2025中考物理三轮高频易错点专练--11浮力(答案+解析)

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2025中考物理三轮高频易错点专练--11浮力(答案+解析)

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11浮力
一、浮力
1.下列四个情景中没有受到浮力的物体是(  )
A. 水中的桥墩
B. 水中下沉的苹果
C. 水面上运动的赛艇
D. 沉入水底的鸡蛋
2.体积为的物体浸没在水中时,浮力的方向是   的,物体受到的浮力大小为   N。
3.如图所示,将完全相同的两个长方体物体分别以水平与竖直放置,恰好都悬浮在水中,若它们下表面所处的深度相同,则   (选填“甲”或“乙”)物体下表受到的压力大;它们上下表面受到水的压力差   ;两物体排开水的重力   (两空均选填“相等”“甲大”或“乙大”)。
4.如图,重4N的小球浮在水面上,画出小球受到的力和斜面所受的压力.
   
二、阿基米德原理
5.我国自主研发的深海钻探利剑“海牛Ⅱ号”抵达2060m的海底,并成功下钻231m,刷新了世界纪录。“海牛Ⅱ号”在海面下匀速竖直下潜时(  )
A.重力变大 B.浮力变大
C.所受压强减小 D.排开海水的质量不变
6.中国首台自行设计、自主集成研制的深海潜水器“蛟龙号”拟于今夏“探触”5000米深海,届时“蛟龙号”有望再度刷新中国载人深潜的深度记录。当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中,下列说法正确的是(  )
A.压强减小,浮力减小 B.压强增大,浮力增大
C.压强减小,浮力增大 D.压强增大,浮力不变
7.小明穿上潜水设备向深水处下潜时,看到鱼儿快速从他身边游过,如图所示。以鱼儿为参照物,小明是   的,随着小明下潜,他受到的浮力   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.如图所示,用细线将灯笼静止悬挂,请画出灯笼所受力的示意图(O为力的作用点)。
9.小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为,物体受到的浮力   ;排开水重=   。
(2)小李利用三个不同物体进行实验探究,实验数据如下表:
物体 物重 物体浸没在水中测力计的示数 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体的实验数据,小李得出的结论是:   ;
(3)小李在探究物体所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:   。
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐   ,弹簧测力计B的示数逐渐   ,若弹簧测力计的示数变化量为,弹簧测力计的示数变化量为,则它们的大小关系是   (选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是______(填答案标号)。
A.弹簧测力计的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计示数的变化
10.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究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
已知,g取10N/kg。
(1)如图⑥所示实验时,物体受到的浮力为   N,如图⑤所示实验时,物体一共受到   个力的作用;
(2)由图①、②、③所示实验得出的结论是:在液体密度相同时,物体所受浮力的大小与   有关;
(3)由图   所示实验得出结论:物体所受浮力大小与物体在液体中的深度无关。
(4)圆柱体的体积为   ,圆柱体的密度为   ;
(5)在图②实验中,圆柱体底部受到水的压力是   N;
(6)盐水的密度为   。
11.救生衣的表面是用红色或黄色的不吸水的材料制成,内胆是用聚乙烯泡沫或EPE珍珠棉等材料制成的,选用这些材料做救生衣的内胆的原因是它们的   ,容易漂浮在水面上。某工厂要生产一批救生衣,所选用内胆材料有密度为的聚乙烯泡沫,和质量为0.02g的EPE珍珠棉,为了使救生衣获得更大的浮力,应选择   作为内胆材料。
12.如图所示是师师和附附合作探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据实验数据,请你回答下列问题:(,g取10N/kg)
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力   N;
(2)分析ABCD实验可得出:物体受到的浮力大小与   有关;
(3)经进一步计算可知物体的密度ρ=   。
13.阅读短文,回答问题。 我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到 20km 高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。
表一:
飞行高度/km 20 40 50 80 100
探测范围半径/km 194 347 414 589 695
飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。
表二:
平流层风速 v/(m s﹣1) 0 10 20 30 40
空气阻力 f/N 0 90 360 810 1440
(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是____。
A.孔明灯 B.飞机 C.火箭 D.风筝
