2021年浙教版中考科学(物理)基础训练17:浮力(一)含答案详解
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1、基础训练基础训练 17 浮力(一)浮力(一) 一、单选题一、单选题 1.如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是( ) A. 战斗机从甲板上起飞后, 航母受到的浮力变小 B. 航母能浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力 C. 甲板上的战斗机受到的重力与战斗机对甲板的压力是一对平衡力 D. 甲板上的战斗机受到的重力与甲板对战斗机的支持力是一对相互作用力 2.2020 年 4 月 23 日,“雪龙”号考察船圆满完成历时 198 天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在 铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁
2、锚 完全浸没水中但未触底; 图丙中铁锚沉底。 三种情况下船身受到的浮力大小分别为 F甲、 F乙、 F丙 , 它们的大小关系正确的是( ) A. F甲=F乙=F丙 B. F甲F乙=F丙 C. F甲F乙F丙 D. F甲F乙F乙=F丙 C. F甲F乙F丙 D. F甲F乙F丙 【答案】 C 【解析】【分析】对考察船和船锚进行整体分析,根据二力平衡的知识得到力的平衡式,并推导出 船的浮力的计算方法,接下来根据三种情况下船锚排开水的体积大小,根据阿基米德原理确定它受 到浮力的大小,最后再通过前面得到的关系式比较船所受浮力的大小即可。 【解答】将船和铁锚为一个整体, 图甲中:船受到的浮力为 F甲 , 铁锚受
3、到的浮力为 F浮1 , 考察船处于漂浮状态, 根据二力平衡的条件可知:F甲+F浮1=G; 那么:F甲=G-F浮1; 图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,船身受到的浮力 F乙、铁锚受到的浮力 F浮2 , 由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F乙+F浮2=G; 所以:F乙=G-F浮2; 图丙中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用, 所以船身受到的浮力 F丙、铁锚受到的浮力 F浮2、支持力 F支持 , 根据受力平衡可知:F丙+F浮3+F支持=G; 所以:F丙=G-F浮3-F支持; 由于图甲铁锚部分浸入水中;图乙和图丙中铁锚完全浸没水中, 则铁锚排开水的体积 V排1V排2=V排3 , 根据阿基
4、米德原理可知:F浮1F浮2=F浮3; 所以,F甲F乙F丙。 故选 C。 3.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力 的变化情况,叙述正确的是( ) A. 密度和浮力都不变 B. 密度和浮力都变大 C. 密度变小, 浮力不变 D. 密度变小, 浮力变 大 【答案】 D 【解析】【分析】首先确定上升过程中气泡的体积变化,然后根据 分析气泡的密度变化,根据 阿基米德原理 F浮=液gV排分析受到浮力的变化。 【解答】气泡在上升过程中,体积不断变大,而质量不变,根据公式 可知,气泡的密度变小; 根据阿基米德原理 F浮=液gV排可知,水的密度不变,气泡排开水的
5、体积变大,那么它受到的浮力不 断变大,故 D 正确,而 A、B、C 错误。 故选 D。 4.小科学了浮力的知识后,设计了一台浮力秤。他将一段密度为 0.5 103kg/m,粗细均匀的木料,先 进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示。这段木料长为 40cm,横截面积为 0.1m ,其上表面 可以作为秤盘。则关于该浮力秤的说法错误的是( ) A. 正常使用时必须处于漂浮状态 B. 0 刻度线为离下表面竖直距离为 20cm 处 C. 距离上表面 10cm 处的刻度对应的质量为 10kg D. 测量范围 040kg 【答案】 D 【解析】【分析】(1)根据 m=V 算出物体的质量是即质墨为 0 的刻
6、度线的位置; (2)算出距离上表面 10 厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。 【解答】木料的体积: 由 得 木料的质星为: 木料处于漂浮状态,浮力等于和重力,即 浮 排开水得体积为: 排 浮 水 没入水中的高度: 排 因为物体上没有放物体,故浮力秤的 0 刻度线为 20cm (2 )距离上表面 10 厘米处时,浮力秤的浮力为 浮 水 排 物体的重力为: 物 浮 浮 物体的质星为: 物 物 根据上述解答,说明正常使用时必须处于漂浮状态,0 刻度线为离下表面竖直距离为 20cm 处,距 离上表面 10cm 处的刻度对应的质量为 10kg,但是测量范围不是在 040kg。 故答案为:D
