中考物理 专项复习 浮力
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人教版初中物理专项复习:浮力
题型一、浮力的方向
1.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出
了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()
A.F 1 B.F 2 C.F 3D.F 4
2.一个装有水的烧杯静止在斜面上(水面没有画出),一个乒乓球漂浮在水面上.在图中,画出:
(1)烧杯中水面的大致位置;(2)乒乓球所受浮力的示意图
题型二、浮力的方向
3.(花都一模)如图所示,一烧杯里装了适量的水,则黑点处水产生的压强为_______Pa(ρ3kg/m3,g取10N/kg,);如图所示,某物块用细线(体积忽略不计)系在弹簧测水=1×10
力计下,在空气中称时示数是10N,浸没在该烧杯的水中称时示数是6N,此时物块受到的浮力为_______N;物体的体积为_____m3;物块继续下沉,则烧杯中的水的液面_________(选填“上升”、“不变”或“下降”);如果把烧杯里的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物块仍然浸没在里面,则弹簧测力计的示数应该________6N(选填“大于”、“等于”或“小于”)
4.小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是()
A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小D.浮力变大,压强变大
甲 乙
图9
5.在防控疫情“停课不停学”期间,小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底(如图7甲):他向水里加盐并搅拌最后鸡蛋漂浮(如图7乙),下列关于甲乙两种状态的说法正确的是( )
A .鸡蛋排开液体的质量甲小于乙
B .鸡蛋排开液体的体积甲小于乙
C .玻璃杯对桌面的压力甲大于乙
D .乙图中鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋的重力
6.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图9 甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至鸡蛋悬浮在水中如图乙所示.在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法正确的是( )
A .鸡蛋受到的浮力不变
B .盐水的密度变大
C .盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D .烧杯对桌面的压力变小
7.将同一鸡蛋分别浸入两杯密度不同的液体中,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙杯中悬浮,如图所示.与乙杯比较( )
A .甲杯液体密度大,鸡蛋所受浮力大
B .甲杯液体密度大,鸡蛋所受浮力小
C .甲杯液体密度小,鸡蛋所受浮力大
D .甲杯液体密度小,鸡蛋所受浮力小
8.两个相同的溢水杯分别都装满水和甲液体,放进球状和碗状两个不同的物体后,两个相同的容器分别承接它们排出的水和甲液体.两物体静止时,小明观察到:一沉底,一漂浮(如图12、13所示),两个电子天平的示数相同.
图12 图13
(1)判断:(均选填“<”、“=”、“>”)
球状物所受的浮力_________碗状所受的浮力:ρ水______ρ甲液体.
(2)在两个溢水杯中放足量的盐,杯中液体的密度都增大.文杰观察到两物体仍然处于原来的状态.由此可以判断:球状物所受的浮力__________.碗状物所受的浮力___________.(均选填“变大”、“变小”、“不变”)
9.将形状、体积相同的四个球分别浸在煤油和水中,图为各物体静止时的情况,由图可知,这四个物体中受到浮力最小的是__________,重力最小的是__________.
10.(2021·广东·模拟预测)将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央。
然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好完全浸没。
请你在丙图中画出木块从加水开始到被完全浸没后的过程中所受浮力随时间变化的情况图( ) 。
题型三、判断物体的沉浮
11.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了
100cm 3的水,则物体()(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上B.悬浮在水中C.沉在溢水杯底部D.受到1.2N的浮力
12.如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是()
A.先下沉然后上浮
B.先上浮然后下沉
C.浮力变小,一直下沉
D.浮力变大,一直上浮
13.(2021·广东广州·二模)海水密度会随温度变化产生细微变化,科学家用某种方法测量不同温度下的海水密度,如图1所示。
当海水温度从0℃上升到15℃时,把测力计下悬挂的质量和体积都不变的实心小球浸没在海水中,小球一直处于静止状态,测得测力计示数F和海水温度t关系如图2所示,此过程中由于蒸发,海水的质量变小,但小球一直都浸没在海水中,下列选项中能正确反映海水的密度ρ和水温t的关系的是()
A.B.C.
D.
14.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是()
A.B.C.
D.