(2)飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将   ,探测范围将   。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若飞艇的气囊体积为 3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为   N,(平流层空气密度取 0.06kg/m3,g 取 10N/kg)。
(4)若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将   运动 (填“加速”、“匀速”或“减速”),设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化。
(5)飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为 0.01N/W,由表二可知阻力与速度的关系为 f=kv2;当飞艇推进器的功率为 20.25kW,且飞艇悬停时,此时平流层风速为   m/s。
14.西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰,其满载时排水量为7500t,吃水深度为6.5m。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h,此过程中发动机的输出功率为9.6×106W。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)西宁舰此次航行的路程为多少?
(2)西宁舰满载时,舰体底部受到海水的压强为多少?
(3)西宁舰满载时,受到的浮力为多少?
(4)西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时,发动机的牵引力为多少?
三、物体的沉浮
15.水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中,装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮,如图甲所示;又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中,吸盘沉底,如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法不正确的是(  )
A.橡胶的密度大于水的密度
B.甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C.甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D.两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
16.“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”。随着国家科技的飞速发展,中国人自古就有的“上天入海”的梦想,其中不正确的是(  )
A.甲图,AS700飞艇气囊内内充入的气体密度小于艇外的空气密度
B.乙图,093型核潜艇浸没在水中下潜过程中,受到的浮力不变,压强变大
C.丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强小
D.丁图,“山东号”航母上的舰载机加速升空的过程中,动能转化为重力势能
17.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙液体中,则液体密度ρ甲   ρ乙;若甲、乙液面相平,则两液体对容器底部的压强关系是p甲   p乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
18.一艘轮船的排水量是10000t,受到水的浮力是   N。若该轮船从大海驶入内河,受到的浮力   由于河水的密度比海水的密度小,所以该轮船排开水的体积   。(g=10N/kg)
19.底面积为320cm2的圆柱形容器中装有某种液体。如图甲所示,密度为4g/cm3、体积为100cm3的矿石B,沉在容器底部,所受浮力为0.8N;将B从液体中取出后放在A上,静止时A恰好全部浸入液体中,液体对容器底部的压强变化了    Pa。
四、能力提升
20.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是(  )
A.液体的密度关系是
B.液体对容器底部的压强关系是
C.容器对桌面的压强关系是
D.小球受到的浮力大小关系是
21.本题有两小题。
(1)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
①根据A、C的结果,可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力为   N;
②根据A、B、C的结果,可得:浮力大小与   有关,根据A、D、E的结果,可得:浮力大小与   有关;
③为验证浮力和物体的密度是否有关,小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当于减小了物体的密度。接着他仿照步骤D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为浮力和物体的密度有关。小明在该实验环节中存在的问题是   。
(2)小华用如图2中装置验证阿基米德原理。
他将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。然后将一重为5N、高为8cm、底面积为50cm2的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。