7、5.如图桌面上有一高度为 10cm,底面积为 50cm2 , 重 5N 的容器,现将密度为 0.5g/cm3、高度为 10cm、底面积为 20cm2的圆柱体放入容器,再逐渐向容器内加水。下列说法错误的是( ) A. 还未放入圆柱体时,容器对桌面的压力为 5N B. 仅放入圆柱体后,圆柱体对容器底的压力为 1N C. 当圆柱体对容器的压力为 0N 时,浸入水中的体积为 100cm3 D. 将容器内加满水,则需要水的体积为 300cm3 【答案】 D 【解析】【分析】(1)水平面上的物体对地面的压力,等于上面物体的重力; (2)根据(1)中的分析计算; (2)当圆柱体对容器的压力为零时,它受到的浮
8、力等于重力,根据阿基米德原理计算出浸入水中 的体积; (4)该圆柱体的密度小于水,最终会在水面漂浮。当容器加满水时,加入水的体积等于容器的容 积与它排开水的体积之差。 【解答】A.还未放入圆柱体时,容器对桌面的压力等于容器的重力,即 F=G=5N,故 A 正确不合题 意; B.仅放入圆柱体后,圆柱体对容器底的压力等于它的重力,即 F=G物=gV=0.5 103kg/m3 10N/kg (0.1m 0.02m2)=1N,故 B 正确不合题意; C.当圆柱体对容器的压力为零时,它受到的浮力等于重力, 即 F浮=G=1N; 水gV排=1N; 1 103kg/m3 10N/kg V排=1N; 解得:V
9、排=10-4m3=100cm3; 故 C 正确不合题意; D.该圆柱体的密度小于水,最终会在水面漂浮。 容器的容积为:V容=S容h容= 50cm2 10cm=500cm3; 那么将容器装满水,需要水的体积为:V水=V容-V排=500cm3-100cm3=400cm3 , 6.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮, 如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( ) A. 在露出水面之前,木块所受浮力不变 B. 在露出水面之前,木块所受浮力等于木块的重力 C. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相同 D. 木块的密度为
10、 0.6 克/厘米 3 【答案】 A 【解析】【分析】1、根据阿基米德公式: 浮 液 排可知,物体在液体中所受浮力的大小与液体 的密度和排开液体的体积有关; 2、根据物体的浮沉条件可以根据状态得出所受力之间的关系; 3、液体对容器底部的压强与液体的密度和物体在液体中的深度有关; 4、根据漂浮时浮力等于重力,可以求出物体的密度。 【解答】A、在木块露出水面之前,排开液体的体积始终等于木块的体积,所以所受浮力不变,A 正确; B、在露出水面之前,木块向上运动,由浮沉条件可知,上浮时浮力大于重力,B 错误; C、 木块浸没在水中时排开液体的体积比漂浮时要大, 浸没时液体深度大, 所以水对底部的压强大
11、, C 错误; D、木块漂浮时, 浮 , 水 排 物 物, 物 排 物 水 克 厘米 , D 错误。 故选 A 7.在血液检查时,常需要测量血液的密度。如果用密度计测量,需要血液量较多。医院常用一个巧 妙的方法:先在几个试管中分别装入已知不同密度的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个试 管中滴进一滴血液,根据下面某个原理就能知道血液的密度。这个原理是( ) A. 硫酸铜溶液的颜色变化 B. 物体的浮沉条件 C. 液体内部的压强规律 D. 血液的颜色 变化 【答案】 B 【解析】【分析】解决此题需掌握:阿基米德原理F浮=G排=液gv排;当浸在液体中的物体 所受的浮力等于重力时,物体悬浮在液体中
12、,或漂浮在液面上 【解答】将将要测量的血液滴入装有硫酸铜溶液的试管中,如果在某个试管里,血液不沉也不浮, 即呈悬浮状,说明血液所受的浮力等于它所受的重力,即F浮=G血液; 由阿基米德原理知:F浮=G排, 所以 G血液=G排硫酸铜溶液; 由重力的计算公式得:硫酸铜溶液gV血液=血液gV血液; 所以:硫酸铜溶液=血液 即这种血液的密度正好跟这个试管里的硫酸铜溶液的密度相等, 所以这个原理就是物体的沉浮条件, B 符合题意。 故答案为:B 8.如图所示,水母身体外形像一把透明伞。水母身体内有一种特别的腺,腺能产生一氧化碳改变自 身体积,从而能在水中上浮与下沉。下列判断不正确的是( ) A. 水母漂浮
13、时,所受浮力等于重力 B. 处于悬浮的水母体积变大时会上浮 C. 水母在下沉过程中受到水的压强变大 D. 水母漂浮时比沉在水底时排开的水要少些 【答案】 D 【解析】【分析】(1)根据漂浮条件分析; (2)首先根据悬浮状态确定浮力和重力的关系,然后根据阿基米德原理分析浮力的变化,再根据 浮沉条件判断它的状态; (3)根据液体压强公式 p=液gh 分析受到压强的变化; (4)根据浮沉条件比较水母受到浮力的大小,再根据阿基米德原理比较排开水的体积大小。 【解答】A.水母漂浮时,根据二力平衡的条件客栈,此时所受浮力等于重力,故 A 正确不合题意; B.处于悬浮的水母, 它受到的浮力等于重力。 当体积
