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文档简介
专题10浮力
一、选择题
1.(2023•山东济南・统考中考真题)把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿
漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较()
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大
D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
2.(2023・陕西・统考中考真题)如图,是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,排
水量约12000吨,吃水深度6.6m。下列说法正确的是()
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
3.(2022・山东口照・统考中考真题)成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形
容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,从物理学的角度分析,下列判断正确的是
)
A.李子的质量大于瓜的质量
B.李子的体积小于瓜的体积
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
4.(2023•江苏泰州・统考中考真题)用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作
如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正
确的是()
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
5.(2023•山东淄博・统考中考真题)将兵乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位
置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球()
A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置.2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
6.(2023・四川巴中•统考中考真题)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑
选种子,如图所示。下列说法正确的是()
盐水
A.漂浮的种子受到的浮力小于自身重力
B.种子下沉过程中受到的浮力大于自身重力
C.下沉过程中盐水对种子的压强变大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
7.(2023・四川甘孜・统考中考真题)如图所示,盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,体积
相等的两均匀实心物体静止在水中,此时两水面相平,则()
A.物体。的密度较〃的大B.物体。受到的浮力较。的小
C.甲容器底部受到水的压力较乙的小D.两容器底部受到水的压强相等
8.(2023・湖南株洲•统考中考真题)取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密
度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设
密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为尸甲和尸乙,两个烧杯中液体的密度分别为〃中和一乙,则
()
甲乙
A.尸甲〉尸乙B.产甲v/乙C.〃甲>〃乙D.〃甲〈〃乙
9.(2023•山东德州・统考中考真题)水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐
水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止
时如图甲、乙所示,下列说法正确的是()
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等D.乙容器对桌面的压力更大
10.(2022•江苏南京♦统考中考真题)在一只烧杯内装有密度为PA的液体A,在一只轻薄透明塑
料袋中装有大半袋密度为PB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸
入液体A,测力计示数一直减小,当示数减为零时(塑料袋不接触杯底),有以下两个判断:
(1)若〃A=〃B,则袋内液面与袋外液面相平;(2)若PA>〃B,则袋内液面高于袋外液面。这两
个判断()
A.只有(1)正确B.只有(2)正确
C.(1)(2)都正确D.(1)(2)都不正确
11.(2023・山东东营・统考中考真题)用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起,放
入水中,静止后的状态如图所示,线已绷紧。下列判断正确的是(
16.(2023・湖南益阳・统考中考真题)某一木块的体积为lOOcn?,所受的重力为0.8N,漂浮在水
面上静止时受到的浮力为No用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为N(g
取10N/kg)o
17.(2023・湖北荆州•统考中考真题)如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计。其底部是边长为
5cm的正方形,容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强为Pa.将容器倒置并使其
在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为2cm,该容器的质量为g.(水的密度
为1.0xl()3kg/m3,g取10N/kg)
电
;
测
力
计
第17题图第18题图
18.(2023・陕西・统考中考真题)如图,用细线将一个质量为27g、体积为lOcn?的铝块系在电子
测力计的挂钩上,使铝块完全浸没在水中静止不动,此时,该铝块受到的浮力为N,电子测力
评的示数No若使铝块在水中继续下降,它所受的浮力将(选填“变大”“变小”或
“不变”)。(水的密度为1.0Xl()3kg/m3,g取10N/kg,细线重力忽略不计)
19.(2023•山东淄博・统考中考真题)如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,
静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N,则木块下表面受到水的
压强是Pa,木块受到的浮力是N,木块的质量是kg,木块的密度是kg/m3(〃水
=1.0XItfkg/m3,g取10N/kg)。
20.(2023•江苏徐州・统考中考真题)如图所示,用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑
料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是。潜水艇通过改变来实现浮与
沉,因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为匕水的密度为〃水,铁的密度为p
帙,要让瓶内有一半水时,潜水艇恰能在水中悬浮,则所选螺母质量的表达式为加=.