随后他将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方(弹簧测力计A与弹簧测力计B完全相同,且示数每变化1N,指针就移动0.5cm);
①当小华逐渐调高升降台,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数将   (选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量   (选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排;
②整理器材时,小华发现图中弹簧测力计A的示数为3N。爱动脑的小华利用所学过的物理知识计算出了升降台此时上升的高度为   cm。
22.在如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力,则可知该石料的质量为   kg,石料的密度为   kg/m3。
23.如图甲所示,均匀且不吸水的圆柱体A重为10N,高为20cm,底面积100cm2。如图乙所示是一个质量不计的薄壁圆柱形容器B放在水平桌面上,容器底面积为200cm2,高为32cm。现将圆柱体A下表面中央与容器B的底部用一根6cm长的细线连在一起(细线的质量、体积等忽略不计),如图丙,A置于容器B中央并静止。每分钟注入100cm3的水(恒定不变) ,第一次缓慢向容器B中注水12min后暂停注水。(忽略物体吸附液体等次要因素。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10Nkg)
(1)求图丙中未加水时容器对桌面的压强;
(2)第一次注水后,再将A竖直向上缓慢提升2cm,求A此时受到的浮力;
(3)放手后待A重新静止,第二次注水,从第二次注水开始计时到A刚好浸没,求水对容器底的压强p与注水时间tx(单位为 min且tx>10min)的函数关系式。
24.为美化环境造福人民,某城市管理局在治理护城河时修建了一座桥。如图甲所示,使用吊车向河底投放圆柱形混凝土构件,在整个投放过程中,混凝土构件以0.05m/s的速度匀速竖直下降。图乙是钢丝绳的拉力F随时间t的变化图像。当时吊车开始投放混凝土构件,到100s时结束,此时构件竖立在河中。(已知水的密度为,混凝土的密度为,钢筋的密度为,g取,水的阻力忽略不计)求:
(1)混凝土构件完全浸没时所受浮力;
(2)投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强;
(3)通过计算说明这种混凝土构件有没有钢筋制作的骨架。
25.如图所示,将一个小物块浸没在盛有足量水的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为,松手后,物块静止时露出水面的体积为物块体积的;再按图所示的方式,将擦干后的该物块浸没在盛有足量酒精的容器中静止,此时手对物块竖直方向的力为。已知水的密度,酒精的密度,请分析并判断与的大小关系。(可画图辅助说明)
五、直击中考
26.如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。甲、乙和丙中,弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.0N和1.8N。下列说法中正确的是(  )
A.对比甲、乙、丙三图,可以探究物体所受浮力与物体浸入液体的体积的关系
B.实验所用圆柱体的体积是200cm3
C.盐水的密度是1.1g/cm3
D.乙、丙两图中,剪断细线,金属圆柱体沉底,烧杯对桌面的压力的增大值之比为10∶9
27.某潜艇在海面下隐蔽地跟踪某个目标, 现根据战时需要上浮或下潜 (但始终未露出海面), 在下潜过程中潜水艇所受重力为, 浮力为; 在上浮过程中所受重力为, 浮力为 。则 (  )。
A. B.
C. D.
28. 为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图中的(  )
A. B.
C. D.
29.将质量为 的大木筏置于若干个浮筒上, 为了安全起见, 每个浮筒至少要有 体积露出水面。设每个浮筒的质量均为 , 体积为 ,则至少需要这样的浮筒(  )
A.18 个 B.24 个 C.30 个 D.36 个
30.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值。调零时,弹簧测力计应在   (选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑),测出重力。将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力随h变化的图像   。
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,   ;浸没后,h增加,   。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,重复上述实验。两次实验所得的随h变化的图像   (选填“相同”或“不同”)。
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料:   。
31.如图所示是某实验小组探究“物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)乙步骤中,物体所受的浮力是   N,由步骤甲、乙、丙、丁可得出结论:物体受到的浮力大小与   有关,与物体浸没在液体中的深度   (选填“有关”或“无关”);
(2)收集完实验数据后,细心的组员小田同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2N处,则以上实验所测浮力大小的数据   (选填“可靠”或“不可靠”);根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为   kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg);
