1、 中考物理 （河北专用） 专题八 浮力 A组 20162020年河北中考题组 1.(2018河北,21,3分)(多选)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别 为mA、mB、mC,密度分别为A、B、C的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉, 如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是( ) A.若mA=mB=mC,则FA=FBFC 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,液体对容器底部的压强变化了(mA+mB+) CB C m g S 答案答
2、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+)g,则液体对容 器底部的压强变化值p=(mA+mB+),D正确。 A F
3、 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 2.(2019河北,33,6分)小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知水=1.0103 kg/m3,取 g=10 N/kg) 图1 图2 (1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧 测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像(如图2中所示)。实验过程中合金块所受浮力的 变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图像。分析图像可知,浸在水 中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。 (2)将合金块
4、分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。 (3)合金块的密度为合金= g/cm3。 (4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。 答案答案 (1)先变大后不变 如图所示 正比 (2)浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关 (3)4 (4)400 评分说明:(2)答案不唯一,合理即可给分。 解析解析 (1)由图1甲可知,合金块的重力G=4 N。分析图2中F示随h变化的关系图线可知,合金块浸没前测 力计示数随合金块浸入水中深度的增加而减小,根据公式F浮=G-F示可知,所受浮力逐渐增大,当合金块下 表
5、面所处深度为6 cm时,合金块浸没,此时测力计的拉力为3 N,合金块所受浮力F浮=G-F=4 N-3 N=1 N,浸 没后浮力不变,即合金块所受浮力先变大后不变;F浮随h变化的关系图像如答案中图所示。浸在水中的 物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比; (2)比较图1甲、乙、丙可知,合金块浸没在水中和某液体中时测力计示数不同,根据公式F浮=G-F示,可知 合金块浸没在不同液体中所受浮力不同,即浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关; (3)合金块的质量m=0.4 kg;合金块的体积V=V排=110-4 m3,则合 金块的密度合金=4103 kg/m3=4 g/cm3; (4)合金块
6、在图1丙所示的液体中所受浮力F浮=G-F=4 N-3.2 N=0.8 N,则液体的密度液= =0.8103 kg/m3=0.8 g/cm3,当空心合金球悬浮于图1丙所示的液体中,则球=液,即= G g 4N 10N/kg F g 浮 水 33 1N 1.0 10 kg/m10N/kg m V -43 0.4kg 1.0 10 m F gV 浮 排 -43 0.8N 10N/kg 1 10 m 400g VV 空 0.8 g/cm3,V空=400 cm3。 3.(2020河北,38,7分)边长为20 cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱 体竖直放在容器底部,其横截
7、面积为200 cm2,高度为10 cm,如图甲所示。然后向容器内缓慢注入某种液 体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图乙所示。(g取10 N/kg) (1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据; (2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力; (3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为13时,求容器内液体的质量。 甲 乙 答案答案 (1)见解析 (2)20 N (3)4 kg 解析解析 (1)柱液 由图可知,当容器内装入2 kg的液体时,液面与圆柱体上表面相平 V柱=V排,因为F不为零,所以G柱F浮,即柱V柱g液V排g,则柱液 (2)当容器内装
8、入2 kg的液体时 液体的体积:V1=(S容-S柱)h=(20 cm)2-200 cm210 cm=210-3 m3 液体的密度:液=1.0103 kg/m3 当圆柱体刚被浸没时受到的浮力: F浮=液V排g=液V柱g=1.0103 kg/m320010-4 m20.1 m10 N/kg=20 N (3)当容器内装入2 kg的液体时 液体对容器底部的压强:p1=液gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m=1.0103 Pa 容器对桌面的压强:p2=4.0103 Pa 由于=,所以只有继续加入液体才能使= 1 m V 液 -33 2kg 2 10 m GG S 柱液 容 2 140N