题型四:浮力的计算
15.“东方号”船在海面行驶,共中船的总质量为5100吨,由于突遇龙卷风翻沉入海,众多搜救船赶到进行打捞营救.(ρ海水=1.02×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)画出“东方号”船(用一黑点“”A表示)在海面上漂浮时受力示意图
(2)“东方号”船的重力是多少?
(3)行驶时,“东方号”船排开海水的体积是多少?
(4)出事后,搜救船用声呐搜寻到水下2000m处的“东方号”,则“东方号”受到海水的压强是多少?
16.一个用混凝土做成的封闭长方形空心箱子(有注水口),它能漂浮在水面上A 位置.箱子长、宽、高分别是20m、
5m、10m,总质量为6×105kg .(水密度取1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)对空心箱子灌水,使上表面刚好水平浸没在水中(B 位置)静止时,此时箱子受到的浮力为__________N,注入的水为____________kg.
(2)继续对箱子灌水,使其下沉到水底 C 位置,从 A 到C 的过程中,箱子下表面受到水的压强大小将__________(选填“变大”、“变小”或者“不变”),箱子所受的浮力将_______(选填序号).
A.先变大后变小B.先变大后不变C.先不变后变大D.先变小后变大
17.工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过滑轮,一端系着物件,另一端拴在汽车上,水底到地面的高度h是7m,如图21甲所示,汽车拉着物件一直匀速上升,已知汽车对绳子的拉力F与绳子向前移动距离s的变化关系如图21乙所示.物件露出水面而带出的水分、绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)物件完全离开水面后上升1m,汽车对绳子的拉力做的功;
(2)物件浸没在水中时,受到的浮力;
(3)物件的密度.
18.如图19,一实心长方体的质量是1000g,当它竖放在水平桌面时,与桌面的接触部分的面积是0.01m2,将它投入装有水的容器中时,它最终静止于水
面.(g=10N/kg)求:
(1)它竖放在水平桌面时对桌面的压强
(2)画出它在水中静止时所受到力的示意图(用A点代替物体)
(3)在水中静止时它排开水的体积
题型五:浮力实验
19.小明利用如图1所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”.他把同一金属块挂在弹簧
测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:
(1)上述四种情况,图(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与是否有关;
(3)做和两次实验(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)图2中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是(选填“A”、“B”、“C”或“D”).(金属块未接触容器底)
(5)小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他又找来薄铁片进行实验,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”再放入水中,它漂浮在水面上.
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力第二次铁片受到的浮力(均选填“大于”、
“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:.
20.(2021·广东白云·二模)探究浮力与什么因素有关时,有同学猜想:物体所受到浮力大小应该与物体形状有关。
针对这个问题,如图中提供A、B两组物体的密度大于水。
怎样进行探究?
(1)你选择的物体是:_______________(选填物体序号),还需要的仪器有:
__________________。
(2)实验步骤及要测量的物理量_______________(用符号表示)
(3)测量数据__________________(数据用符号表示),
写出判断猜想是否正确的依据______________________________________。
题型六:浮力与密度
1.图8是某同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、滑轮、细线来测量不吸水木块的密度(绳重及与滑轮摩擦不计,取g=10N/kg,ρ水已知).下列说法正确的是()
A.如图甲所示,木块所受的重力为0.3N
B.如图乙所示,木块受到浮力为0.4N
C.计算出木块的体积为1×10−4m3
D.计算出木块的密度为0.4×103kg/m3
2.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg.下列说法正确的是()
A.圆柱体受到的重力是6N
B.圆柱体受到的最大浮力是3N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800Pa
3.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力).图乙是绳子拉力F随时间t 变化的图像,根据图像信息,下列判断正确的是()
A.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.在t1至t2金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块重力的大小为34N
4.(海珠一模)在探究物质质量与体积关系的实验中,老王找来几个大小不同的实心(同种)
塑料块和某种液体做实验.
(1)①测某一塑料块质量:天平平衡时砝码和游码如图11甲所示,其读数为______g.
②塑料与液体的“m-V”图像如图11乙所示,则液体的密度为_________ kg/m3.烧杯中装有足够多的此种液体,
把塑料块放入液体中.它的最终状态是_________.(选填:“漂浮”、“上浮”、“下沉”、“悬浮”或“沉底”).