(3)如果在步骤戊中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测浮力将   (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)如图己所示,用弹簧测力计拉着圆锥形物体(高为2cm),从其刚好接触水面开始缓缓浸入水中,弹簧测力计的示数变化趋势正确的是   。(填字母)
A.
B.
C.
D.
32.为探究影响浮力大小的因素,小桂利用胡萝卜进行如图所示实验。
(1)如图甲所示,胡萝卜的重力为   ;
(2)图乙所示,将胡萝卜浸入水中,胡萝卜受到的浮力大小为   ;
(3)在探究浮力大小与深度的关系时,分别将胡萝卜正倒挂立后浸入水中,使杯中水面上升到达同一标记处,如图乙和丙所示,这样操作的目的是为了控制   不变,对比乙、丙两次实验可得:浮力的大小与物体浸入液体的深度   ;
(4)对比   两次实验可知浮力大小和液体密度的关系;
(5)将胡萝卜切片后放入装满水的杯子中,观察到萝卜片沉底;再给这片萝卜插上轻质吸管放入原来杯子中观察到它和吸管一起漂浮如图所示,插上吸管的萝卜片浮力增大的原因是增大了   ;
(6)再将插有轻质吸管的萝卜片分别放入装满盐水和某液体的杯子中,杯子规格和(5)相同,静止时萝卜片离杯底的距离关系如上图所示,可知某液体密度   (选填“大于”、“等于”或“小于”)盐水的密度。
33.使用动滑轮匀速提升重为50N的物体上升10m,求:所做的功W。
34.如图所示,在水平桌面上有一质量为4.8kg的实心金属块和一足够高薄壁圆柱形容器,容器中装有水。现将金属块轻轻放入容器后,金属块浸没在水中并静止在容器底部,水未溢出。分别测出金属块放入前后水对容器底部的压强分别为2500Pa和3000Pa ,容器对水平桌面的压强分别为3500Pa和4700Pa。求:
(1)金属块的重力;
(2)容器的底面积;
(3)假设水足够多,利用密度为 0.2g/cm3 的泡沫,让金属块恰好浮起来,求需要该泡沫的最小质量。
35.目前黔东南已经有贵广和沪昆高铁两条高速铁路,为黔东南的发展带来了新的机遇。请你结合所学物理知识,回答下列问题。
(1)铁轨铺在枕木上的目的是什么?
(2)高铁站台设有安全线,乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么?
答案解析部分
1.A
浮力产生的原因:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差 。A.大桥的桥墩由于底面埋在淤泥下,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故A符合题意;
BCD.水里中下沉的苹果、水面上运动的赛艇和沉入水底的鸡蛋都浸在液体中,因为液体对浸在其中的物体表面有压强,上下表面所处深度不同,从而产生压强差,使物体受到向上的压力,即物体所受浮力,故它们均受到浮力作用,故BCD不符合题意。
故选A。
根据浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力,对各个选项逐一分析即可。
2.竖直向上;10
3.甲;相等;相等
若它们下表面所处的深度相同,则下表面受到的压强相等,由F=pS可知甲物体下表受到的压力大;由于两物体排开水的体积相等,所以两物体受到的浮力相等,所以它们上下表面受到水的压力差相等;两物体排开水的重力相等。
压力大小由F=pS判断;物体受到的浮力等于排开液体的重力,等于上下表面受到的液体压力差。
4.
5.D
6.D
当“蛟龙号”浸没在海水后继续下潜的过程中,深度变大,根据压强公式p=ρgh可知,潜艇受液体的压强越来越大;完全浸没在海水中,排水体积不变化,根据公式F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不再变化。故D正确,ABC错误。
故选D。
1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
7.运动;不变
8.
9.(1);
(2)物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力
(3)将物体c浸入水中之前,溢水杯中没有装满水
(4)变小;变大;=
(5)B
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时,
(1)根据实验,甲中弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,丙中是物体浸没后测力计的拉力,物体受到的浮力为:,
在图乙中,弹簧测力计测量空桶的重力大小,丁中,弹簧测力计测量空桶和排开水的总重力大小,则排开水的重力为:;
(2)根据表中数据,物体a、b的浮力:,
得出的结论是:物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力。
(3)表格中物体c的数据中,浮力和排开液体的重力不同,实际溢出水的重力小于物体排开水的实际重力,可能是将物体c浸入水中之前,溢水杯中没有装满水;
(4)图b中,重物浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,则测力计的拉力减小;重物排开水进入塑料杯中,薄塑料杯内水的重力变大,弹簧测力计B的示数变大,根据阿基米德原理,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,关系为;
(5)A.实验时,弹簧测力计A的示数等于物体的重力和浮力之差,故A不符合题意;
B.实验中,能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系,且实验器材生活化,故B符合题意。
