2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:浮力(含解析)

2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:浮力
一、单选题
1.(2023·陕西西安·模拟预测)如图所示,这是我国自主研制的全球最大的集装箱船“鑫福103”轮。该船满载排水量30万吨,能够一次性搭载24万吨的货物。该船正在舟山海域进行试航,此海域的海水密度取1.0×103kg/m3。下列说法正确的是(  )

A.该船所受浮力的方向是竖直向下的
B.该船满载时受到的浮力为3×108N
C.搭载24万吨的货物时,该船排开海水的体积增加2.4×103m3
D.如果该船驶入海水密度更大的海域,船身会上浮一些
2.(2023·陕西铜川·模拟预测)如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面后又落回水面。下列说法正确的是(  )
A.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变后减小
B.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变
C.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用
D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
3.(2023·陕西咸阳·模拟预测)如图所示,水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水,把两个体积相同的小球分别放入两杯中,两小球静止时如图所示,则(  )
A.甲杯中小球的质量大
B.乙杯中小球受到的浮力大
C.甲杯中溢出水的质量大
D.乙杯对水平桌面的压强大
4.(2023·陕西宝鸡·统考一模)从市场购买的苹果,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。把一个装有适量盐水的容器放在水平桌面上,将一个苹果放入盐水中进行清洗,苹果静止时如图所示。向杯中加盐,并轻轻搅拌。下列说法正确的是(  )
A.苹果将下沉,受到的浮力变小
B.苹果排开盐水受到的重力变大
C.苹果仍悬浮,受到的浮力不变
D.容器受到的重力和桌面对容器的支持力是一对相互作用力
二、填空题
5.(2023·陕西渭南·模拟预测)用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,比较图中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与______ 有关。
6.(2023·陕西延安·模拟预测)2023年2月3日,中国某民用飞艇由于不可控因素飘到美国上空,被美国炒作为“间谍气球”,原来这是一个用于气象等科研的飞艇,在西风带影响下,偏离了预定轨道,随着气流飘到了美国,应该是“纯属意外”。充满氦气的气象探测气球携带探空仪(体积不计),在高空测量时,当气球随季风某短时间水平匀速运动时,此时浮力 ______重力(选填“大于”“等于”或“小于”),工作完毕后释放部分氦气,气球体积缩小,所受浮力随之 ______(选填“变大”“变小”或“不变”),气球下落,此时排开空气的体积约为2×105m3,则此时受到的浮力为 ______N。(ρ空气=1.3kg/m3)
7.(2023·陕西宝鸡·统考一模)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图所示,这是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图,三峡船闸利用了______原理;质量为60t的轮船静止在江面上时排开江水的体积为______m3。(g取10N/kg,ρ江水=1.0×103kg/m3)
8.(2023·陕西汉中·模拟预测)如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力为_______N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm,未知液体的密度为_________kg/m3.(g取10N/kg)
9.(2023·陕西榆林·模拟预测)2022年6月17日,我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水,福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量8万吨,满载时吃水深度为10m。则航母满载时受到海水的浮力为_________N,航母的最低处1cm2的瞭望口受到海水的压力为_________N。094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,该潜水艇沉底时所受浮力_________它漂浮时所受浮力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)(ρ海水=1.03×103kg/m3)
10.(2023·陕西西安·统考三模)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强 ________,浮力 _________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,整个过程潜水器的体积不变)。当“奋斗者”悬浮在水中某一深度时,它受到的浮力 ___________重力。
11.(2023·陕西西安·统考一模)随着我国第三艘航母“福建舰”下水,人民海军正式迈入“三航母时代”。该舰满载时的排水量约为8×104t,则它满载时停靠在港口所受浮力约为 ___________N,为解决重型飞机的起飞问题,“福建舰”配置了电磁弹射装置,将电能直接转化为 ___________,大大提高了能量的利用率。如图是航母从密度较小的港口驶达密度较大的远海时的情景,其所受浮力 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”),航母编队中的军舰都不能近距离并排行驶,原因是流速越大,压强越 ___________。(g取10N/kg)

