1、 中考物理 专题七 浮力 考点一 浮力与阿基米德原理 A组 2020年全国中考题组 1.(2020山东青岛,9,2分)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料 块b的密度不同,但重力均为1.6 N。下列分析正确的是( ) A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3 N B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系 C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系 D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系 答案答案 D 金属块a的重力为1.6 N, 浸没在水中时,如图乙,弹簧测力计示数为1.0 N,则金属块a受到浮力 的大小为F浮=G-F拉=
2、1.6 N-1.0 N=0.6 N,A选项错;甲、乙中液体都是水,a排开液体的体积不同,根据控制 变量法可知:利用甲、乙可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,B选项错;图乙、丙中a、b的 密度和体积都不相同,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,因此不能探究浮力的大小与物体密度的 关系,C选项错;利用丙、丁在排开液体体积一定时液体密度不同,可以探究浮力的大小与液体密度的关 系,D选项正确。故选D。 2.(2020天津,13,3分)(多选)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现 将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且
3、与容器底接触(部 分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( ) A.放入木块前水对容器底的压强为 B.放入木块后水对容器底的压强为 C.木块所受的重力为mg D.木块所受的重力为mg 1 mg S 2 mg S 1 12 S SS 2 12 S SS 答案答案 AD 放入木块前,水对容器底部的压力大小等于水本身的重力,水对容器底部的压强p=, 故A选项正确;放入木块后水对容器底部的压力不变,仍等于水本身的重力,但受力面积变为S1-S2,此时水 对容器底部的压强为p2=,故B选项错误;木块对容器底部的压力为零,说明木块的重力大小等 于木块受到的浮力,根据浮力产生的原因可知,
4、木块受到的浮力F浮=F向上-=p2S2-0=S2= mg,故C选项错误,D选项正确。 F S 1 mg S F S 12 mg SS F 下向 12 mg SS 2 12 S SS 3.(2020吉林,26,5分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力 计示数的大小关系是:F1F2F3,F3) 1 13 F FF 解析解析 (1)乙图中物体所受的浮力为F1-F2,丙图中物体所受的浮力为F1-F3,因为F2F3,所以F1-F2F1-F3。丙 图中物体排开水的体积大于乙图中物体排开水的体积,因此浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 (2)丙图中物体所受的浮力为F
5、1-F3,丁图中物体所受的浮力为F1-F4,因为F3F1-F4,丙图和丁 图中物体排开液体的体积相等,但液体的密度不同,因此浮力大小跟液体密度有关。 (3)物体浸没在水中时受到的浮力F浮=F1-F3; V物=V排=,m= 则物=水 (4)水对烧杯底的压强p水=水gh 某液体对烧杯底的压强p液=液gh 由F1-F3F1-F4得水gV排液gV排 即水液 所以p水p液 F g 浮 水 13 FF g 水 G g 1 F g m V物 1 13 F FF 4.(2020江苏苏州,28,7分)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。 (1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是
6、猜想 (填序号)。 常识 猜想 常识1:木头漂在水面,铁钉沉在水底 常识2:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些 常识3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想1:与浸入液体的深度有关 猜想2:与液体的密度有关 猜想3:与物体的密度有关 (2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验: 根据A、B、C的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与 有关,与浸入液体的深度 ; 接下来根据A、D和E (能/不能)对猜想2进行验证; 为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着
7、他仿照步骤D进 行实验,发现此时测力计示数小于1.8 N,便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。 答案答案 (1)3 (2)正确 错误 排开液体的体积 无关 能 未测量出此时瓶子(含沙子)的重力 解析解析 (1)木头与铁的密度不一样,导致浮沉情况不一样。(2)从A、B、C中的实验结果可以看出随着 深度变大,弹簧测力计示数在减小,浮力在增大,所以根据实验现象可以认为猜想1正确;根据A、C、D中 的实验结果可以看出随着深度增加弹簧测力计示数不变,即浮力不变,所以认为猜想1错误;深入分析发 现A、B、C中浮力变化是因为排开液体的体积变化了,A、C、D中浮力不变的原因是排开液体的体积