故选B。
(1)根据物体的重力和浸没在液体中测力计的拉力差, 计算浮力;根据小桶中有无溢出的水前后重力差,计算溢出水的重力;
(2)根据物体受到的浮力和排开液体重力的数据,判断二者的关系;
(3)实验时,若溢水杯未装满,则溢出的水的重力偏小,小于物体受到的浮力;
(4)物体受到的浮力变大,测力计的拉力变小,排开液体的重力变大,且浮力和排开液体的重力相等。
(1)[1]实验步骤如图(a)所示,甲、丙中弹簧测力计的示数分别为F1、F3,甲中弹簧测力计的示数即为物体的重力大小,由称重法测浮力可知,物体受到的浮力为
[2]实验步骤如图(a)所示,乙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F2、F4,乙中弹簧测力计的示数即为空桶的重力大小,丁中弹簧测力计的示数即为空桶和排开水的总重力大小,则排开水的重力为
(2)分析表中物体a、b的实验数据可知
故小李得出的结论是:物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力。
(3)排除各种测量误差因素的影响,将物体c浸入水中之前,若溢水杯中没有装满水,则实际溢出水的体积小于物体排开水的实际体积,由可知,实际溢出水的质量小于物体排开水的实际质量,由可知,实际溢出水的重力小于物体排开水的实际重力,则会导致实验中物体排到桶中液体的重力小于物体受到的浮力。
(4)[1][2][3]逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法测浮力可知
故弹簧测力计A的示数变小;而重物排开水的体积变大时,由可知,薄塑料杯内水的质量变大,由可知,薄塑料杯内水的重力变大,即弹簧测力计B的示数变大,薄塑料杯的质量忽略不计时,由可知,薄塑料杯的重力也忽略不计,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即它们的大小关系是
(5)A.由称重法测浮力可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去物体受到的浮力,故A不符合题意;
B.薄塑料杯不计质量,能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系,且实验器材生活化,故B符合题意。
故选B。
10.0.9;4;物体排开液体体积;③④;8×10-5;6.25×103;0.6;1.125×103
11.密度小;EPE珍珠棉
内胆是用聚乙烯泡沫或EPE珍珠棉等材料制成的,选用这些材料做救生衣的内胆的原因是它们的密度小,容易漂浮在水面上。
EPE珍珠棉的密度为:,
相同质量时,物体密度越小,体积更大,由可知,体积越大物体,所受的浮力越大,所以为了使救生衣获得更大的浮力,应选择EPE珍珠棉作为内胆材料。
根据物体浮沉条件可知,物体密度小于液体密度在液体中会上浮,最终漂浮在液体表面;
根据求出EPE珍珠棉的密度,根据进行分析;
12.0.5;排开液体的体积;
探究浮力大小的影响因素时,(1)根据A、C两图,根据测力计的拉力差,计算物体浸没在水中受到的浮力:;
(2)根据图ABCD实验,液体的密度相同,排开液体的体积不同,受到的浮力不同,可得结论:物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)根据A图,计算物体的质量:,
根据完全浸没时的浮力,计算排开液体的体积:
则物体的密度:
(1)根据物体的重力和完全浸没时受到的拉力差,计算浮力;
(2)液体密度相同时,物体受到的浮力和排开液体的体积有关;
(3)根据,可以计算质量,根据,计算体积;利用,计算物体的密度。
13.(1)A
(2)变小;变大
(3)1.8×104
(4)减速运动
(5)15
(1)飞艇升空利用了浮力,孔明灯利用浮力升空,飞机、风筝利用流速与压强关系升空,火箭升空,利用了力的作用是相互的,A符合题意;
(2)飞艇从近地面升到平流,海拔高度变大,所受大气压将变小,探测范围变大;
(3)计算飞艇在平流层受到的浮力F浮=ρ气gV排= 0.06kg/m3×10N/kg×3×104m3=1.8×104N;
(4)飞艇匀速竖直下降时,受到平衡力,重物从飞艇上掉下,重力减小,则浮力大于重力,由于惯性,飞艇仍下落,但做减速运动;
(5)根据飞艇推进器的功效0.01N/W,当飞艇推进器的功率为20.25kW,计算阻力为f=0.01N/W×20.25×103W=202.5N;根据阻力与速度的关系为f=kv2,计算90N=k(10m/s)2,解得k=0.9N·s2/m2,即f=0.9v2,当阻力为202.5N时,带入f=0.9v2,202.5N=0.9N·s2/m2×v2,解得v=15m/s。
(1)飞艇利用浮力升空;
(2)海拔越高,大气压降低;
(3)根据F浮=ρ气gV排,计算浮力的大小;
(4)匀速直线运动的物体受到平衡力,当物体受力不平衡,运动状态会改变;
(5)根据功效和功率,计算受到的力;结合阻力和速度关系,计算速度大小。
14.(1)135km;(2)6.5×104Pa;(3)7.5×107N;(4)6.4×105N
15.B
16.D
17.小于;小于
18.;不变;变大
轮船排水量是10000t ,根据阿基米德原理可知轮船受到水的浮力是
;该轮船从大海驶入内河,轮船仍处于漂浮状态,浮力仍等于轮船自身的重力。河水的密度比海水的密度小,根据可知,该轮船排开水的体积变大。
综上 第1空、; 第2空、 不变;第3空、变大。
1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
19.100
20.A,D
21.1;排开液体的体积;液体的密度;没有控制物体的重力相同;减小;等于;5
22.140;
23.(1)解:因为容器的质量不计,则未加水时容器对桌面的压力等于A的重力,即F=GA=10N;
所以图丙中未加水时容器对桌面的压强为