三、作图题
21.(2023•山东临沂•统考中考真题)作出图中漂浮在水面上的小球所受力的示意图(0为小球的
重心)。
22.(2022・四川宜宾・统考中考真题)如图,一轻质细绳上端系着一重为G的氢气球,下端固定在
水平地面,细绳在竖直方向被拉紧。氢气球保持静止,O点为氢气球的重心。请在图中画出氢气球的
受力示意图。
四、探究实验题
23.(2022•辽宁朝阳•统考中考真题)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:
(1)通过______三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关:
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是N,物体A的体积是
(3)由图示实验数据得出盐水的密度是kg/m3:
(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实
验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于")第二次
铁片受到的浮力;
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是。
7
水
24.(2023・山东烟台・统考中考真题)某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,
进行了下面的实验,如图所示:
②③④
(1)实验过程中,利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小?哪些能够计算出物体排开液体
的重力大小?(用图中的序号表示)
(2)通过实验数据可以发现,浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系?
(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行怎样的操作?
(4)另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体重力不相等,在排除误差因素的情
况下,出现这个结果的原因可能是什么?(写出一条即可)
五、计算题
25.(2023•内蒙古兴安盟•统考中考真题)如图所示,物块A重为3N,将物块A总体积的三分之
二浸在足够深的水中静止时,弹簧测力计的示数F=0.5N,〃水=LOxlO3kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物块A的体积;
(2)若将物块A从弹簧测力计上取下放入水中,物块A静止时所受浮力的大小。
1
77/7777777777"
26.(2023•四川宜宾・统考中考真题)如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬拄在弹簧测力计
2
下,静止时测力计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有(的体积露出水
面;如图丙,用竖直向下的力尸压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。己知水的密度为
l.OxKPkg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木坎所受的浮力大小;
(2)木块的体积;
(3)木块的密度;
(4)图丙中F的大小。
六、综合题
27.(2023•内蒙古赤峰・统考中考真题)小亮同学在测量浮力时发现:金属块浸没在密度不同的液
体中,测力计本数小同。十是,他用测力计和重为4N、体枳为1x103/的金属块,组装成密度计,将
金属块浸没在不同液体中静止,来探究液体密度与测力计示数的对应关系。
(1)如图所示,金属块浸没在水中静止,受到的浮力是多少?
(2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0x]0\g/m3,这条刻度线的刻度值是多少N?
(3)该液体密度计的Okg/n?刻度标在N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能
超过kg/m3<,(g取10N/kg;p^=1.0xl03kg/m3)
水
专题10浮力
一、选择题
1.(2023•山东济南・统考中考真题)把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿
漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较()
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大
D.无法比较石头和四红柿受到的浮力大小
【答案】A
【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了
水底,西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积,根据阿基米德原理F产〃液gV扑可钻,石头受
到的浮力大。故选A。
2.(2023・陕西・统考中考真题)如图,是我国055型万吨级驳逐舰“延安”号。该舰满载时,排
水量约12000吨,吃水深度6.6m。下列说法正确的是()
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
【答案】C
【详解】A.满载时的排水量指的是驱逐舰满载时排开水的质量,故A错误;
B.驱逐舰在海上航行时处于漂浮状态,所受的浮力等于它的重力,故B错误;
C.驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上的,故C正确:
D.两艘驱逐舰若近距离同向航行,两阴逐舰之间的水流速加快、压强变小,小于两驱逐舰外面的
压强,产生了一个向内的压力差,将两驱逐舰压向中间,易发生两驱逐舰相撞事故,故D错误。
故选C。
3.(2022.山东日照.统考中考真题)成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形
容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,从物理学的角度分析,下列判断正确的是
()
A.李子的质量大于瓜的质量
B.李子的体积小于瓜的体积
C.李子受到的重力大于瓜受到的重力
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度
【答案】D
【详解】AC.李子的质量小干瓜的质量,根据G=〃?g可知,李子受到的重力小干瓜受到的重力.
