（重庆专版）中考物理 第一部分 考点研究 第七讲 浮力.doc

第七讲 浮力玩转重庆9年中考真题（20072015年）命题点1 对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解1. （2015重庆a卷8题3分）如图甲所示,烧杯里盛有6的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )a.先下沉然后上浮b.浮力变小,一直下沉c.先上浮然后下沉d.浮力变大,一直上浮2. （2015重庆b卷7题3分）弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中，如图甲；图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是 ( )a. 物体的体积是500 cm3b. 物体受到的最大浮力是5c. 物体的密度是2.25103kg/m3d. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 3. （2014重庆a卷8题3分）如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没于水中.剪断细线后,木块上浮至静止.下列说法正确的是 ( )a. 剪断细线前,木块所受浮力等于木块的重力b. 剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和c. 整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量d. 整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量4. （2013重庆b卷8题23分）如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是 ( )a. 三个容器对水平桌面的压力相等b. 三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大c. 如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大d. 如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变5. （2008重庆11题1分）一个重6 n的实心物体,用手拿着使它刚好浸没在水中,此时物体排开的水重是10 n,则该物体受到的浮力大小为_n.【专家猜押】1.若将一个长、宽、高分别为3 cm、2 cm、15 cm,密度为0.9103 kg/m3的长方体木块,直立放在溢水杯底（木块与杯底不密合）,如图1所示.现在,向溢水杯内缓慢注水,将溢水杯灌满,此时水深为10 cm,该木块将_（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）,所受的浮力为_n.2. 如图2所示,将长方体木块从甲图那样直立浮在水面上变为图乙那样横浮在水面上后,木块受到的浮力和木块底面受到水的压强的变化分别是 ( )a. 变大,变大b. 变小,变小c. 不变,不变d. 不变,变小命题点2 浮力的相关实验1. （2015重庆a卷17题9分）小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材：分度值为0.1n 的弹簧测力计,底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等. （1）小冉进行了如图所示的实验：a步骤所示弹簧测力计的示数为_n；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图b、c、d、e、f所示（液体均未溢出）,并将其示数记录在下表中：实验步骤bcdef弹簧测力计示数/n2.62.52.42.42.3（2）在实验步骤b中铜块所受浮力f浮_n.（3）分析实验步骤a、b、c、d,可以说明浮力大小跟_有关；分析实验步骤a、e、f,可以说明浮力大小跟_有关.（4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是_g/cm3(结果保留一位小数),还算出了步骤b中铜块下表面受到水的压强是_pa,并发现步骤b、c、d中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐_（选填“增大”或“减小”）.（5）小冉在步骤b的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐_（选填“增大”或“减小”）；当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出）,烧杯底部受到水的压强增加了_pa.