12.(2023·陕西安康·模拟预测)3D打印技术之一的熔融沉积成型是指喷头在计算机控制下做三维运动,丝材在喷头中被加热到温度略高于其熔点,熔丝变成液态,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来变成固态成型,丝材由液态变成固态过程中_________(填“吸收”或“放出”)热量。小明利用3D打印机打印出江豚模型如图甲所示。把模型放在天平的左盘,天平平衡时,右盘中无砝码,游码的示数如图乙。将模型放入盛满水的溢水杯中,溢出水2.8g。该模型在水中静止时的状态是_________(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),放入模型后,水对杯底的压强大小将_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(2023·陕西西安·统考一模)“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为9000m3,内部充有氮气和空气的混合气体,其密度为0.2kg/m3,浮空艇内气体的质量是 ___________kg,浮空艇所受到的浮力是 ___________N;浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图)。该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的质量是 ___________t。
14.(2023·陕西商洛·模拟预测)如图所示,小芳用手将重1.5N,体积为1.6×10﹣4m3的苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,此过程中水对容器底部的压强将 ___________(填“增大”“减小”或“不变”),松手后苹果将 ___________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为 ___________N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15.(2023·陕西榆林·模拟预测)如图所示是“彩球温度计”及其简化图,常用做现代居家饰品。它由圆筒、液体及多个浮子组成,浮子是由玻璃球和温度标牌组成,每个浮子的体积相同而质量不同,温度降低,液体密度显著增大,当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值相等的浮子上浮。温度标牌数值越大的浮子,它的密度越 _____(选填“小”或“大”);当环境温度降低时,浸没在液体中的浮子受到的浮力将______(选填“不变”、“变小”或“变大”);在某一环境温度下,五个浮子处于如图位置,标注20℃的浮子受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)标注22℃的浮子受到的浮力。
三、实验题
16.(2023·陕西咸阳·统考一模)小明在家中利用劳动课上学习的烹饪技能做西红柿炒鸡蛋时,发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮。为了弄清楚其原因,小明通过实验探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明先进行了猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)小明根据在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中,随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻,推理出猜想________(选填“一”、“二”或“三”)正确;
(2)弹簧测力计使用前要先进行________ ,然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作。分析实验数据,当物体________ 相同时,液体的________越大,物体所受的浮力越大,所以同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮;
(3)小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进,装置如图-4所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量________ (选填“相等”或“不相等”)。当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中,弹簧测力计A、B的示数不变,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);
(4)小明改进后的实验方案具有的优点是________。(选填序号)
A. 弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B. 实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.一次实验就能得出物理普遍规律
17.(2023·陕西汉中·模拟预测)(1)如图是小亮同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
①比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,深度越深,液体的压强越___________(选填“小”或“大”);
②比较图乙和图丁,得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论,你认为小亮的判断是___________的(选填“合理”或“不合理”),原因是没有控制___________相同。
(2)小亮还通过如图的步骤进行了“浮力的大小可能与哪些因素有关”的实验:
①对A、C、D三图中的实验现象和数据进行分析,得出下列结论:物体浸没后,浮力的大小与深度___________(选填“有关”或“无关”);
②分析D、E两图中的实验现象和数据,可得出结论:物体受到的浮力大小还与液体的___________有关;
③根据图中的数据计算出物体的密度为___________kg/m3,如考虑物体具有吸水性,则计算的结果比物体的真实密度偏___________(选填“小”或“大”)。
18.(2023·陕西延安·模拟预测)如图是小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,实心圆柱体合金块的底面积为10cm2。
