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物理中考浮力专题试卷(有答案)姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(共20题;共40分)1.(2分)水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器.现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中.当物体静止时.两容器中液面刚好相平.如图所示,下列说法正确的是(
)A.
两物体受到的浮力相等
B.
两物体的质量相等
C.
两容器底部受到水的压强相等
D.
乙容器中物体密度较大2.(2分)容器的水面上浮着一块冰,当冰完全熔解后,容器内的液面将(
)A.
升高
B.
降低
C.
不变
D.
无法判断3.(2分)(2015•眉山)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160g煤油溢出;将其轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180g水溢出,已知煤油的密度是0.8×103kg/m3,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是()A.
下沉,1.1×103kg/m3
B.
漂浮,0.85×103kg/m3
C.
悬浮,
1.0×103kg/m3
D.
漂浮,0.90×103kg/m34.(2分)如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮图(a),浸在乙液体中漂浮图(b).比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,可以确定正确的是(
)A.
F甲=F乙ρ甲=ρ乙
B.
F甲=F乙
ρ甲<ρ乙
C.
F甲<F乙
ρ甲=ρ乙
D.
F甲>F乙
ρ甲>ρ乙5.(2分)小华将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,两液面恰好在同一高度上,盐水对容器底的压强分别为P甲、P乙,鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是(
)A.
P甲>P乙,F甲>F乙
B.
P甲<P乙,F甲<F乙
C.
P甲>P乙,F甲=F乙
D.
P甲<P乙,F甲=F乙6.(2分)在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满不同液体,把两个完全相同的小球分別放入甲乙烧杯內,静止时如图所小,下列判断正确的是(
)A.
甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
B.
甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
C.
甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.
甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度7.(2分)如图所示,将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡。将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平(
)A.
右边上移
B.
保持平衡
C.
右边下移
D.
无法确定8.(2分)目前,网络上制造中国自己航母的呼声越来越高,如图所示是网友提出的中国航母设想图.一艘航母的舰载机飞离航母后,航母底部受到的水的压强和航母受到的浮力将(
)A.
压强减小,浮力减小
B.
压强增大,浮力增大
C.
压强减小,浮力增大
D.
压强增大,浮力减小9.(2分)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(
)A.
物体的密度越大受到的浮力越大
B.
物体漂浮在水面时,比浸没在水中时的浮力大
C.
浮力的方向总是与重力方向相反
D.
浸没在水中的物体在水中位置越深,受到的浮力越大10.(2分)舰载机“歼15”飞机在“辽宁号”航母上进行起降训练的过程中,下列说法错误的是(
)A.
飞机飞离航母后,航母所受的浮力变小
B.
飞机水平飞行时,飞机机翼上方空气流速大压强小
C.
飞机在起飞过程中,飞机的运动状态不断改变
D.
飞机的飞行速度越大,其惯性越大11.(2分)通过改变浮力大小使物体上升的是(
)A.
向盛有清水的杯子中加入食盐,沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮
B.
水舱排水,潜水艇从水底向水面升起
C.
点燃油脂后,孔明灯冉冉升起
D.
向浮筒内压入气体,沉船慢慢浮出水面12.(2分)如图所示,用弹簧测力计吊着一个重2N的小物块轻轻地浸到装满水的溢水杯中,当物体浸入1/4体积时,从杯中溢出了0.5N的水.现把小物块从弹簧测力计上取下并轻轻放入溢水杯中,待物块静止时,物块受到的浮力大小及物块密度与水的密度大小关系是(
).A.
1.0N,ρ物>ρ水
B.
2.0N,ρ物>ρ水
C.
3.0N,ρ物<ρ水
D.
2.0N,ρ物=ρ水13.(2分)(2012•桂林)用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是()A.
7N
B.
4N
C.
3N
D.