（已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1n,弹簧的长度就缩短0.1 cm）试题点评：本题考查探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,涉及弹簧测力计的读数、浮力相关计算、影响浮力大小的因素、实验数据的处理与分析、利用浮力求液体的密度、压强的计算等.其中（1）（3）小题,属于常规问题,难度不大；（4）小题计算液体的密度,对于中档学生有一定的难度；（5）小题求烧杯底部增加的水的压强,难度较大,对学生的能力要求较高.2. （2015重庆b卷17题9分）某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体a逐渐浸入到密度为0的液体中,并通过观察弹簧测力计示数的变化规律,得出以下一些结论： （1）分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,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,物体所受浮力与浸没在液体中的深度_（选填“有关”或“无关”）.（2）由实验可知a物体的重力为_n,a物体浸没在液体中时所受的浮力是_n.（3）同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块b物体的密度,她的具体操作如下：取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有 高度露出液面,如下图甲所示,则木块浸入液体中的深度是_,木块底部所受液体的压强是_.（以上两空均用相关的物理量表示）将b物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如下图乙.用体积可忽略不计的细线将物体b系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如下图丙. 则b物体的密度b=_（用相关的物理量表示）.实验结束后同学们展开了激烈讨论,认为小薇同学的操作还是有一些不足,请你说出一条不足之处_3. （2012重庆18题9分)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 . (1）分析表中数据,实验所用物体的重力为_n,第一次实验中物体所受的浮力f浮_n.(2)分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）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,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力g排_n.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.（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了_（选填字母序号）.a. 寻找普遍规律b. 取平均值减小误差（5）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 1.5 n 的物块,如图甲；当他把物块浸没在水中时,如图乙,弹簧测力计的读数为0.5 n,他就在0.5 n 处对应标上1.0 g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时,如图丙,应该在弹簧测力计刻度盘的_n处对应标上0.8 g/cm3的字样,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.4. （2007重庆18题8分）同学们在学习“阿基米德原理”这节课上仔细观察了老师所做的演示实验（如图甲所示)课后复习时,物理兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图乙所示的实验装置,其中a、b为两个规格相同的弹簧秤,c为重物,d为薄塑料袋（质量不计),e是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,f是升降平台（摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),g为铁架台 （1)实验中同学们逐渐调高平台f,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤a的示数_；弹簧秤b的示数_.（均选填“增大”、“减小”或“不变”)比较弹簧秤a的示数变化量fa和弹簧秤b的示数变化量fb,它们的大小关系是fa_fb（选填“”、“”或“=”).（2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题？（请写出两条)_；_.（3)对比图甲、图乙的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点？（请写出三条)_；_；_.