(1)用弹簧测力计挂着合金块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:B步骤中合金块受到的浮力为___________N;
(2)分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的___________有关;
(3)并根据步骤A、D、E,发现浮力的大小与浸没深度___________(选填“有关”或“无关”);
实验步骤 A B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.7 2.5 2.4 2.3 2.3 2.1
(4)小军在步骤F的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,则弹簧测力计的示数逐渐___________(选填“增大”或“减小”);
(5)小军用表格中的数据算出了步骤E中合金块的密度是___________g/cm3。但收拾器材时,他用手提着拉环发现指针指在“0”刻度的上方,则计算的密度值___________(“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(6)若容器的底面积为50cm2,则从B到D图的过程中,物体往下移动的距离为___________cm。
19.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲所示),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)有小组将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠,观察绘制的图像,图像可能是图乙中_________,以此判断重力与物质种类_________(选填“有关”或“无关”)(已知);
(2)经过一段时间的学习,同学们想把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤;
①小明小组用同一小桶分别盛满不同的液估(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为_________ kg/m3;用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度;
②小华小组用同一重物分别浸没在不同液体中(图丁),用弹簧测力计挂一重5N的重物后,将物体浸没在水中时示数为3N,则该密度秤能测量的最大密度为_________kg/m3;用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其它液体的密度;
③对于两个小组设计的密度秤,下列说法不正确的是_________。
A.密度秤的零刻度线都不在0N处
B.密度秤标注的刻度都是均匀的
C.在小明设计中,若测量中液体不装满小桶,密度秤所测结果偏小
D.在小华设计中,若要增大测量的量程,换用体积相同而密度小的重物
20.(2023·陕西铜川·模拟预测)小华在“探究浮力大小与哪些因素有关”时,进行了如图1所示的实验:

(1)图②中物体受到的浮力是 ________N;
(2)由实验步骤①②③可得出:物体所受浮力大小与 _________有关;
(3)由实验①③④三个步骤可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 _______(选填“有关”或“无关”);
(4)由实验步骤①④⑤可得出:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体所受的浮力越 _____;
(5)实验步骤⑤中浓盐水的密度为 _______g/cm3(结果保留两位小数);
(6)同组的小明利用电子秤、油桃、牙签和两个相同的烧杯也测出了浓盐水的密度,如图2所示,请将以下实验步骤补充完整:
①将电子秤放在水平桌面上并清零。在烧杯中倒入适量的水,用电子秤测出烧杯和水的总质量为m1;
②用牙签压油桃使其浸没在水中(水未溢出),不接触烧杯底部和侧壁,记录电子秤示数为m2;
③往另一烧杯倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3;
④用牙签压油桃使其 _______在浓盐水中(浓盐水未溢出),不接触烧杯底部和侧壁,记录电子秤的示数为m4;
⑤盐水密度的表达式为ρ浓盐水=________(已知水的密度为ρ水)。
21.(2023·陕西汉中·模拟预测)学习了密度的测量知识后,小明同学想自己做实验测量小石块的密度,于是从实验室借来仪器进行实验:
(1)将天平取出放在水平桌面上,正确测量时,当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度盘中线右侧,取下最小砝码,指针偏向分度盘中线左侧,则此时应_______;
A.向右调节平衡螺母
B.取下最小砝码后移动游码
(2)天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为________g;
(3)将小石块取下后,用细线将石块系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到45mL处,小石块的体积为________cm3,则小石块的密度为________g/cm3;
(4)在以上实验中,若石块吸水,会使密度测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤(既可以测量力,也可以测量质量),对石块的密度重新进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,如图丙所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F1;
②再在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,如图丁所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F2;
③再用手提着系着小石块的细线一端,将小石块缓慢地浸没在水中,但要保证石块________,如图戊所示。待电子秤示数稳定后,读出并记为F3,完成以上测量后,根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:ρ石=________。(用字母表示)