1N14.(2分)2012年9月,我国第一膄航空母舰“辽宁舰”正式交付海军.如图所示,歼﹣15飞机在“辽宁舰”进行起降飞行训练.下列说法正确的是(
)A.
歼﹣15能升空是因为它的密度小于空气密度
B.
飞机飞离航母后,航母依然漂浮,航母排开水的体积略有减小
C.
随着歼﹣15上升高度增加,机舱外大气压增大
D.
歼﹣15能降落是因为它改变了自身重力如图所示的现象中15.(2分)在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的()A.
甲和乙
B.
甲和丙
C.
乙和丁
D.
丙和丁16.(2分)下列实验或现象中运用了相同物理知识的是(
)A.
①③⑤
B.
④⑤
C.
③④
D.
②③④17.(2分)(2011•南京)将小铁块和小木块放入一盆水中.结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是(
)A.
木块受到浮力,铁块不受浮力
B.
铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
C.
木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D.
木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力18.(2分)把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则()A.
铁块受到的浮力大
B.
铝块受到的浮力大
C.
铁块与铝块受到的浮力一样大
D.
无法比较浮力大小19.(2分)用弹簧测力计竖直拉一个物体浸入水中,当该物体体积的露出水面时,弹簧测力计示数为4N;当该物体体积的浸入水中时,弹簧测力计示数为1N,取下该物体放入水中,该物体静止时受到的浮力是()A.
18N
B.
14N
C.
8N
D.
10N20.(2分)(2016•黔南州)如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能Ep和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中,可能正确的是(
)A.
B.
C.
D.
二、填空题(共8题;共24分)21.(3分)如图所示的情景,是为了验证________
原理。小华同学选用重为2牛的物体进行实验,请在图(a)中的测力计上用笔画线标出指针的位置。他将物体浸没在水中时,测力计示数如图(c)所示,则物体受到的浮力为________
牛。最后他还应通过计算找出浮力与________
的数量关系。
22.(3分)如图,两个完全相同的圆筒形容器,内装质量相等,密度分别为ρ1、ρ2的液体,将同一密度计分别放入两液体中,都浮在液面上,如甲所示,则密度计在两液体中受到的浮力F1________F2;两液体的密度ρ1________ρ2;两液体对容器底的压强P1________P2(.选填“>”“=”“<”)
23.(2分)我国“蛟龙”号潜水器在下潜试验中成功突破5000m水深大关,如图。“蛟龙”号在水下加速上升的过程中,潜水器所受水的浮力________
(选填“大于”、“小于”或“等于”)自身的重力,所受水的压强将________
(选填“增大”、“不变”或“减小”)。24.(3分)一边长为10cm的实心立方体金属块的质量为2.7kg,它的密度是________kg/m3;当把它放在水平地面上时,对地面的压强是________Pa,用弹簧测力计挂着金属块,让它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是17N,则金属块受到的浮力大小为________N.(g取10N/kg)25.(2分)如图所示,将木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的方向________,放入木块后,烧杯底部受到水的压强________(填“变大”、“变小”或“不变”)。26.(2分)用弹簧测力计在空气中称得一石块重1N,将石块完全没入水中后,弹簧测力计示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为________N;石块的体积为________cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3
,取g=10N/kg)27.(2分)(2016•淄博)杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示,则GA________GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的________端下沉(选填“左”或“右”).28.(7分)如图(a)所示,两个完全相同的薄壁圆柱形容器放在水平地面上。容器中分别盛有酒精和水,酒精的体积为3×10﹣3米3(已知千克/米3).将图(b)所示的实心圆柱形金属块(底面积为容器底面积的一半),分别竖直放入酒精和水中(液体都不溢出),同时测出放入金属块前后酒精和水对容器底部的压强p酒和p水,如下表所示。求:
①酒精的质量m酒________;
②放入金属块前容器中水的深度h水________。
③已知金属块放入液体后有浸没、未浸没、恰好浸没三种状态________。
i)分析比较金属块放入酒精前后,酒精的压强:p'酒<2p酒,可推出h'酒<2h酒;同时结合已知条件S金=S容/2,可分析推出:金属块在酒精中处于________状态。
ii)分析比较金属块放水中入前后,水的压强:________,可知________可分析推出:金属块在水中处于未浸没或恰好浸没状态。
iii)进一步综合分析,并通过计算说明金属块在水中所处的状态________。三、作图题(共2题;共10分)29.(5分)如图所示,一小球漂浮在水面上,请在图中画出小球所受到的力的示意图.