命题点3 浮力的相关计算1. （2014重庆a卷20题8分）2014年4月14日美国“蓝鳄金枪鱼”自主水下航行器首次参与探索马航失联客机的任务.某科研机构按一定比例做了一个缩小的仿真模型,质量为 75 kg,水平地面上有一个质量为25 kg足够高的长方体平底薄壁容器,长2.5 m,宽0.8 m,内装有深度为1 m的水.再将该模型缓慢放入水中静止时,有的体积露出水面,如图所示.求： （1）该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3？（2）当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少？（3）若该模型利用容器中的水自动进行充水至悬浮,容器底部受到水的压强比模型未放入水中时增大多少？2. （2014重庆b卷20题8分）如图甲所示,水平放置的平底柱形容器a的底面积为200 cm2.不吸水的正方体木块b重为 5 n,边长为10 cm,静止在容器底部.质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度l=5 cm.已知水的密度是1.0103 kg/m3,求： (1）如图甲所示,木块对容器底部的压强多大？（2）向容器a中缓慢加水,当细线受到拉力为1 n时,停止加水,如图乙所示,此时木块b受到的浮力是多大？（3）将图乙中与b相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大？3. (2013重庆a卷18题6分)2013年5月12号是母亲节,小明陪父母一起去商场,想送给母亲节日礼物.在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸,如图甲所示.现将该鱼缸放在水平地面上,已知鱼缸内的底面积是0.8 m2,所装水的深度为0.5 m.一条质量为100 g的金鱼悬浮在鱼缸水中,如图乙所示 .（1）金鱼受到的浮力是多大？（2）水对鱼缸底部的压力是多大？4. （2013重庆b卷18题6分）一条老年金鱼患上了浮鳔病,这种疾病使它沉到水箱底部浮不起来,它的主人给它穿上用软管制作而成的“救生衣”后,它重获新生,再次正常游泳.如果水箱内水深0.8 m,金鱼和“救生衣”总质量0.2 kg,金鱼悬浮在水中,如图所示.请计算: (1)金鱼和“救生衣”受到的浮力是多少？（2）水对水箱底部的压强是多少？5. （2009重庆21题9分）为了响应“健康重庆”的号召,小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠（铅坠由合金制成）的大小,尽量使“浮标”更灵敏.如图甲所示,图乙是浮标和铅坠的位置示意图.若球形浮标的体积为15 cm3,铅坠的密度为11 g/cm3.（取水的密度水1.0103 kg/m3,g=10 n/kg)(1)若铅坠在水面下1.2 m处,它受到水的压强是多大？（2）有经验的钓鱼者会使浮标体积的浸入水中,此时浮标受到的浮力是多大？（3）小林看见爸爸用一种体积为0.5 cm3的铅坠,如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积有多大？（铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量）【专家猜押】某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2 n，体积为200 cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2 n，g10 n/kg，求：（1）木块受到的浮力是多大？（2）液体的密度是多少？（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？【答案】命题点11. c【解析】当t6时,小球在水中恰好悬浮,所以水=球 ,在烧杯四周放上大量的冰块,烧杯内水的温度将会下降；当t在64时,由图像可知,随着温度的降低,水的密度变大；这一阶段,水球,故小球将上浮；当t在4 0 时,由图像可知,此时水的密度变小；这一阶段,水的密度先大于小球的密度,后小于小球的密度,故小球将下沉；因此小球的浮沉情况为先上浮,然后下沉. 当小球浸没在水中时,排开水的体积不变,由于水的密度是先变大后变小,根据f浮=液gv排可知：小球受到浮力也是先变大后变小.故选c.2. c【解析】当物体下降高度为48 cm时,为物体从开始接触水面到完全浸没的过程；当物体下降高度大于8 cm时,物体已完全浸没在水中,此时弹簧测力计示数最小,物体所受浮力最大,即为：f浮=g-f=9 n-5 n=4 n,故b选项错误；此时排开液体的体积即为物体的体积,则v物v排=410-4 m3=400 cm3,故a选项错误；当物体下降高度为04 cm时,物体没有与水面接触,则此时弹簧测力计的示数即为物体的重力,故g=9 n,物体的质量m物=0.9 kg ,则物体的密度物2.25103 kg/m3,故c选项正确；由于物体所受浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的,故物体刚浸没时下表面受到水的压力f=f浮=4 n,故d选项错误.