22.(2023·陕西咸阳·模拟预测)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是_______,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_______(用实验步骤对应的字母表示);
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中,从表中数据可知石块受到的浮力是________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是________;
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B,饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量________(选填“相等”或“不相等”);
(5)若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,已知水的密度为1g/cm3,则该重物的密度为________kg/m3。
23.(2023·陕西榆林·模拟预测)为了测量盐水密度,小方同学进行了如下实验:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母向____________调,使横梁平衡;
(2)先测出烧杯和盐水的总质量为123.2g。然后将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图乙所示,按a的方向读数,使得测量结果偏____________;
(3)把烧杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当横梁平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示,则烧杯和剩余盐水的总质量为____________g;
(4)盐水的密度为____________kg/m3;
(5)小方利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器(容器厚度忽略不计)也测量出了另一种液体的密度。
①向容器中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,直到处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出容器下表面到水面的距离为h1。
②从该容器中取出一部分液体并注入到另一个玻璃容器中,如图戊所示,测量出____________为h0;
③如图已所示,容器缓慢的放入水槽中再次处于竖直漂浮状态时,测出容器下表面到水面的距离为h2。
④则液体的密度ρ液=_________ (用h1、h2、h0、ρ水表示)。
24.(2023·陕西咸阳·模拟预测)小美在洗水果时发现李子会沉在水底,而橙子可以漂浮在水面上,于是他们利用实验室的器材测量了两种水果的密度。
(1)测量李子的密度:
①将天平放在___________,如图甲所示,将游码放到标尺左端的零刻度线处,向___________调节平衡螺母,直至指针指在分度盘的中线处,使天平横梁平衡;
②在用量筒测李子的体积时发现李子无法放入量筒,她想到:若李子在盐水中悬浮,测出盐水的密度即为李子的密度,于是她接着配制了浓度合适的盐水并测量该盐水的密度,测量步骤如下:
步骤一:在小烧杯中加入适量配置好的盐水,用天平测量其质量,当天平平衡后,砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,小烧杯和盐水的总质量为___________g;
步骤二:把小烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,测量其体积如图丙所示;
步骤三:测出小烧杯和剩余盐水的总质量为39.8g;则李子的密度ρ李子=___________kg/m3。
(2)测量橙子的密度:
步骤一:如图丁﹣1所示,用台秤测量容器和水的总质量为m1;
步骤二:如图丁﹣2所示,橙子漂浮在水面上,台秤的示数为m2;
步骤三:如图丁﹣3所示,按压橙子使其刚好___________在水中,台秤的示数为m3;
则橙子的密度ρ橙子=___________。(用字母表示,已知水的密度为ρ水)
四、计算题
25.(2023·陕西安康·模拟预测)小红用菜盆盛水清洗樱桃时,将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃,当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后,发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟,她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2,空盒A底面积为100cm2,金属块B为体积是1.25×10-4m3的正方体。她先把金属块B放入水槽中沉底,当空盒A漂浮在水面上时,盒底浸入水中1cm深。整个实验中,水槽里的水未溢出;(ρB=7.0×103kg/m3)
(1)空盒A漂浮在水面上时,求盒底部受到水的压强大小;
(2)求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小;
(3)小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时,求盒A受到的浮力的大小;(金属块B上附着的水忽略不计)
(4)请计算第(3)问中水槽里的水位变化的高度。
五、综合题
26.(2023·陕西咸阳·统考一模)2022年6月17日我国第三艘航空母舰福建舰下水,标志着我国已经成为继美国之后第二个掌握电磁弹射助飞技术的国家。福建舰满载时排水量为8万余吨,最大吃水深度11米,飞行甲板全长约300m,宽近80m,电磁弹射器可以让35吨的舰载机以140节的速度离舰(节就是海里每小时,1海里等于1.852千米,ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)福建舰的核心技术电磁弹射就是利用电磁推动力给舰载机提供起飞动力,增加舰载机的起飞速度,电磁弹射过程将 ___________能转化 ___________能。
(2)福建舰满载时所受浮力为多少?___________
(3)满载时舰底所受海水的最大压强是多少?___________
(4)舰载机离舰速度是多少千米每小时?___________