9、20N (0.2m) 1 2 p p 1 4 p p 液 容 1 3 设继续加入液体的质量为m液 则= 将p1=1.0103 Pa、p2=4.0103 Pa、S容=410-2 m2、g=10 N/kg代入上式中 解得:m液=2 kg 容器内液体的质量:m=m液+m液=4 kg p p 液 容 1 2 m g p S m g p S 液 容 液 容 1 3 4.(2017河北,37,6分)如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=810-3 m2,容器高0.2 m,内 盛0.17 m深的水。A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的质量为0.185 kg,A2的体积为3.2
10、10-4 m3。(已知水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)水对容器底部的压力为多少? (2)将A1释放,浸没在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6 N,求A1的体积。 (3)只将A2缓慢浸入水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少? 答案答案 (1)13.6 N (2)1.2510-4 m3 (3)0.75103 kg/m3 解析解析 (1)p=水gh水=1.0103 kg/m310 N/kg0.17 m=1.7103 Pa(1分) 由p=可得F压=pS=1.7103 Pa810-3 m2=13.6 N(1分) (2)对A1进行受力分析可得,A1受到的
11、浮力: F1浮=G1-F支;又因为F1浮=水gV1,G1=m1g 即水gV1=m1g-F支(1分) 则V1=1.2510-4 m3(1分) (3)将A2缓慢放入水中,当水面上升至0.2 m时,水对容器底的压强最大 此时排开水的体积:V排=V容-V水=S(h容-h水)=810-3 m2(0.2 m-0.17 m)=2.410-4 m3V2 此时A2漂浮,A2的密度最小(1分) 即F2浮=G2,水gV排=2gV2 则2=0.75103 kg/m3(1分) F S 1 -m g F g 支 水 33 0.185kg 10N/kg-0.6N 1.0 10 kg/m10N/kg 2 V V 水排 33-
12、43 -43 1.0 10 kg/m2.4 10 m 3.2 10 m 思路分析思路分析 (1)运用公式p=gh和F=pS计算水对容器底的压力;(2)A1浸没在水中,排开水的体积等于A1的 体积,受到容器底的支持力说明A1静止在容器底,即F浮+F支=G,结合公式F浮=液gV排计算出A1的体积;(3)水 对容器底的压强最大即容器中充满水,由此时A2排开水的体积与A2的体积比较可知,A2处于漂浮状态,A2 的密度最小,由公式F浮=液gV排=G=物gV物计算A2的密度。 解题关键解题关键 由A1浸没时F浮+F支=G得出其所受浮力,是计算其体积的关键;水对容器底的压强最大即水面 达到容器口,由A2排开
13、水的体积与A2的体积比较,判断出其在水中的状态并得出浮力,是计算A2密度的关 键。 B组 20162020年全国中考题组 考点一 认识浮力 1.(2020福建,16,2分)如图,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一体 积露出水面,细线被拉直。已知A重4 N,B受到的浮力为8 N,A、B密度之比为25。那么( ) A.A、B所受的重力之比为52 B.A、B所受的浮力之比为12 C.细线对A的拉力大小为1 N D.B对容器底部的压力为零 答案答案 D =,故A不正确;A、B受到的浮力之比=,故B不正确;GB=GA= 4 N=10 N,A受到的浮力F浮A=F浮B=8
14、N=6 N,A静止,对A受力分析有,GA+F拉=F浮A,F拉=F浮A-GA=6 N-4 N=2 N,故C不正确;对A、B两物体整体受力分析,GA+GB=F浮A+F浮B+F支,则容器对B的支持力F支=GA+GB-F浮A- F浮B=4 N+10 N-6 N-8 N=0,B对容器底部的压力F压=F支=0,故D正确。 A B G G AA BB V g V g A B 2 5 A B F F 浮 浮 3 4 gV g V 水 水 3 4 5 2 5 2 3 4 3 4 解题思路解题思路 求B对容器底部的压力,可用“整体法”,把两个物体看成一个整体受力分析,不考虑两个物 体之间的内力。 2.(2020天
15、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 S S 2 12 - S S S 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
16、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,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 S S F 下向 12 - mg S S 2 12 - S S S 审题技巧审题技巧 注意放入木块前,水对容器底部的压力大小等于水的重力;放入木块后,木块对容器底部的压 力为零,说明木块受到的浮力大小等于木块的重力。 3.(2019广东广州,11,3分)两个相同的烧杯中分别装满了
17、两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两 杯液体,最后处于图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等。甲、乙所受浮力相比 ( ) A.甲所受浮力更大 B.乙所受浮力更大 C.甲、乙所受浮力一样大 D.不知道液体密度无法比较浮力大小 答案答案 C 甲、乙排开液体的重力相等,均为G排,根据阿基米德原理可知F浮=G排,即甲、乙所受浮力大小 相等,本题应选C。 4.(2017广西来宾,11,3分)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示。这 四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( ) A.F甲=F乙 B.F甲F丙 D.F丙F丁 答案答案 B 由题图知,四个球排开水的