(2)解:由题知,每分钟注入100cm3的水(恒定不变),第一次缓慢向容器B中注水12min后暂停注水, 当注水12min时,注水的体积为

假设此时柱体A仍与容器B的底部接触,则容器内水的深度为

此时A排开水的体积为

则A受到的浮力为

因,
所以第一次注水后A漂浮,即假设不成立, 此时A受到的浮力为;
此时A排开水的体积为

此时容器内水的深度为

此时A浸入水中的深度为

所以此时A的下表面距容器底的距离为

将A竖直向上缓慢提升2cm后,
A下表面距容器底的距离2cm+1cm=3cm<6cm;
此时细线还没有拉直, 设此过程中水面下降的高度为Δh降,根据ΔV排的两种计算方法可得

所以水面下降的高度为

此时A浸入水中的深度为

此时A排开水的体积为
;;
则A此时受到的浮力为

(3)解:放手后待A重新静止,A的底部到容器底部的距离为1cm(如下图1)。则第二次注水到细线恰好拉直时,柱体A仍处于漂浮状态(如下图2):
其浸入水中深度不变,需注入水的体积为
需注水的时间为
则当0<tx≤10min时,容器内水的深度为
此时水对容器底的压强为
从细线拉直到A刚好浸没,A刚浸没时如上图3,需注入水的体积为
需注水的时间为
则当10min<tx≤20min时,容器内水的深度为
此时水对容器底的压强为

(1)因为容器的质量不计,则未加水时容器对桌面的压力等于A的重力,根据求出未加水时容器对桌面的压强;
(2)根据题意可求出注水12min时注水的体积,假设此时A仍与容器B底接触,可求出容器内水的深度(即A浸入的深度),根据阿基米德原理可求出此时A受到的浮力,根据物体沉浮条件可知第一次注水后A的状态,从而可求出第一次注水后A排开水的体积,根据体积关系可求出第一次注水后容器中水的深度和A浸入水中的深度,将A竖直向上缓慢提升2cm后,根据体积关系可求出此时A浸入水中的深度,从而求出此时A排开水的体积和浮力;
(3)放手后待A重新静止,分第二次注水到细线恰好拉直和细线拉直到A刚好浸没两个阶段,根据体积关系可求出容器内水的深度,根据液体压强公式可表示出水对容器底的压强p与注水时间t(min)的函数关系式。
(1)因为容器的质量不计,则未加水时容器对桌面的压力等于A的重力,即
F=GA=10N
所以图丙中未加水时容器对桌面的压强为
(2)由题知,每分钟注入100cm3的水(恒定不变),第一次缓慢向容器B中注水12min后暂停注水, 当注水12min时,注水的体积为
假设此时柱体A仍与容器B的底部接触,则容器内水的深度为
此时A排开水的体积为
则A受到的浮力为

