中考物理总复习：专题检测9 浮力

中考物理总复习：专题检测9 浮力

专题检测九　浮力 ‎(时间45分钟　满分100分)‎ 一、选择题(每题4分,共40分)‎ ‎1.水是人类生存的重要资源,下列与水有关的说法正确的是(C)‎ A.漂浮在水面的木块受浮力,而在水中下沉的石块不受浮力 B.夏天向教室地面洒水降温利用了水的比热容大 C.“潭清疑水浅”是由于光的折射造成的 D.水的沸点随气压增大而降低 ‎2.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力(B)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　‎ A.木块受的浮力大 B.石块受的浮力大 C.两者受的浮力一样大 D.条件不足,无法比较 ‎3.我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业,当他继续下潜的过程中,以下说法正确的是(D)‎ A.所受浮力变大,压强变大 B.所受浮力变大,压强变小 C.所受浮力不变,压强不变 D.所受浮力不变,压强变大 ‎4.‎ 小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时如图,用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮。那么下列操作和判断正确的是(C)‎ A.向盐水中加一些清水,鸡蛋将上浮直至漂浮,过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 B.向盐水中加一些盐,鸡蛋将上浮直至漂浮,过程中鸡蛋所受的浮力一直不变 C.向盐水中加一些清水,鸡蛋将下沉的原因是排开液体的密度减小,浮力减小 D.向盐水中加一些盐,鸡蛋将下沉的原因是鸡蛋所受的重力变大,浮力不变 ‎5.‎ 如图所示,木块漂浮水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓缓流出,当细线断裂的瞬间关闭阀门,则(B)‎ A.细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力 B.细线断后,容器底受到水的压强比断线的瞬间大 C.细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量 D.细线断后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小〚导学号86244260〛‎ ‎6.‎ 如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片,下列说法正确的是(A)‎ A.飞机飞离航母后,航母所受浮力变小 B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速小于机翼下方空气流速 C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受到平衡力作用 D.飞机在起飞过程中,惯性将增大 ‎7.‎ 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放在两烧杯中,小球静止时,两烧杯液面相平,下列判断正确的是(C)‎ A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 B.甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小球受到的浮力 C.甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强 D.甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等 ‎8.‎ 如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的是(D)‎ A.甲球受到的浮力大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球浸在水中的体积大 D.两球浸在水中的体积一样大 ‎9.如图甲所示,烧杯里盛有6 ℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是(C)‎ A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉 C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮 ‎10.‎ ‎(多选)小李同学在探究某种液体密度的实验中,用弹簧测力计悬挂一个正方体金属块,浸没在液体中,如图甲所示,缓慢地将金属块从液体中竖直提起,该过程中弹簧测力计示数F随金属块提起高度h的关系如图乙所示,g取10 N/kg,则根据图象信息可以确定(AC)‎ A.该金属块的边长为4 cm B.