【精品解析】专题二十一 浮力的应用--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)

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专题二十一 浮力的应用--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
一、选择题
1.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜艇模型,不计进排气管的体积。要让原本悬浮在a位置的潜艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
2.(2024八上·嘉兴期末)俗语“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对于如图所示的“瓜浮李沉”,下列说法正确的是(  )
A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
B.李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小
C.西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力
D.李子的平均密度小于西瓜的平均密度
3.(2023八上·萧山月考)如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是(  )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力不相等
B.潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的
C.从悬浮到漂浮过程中所受浮力逐渐变小
D.潜水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
4.(2021八上·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.图甲中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图丙中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙,两种液体的密度ρ甲>ρ乙
D.图丁同一鸡蛋浸没在液体中,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大
5.(2023八上·台州期中)物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(  )
A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变 D.上浮,它受到的浮力不变
6.(2023八上·临平期中)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手稳定后(  )
A.甲漂浮,甲受到的浮力大 B.乙漂浮,乙受到的浮力小
C.甲下沉,乙受到的浮力大 D.乙下沉,甲受到的浮力大
7.(2023八上·临平月考)小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是(  )
A.“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B.“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C.“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D.“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
8.在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是(  )
A.F甲B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
9.(2023八上·浙江期中)建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图是潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。下列对潜水艇分析正确的是(  )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力不相等
B.潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的
C.上浮过程中所受浮力逐渐变小
D.潜水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
10.(2023八上·东阳期末)科学拓展课上,老师利用玻璃瓶做了两个有趣的小实验:图甲为液体沸腾实验,用酒精灯加热一段时间后,发现烧杯内的水沸腾而玻璃瓶内的水不沸腾。图乙为”浮沉子”实验,当用力挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”会上浮;松手后,”浮沉子”会下沉。图示使用液体均为水,下列说法正确的是(  )
A.图甲实验中,玻璃瓶内水的温度低于烧杯中的水
B.图甲实验中,继续加热一段时间,玻璃瓶内的水也会沸腾
C.图乙实验中,”浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力
D.图乙实验中,无论怎么挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”都不可能悬浮在水中
二、填空题
11.(2023八上·临平月考)如图所示,小金同学找来一根粗细均匀、横截面形状相同的木棒,在一端钉一颗铁钉,铁钉上缠一些铁丝,做成一个简易密度计,使其竖直漂浮在液体中。根据物体漂浮的特点可知,密度计在甲、乙两种液体中的浮力   (选填"相等”或“不相等”)。根据阿基米德原理判断,甲是   (选填“水"或“盐水”);丙图中,q点的刻度   (选填“大于”、“小于”或“等于")p点的刻度。
12.(2023八上·东阳月考)某科学兴趣小组同学制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,它受到的浮力   (填“增大” “不变”或“减小”),烧瓶将   (填“上浮”成“下沉”)。
13.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内的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中,密度最小的是   中的液体,对容器底的压强最大的是   中的液体;三个容器对桌面压力最大的是   中的液体。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
14.(2020八上·黄岩期中)一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面上,橡皮泥漂浮在水面上,如图所示。
(1)图甲中橡皮泥所受浮力   其重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)乙图中的橡皮泥做成中空的形状,比甲图能够排开更多的水,橡皮泥所受的浮力   (选填“增大”、“减小”或“相同”),使密度大于水的橡皮泥在水中静止时能够漂浮水面,利用这个原理,人们用钢铁制造了轮船。
15.(2022八上·镇海期末)“辽宁号”是我国第一艘航母如图,其主要参数如表所示:
主尺寸 舰长304米、水线281米;舰宽70.5米、吃水10.5米
排水量 57000吨(标准),67500吨(满载)
航速 29﹣32节
续航力 8000海里/18节,海上自持能力15天
(1)已知1节=1海里/小时=1.85公里/小时,那么辽宁号在海上以最高速度航行2小时,航行的路程为    千米。
(2)当舰载机离舰后,舰体所受液体的浮力    (填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、解答题
16.(2023八上·滨江月考)如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水。
(1)圆柱体的重力为   N;
(2)当水加到2厘米时,求圆柱体受到的浮力为   N;