故AC错误;
B.李子的体积小于瓜的体积,但不是“沉李浮瓜”的原因,故B错误;
D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度,根据广泞二夕泄8匕|可知,李子在水中受
到的浮力小于李子的重力,瓜在水中受到的浮力大于自身的重力,因此“李子在水里下沉,瓜浮在水
面”,故D正确。
故选D”
4.(2023•江苏泰州•统考中考真题)用硬质塑料瓶、透明狡带、螺母、塑料管、容器和水等,制作
如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正
确的是()
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
c.从瓶中抽气时,模型会下.沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【详解】A.当模型漂浮于水面时,由浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上
浮,故B错误;
C.从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,
此时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不变,故C错误。
D.潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时
应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充
气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减
少,故D正确。
故选D。
5.(2023・山东淄博・统考中考真题)将兵乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位
置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球()
A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置I至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置I至位置.2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
【答案】D
【详解】ABD.乒乓球在1、2位置时排开的水的体积相同,所受的浮力相同,因为乒乓球最终漂
浮,所以浸没在水中时,所受的浮力大于重力,乒乓球在3位置时漂浮,排开水的体积比1、2位置
小,所受的浮力小于1、2位置的浮力,故AB不符合题意,D符合题意;
C.从1至2位置.,水的深度变浅,据乒乓球受到水的压强变小,故C不符合题意。
故选D。
6.(2023・四川巴中•统考中考真题)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑
选种子,如图所示。下列说法正确的是()
A.漂浮的种子受到的浮力小于自身重力
B.种子下沉过程中受到的浮力大于自身重力
C.下沉过程中盐水对种子的压强变大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
--GQ———————qa—.
盐水
【答案】C
【详解】A.种子漂浮在盐水中,受力平衡,受到的浮力大小等于其自身的重力,故A错误;
B.种子下沉过程中受力不平衡,由物体的浮沉条件可知,此时种子受到的重力大小大于浮力,故
B错误:
C.种子在下沉过程中所处的深度不断增大,由〃城可知,种子受到的液体压强也在不断增
大,故C正确:
D.由物体的浮沉条件可知,沉底的种子受到的重力大小大于浮力,所以沉底的种子除了受重力和
浮力的作用,还受容器底对其的支持力,故D错误。
故选C。
7.(2023・四川甘孜・统考中考真题)如图所示,盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,体积
相等的。、。两均匀实心物体静上在水中,此时两水面相平,则()
A.物体”的密度较〃的大B.物体b受到的浮力较〃的小
C.甲容器底部受到水的压力较乙的小D.两容器底部受到水的压强相等
【答案】D
【详解】A.甲图中a物体漂浮根据物体的浮沉条件可知pa."水;乙图中b物体悬浮,根据物体的
浮沉条件可知Pb=P水,则Pa3b,故A不符合题意;
B.根据F;产p液外/*可知,b物体浸在水中的体积多,排开水的体积大,则b物体受到的浮力
大,故B不符合题意:
CD.由〃=0四可知,水的密度相同,深度相同,则水对容器底部的压强相等,据小二pS可知,水
对容器底部的压力大小相等,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2023・湖南株洲•统考中考真题)取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密
度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设
密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为产甲和尸乙,两个烧杯中液体的密度分别为〃中和一乙,则
()
甲乙
A.尸中〉尸乙B.F*甲〈尸乙C.〃甲〉p乙D.p甲<p乙
【答案】D
【详解】AB.如图所示,它竖直立在两种液体中都是漂浮状态,所以它受到的浮力等于重力,同
一支密度计的重力相等,则密度计在两种液体中受到的浮力相等。即/甲=/乙,故AB不符合题意;
CD.如图所示,密度计在甲液体中排开液体的体积比在乙液体中排开液体的体积大,根据〃液=在
可知,浮力相等时,排开液体体积越大,液体密度越小。所以可判断出甲液体密度较小,即