综上所述,本题的答案为c.3. c【解析】a选项剪断细线前,木块受到竖直向下的重力,细线对它竖直向下的拉力f拉,水对它竖直向上的浮力f浮,故有f浮g木+f拉.故该选项错误.b、d选项从整体来看,整个过程（即剪断细线前后）托盘所受压力等于木块、水及容器的重力之和,故托盘所受压力大小是不变的,b、d选项均错误.c选项水对杯底压力的变化量f=ps容水ghs容水gv排f浮,故该选项正确.故选c.4. a【解析】甲容器内只有水,则容器对水平桌面的压力等于容器和水的重力,因为木块漂浮在乙容器中,小球悬浮在丙容器中,所以物体受到的浮力等于物体的重力,因为f浮=水v排g,所以物体受到的重力等于排开的水重,因为三容器水面等高,所以三个容器对水平桌面的压力相等,故a正确,b错误；因为木块漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,因为木块的重力没变,所以木块受到的浮力不变,故c选项错误因为小球悬浮在丙容器中,所以球=水,如果向丙容器中加人酒精,则液体密度减小,所以小球将下沉,即小球受到的浮力变小,故d选项错误综上分析,只有选项a正确故选a5. 10【解析】本题考查了有关浮力的知识,根据阿基米德原理f浮=g排,因物体排开的水重g排=10 n,所以f浮=10 n.专家猜押：1. 沉底 0.6【解析】假设木块淹没的高度为10 cm,则此时木块受到的浮力为f浮=水gv排=1103 kg/m310 n/kg0.03 m0.02 m0.1 m=0.6 n；木块的体积为v=0.03 m0.02 m0.15 m=910-5 m3；木块的质量为m=v=0.9103 kg/m3910-5 m3=0.081 kg；木块的重力为g=mg=0.081 kg10 n/kg=0.81 n；由于0.6 n0.81 n,所以木块处于沉底状态,木块受到的浮力为0.6 n.2. d【解析】因为木块漂浮，所以f浮g木.因为木块放法不同，但自重不变，所以浮力不变：由图可知，浸入深度h甲h乙，因为pgh,所以p甲p乙.命题点21. (每空1分，共9分)（1）2.7（2）0.1（3）物体排开液体的体积液体的密度（4）1.3 200增大（5）减小 420【解析】（1）由题图可知，该弹簧测力计的分度值为0.1 n，则其示数为2.7 n；（2）由表中数据可知，在实验步骤b中弹簧测力计的示数为2.6 n，又由第（1）问可知，铜块的重力为2.7 n，故此时铜块所受浮力f浮=g-f=2.7 n-2.6 n=0.1 n；（3）由实验步骤a、b、c、d可知，液体密度相同，但铜块排开液体的体积不同，铜块所受的浮力也不同，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；由实验步骤a、e、f可知，铜块排开液体的体积相同，液体密度不同，铜块所受的浮力也不同，故可以说明浮力大小跟液体密度有关；（4）由a、d或a、e两实验步骤可知，铜块完全浸没在水中所受的浮力为f浮=g-f=2.7 n-2.4 n=0.3 n；铜块的体积即铜块排开水的体积为v铜=v排=3105m3；由a、f两实验步骤可知，铜块完全浸没在液体中所受的浮力为f 浮=gf=2.7 n2.3 n=0.4 n，此时铜块排开液体的体积即铜块的体积，则该液体的密度为液=1.3103 kg/m3=1.3 g/cm3.由第（2）问可知，此时铜块所受浮力f浮= 0.1 n；根据浮力产生的原因，即物体所受浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的；故铜块下表面受到水的压力f = f浮= 0.1 n；由于铜块的底面积s=5 cm2=510-4m2，故铜块下表面受到水的压强为p= =200 pa.根据前面的分析及步骤b、c、d可知，铜块下表面的深度增加，所受水的压力增加，故受到水的压强也增大；（5）保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，铜块排开液体的体积增大；由f浮=液gv排可知，铜块所受的浮力也增大；由f浮=g-f可知，弹簧测力计的示数逐渐减小；要求烧杯底部增加的水的压强，则要求出水升高的高度，保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，当所加水使铜块浸没时（水未溢出），由f浮=液gv排可知，铜块所受的浮力也增大；由f浮=g-f可知，弹簧测力计的示数逐渐减小，也即是弹簧测力计缩短了一定的长度；由于步骤b弹簧测力计的示数为2.6 n，铜块完全浸没在水中弹簧测力计的示数为2.4 n，减小了2.6 n-2.4 n=0.2 n；已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少0.1 n，弹簧的长度就缩短0.1 cm，则弹簧测力计缩短的长度为0.2 cm=2103m.