在高度h由2 cm变化到6 cm的过程中,金属块所受浮力逐渐增大 C.该液体的密度约为1.56×103 kg/m3‎ D.甲图中刚提起金属块时上表面受到的液体压强为250 Pa 二、填空题(每空3分,共27分)‎ ‎11.中国核潜艇在捍卫中国领海过程中发挥了巨大作用。为了执行任务,当它从长江潜入到东海时,假设潜入深度不变,则所受浮力变大,潜艇机身所受液体压强变大。(均选填“变大”“变小”或“不变”)‎ ‎12.已知某一物体受到的重力为10 N,把它挂在弹簧测力计下方,并将它浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为6 N。则该物体受到的浮力为4 N,物体的密度为2.5×103 kg/m3。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)‎ ‎13.一艘轮船的排水量是60 000吨,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是6×104 m3。一艘潜水艇从海洋潜行(航行时不露出水面)到长江内河时,潜水艇受到的浮力变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)‎ ‎14.用手将一重5 N,体积为0.8 dm3的物体全部压入水中,此时物体受到的浮力为8 N。放手后物体将上浮(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),此运动过程中物体下表面受到水的压强变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)‎ 三、实验探究题(本题14分)‎ ‎15.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:A.可能与物体浸没在液体中的深度有关;B.可能与物体的密度有关;C.可能与物体的体积有关;D.可能与物体浸在液体中的体积有关;E.可能与物体的重力有关。为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图所示的实验。‎ 器材:体积相等的铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。‎ ‎(1)分析比较实验③④,可以验证猜想D是正确的;分析比较实验④⑤,可以验证猜想A是错误的。(均选填“A”“B”“C”“D”或“E”)‎ ‎(2)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想B是错误的。‎ ‎(3)分析比较实验⑥⑦可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度有关。‎ ‎(4)该实验研究主要运用的科学探究方法是控制变量法。‎ ‎(5)在完成以上探究后,小明又选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了A(选填字母序号)。‎ A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差〚导学号86244261〛‎ 四、计算题(本题共19分)‎ ‎16.‎ ‎(9分)在水平台面上放置一个底面积为100 cm2的圆筒形容器,容器内水深20 cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。此过程中,弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h的关系图象如图所示。(g取10 N/kg,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出)求:‎ ‎(1)长方体浸没在水中受到的浮力;‎ ‎(2)长方体浸没时,水对容器底的压强。‎ 答案(1)4N　(2)2400Pa 解析(1)由题图知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=9N。当h≥10cm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F示=5N,所以长方体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=9N-5N=4N ‎(2)由F浮=ρ水gV排得排开水的体积 V排=F浮ρ水g‎=‎‎4N‎1×1‎0‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg=4×10-4m3‎ 容器内水的体积 V水=100cm2×20cm=2000cm3=2×10-3m3‎ 长方体浸没时,水和物体的总体积V=V水+V排=2×10-3m3+4×10-4m3=2.4×10-3m3‎ 容器内水的深度h=VS容‎=‎‎2.4×1‎‎0‎‎-3‎m‎3‎‎100×1‎‎0‎‎-4‎m‎2‎=0.24m 水对容器底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa　〚导学号86244262〛‎ ‎17.