14、变大时, 根据阿基米德原理 F浮=液gV排可知, 它受到的浮力会增大,即浮力大于重力,因此水母此时会上浮,故 B 正确不合题意; C.水母在下沉过程中,在水中的深度不断增多,根据公式 p=液gh 可知,它受到水的压强变大,故 C 正确不合题意; D.水母漂浮时,浮力等于重力;下沉时,浮力小于重力,因此漂浮时受到的浮力大于下沉时受到的 浮力。根据阿基米德原理 F浮=液gV排可知,水母漂浮时比沉在水底时排开的水要多些,故 D 错误 符合题意。 故选 D。 9.网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了些 新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉
15、入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置 50 天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析不正确的是( ) A. 乙图中鸡蛋漂浮,浮力等于重力 B. 甲乙两图中的鸡蛋重力不会发生改变 C. 甲图中鸡蛋沉底,浮力小于重力 D. 鸡蛋放置 50 天后漂浮,主要是因为鸡蛋密度 变小 【答案】 B 【解析】【分析】根据浮沉条件,对鸡蛋受到的浮力和重力的关系进行判断,并分析鸡蛋密度的改 变。 【解答】乙图中鸡蛋漂浮,根据浮沉条件可知,此时浮力和重力相等,故 A 正确不合题意; 在甲图中,鸡蛋沉底,那么浮力小于重力;在乙图中,鸡蛋上浮,那么浮力大于重力。因为鸡蛋的 体积不变,那么它排开
16、水的体积不变,即受到的浮力不变,因此鸡蛋的重力减小了,故 B 错误符合 题意; 根据上面的分析可知,甲图中鸡蛋受到的浮力小于重力,故 C 正确不合题意; 鸡蛋上浮后,鸡蛋的重力减小,而体积不变,根据 可知,鸡蛋的密度减小了,故 D 正确不合 题意。 故选 B。 10.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤 上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。在该过程中,下列有关弹簧测力 计和台秤示数的说法正确的是( ) A. 弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变 B. 弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变 C. 弹簧测力计的示数不变,台秤示数增
17、大 D. 弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大 【答案】 D 【解析】【分析】(1)当物体浸在水中时,它会受到浮力,首先根据阿基米德原理分析铝块受到浮 力的变化,再根据 F=G-F浮判断测力计示数的变化; (2)台秤的示数等于上面物体对它的压力;首先根据相互作用力原理确定铝块对水的压力变化, 从而确定烧杯底部压力的变化,最后根据 F示数=G杯+G水+F压分析即可。 【解答】(1)当物体浸在水中时,它会受到浮力;由于铝块排开水的体积不断增大,根据 F浮=水 gV排可知,它受到的浮力不断增大。根据 F=G-F浮可知,弹簧测力计的示数不断减小; (2)根据相互作用力的原理可知,铝块受到的浮力和它对水的
18、压力相等,而这个压力会传递到烧 杯底部。因为铝块受到的浮力在不断增大,所以烧杯底部增加的压力在不断增大。根据 F示数=G杯+G 水+F压可知,台秤的示数在不断增大。 故选 D。 11.如图所示,甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡 蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,此时两液面相平(注:甲乙两杯的液体均为食盐水)。下列说法 中正确的是( ) A. 鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 B. 两杯液体的密度相等 C. 两杯液体对容器底部的压强相等 D. 在甲杯液体中加入食盐溶解后,鸡蛋会下沉一 些 【答案】 A 【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识分析; (2
19、)根据浮沉条件分析; (3)根据液体压强公式 p=液gh 分析; (4)根据阿基米德原理 F浮=液gV排分析。 【解答】当鸡蛋在液面漂浮时,它受到的浮力和重力相互平衡,即浮力等于重力;因为鸡蛋的重力 不变,所以鸡蛋受到的浮力相等,故 A 正确; 因为鸡蛋在甲中漂浮,所以 甲;鸡蛋在乙中悬浮,所以 乙=,那么液体密度 甲乙 , 故 B 错误; 根据公式 p=液gh 可知,当深度相同时,压强与液体密度成正比。因为 甲乙 , 所以甲液体 对烧杯底部的压强大于乙,故 C 错误; 在甲杯液体中加入食盐溶解后,甲液体的密度增大。根据公式 F浮=液gV排可知,浮力不变时,鸡 蛋排开液体的体积变小,即上浮一些
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