30.(5分)图如图所示,质量为3╳104kg的鲸静止在海里,g取10N/kg,画出鲸的受力示意图。四、计算题(共1题;共5分)31.(5分)(2016•贺州)如图甲所示,将一个5.4kg质量分布均匀的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长0.2m,宽0.1m,高0.1m,求:
①物块的密度是多少kg/m3.
②图甲中,物块水平放置时对桌面的压强是多少Pa?
③图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深0.3m,物块受到水的浮力是多少N?五、实验探究题(共2题;共5分)32.(3分)小云同学在学习了“阿基米德原理”后,发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度.下面是他设计测量盐水密度的实验步骤:(g取10N/kg)如图甲把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上,合金块的重力G=4N;(1)如图乙将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中,记下示数F=________N;(2)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮=________N;(3)根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ=________kg/m3.(ρ合金=8.0×103kg/m3)33.(2分)在一次物理课外小组活动中,物理老师给同学们准备了以下物品和器材:一个小石块(能放入量筒或烧杯)、弹簧测力计、量筒、烧杯、刻度尺、水、细线.请你选用以上器材测量出小石块浸没在水中受到的浮力大小(要求用测出的物理量表示).(1)选取器材:________;(2)实验步骤:________六、综合题(共2题;共16分)34.(11分)小明想测一个体积为0.5dm3空心铜球所受浮力的大小,于是他找来一个底面积为0.3dm2的大烧杯和量程符合要求的弹簧测力计。他先向放在水平桌面上的大烧杯中装入3kg的水,将铜球用细线系着挂在弹簧测力计上测出重力后,缓慢将铜球浸入水中。当铜球浸没在水中静止时(如图所示),弹簧测力计的示数是铜球重力的素。(取g=lON/kg)
(1)当铜球逐渐浸入水中而未完全浸没时,烧杯对桌面的压强逐渐________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)铜球全部浸入水中静止时,铜球受到的浮力是多少?(3)细线松动,铜球沉到烧杯底部静止后,若烧杯的重力忽略不计,烧杯对桌面的压强是多少?35.(5分)某课外兴趣小组在综合实践活动中研究了简易密度计的制作.他们取一根饮料吸管,将一些铜丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,使其能竖直漂浮在液体中.(1)将吸管竖直漂浮在密度为水中,在吸管上水面到达的位置标出密度刻度,测出吸管浸入水中的深度为8cm.若吸管竖直漂浮在某种液体中,测出吸管浸入液体中的深度为10cm,则此种液体的密度为________.若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中,则吸管浸入盐水中的深度为________cm.(2)如果密度计刻度线数值均匀改变,则上端刻度________、下端刻度________(选填密/疏)(3)要使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,以使测量结果更精确,可适当________配重.(选填增大/减小)