‎ ‎(10分)测量液体密度的仪器叫做密度计。图(a)和图(b)是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中。‎ ‎(1)请判断哪杯液体密度大,并说明理由。‎ ‎(2)实验室的密度计的上部是一个用来标刻度的空心圆柱形玻璃管,管下部为一玻璃泡,内装有铅粒。某密度计圆柱形玻璃管长L=10 cm,横截面积S=2.5 cm2,该密度计总质量m=20 g,将它放入水中静止时,水面距玻璃管上端为4 cm;将此密度计放入未知液体中静止时,发现液面距玻璃管上端为2 cm。求这种液体的密度以及密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值。(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)‎ 答案(1)b液体密度大,理由见解析　(2)0.8×103kg/m3　密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值分别为4×103kg/m3、0.67×103kg/m3‎ 解析(1)同一个密度计放在不同液体中都漂浮,则F浮a‎=‎F浮b=G,由题图知密度计排开液体的体积V排a‎>‎V排b,根据F浮=ρ液gV排可知ρa<ρb。‎ ‎(2)密度计的质量m=20g=0.02kg,则G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N,当置于水中时,F浮1=G=0.2N,由F浮=ρ水gV排可得V排水=F浮1‎ρ水g‎=‎‎0.2N‎1.0×1‎0‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg=2×10-5m3‎ 圆柱形玻璃管进入水的体积V1=S(h-h1)=2.5cm2×(10cm-4cm)=15cm3=1.5×10-5m3‎ 所以管下部玻璃泡的体积V0=V排水-V1=2×10-5m3-1.5×10-5m3=5×10-6m3‎ 放入未知液体中静止时,圆柱形玻璃管进入液体的体积V2=S(h-h2)=2.5cm2×(10cm-2cm)=20cm3=2×10-5m3,则V排液=V0+V2=5×10-6m3+2×10-5m3=2.5×10-5m3。由于密度计都是处于漂浮状态,则F浮2=G=0.2N。由F浮=ρgV排可得ρ液=F浮gV排液‎=‎‎0.2N‎10N/kg×2.5×1‎‎0‎‎-5‎m‎3‎=0.8×103kg/m3‎ 当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,因为F浮=G,所以,ρ最大gV0=G,则ρ最大=GgV‎0‎‎=‎‎0.2N‎10N/kg×5×1‎‎0‎‎-6‎m‎3‎=4×103kg/m3‎ 当密度计上部的圆柱形玻璃管全部浸没液面时,所测液体密度值为最小,圆柱形玻璃管的体积V=Sh=2.5cm2×10cm=25cm3=2.5×10-5m3,V排最大=V0+V=5×10-6m3+2.5×10-5m3=3×10-5m3‎ 因为F浮=G,所以,ρ最小gV排最大=G,则ρ最小=GgV排最大‎=‎‎0.2N‎10N/kg×3×1‎‎0‎‎-5‎m‎3‎≈0.67×103kg/m3。〚导学号86244263〛‎ ‎##‎ 专题检测九　浮力 ‎1.C　在水中下沉的石块也受到浮力的作用,其浮力小于重力,故A错误;在夏天,人们在地面上洒水时,水蒸发吸热,利用水的蒸发可以降温,故B错误;“潭清疑水浅”是由于光的折射造成的,故C正确;水的沸点随气压增大而升高,故D错误。‎ ‎2.B　由于小木块的体积小于大石块的体积,所以浸没在水中时,大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体积,根据阿基米德原理公式F浮=ρgV排可知,大石块所受的浮力大于小木块所受的浮力。‎ ‎3.D　潜水员在水面下继续下潜的过程中,排开水的体积V排不变,由F浮=ρ水gV排可知,潜水员受到的浮力不变;潜水员所处深度h逐渐变大,由p=ρ水gh可知,潜水员受到水的压强变大。‎ ‎4.C　盐水中加水,水的密度慢慢变小,鸡蛋浸没水中,排开水的体积不变,但液体密度变小,鸡蛋所受浮力变小,所以鸡蛋下沉至容器底,故A错误,C正确;向盐水中继续加盐,盐水的密度增大,因此鸡蛋受到的浮力增大,鸡蛋将上浮,直至漂浮,故B、D错误。‎ ‎5.B　细线断裂的瞬间,木块受到重力、浮力和拉力的作用,而重力等于拉力加上浮力,所以拉力小于重力,故A错;细线断后,受到的拉力不存在,物体将下沉一些,容器内水的深度变大,由p=ρgh可知容器底受到水的压强变大,比断线的瞬间大,故B正确;细线断裂前,木块受到重力、浮力和拉力的作用,重力等于拉力加上浮力,木块受到的拉力的变化量等于浮力变化量,故C错;细线断后,受到的拉力不存在,物体将下沉一些,木块再次漂浮时,排开水的体积变大,受到的浮力变大,比断线的瞬间大,故D错。