(3)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体露出液面的体积。
17.(2023八上·浙江月考)半潜船通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船,前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3,求该半潜船的质量。
(2)如图乙所示,当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示,将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后,半潜船通过排水上浮,当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时,甲板完全露出水面,求此时半潜船中剩余水的重力。
18.(2023·西湖模拟)小金同学利用一根吸管制作一个简易密度计,它的长度为L,外直径为d,总质量为m,吸管两端封闭并能直立于液体中。
(1)如图甲,当把该简易密度计放入某液体中时,浸入液体中的长度为h,试推导该液体的密度的表达式   。(用题中所给的字母表示)
(2)根据(1)表达式可知,该简易密度计的刻度应该是   的。(填“均匀”或“不均匀”)
(3)小金通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙,四种刻度的标示中,合理的是   。(填字母)
19.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某学校科技小组同学张强模仿这一现象制作了一台“浮力秤”,可以方便地称量物体的质量,其构造是由小筒和秤盘两部分组成,如图甲所示,已知小筒底面积为20cm ,高度为20cm,小筒和秤盘总质量为100g。(取g=10N/kg)问:
(1)如图甲,当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是多少 此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少
(2)如图乙,在秤盘上放一石块后,小筒浸入水中的深度为15cm,则该石块的质量是多少
(3)通过实验,张强同学把“浮力秤”的读数均匀地刻在了小筒上,请简要回答:张强是怎样确定该“浮力秤”的零刻度线和所能测量的最大质量的
20.(2019·鄞州模拟)如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后。
(1)请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。(不考虑水的蒸发和溢出)。
(2)如果冰块是漂浮在一杯盐水上,当冰块完全熔化后,液面的变化是   (填“上升”、“下降”、“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析潜艇的重力变化,确定进水的重力变化,从而确定里面气体体积的变化即可。
【解答】根据题意可知,潜艇原来悬浮,此时浮力等于重力。要使潜艇下沉,需要重力大于浮力,即增大潜艇内水的重力,则此时需要向外抽气,减小气体的体积。当潜艇到达b位置附近时,为了保持悬浮状态,需要减小水的重力,即增大里面气体的体积。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;据此对各选项分析解答即可。
【解答】AC.西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即F浮西瓜=G西瓜;李子在水中下沉,浮力小于其重力,即F浮李子<G李子;由于西瓜的重力大于李子的重力,即G西瓜 >G李子。所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力。A正确、C错误。
B.李子下沉过程中,水的密度不变、排开水的体积不变,根据F浮=gV排可知,李子下沉过程所受的浮力大小不变。B错误。
D.李子下沉,则李子的密度大于水的密度,西瓜漂浮,则西瓜的密度小于水的密度,所以李子的平均密度大于西瓜的平均密度。D错误。
故答案为:A。
3.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】ABD.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化和大小;
B.根据潜艇的浮沉方法判断。
【解答】A.根据图片可知,悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,悬浮时受到的浮力大于漂浮时受到的浮力,故A正确;
B.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的,故B错误;
CD.无论潜艇上浮还是下沉,潜水艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力保持不变,故C、D错误。
故选A。
4.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析;
(3)根据浮沉条件比较浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体的密度;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】A.图甲中橡皮泥船通过“空心”的方法增大受到的浮力,从而增大载货量,故A错误;
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底时,它排开水的体积不变,即受到的浮力不变,它通过打开舱门,让外面的海水进入体内从而增大自身重力来实现,故B错误;
C.图丙中密度计在两种液体中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力,即所受浮力F甲=F乙。根据图片可知,密度计在甲中的V排大于在乙中的V排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,两种液体的密度ρ甲<ρ乙,故C错误;
D.图丁同一鸡蛋浸没在液体中,它排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大,故D正确。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】吸气时,瓶内气压减小,大气压将水压入瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,据此进行分析解答。
【解答】若从A管吸气,水进入烧瓶内,自身重增大,但烧瓶体积不变、浮力不变,自重大于浮力,将下沉。
故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
6.【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据题中的质量-体积关系图,可求出ab两物质的密度,,
【解答】因为a的密度大于水的密度,所以甲物体会下沉;b的密度小于水的密度,所以乙会上浮,
最终漂浮在水面上,故AD错误;甲乙物体的体积相同,松手稳定后,乙漂浮在水面上,排开水的体积小于物体体积,甲沉在水底,排开水的体积等于物体体积,所以排开水的体积甲大,收到的浮力也是甲大,故选B。
7.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体会受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力;浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关,液体的密度越大,排开液体的体积越大,浮力越大;
【解答】A.“潜水艇”下潜过程中浮力变大,因为液体的密度不变,但是排开液体的体积在增大,所以浮力增大,A错误;
B.浮力的方向是竖直向上的,重力的方向是竖直向下的,所以潜水艇”下潜过程中浮力小于重力,B错误;
C.潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力,C正确,因为B位置排开液体的体积更大,所以浮力也越大;
D.潜水艇”在A位置受到的重力等于A位置的浮力,在B位置受到的重力等于B位置的浮力,A位置的浮力小于B位置的浮力,所以A的重力小于B的重力,D错误;
故答案为:C.
