2021年中考物理高分一轮复习课时训练
浮力及其应用
1.建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图是我国094型
战略核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐增大
B.悬浮时所受浮力等于重力
C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.漂浮和悬浮时排开海水质量相等
2.用图中的实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确
的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,图乙中左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
3.如图所示,将薄壁玻璃杯倒扣在水面上,漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1,杯子中空气柱的高
度为h2。水的密度为ρ,玻璃杯的横截面积为S,g为已知常量,则玻璃杯受到的重力为( )
A.ρgsh1
B.ρgSh2
C.ρgS(h1+h2)
D.ρgS(h2-h1)
4.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图甲所示。往盐水中持续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F
随时间t变化的图像可能是图乙中的( )
5.如图甲所示,烧杯中装有某种液体,A为圆柱形木块,用外力F缓慢将A压入其中,h表示木块的
下表面到液面的距离,图乙中关于木块所受浮力F浮和h的关系图像正确的是( )
6.如图所示,把体积为300 cm3、密度为0.8×103 kg/m3的木块浸没在水中放手,木块先上浮,最
终漂浮于水面,则下列说法错误的是(g取10 N/kg)( )
A.木块浸没在水中受到的浮力是3 N
B.木块上浮过程中,露出水面前受到的浮力不变
C.木块浸没与木块漂浮时,水对容器底部的压强一样大
D.如果把漂浮木块露出水面部分切去,余下部分仍将漂浮
7.将两个完全相同且质量分布均匀的木块分别按如图所示的方法放入甲、乙两个相同的水槽内,
放入前两水槽内水面相平,且水足够深。已知ρ木<ρ水,则放入木块后(水未溢出),下列说法正确的是( )
A.甲水槽内的木块受到的浮力大
B.乙水槽底部受到水的压强大
C.甲水槽内木块排开水的体积大
D.两水槽内木块排开水的体积相等
8.如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,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.乙漂浮,乙受到的浮力小
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
C.乙下沉,甲受到的浮力大
D.甲下沉,乙受到的浮力大
9.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料
不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
10.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
11.如图甲所示，用弹簧测力计吊着圆柱体物块，由图示位置缓慢下降，直到恰好浸没在水中，
拉力F与物块排开水的体积V的关系图像如图乙．物块受到的重力为________N，在水中浸没时受到的浮力为________N．物块在上述下降过程中，受到的浮力逐渐________，下表面受到的压强将________(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)．
12.我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触
的总面积为8 m2,对地面的压强为Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是N,排开水的体积为m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
13.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比
S A∶S B=2∶1,液面的高度之比h A∶h B=3∶2,液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出。静止时,A中的小球悬浮,B中的小球
(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),A、B两容器底部受到液体的压强之比p A∶p B= 。
14.在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的四分之一,
那么木球受到的浮力为N,木球的密度为kg/m3。(g取10 N/kg)
15.如图甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面积为30 cm2,装满水后水深0.1 m。如图乙所示,现将一
个体积为50 cm3的木块缓慢放入水中,静止后有五分之二的体积露出水面。则图乙中水对杯子底部的压强是Pa,木块的密度是g/cm3。(g取10 N/kg)
16.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直
到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在这个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为N,木块重力为N,细线对木块的最大拉力为N。(g取10 N/kg)
17.将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72 g水溢出,再将其捞出擦干后轻
轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64 g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为N,合金块的密度为kg/m3。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
18.如图所示,桌子上有一个底面积为2×10-2m2、内盛有某液体的圆柱形容器,物块A(不吸液体)
漂浮在液面上,则物块A的密度(选填“大于”“小于”“等于”)液体的密度,若物块A的密度为0.5×103 kg/m3,体积为4×10-4 m3则物块A的质量为kg。现用力压物块A,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80 Pa,则该液体的密度为kg/m3。(g取10 N/kg)