答案一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解:(1)两个物体放入水中后,乙漂浮,即乙的密度小于水的密度;甲悬浮,说明甲的密度等于水的密度,所以甲的密度大于乙的密度,由于两个物体的体积相同,据ρ=可知,m=ρV,故甲的质量大于乙的质量,故BD错误;(2)据公式G=mg可知,甲的重力大于乙的重力,所以甲悬浮,故其所受的浮力等于自身的重力,乙漂浮,乙所受的浮力等于自身的重力,故甲所受的浮力大于乙所受的浮力,故A错误;(3)由于两杯中液体高度相同,所以据p=ρgh可知,两杯中杯底所受水的压强相同,故C正确;故选C.【分析】两个物体放入水中后,一个漂浮,一个悬浮,所以两个物体的密度不同,而后据:(1)漂浮和悬浮的条件判断即可;(2)据液体内部压强的特点分析判断即可;(3)据密度的公式分析判断即可;(4)据密度与浮沉条件的特点分析即可.2.【答案】C【解析】【解答】冰漂浮时,受到的浮力和冰的重力相等,当冰熔化后,正等于排开的水的重力,所以容器中液面不变,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.【分析】物体漂浮时,受到的浮力和物体重力相等.3.【答案】D【解析】【解答】由题意知,物体在水中的浮力大于在煤油中的浮力,则在水中无论漂浮、悬浮或下沉,在煤油中一定下沉;由ρ=得:V=V排===200cm3;由ρ=得物体完全浸没时排开水的质量:m=ρ水V=1g/cm3×200cm3=200g;由题意知,实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量,所以物体在水中并未完全浸没,在水中漂浮;根据物体的浮沉条件,G=G排,则物体的质量m=m排=180g;所以物体的密度:ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3,ABC错误,D正确.故选D.【分析】根据物体在酒精和水中受到的浮力大小,判断出物体在煤油中的状态,根据浮力公式得出物体的体积,从而可根据物体在水中完全浸没时的浮力与物体所受浮力的关系得出浮沉情况,确定重力,由密度公式求出物体的密度.4.【答案】B【解析】【解答】同一物体不管漂浮或悬浮,浮力都等于自身重力,所以物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙大小相等;同一物体,在甲中悬浮,说明液体甲的密度等于物体的密度,ρ甲=ρ;在乙中漂浮,说明液体乙的密度大于物体的密度,ρ乙>ρ,所以ρ乙>ρ甲.故答案为:B.【分析】由浮沉条件判断浮力的大小,由物体与液体密度关系判断两种液体密度关系.5.【答案】D【解析】【解答】由图知道,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,因为物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,且同一鸡蛋的重力G不变,所以,F甲=G,F乙=G,即F甲=F乙,AB不符合题意;因为物体悬浮时物体的密度等于液体的密度,物体漂浮时物体的密度小于液体的密度,所以,ρ甲=ρ鸡蛋,ρ乙>ρ鸡蛋,则ρ乙>ρ甲,又因两液面相同,所以,液体对甲、乙两个容器底的压强关系为p乙>p甲,C不符合题意、D符合题意,故答案为:D。【分析】漂浮或悬浮的物体受到的浮力和物体重力相等,液体对容器底的压强和液体的密度有关,和深度有关.6.【答案】D【解析】【解答】解:两个完全相同的小球,其重力G相同、密度ρ球也相同;AB、由图知,小球在甲中漂浮,则F浮甲=G,在乙中悬浮,则F浮乙=G,所以F浮甲=F浮乙,AB不符合题意;CD、由图知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中悬浮,则ρ球=ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,C不符合题意,D符合题意。故答案为:D。【分析】结合图像,利用物体的浮沉条件可知浮力的大小关系及密度关系((1)当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉,当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮;(2)当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮).7.【答案】B【解析】【解答】由于木块漂浮,则木块的重力和排开的水的重力相等,所以天平平衡,B符合题意,ACD不符合题意.故答案为:B.