‎ ‎6.A　舰载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,A说法正确;飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,故B说法错误;飞机在航母甲板上加速飞行时,运动状态发生了变化,飞机受非平衡力作用,C说法错误;物体惯性的大小只与物体的质量有关,飞机的质量不变,所以惯性的大小不变,故D说法错误。‎ ‎7.C　由题图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球,所以ρ甲液>ρ乙液,故A错误。因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故B错误。由G=mg、ρ=mV可得G=ρVg,因为ρ甲液>ρ乙液,甲杯内液体的体积大于乙杯内液体的体积,所以甲杯内液体的质量较大,重力较大,甲、乙两烧杯相同,两小球相同,所以甲杯对桌面的压力较大;又根据p=FS可知,甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强,故C正确。两杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强p甲液>p乙液,故D错误。‎ ‎8.D　甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两球质量相等,重力相等,所以浮力相等,故A、B错误;由F浮=G排=ρ水gV排可得,V排相同,所以两球浸在水中的体积一样大,故C错误,D正确。‎ ‎9.C　由于烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮,则小球的密度与水的密度相等;由题图乙可知,4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃时水的密度大;‎ 所以当水的温度从6℃降到4℃时,水的密度增大,大于小球的密度,使小球上浮、最后漂浮;当水的温度从4℃降到0℃时,水的密度减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、悬浮、最后下沉。‎ ‎10.AC　由题图可知,金属块被提高2cm时,弹簧测力计的示数开始变大,此时金属块的上表面刚露出液面,金属块被提升6cm时,弹簧测力计的示数不再变化,此时金属块的下表面开始露出液面,故金属块的边长为6cm-2cm=4cm,故A正确。由题图可知,在高度h由2cm变化到6cm的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变大,根据F浮=G-F拉,金属块的重力不变,浮力逐渐减小,故B错误。金属块完全露出液面时拉力等于重力,由题图可知,该金属块的重力G=F拉=3.5N。在高度h由0变化到2cm的过程中,金属块完全浸没在液体中,此时排开液体的体积V排=V=(4cm)3=64cm3=6.4×10-5m3,此过程中弹簧测力计的示数为F拉'=2.5N,所以,物体完全浸没在液体中受到的浮力为F浮=G-F拉'=3.5N-2.5N=1N,由F浮=ρ液gV排得,液体的密度ρ液=F浮gV排‎=‎‎1N‎10N/kg×6.4×1‎‎0‎‎-5‎m‎3‎≈1.56×103kg/m3,故C正确。由题图可知,甲图中刚提起金属块时上表面距离液面的高度为h'=2cm=0.02m,则上表面受到的液体压强p=ρ液gh'=1.56×103kg/m3×10N/kg×0.02m=312Pa,故D错误。‎ ‎11.变大　变大 解析潜艇从长江某基地进入东海,水下的深度不变,V排不变,因为液体密度变大,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力变大;又由p=ρ液gh可知,它受到的液体的压强也变大。‎ ‎12.4　2.5×103‎ 解析物体受到的浮力 F浮=G-F=10N-6N=4N 物体完全浸没,根据F浮=ρgV排可得,物体的体积 V=V排=F浮ρ水g‎=‎‎4N‎1.0×1‎0‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg=4×10-4m3‎ 物体的质量m=Gg‎=‎‎10N‎10N/kg=1kg 物体的密度ρ=mV‎=‎‎1kg‎4×1‎‎0‎‎-4‎m‎3‎=2.5×103kg/m3‎ ‎13.6×104　变小 解析m排=60000t=6×107kg,由ρ=mV可得,它在长江航行时排开水的体积是V排=m排ρ水‎=‎‎6×1‎0‎‎7‎kg‎1.0×1‎0‎‎3‎kg/‎m‎3‎=6×104m3。潜水艇从海洋潜行进入长江内河,潜水艇浸没,排开水的体积不变,水密度减小,根据公式F浮=ρgV排可知,潜水艇受到的浮力变小。