8、 不变,综合分析可得浮力大小与排开液体的体积有关,与深度无关。A、D、E中控制了排开液体体积 相同,液体密度不一样,所以可以验证猜想2。在改变物体密度的时候,忽略了物体自身重力的改变,所 以应该要先测出此时瓶子(含沙子)的总重力,再进行下一步实验。 考点二 物体的浮沉条件及其应用 1.(2020江苏连云港,9,2分)下列关于浮力的说法正确的是( ) A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大 B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小 C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态 D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变 答案答案 B 物体所受浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,
9、与物体自身质量无关,A错。轮船始终漂 浮在水面,所受浮力与自身总重力相等,所以卸下货物,自身重力减小,浮力也减小,B正确。密度小于液体 密度的物体在液体中静止时处于漂浮状态,C错。潜水艇在水面下V排不变,海水密度大于江水密度,根据 F浮=液gV排可知,受到浮力减小,D错。 2.(2020湖北武汉,15,3分)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10 cm,密度是0.8103 kg/m3,漂浮在液 面上,露出液面的体积占物块体积的。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时, 下列说法错误的是(g取10 N/kg)( ) A.液体的密度是1.2103 kg/m3 B.手对物块上表面
10、的压力大小是2 N C.液体对物块下表面的压力大小是12 N D.物块下表面受到液体的压强是1.2103 Pa 1 3 答案答案 B 正方体物块的体积V=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,物块漂浮,F浮=G物,即液V排g=物V物g,液=0.8 103 kg/m3=1.2103 kg/m3,A项正确,不符合题意;手对物块的压力等于物块1/3体积浸没时受到的浮力,F压= 液V排g=1.2103 kg/m310-3 m310 N/kg=4 N,故B项错误,符合题意;物块下表面受到的压强p=液gh= 液ga=1.2103 kg/m310 N/kg0.1 m=1.2103 Pa,D项正确,不符合题
11、意;物块下表面受到的压力F=pS=1.2103 P a(0.1 m)2=12 N,C项正确,不符合题意。故选择B。 V V 物物 排 3 2 1 3 3.(2020山西,20,3分)2020年5月27日,我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。 如图所示,是气象探测保障服务团队,在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体 积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是( ) A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D.释放后探空气球上浮过程中受
12、到的浮力一定小于自身重力 答案答案 C 探空气球利用受到的浮力大于自身重力升空,故A、D两项错误。根据F浮=G排=气V排g可知体 积较大的乙气球受到的浮力较大,故B项错。C项是对阿基米德原理的正确表述,所以选C。 4.(2020江西,9,2分)如图所示,A、B两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断甲 乙;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲 F乙。(均选填“”、 “ 解析解析 根据题图可知,A、B两物块组合后在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,因此在两种液体中受到的浮 力都等于A、B两物块的总重力,根据F浮=液gV排知,在所受浮力相等的前提下,物体排开液体的
13、体积越小, 液体的密度越大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度;两种情况下,A全部浸在液体中,排开液体的体积 相同,根据F浮=液gV排知,当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大,因此A在甲液 体中受到的浮力大。 5.(2020重庆A,12,2分)小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。 他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸入水中的深度为h1;按图乙竖直放置,静止时木块浸 入水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合 处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块
