2023年中考物理一轮复习《浮力》单元达标全攻略+精准达标试卷(含答案解析)
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1、专题10 浮力单元课标要求1.通过实验,认识浮力。2.探究浮力大小与哪些因素有关。3.知道阿基米德原理,运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。考点与典例考点一:浮力1.定义:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。2.浮力的方向:竖直向上。3.浮力产生的原因:浸在液体里的物体对上下表面的压强差。即F浮=F下F上 。【例题1】(河南模拟题)一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_,浮力表达式为_(液体密度液和g为已知量)【答案】液gh2S;液g(h2h1)S【解析】由液体压
2、强公式p=gh及压强公式的变形公式F=pS得:长方体上表面受到液体向下的压力F1=p1S=液gh1S;长方体下表面受到液体向上的压力F2=p2S=液gh2S,长方体受到的浮力F浮=F2F1=液gh2S液gh1S=液g(h2h1)S考点二:阿基米德定律1.内容:浸在液体里的物体受到浮力的大小等于被排开的液体的重力。2.公式:F浮=G排=h液gV排。式中液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体体积,g取9.8N/kg。【例题2】(2020黑龙江龙东农垦森工)2020年6月我国深潜器在马里亚纳海沟下潜深度达10907m时,它受到水的压强是 Pa深潜器在下潜过程中浮力 (变大、变小或不变)。(水1.0
3、103kg/m3)【答案】1.0907108;不变。【解析】深潜器受到海水的压强为:p水gh1.0103kg/m310N/kg10907m1.0907108Pa;深潜器在水面下完全浸没,所以下潜过程中排开水的体积不变,由阿基米德原理F浮液gv排可知,液体的密度不变,排开液体的体积不变,故浮力不变。考点三:浮沉条件上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮GF浮GF浮=GF浮=GF浮+F=G处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用。可以停留在液体的任何深度处。是“上浮”过程的最终状态。是“下沉”过程的最终状态。处于静态,受平衡力作用。【例题3】(2020江苏连云港)下列关于浮力的说法正确的是()A. 质量大的
4、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】B【解析】A液体密度不变时,物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关,与物体的质量大小无关,故A错误;B当停在码头上的轮船正在卸货时,质量减少,船的重力减小,船漂浮在水面上时,船的浮力等于物体重力,所以船所受到的浮力也减小,故B正确;C物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态,故C错误;D海水的密度大于江水的密度,潜水艇在水面下,排开液体的体积不变,从大海潜行进入长江,由F浮=液gV排可知浮力变小,故D错误
5、。考点四:浮力的应用1.密度计。测量液体密度的仪器。密度计在不同的液体中所受的浮力相等。2.轮船原理。物体漂浮条件的应用。轮船在不同的水中(如:江水、海水)所受浮力相等。轮船排水量是指轮船排开水的质量。3.潜水艇的原理。是通过改变自身的重力来实现浮沉的。4.气球和飞艇的原理。是通过改变自身的体积来实现浮沉的。【例题4】(山东枣庄)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲乙两种液体的密度分别为甲、乙则()AF甲F乙BF甲F乙C甲乙D甲乙【答案】D【解析】(1)同一密度计在两种液体
6、中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力。(2)由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F浮G,即密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G所以,F甲F乙,故AB错误;CD、由图知,密度计排开液体的体积:V甲排V乙排,由F浮液gV排可知:甲乙;故C错误,D正确。浮力单元综合素养精准达标模拟检测试卷(答题时间90分钟,试卷满分100分)一、选择题(每小题2分,共20分)1.(2020湖南岳阳)关于流体的力现象表述正确的是()A. 鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强大B. 在水中上浮的
7、物体受浮力,下沉的物体不受浮力C. 重力一定的轮船从长江驶入海洋,浮力不变D. 石块没入水中越深,浮力越大【答案】C【解析】A鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强小,故A错误;B不论物体上浮还是下沉,浸入水中的物体均受到浮力,故B错误;C重力一定的轮船从长江驶入海洋,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,故C正确;D石块没入水中越深,排开水的体积不变,由阿基米德原理公式F浮=液gV排可知浮力不变,故D错误。2.(2020四川乐山市)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是()A. 甲烧杯中
8、小球受到的浮力大B. 乙烧杯中小球排开液体的质量大C. 甲烧杯中液体的密度大D. 乙烧杯底部受到液体压强大【答案】C【解析】A因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A错误;B因为小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,小球在两杯中排开液体的质量相等,故B错误;C由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知甲液球,乙液=球所以甲液乙液故C正确;D两杯中液面相平,甲液乙液,根据p=液gh可知,烧杯底受到液体的压强p甲液p乙液,故D错误。3.(2020四川自贡市)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图甲
9、所示往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是A. B. C. D. 【答案】A【解析】鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入盐,盐水的密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,由浮力公式判断鸡蛋所受浮力变化情况即可由悬浮条件知道,当鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于鸡蛋的重力;当往盐水中继续均匀缓慢加盐时,盐水密度增大,而浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,由F浮 =gV排 知道,鸡蛋所受浮力逐渐增大,鸡蛋向上运动;当浮出水面后鸡蛋漂浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化;所以,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是:盐水密度增大时,开始浮力变大,后来不变,即只有
10、A正确,故选A4.(2020天津)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D. 木块所受的重力为【答案】AD【解析】A放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由可得,水对容器底部的压强,故A符合题意;B放入木块前,容器中水的深度为 设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,