‎ ‎14.8　上浮　变小 解析物体全部压入水中,即物体浸没在水中,V排=V物,则所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N;因为浮力大于重力,故放手后物体将上浮;物体在上浮过程中,深度变小,由p=ρgh可知物体下表面受到水的压强变小。‎ ‎15.(1)D　A　(2)①⑤　②⑥　(3)液体密度　(4)控制变量法　(5)A 解析(1)由题图③④所示实验可知,铁块排开水的体积不同,铁块受到的浮力不同,由此可知,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关,由此可知,猜想D是正确的;由题图④⑤所示实验可知,铁块排开水的体积相同而铁块进入水中的深度不同而铁块受到的浮力相等,由此可知,物体受到的浮力与物体进入液体的深度无关,由此可知,猜想A是错误的。(2)①②两物体的密度不同,体积相同,由①⑤可知,甲受到的浮力为3N-1N=2N;由②⑥可知,乙受到的浮力为4N-2N=2N;由上可知物体在液体中受到的浮力与物体的密度无关,猜想B 错误。(3)由⑥⑦所示实验可知,铜块排开液体的体积相同而液体密度不同,铜块受到的浮力不同,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。(4)由猜想知,浮力大小可能与多个因素有关,该实验的探究过程中用到了控制变量法。(5)实验分为探究性实验和测量型实验,测量型实验的目的是取平均值减小误差,而此实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律,故A正确。‎ ‎16.(1)4 N　(2)2 400 Pa 解析(1)由题图知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=9N 当h≥10cm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F示=5N 所以长方体浸没在水中受到的浮力 F浮=G-F示=9N-5N=4N ‎(2)由F浮=ρ水gV排得排开水的体积 V排=F浮ρ水g‎=‎‎4N‎1×1‎0‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg=4×10-4m3‎ 容器内水的体积 V水=100cm2×20cm=2000cm3=2×10-3m3‎ 长方体浸没时,水和物体的总体积 V=V水+V排=2×10-3m3+4×10-4m3=2.4×10-3m3‎ 容器内水的深度h=VS容‎=‎‎2.4×1‎‎0‎‎-3‎m‎3‎‎100×1‎‎0‎‎-4‎m‎2‎=0.24m 水对容器底的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa ‎17.(1)b液体密度大,理由见解析　(2)0.8×103 kg/m3　密度计玻璃管上能标出的最大刻度值和最小刻度值分别为4×103 kg/m3、0.67×103 kg/m3‎ 解析(1)同一个密度计放在不同液体中都漂浮,则F浮a‎=‎F浮b=G,由题图知密度计排开液体的体积V排a‎>‎V排b,根据F浮=ρ液gV排可知ρa<ρb。‎ ‎(2)密度计的质量m=20g=0.02kg,则 G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N 当置于水中时,F浮1=G=0.2N 由F浮=ρ水gV排可得 V排水=F浮1‎ρ水g‎=‎‎0.2N‎1.0×1‎0‎‎3‎kg/m‎3‎×10N/kg=2×10-5m3‎ 圆柱形玻璃管进入水的体积 V1=S(h-h1)=2.5cm2×(10cm-4cm)=15cm3=1.5×10-5m3‎ 所以管下部玻璃泡的体积V0=V排水-V1=2×10-5m3-1.5×10-5m3=5×10-6m3‎ 放入未知液体中静止时,圆柱形玻璃管进入液体的体积 V2=S(h-h2)=2.5cm2×(10cm-2cm)=20cm3=2×10-5m3‎ 则V排液=V0+V2=5×10-6m3+2×10-5m3=2.5×10-5m3‎ 由于密度计都是处于漂浮状态,则F浮2=G=0.2N 由F浮=ρgV排可得 ρ液=F浮gV排液‎=‎‎0.2N‎10N/kg×2.5×1‎‎0‎‎-5‎m‎3‎=0.8×103kg/m3‎ 当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,因为F浮=G,所以,ρ最大gV0=G,则 ρ最大=GgV‎0‎‎=‎‎0.2N‎10N/kg×5×1‎‎0‎‎-6‎m‎3‎=4×103kg/m3‎ 当密度计上部的圆柱形玻璃管全部浸没液面时,所测液体密度值为最小,圆柱形玻璃管的体积 V=Sh=2.5cm2×10cm=25cm3=2.5×10-5m3‎ V排最大=V0+V=5×10-6m3+2.5×10-5m3=3×10-5m3‎ 因为F浮=G,所以,ρ最小gV排最大=G,则ρ最小=GgV排最大‎=‎‎0.2N‎10N/kg×3×1‎‎0‎‎-5‎m‎3‎≈0.67×103kg/m3。　‎