8.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较铅笔受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小。
【解答】粘有橡皮泥的铅笔始终在不同液体中漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。由于它的重力不变,所以三个浮力大小相等,即F甲=F乙=F丙;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度与排开液体的体积成反比。因为排开液体的体积V甲ρ乙>ρ丙。
故选D。
9.【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】A.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断;
B.根据潜水艇的浮沉方法判断;
C.注意排开水的体积变化对浮力的影响;
D.注意下沉时排开水的体积变化即可。
【解答】A.根据图片可知,潜艇悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,二者受到的浮力不相等,故A正确;
B.潜水艇是通过改变自身重力大小实现上浮和下沉的,故B错误;
CD.潜水艇上浮或下潜时,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变,故C、D错误。
故选A。
10.【答案】C
【知识点】沸腾及沸腾条件;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沸腾的条件:1.达到沸点,2.持续吸热。
当浮力大于重力时,物体会上浮;当浮力小于重力时,物体会下沉
【解答】A. 烧杯中的水会将热量传递给玻璃瓶内的水,使得两者的温度相同,A错误
B. 玻璃瓶内的水与烧杯内的水温度相同,瓶内的水无法吸热,所以无论怎么加热,瓶内的水都无法沸腾,B错误
C. 物体漂浮时,浮力等于重力,C正确
D. 当用力挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”会上浮;松手后,”浮沉子”会下沉,说明用适当的力作用时“浮沉子”是可能恰好悬浮在水中的,D错误
故答案为:C
11.【答案】相等;水;大于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,密度计始终漂浮在液面上,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力相等;
(2)根据图片可知,排开液体的体积V甲>V乙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙,那么甲是水。
q点时排开液体的体积小于p点排开液体的体积,则q点密度大于p点密度。
12.【答案】不变;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析烧瓶受到浮力大小,根据吸气分析烧瓶内气压变化,从而确定水的流向,进而判断烧瓶重力的变化,最终确定烧瓶的浮沉状态。
【解答】烧瓶处于悬浮状态时,它排开水的体积保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,烧瓶受到的浮力不变。从A管吸气时,烧瓶内气压减小,于是外面的水流入瓶内,从而使烧瓶重力变大。由于浮力小于重力,因此烧瓶将下沉。
13.【答案】甲;丙;丙
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强大小;
(3)根据G=ρVg比较液体重力大小,再根据F=G容+G液+G比较容器对桌面的压力大小。
【解答】(1)根据图片可知,圆柱体在甲中悬浮,在乙和丙中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力,即浮力大小相等。而排开液体的体积V甲>V乙>V丙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,那么密度最小的是甲。
(2)容器内液面相平,且液体密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,对容器底部压强最大的是丙。
(3)根据图片可知,液体的体积丙最大,液体密度丙最大,根据G=ρVg可知,丙液体的重力最大。根据F=G容+G液+G可知,容器对桌面压力最大的是丙。
14.【答案】(1)小于
(2)增大
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件分析解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g分析橡皮泥受到浮力的变化。
【解答】(1)图甲中橡皮泥在水中下沉,那么它受到的浮力小于重力;
(2)乙图中的橡皮泥做成中空的形状,比甲图能够排开更多的水,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,橡皮混所受的浮力增大。
15.【答案】(1)118.4
(2)变小
【知识点】速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算“辽宁号”行驶的路程;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,“辽宁号”的最高时速为32节,即v=1.85km/h×32=59.2km/h,
则它航行的路程为:s=vt=59.2km/h×2h=118.4km。
(2)“辽宁号”始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力。当舰载机起飞后,辽宁号的重力减小,则它受到的浮力减小。
16.【答案】(1)1.2
(2)0.4
(3)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,圆柱体露出液面的体积为80cm3。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】圆柱体密度小于水的密度,最终圆柱体会漂浮在水中。
【解答】(1);
(2);
