北京市西城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-05浮力
一、单选题
1．（2022·北京西城·统考二模）小欣想利用装有适量水的圆柱形容器、电子秤和细线，测量一个小球的体积V。如图甲所示，她用细线悬挂小球，当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F1；当把小球体积浸入水中时，电子秤的示数为F2，且先后两次电子秤示数变化了5N。当她把细线剪断，待小球静止时，小球恰好悬浮在水中，如图乙所示，此时容器中的水深为h，电子秤的示数为F3。已知：容器的质量为1kg、底面积为2dm2，容器中水的质量为4kg。在操作过程中水始终未溢出，g取10N/kg。下列判断正确的是（ ）
A．V=1×10-3m3 B．h=0.3m C．F3>F1>F2 D．F3=60N
2．（2021·北京西城·统考二模）甲、乙两个完全相同的圆柱形容器静止在水平桌面上，容器中分别盛有体积相等的A、B两种液体。如图所示，将一个长方体物块用细绳系好，使其浸没在A液体中，绳子对物块的拉力为T；再用细铁丝将同一物块全部压入B液体中，铁丝对物块的压力也为T。若A、B液体和物块的密度分别为ρA、ρB、ρ，物块在A、B液体中所受浮力分别为FA、FB，A、B液体对容器底部的压强分别为pA、pB，甲、乙两个容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则下列判断中正确的是（ ）
A．FA>FB B．pA>pB C．F甲
A．满载时，辽宁舰比山东舰的总重大
B．满载时，辽宁舰比山东舰排开海水的体积大
C．满载时，辽宁舰比山东舰受到海水压力的合力小
D．满载时，山东舰受到的浮力大于 6.5 万吨海水的重力
4．（2020·北京西城·统考二模）小军利用如图所示的装置测量某液体的密度 ρ，他将同种材料制成的甲、乙两物块分别悬挂在轻质硬杆 AB 的两端，把甲浸没在待测液体中，调节乙的位置到 C 处时，硬杆 AB 恰好水平平衡。已知：OC=2OA，甲、乙的体积比为 13∶2，甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3。不计硬杆 AB 的重力，则下列说法中正确的是（ ）
A．ρ＝0.8×103kg/m3
B．ρ＝1.0×103kg/m3
C．ρ＝1.8×103kg/m3
D．ρ＝2.6×103kg/m3
5．（2020·北京西城·统考一模）甲、乙两个圆柱形容器完全相同，静止放在水平桌面上，容器中分别盛有体积相同的A、B两种液体，将一个小球先后放入两个容器中，静止时，小球在甲容器中漂浮，在乙容器中沉底，如图所示。若A、B液体的密度分别为ρA、ρB，小球在AB液体中所受浮力分别为FA、FB，A、B液体对容器底部的压强分别为pA、pB，甲、乙两个容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，则下列判断中正确的是（ ）
A．ρA<ρB B．FA＝FB C．pA>pB D．p甲
6．（2022·北京西城·统考一模）2021年12月9日，在“天宫课堂”第一课中，航天员王亚平展示了一个“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验，用吸管把乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。请你结合所学知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A．图甲实验中，水对乒乓球的压力的合力几乎为零
B．图甲实验中，乒乓球所受重力可以忽略，因此它不具有惯性
C．图乙实验中，水中上浮的乒乓球所受水的浮力大于它的惯性
D．图乙实验中，漂浮的乒乓球所受水向上的压力大小等于它所受的重力
7．（2021·北京西城·统考二模）关于图所示的四个实验情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中：用力拉弹簧，弹簧变长，说明力可以使物体发生形变
B．乙图中：自制气压计随着电梯一起匀速上升时，细玻璃管中的液面上升
C．丙图中：磁环1悬浮时，磁环1对磁环2的排斥力与磁环2所受重力平衡
D．丁图中：向水中加盐后，自制密度计会上浮一些，它静止后受到的浮力变大
三、实验题
8．（2022·北京西城·统考一模）实验台上有满足实验要求的器材：如图所示的圆柱体A（已知，每格体积为20cm3）、已调零的弹簧测力计和装有适量水的烧杯。请你利用上述实验器材，设计实验证明：浸在水中的物体，排开水的体积越大，所受浮力越大。要求：
（1）写出实验步骤（可画示意图辅助说明）：
（2）画出实验数据记录表。
四、计算题
9．（2021·北京西城·统考二模）在水平桌面上放着甲、乙两个底面积不同的柱形容器，两容器中分别装有深度均为15cm的水和某种液体。如图所示，A、B分别为两种液体内部的两个点，两点处的压强pA＝pB。已知：hA=7cm，hB=10cm。把一个密度为ρ=0.9g/cm3，体积为V=5cm3的小球放入乙容器内的液体中，液体未溢出。求：小球静止时受到的浮力F浮。（g取10N/kg）
