2017中考物理试题分类汇编专题10: 浮力
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1、26.(2017潍坊)(7 分)边长为 0.1m 的正方体木块,漂浮在水面上时,有 2/5 的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重 2N 的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取 g=10N/kg,已知水的密度 水 =1.0103kg/m3 。求:(1)图甲中木块受的浮力大小;(2)图乙中液体的密度;(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。18(2017德州)如图所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平在三个容器中,液体密度最小的是 甲
2、 ,三种液体对容器底的压强最大的是 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)【分析】(1)当物体漂浮或悬浮时,判断出液体密度和物体密度额关系;(2)液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关,故分析即可判断【解答】解:古由于 A 悬浮,故 甲 = 物 ;B 漂浮,故 乙 物 ;丙漂浮,故故 丙 物 ;且在丙中漂浮的更厉害,所以 丙 乙 ;故密度关系是: 甲 乙 丙 ,故甲液体密度最小,丙液体密度最大;据 P=gh 可知,丙容器底所受的压强最大故答案为:甲;丙22( 2017东 营 ) (11分) 浸没 在液体 中 的物体 受到 的浮 力, 实质 上是由 于液 体对 其上 、 下 表面的 压力 不 同 造
3、 成 的 。 在 液 体 中 , 深 度 越 深 , 液 体 压 强 越 大 , 物 体 受 到 的 压 力 也 越 大 。 浸 没 在 液 体 中 的物体 所受 到的 浮力 大小 与浸没 在液 体中 的深 度是 否有关 呢? 为探 究这 个问 题, 实验 室 准 备 了 弹 簧 测 力 计 、 天 平 、 石块 、 木 块 、 细 线 、 烧 杯 、 水 。 请 你 根 据 需 要 选 择 器 材 , 完 成 以 下 题 目 。( 1) 提 出 问 题 :( 2) 实 验 器 材 :( 3) 实 验 步 骤 :( 4) 分 析 与 论 证 :( 5) 交 流 与 合 作 : 与 同 学 进
4、行 交 流 时 , 有 同 学 提 出 实 验 过 程 中 未 保 证 物 体 “浸 没 ”在 水 中 , 你 认 为 他 能不 能 得 到 正 确 的 结 论 ? 为 什 么 ?22. 提 出 问 题 : 探 究 浸 没 在 液 体 中 的 物 体 所 受 浮 力 的 大 小 与 浸 没 的 深 度 是 否 有 关 实 验 器 材 : 弹 簧 测 力 计 、 石 块 、 细 线 、 烧 杯 、 水实 验 步 骤 : 在 烧 杯 中 加 适 量 水 用 细 线 拴 好 石 块 , 用 弹 簧 测 力 计 测 出 石 块 的 重 力 将 石 块 浸 没 在 水 中 , 记 录 弹 簧 测 力 计
5、 的 示 数 多 次 改 变 石 块 浸 没 在 水 中 的 深 度 , 分 别 记 录 弹 簧 测 力 计 的 读 数分 析 与 论 证 : 计 算 出 石 块 浸 没 在 水 中 不 同 深 度 所 受 的 浮 力 , 比 较 它 们 的 大 小 。 若 相 等 ,说 明 浸 没 在 液 体 中 的 物 体 所 受 浮力 与 浸 没 深 度 无 关 ; 若 不 相 等 , 说 明 浸 没 在 液 体 中 的 物 体 所 受 浮 力 与 浸 没 深 度 有 关 。交 流 与 合 作 : 不 能 , 因 为 只 有 “浸 没 ”才 能 保 证 物 体 排 开 液 体 的 体 积 不 变 。 2
6、0(2017威海)如图甲所示,底面积 103m2的金属圆筒重 2N,开口向上漂浮在水面上,这时有 的体积浸没在水中;若向金属圆筒里倒入 1.25104 m3的某种液体,水面恰好与金属圆筒口相平,如图乙所示,此时水对金属圆筒底部的压强为 3000 Pa,该液体的密度为 0.810 3 kg/m 3(g=10N/kg,水 =110kg/m3)【分析】物体漂浮在水面上,浮力等于重力,根据浮沉条件和阿基米德原理列出关系式,可以求出物体全部浸入液体中时受到的浮力;根据物体在乙中的状态和受到的浮力,求出下表面受到的压力,根据压强公式可以求出底部受到的压强;根据浮力和物体的重力,可以求出液体的重力,根据密度
7、公式可求出液体的密度【解答】解:物体漂浮在水面上,根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知,物受到的浮力为:F 浮 = 水 gV 排 = 水 g V=2N;则 水 gV=3N;物体在乙图中,全部浸入水中时受到的浮力为:F 浮 = 水 gV=3N;物体上表面受到的压力为 0,则下表面受到的压力为 F=3N,则下表面受到的压强为:p= = =3000Pa;此时物体漂浮,浮力等于重力,即:F 浮 =G+G 液 ,则液的重力为:G 液 =F浮 G=3N2N=1N;液体的密度为: 液 = = = =0.8103kg/m3故答案为:3000;0.810 312.(2017青岛)(多选题)有边长为 a 的正方体
8、木块 A 和小铁块 B。如图所示,将 A 放入盛有适量水的烧杯中,浸入深度为 h1;再将 B 叠放在 A 上, A 浸入深度变为 h2。下列判断错误的是(ACD)A.A 的质量 3Ama水B.A 与 B 的总质量 2=gVFGahg水 排 总浮 总总总 水C.求解 A 得密度的思路D.将叠放在 A 上的 B 取下,放入水中,待 A、 B 均静止后VhpghFpS水 杯排 总 水 面 高 度 水 对 烧 杯 底 的 压 强 水 对 烧 杯 底 的 压 力28.(2017枣庄)(4 分)将你一只手的食指浸入水中,你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗?请从下图提供的实验器材中选择合理的