18、体积:V甲V乙V丙=V丁,根据F浮=液gV排可知四个球受到的浮力:F甲F 乙F2F3,F3) 1 13 - F F F 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F1-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
19、(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 -F F g 水 G g 1 F g m V物 1 13 - F F F 7.(2020山东青岛,27,6分)如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略 不计。挡板下方有一个体积为100 cm3、重力为0.6 N的实心小球,此时水对容器底产生的压强为3.0103 Pa。(g取10 N/kg)求: (1)容器中水的深度; (2)挡板对小球的压力; (3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。 答案答案 (1
20、)0.3 m (2)0.4 N (3)0.4 N 解析解析 (1)根据液体压强公式p=gh可得,h=0.3 m;(2)对小球受力分析,如图所 示,所以F浮= F压+G球,V排=V球=100 cm3=110-4 m3,F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-4 m3=1 N,F压=F浮- G球=1 N-0.6 N=0.4 N。(3)撤去挡板,小球静止后F浮=G球,水对容器底压力的变化量F=pS=水ghS=水g V排=F浮=F浮-F浮=1 N-0.6 N=0.4 N。 p g 水 3 33 3.0 10 Pa 1.0 10 kg/m10N/kg 一题多解一题多解 撤去挡板前后
21、水受到的压力变化等于水对容器底压力的变化,由力的作用是相互的,可知小 球受到的浮力的变化等于水受到的压力变化,那么水对容器底的压力变化量为F=1 N-0.6 N=0.4 N。 归纳总结归纳总结 长方体、正方体、圆柱体容器,物体受到的浮力的变化,等于液体对容器底部压力的变化。 考点二 浮沉条件及应用 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
22、排开液体体积有关,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
23、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。 解题思路解题思路 本题重点考查对阿基米德原理的理解,该原理同样适用于浸没在空气中的物体。 3.(2020江苏南京,11,2分)如图所示,两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有 质量相等的两种液体,两个相同的小球分别放入容器
24、中,一个漂浮,一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮 力分别为F1和F2,容器对桌面的压强分别为p1和p2。下列说法正确的是( ) A.F1F2 p1p2 B.F1F2 p1p2 C.F1p2 D.F1F2 p1p2 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
25、 压 易错警示易错警示 在判断浮力大小关系时,如果用F浮=液V排g判断,要从液和V排两个方面进行考虑,不能仅从V排 判断。 4.(2019四川成都,A9,2分)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里 加入一些清水,则 ( ) A.鸡蛋会下沉 B.鸡蛋的重力增加 C.鸡蛋所受浮力变大 D.鸡蛋所受浮力为0.5 N 答案答案 A 鸡蛋放入盐水中时处于悬浮状态,则蛋=盐水,盐水中加入清水,盐水变小,此时蛋盐水,故鸡蛋会 下沉,A项正确;鸡蛋质量不变,重力也不变,B项错误;鸡蛋悬浮时F浮1=G蛋,下沉时F浮2F浮2,C项错 误;下沉时F浮2G蛋=0.5 N,D项错误
26、。 5.(2017山西,19,3分)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现 象,下列说法正确的是 ( ) A.西瓜的密度比李子的密度大 B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C.李子下沉过程中所受水的压强不变 D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变 答案答案 D “瓜浮李沉”,表明西瓜的密度小于水的密度,李子的密度大于水的密度,故西瓜的密度小于 李子的密度,A项错误;西瓜漂浮时浮力等于重力,B项错误;李子下沉过程中,深度增加,所受压强增大,C项 错误;李子浸没后,下沉过程中,V排不变,液不变,所受浮力大小不变,故D项正确。 6.(2018山东淄博,15,2分)如
27、图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个 体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是 ( ) A.小球A的质量小于小球B的质量 B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力 C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强 D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强 答案答案 B 由题图知A漂浮,所以A水,B悬浮,所以B=水,则A乙,又因为相同木块 在a、b中都处于漂浮状态,所以,=G木,由F浮=液gV排知,ag=bg,由图知道, b,由此知道,a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,故A正确;因为=,由阿基米德原理知道,= ,即=,故B错误;由于两容