(3)根据阿基米德原理,, 圆柱体露出液面的体积为200cm3-120cm3=80cm3
17.【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米牛/千克米牛
(2)千克/米牛/千克米牛
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理求解浮力大小,漂浮,浮力等于重力。
(2)根据阿基米德原理求解半潜船受到的总的浮力的大小,漂浮在水面,浮力等于总重力。
18.【答案】(1)
(2)不均匀
(3)C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)密度计是利用物体漂浮时浮力与重力相等的条件工作的;
(2)根据表达式得出浸没的深度与密度的关系即可判断;
(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,以及刻度之间距离的变化规律分析判断。【解答】(1)密度计是漂浮在液体中,它排开液体的体积:V排=Sh=πd2h,
根据漂浮条件可得:F浮液=G=mg,
则:ρgV排=mg,
即:ρg×πd2h=mg,
解得:;
(2)在公式中,m、d和π都是常量,则h和ρ是反比例函数,所以刻度分布不均匀。
(3)密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;根据反比例函数的特点可知:等密度的变大时,h液的变化量越小,即刻度值越往下越密集,故选C。
19.【答案】(1)1 N 0.05 m
(2)0.2k g
(3)零刻度线位置即浮力秤不放物体时与水面交界的位置,最大质量值位置位于放上物体后秤与水面交界的最高位置,即小筒最上端。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)小筒在水中漂浮受到的浮力等于小筒和秤盘总重力;再利用公式F浮=可求小筒排开水的体积,进一步求出小筒浸入水中的深度。
(2)根据小筒浸入的深度求出小筒此时受到的浮力,小筒受到的浮力等于小筒和秤盘以及石块的总重力,进一步求出石块的质量。
(3)当不放任何物体时小筒与水面接触的地方即为0刻线。当放上物体后,水面恰好到达小筒的最上端,此时物体的质量就是所能测量的物体的最大质量。
【解答】
(1)当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是F浮1=G总=1N。
小筒浸入的深度:=5cm。
(2)在秤盘上放一石块后,小筒浸入水中的深度为15cm,此时小筒受到的浮力为F浮2=3F浮1=3N。所以石块的质量为:
(3)“浮力秤”的零刻度线是“秤盘里不放物体漂浮在水面上时,水面到小筒的位置零刻度线;所测最大质量是”放入物体后使小筒下降到水面刚好到达小筒最上端时,秤盘里所放物体的质量。
20.【答案】(1)V排和V冰化水相等,所以冰熔化前后水面不升也不降
(2)上升
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)水面是否发生变化取决于水的体积与冰排开水的体积的大小关系,根据密度公式计算出水的体积,根据阿基米德原理计算出冰排开水的体积,二者进行比较即可;
(2)用(1)中相同的方法进行比较即可。
【解答】(1)设冰的重力为G,当冰漂浮在水面时,它受到的浮力F浮=G;
那么它排开水的体积: ;
冰熔化成水后重力不变,那么水的体积为: ;
可见,V排=V,即冰块熔化后水面不升不降;
(2)如果冰块漂浮在盐水中,它排开盐水的体积: ;
冰熔化成水后体积为: ;
因为 ,所以: ,即水面会上升。
故答案为:(1) V排和V冰化水相等,所以冰熔化前后水面不升也不降 ;(2)上升
1 / 1专题二十一 浮力的应用--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
一、选择题
1.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜艇模型,不计进排气管的体积。要让原本悬浮在a位置的潜艇下潜至b位置悬浮,采取的措施是使瓶内气体(  )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件分析潜艇的重力变化,确定进水的重力变化,从而确定里面气体体积的变化即可。
【解答】根据题意可知,潜艇原来悬浮,此时浮力等于重力。要使潜艇下沉,需要重力大于浮力,即增大潜艇内水的重力,则此时需要向外抽气,减小气体的体积。当潜艇到达b位置附近时,为了保持悬浮状态,需要减小水的重力,即增大里面气体的体积。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(2024八上·嘉兴期末)俗语“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对于如图所示的“瓜浮李沉”,下列说法正确的是(  )
A.西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力
B.李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小
C.西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力
D.李子的平均密度小于西瓜的平均密度
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】物体在液体中的浮沉条件:上浮:F浮>G,悬浮:F浮=G,下沉:F浮<G;据此对各选项分析解答即可。
【解答】AC.西瓜漂浮在水面上,浮力等于其重力,即F浮西瓜=G西瓜;李子在水中下沉,浮力小于其重力,即F浮李子<G李子;由于西瓜的重力大于李子的重力,即G西瓜 >G李子。所以,西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力。A正确、C错误。
B.李子下沉过程中,水的密度不变、排开水的体积不变,根据F浮=gV排可知,李子下沉过程所受的浮力大小不变。B错误。
D.李子下沉,则李子的密度大于水的密度,西瓜漂浮,则西瓜的密度小于水的密度,所以李子的平均密度大于西瓜的平均密度。D错误。
故答案为:A。
3.(2023八上·萧山月考)如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是(  )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力不相等