14、在水中竖直静止时浸入 的深度h3= (用h1、h2、n表示)。 答案答案 不变 h1-n(h1-h2) 解析解析 图甲中,工艺品漂浮在水中,浮力等于重力,根据F浮=液gV排得,gSh1=GA+GB,图乙中工艺品仍漂浮 在水中,浮力还等于重力,即g(Sh2+VB)=GA+GB,故工艺品所受浮力与甲图相比不变。由甲、乙两图中 工艺品所受浮力相等得:gSh1=g(Sh2+VB),则计算出合金块B的体积VB=Sh1-Sh2,则B的重力GB=mBg=BVBg= ng(Sh1-Sh2),当图乙中合金块沉底,木块竖直漂浮在水中时,木块受到的浮力等于木块的重力,即gSh3= GA,现将代入整理得:gSh1=g
15、Sh3+ng(Sh1-Sh2),计算得出木块浸入水中的深度h3=h1-n(h1-h2)。 考点一 浮力与阿基米德原理 B组 20162019年全国中考题组 1.(2018湖北黄冈,7,3分)据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮 桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的 两艘大木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉 起来了。以下判断正确的是( ) A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大 B.铁牛被冲到河底后,只受到重力和浮力 C.用两艘大木船并装满沙子,是为了
16、减小浮力 D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起 答案答案 D 铁牛浸没后,随着深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,铁牛受 到的浮力不变,故A错误;铁牛被冲到河底后,受到浮力、重力和河底对铁牛的支持力,故B错误;用两艘大 木船并装满沙子,是为了增大浮力,故C错误;卸下沙子的过程中,开始时船受到的浮力不变,当卸下沙子的 重力大于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮,木船排开水的体积减小,故D正确。 审题关键审题关键 绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上,说明开始时绳索的长度等于船到铁牛的距离。 方法指导方法指导 把船、沙子和铁牛看
17、作一个整体,船受到的浮力等于沙子和船的总重力;当卸下的沙子的重 力大于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮。 2.(2018江西,14,3分)如图所示,在已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶,其中右桶上 漂着一小块木块。关于天平会向哪边倾斜的说法正确的是( ) A.天平不倾斜 B.向左盘倾斜 C.向右盘倾斜 D.无法判断 答案答案 A 当木块漂浮在水面时,根据二力平衡,木块受到的浮力等于自身的重力;再根据阿基米德原理 可知,木块受到的浮力等于排开液体受到的重力,所以相同容器中相同高度的液面中漂浮着木块与没有 漂浮着木块其总重力大小是相同的,所以天平不会倾斜。故选A。
18、易错点拨易错点拨 不能简单地根据表面现象判断总质量大小,应当通过受力分析,根据物理规律推理得出正确 关系。 3.(2017甘肃兰州,16,3分)如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1 000 Pa;如图乙所示,用细线拴一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80 Pa;如图丙所示, 将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460 Pa。容器的底面积为100 cm2,铝=2.7 g/ cm3,g取10 N/kg。下列判断正确的是( ) A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8 N B.铝块的体积是100 cm3 C.铝块沉底时对容器底部的压力
19、是4.6 N D.液体的密度是0.8 g/cm3 答案答案 D 铝块一半浸在液体中时,F浮=p1S=80 Pa0.01 m2=0.8 N,铝块浸没时所受的浮力F浮=1.6 N,A 错误;G铝=(p1+p2)S=540 Pa0.01 m2=5.4 N,m=0.54 kg,V铝=200 cm3,B错误;F压=G铝- F浮=5.4 N-1.6N=3.8 N,C错误;液=800 kg/m3=0.8 g/cm3,D正确。故选D。 G g 铝 m 铝 3 540g 2.7g / cm F gV 浮 铝 43 1.6N 10 N / kg2 10 m 解题关键解题关键 铝块一半浸在液体中时,利用容器对桌面压
20、强的改变量,得到压力的改变量,而此时铝块所受 浮力的大小等于压力的改变量,进一步求出铝块浸没时的浮力;铝块沉底时,根据容器对桌面压强的改变 量,得到压力的改变量,即为铝块重力大小。 4.(2019山东青岛,13,3分)(多选)如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为 S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程 中,测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是( ) A.金属块逐渐浸入水的过程,受到的浮力一直在减小 B.金属块的高度为h1 C.金属块的密度为水 D.金属块浸没后与入水前相比,水平