在步骤b中，铜块排开水的体积为v排=1105 m3，则铜块在水中的深度为h=2102 m；现在，若不计弹簧测力计缩短的长度，浸没铜块还需水的高度为h=h铜-h=6102m2102 m=4102 m.但事实上，水升高的高度包括弹簧测力计缩短的长度和不计弹簧测力计缩短的长度时浸没铜块还需水的高度；因此，水升高的高度为h=4102 m+2103 m=4.2102 m，故烧杯底部增加的水的压强为p水=水gh=1103 kg/m310 n/kg4.2102 m=420 pa.2. (每空1分，共9分)（1）大 甲、丙、丁（或丙、丁）无关（2）62（3）0.6a0.6a0 g刻度尺测量有误差（或木块吸水等）【解析】（1）由题图实验序号甲、乙、丙可知：液体的密度相同,物体排开的液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大.研究物体所受浮力与浸没在液体中的深度的关系时,要控制排开液体的体积相同,而改变浸没在液体中的深度,故应选实验序号甲、丙、丁三图（或丙、丁两图）,由于弹簧测力计的示数不变,则物体受到的浮力也不变,即物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关；（2）由图甲中弹簧测力计的示数可知,a物体的重力为6 n；由图丙或图丁可知：a物体浸没在液体中弹簧测力计的示数为4 n,故所受的浮力是f浮=gf=6 n4 n=2 n；（3）由于正方体木块的边长为a,待其静止后有高度露出液面,则木块浸入液体中的深度是(1)a=0.6a；木块底部所受液体的压强是p液=液gh=0g0.6a=0.6a0g；此时木块漂浮,则g木=f浮=液gv排=0ga3=0.6a30g.由图乙可知：f浮=g木+gb,则有0g(ah1)a2=0.6a30g+gb,解得：gb=0.4a30gh1a20g；故物体b的质量mb=(0.4ah1)a20；由图丙可知：f浮=g木+gb,由、得：f浮=f浮,即0g(ah2)a2+0gvb=0g(ah1)a2,解得：vb=(h2h1)a2；故物体b的密度b=.小薇同学操作的一些不足为：刻度尺测量有误差、木块吸水等.3. (每空1分，共9分)（1）2 0.5 （2）大 1、4（2、5或3、6） （3）0.5 阿基米德（4）a（5）小 0.7 【解析】（1）由表格数据可知,物体重力为2 n.在第一次实验中,f浮=g-f示=2 n-1.5 n=0.5 n;（2）分析实验1、2、3可知,随着v排的增大，f浮逐渐变大,可知当液体的种类相同时,v排越大,f浮越大.分析实验1、4（2、5 或 3、6）可知,当v排相同时,随着液 的增大，f浮变大,可知,当v排相同时,液越大,f浮越大;（3）由阿基米德原理可得g排=f浮=0.5 n;（4）选用不同液体进行多次实验,是为了寻找普遍规律;（5）由f浮=g-f示可知,液越大，f浮越大,则f示会越小.由图可知,g=1.5 n,当物体处于水中且f示=0.5 n时,v物=10-4 m3,f浮=酒精gv物=0.8 n,则f示=g- f浮=1.5 n-0.8 n=0.7 n.4. (每空1分，共8分)（1）减小增大=（2）弹簧秤使用前要调零；待弹簧秤示数稳定后再读数；尽量避免玻璃管与塑料袋间有作用力；玻璃管不能浸入塑料袋里的水中；平台高度的调节只能越来越高,让物体浸入液体的部分越来越大；溢水杯中加水时,使水面略超过溢水口处溢出的水用玻璃杯承接水断流后移走玻璃杯（只写出两条即可）.（3）溢水杯中加红色水,增加可见度；能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小的关系；调节平台f的高度,可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大；弹簧秤上端有铁架台固定,使弹簧秤示数更稳定；薄塑料袋不计质量,弹簧秤b的示数直接反映物体所受的浮力大小;上课时不用老师拎着弹簧秤读数,便于老师的讲解（只写出三条即可）【解析】（1）由分析知弹簧秤a和弹簧秤b的示数变化都是由重物排出水的多少决定的,只是弹簧秤a的示数随着排出水的增加而减小,弹簧秤b的示数随着排出水的增加而增大而弹簧秤a 增加的和弹簧秤b减少的量相等;（2）实验中注意的事项应该从所用器材分析;（3）对比图甲、图乙的两组实验可知：图乙的实验中,把水变为红色是为了增加可见度；使用可调节的平台；可以形象地观察到物体排出液体体积的增大；使用铁架台是为了固定弹簧秤，方便老师讲解命题点31. 解：（1）模型的浮力f浮=g模，水gv排m模g，v排=0.075 m3（2）水的体积v水=2.5 m0.8 m1 m=2 m3水的重力g水水gv水1103 kg/m310 n/kg2 m3=2104 np=10 500 pa（3）模型放入容器中充水悬浮时液面升高的高度为 h=0.0 375 mp水水 gh=1103 kg/m310 n/kg0.0 375 m=375 pa2. 解：（1）fb=gb=5 n，sb=(0.1 m)2=102 m2 ，pb=5102 pa（2）此时木块受到竖直向下的重力gb,细线对它竖直向下的拉力f拉,水对它竖直向上的浮力f浮；故有f浮=gb+f拉=5 n+