2020届中考物理复习 重要规律专题中考真题解析 专题12 阿基米德原理(含答案解析)

2020届中考物理复习重要规律专题中考真题解析

专题12 阿基米德原理

专题学啥

1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。

2.数学表达式：F浮＝G排＝ρ液gV排。

3.注意：浸在液体中的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关；浸没在液体中的物体所受的浮力与浸没的深度无关。

4．适用范围：对气体也是用。

专题考法

【例题1】（2019山东泰安）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N．把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中，当零件的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属零件的体积是（g取10N/kg）（）

A．2×10﹣4m3B．2.5×10﹣4m3C．6×10﹣4m3D．7.5×10﹣4m3

【答案】B

【解析】（1）金属零件所受的浮力：F浮＝G﹣F示＝7.5N﹣6N＝1.5N，

（2）由F浮＝ρ液gV排得排开液体的体积：

V排＝＝＝1.875×10﹣4m3。

由题知，零件的体积露出液面，则V排＝（1﹣）V＝V，

所以金属零件的体积：V＝V排＝×1.875×10﹣4m3＝2.5×10﹣4m3。

【例题2】（2019福建）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮G总（选填“＞”“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将（选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。

【答案】＜；上浮。

【解析】（1）气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。

则F浮气球+F浮石块＝G总，

所以则气球受到的浮力F浮气球＜G总；

（2）水温升高时，气球内空气的体积变大，排开水的体积变大，

由F浮＝ρ水V排g，

气球受到的浮力将变大；

石块受到的重力不变，

此时气球和石块受到的浮力大于自重，石块将上浮。

【例题3】（2019北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N．将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g 取10N/kg。

求：（1）物块受到的浮力；

（2）物块浸在水中的体积。

【答案】（1）物块受到的浮力为0.8N；

（2）物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。

【解析】在空气中静止时弹簧测力计的示数即为物块的重力，又知道物块的一部分浸在水中时弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F′求出物块受到的浮力；根据阿基米德原理求出物块排开水的体积即为浸在水中的体积。

（1）由称重法可得物块受到的浮力：

F浮＝F1﹣F2＝2.6N﹣1.8N＝0.8N；

（2）由F浮＝ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积：

V排＝＝＝8×10﹣5m3。

一、选择题

1．（2019湖南郴州）A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为（）

A．h甲＜h乙B．h甲＞h乙C．h甲＝h乙D．无法判断

【答案】C

【解答】把AB当做一个物体进行受力分析：

因为漂浮，所以，甲图物体受到的浮力：F甲＝G A+G B；

因为漂浮，所以，乙图物体受到的浮力：F乙＝G A+G B；

故两种情况下，F甲＝F乙；根据F浮＝ρ水V排g可知，排开液体的体积也相同，h＝，

所以h甲＝h乙。

2.（2018四川自贡）在如图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为（）专题操练

A．石料的重为1400N B．石料的重为500N

C．石料的密度为2.8×103kg/m3 D．石料的密度为3.2×103kg/m3

【答案】AC

【解析】本题需要用密度公示与阿基米德原理求解．当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，故A正确；

根据G=mg得到石料的质量：m=G/g=1400N/10N/Kg=140Kg

当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，

F浮=G- F1=1400N-900N=500N

根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排得

V排=F浮/ρ水g= 500N/1.0×103kg/m3×10N/Kg=5×10-2m3

因为石料完全浸没，V石=V排=5×10-2m3

据ρ=m/v可知，石料的密度据ρ=140 Kg/5×10-2m3=2.8×103kg/m3,故C正确．

3.（2018广西北部湾）甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示，如分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b，放在水中静止后，则（）

A. a漂浮，a受浮力大于b

B. b漂浮，b受浮力大于a

C. a沉底，a受浮力大于b

D. b沉底，b受浮力大于a

【答案】C．

【解析】由图象可知，当m甲=m乙=4g时，V甲=2cm3，V乙=8cm3，

则甲、乙两种物质的密度分别为：

ρ甲===2g/cm3，ρ乙===0.5g/cm3，

用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b，放在水中静止后，

因ρ甲＞ρ水＞ρ乙，

所以，a沉底，b漂浮，故AD错误；

设a、b物体的体积为V，

则F浮a=ρ水gV排=ρ水gV，F浮b=G b=m b g=ρ乙Vg，

因ρ水＞ρ乙，

所以，F浮a＞F浮b，故B错误，C正确．

二、填空题

4．（2019四川达州）将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中（无水溢出），冰块静止时露出水面的体积V露＝V，当冰块完仝熔化后（总质量不变）容器中的水面将（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

【答案】；不变。

【解答】由题意可知冰浮在水面上，则F浮＝G冰，

由阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排＝ρ冰gV，

则V排＝＝×V＝V，