(2)弹簧测力计挂一物体静止时的示数如图12甲所示.当物体浸没在水中静止时,测力计的示数如图12乙所示.则:①物体所受重力的大小为_______N;②物体浸没在水中时所受浮力的大小为_______N;
5.如图中的器材和一把刻度尺(量程合适),求A的密度.其中实心硬塑料长方体A在水(密度为
ρ水)中静止如图所示,请简要写出你的方案并用题目所给及所测出的物理量推导出A 密度的表达式.
6.同学收藏有一块精美的贺兰石工艺品,如图所示.为测量这块贺兰石的密度,他进行如下
实验:
(1)将贺兰石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测得它的质量为_____ g;
(2)接着利用图乙所示的方法将贺兰石没入水中,收集它排出的水,倒入量筒中,如图丙.
这块贺兰石的体积为_______ml,由此算出贺兰石的密度为____________kg/m3. (3)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是什么?会导致最终得到的贺兰石的密度值偏大还是偏小?
__________________________________________;_____________
(4)小明做该实验时,利用上图中的甲、乙中的数据,根据所学的浮力知识,也计算出了贺兰石的密度值.
若甲图中弹簧测力计的示数为F1,乙图中弹簧测力计的示数为F2,请你用字母将贺兰石的密度表达式推导出来.(水的密度为ρ水)
7.牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标,小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度,设计了如下实验:
(1)通过观察比较牛奶的密度
A.小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中,让它漂浮在液面上,观察塑料块露出液面的体积,露出液面体积较大的牛奶的密度较___________;
B.将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度,观察U形管液面的高度差,高度差较大的牛奶的密度较__________.
(2)通过测量比较牛奶的密度
小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量.其操作步骡是:
①用弹簧测力计测出石块的重力为G;
②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1;
③_____________________________________(写出具体方法和要测出的物理量,并用字母
表示);
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶= ___________(用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ 水表
示).
8.在劳动实践活动中,物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆,并测量营养豆浆的密度。
(1)小明的实验过程:
①用调好的天平测量烧杯和豆浆的总质量,所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所
示,总质量为______g;
②测出烧杯和剩余豆浆的质量为30g。
根据以上数据,计算豆浆的密度为______kg/m3。
(2)小亮的方法:
①用调好的天平测量空烧杯的质量m1;
②向空烧杯中倒入适量豆浆,测量烧杯和豆浆的总质量m2;
③将烧杯中的豆浆倒入量筒中,记下量筒中豆浆的体积V。
你认为____________(填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大,理由是_____________________;
(3)测量结束后,小明把核桃放入水中,发现核桃漂浮在水面上,他想测量核桃的密度,于是挑选了一个不透水的核桃(如图丙),却发现无法放入量筒中。
聪明的小明利用弹簧测
力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯,也测出了核桃的密度。
实验步骤:
①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G;
②___________________________;
③___________________________。
请补全主要步骤,用所测物理量的符号写出核桃密度的表达式ρ核桃=______(水的密度用ρ
表示)。
水
巩固练习
1.密度计如图所示,把它放在水中,水面在图中C点所示位置;如果把它放在酒精中,酒精液面将在()
A.仍在C刻度处
B.在A刻度处
C.在B刻度处
D.不能确定
2.关于物体的沉浮条件及应用实例,下列分析合理的是()
A.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大(ρ江水<ρ海水)
B.同一密度计在不同的液体中漂浮时,所受浮力大小相同
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
3.一个实心小球先后放入盛有足够多的水和足够多的酒精的两个容器中,小球受到的浮力分别是1.8N和1.6N.酒精的密度为0.8×103kg/m3.(g=10N/kg),请分析:
(1)小球在酒精中的浮沉状态;________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)
(2)小球的重力为________N,小球的体积________m3,小球的密度________kg/m3.4.小明跟爸爸去鱼塘钓鱼,已知小明爸爸的质量是60kg,两只鞋子的总面积是0.03m2,试求:(g=10N/kg)
(1)当小明爸爸站在旁边的平地上观看小明钓鱼时,他对地面的压强为多少?
(2)鱼主要是通过“鱼鳔”来改变自身体积实现上浮和下沉的.若一条鱼的质量为4kg,当它自由悬浮在水中时,鱼受到的重力是多少?浮力是多少?
5.如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg),求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)木块下底面受到水的压力。