21、桌面受到的压强增加 1 12 F FF 12 FF S 答案答案 BCD 金属块逐渐浸入水的过程,排开水的体积先变大,当浸没后,排开水的体积不变,根据F浮= 液V排 g可知,受到的浮力先变大,后不变,A错误。由图乙可知,金属块浸入水中深度h1后,F浮不变,即V排不变, 意味着金属块浸入水中深度h1时,金属块刚好完全浸入水中,由此可见金属块的高度为h1,B正确。由图像 可知,当h=0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m= =;金属 块浸没在水中,受到的最大浮力F浮=F1-F2,根据F浮=液V排 g可得:金属块体积V=V排=;所以,金属 块密度=水,C正确。
22、金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力变化量F=F浮= F1-F2,所以水平桌面受到的压强变化量p=,D正确。故选B、C、D。 G g 1 F g F g 浮 水 12 FF g 水 m V 1 12 F g FF g 水 1 12 F FF F S 12 FF S 5.(2018湖北武汉,22,3分)今年3月,武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水 量为40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物总重G为 N,所受浮力F浮 (选填“大 于”“等于”或“小于”)G,它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,船身会 。(g=10 N/kg) 答案答案 4109 等于 上浮
23、 解析解析 本题考查阿基米德原理的应用及物体漂浮的条件。矿砂船的排水量为40万吨,船满载航行时,船 及所装货物总质量即40万吨。 总重G=mg=40104103 kg10 N/kg=4109 N 因为船漂浮在水面上,故船所受浮力F浮=G=4109 N 当船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,根据阿基米德原理F浮=液gV排得V排= 由于这个过程中浮力不变,始终等于船与货物的总重力,而液变大,所以V排变小,即船排开液体的体积变 小,因此,船身会上浮。 F g 浮 液 考点二 物体的浮沉条件及其应用 1.(2018广东深圳,20,1.5分)对于上升的热气球,下列说法中正确的是 ( ) A.热气球的
24、升空原理与民航飞机的起飞原理相同 B.热气球匀速上升的过程中,机械能一定不变 C.热气球上升过程中,受到的大气压强不变 D.热气球燃料减少,它的惯性变小 答案答案 D 热气球上升是因为浮力大于重力,民航飞机起飞是由于机翼上下表面空气流速不同,压强不 同,导致上下表面受到的压力不同,A错;热气球匀速上升的过程中,由于燃料质量的减少及高度的增加,重 力势能和动能均发生改变,导致机械能可能发生改变,B错;热气球上升过程中,气球所受大气压强减小,C 错;惯性与质量有关,热气球燃料减少,质量减小,惯性变小,D对。 2.(2016山西,19,3分)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜
25、水艇是海军的战略 重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对 此潜艇分析正确的是( ) A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C.漂浮时排开的海水所受的重力最小 D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大 答案答案 C 在海水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,因为F浮=海水V排g,潜水艇的体积不变,排开海水 的体积不变,所以潜水艇上浮(未露出水面)时受到的浮力不变,故A错;悬浮时,潜水艇浸没在海水中,而漂 浮时潜水艇排开海水的体积较小,故这两种情况下潜水艇受到的浮力不相等,B错;悬浮、上浮、漂浮三 种情况下,潜水艇在漂浮时所受浮
26、力最小,故排开海水的重力也最小,C正确;漂浮时,根据公式p=海水gh判 断,可知潜水艇底部所受海水压强最小(h是最小的),故D错。 解题关键解题关键 本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,知道潜水艇自身体积不变, 浸没时排开海水的体积不变、所受浮力不变是解题的关键。 知识拓展知识拓展 潜水艇靠改变自身重力实现浮沉。轮船用空心的方法增大V排实现漂浮。孔明灯、 热气球内气体密度小于空气密度,实现上浮。 3.(2019江西,18,4分)(多选)只用量筒、长方体小木块、长细针、水、密度未知的盐水,能测出的物理量 是(温馨提示:长方体小木块不吸水,木”“”或“=”);若水温升高,石块将
27、 (选填 “上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。 答案答案 上浮 解析解析 石块和气球的总重力为G总,由于是悬浮,气球和石块受平衡力,即石块和气球的总重力等于气球和 石块受到的总浮力,G总=F浮+F石浮,可以看出F浮G总。若水温升高,气球里面的气体将受热膨胀,体积增大, 这时,气球受到的浮力也将增大,这时就会有G总F2 p1p2 B.F1F2 p1p2 C.F1p2 D.F1F2 p1p2 考点二 物体的浮沉条件及其应用 答案答案 B 两个相同的小球分别放入容器中,在甲容器中漂浮,则小球所受浮力F1=G球,在乙容器中沉底, 则小球所受浮力F2F2;容器对桌面的压力F压=G容器+G液体+G球,由于两