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.(2023•山东德州・统考中考真题)水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐
水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止
时如图甲、乙所示,下列说法正确的是()
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等D.乙容器对桌面的压力更大
【答案】D
【详解】A.由图可知,密度计在水和浓盐水中均为漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,密度计在
水中和浓盐水中受到的浮力大小均与密度计自身的重力大小相等,所以密度计在两液体中受到的浮力
相等,故A错误;
B.由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积更大,由密度计在两液体中受到的浮力相等和
Fkp液gV#可知,甲液体的密度更小,所以甲液体是水,故B错误;
C.两液体的深度相同,甲液体的密度更小,由〃二pg才可知,甲液体对容器底的压强更小,故C
错误;
D.甲液体的密度小于乙,由图可知,甲液体的体积小于乙,由小十P可知,甲液体的质量小于乙
液体,甲液体的重力小于乙液体。两容器中密度计的质量相同,所以甲容器对桌面的压力更小,乙容
器对桌面的压力更大,故D正确。
故选D。
10.(2022•江苏南京•统考中考真题)在一只烧杯内装有密度为PA的液体A,在一只轻薄透明塑
料袋中装有大半袋密度为PB的液体B,按如图所示方式,用弹簧测力计吊住塑料袋并将塑料袋缓慢浸
入液体A,测力计示数•直减小,当示数减为零时(塑料袋不接触杯底),有以下两个判断:
(1)若〃A=/)B,则袋内液面与袋外液面相平;(2)若PA>PB,则袋内液面高于袋外液面。这两
个判断()
A.只有(1)正确B.只有(2)正确
C.(1)(2)都正确D.(1)(2)都不正确
【答案】C
【详解】当弹簧测力计的示数为零时
浮力为尸浮=PagV楙重力为GB=Pb^VB则PagVji|=pb^VB
故
包=生
%4
若pa=/)b,则丫扑二钝
即袋内液面与袋外液面相平,故(1)正确;
若Pa>Pb,竺VI,3<1,则
PaJ'B
袋内液面高于袋外液面,故(2)正确。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(2023•山东东营・统考中考真题)用细线将两个半径相同的实心小球A和B连接在一起,放
入水中,静止后的状态如图所示,线已绷紧。下列判断正确的是()
A.尸浮A=GAB.尸容A=F浮BC.GA>GBD.pGp卡
【答案】B
【详解】A.小球A受到重力、浮力和绳的拉力,A处于静IL状态,受到的力是平衡力,所以
F浮A=GA+"A,故A错误;
BC.两个小球的体积相同,都浸没水中,排开水的体积相同,由厂产〃gP月可知AB小球受到的浮
力相等,即F>?A=F>7B
小球B受到重力、浮力和绳的拉力,B处于静止状态,受到的力是平衡力,所以
GB=F?t-B+F^
由A口J知A的重力GA=F;M-FA
B对A的拉力和A对B的拉力是相互作用力,大小相等,即以;用
所以GA<GB,故C错误,B正确;
D.由A可知A的重力GA=A/A-FA
所以A的重力小于浮力,即GA〈F泞A
部AP^^<P*?A<〃水,故D错误。
故选B。
12.(2023・湖南郴州•统考中考真题)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的
不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持
相平,则()
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【详解】A.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器
中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图
可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A
的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据p=£可知,A的质量大于B
的质量,根据G刁咫可知,A的重力大于B的重力。根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于
物体B受到的浮力,故A符合题意:
BCD.由图可知,A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的
密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由何种材料制作,则密度相等,所以,甲杯中液体的密度大
于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据〃=/)g〃可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部
所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大r乙容器的,甲容器对桌面的压力大「乙容器
对桌面的压力,故BCD不符合题意。
故选Ao
二、填空题
13.(2023•海南•统考中考真题)“强车筑梦,挺进深蓝”。海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深
海大洋。该潜艇完全浸没后,下潜过程中所受的浮力,从密度小的海域进入密度大的海域所受
的浮力(均选填“变大”“不变”或“变小").
