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文档简介
专题11浮力
1.(2024·云南·中考真题)【物理思维】一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸
水圆柱体放在盛有4.2kg水的薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。
33
打开阀门K,放出3kg的水后关闭阀门(水=1.0×10kg/m)。下列说法正确的是()
A.圆柱体的密度为0.75×103kg/m3
B.放水前水面距容器底部的高度为l4cm
C.放水后水对容器底部的压力为21N
D.放水后水对容器底部的压强为600Pa
一.浮力基础
2.(2025·云南·中考真题)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,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。
3.(2024·云南·中考真题)如图所示,小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
二.阿基米德原理
4.(2021·云南昆明·中考真题)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态,如
图所示。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是()
A.加速向下运动B.匀速向下运动C.减速向下运动D.仍然处于
静止状态
5.(2021·云南·中考真题)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮。
(3)以下选项中若成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1F2F3F4B.F1F3F4F2C.F3F2F1F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质
量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水
的溢水杯中,观察到A的示数逐渐,B的示数逐渐,且A、B示数的变化
量(选填“相等”或“不相等”)。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是(多选)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力A、B示数的变化
6.(2023·云南·中考真题)如图所示,将重为3N,底面积为150cm2装有水的薄壁(不计厚度)
柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为30N,用轻质细线悬挂一重
20N、高15cm、底面积为60cm2不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm,
现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降7cm时,水面达到溢水口,已
33
知水1.010kg/m,求
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传感器的压强;
(2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水的质量;
(3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力;
(4)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢水杯底部压强的变化量。
三.物体的浮沉条件
7.(2021·云南·中考真题)如图所示,水中有一支长14cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面
的长度为1cm。点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强(选填“变大”、
33
“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为cm。(蜡0.910kg/m)
四.浮力的应用
8.(2023·云南·中考真题)科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易
密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂
浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为
10cm,浮力大小为F2,则F1F2(选填“>”“<”或“=”)。若将密度计放入密度为
333
1.25g/cm的液体中,则d为cm。水1.0g/cm,煤油0.8g/cm
9.(2025·云南昆明·三模)潜艇可以通过“压载水舱”排水或注水实现上浮、悬浮或下沉。如图
所示的潜艇原来悬浮于海中较深处,如果现在它要上浮至能够使用潜望镜的位置(仍然悬浮),
那么压载水舱应该()
A.排水B.注水C.先排水后注水D.先注水后排水
10.(2025·云南昆明·三模)潜艇可以通过“压载水舱”排水或注水实现上浮、悬浮或下沉。如图
所示的潜艇原来悬浮于海中较深处,如果现在它要上浮至能够使用潜望镜的位置(仍然悬浮),
那么压载水舱应该()
A.排水B.注水C.先排水后注水D.先注水后排水
11.(2025·云南楚雄·三模)世界泳联公布2024年度最佳女子跳水运动员,中国选手全红婵当
选。下列说法正确的是()
A.上升过程中全红婵的动能转化为重力势能,且她不受重力作用
B.全红婵受到的重力和跳板对她的支持力是一对相互作用力
C.在最高点时全红婵的速度为零,动能也为零,重力势能最大
D.全红婵完全入水后,随着深度增加,水对她的浮力不变,压强不变
12.(2025·云南昆明·三模)小明有一块质量为50g的橡皮泥,1.2g/cm3,他将此橡皮泥
捏成诸如实心小球、空心长方体、小船等多种形状,先后轻轻将它们放在盛满水的烧杯的水面