28、容器质量相等,装有相同 质量液体,球质量相同,所以F压相同,而甲容器的底面积S1大于乙容器的底面积S2,根据p=可知,甲容器 对桌面的压强p1小于乙容器对桌面的压强p2,所以B项正确,A、C、D项错误。 F S 压 2.(2020新疆,11,2分)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小 球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20 g,再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出 的水的质量为80 g,此时小球A、B受到的总浮力为F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯 前增加了F,已知小球A、B的密度均小于水的密度,则(g取10 N/kg)(
29、) A.F浮=1.2 N,F=0.2 N B.F浮=1.2 N,F=1.2 N C.F浮=1.0 N,F=1.0 N D.F浮=1.0 N,F=0 N 答案答案 A 先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20 g;再往溢水杯中 投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80 g;投入小球B之前溢水杯是满的,所以 小球B排开的水的重力等于浮力,=g=0.08 kg10 N/kg=0.8 N;小球A的质量为小球B质量的 一半,当将A投入水中漂浮时浮力等于重力,排开的水的质量应该为=80 g=40 g=0.04 kg,则小球A 受到的浮力为=g=0.04 k
30、g10 N/kg=0.4 N;此时小球A、B受到的总浮力为F浮=+=0.4 N+0.8 N=1.2 N。由于小球A排开的水的质量要大于溢水杯中溢出的水的质量,即开始时溢水杯没有加 满,放入小球A后,液面会上升,上升的水的质量为m=40 g-20 g=20 g=0.02 kg,其重力为G=mg=0.02 kg10 N/kg=0.2 N;由于溢水杯是规则的容器,则液体产生的压力大小等于液体的重力大小,所以增大的压力为 F=G=0.2 N,故A正确,B、C、D错误。 B F浮 B G排 B m排 A m排 1 2 A F浮 A G排 A m排 A F浮 B F浮 3.(2020北京,15,2分)某同
31、学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A 依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置 相平的刻度线及相应密度值,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出-h图像,如图乙中 图线所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计B。将 B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图10乙中图线。他进一步研究发现对同一密 度计浸入液体的深度h和对应密度的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到
32、的浮力越大 B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小 C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量 D.若图乙中3-2=2-1, 则密度计A上3与2刻度线的间距大于2与1刻度线的间距 答案答案 C 同一支密度计放入不同液体中均漂浮,浮力等于密度计重力,重力不变,浮力不变,A错误;密度 计刻度的特点是上小下大,刻度越靠近铜线,对应的液体密度越大,B错误;由题图乙可知,当液体密度相同 时,密度计A排开液体的体积小于密度计B排开液体的体积,密度计A所受的浮力小于密度计B所受的浮 力,因为密度计漂浮,浮力等于重力,所以密度计A缠绕的铜丝质量小于密度计B缠绕的铜丝质量,C正确
33、; 对密度计A,浸入液体的深度h和对应密度的乘积不变,1h1=2h2=3h3,若3-2=2-1,则-=-,即 =,因为h1h2h3,所以h2h3h1h2,则h2-h3V排乙,根据F浮=液V排g可知F浮甲F浮乙,故A项错。再根据F浮=G排可知B项正确。乙图中鸡 蛋漂浮,所以F浮乙=G乙,故C项错。甲图中鸡蛋下沉说明蛋甲水,乙图中鸡蛋漂浮说明蛋乙蛋乙,所 以D错。 知识归纳知识归纳 浮沉条件: 悬浮 F浮=G物(V排=V物) 漂浮 F浮=G物(V排G物(V排=V物) 下沉 F浮FC B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮 C.只取出A球,容器中液面的高度降低了 A B m S D.三球放入液体前后
34、,液体对容器底部的压强变化了(mA+mB+) CB C m g S 答案答案 ACD A漂浮,FA=mAg,B悬浮,FB=mBg,C下沉,FC=mCg-F支,若mA=mB=mC,则有FA=FBFC,故A正确;因为 C球下沉,所以C球的密度大于液体的密度,将C球截去部分后剩余部分密度不变,仍下沉,B错误;取出A球 后,容器中体积减小量V=VA排=,则液面高度降低了h=,又因为B球悬浮,液=B,所以 h=,C正确;三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化是由球受到浮力引起的,要求压强变化量 可以先求压力变化量,即F=FA+FB+FC=mAg+mBg+液gVC=mAg+mBg+Bg=(mA+mB+