【分析】根据物体漂浮时的受力情况判断浮力的大小关系.8.【答案】A【解析】【解答】(1)∵舰载机飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小∴F浮′=G,∴航母所受浮力减小.(2)∵F浮=ρ水V排g∴排开水的体积要减小,航母将上浮一些∴航母底部所处的深度减小又∵P=ρgh∴航母底部所受的压强将减小,A符合题意.故答案为:A.【分析】漂浮的物体浮力和重力相等,当重力减小时,浮力减小,排开的液体体积减小,液体压强和深度有关.9.【答案】C【解析】【解答】解:A.物体所受浮力的大小与物体的密度没有关系,故A错误;B.比较浸没在水中的物体和漂在水面的物体受到的浮力大小,关键是看排开水的体积大小,不知道排开水的体积大小,无法比较,故B错误;C.重力的方向是竖直向下的,而浮力的方向总是竖直向上的,所以浮力的方向总是与重力方向相反,故C正确.D.当物体浸没水中时,深度增加、V排不变,浮力不变,故D错误.故选C.【分析】根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积.10.【答案】D【解析】【解答】A.航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,A说法正确;B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法正确;C.飞机在航母甲板上加速飞行时,运动状态发生了变化,C说法正确;D.物体惯性的大小只与物体的质量有关,飞机的质量不变,所以惯性的大小不变;故D说法错误。故答案为:D【分析】A、漂浮在液体或者气体中的物体所受的浮力与所受的重力大小相等。
B、气体和液体都是流体,流体中流速越大的位置,压强越小。
C、物体速度大小的改变或者运动方向的改变都能使物体运动状态发生改变。
D、惯性是物体的固有属性。其大小与与物体的运动状态无关,只与物体的质量大小有关。11.【答案】A【解析】【解答】A、向盛有清水的杯子中加入食盐,鸡蛋重力不变,盐水密度逐渐增大,浮力随盐水密度的增大而增大,浮力大于重力,故鸡蛋会上升,A符合题意;B、潜水艇从水底向水面升起,是通过改变自身重力来改变浮沉的,浮力未发生改变。B不符合题意;C、点燃孔明灯中的松脂后,灯就能够腾空而起,灯内空气密度小于外部空气密度,孔明灯受到的浮力不变,改变的是自身重力。C不符合题意;D、打捞沉船时向浮筒内压入高压气体,将浮筒中的水排出去,通过改变自身重力来改变浮沉情况。D不符合题意;故答案为:A。【分析】利用阿基米德原理及物体的浮沉条件进行分析理解.12.【答案】D【解析】【解答】由题,当物体浸入1/4体积时,,从杯中溢出了0.5N的水.则物体受到的浮力F浮=G排=G溢=0.5N,由此可知,当物体浸没在水中受到的浮力,把小物块从弹簧测力计上取下并轻轻放入溢水杯中,因为,所以待物块静止时,物块受到的浮力.物块密度与水的密度大小关系是.D符合题意.故答案为:D.
【分析】根据物体排开的液体体积和浮力计算公式求浮力大小,根据力的平衡分析物体的密度与液体密度的关系.13.【答案】D【解析】【解答】解:已知G=4N,F′=3N,则该物体在水中受到的浮力F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N.故选D.【分析】已知物体重和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法F浮=G﹣F′求出该物体在水中受到的浮力.14.【答案】B【解析】【解答】解:A、飞机的机翼做成流线型,在相同时间内,空气经过上方的路程长、速度大;经过下方的路程短、速度小.上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大.所以机翼下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力,所以能升空,而飞机的密度比空气的密度大的多.故A错误;B、飞机飞离航母后,航母依然漂浮,重力减小,浮力减小,航母排开水的体积略有减小,故B正确;
C、随着歼﹣15上升高度增加,机舱外大气压减小,故C错误;
D、飞机降落时,升力应有所减小,但其重力是不变的,故D错误.
故选B.