B.潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的
C.从悬浮到漂浮过程中所受浮力逐渐变小
D.潜水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】ABD.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化和大小;
B.根据潜艇的浮沉方法判断。
【解答】A.根据图片可知,悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,悬浮时受到的浮力大于漂浮时受到的浮力,故A正确;
B.潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的,故B错误;
CD.无论潜艇上浮还是下沉,潜水艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力保持不变,故C、D错误。
故选A。
4.(2021八上·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.图甲中橡皮泥船采用改变自重的办法来增加载货量
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力大小来实现的
C.图丙中密度计在两种液体中所受浮力F甲=F乙,两种液体的密度ρ甲>ρ乙
D.图丁同一鸡蛋浸没在液体中,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析;
(3)根据浮沉条件比较浮力的大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体的密度;
(4)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
【解答】A.图甲中橡皮泥船通过“空心”的方法增大受到的浮力,从而增大载货量,故A错误;
B.图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底时,它排开水的体积不变,即受到的浮力不变,它通过打开舱门,让外面的海水进入体内从而增大自身重力来实现,故B错误;
C.图丙中密度计在两种液体中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力,即所受浮力F甲=F乙。根据图片可知,密度计在甲中的V排大于在乙中的V排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,两种液体的密度ρ甲<ρ乙,故C错误;
D.图丁同一鸡蛋浸没在液体中,它排开液体的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度越大鸡蛋受到的浮力越大,故D正确。
故选D。
5.(2023八上·台州期中)物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(  )
A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变 D.上浮,它受到的浮力不变
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】吸气时,瓶内气压减小,大气压将水压入瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,据此进行分析解答。
【解答】若从A管吸气,水进入烧瓶内,自身重增大,但烧瓶体积不变、浮力不变,自重大于浮力,将下沉。
故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
6.(2023八上·临平期中)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手稳定后(  )
A.甲漂浮,甲受到的浮力大 B.乙漂浮,乙受到的浮力小
C.甲下沉,乙受到的浮力大 D.乙下沉,甲受到的浮力大
【答案】B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据题中的质量-体积关系图,可求出ab两物质的密度,,
【解答】因为a的密度大于水的密度,所以甲物体会下沉;b的密度小于水的密度,所以乙会上浮,
最终漂浮在水面上,故AD错误;甲乙物体的体积相同,松手稳定后,乙漂浮在水面上,排开水的体积小于物体体积,甲沉在水底,排开水的体积等于物体体积,所以排开水的体积甲大,收到的浮力也是甲大,故选B。
7.(2023八上·临平月考)小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是(  )
A.“潜水艇”下潜过程中浮力变小
B.“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力
C.“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力
D.“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;浮力的变化
【解析】【分析】浸在液体中的物体会受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力;浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关,液体的密度越大,排开液体的体积越大,浮力越大;
【解答】A.“潜水艇”下潜过程中浮力变大,因为液体的密度不变,但是排开液体的体积在增大,所以浮力增大,A错误;
B.浮力的方向是竖直向上的,重力的方向是竖直向下的,所以潜水艇”下潜过程中浮力小于重力,B错误;
C.潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力,C正确,因为B位置排开液体的体积更大,所以浮力也越大;
D.潜水艇”在A位置受到的重力等于A位置的浮力,在B位置受到的重力等于B位置的浮力,A位置的浮力小于B位置的浮力,所以A的重力小于B的重力,D错误;
故答案为:C.