参考答案：
1．B
【详解】A．由图甲知，电子秤所受的压力等于容器的重力与容器中水的重力及小球对水的压力之和，而小球对水的压力与水对小球的浮力是一对相互作用力，所以电子秤的示数
F=G容+G水+F浮
小球浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，所受的浮力也越大。那么
解得V=2×10-3m3。故A错误；
B．容器中水的体积
图乙中，水的深度
故B正确；
C．图乙中，小球静止时，悬浮在水中，此时小球排开水的体积为V，电子秤的示数分别为F1、F2、F3时，排开水的体积分别为V、V和V，据阿基米德原理知，所受浮力的大小关系为
F浮1
D．小球悬浮在水中，所受的浮力
所以，电子秤的示数
故D错误。
故选B。
2．C
【详解】由题意，根据平衡状态下的受力分析及阿基米德浮力原理可知
可知物块在A、B液体中所受浮力关系为
FA
ρA<ρ<ρB
开始时容器中分别盛有体积相等的A、B两种液体，物块浸没后两容积中液位高度仍会保持相同，根据可知，A、B液体对容器底部的压强关系
pA
且
可知
F甲
3．C
【详解】轮船的排水量指的是轮船排开水的质量，山东舰的满载排水量大，说明它满载时排开海水的重力大，根据阿基米德原理，可以知道：它受到的浮力大；它排开海水的体积大；漂浮时，它的重力等于浮力，因而，它的总重也大。从浮力产生的原因看，海水对它压力的合力也大。故选项A、B、D错误，不符合题意；C选项正确，符合题意。
故选C。
4．C
【详解】乙物体对杠杆的作用力为
甲物体对杠杆的作用力为
杠杆平衡时
即
又知
解得
ρ＝1.8×103kg/m3
选项A、B、D错误，不符合题意；选项C正确，符合题意
故选C。
5．C
【详解】A．小球在甲容器中漂浮，则A液体的密度大于小球的密度，在乙容器中沉底，说明B液体的密度小于小球的密度，所以A液体密度大于B液体的密度，故A错误；
B．小球在甲容器中漂浮，则在A液体中所受的浮力等于小球的重力，在乙容器中沉底，说明在B液体中所受的浮力小于小球的重力，所以在A液体中所受的浮力大于在B液体中所受的浮力，故B错误；
C．因为AB两种液体的体积相同，且A的密度大于B的密度，所以A液体的质量大于B液体的质量，因为小球是同一个球，说明液体和球的总质量甲容器的大于乙容器的，受力面积相同，根据公式得pA>pB，故C正确；
D．说明液体和球的总质量甲容器的大于乙容器的，且容器的质量相等，所以甲中容器对桌面的压力大于乙，因为接触面积相同，根据公式得p甲>p乙，故D错误。
故选C。
6．AD
【详解】A．在中国空间站微重力环境中，图甲中乒乓球所受重力几乎为零，乒乓球悬停处于平衡状态，因此水对乒乓球的浮力几乎为零，即乒乓球所受压力及压力差都为零，故A正确；
B．惯性的大小与质量有关，在空间站乒乓球质量不变，因此惯性不变，故B错误；
C．力和惯性不是同一物理概念，没有可比性，故C错误；
D．图乙实验中，漂浮的乒乓球处于平衡状态，因此乒乓球所受水向上的压力即为乒乓球所受浮力，和重力大小相等，方向相反，故D正确。
故选AD。
7．AB
【详解】A．弹簧在力的作用下变长，可说明力可以使物体发生形变，故A正确；
B．海拔越高大气压越小，则自制气压计随着电梯一起匀速上升时，外界压强减小，细玻璃管中的液面将上升，故B正确；
C．磁环1对磁环2的排斥力向下，磁环2所受的重力也向下，不为平衡力，故C错误；
D．密度计始终在液体中漂浮，根据浮沉条件可知，浮力始终等于重力，大小不发生变化，故D错误。
故选AB。
8．（1）见解析
（2） 见解析
【详解】（1）根据实验器材，可以先测试物体的重力，让后将物体用测力计牵着放入水中，此时根据受力分析可知物体所受的浮力等于物体的重力减去测力计的拉力，随着物体浸没水中的体积不同，测力计的拉力也不同，比较浸没不同体积时，重力与测力计的差值即可证明排开液体体积与浮力的大小关系。实验步骤如下：
第一步：在空气中用弹簧测力计测出A的重力G，并记录在表格中；
第二步：用弹簧测力计挂住A，将A物体三分之一浸入装水的烧杯中，读出测力计读数F1并记录；
第三步：用弹簧测力计挂住A，将A物体三分之二浸入装水的烧杯中，读出测力计读数F2并记录；
第四步：用弹簧测力计挂住A，将A物体全部浸没在装水的烧杯中，读出测力计读数F3并记录。
（2）根据实验步骤和所需要记录的数据，可以设计如下表格：
测量次数 G F1 F2 F3
1
2
9．0.04N
【详解】A点的深度
h=h总-hA=15cm-7cm=8cm
因为pA＝pB ，由ρ水gh=ρ液ghB 知道，
ρ液===0.8g/cm3
又因为ρ>ρ液，小球在液体中沉底 V排= V ，所以
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3=0.04N
答：小球静止时受到的浮力是0.04N。
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