28、器中液面相平,且ab,由p=液gh知道,a容器底部受到液体的压强大, 故C错误;木块在a、b两容器中都处于漂浮,根据浮力产生的原因F浮=F下-F上,且F上=0,可知木块下表面受 到液体的压力Fa下=F浮a,Fb下=F浮b,则Fa下=Fb下;由于两个木块相同,则底面积相同,根据=可知:a下=b下,故D 项正确。 m V a F浮 b F浮 a V排 b V排 a V排 b V排 a F浮 b F浮 a G排 b G排 a m排 b m排 F S 8.(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
29、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。 9.(2020辽宁营口,21,3分)水平桌面上有一个盛满水的溢水杯,杯中水的深度为10 cm,现将一个不吸水的 物块轻轻放入溢水杯中,静
30、止时有72 g水溢出,将其捞出擦干后轻轻放入完全相同且盛满酒精的溢水杯 中,静止时有64 g酒精溢出,则物块在酒精中受到的浮力为 N,物块的密度为 kg/m3;此 时酒精对容器底的压强为 Pa。(水=1.0103 kg/m3,酒精=0.8103 kg/m3,g取10 N/kg) 答案答案 0.64 0.9103 800 解析解析 将物块放在水中时受到的浮力F浮=G排=m排g=0.072 kg10 N/kg=0.72 N,将该物块放在酒精中受到 的浮力F浮=G排=m排g=0.064 kg10 N/kg=0.64 N,因为物块在酒精中受到的浮力小于在水中受到浮力,所 以物块在水和酒精中不可能都漂浮
31、,只能一漂浮、一浸没或都浸没;由于酒精的密度小于水的密度,则物 块放入酒精中时一定浸没,则物块的体积V物=V排酒精=80 cm3,物块在水中排开水的体积V排水 =72 cm3,因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以物块在水中漂浮,受到的浮力(排开水 的重力)等于物块的重力,则m物=m排=72 g,物块的密度=0.9 g/cm3=0.9103 kg/m3;此时酒精对 容器底的压强为p=酒精gh=0.8103 kg/m310 N/kg0.1 m=800 Pa。 m 排 酒精 3 64g 0.8g/cm m 排 水 3 72g 1g/cm m V 物 物 3 72g 80cm 思路分析思路分析 根
32、据已知条件,物块放入盛满水的溢水杯中有72 g水溢出,放入装满酒精的溢水杯中有64 g酒 精溢出,计算并比较两种情况下受到的浮力大小,讨论确定出物块在酒精中浸没,则物块的体积V物=V排酒精 =;物块在水中漂浮,则物块的质量m物=m排= 72 g,再根据密度公式计算出物块的密度。 m 排 酒精 10.(2020安徽,23,8分)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器 里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1=10 cm时,容器处于直立漂浮状态, 如图a所示。已知容器的底面积S=25 cm2,水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg。
33、(1)求水对容器下表面的压强; (2)求容器受到的浮力; (3)从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如 图b所示。求液体的密度。 答案答案 (1)1.0103 Pa (2)2.5 N (3)0.8103 kg/m3 解析解析 (1)水对容器下表面的压强p=水gh1=1.0103kg/m310 N/kg0.1 m=1.0103 Pa;(2分) (2)水对容器下表面的压力F向上=pS=1.0103 Pa2510-4 m2=2.5 N 容器受到的浮力F浮=F向上=2.5 N(3分) (3)由漂浮条件有G物=F浮,由阿基米德原理有F浮
34、=G排=水gV排 故G物=水gSh1,G物=水gSh2 取出液体的重力G=G物-G物=水gS(h1-h2) 其质量m=水S(h1-h2) 液体的密度=0.8103 kg/m3(3分) G g m V 12 ( -) S h h V 水 一题多解一题多解 (3)p2=水gh2=1.0103 kg/m310 N/kg0.068 m=680 Pa; =p2S=680 Pa2510-4 m2=1.7 N 取出液体的重力:G=F浮-=2.5 N-1.7 N=0.8 N 取出液体的质量:m=0.08 kg 液体的密度:=0.8103 kg/m3 2 F浮 2 F 向上 2 F浮 G g 0.8N 10N/
35、kg m V -63 0.08kg 100 10 m C组 教师专用题组 考点一 认识浮力 1.(2020广东,7,3分)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静 静地漂浮在水面上,如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( ) A.5 000 N B.500 N C.50 N D.5 N 答案答案 C 由图可知,人浸在水里的体积约是人体积的,即V排=V人,又由于人的密度与水的密度相近, 人=水,所以人受到的浮力F浮=水gV排=人gV人=G人。以人为研究对象,人受到向上的浮力、游泳圈 对人的作用力以及竖直向下的重力,由于人浮在水面上保持静止,则F浮+
36、F游泳圈=G人,可得:F游泳圈=G人- F浮=G人 -G人=G人=m人g=50 kg10 N/kg=50 N。 9 10 9 10 9 10 9 10 9 10 1 10 1 10 1 10 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( ) A.液体的密度是1.2103 kg/m3 B.手对物块上表面的压力大小是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
37、 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=1.210 3 kg/m310 N/kg0.1 m=1.2103 Pa,D项正确,不符合题意;物块下表面受到的压力F=pS=1.21 03 Pa(0.1 m)2=12 N,C项正确,不符合题意