8.在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是(  )
A.F甲B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】首先根据浮沉条件比较铅笔受到浮力的大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小。
【解答】粘有橡皮泥的铅笔始终在不同液体中漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。由于它的重力不变,所以三个浮力大小相等,即F甲=F乙=F丙;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度与排开液体的体积成反比。因为排开液体的体积V甲ρ乙>ρ丙。
故选D。
9.(2023八上·浙江期中)建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图是潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程示意图。下列对潜水艇分析正确的是(  )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力不相等
B.潜水艇是通过改变浮力大小实现上浮和下沉的
C.上浮过程中所受浮力逐渐变小
D.潜水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
【答案】A
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】A.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析判断;
B.根据潜水艇的浮沉方法判断;
C.注意排开水的体积变化对浮力的影响;
D.注意下沉时排开水的体积变化即可。
【解答】A.根据图片可知,潜艇悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,二者受到的浮力不相等,故A正确;
B.潜水艇是通过改变自身重力大小实现上浮和下沉的,故B错误;
CD.潜水艇上浮或下潜时,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变,故C、D错误。
故选A。
10.(2023八上·东阳期末)科学拓展课上,老师利用玻璃瓶做了两个有趣的小实验:图甲为液体沸腾实验,用酒精灯加热一段时间后,发现烧杯内的水沸腾而玻璃瓶内的水不沸腾。图乙为”浮沉子”实验,当用力挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”会上浮;松手后,”浮沉子”会下沉。图示使用液体均为水,下列说法正确的是(  )
A.图甲实验中,玻璃瓶内水的温度低于烧杯中的水
B.图甲实验中,继续加热一段时间,玻璃瓶内的水也会沸腾
C.图乙实验中,”浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力
D.图乙实验中,无论怎么挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”都不可能悬浮在水中
【答案】C
【知识点】沸腾及沸腾条件;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沸腾的条件:1.达到沸点,2.持续吸热。
当浮力大于重力时,物体会上浮;当浮力小于重力时,物体会下沉
【解答】A. 烧杯中的水会将热量传递给玻璃瓶内的水,使得两者的温度相同,A错误
B. 玻璃瓶内的水与烧杯内的水温度相同,瓶内的水无法吸热,所以无论怎么加热,瓶内的水都无法沸腾,B错误
C. 物体漂浮时,浮力等于重力,C正确
D. 当用力挤压矿泉水瓶侧身,”浮沉子”会上浮;松手后,”浮沉子”会下沉,说明用适当的力作用时“浮沉子”是可能恰好悬浮在水中的,D错误
故答案为:C
二、填空题
11.(2023八上·临平月考)如图所示,小金同学找来一根粗细均匀、横截面形状相同的木棒,在一端钉一颗铁钉,铁钉上缠一些铁丝,做成一个简易密度计,使其竖直漂浮在液体中。根据物体漂浮的特点可知,密度计在甲、乙两种液体中的浮力   (选填"相等”或“不相等”)。根据阿基米德原理判断,甲是   (选填“水"或“盐水”);丙图中,q点的刻度   (选填“大于”、“小于”或“等于")p点的刻度。
【答案】相等;水;大于
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小即可。
【解答】(1)根据图片可知,密度计始终漂浮在液面上,则它受到的浮力始终等于重力,因此它受到的浮力相等;
(2)根据图片可知,排开液体的体积V甲>V乙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙,那么甲是水。
q点时排开液体的体积小于p点排开液体的体积,则q点密度大于p点密度。
12.(2023八上·东阳月考)某科学兴趣小组同学制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,它受到的浮力   (填“增大” “不变”或“减小”),烧瓶将   (填“上浮”成“下沉”)。
【答案】不变;下沉
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析烧瓶受到浮力大小,根据吸气分析烧瓶内气压变化,从而确定水的流向,进而判断烧瓶重力的变化,最终确定烧瓶的浮沉状态。