【分析】(1)飞机升力是利用流体压强与流速的关系获得的.流体中流速越快的地方压强越小.(2)漂浮时浮力等于重力;(3)大气压随高度的增加在减小.15.【答案】B【解析】【解答】要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲和丙两图符合.故答案为B.【分析】物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,研究浮力大小的影响因素时,采用控制变量法.16.【答案】C【解析】【解答】(1)用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;(2)热气球升空利用了空气浮力;(3)向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,因此气球向吹气的那侧飘;(4)飞机起飞好似利用流体压强与流速的关系,等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速较小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力;(5)撤去酒精灯,被封口的易拉罐在大气压的作用下变瘪了.所以③④的原理相同,都是应用的流体压强与流速的关系;①⑤原理相同,都是应用大气压的原理.故答案为:C.【分析】本题考查利用大气压来解释生活中常见现象,口腔内和密闭的易拉罐中气压小于外界大气压;流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小。17.【答案】B【解析】【解答】解:将小铁块和小木块放入一盆水中.小铁块和小木块都会受到水的浮力作用.所以A说法错误.铁块沉入水底,是因为铁块受到的浮力小于它的重力.所以B说法正确.木块漂浮,所以木块受到的浮力等于木块的重力,但铁块的重力与木块的重力大小不知,所以C、D说法错误.故选B.【分析】要解决此题,需要浸入液体中的物体都要受到浮力作用,不管物体上浮还是下沉.并且要掌握物体的浮沉条件:完全浸没在液体中的物体.若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上.若受到浮力等于重力,则悬浮.若受到浮力小于重力,则下沉到液底.18.【答案】C【解析】解答:由阿基米德原理:,可知物理受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关.由于铁块和铝块体积相同都浸没在水中,说明V排,ρ液相同。那么浮力大小就相同。分析:结合阿基米德原理研究浮力的变化;19.【答案】D【解析】【解答】解:当该物体体积的露出水面时,则V排1=(1﹣)V=V;则物体受到的浮力:F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V;根据称重法可得测力计的示数:F1=G﹣F浮1,即:F1=G﹣ρ水g×V=4N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当该物体体积的浸入水中时,V排2=V;此时物体受到的浮力:F浮2=ρ水gV排2=ρ水g×V;根据称重法可得测力计的示数:F2=G﹣F浮2,即:F2=G﹣ρ水g×V=1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②①﹣②解得:V=1.8×10﹣3m3,根据①式可得该物体重力:G=4N+ρ水g×V=4N+1×103kg/m3×10N/kg××1.8×10﹣3m3=10N;取下该物体将其浸没水中,则该物体受到的浮力:F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m3=18N>10N(浮力大于物体的重),所以,取下该物体放入水中,该物体将上浮最终处于漂浮状态,则受到的浮力F浮′=G=10N.故选D.【分析】(1)利用二次称重法和F浮=ρgV排求出该物体的重力和体积;(2)根据F浮=ρgV排求出物体浸没在水中所受的浮力,然后与重力比较即可判断物体所处的状态,最后根据物体的浮沉条件即可求出浮力.20.