27.(2023·陕西西安·统考二模)福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。南京静海寺《郑和残碑》记载:“水乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。二千料海船满载时,帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1200吨,福船载重量系数(载重量/满载排水量)0.65。(海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)当福船从淡水中驶入海水中时,船受到的浮力将 _______;福船进港减速运动过程中,其动能 _______(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)船体某处离水面3米,该处受到海水的压强是多少?( )
(3)二千料海船满载时受到的浮力是多少?( )
(4)与空载时相比,“二千料海船”满载时排开海水的体积变化了多少?( )

参考答案:
1.D
【详解】A.该船所受浮力的方向是竖直向上的,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,该船满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=3×105×103kg×10N/kg=3×109N
故B错误;
C.船处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,一次性搭载24万吨的货物时,船增大的浮力为
ΔF浮=ΔG排=Δm排g=2.4×105×103kg×10N/kg=2.4×109N
根据阿基米德原理可知,该船排开海水的体积增加量为
故C错误;
D.如果该船驶入海水密度更大的海域,由于船始终漂浮,则船受到的浮力F浮=G;因为船受到的重力G不变,所以船受到的浮力不变;由于海水的密度变大,根据F浮=ρ水gV排可知,船排开的海水的体积变小,船身会上浮一些,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】AB.乒乓球在上浮过程中,在露出水面前,水的深度不变,开始露出水面后,水的深度逐渐减小,由p=ρ水gh知道,水对杯底的压强先不变后减小,故A正确,B错误;
C.乒乓球弹离水面后不再受浮力作用,由于惯性将继续上升一段距离,故C错误;
D.乒乓球露出水面前,其排开水的体积不变(等于乒乓球的体积),开始露出水面后,排开水的体积逐渐变小,由F浮=ρ水V排g知道,它受到的浮力先不变后变小,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】ABC.两个小球的体积相同,由图可知,乙中小球排开的水的体积大,根据阿基米德原理可知,乙中小球受到的浮力大;根据阿基米德原理可知,乙杯中溢出水的质量大;甲中小球漂浮,受到的浮力等于自身的重力;乙杯中小球悬浮,受到的浮力等于自身的重力,由于乙杯中小球受到的浮力大,所以乙杯中小球的重力大,根据可知,乙杯中小球的质量大,甲杯中小球的质量小;故AC不符合题意,B符合题意;
D.甲杯中小球排开的水的重力等于小球的重力,乙杯中小球排开的水的重力等于小球的重力;杯子的重力相同,所以杯子重力、杯中水的重力、小球的重力的和是相同的,受力面积相同,根据可知,桌面受到的压强相同,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】AC.由图可知苹果静止时处于悬浮状态,浮力与重力相等,此时排开液体的体积是一定的,加盐的过程中,盐水的密度增大,由F浮=ρ水gV排可知:苹果所受浮力增大,大于苹果的重力,苹果上浮,故AC错误;
B.根据阿基米德原理可知苹果受到的浮力大小等于其排开盐水受到的重力大小,浮力增大,所以苹果排开盐水受到的重力变大,故B正确;
D.容器受到的重力作用在容器上,桌面对容器的支持力等于容器、盐水及苹果的重力之和,它与容器受到的重力不是相互作用力,故D错误。
故选B。
5.液体的密度
【详解】由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N。物体的重力为4N;图乙弹簧测力计的读数为3N,由图甲和乙可知物体完全浸没在水中受到的浮力
丙图中弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为2.8N,由图甲和丙可知物体完全浸没在盐水中受到的浮力
F浮丙=G-F丙=4N-2.8N=1.2N
乙和丙排开液体的体积相同,浮力不同,说明浮力与液体的密度有关。
6. 等于 变小 2.6×106
【详解】[1]气球随季风某短时间水平匀速运动时,处于平衡状态,气球受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,则此时浮力等于重力。
[2]工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,排开空气的体积减小,由F浮=ρ空气gV排可知,气球所受浮力随之变小。
[3]气球下落,此时排开空气的体积约为2×105m3,则此时受到的浮力为
F浮=ρ空气gV排=1.3kg/m3×10N/kg×2×105m3=2.6×106N
7. 连通器 60
【详解】[1]三峡大坝船闸的闸室通过闸门的下端与上、下游连通,形成连通器,工作进利用了连通器的原理。
[2]质量为60t的轮船静止在江面上时受到的浮力
由得
8. 15 10 0.9×103
【详解】物块在浸入液体前,即h=0cm时,受力情况是重力G与拉力F,由于物块处于平衡状态,所以有G=F,而由图乙知,当h=0cm时,F=15N,故物块受到的重力G=15N;
物块在液体中受到三个力的作用,分别是重力G、拉力F和浮力F浮,由于物块处于平衡状态,所以这三个力满足的关系是F+F浮=G,根据阿基米德原理知,在物块浸没前,F浮随h增大而增大,则拉力F将减小;而在物块浸没后,F浮保持不变,拉力F将不变;据此并结合图乙可以推得当h=10cm时,物块刚好浸没在液体中,此时的拉力F=6N,由F+F浮=G得F浮=G-F=15N-6N=9N,又物块的体积为V=h3=(10cm)3=10-3m3,由F浮=ρ液gV排=ρ液gV得未知液体的密度为.
9. 8×108 10.3 大于
【详解】[1]“福建舰”的满载排水量为8万吨,即m排=8×107kg,由阿基米德原理可得,航母满载时受到海水的浮力
[2]福建舰满载时的吃水深度为h=10m,满载时航母的最低处受到海水的压强
航母的最低处瞭望口受到海水的压力