上,那么溢出水的质量的下列说法,正确的是()
A.可能是50gB.可能大于50g
C.可能小于50gD.只能是50g
13.(2025·云南昆明·三模)一个底面积为100cm2、足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入
某种液体后,液体对容器底部的压强为p1。将一个不吸收液体的圆柱体缓慢地放入容器中,
圆柱体始终保持竖直,松开后它的顶部高出液面的距离d2cm,此时液体对容器底部的压
2
强为p2,p2p1135Pa。圆柱体自重5N,底面积为25cm,高为8cm。下列判断正确的
是()
A.圆柱体在液体中静止后处于漂浮状态
B.液体的密度为0.9103kg/m3
C.圆柱体的密度为0.25103kg/m3
D.容器中液体的质量为405g
14.(2025·云南楚雄·一模)将重为9N的正方体木块放入装满水的烧杯中,静止后木块漂浮且
浸入水中的体积占总体积的四分之三,则下列判断正确的是()
A.木块的密度为0.4103kg/m3
B.放入木块前后,烧杯底受到水的压强不变
C.木块所受的浮力是9N
D.若要将木块全部浸入水中,需要对木块向下再施加3N的压力
15.(2025·云南昆明·一模)质量为m0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;然后用细针轻压草莓直至刚好浸没入水中,如图
丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是()
A.甲图中水对杯底的压力等于m1m0gB.乙图中草莓的质量为m2m1
m3m1
C.丙图中草莓排开水的体积为D.丙图中细针对草莓的压力为m3m2m0g
水
2
16.(2025·云南大理·二模)一个底面积S10.01m的不吸水圆柱体用细线拴在容器底部,不
2
计重力的长方体薄壁容器底面积为S20.1m,水面与圆柱体上表面恰好相平,水深30cm,
如图甲所示。现将水缓慢放出,圆柱体下表面受到的液体压强p随容器中水的深度h变化的图
像如图乙所示,下列说法中正确的是()
A.圆柱体密度为0.5103kg/m3
B.放水前,圆柱体所受的浮力为5N
C.放水前,水对容器底部的压强为30Pa
D.若不放水,只剪断细线,待圆柱体静止后,水对容器底的压强减小了50Pa
17.(2025·云南昆明·二模)物理兴趣小组的同学们想探究“物体在空气中是否受到的浮力”的问
题,如图所示,小春把一只充满气的篮球和一只加了气嘴的气球放在网兜内,挂在杠杆的左侧,
在右侧悬挂钩码并移动到某一位置,使杠杆水平平衡。接着他将,如果他
观察到的现象,这个现象说明物体在空气中会受到浮力的作用。
18.(2025·云南昆明·三模)穿救生衣可以使人漂浮于水面上,这是利用增大来增大了
浮力;汽车坠入水中后,不容易打开车门,这是因为水对车门产生了。
19.(2025·云南昆明·三模)在探究浮力大小与哪些因素有关时,一位同学猜想浮力大小可能
与排开液体的密度、排开液体的体积以及浸入液体的深度三个因素有关。在探究与深度有关的
实验时,他准备了一个盛有水的容器,然后将一个物体悬挂在弹簧测力计下进行了下面四次测
量,如图①②③④所示,其中前三次测量,弹簧测力计示数如下表所示,第四次测量,弹簧测
力计的示数如图④所示。
实验序号123
弹簧测力计
21.61.4
示数/N
(1)第四次测量,弹簧测力计的示数为N,物体所受浮力是N。
(2)观察如图该同学的操作,你认为他在探究浮力与深度关系时的操作存在的问题分别
是、。
(3)改正错误,经过实验发现浮力与物体浸入液体的深度无关。从测量①、②和④可以证明,
浮力与排开液体的体积(选填“有关”或“无关”),而且排开液体的体积越大,受到的浮力
越;
(4)要验证与排开液体的密度是否有关,在以上实验器材的基础上,还必须补充的实验器材
是;实验中应该控制不变。
20.(2025·云南昆明·三模)在探究浮力大小与哪些因素有关时,一位同学猜想浮力大小可能
与排开液体的密度、排开液体的体积以及浸入液体的深度三个因素有关。在探究与深度有关的
实验时,他准备了一个盛有水的容器,然后将一个物体悬挂在弹簧测力计下进行了下面四次测
量,如图①②③④所示,其中前三次测量,弹簧测力计示数如下表所示,第四次测量,弹簧测
力计的示数如图④所示。
实验序号123
弹簧测力计示数21.61.4
/N
(1)第四次测量,弹簧测力计的示数为N,物体所受浮力是N。
(2)观察图该同学的操作,你认为他在探究浮力与深度关系时的操作存在的问题分别
是、。
(3)改正错误,经过实验发现浮力与物体浸入液体的深度无关。从测量①、②和④可以证明,
浮力与排开液体的体积(选填“有关”或“无关”),而且排开液体的体积越大,受到的浮
力越;
(4)要验证与排开液体的密度是否有关,在以上实验器材的基础上,还必须补充的实验器材
是;实验中应该控制不变。
21.(2025·云南大理·二模)某兴趣小组用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块(不吸水,
可自由拼接)、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,探究影响浮力大小的因素。利用磁力将4个
磁力块组合成长方体物块,并按如图所示步骤进行实验。
(1)由A、C可知长方体物块浸没在水中所受的浮力为N。
(2)小明根据A、B、C,认为浮力大小与物体浸入液体的深度有关,小华却认为不一定正确,
因为实验中没有控制长方体物块不变。小华为了证明自己的想法设计了实验D,根
据A、B、D可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度(选填"有关"或"无关")。
(3)根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与有关;小华又将磁力块组合成如F所
示形状,还能探究浮力大小与物体的的关系。
(4)根据相关数据,可计算出烧杯中盐水的密度是kg/m3。
(5)小明再进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系:取两个相同的容积均为300ml的一
次性塑料杯甲、乙(厚度和质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯
放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中,这时甲杯中水产生的浮力为N;这个实验说明,
液体(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。
22.(2025·云南昆明·一模)某兴趣小组探究影响浮力大小的因素时,提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体排开液体的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
(1)小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块(磁力块可以根据需要组
合)、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②按照图A、B、C所示进行实验,根据测量结果,物块所受浮力(选填“变大”、“变小”
或“不变”),当弹簧测力计的示数如图B所示,此时的浮力为N。根据上述现象,小明
认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确,理由是;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:
浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图;
④根据图A、C、E的结果,得出浮力大小还与有关。
333
(2)由以上实验可以测出盐水的密度为g/cm(已知水1.010kg/m);若在实验
前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度(选填“偏大”、
“偏小”或“准确”);
(3)爱思考的小明又进一步猜想“水能否产生大于自身重力的浮力”,设计了如下实验:取两个相
同的容积均为200mL的一次性塑料杯a、b(杯壁厚度和杯的质量不计),a杯中装入20g水,
b杯中装入80g水(如图乙),然后将b杯放入a杯中,发现b杯漂浮在a杯中。这个实验表
明,水(选填“能”或“不能”)产生大于自身重力的浮力。
23.(2025·云南昆明·二模)小会旅游时发现渤海水与黄河水相遇却未相融,呈现出两种颜色,
如图甲所示。小会通过查阅资料了解到主要原因是两侧水域密度不同所致,为此小会分别取了
两瓶足量的渤海水和黄河水进行了实验。
(1)将装有渤海水的烧杯放到调节好的天平上,如图乙,测出渤海水和烧杯的总质量为g;
然后将烧杯中部分渤海水倒入量筒中,如图丙,再用天平测量出剩余的渤海水及烧杯的质量为
3
40.4g,则渤海水的密度ρ渤海水=g/cm;
(2)在测量黄河水密度时,小会不小心打碎了量筒,机智的他找来一个体积为10cm3的铁块,
继续进行实验。他将装有黄河水的烧杯放到调节好的天平上,测出黄河水和烧杯的总质量为
50g;如图甲,将铁块用细线系好,浸没黄河水中(未触底),再次称得质量为62g。则铁块排
3
开的黄河水质量为g,黄河水的密度ρ黄河水=g/cm;
(3)测量结束后,小会认为两种测量方案不同,可能会导致一定的差异,于是他想便捷地对比
黄河水的密度和渤海水的密度,他设计了以下两个实验。
①实验一:将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧的
液面是的。如图乙,将两个探头分别置于渤海水和黄河水中,不断调整探头深度,使
得U形管两侧液面保持齐平,如果黄河水密度更大,黄河水中探头所处的深度更(选
填“深”或“浅”);
②实验二:将一个长方体塑料块,让其分别漂浮在渤海水和黄河水中,用刻度尺分别测量出在
两种液体中塑料块露出来的长度,如果黄河水密度更大,则在黄河水中塑料块露出来的长度更
(选填“长”或“短”)。
(4)小会分析黄河水的密度大主要原因可能是因为泥沙含量较高导致的,为此上述测量黄河水
密度的实验中应当注意的是。
24.(2025·云南楚雄·二模)为助力乡村振兴,云南多地将生态农业和旅游观光相结合,打造
美丽乡村。如图甲所示的是澄江市龙街街道录充村的俯拍图,图乙是该风景区乡村游用的观光
艇,它的空船质量是800kg,发动机最大输出功率为40kW,最大航速为10m/s,限载8人,
求:
(1)观光艇空船漂浮时所受浮力;
(2)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行时,受到的牵引力;
(3)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行5min,牵引力所做的功。
25.(2025·云南昆明·一模)如图甲所示的“提子”是早前商店用来打酱油的器具,其模型由一个
圆柱形容器和一根细长的柄构成(如图乙)。某提子的容器部分如图丙所示,质量m200g,
22
内高h110cm,外高h212cm,内底面积S127cm,外底面积S230cm,细长柄质量
不计。如图丁所示是该提子漂浮在酱油中的示意图,已知圆柱形酱油桶装有20cm深的酱油,
233
桶的底面积S390cm,酱油密度酱1.210kg/m。求:
(1)图丁中提子所受的浮力;
(2)未放入提子时,酱油对桶底的压强;
(3)在图丁中,继续将提子缓慢下放,使提子下底面浸入酱油的深度为6cm,此时人对长柄的
作用力大小;
(4)在(3)的基础上继续向下缓慢放提子,直到提子的容器里面装满酱油且提子容器口再次与
酱油面相平为止,这个过程中酱油对桶底的压强变化量。
26.(2025·云南曲靖·模拟预测)如图所示,有一个圆柱形容器,其底面积为300cm²,并且带
有阀门K。容器中一开始存有深度为20cm的水。接下来,把一个棱长为10cm、质量为2.5kg
4
的正方体M,用细绳悬挂着慢慢放入水中,放进去之后可以看到正方体M有的体积浸在水
5
33
里。求:(水1.010kg/m)
(1)正方体M的密度。
(2)在正方体M还未放入水中时,水对容器底部的压强。
(3)正方体M放入水中后,它所受到的浮力。
(4)已知细绳所能承受的最大拉力是20N,当把阀门K打开后,水会以6cm³/s的速度流出,那
么打开阀门K后,经过多久细绳会断裂?
27.(2025·云南昆明·二模)如图所示,某科技小组设计了一种测量物
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