所以第一次注水后A漂浮,即假设不成立, 此时A受到的浮力为
此时A排开水的体积为
此时容器内水的深度为
此时A浸入水中的深度为
所以此时A的下表面距容器底的距离为
将A竖直向上缓慢提升2cm后,A下表面距容器底的距离
2cm+1cm=3cm<6cm
此时细线还没有拉直, 设此过程中水面下降的高度为Δh降,根据ΔV排的两种计算方法可得
所以水面下降的高度为
此时A浸入水中的深度为
此时A排开水的体积为
则A此时受到的浮力为
(3)放手后待A重新静止,A的底部到容器底部的距离为1cm(如下图1)。则第二次注水到细线恰好拉直时,柱体A仍处于漂浮状态(如下图2):
其浸入水中深度不变,需注入水的体积为
需注水的时间为
则当0<tx≤10min时,容器内水的深度为
此时水对容器底的压强为
从细线拉直到A刚好浸没,A刚浸没时如上图3,需注入水的体积为
需注水的时间为
则当10min<tx≤20min时,容器内水的深度为
此时水对容器底的压强为
24.解:(1)由图乙可以看出,混凝土构件重G=1200N,当时间为时,拉力大小不再改变,混凝土构件完全浸没在水中,构件所受浮力为
(2)由图乙读出构件完全浸没在水中后下落到底部所需的时间为
构件顶部到水面的深度为
构件顶部受到水的压强为
(3)由图乙可知,构件的重力为,由可得构件的体积为