9、实验器材,设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案,并完成填空。(已知水的密度是 水 )方案一:(1)写出你需要测量或记录的物理量及其符号: (2)食指所受浮力大小的表达式:F= 方案二:(1)写出你需要测量或记录的物理量及其符号: (2)食指所受浮力的表达式:F= 28.方案一:(1)食指浸入水中排开水的体积 V 排 (2) 水 gV 排方案二:(1)小桶的重力为 G1,小桶和食指浸入水中是排开的水的总重力 G2 (2)G2-G126(2017威海)某实验小组在研究某种物质的属性时,日常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为1103 m3、重 6N 的该物体用细线系在底面积为 250cm2的圆柱
10、形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示,(g=10N/kg, 煤油 =0.8103kg/m3) (1)细线受到的拉力是多大?(2)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少?【分析】(1)物体浸没水中,排开水的体积等于物体的体积,利用阿基米德原理求受到的浮力,根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的拉力;(2)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,可得浮力的大小,根据阿基米德原理求排开水的体积,可求排开水的体积变化,知道容器底面积,可求水深的变化量,再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量【解答】解:(1)由题知,物体浸没煤油中,V=V 排 =1.0103 m
11、3,受到的浮力:F 浮 = 煤油 gV 排 =0.8103kg/m310N/kg1.0103 m3=8N;因为 G+F 拉 =F 浮 ,物体受到的拉力:F 拉 =F 浮 G=8N6N=2N。(2)漂浮时,F 浮 =G=6N,由 F 浮 = 煤油 gV 排 得:V 排 = = =7.5104 m3,V 排 =1103 m37.510 4 m3=2.5104 m3,水深变化:h= = =0.01m,p= 水 gh=0.810 3kg/m310N/kg0.01m=80Pa答:(1)细线受到的拉力是 2N;(2)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了80pa28(2017聊城)(8 分
12、)如图所示,水平地面上有一底面积为 15 0l0 -2m2的圆柱形容器,容器中水深 40cm,一个边长为 10cm 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为 4N。(g= 10Nkg)求:(1)此时容器底受到水的压强和压力。(2)此时物块受到的浮力和物块的质量。(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。15.(2017菏泽)小美用手把一个重为 0.4N,体积是 的玩具球完全浸没到水中,玩具球受532.710m到的浮力是_N,放手后玩具球将_(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。( , )10/gNk31.0/kgm水15.0.27 下沉 解析:F 浮 = 液 gV 排 = 1.0
13、103kg/m310N/kg2.710-5m3=0.27N;G=0.4N;F 浮m 乙 m 丙B三个小球受到的浮力大小关系是 F 甲 =F 乙 p 乙 p 丙D三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 p 甲 p 乙 p 丙14(2017安顺)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果(1)探究的因素是: 浮力大小与物体排开液体的体积的关系 选用的图是: 或 (填图中的序号)(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的
14、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,它漂浮在水面上通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 小于 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);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:他只关注了铁片 形状 的改变,忽视了 排开水的体积 对浮力大小的影响【分析】(1)要探究浮力大小与多个变量的关系,运用控制变量法分析解答结合题意,首先要做出自己的猜想,再根据猜想运用控制变量法判断出探究的因素;根据猜想选择可用于探究的实验步骤,即可得出需要选用的图运用控制变量法得出浮力大小与变量之间的关系(2)利用浮沉条件,步骤一铁片下沉说明 F 浮 1G,
15、步骤二铁片漂浮说明 F 浮 2=G,所以 F 浮 1F 浮 2;步骤二把“碗状”铁片浮在水面上,没有全浸入,这样虽然改变了形状,但没有控制排开液体的体积不变,所以得出结论是不正确的【解答】解:(1)测物体所受的浮力要利用称重法,即 F 浮 =GF 拉 ,故每次必须要选图才行;若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,而物体排开液体的体积不同,故应选用图或;若要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故应选用图(2)第一次铁片下沉,说明 F 浮 1G,第二次铁片漂浮,说明 F 浮 2=G,所以 F 浮 1F 浮 2;本探究实验把铁片弯
16、成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响故答案为:(1)浮力大小与物体排开液体的体积的关系;或;(2)小于;形状;排开水的体积19(2017安顺)如图所示,水平桌面上放置底面积为 80cm2,质量为 400g 的圆筒,筒内装有 16cm 深的某液体弹簧测力计悬挂底面积为 40cm2、高为 8cm 的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深度 h 的关系如图所示,(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出),求:(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?(2)筒