38、。故选择B。 V V 物物 排 3 2 1 3 3.(2019山东潍坊,13,4分)(多选)2019年4月,中国自主研发的6 000 m 无人遥控潜水器“海龙”成功完 成下潜任务。在某次下潜中,若从“海龙”刚好浸没开始计时,到返回水面结束计时,下潜深度h随时 间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙”的形变,下列对“海龙”分析正确的是 ( ) A.从开始到结束计时,共用时10 min B.在13 min,受到海水的浮力逐渐变大 C.在46 min,处于匀速直线运动状态 D.在68 min,受到海水的压强逐渐减小 答案答案 AD 图像的横坐标为时间t,纵坐标为深度h,从开始到结束,共用
39、时10 min,A正确;在13 min,潜水 器浸没水中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力大小不变, B错误;在46 min,随着时间的增 加深度不变化,所以“海龙”处于静止状态,C错误;在610 min,“海龙”随着时间的增加,所处深度 逐渐变小,压强逐渐变小,D正确。故选A、D。 4.(2017吉林,5,2分)下列设备和器材中,利用浮力的是( ) A.抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线 答案答案 C 抽水机工作时利用大气压将水抽到高处,A项错;气压计利用了大气压来工作,B项错;潜水艇 是通过改变自身重力实现浮沉的,C项正确;铅垂线是利用了重力的方向竖直向下来工作的,D项错
40、误。 故选择C。 5.(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。 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,根据物理规律推理才能得出 正确
41、关系。 6.(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
42、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、沙子和铁牛看做一个整体,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。 7.(2019广东,13,
43、3分)如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受 到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,物 块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10 N/ kg) 答案答案 15 10 0.9103 解析解析 由物块所受拉力F与下表面浸入液体的深度h之间的关系,当h=0时,F=15 N,表示物块所受重力为 15 N;当h10 cm时,测力计的示数开始保持不变,故h=10 cm时,表示该物块刚好浸没。物块浸没时受到 的拉力为6 N,所以物块浸没时所受到的浮力F浮=G物-F拉=15 N-6
44、 N=9 N,浸没时排开液体的体积V排=V物=1 0 cm10 cm10 cm=103 cm3=110-3 m3。液=0.9103 kg/m3。 F gV 浮 排 -33 9N 10N/kg 1 10 m 8.(2019湖南衡阳,21,4分)如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为110-4 m3的方木块下端被轻绳系住,固 定在容器下部,木块的重力为0.6 N,水=1.0103 kg/m3,当木块静止时,绳子的拉力为 N,剪断轻绳 后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为 J。(各部分长度如图,g=10 N/ kg) 答案答案 0.4 0.15 解析解析 根据题意知,木块浸没在水中
45、时,受到的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-4 m3=1 N,绳 子的拉力F=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N;剪断轻绳后,木块上浮,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,由 图知道,上升高度h=0.15 m,此过程浮力所做的功W=F浮h=1 N0.15 m=0.15 J。 9.2019黑龙江齐齐哈尔,25(1),5分弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它 来探究力学中蕴含的奥秘吧! 小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图一所示。 图一 在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 ,观察指针是否指在零刻
46、度线的 位置。 分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。 比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与 有关。 小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 m3,A的密度为 kg/m3。(g=10 N/kg) 答案答案 分度值 1 液体密度 110-4 4103 解析解析 测量工具如弹簧测力计、刻度尺等在使用之前要观察量程和分度值,便于读数; 物体A的重力G=4 N,浸没于水中时弹簧测力计示数F1=3 N,故浮力F浮=G-F1=4 N-3 N=1 N; 丙图中弹簧测力计示数F2=2.8 N,可知盐水中F浮=4 N-2.8 N=1.2 N。乙、丙两次实验中,V排相同,液不 同
47、,可知浮力大小与液体密度有关; VA=V排水=110-4 m3 mA=0.4 kg 可得A=4103 kg/m3。 F g 浮 水 33 1N 1.0 10 kg/m10N/kg G g 4N 10N/kg A A m V -43 0.4kg 1 10 m 10.(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 。