[3]潜水艇漂浮时部分体积浸入水中,沉底时全部浸没在海水中,则该潜水艇沉底时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,该潜水艇沉底时所受浮力大于它漂浮时所受浮力。
10. 变大 不变 等于
【详解】[1]因为液体压强随深度的增加而增大,所以当潜水器完全入水后,随着潜水深度的增大,潜水器底部受到海水的压强将变大。
[2]当潜水器完全入水后,随着潜水深度的增大,排开液体的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
[3]当“奋斗者”悬浮在水中某一深度时,处于平衡状态,因此它受到的浮力等于重力。
11. 8×108 机械能 不变 小
【详解】[1]满载排水量约为
根据阿基米德原理可知,满载时的浮力
[2]“福建舰”配置了电磁弹射装置的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,是把电能转化为机械能。
[3]航母从密度较小的港口驶达密度较大的远海时始终处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,自身重力不变,浮力不变。
[4]航母编队中的军舰都不能近距离并排行驶,原因是两船中间的水的流速大、压强越小,在压强差下都向中间行驶,容易发生撞船现象。
12. 放出 沉底 不变
【详解】[1]丝材由液态变成固态过程,是液化过程,液化需要放热。
[2]由图得,标尺的分度值为0.2g,该模型的质量为3.6g,大于溢出水的质量,则由和得,该模型受到的浮力小于自身重力,所以模型在水中静止时的状态是沉底。
[3]由于未放入模型前,溢水杯装满水,放入模型后,水的深度不变,由得,水对杯底的压强大小将不变。
13. 1800 1.08×105 21
【详解】[1]由可得,浮空艇内气体的质量
[2]由题意可知,浮空艇排开空气的体积
则浮空艇所受到的浮力
[3]浮空艇和艇内气体的总重力
由力的平衡条件可知,缆绳拉力
因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,所以锚泊车的重力
由可知,锚泊车的质量
14. 变大 上浮 1.5
【详解】[1]小芳用手将苹果逐渐压入水中,直到苹果刚好浸没,由于苹果排开的水的体积逐渐变大,容器中液面逐渐升高,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强将变大。
[2]将苹果全部压入水中后,苹果排开水的体积等于苹果的体积,即
V排=V=1.6×10﹣4m3
苹果浸没时受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3=1.6N
而苹果重力G=1.5N,F浮>G,故松手后苹果将上浮。
[3]苹果最后静止时漂浮在水面上,此时受到的浮力等于苹果的重力,即:
F浮′=G=1.5N
15. 小 变大 等于
【详解】[1]温度降低,液体密度显著增大,当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值相等的浮子上浮,可知温度标牌数值越大的浮子,它的密度越小。
[2]环境温度降低,液体温度降低,液体密度增大,浸没在液体中的浮子排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,浸没在液体中的浮子子受到的浮力变大。
[3]在某一环境温度下,液体密度相同,标注20℃的浮子与标注22℃的浮子的位置如图所示,由于浮子体积相同,排开液体的体积相同,液密度相同,由阿基米德原理可知,标注20℃的浮子与标注22℃的浮子所受浮力相同。
16. 二 调零 排开液体的体积 密度 相等 无关 B
【详解】(1)[1]当人在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中,随着走入水中越深(身体全部浸没前),排开液体体积变大,觉得身体越来越轻,说明受到的浮力越来越大,根据这一经验合理猜想浮力大小应与物体排开液体体积有关,推理出猜想二正确。
(2)[2][3][4]弹簧测力计使用前要先进行调零,否则会影响测量,如图-1、图-2、图-3所示的实验操作,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,分析实验数据可知物体浸没在水中所受浮力
物体浸没在盐水中所受浮力
据此可得实验结论:当物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
(3)[5]如图所示,向下移动水平横杆,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法可知弹簧测力计的示数变小,重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,A、B示数变化量都等于排开水的重力,故弹簧测力计、示数的变化量相等。
[6]当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中,排开水的体积不变,深度越来越深,但弹簧测力计、的示数不变,由称重法可知所受浮力不变,即浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)[7]比较两种实验方案可知,改进后:
A.由称重法可知,弹簧测力计的示数等于物体的重力减去受到的浮力,故A不符合题意;
B.由图乙的实验装置和器材(两个相同的弹簧测力计和、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋)可知,实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定,故B符合题意;
C.一次实验得出的结论具有偶然性,不能得出普遍规律,故C不符合题意。
故选B。
17. 大 不合理 深度 无关 密度 4×103 大
【详解】(1)①[1]比较图乙和图丙可知液体密度相同,图丙中探头所处深度较大,U形管中两侧液体的高度差较大,液体压强越大,可以得到同种液体,深度越深,液体的压强越大。
②[2][3]研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,用控制变量法,比较图乙和图丁可知液体密度不同且探头所处液体深度也不同,因此得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论是不合理的,没有控制探头所处液体深度相同。
(2)①[4]观察A、C、D图的实验数据可知,物体浸没水中后,深度不同,弹簧测力计示数相同,根据称重法F浮=G-F示可知浮力相同,即浮力的大小与深度无关。
