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2024年浙江省中考科学二轮复习物理部分
专题三　浮力
真题练习
考点　浮力
1.(2023嘉兴、舟山,9,3分)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图),下列有关说法正确的是 (　　)
A.天平指针仍指向分度盘中央刻度
B.蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C.量筒中水的质量小于蜡块的质量
D.量筒中水的体积等于蜡块的体积
2.(2023绍兴,11,4分)2023年3月,“探索一号”科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程中 (　　)
A.浮力不变,压强变大　　　　
B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变　　　　
D.浮力不变,压强不变
3.(2022湖州,16,3分)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则 (　　)
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
4.(2022宁波,19,6分)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 300 m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9 032 m,超过珠峰8 848.86 m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。(g取10 N/kg)
(1)该浮空艇总质量约2 625 kg,它受到重力的大小约为　　　　　N。
(2)已知海拔4 300 m处的空气密度约为0.8 kg/m3。如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9 060 m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为　　　　　N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要　　　　　(选填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
5.(2020湖州,30,5分)2019年12月17日,由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲),正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)舰载机起飞时(如图乙),以舰载机为参照物,航母是　　　(选填“运动”或“静止”)的。
(2)在标准排水量时,航母所受的浮力为　　　　　。
(3)当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减小了　　　立方米。(结果保留一位小数)
6.(2021金华,27,7分)某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤,使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的,浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0 N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度 ρ液/(g/cm3) — 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉/N 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮/N — 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是　　　　;
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的　　 　　　;
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作,电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是　　　　　　　　　;
【得出结论】……
【知识应用】(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法　　 　　。
7.(2023温州,29,8分)我国某地使用“沉管法”建跨海隧道:用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段,用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中;用拖船牵引至指定位置,向管段中的水箱注水使其下沉(如图);对下沉的多个管段进行依次连接,拆除隔墙形成隧道。
(1)拖运管段时,若速度为2千米/时,拖运距离为3千米,需要　　　　小时。
(2)图中,当往水箱中注水的质量为6×104千克时,管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3,则注水前管段与水箱的总质量为多少千克 (海水密度取1.0×103千克/米3,g=10 牛/千克)
(3)管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关 　　　　　　　　　　　　　
8.(2022温州,29,7分)排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。
(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间
(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。(水的密度取1.0×103千克/米3,g取10 N/kg)
9.(2022台州,32,8分)某同学用食盐、水和一支装有沙子的薄壁塑料管来测量新鲜鸡蛋的密度,步骤如下:
(1)室温下,将食盐晶体慢慢加入水中,充分搅拌,当观察到　　　　　　　　　现象时,所得溶液为饱和溶液。
(2)将新鲜鸡蛋放入上述饱和溶液中,鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水,当鸡蛋处于　　　　　状态时,鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。
(3)把鸡蛋从食盐溶液中取出,将总质量为10.5克、底面积为1厘米2的塑料管放入该食盐溶液中,直立漂浮时测得液面下塑料管的长度为10厘米,如图所示。请计算该新鲜鸡蛋的密度为多少 (g取10 N/kg)
模拟练习
基础练习
一、选择题(每小题3分,共15分)
1.(2023金华模拟)小朋友牵着气球在公园内游玩,图示气球所受浮力的方向正确的是(　　)
A　B　C　D
2.(2023丽水模拟)在冬季平静的湖水中,沙砾沉在湖底、冰块浮在湖面上的原因是(　　)
A.冰的密度>水的密度>沙砾的密度
B.沙砾的密度>水的密度>冰的密度
C.冰的密度<沙砾的密度<水的密度
D.沙砾的密度<冰的密度<水的密度
3.(2023温州一模)如图所示,飞艇由巨大的流线型艇体、吊舱、主气囊、副气囊和推进装置组成。主气囊内充满密度比空气小的氦气,副气囊体积不变,内部空气量可调节。主、副气囊协同工作,控制飞艇的升降。结合所学知识回答问题。下述操作能实现飞艇由上升状态变为悬停状态的是 (　　)
A.将副气囊内的空气排出
B.将空气压缩进副气囊内
C.将吊舱内的配重往外扔
D.将副气囊内的空气加热
4.(2023舟山模拟)如图甲所示,金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,直到距水面上方一定高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3。根据图像信息判断,下列说法正确的是(　　)
