)注水前模型对水平桌面的压强:
(2)模型沉在水底受到的浮力:
(3)控制水舱向外排水,模型竖直上浮0.2m,浮力所做的功(顶部始终未露出水面)。
九年级物理家假培优饰接
10
阳光假期快乐学习
23.(2026四川广元)小明在实验室模拟浮箱种植情境,他将底面积为400cm?、足够高的柱形容器置于水平桌
面上,A是棱长为10cm的正方体浮箱模型,通过长为4cm的细线连接着底面积为25cm的柱形物体B(B与容器
底部未紧密黏合)。先将A、B两物体叠放在容器中央,然后缓慢向容器中注水,注水过程中A、B一直保持竖
直状态。当水的深度为12Cm时,细线处于自由状态,如图甲所示,此时物体B对容器底的压力为1.7N;继续向
容器中注水,细线断裂前正方体A所受浮力F与水的深度h的关系如图乙所示,当水的深度为时,细线刚好
达到最大拉力1。细线不可伸长,且质量、休积不计。P-10x10kgm,g取
0Nkg。求:
FN
=12cm
B
用
(1)图甲中水对容器底的压强:
(2)物体B的重力大小:
(3)当向容器中加入6L水时,此时水的深度。