②[5]观察D、E两图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,深度相同,液面的密度不同,弹簧测力计示数不相同,根据称重法F浮=G-F示可知浮力不同,可得出物体受到的浮力大小还与液体的密度有关。
③[6]由图A、C可知,物体完全浸没在水中受到的浮力
F浮C=G-F示C=4N-3N=1N
物体的体积为
物体的密度
[7]如考虑物体具有吸水性,则在物体被完全浸入水中后,由于吸水性,最后弹簧测力计的示数将变大,根据称重法F浮=G-F示可知浮力将偏小,由F浮=ρ液gV排可得物体的体积将偏小,根据
求出物体的密度比物体的真实密度偏大。
18. 0.2 密度 无关 增大 6.75 偏小 1.6
【详解】(1)[1] B步骤中合金块受到的浮力为
(2)[2]分析实验步骤A、E、F,在浸入液体体积相同时,液体密度越大,弹簧测力计示数越大,浮力越大,说明浮力和液体密度有关。
(3)[3]分析步骤A、D、E,D和E步骤中弹簧测力计示数相同,说明物体受到浮力相同,所以可以得出浮力大小与浸没深度无关。
(4)[4]缓慢向烧杯内加水时,盐水的密度变小,浸入液体体积不变,根据公式得,浮力变小,根据公式得拉力增大。
(5)[5]合金块的质量为
根据合金块浸没在水中时,可得合金块的体积为
合金块的密度为
[6]指针指在“0”刻度的上方,说明没有调零,实际重力大于测出的重力,测出的质量偏小,根据公式得密度偏小。
(6)[7]B步骤中浸入的体积为
D步骤比B步骤中多排出水的体积为
液面上升的距离为
相对于液面物体下移距离为
物体往下移动的距离为
19. c 无关 1.5×103 2.5×103 D
【详解】(1)[1]物体的重力与质量成正比,重力与质量的比值固定,则绿豆、黄豆的重力、质量图像是重叠在一起的过原点的直线,故图c符合题意。
[2]物体重力与物质种类无关,与质量大小有关。
(2)[3]小桶装满水时,水的重力为
由和得,水的体积为
用同一个桶装满液体,则液体的体积
液体的重力为
由和得,液体密度
[4]密度称测量的液体密度最大时,重力完全浸没在被测液体中,测力计的拉力为0,即
用弹簧测力计挂一重5N的重物后,将物体浸没在水中时示数为3N,则物体受到水的浮力
由得,物体排开水的体积为
该密度秤能测量的最大密度为
[5] A.密度秤的零刻度线都不在0N处,而小明的密度称当桶没有盛满液体时,对应的刻度为桶的重力;小华的密度称0刻度线在物体的重力处,故A正确,不符合题意;
B.由图得,小华、小明的密度秤标注的刻度都是均匀的,故B正确,不符合题意;
C.在小明设计中,若测量中液体不装满小桶,导致液体质量偏小,液体的体积依然等效为桶装满水的水的体积,由得,密度秤所测结果偏小,故C正确,不符合题意;
D.在小华设计中,若换用体积相同而密度小的重物,重物的重力变小,物体浸没在液体中的最大浮力变小,而物体排开液体的体积不变,则密度称能测量的最大密度变小,故D错误,符合题意。
故选D。
20. 0.7 物体排开液体的体积 无关 大 1.15 浸没 ρ水
【详解】(1)[1]观察图①②,根据F浮=G-F示可得图②中物体受到的浮力
F浮2=G-F示2=3.4N-2.7N=0.7N
(2)[2]观察实验步骤①②③,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,可以分析出物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]分析实验①③④三个步骤,物体浸没在液体中的体积不变,弹簧测力计的示数不变,可以得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)[4]分析实验步骤①④⑤,当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,弹簧测力计的示数越小,则物体所受的浮力越大。
(5)[5]实验步骤⑤中物体所受浮力
F浮5=G﹣F示5=3.4N-1.9N=1.5N
图④中物体所受浮力
F浮4=G-F示4=3.4N-2.1N=1.3N
物体浸没水中排开液体的体积等于物体浸没盐水中排开液体的体积
V排水=V排盐

带入数值
解得
ρ盐≈1.15×103kg/m3
(6)[6][7]为了保持排开液体体积不变,所以实验步骤④用牙签压油桃使其浸没在浓盐水中(浓盐水未溢出),油桃浸没在水中时,排开水的质量
m水排=m2-m1
排开水的体积
油桃浸没在浓盐水中时,排开盐水的质量
m浓盐排=m4-m3
排开浓盐水的体积
根据物体浸没水中排开液体的体积等于物体浸没盐水中排开液体的体积
V水排=V浓盐排
可得
所以
21. B 63 30 2.1 偏大 不碰触小桶底部和侧壁
【详解】(1)[1]取出最小的砝码后,指针偏左,说明左端的质量大,将处在零刻度位置的游码向右调,相当于往右盘增加更小的砝码,能使天平的横梁平衡,且测量过程中不能再调节平衡螺母,故A不符合题意,B符合题意;
故选B。
(2)[2]由图甲可知,标尺的分度值为0.2g,砝码的质量是60g,游码所对的刻度值为3g,故石块的质量为
m=50g+10g+3g=63g
(3)[3][4]由图乙可知,量筒的分度值为1mL,量筒内原来水的体积是15mL,放入小石块后总体积是45mL,故石块的体积为
V=45mL-15mL=30mL=30cm3
小石块的密度为
(4)[5]小石块吸水后水面会降低,导致测得体积偏小,而质量已经测出且准确,根据密度公式可知,密度偏大。
(5)[6][7]将小石块缓慢地浸没入悬挂着的小桶内的水中,但要保证小石块不碰触小桶底部和侧壁,否则测得小石块所受的浮力就不准确了,小石块在水中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石块对水有向下的压力,使得电子秤示数增大,则小石块在水中受到的浮力为
F浮=F3 F2
根据阿基米德原理可得,小石块的体积为
由图甲可知,小石块的重力G=F1,则小石块的质量为
小石块的密度为
22. 测量空桶的重力 DBAC 0.2 见解析 体积 相等 4×103
【详解】(1)[1]探究浮力大小与排开液体的重力的关系,先根据称重法F浮=G-F示求出物体受到的浮力大小,再称出物体排开的水和小桶的总重力,但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系,所以需要减掉小桶的重力,因此遗漏的步骤是测量空桶的重力。
[2]实验时先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示求出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的顺序为:DBAC。