【答案】D【解析】【解答】解:在容器内水流出的过程中,水面下降,木块也随水面向下运动,木块仍然处于漂浮状态;当木块接触到容器底时,木块不再运动,水继续流出.A、根据图示可知,在容器内水流出的过程中,并且当水位在一定高度时,木块下表面处水的深度不变,由p=ρgh可知,木块下表面受到水的压强不变;故A错误;B、由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内水减少的重力相同,容器对桌面减小的压力相同,由p=可得,容器对桌面的压强p2随时间均匀减小,故B错误;C、在容器内的水流出后,木块的质量不变,高度减小,则木块的重力势能减小,当木块沉底时,木块的重力势能不再变化,即木块的重力势能先变小后不变,故C错误;D、根据图示可知,当水位在一定高度时,木块处于漂浮状态,即浮力等于重力;当木块接触到容器底时,水继续流出,木块排开水的体积减小,浮力减小;所以木块受到浮力先不变后减小;故D正确.故选D.【分析】(1)在容器内水流出的过程中,木块下表面处水的深度不变,根据p=ρgh判断木块下表面处压强的大小;(2)先根据液体压强随深度变化的特点判断容器对桌面的压力的变化,然后根据p=判断容器对桌面压强的变化.(3)重力势能与质量和高度有关;(4)根据图示可知,当水位在一定高度时,木块处于漂浮状态,即浮力等于重力;当水位下降到一定高度时,木块对容器底有压力,浮力小于重力;二、填空题21.【答案】阿基米德;0.5;物体排开液体的重力【解析】【解答】指针位置如图所示:
这是验证阿基米德原理的实验装置,由a图读出物体重力2N,c图读出物体浸入水中时所受拉力1.5N,二者相减即为物体受到的浮力,再由bc两图算出物体排开水的体积,即可求得物体排开的水所受的重力,最后比较浮力和物体排开水的重力,得到结论。
【分析】阿基米德原理。22.【答案】=;>;=【解析】【解答】因为在两种液体中,密度计漂浮,所以所受到的浮力F甲=F乙=G,相等;又据F浮=ρ液V排g,所受到的浮力相等,V排甲<V排乙,所以ρ甲>ρ乙;两个完全相同的圆筒形容器,内装质量相等的液体,即甲乙两容器内液体对容器底的压力相等,底面积也相等,所使用的是同一只密度计,使液体对容器底增大的压力也相等,且由于此容器是规则形状的,所以据p=F/S可知,容器底部所受的液体压强相等.
故答案为:=;>;=.
【分析】根据密度计漂浮得物体所受浮力相等,利用浮力的计算公式推出排开液体体积大的密度小,当液体深度相同时,密度大的对容器底的压强大.23.【答案】大于
;减小【解析】【解答】潜水艇是通过改变自身的重力实现上浮和下潜的,当潜水艇上浮时,浮力大于重力;根据,h不断减小,所以所受到水的压强不断减小。【分析】解决本题的关键是熟知物体的浮沉条件,上浮至漂浮;
漂浮悬浮;下沉24.【答案】2.7×103;2700;10【解析】【解答】立方体的体积:V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3,立方体的密度:;立方体对地面的压力:F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N,立方体与地面的接触面积:S=(0.1m)2=0.01m2,立方体对地面的压强:;金属块受到的浮力:F浮=G﹣F拉=27N﹣17N=10N。故答案为:2.7×103;2700;10。【分析】物体的密度等于质量和体积的比值;压力与受力面积的比值是压强;根据称重法测浮力,浮力大小等于物体重减去弹簧测力计示数。25.【答案】竖直向上;变大【解析】【解答】∵木块漂浮,∴木块受到的浮力与重力是一对平衡力;∴浮力的方向是竖直向上;因烧杯中的水原来没有盛满,放入木块后,排开的水仍在烧杯中,则水深h变大,∵p=ρgh,∴烧杯底部所受水的压强变大。故答案为:竖直向上;变大。【分析】浮力的方向是竖直向上;利用p=ρgh分析烧杯底部所受水的压强变化情况.26.【答案】0.4;40【解析】【解答】解:用弹簧测力计在空气中称得一石块重1N,将石块完全没入水中后,弹簧测力计示数为0.6N,则石块在水中受到的浮力为:F浮=G-F'=1N-0.6N=0.4N;根据F浮=ρ液V排g得V石块=V排===0.4×10-4m3=40cm3。
故答案为:0.4;40.【分析】根据称重法测浮力:F浮=G-F'求出物体受到的浮力;根据F浮=ρ液V排g求出物体的体积。27.【答案】大于;右【解析】【解答】解:根据图示可知,LA=5L,LB=3L;
由杠杆平衡条件GA×LA=GB×LB可得,两重物重力大小之比GA:GB=LB:LA=3L:5L=3:5,所以GA大于GB;
物体浸入水中时,对杠杆的拉力F=G﹣F浮,因为两个物体的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等,即F浮A=F浮B;
杠杆A端:(GA﹣F浮A)×LA=GA×LA﹣F浮A×LA,杠杆B端:(GB﹣F浮B)×LB=GB×LB﹣F浮B×LB,
由LA>LB可得,F浮A×LA>F浮B×LB.