【答案】不变,变小。
【详解】潜艇完全浸没后,因为排开液体的体积不变,液体的密度不变,根据F泞W液gV排可知,
下潜过程中所受的浮力不变。
因为潜水艇排开液体的体积不变,液体的密度变小,根据广产p液gV推可知,浮力变小。
14.(2023・山东威海・统考中考真题)如图所示,长方体容器内装有水,将苹果放入后漂浮(水未
溢出),则水对容器底增加的压力苹果的重力;苹果下方M点与相同深度的N点受到水的
压强分别为尸M、PN,贝UPMPN。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】等于,等于。
【详解】由于是长方体容器,则水对容器底的压力等于水的重力,当苹果放入后漂浮时,由于水
未溢出,则水对容器底增加的压力等于苹果排开的水的重力:根据漂浮条件和阿基米德原理可知苹果
抹开的水的重力等于苹果的重力,所以,水对容器底增加的压力等于苹果的重。
由于M点与N点的深度相同,根据液体压强公式呼pgh可知苹果下方M点与相同深度的N点受
到水的压强相等,即PM=PN。
15.(2023・四川甘孜・统考中考真题)如图所示,在我国“2022巅峰使命"珠峰科考中,极目一号
HI型浮空艇到达海拔9032m的高度,对珠峰地区气候进行数据测量。浮空艇能升空是因为内部充入了
密度比空气密度的气体,在上升过程中,浮空艇受到的大气压强越来越o(两空均选填
“大”或“小”)
【答案】小,小。
【详解】浮空艇能升空是因为内部充入了密度比空气密度更小的气体,整个浮空艇的平均密度小
于空气密度,使浮空艇受到的浮力大干其重力,浮空艇就能卜.升。
在上升过程中,空气越来越稀薄,气压逐渐减小,所以浮空艇受到的大气压强越来越小。
16.(2023・湖南益阳・统考中考真题)某一木块的体积为lOOcn?,所受的重力为0.8N,漂浮在水
面上静止时受到的浮力为No用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为N(g
取10N/kg)o
【答案】0.8,1。
【详解】木块漂浮在水面上静止时受到的浮力
用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为
F'产p水gV排=〃V=Ix103kg/m3xiON/kgx100x10-6m3=1N
17.(2023・湖北荆州•统考中考真题)如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计。其底部是边长为
5cm的正方形,容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强为Pa.将容器倒置并使其
在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为2cm,该容器的质量为g.1水的密度
为g取10N/kg)
【答案】800,500
【详解】容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强
p-p水gh=I.Ox10kg/mxION/kgx8x10~m=800Pa
容器排开水的体积
Vtit=V木+V?2=S/Z+SA//=5cnix5cmx8cm+5cmx5cmx2cm=250cm'
容器所受的浮力F2p水gV产1.0xl0kg/m3xl0N/kgx250xl()6m3=2.5N
容器和水的重力G=P浮=2.5N
容器和水的质量
G2.5N
m=—==0.25kg
glON/kg
水的体积V4<=5/2=5cmx5cmx8cm=200cm3
水的质量m水=〃水丫水=lg/cm3x200cm3=200g=0.2kg
容器的质量/〃弃^=0.25kg-0.2kg=0.05kg=50g
18.(2023・陕西・统考中考真题)如图,用细线将一个质量为27g、体积为lOcnf的铝块系在电子
测力计的挂钩上,使铝块完全发没在水中静止不动,此时,该铝块受到的浮力为N,电子测力
的示数No若使铝块在水中继续下降,它所受的浮力将(选填“变大”“变小”或
“不变”)。(水的密度为LOXIO'kg/n?,g®ION/kg,细线重力忽略不计)
【答案】0.1,0.17,不变。
【详解】铝块完全浸没在水中静止不动,则排开水的体积等于物体的体积,有
L=P物=10xl04m3=10-'m3
受到的浮力为
F水gV持=〃水gV排=L()x|()3kg/m3xlON/kgx|()5m3=0.1N
根据称重法可得,铝块完全浸没时所受的浮力为F^mg-F
则电子测力计的示数为F=^-F;?=0.027kgx|ON/kg-O.lN=0.17N
19.(2023•山东淄博・统考中考真题)如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,
静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的
压强是Pa,木块受到的浮力是N,木块的质量是—kg,木块的密度是kg/m3(〃水
=1.0XIO3kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】300,3,0.3,6xl02
【详解】木块下表面受到水的压强为
p=p《1.Ox103kg/m3x10N/kgx0.03m=300pa
由阿基米德原理可知,木块受到的浮力户浮=6排=3N
木块漂浮在水中,由物体的浮沉条件可知,木块的重力G二尸浮=3N
由G=mg可得,木块的质量为
G3N
ni=-=...=0.3kg
g|1OANX/kg
木块漂浮在水中,排开水的体积
F浮3N_4,
匕1北=---~------7----:-------=3x10m
邦P水g1.Ox103kg/m3xiON/kg
木块的底面积
43'10〃3
=10-2m2
h0.03m
木块的体积
-2243
V=Shk=10mx0.05m=5义10"m
木块的密度为
m0.3kgaQ
p=—=----7--=0.6x103kg/m?