得构件的密度
因为
所以这种混凝土构件有钢筋制作的骨架。
答:(1)混凝土构件的浮力是400N;
(2)投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强是2.5×104Pa;
(3)这种混凝土构件有钢筋制作的骨架。
(1)根据图象读出混凝土构件完全浸没在水中时所受的浮力;
(2)由图象读出构件完全在水中下落的时间,根据v=求出顶部到水面的深度,根据p=ρgh求出顶部受到水的压强;
(3)由图象读出构件的重力,根据F浮=ρgV排求出构件的体积;根据G=mg=ρVg求出构件的密度,然后和混凝土的密度进行比较即可得出答案。
25.F1=F2
26.D
27.B,D
下潜过程中,重力变大,排开水的体积不变所以浮力不变,所以 ,上升过程中,重力变小,排开水的体积不变,所以浮力不变,,所以,B正确,D正确,AC错误
综上选BD
根据浮力、阿基米德原理、物体沉浮条件判识选项
1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,浮力和排开水的体积有关,排开水的体积越大,浮力越大;排开水的体积不变所以浮力不变;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积)
,物体上浮时,重力小于浮力。
28.D
胶囊完全浸没在水中时,受到的浮力F浮=ρ液gV排,浮力不变,当逐渐露出水面时,浮力变小,最后漂浮时,根据F浮=G物,浮力保持不变,则胶囊上浮过程中,先不变,再变小,后保持不变,D符合题意。
故答案为:D.
根据F浮=ρ液gV排,结合物体排开液体的体积的变化,分析浮力的大小变化。
29.B
假设至少需要x个浮筒,则浮筒与木筏的重力之和为10000N+250xN,所受浮力F浮=ρ液gV排,代入数据可知,排开水的体积为0.2×2/3m3,化简103kg/m3×10N/kg×0.2×2/3m3x=10000N+250xN,求解x=24,B正确,ACD错误
综上选B
根据受力平衡判识选项
物体受力分析,据题可知,物体处于平衡状态,所受浮力等于重力,浮力计算公式为F浮=ρ液gV排,物体所受重力计算公式G=mg,连列方程求解
30.竖直;;变大;不变;不同;不同密度的液体
(1)测量重力和拉力是在竖直方向进行,所以弹簧测力计应在竖直方向进行调零;
(2)根据称重法F浮=G F;求出物体浸入水中深度分别为0 cm、2 cm、4 cm、6 cm、8 cm、10 cm时,受到的浮力分别为0、0.2 N、0.4 N、0.6 N、0.6 N、0.6 N;利用描点法画出图像,如图:
(3)根据图像可知,浸没前,h增加,V排增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,F浮变大;浸没后,h增加,V排不变,F浮不变;
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体,物体的高度和体积不变,物体浸入水中的过程中,排开水的体积增加的速率发生变化,浸没前受到的浮力不同,浸没后的浮力依然会保持不变,两次实验所得的F浮随h变化的图像是不同的;
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,需保持排开液体的体积不变,增加密度不等于水的液体,重复上述实验,形成对比数据。
(1)弹簧测力计使用前要调零,弹簧测力计要在所测力的方向上调零;
(2)根据称重法F浮=G F计算出物体浸入水中不同深度受到的浮力,利用描点法作图;
(3)分析图像得出弹簧测力计示数的变化,进而分析得出浮力大小的变化;
(4)物块捏成圆锥体,高度和体积不变,物体浸入水中的过程中,排开水的体积增加的速率发生变化,浸没前受到的浮力不同,浸没后的浮力依然会保持不变,据此进行分析;
(5)利用控制变量法进行分析。
31.0.5;排开液体体积;无关;可靠;3.8×103;偏大;C
32.2.2;0.5;排开水的体积;无关;丁和戊;排开水的体积;小于
33.500J
34.(1)G = mg = 4.8kg×10N/kg=48N
(2)压强差△p=4700Pa-3500Pa=1200Pa
S=△F/△p=48N/1200Pa=0.04㎡
(3)水对容器底部的压强差:
压强差△p=3000Pa-2500Pa=500Pa
压力差△F=△p·S=500Pa×0.04㎡=20N
浮力:F浮=△F=20N
泡沫向上的拉力F=48N-20N=28N
当泡沫块刚好浸没时,此时泡沫块的质量最小,即
F浮=G+F,则ρ水gV=28N+ρ物gV
解得V=3.5×10-3m3=3.5×103cm3
m=ρV= 0.2g/cm3 ×3.5×103cm3=700g
1)据题可知实心金属块 质量为4.8kg,根据G=mg计算 金属块的重力
2)据题可知,金属块放入前后水对容器底部的压强分别为2500Pa和3000Pa ,
所压强差为 △p=4700Pa-3500Pa=1200Pa ,
根据 S=△F/△p 计算底面积
3) 水对容器底部的压强差:
压强差△p=3000Pa-2500Pa=500Pa
压力差△F=△p·S,
浮力:F浮=△F=20N
泡沫向上的拉力F=48N-20N=28N
当泡沫块刚好浸没时,此时泡沫块的质量最小,即F浮=G+F,则ρ水gV=28N+ρ物gV ,求解体积,根据质量公式 m=ρV计算泡沫的最小质量
35.(1)铺上枕木,为了增大受面积,减小压强,使铁轨不容易陷进去。
(2)因为列车(火车)驶过列车与人之间空气流速大,压强小,而人的背后空气流速小,压强大,有一个向里的压力差,造成危险,所以人必须与列车保持一定的距离,站在安全线外候车
1) 铺上枕木,为了增大受面积,减小压强,使铁轨不容易陷进去。
2) 因为列车(火车)驶过列车与人之间空气流速大,压强小,而人的背后空气流速小,压强大,有一个向里的压力差,造成危险,所以人必须与列车保持一定的距离,站在安全线外候车
根据压强的计算、压强与流速的关系简答
1、压强的计算:公式为P=F/S,所以 铺上枕木,增加了受力面积,所以减小压强,使铁轨不容易陷进去。
2、压强和流速的关系:压强和流速的关系:压强越大,流速越小,列车(火车)驶过列车与人之间空气流速大,压强小,而人的背后空气流速小,压强大,有一个向里的压力差,造成危险

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