【解答】烧瓶处于悬浮状态时,它排开水的体积保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,烧瓶受到的浮力不变。从A管吸气时,烧瓶内气压减小,于是外面的水流入瓶内,从而使烧瓶重力变大。由于浮力小于重力,因此烧瓶将下沉。
13.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内的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中,密度最小的是   中的液体,对容器底的压强最大的是   中的液体;三个容器对桌面压力最大的是   中的液体。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
【答案】甲;丙;丙
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件比较浮力大小,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度大小;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强大小;
(3)根据G=ρVg比较液体重力大小,再根据F=G容+G液+G比较容器对桌面的压力大小。
【解答】(1)根据图片可知,圆柱体在甲中悬浮,在乙和丙中都是漂浮,则它受到的浮力都等于自身重力,即浮力大小相等。而排开液体的体积V甲>V乙>V丙,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,那么密度最小的是甲。
(2)容器内液面相平,且液体密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,对容器底部压强最大的是丙。
(3)根据图片可知,液体的体积丙最大,液体密度丙最大,根据G=ρVg可知,丙液体的重力最大。根据F=G容+G液+G可知,容器对桌面压力最大的是丙。
14.(2020八上·黄岩期中)一块橡皮泥捏成实心球状,轻轻放到烧杯内的水面上,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,再把它捏成碗状,轻轻放到该烧杯内的水面上,橡皮泥漂浮在水面上,如图所示。
(1)图甲中橡皮泥所受浮力   其重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)乙图中的橡皮泥做成中空的形状,比甲图能够排开更多的水,橡皮泥所受的浮力   (选填“增大”、“减小”或“相同”),使密度大于水的橡皮泥在水中静止时能够漂浮水面,利用这个原理,人们用钢铁制造了轮船。
【答案】(1)小于
(2)增大
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据浮沉条件分析解答;
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=m排g分析橡皮泥受到浮力的变化。
【解答】(1)图甲中橡皮泥在水中下沉,那么它受到的浮力小于重力;
(2)乙图中的橡皮泥做成中空的形状,比甲图能够排开更多的水,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,橡皮混所受的浮力增大。
15.(2022八上·镇海期末)“辽宁号”是我国第一艘航母如图,其主要参数如表所示:
主尺寸 舰长304米、水线281米;舰宽70.5米、吃水10.5米
排水量 57000吨(标准),67500吨(满载)
航速 29﹣32节
续航力 8000海里/18节,海上自持能力15天
(1)已知1节=1海里/小时=1.85公里/小时,那么辽宁号在海上以最高速度航行2小时,航行的路程为    千米。
(2)当舰载机离舰后,舰体所受液体的浮力    (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)118.4
(2)变小
【知识点】速度公式及其应用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算“辽宁号”行驶的路程;
(2)根据漂浮条件分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,“辽宁号”的最高时速为32节,即v=1.85km/h×32=59.2km/h,
则它航行的路程为:s=vt=59.2km/h×2h=118.4km。
(2)“辽宁号”始终在水面漂浮,则它受到的浮力始终等于自身重力。当舰载机起飞后,辽宁号的重力减小,则它受到的浮力减小。
三、解答题
16.(2023八上·滨江月考)如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水。
(1)圆柱体的重力为   N;
(2)当水加到2厘米时,求圆柱体受到的浮力为   N;
(3)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体露出液面的体积。
【答案】(1)1.2
(2)0.4
(3)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,圆柱体露出液面的体积为80cm3。
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】圆柱体密度小于水的密度,最终圆柱体会漂浮在水中。
【解答】(1);
(2);
(3)根据阿基米德原理,, 圆柱体露出液面的体积为200cm3-120cm3=80cm3
17.(2023八上·浙江月考)半潜船通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船,前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3,求该半潜船的质量。