"V5x1(TV5
20.(2023•江苏徐州・统考中考真题)如图所示,用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑
料软管制作潜水艇模型。潜水艇在水中受到浮力的方向是O潜水艇通过改变来实现浮与
沉,因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容枳为匕水的密度为〃花,铁的密度为/)
铁,要让瓶内有一半水时,潜水艇恰能在水中悬浮,则所选螺母质量的表达式为小==
【答案】竖直向上,自重,当V
【详解】浸在液体中的物体受到向上的力,叫做浮力,浮力的方向是竖直向上的。
图示潜水艇浸没在水中,排开水的体积不变,所受的浮力不变,是通过改变塑料瓶中的水的重力
来改变浮力和重力的大小关系而实现沉浮的,所以是通过改变自重来实验沉浮的。
设螺母的体积为V缥小塑料瓶浸没在水中,排开水的体积等于塑料瓶与螺母的总体积,受到的浮
力
%=P水g%=0水g"+匕M)=夕水g(V+—)
夕铁
塑料瓶中水的体枳V4;=V/2
瓶中水的质量
小水=0水匕X=2水,gV=g0米V
瓶中水的重力
1
G水=〃?水g=2〃水%
潜水艇悬浮,所受的浮力等于自身的总重,有尸钎G衿G#+G嶂母
即
八,〃?、1、,
。水g(V+—)=:;.水且丫+"收
/2
解得,螺母的质量
〃水〃铁、,
ni=--------V
2(〃铁-〃水)
三、作图题
21.(2023•山东临沂・统考中考真题)作出图中漂浮在水面上的小球所受力的示意图(0为小球的
重心)。
【答案】见右图。
【详解】漂浮在水面上的小球处于平衡状态,因此受到竖直向下的重力等于竖直向上的浮力,如
图所示。
22.(2022.四川宜宾.统考中考真题)如图,一轻质细绳上端系着一重为G的氢气球,下端固定在
水平地面,细绳在竖直方向被拉紧。氢气球保持静止,。点为氢气球的重心。请在图中画出氢气球的
受力示意图。
【答案】见右图。
【详解】静止的气球受到平衡力作用,分别受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子向下的
拉力作用,过氢气球的重心,沿竖直向上画一条带脩头的线段,用尸泞表示;沿竖直向下画一条带箭头
的线段,用G表示,沿绳子向下画一条带箭头的线段,用符号/褪表示,如图所示。
四、探究实验题
23.(2022•辽宁朝阳・统考中考真题)小文利用如图所示的实验装置,进行了如卜.实验:
(1)通过______三个图讲咛比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关:
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是N,物体A的体积是ml
(3)由图示实验数据得出盐水的密度是kg/m3;
(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实
验,实验步骤如下:
步骤-,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底:
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上“
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于")第二次
铁片受到的浮力;
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是。
7
水
【答案】(I)甲、丙、丁;(2)4,4x107(3)1.1x103;(4)小于,没有控制物体排开液体
的体积相同。
【详解】(1)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,应控制液体种类相同,深度不
同,故应选择甲、丙、丁图;根据称重法可知,物体在两种情况下受到的浮力是相同的,故说明浮力
大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时受到的浮力尸产G-F=5N—1N=4N
即物体A浸没在水中时受到的浮力是4N。
物体排开水的体积等于物体的体积,由尸片撞可得,物体排开水的体积
/。水glxl()3kg/m3xlON/kg
物体排开水的体积等于物体的体积,即V^=
即物体A的体积是4xl0'4
(3)由图甲、戊所示实监可知,物块浸没在盐水中所受浮力
FF=5N-0.6N=4.4N
此时物体排开盐水的体积
V排笈水=V物体=4x10'4m3
由尸后pg匕।可得,盐水的密度
尸浮盐水4.4N,.