35、)g,则液体对容 器底部的压强变化值p=(mA+mB+),D正确。 A F g 液 A m 液 V S A m S 液 A B m S C C m CB C m F S CB C m g S 6.(2017广东,7,3分)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同 烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( ) A.三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙 B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙p乙p丙 D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙=p丙 答案答案 D 甲、丙排开水的体积相同,且大于乙排开水的体积,由阿基米德原理可知
36、,浮力F甲=F丙F乙,B错 误。甲沉底,则F甲m丙m乙,A错误。由于烧杯 中均装满水,放入小球排开水后,仍然是满的,因此,三个烧杯底部所受水的压强相等,C错误。烧杯底部对 桌面的压强大小等于总重与烧杯底面积之比;三个烧杯的底面积相同,三个烧杯原来装有相同质量的水, 现第一杯增加了甲球的重力,它大于排开水的重力,即总重增大了;第二杯和第三杯各自增加的小球重力 均等于排开水的重力,即总重不变,故D正确。 7.(2016陕西,27,3分)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到浮力的大小 (选填“大 于”、“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时 溢
37、出水410 mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25 mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了 N(g取10 N/kg,水=1.0103 kg/m3)。甜瓜的密度为 g/cm3。 答案答案 等于 0.25 0.9(或0.94) 解析解析 甜瓜漂浮时处于静止状态,浮力和重力是一对平衡力,大小相等;再使甜瓜向下浸没在水中时,又 溢出25 mL的水,则增大的浮力为F=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg2.510-5 m3=0.25 N;甜瓜的质量m= 水V排1=1.0103 kg/m34.110-4 m3=0.41 kg,甜瓜的体积为410 cm3+25 cm3=435 cm3=4.3
38、510-4 m3,则甜瓜的 密度为=0.94103 kg/m3=0.94 g/cm3。 m V 43 0.41kg 4.35 10 m 温馨提示温馨提示 在解决有关浮力的计算题时,要注意物体在平衡状态时的受力情况,合力为零;另外还要运用 好阿基米德原理。 8.(2019内蒙古呼和浩特,20,4分)有人说,水里的冰山融化后,水面会上升,你认为这种说法是否正确?请你 用下面给出的图示,并用学过的知识进行正确解释(忽略热胀冷缩对水和冰的影响,已知冰和水的密度之 比为0.9),并得出正确结论。 答案答案 见解析 解析解析 因为冰块所受浮力等于它排开水所受重力,且浮力大小等于它自身的重力大小,冰变水,质
39、量不变, 所以冰变水前后排开水的体积与重力均不变,所以冰排开水的体积与冰熔化后变成水的体积相等,所以 水面不上升也不下降。 (或:冰块漂浮,G冰=F浮,又F浮=G排,所以G冰=G排,m冰=m排,又冰熔化成水后,m冰=m水,m水=m排,V水=V排,所以水面不 上升也不下降) 9.(2020山东潍坊,21,6分)已知水的密度为1.0103 kg/m3,某兴趣小组用一薄壁量杯(杯壁体积忽略不计)制 作了一个测量液体密度的简易装置,操作如下: (1)在量杯内装入适量细沙后放入水中,量杯在水中竖直静止时,如图甲所示。此时量杯浸没在水中的体 积为 mL; (2)将该装置放入某液体中,静止时如图乙所示,则该
40、液体的密度为 kg/m3;某同学将一小石子放 入量杯,静止时如图丙所示,则小石子质量是 g。 答案答案 (1)20(19.920.1) (2)0.8103(0.791030.81103) 5.6(5.55.7) 解析解析 (1)由甲图可知,水面与量杯20 mL刻度重合,所以此时量杯浸没的体积为20 mL;(2)由乙图可知,量 杯浸没的体积为25 mL,由漂浮条件可知,F浮=G物=G排,G排液=G排水,m排液=m排水,液V液=水V水,液= =0.8103 kg/m3。由丙图可知,量杯浸没的体积为32 mL,把小石子放入后,排开液 体的质量为m=液V液=0.8 g/cm3(32 cm3-25 cm
41、3)=5.6 g。 V V 水水 液 3363 63 1 10 kg / m20 10 m 25 10 m 1.(2020广西玉林一模,15,2分)小华用如图甲所示装置进行“探究影响浮力大小的因素”实验,A是实心 圆柱体,根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图像如图乙,从图乙可知(g取 10 N/kg)( ) A.物体受到的重力为2 N B.当物体浸没在水中时受到的浮力为2 N C.该物体的密度为1.0103 kg/m3 D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 考点一 浮力与阿基米德原理 答案答案 B 由图乙可知,物体没有浸入液体时测力计示数为4 N,则物体重力G=