(2)如图乙所示,当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示,将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后,半潜船通过排水上浮,当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时,甲板完全露出水面,求此时半潜船中剩余水的重力。
【答案】(1)G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米牛/千克米牛
(2)千克/米牛/千克米牛
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理求解浮力大小,漂浮,浮力等于重力。
(2)根据阿基米德原理求解半潜船受到的总的浮力的大小,漂浮在水面,浮力等于总重力。
18.(2023·西湖模拟)小金同学利用一根吸管制作一个简易密度计,它的长度为L,外直径为d,总质量为m,吸管两端封闭并能直立于液体中。
(1)如图甲,当把该简易密度计放入某液体中时,浸入液体中的长度为h,试推导该液体的密度的表达式   。(用题中所给的字母表示)
(2)根据(1)表达式可知,该简易密度计的刻度应该是   的。(填“均匀”或“不均匀”)
(3)小金通过正确计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙,四种刻度的标示中,合理的是   。(填字母)
【答案】(1)
(2)不均匀
(3)C
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)密度计是利用物体漂浮时浮力与重力相等的条件工作的;
(2)根据表达式得出浸没的深度与密度的关系即可判断;
(3)根据密度计的刻度由上至下数值逐渐增大,以及刻度之间距离的变化规律分析判断。【解答】(1)密度计是漂浮在液体中,它排开液体的体积:V排=Sh=πd2h,
根据漂浮条件可得:F浮液=G=mg,
则:ρgV排=mg,
即:ρg×πd2h=mg,
解得:;
(2)在公式中,m、d和π都是常量,则h和ρ是反比例函数,所以刻度分布不均匀。
(3)密度计的刻度由上至下数值逐渐增大;根据反比例函数的特点可知:等密度的变大时,h液的变化量越小,即刻度值越往下越密集,故选C。
19.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某学校科技小组同学张强模仿这一现象制作了一台“浮力秤”,可以方便地称量物体的质量,其构造是由小筒和秤盘两部分组成,如图甲所示,已知小筒底面积为20cm ,高度为20cm,小筒和秤盘总质量为100g。(取g=10N/kg)问:
(1)如图甲,当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是多少 此时“浮力秤”的小筒浸入水中的深度是多少
(2)如图乙,在秤盘上放一石块后,小筒浸入水中的深度为15cm,则该石块的质量是多少
(3)通过实验,张强同学把“浮力秤”的读数均匀地刻在了小筒上,请简要回答:张强是怎样确定该“浮力秤”的零刻度线和所能测量的最大质量的
【答案】(1)1 N 0.05 m
(2)0.2k g
(3)零刻度线位置即浮力秤不放物体时与水面交界的位置,最大质量值位置位于放上物体后秤与水面交界的最高位置,即小筒最上端。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)小筒在水中漂浮受到的浮力等于小筒和秤盘总重力;再利用公式F浮=可求小筒排开水的体积,进一步求出小筒浸入水中的深度。
(2)根据小筒浸入的深度求出小筒此时受到的浮力,小筒受到的浮力等于小筒和秤盘以及石块的总重力,进一步求出石块的质量。
(3)当不放任何物体时小筒与水面接触的地方即为0刻线。当放上物体后,水面恰好到达小筒的最上端,此时物体的质量就是所能测量的物体的最大质量。
【解答】
(1)当秤不放物体时,“浮力秤”受到的浮力是F浮1=G总=1N。
小筒浸入的深度:=5cm。
(2)在秤盘上放一石块后,小筒浸入水中的深度为15cm,此时小筒受到的浮力为F浮2=3F浮1=3N。所以石块的质量为:
(3)“浮力秤”的零刻度线是“秤盘里不放物体漂浮在水面上时,水面到小筒的位置零刻度线;所测最大质量是”放入物体后使小筒下降到水面刚好到达小筒最上端时,秤盘里所放物体的质量。
20.(2019·鄞州模拟)如图所示,一冰块漂浮在水面上,当冰块完全熔化后。
(1)请你用有关知识证明冰块熔化后水面不升不降。(不考虑水的蒸发和溢出)。
(2)如果冰块是漂浮在一杯盐水上,当冰块完全熔化后,液面的变化是   (填“上升”、“下降”、“不变”)。
【答案】(1)V排和V冰化水相等,所以冰熔化前后水面不升也不降
(2)上升
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)水面是否发生变化取决于水的体积与冰排开水的体积的大小关系,根据密度公式计算出水的体积,根据阿基米德原理计算出冰排开水的体积,二者进行比较即可;
(2)用(1)中相同的方法进行比较即可。
【解答】(1)设冰的重力为G,当冰漂浮在水面时,它受到的浮力F浮=G;
那么它排开水的体积: ;
冰熔化成水后重力不变,那么水的体积为: ;
可见,V排=V,即冰块熔化后水面不升不降;
(2)如果冰块漂浮在盐水中,它排开盐水的体积: ;
冰熔化成水后体积为: ;
因为 ,所以: ,即水面会上升。
故答案为:(1) V排和V冰化水相等,所以冰熔化前后水面不升也不降 ;(2)上升
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