P加产77--------=------------------------=1.1x10kg/m3
盐卜%盐水g4xlO-4m3xiON/kg
即盐水的密度是l.lxl(pkg/m3o
(4)①由物体的浮沉条件可知,铁片下沉时尸泞WG,铁片漂浮时尸泞2=G
则尸泞凶尸於即:第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。
②探究浮力与物体形状是否有关,应控制物体排开液体的体积和液体密度相同。铁片下沉,铁片
持开液体的体积等于自身体积,铁片做成碗状漂浮在水面上,它排开液体的体积小于自身体积,两次
铁片排开液体的体积不同,错误原因就是没有捽制物体排开液体的体积相同。
24.(2023・山东烟台・统考中考真题)某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,
进行了下面的实验,如图所示:
(1)实验过程中,利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小?哪些能够计算出物体排开液体
的重力大小?(用图中的序号表示)
(2)通过实验数据可以发现,浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系?
(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行怎样的操作?
(4)另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体重力不相等,在排除误差因素的情
况下,出现这个结果的原因可能是什么?(写出一条即可)
【答案】(1)②③,①④;(2)浮力大小与排开液体的重力相等;(3)见解析:(4)见解析
【详解】(1)实验过程中,利用步骤②③的测量数据,用称重法能够计算出物体所受的浮力大
小。利用步骤①④的测量数据,能够计算出物体排开液体的重力大小。
(2)如图所示,物块重力为2.0N,测力计对物块的拉力为I.5N,则物块受到的浮力为
?浮=G-产〃=2.0N-1.5N=0.5N
空桶重力为0.5N,桶和液体的总重力为1N,则排开的液沐的重力为
G排=6总--桶=1.0N・0.5N=0.5N
根据尸浮=6排可得浮力大小与排开液体的重力相等。
(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次,通过分析
实验数据,最终得出结论。
(4)根据题意,发现浮力大小与物体排开液体重力不相等,原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸
入液体前,溢水杯中液体没有装满,导致测量到的排开液体重力偏小;还有可能是物块在浸入液体后
和容器底接触到了,导致测得的浮力偏大。
五、计算题
25.(2023•内蒙古兴安盟•统考中考真题)如图所示,物块A重为3N,将物块A总体积的三分之
二浸在足够深的水中静止时,弹簧测力计的示数居0.5N,p^=1.0xl03kg/m\g=10N/kg。求:
(I)物块A的体积;
(2)若将物块A从弹簧测力计上取下放入水中,物块A静止时所受浮力的大小。
【答案】(1)3.75x104m3;(2)3N
【详解】(I)由图可知,物体A所受的浮力为产浮=G-F=3N-0.5N=2.5N
由F行pgP*得,物体A排水的体积为
2.5N_______
=2.5x10'4m3
1.0xl0\g/m3xl0N/kg
由题可知,物体A的体积为
33
y=~/x2.5xl0-4m3=3.75xl0'4m3
(2)由G=/咫得,物体A的质量为
G3N
m===0.3kg
gION/kg
物体A的密度为
_ni_0.3kg
=0.8x10,kg/n?
-「小IO-
物体的密度小于水的密度,物体放入水中后漂浮物体A静止时所受的浮力为
户浮=G=3N
答:(1)物块A的体积为3.75x10f岛
(2)若将物块A从弹簧测力计上取下放入水中,物块A静止时所受浮
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