因为GA×LA=GB×LB,F浮A×LA>F浮B×LB,所以(GA×LA﹣F浮A×LA)<(GB×LB﹣F浮B×LB),因此杠杆的右端下降,左端上升.
故答案为:大于;右.
【分析】设一格的距离为L,根据杠杆平衡的条件即可求出两重物得重力关系;
将两个物体GA、GB同时浸没在水中后,对杠杆的拉力F等于重力和浮力的差,根据GA×LA与GB×LB的大小关系判断杠杆是否平衡.此题考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用,考查了学生综合分析处理物理问题的能力.28.【答案】2.4kg;0.2m;浸没;p'水=2p水;h'水=2h水;金属块放入水后,金属块排开的体积小于金属块的体积;所以金属块在水中未浸没。【解析】【解答】试题分析①根据求出酒精的质量.②根据求出水的深度h水.③根据压强的变化求出液面上升后的高度与金属块的高度比较,即可判断金属块所处的状态.试题解析①酒精的体积:V=3×10-3m3,则酒精的质量:.②由可得水的深度:.③已知金属块放入液体后有浸没、未浸没、恰好浸没三种状态i)金属块放入酒精前后,已知酒精的压强:p'酒<2p酒,可推出h'酒<2h酒;根据可得:.金属块放入酒精后,酒精和金属块的体积为:,即:,则:
所以,
即:,所以金属块在酒精中处于浸没状态.ii)由表可知,放入金属块前后压强之比为:
,即,表达式展开可得:
.
即:.iii)进一步综合分析,并通过计算说明金属块在水中所处的状态.
金属块浸没在酒精中后,
.
金属块放入水后,金属块排开的体积为:.所以,金属块在水中未浸没.
故答案为:2.4kg;0.2m;浸没;p'水=2p水;h'水=2h水;金属块放入水后,金属块排开的体积小于金属块的体积;所以金属块在水中未浸没。【分析】利用密度和体积可以计算质量,利用液体的压强可以计算深度,根据容器的底面积和高度变化计算浮力.三、作图题29.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】小球漂浮在水面上,所受浮力与重力相等。过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并用符号G和F浮表示,如图所示:
【分析】小球漂浮在水面上时受重力和浮力的作用,且重力和浮力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上。30.【答案】解:如图所示:【解析】【解答】由图可知,鲸静止在海水中,处于悬浮状态,则鲸鱼受到的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即F浮=G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N,过鲸鱼的重心,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G和F浮表示,如图所示:
【分析】对此时的鲸进行受力分析,根据二力平衡求出此时鲸受到的浮力大小;然后按照力的示意图的画法画出其受力示意图.四、计算题31.【答案】①物体的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
物体的密度为ρ===2.7×103kg/m3;
②物体对桌面的压力为F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,
物体与桌面的接触面积为S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,
物体对桌面的压强为p===2.7×103Pa;
③由(1)知,ρ物>ρ水,所以水深h=0.3m时,物体浸没在水中,
受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N.
答:①物块的密度是2.7×103kg/m3;②物块水平放置时对桌面的压强是2.7×103Pa;③物块受到水的浮力是20N.【解析】【分析】①已知物体的长、宽、高,可以得到体积;已知质量和体积,可以得到密度;②物体对水平面的压力等于其重力;已知物体质量,可以得到重力;已知物体长和宽,可以得到接触面积;已知压力和接触面积,可以得到对桌面的压强;③首先根据物体密度与水的密度大小关系确定物体静止在水中的位置,然后利用阿基米德原理计算受到的浮力.五、实验探究题32.【答案】(1)3.4
(2)0.6
(3)1.2×103【解析】【解答】解:(2)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,合金块浸没在水中,弹簧测力计的示数F=3.4N;(3)合金块浸没在盐水中所受到
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