11、则木块受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即则 联立解得,放入木块后水的深度则放入木块后,水对容器底部的压强为故B不符合题意;CD由可得木块所受的重力故C不符合题意,D符合题意。5.(2020新疆兵团)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2 m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80 g,此时A、B小球受到的总浮力为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,已知小球A、B的密度均小于水的密度,则()A. F浮 = 1.2
12、N,= 0.2 NB. F浮 = 1.2 N, = 1.2 NC. F浮 = 1.0 N,= 1.0 ND. F浮 = 1.0 N, = 0 N【答案】A【解析】因为小球A、B的密度均小于水的密度,投入水中都漂浮,排出水的质量应当等于自身的质量。因为小球A的质量为m、 B的质量为2 m,如果溢水杯已经装满,B球排出水的质量应该是A球的二倍。那么B排出80g水,说明B的质量为80g;A的质量为40g,A应当排出40g水,但A球只排出了20g水。这说明溢水杯没有装满,A球放入时有20g水没有排出溢水杯。故A、B小球受到的总浮力为F浮为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故A符合题意;
13、BCD不符合题意6.(2020湖北武汉)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10cm,密度是0.8103kg/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1.2103kg/m3B. 手对物块上表面的压力大小是2NC. 液体对物块下表面的压力大小是12ND. 物块下表面受到液体的压强是1.2103Pa【答案】B【解析】当物块漂浮时,物块所受的浮力等于其所受的重力,即则有因有露出水面,故故故A正确,不符合题意;B由题意知,手对物块的压力,等于物块浸没液体中所受的浮力,即故B错误,符合题意;CD物块下
14、表面受到的压强为下表面受到的压力为故CD正确,不符合题意。7.(2020河南)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说正确的是()A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大C. 两容器中木块下表面受到的液体压强相等D. 两容器底部受到的液体压强相等【答案】AC【解析】A两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,A正确;B据阿基米德原理,两个木块受到的浮力相等,所以排开液体重力相等,故排开液体质量也相等,B错误;C两木块上表面均未浸没,下表面压力等于浮力,且下表面底面积相
15、等,故下表面液体压强相等,C正确;D两木块浮力相等,但甲液体中木块浸入体积小于乙液体,故甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,甲液体密度大,液体底部压强也大,D错误。8(山西)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。下列分析正确的是()A鸡蛋两次所受的浮力一样大B甲图中鸡蛋排开水的重力大C乙图中鸡蛋所受浮力大于重力D放置50天后的鸡蛋密度变大【答案】B【解析】(1)判断鸡蛋排开水的体积,由浮力的公式
16、F浮gV排判断浮力的大小;(2)然后即可根据F浮G排判断排开水的重力;(3)根据物体漂浮条件判断乙图中的浮力与重力关系;(4)根据物体的浮沉条件推理得出物体密度的大小关系。A、由图可知:在甲中下沉,V甲排V鸡蛋,在乙中漂浮,V乙排V鸡蛋;由于是同一个鸡蛋,则鸡蛋的体积相同,则甲排V乙排:由浮力的公式F浮gV排可知:鸡蛋所受的浮力:F甲F乙,故A错误;B、根据F浮G排可知:鸡蛋排开水的重力:G甲排G乙排,故B正确;C、鸡蛋在乙中漂浮,根据漂浮条件可知:浮力等于其重力,故C错误;D、因为鸡蛋在甲中下沉,则甲水,在乙中漂浮,则乙水,所以甲乙,即放置50天后的鸡蛋密度变小了,故D错误。9(湖南郴州)A
17、、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()Ah甲h乙Bh甲h乙Ch甲h乙D无法判断【答案】C【解析】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GA+GB;因为漂浮,所以,乙图物体受到的浮力:F乙GA+GB;故两种情况下,F甲F乙;根据F浮水V排g可知,排开液体的体积也相同,h,所以h甲h乙10.(2020齐齐哈尔模拟)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探
18、究,其装置和弹簧测力计示数如图所示下列探究结论错误的是( )A.分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关B.为探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用丙、丁图的装置来进行操作C.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2N,圆柱体的体积是4104m3(g取l0N/kg)D.用图示实验数据测出盐水的密度是1.1103kg/m3【答案】C 【解析】(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中
19、的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=GF=5N1N=4N;浮力:F浮=水gV排,圆柱体的体积:V=V排=4104m3;(4)由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=GF=5N0.6N=4.4N,浮力F浮盐水=盐水gV排,盐水的密度:盐水=1.1103kg/m3;二、填空题(每空1分,共21分)11.(2020四川南充)某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在
20、海水中。要使潜水艇下潜,应对水舱_(选填“注水”或“排水”),在下潜过程中,海水对潜水艇上下表面的压力差_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】 (1) 注水 (2)不变【解析】(1)潜水艇悬浮在海水中,要使潜水艇下潜,则需要重力将大于浮力,所以,此时应对水舱注水。(2)在下潜过程中,潜水艇上、下表面受到海水对它的压力差等于潜水艇自身受到浮力,由阿基米德原理知道,由于排开水的体积不变,水的密度不变,即浮力保持不变。12.(2020四川甘孜州)如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示
21、数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为_ N,圆柱体受到的最大浮力是_N。【答案】 (1) 2 (2) 0.4【解析】(1)由图象可知,当物体完全露出水面时,弹簧测力计的示数为2N,由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。(2)由图象可知,当圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数,故圆柱体受到的最大浮力13.(四川内江)质量为8kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力大小为 N浮力的方向是 。(g10N/kg)【答案】80;竖直向上。【解析】木块漂浮在水面上,则木块受到浮力F浮Gmg8kg10N/kg80N;浮力的方向是竖直向上的。14(福建省)如图,气球下面用细线悬挂一
22、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。15(湖北荆州)2018年10月20日,全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水
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