甲　乙
A.该金属块重力的大小为34 N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是54 N
C.该金属块的体积是2×10-3 m3
D.在t1至t2金属块底部所受液体的压强逐渐增大
5.(2021绍兴)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙),g取10 N/kg。下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲二、非选择题(共15分)
6.(2023台州模拟)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,鸡蛋所处的位置如图所示,则　　　　(选填“甲”或“乙”)杯中的盐水密度较大,鸡蛋在甲杯中受到的浮力　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)在乙杯中受到的浮力。
甲　乙
7.(2023宁波一模)河道里、海岸边的浮筒可以用来安装航标灯、制作活动码头、打捞水中的物体等。某浮筒产品的规格是:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
长×宽×高 500 mm×500 mm×400 mm
质量 7 kg
空载吃水深度 25~30 mm
安全使用吃水深度 250~300 mm
承载极限吃水深度 350~400 mm
(1)单个浮筒空载时受到的浮力是　　　 N。
(2)现有500个这样的浮筒做成如图所示的浮桥,则该浮桥在河水中最大承重为 kg。
(3)浮桥空载时分别平放到河水中和海水中,下表面受到的液体压强分别为p海和p河,则p海　　　　p河(选填“>”“<”或“=”)。
8.(2022杭州)小金利用厚度均匀的合金板(厚度为1 cm),制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1 440 g。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
(2)合金板的密度。
(3)将盒子开口朝上,缓慢放入水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况为　　　　　(选填“漂浮”或“沉底”),通过计算说明理由。
9.(2023杭州模拟)如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g=10 N/kg,求:
甲　乙
(1)金属块完全浸入水中时受到的浮力大小;
(2)金属块的密度;
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强大小。
提升练习
一、选择题(每小题3分,共12分)
1.(2023宁波模拟)如图所示,一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线,当这艘满载的船在不同海域航行时,下列说法正确的是 (　　)
A.这艘船受到的浮力F印度洋B.这艘船排开海水的质量m印度洋=m北大西洋
C.印度洋和北大西洋海水的密度ρ印度洋>ρ北大西洋
D.这艘船排开海水的体积V印度洋=V北大西洋
2.(2021宁波)将密度为0.9 g/cm3、边长为10 cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2 cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是(g取10 N/kg) (　　)
A.冰吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1 N
3.(2023金华模拟)小明用如图装置将重物缓慢下沉,烧杯中水能没过重物但不溢出,他作出了重物受到的浮力F浮、拉力F拉和烧杯对桌面的压力F压随重物下表面到水面距离变化的图像,下列四图可能正确的是 (　　)
A　B C　D
4.(2023杭州模拟)线上教学期间,居家学习的小明进行实验探究:将水平桌面上的甲、乙两只相同的杯子中分别装满水,把两个质量相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则 (　　)
A.甲杯中溢出水的体积小
B.乙杯中小球所受浮力大
C.甲杯底部受到水的压强小
D.两杯对桌面的压强一样大
二、非选择题(共13分)
5.(2023宁波模拟)有甲、乙、丙三个物体,其密度分别为ρ甲=0.35 g/cm3,ρ乙=1.05 g/cm3,ρ丙=2.25 g/cm3。现将它们放在密度为1.05 g/cm3的饱和食盐水中,如图所示是这三个物体在食盐水中静止时的四个可能位置。在这四个可能位置中,丙物体处于位置　　　　;若在食盐水中加些食盐,三个物体中所受浮力不变的有:　 　。
6.(2023温州模拟)在制作潜艇模型比赛中,小温将3个500 mL的矿泉水瓶黏在一起,两个密封的为“生活舱”,一个瓶身开孔的为“工作舱”。矿泉水瓶质量不计,替代潜艇质量的若干金属螺母放在“工作舱”内,通过“工作舱”向内注水和向外排水实现潜艇的上浮、悬浮和下沉。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)比赛中,小温要让漂浮状态的“潜艇”下沉入水,“工作舱”应　　　　(选填“向内注水”或“向外排水”)。
(2)潜艇悬浮时,有小螺母从“工作舱”的小孔中掉落至水底,此时潜艇受到的浮力　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若金属螺母体积不计,要实现潜艇上浮和下沉,则金属螺母重力的取值范围为　　　　。
7.(2023杭州模拟)如图甲是一种抽水马桶。冲水原理如图乙,出水管阀门打开,水箱中的水减少,空心铜球就在重力作用下随着水位下降而向下运动,通过金属杆AB绕O点转动,向上拉动进水管阀门,使水能通过进水管进入水箱;当出水管阀门关闭,随着不断进水,水箱中的水位不断上升,空心铜球随之向上运动,当金属杆处于水平位置时,空心铜球恰好浸没,把进水管阀门堵严,不再进水。已知进水管阀门的受力面积是24 mm2,能承担的最大压强是5×105 Pa。金属杆AB能绕O点转动,其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心C,空心铜球体积为220 cm3,AB长216 mm,AO长24 mm。水箱不再进水时,水箱中水的深度为20 cm,水箱的底部面积为200 cm2。ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,试求:
(1)空心铜球浸没时所受的浮力是多大
(2)空心铜球的最大质量是多少
(3)水箱不再进水时,水箱底部受到水的压力是多少
甲 乙
专题三　浮力
真题练习
1.A　
2.A
3.C　
4.答案　(1)26 250　(2)72 480　(3)上浮　
5.答案　(1)运动　(2)5×108 N　(3)873.8　
6.答案　(1)0.6　(2)控制排开液体的体积相等
(3)金属块碰到烧杯底部
(4)换用密度比水大的液体　
7.答案　(1)1.5　(2)3×106千克　(3)海水密度、海底深度、隔墙面积　
8.答案　(1)240 s　(2)2×10-5 m3　
9.答案　(1)食盐晶体不能继续溶解　(2)悬浮 (3)1.05×103 kg/m3
模拟练习
基础练习
1.C　
2.B　
3.B　
4.C　
5.B
6.答案　乙　等于
7.答案　(1)70　(2)46 500　(3)=
8.答案　(1)1 000 Pa　(2)4.5×103 kg/m3　(3)沉底(理由见解析)
9.答案　(1)80 N　(2)2.7×103 kg/m3　(3)5.4×103 Pa
提升练习
1.B　
2.B　
3.D　
4.D　
5.答案　4　甲、乙、丙
6.答案　(1)向内注水　(2)不变　(3)10~15 N
7.答案　(1)2.2 N　(2)70 g　(3)40 N

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