19.下图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)如图甲所示,物体重N。
(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为N。
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与有关。
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图中(选填字母)两
个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出他们所受浮力的大小来进行比较。
20.重为200 N的方形玻璃槽,底面积为0.4 m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深为0.3 m。(g
取10 N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)
(1)求水对玻璃槽底部的压强和槽底对水平台面的压强。
(2)将边长为20 cm的正方体物块轻轻放入水中,如图K12-18乙所示,当其静止时,测出该物
块露出水面的高度为5 cm,求该物块的密度。
(3)如图丙所示,用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2 cm并保
持静止,求此时力F的大小。
答案解析
1.答案为：B；
2.答案为：D；
3.答案为：D；
[解析] 物体漂浮时,所受浮力等于重力,即F浮=G ;
由图可知,玻璃杯排开水的体积为V排=(h2-h1)S,G=F浮=G排=ρgV排=ρgS(h2-h1),故选D。
4.答案为：A；
[解析] 鸡蛋悬浮在盐水中,说明它受到的浮力与重力相等;往盐水中持续均匀缓慢加盐,使盐水密度变大,鸡蛋受到的浮力增大,它将会上浮,直至漂浮在水面上,浮力又等于自身的重力,此后,再加盐,只能使鸡蛋露出水面的体积更大一些,但鸡蛋仍是漂在水面上,浮力仍等于重力,综合以上分析,只有A正确。
5.答案为：C；
6.答案为：C；
7.答案为：D；
8.答案为：A；
9.答案为：B；
10.答案为：B；
11.答案为：1.2 1.0(或0.98) 变大变大；
解析：当物块排开水的体积为零时，它不受水对它的浮力作用，此时测力计的示数等于物块的重力，所以由图像可知物块所受的重力为1.2 N；在物块浸没时它排开水的体积为 100 cm3，此时测力计的示数为0.2 N，则物块所受的浮力为1.0 N，或由阿基米德原理F浮=ρgV 排可知此时物块所受的浮力为1.0 N(或0.98 N)；在物块下降过程中，物块排开水的体积变大，所受的浮力逐渐变大；在下降过程中，物块所处的深度变大，根据液体压强的特点可知下表面受到的压强变大．
12.答案为：3×104 2.4×10524
13.答案为：漂浮1∶2
[解析] 液体的体积之比为===,由于液体对两个容器底部的压力大小相等,
则根据F=G=mg可知m A=m B,所以液体密度之比===。由于A中的小球悬浮,
根据悬浮条件可知ρ球=ρA;所以ρ球<ρB,根据物体的浮沉条件可知,B中的小球漂浮。
将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出,
则液体对容器底部的压力等于液体的重力和小球的重力之和,所以液体对容器底部的压力相等,
即F A=F B;根据p=可得,p A∶p B=∶=×=×=1∶2。
14.答案为：30 0.75×103
15.答案为：1×1030.6
16.答案为：15 9 6
[解析] 根据图乙可知,木块刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9 cm;水的深度为9 cm到
16 cm时,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16 cm时,细线刚好拉紧,
线的拉力为零;当木块上表面与水面相平时,此时水面的高度为22 cm;所以木块全部浸没时木块底部受到的压强最大,由图乙可知,此时压强为1500 Pa,则木块受到的最大浮力F浮大=1500 Pa×0.01 m2=15 N。由图乙可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900 Pa,此时木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块重力G=F向上=p向上S=900 Pa×0.01 m2=9 N。当木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,此时细线对木块的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15 N-9 N=6 N。
17.答案为：0.64 0.9×103
[解析] 该合金块放在水中时,受到的浮力F浮=G排=m水g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N;
该合金块放在酒精中时,受到的浮力F浮'=G排'=m酒精g=64×10-3 kg×10 N/kg=0.64 N;
由以上可知,合金块在酒精中受到的浮力小于在水中所受的浮力,而合金块的重力不变,
所以合金块放入酒精中是沉底的,则合金块的体积V=V排酒精==8×10-5 m3,
排开水的体积V排水===7.2×10-5 m3,因为排开水的体积小于排开酒精的
体积,
所以合金块在水中漂浮,则物体受到的重力等于在水中受到的浮力,即G=F浮=0.72 N,
则合金块的密度ρ====0.9×103 kg/m3。
18.答案为：小于0.2 0.9×103
19.答案为：(1)4.2 (2)1 (3)液体的密度(4)C、D
20.解:
(1)水对玻璃槽底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;
槽底对水平台的压强p槽=====3.5×103Pa。
(2)因为物块漂浮,所以F浮=G物,即ρ水gV排=ρ物gV物①,
又因为物体边长为20 cm,露出水面的高度为5 cm,
所以====②,
①②联立解得ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.75×103 kg/m3。
(3)因为物体边长为20 cm,此时露出水面的高度为2 cm,
所以V排'=S物h浸'=0.2 m×0.2 m×(0.2 m-0.02 m)=7.2×10-3 m3,
此时受到水的浮力F'浮=ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7.2×10-3 m3=72 N,
V物=(0.2 m)3=8×10-3 m3,
G物=ρ物gV物=0.75×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=60 N。
此时物体受力平衡,所以F+G物=F'浮,
则F=F'浮-G物=72 N-60 N=12 N。