17、内液体密度是多少?(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是多少?【分析】(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式 F 浮 =GF 示 计算出浮力的大小;(2)根据 F 浮 = 液 gV 排 的变形公式 液 = 计算出液体的密度;(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的示数,知道容器底面积(受力面积),根据公式 p= 求圆筒对桌面的压强【解答】(1)由图象知,当 h=0 时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以 G=10N;当 h8cm 时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时
18、F 示 =2N;圆柱体浸没在液体中所受的浮力:F 浮 =GF 示 =10N2N=8N;(2)物体排开液体的体积 V 排 =V 物 =S 物 h 物 =40cm28cm=320cm3=3.2104 m3,由 F 浮 = 液 gV 排 得液体的密度: 液 = = =2.5103kg/m3;(3)液体的质量 m 液 = 液 V 液 =2.5103kg/m38016106 m3=3.2kg,圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的拉力,所以圆筒对地面的压力:F=(m 液 +m 筒 )g+GF 示 =(3.2kg+40010 3 kg)10N/kg+
19、10N2N=44N,圆筒对地面的压强:p= = =5.5103Pa答:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是 8N;(2)筒内液体的密度是 2.5103kg/m3;(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是 5.5103Pa14(2017海南)在南海试开采可燃冰取得成功,说明我国的可燃冰开采技术居于世界领先水平科学家估测,以目前的消费速度,地球上可燃冰储量可满足 80 至 800 年的全球天然气需要可燃冰是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源可燃冰在深海开采,某设备重 100N,浸在水中排开海水重 80N,它浸在海水中受到的浮力大小是 80 N【分析】人类开发利用后,在
20、相当长的时间内,不可能再生的自然资源叫不可再生资源主要指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料;可再生的能源泛指从自然界获取的,可以再生的非化石能源,目前主要是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等自然能源;根据阿基米德原理求出浮力【解答】解:可燃冰燃烧后,短时间内不能恢复,属于不可再生能源;根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开的液体受到的重力,即浮力等于排开的海水的重力80N故答案为:不可再生;8014(2017河南)(多选题)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平两种情况相比,下列判断正确
21、的是( )A木块受到的浮力一样大B木块在甲液体中受的浮力较大C甲液体对容器底部的压强较大D盛甲液体的容器对桌面的压强较小【分析】(1)由于是同一块木块,根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系,然后即可判断浮力大小;(2)根据物体的浮沉情况判断出物体密度与液体密度的关系;然后根据 p= 液 gh 得出容器底受到压强的关系;(3)此时容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和;根据 F 甲 =G 容器 +G 液 +G 物 比较得出容器底所受的压力关系,然后即可比较压强【解答】解:AB、木块在甲中悬浮,则 F 浮甲 =G 木 ;木块在乙中漂浮,则 F 浮乙 =G 木 ,比较可知 F 浮甲
22、=F 浮乙 ,即木块受到的浮力一样大,故 A 正确,B 错误;C、木块在甲中悬浮,则 甲 = 木 ;木块在乙中漂浮,则 乙 木 ,所以, 乙 甲 ,由于两容器中液面相平,由 p= 液 gh 可知,乙液体对容器底的压强大,故 C 错误;D、因容器相同、液面等高,则液体和物体浸入部分的总体积相等,即 V 甲 +V 排甲 =V 乙 +V 排乙 ;由图可知:V 排甲 V 排乙 ;则 V 甲 V 乙 ,由 C 项可知 乙 甲 ,根据 m=V 可得:m 甲 m 乙 ;根据 G=mg 可知:G 甲 G 乙 ;根据容器对桌面的压力等于容器的重力和容器内部物体重力之和可得:F 甲 =G 容器 +G 甲 +G 木
23、 ;F 乙 =G 容器 +G 乙 +G 木 ;所以,F 甲 F 乙 ;由于两个容器相同,底面积相同,根据 p= 可知:p 甲 p 乙 ,故 D 正确故选 AD22(2017哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( C )A水对石头的压强比对木头的小 B木头受到的浮力大于它自身的重力C鱼受到的浮力等于它排开水的重力 D石头受到的浮力等于它自身的重力11(2017南京)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力为 m1、V 1和 F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为 m2、V 2和 F2,现有以下判断:(1)若 m
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