(2)[3]由实验步骤A、B可知,物体的重力为1.8N,浸在液体中时,弹簧测力示的示数为1.6N,浸在液体中时受到的浮力为
F浮=G-F示=FB-FA=1.8N-1.6N=0.2N
[4]由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会有偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验。
(3)[5]想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,根据控制变量法,需要选用体积相同,密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力大小。所以可取体积相同的铁块和铝块进行实验。
(4)[6]如图乙所示,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F浮=G-F示可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
(5)[7]重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则重物浸在水中时受到的浮力为
F浮1=G1-F示1=FA1-FA2=4.8N-3.6N=1.2N
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为
重物的质量为
因为重物全部浸没,所以重物的体积
V=V排=1.2×10-4m3
则重物的密度为
23. 右 大 54.2 1.15×103 容器内液体深度
【详解】(1)[1如图甲所示指针向左偏转,说明左侧较重,应该向右调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央。
(2)[2]量筒读数时既不能仰视,也不能俯视,读数时视线应与液面齐平,图乙所示,按a的方向读数,即俯视,使得测量结果偏大。
(3)[3]如图丙所示,砝码的质量为50g,游码指在4.2g处,烧杯和剩余盐水的总质量为54.2g。
(4)[4]如图乙所示,做法正确的是b,量筒中盐水的体积为
V=60mL=60cm3
量筒中盐水的质量为
m=123.2g-54.2g=69g
盐水的密度为
(5)②[5]从该容器中取出一部分液体并注入到另一个玻璃容器中,如图戊所示,测量出容器内液体的深度为h0。
④[6]①中漂浮时物体受到的浮力等于重力,设容器底面积为S,根据阿基米德原理可知此时容器受到的浮力
F浮=ρ水gSh1
容器再次处于竖直漂浮状态,测出容器下表面到水面的距离为h2,此时容器受到的浮力
F浮′=ρ水gSh2
则图戊所示容器内液体的重力为
G=F浮-F浮′=ρ水gSh1-ρ水gSh2
图戊所示容器内液体的质量为
液体密度
24. 水平桌面 右 81.4 1.04×103 浸没
【详解】(1)[1][2]天平使用时要放在水平桌面上。图甲中,天平向左偏,根据“左偏右调,右偏左调”原则,应向右调节平衡螺母。
[3]用天平测物体质量时,读数应该是砝码质量与游码示数之和,由图乙中可知烧杯和盐水的总质量为
m=50g+20g+10g+1.4g=81.4g
[4]倒入量筒中的盐水的质量
m盐水=81.4g﹣39.8g=41.6g
由图丙可知这部分盐水的体积为40mL;则李子的密度
(2)[5]橙子刚好浸没在水中时,可以得出橙子的体积,即排开水的体积。
[6]丑橘的质量为
m丑橘=m2﹣m1
丑橘的体积为
丑橘的密度
25.(1)100Pa;(2)1N;(3)9.75N;(4)升高3.75cm
【详解】解:(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底浸入水中的深度
则盒底部受到水的压强
(2)空盒A排开水的体积
空盒A受到的浮力
(3)因空盒A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,空盒A的重力
金属块B的体积
根据可得金属块B的质量

把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,此时空盒A和B受到的浮力
(4)金属块B在水中沉底时,AB排开的水的总体积为
金属块B从水中捞起后放进盒A,A与B漂浮在水面上时,根据可得空盒A排开水的体积

所以,金属块B从水中捞起后放进盒A漂浮在水面上时,水面会升高,增加的排水量
则水槽里水位升高的高度
答:(1)空盒A漂浮在水面上时,盒底部受到水的压强大小为100Pa;
(2)空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小为1N;
(3)小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时,盒A受到的浮力的大小为9.75N;
(4)第(3)问中水槽里的水位与之前相比会升高3.75cm。
26. 电 机械 8×108N 1.133×105Pa 259.28km/h
【详解】(1)[1][2]电磁弹射过程消耗了电能,转化为了舰载机的机械能。
(2)[3]福建舰满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N
(3)[4]满载时舰底所受海水的最大压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×11m=1.133×105Pa
(4)[5]舰载机的离舰速度
v=140×1.852km/h=259.28km/h
27. 不变 减小 3×104Pa 1.2×107N 780m3
【详解】(1)[1]当福船从淡水中驶入海水中时,浮力始终等于重力,重力不变,船受到的浮力将不变。
[2]福船进港减速运动过程中,质量不变,速度减小,其动能减小。
(2)[3]船体某处离水面3米,该处受到海水的压强为
(3)[4]二千料海船满载时,在水面上漂浮,受到的浮力等于它自身的重力,即
F1浮=G满载=m满载g=1.2×103×103kg×10N/kg=1.2×107N
(4)[5]空载时的载重量为满载时的1﹣0.65=0.35,空载时受到的浮力为
F2浮=0.35F1浮=0.35×1.2×107N=0.42×107N
满载时与空载时受到的浮力之差为
ΔF浮=F1浮-F2浮=1.2×107N-0.42×107N=0.78×107N
根据阿基米德原理,与空载时相比,“二千料海船”满载时排开海水变化的体积为

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