42、4 N,故A错误;由图乙可知, 物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F=4 N-2 N=2 N,故B正确;由浮力公式F浮=液gV排可知,物体的体积V= V排=210-4 m3,由G=mg可知,物体的质量m=0.4 kg,物体的密度 物体=2103 kg/m3,故C错误;由图乙可知,物体浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体 的深度成正比,物体完全浸入液体后受到的浮力不变,故D错误;故选B。 F g 浮 水 33 2N 1 10 kg / m10N / kg G g 4N 10N / kg m V 43 0.4kg 2 10 m 2.(2020甘肃兰州诊断,9,2分)如图所示,柱形容器的底面积为
43、500 cm2,重为5 N的木块A在水中处于静止状 态,此时绳子的拉力为3 N。若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中水面将下降的高度是(g取10 N/kg) ( ) A.4.0103 m B.6.010-3 m C.1.010-2 m D.1.610-2 m 答案答案 B 木块A静止时,受到重力G、浮力F浮以及绳子的拉力F拉,因为拉力方向为竖直向下,所以三者之 间的关系为 F浮=G+F拉 代入数据得 F浮=5 N+3 N=8 N 由F浮=液gV排,可以得出 V排=810-4 m3 当绳子断了之后,由于F浮G,所以木块将上浮,部分露出水面之后F浮变小,直至F浮=G=5 N时,漂浮在水面 上,
44、此时由F浮=液gV排,可以得出 V排=510-4 m3 前后排水体积的减小量即下降部分水的体积 V=V排-V排=310-4 m3 所以水面下降的高度 F g 浮 液 33 8N 10 kg / m10N / kg F g 浮 液 33 5N 10 kg / m10N / kg H=6.010-3 m 故选B。 V S 43 42 3 10 m 500 10 m 3.(2020福建福清一模,19,3分)2019年12月17日中国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付 海军。该航母满载排水量是65 000 t,则它满载时受到的浮力为 N,当舰载机着舰后,浮力将 ;舰母在航行时,两侧的护卫舰不
45、能靠它太近,因为它们之间水的流速大,压强 ,容易发生相 撞事故。(g取10 N/kg) 答案答案 6.5108 增大 小 解析解析 由阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=65 000103 kg10 N/kg=6.5108 N。 舰载机着舰前后,航母始终漂浮,受到的浮力和自身的总重力相等,但舰载机着舰后,航母的总重力增大, 所以航母受到的浮力将增大。 舰母在航行时,两侧的护卫舰不能靠它太近,是因为护卫舰与航母间水的流速大、压强小,而护卫舰外侧 水的流速小、压强大,指向航母的压强差会把两侧的护卫舰压向航母,容易发生相撞事故。 4.(2019天津和平一模,16)某一木块的
46、体积为200 cm3、密度为0.6103 kg/m3,把它浸没在水中后放手,木 块最终静止时是处于 (选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时浸在水中的体积是 。(水的密度为1.0103 kg/m3) 答案答案 漂浮 120 cm3 解析解析 木块浸没在水中受到浮力F浮=水V木g=1.0103 kg/m320010-6 m310 N/kg=2 N, 木块的重力G木=木V木g=0.6103 kg/m320010-6 m310 N/kg=1.2 N, 浮力大于重力,所以会上浮,静止时会漂浮, 漂浮时受到的浮力F浮=G木=1.2 N,所以V排=120 cm3。 F g 浮 水 33 1.2N 1
47、.0 10 kg / m10N / kg 5.(2020安徽第三次学业水平测试,19,3分)小明在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,用弹 簧测力计、烧杯、细线、一个金属块、水和盐水等器材,进行了如图所示的实验。 (1)由A、B、C三图的实验数据可得到的结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关; (2)小明认为“物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大”的说法是错误的,他将 两图的实验 对比,观察弹簧测力计的示数,看到弹簧测力计的示数是相等的,则证明浮力的大小与深度无关; (3)根据收集到的实验数据,小明还计算出了盐水的密度为 kg/m3。 答案答案 (1)物体排开液体的体积 (2)
48、C和D (3)1.1103 解析解析 (1)由A、B、C三图的实验数据可知,物体排开液体的密度不变而排开液体的体积不同,物体受到 的浮力不同,由此可以知道浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 (2)C和D两图物体排开同一液体的体积相同,物体所在深度不同,但物体受到的浮力相同,从而证明浮力 的大小与深度无关。 (3)依题意,物体浸没在水中和盐水中受到的浮力分别为 F浮水=水gV=G-F水=5 N-1 N=4 N F浮盐=盐gV=G-F盐=5 N-0.6 N=4.4 N 联立解得盐=1.1103 kg/m3 1.(2020北京海淀一模,15,2分)如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体,将两个完全相同的物 体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时,物体A在甲杯液体中处于悬浮状态,物体B在乙杯液体中处 于漂浮状态,两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是( )
