考点10 浮力、阿基米德原理(有解析)-广西2024届中考物理备课之5年中考真题2年模拟重点专题练习


考点10 浮力、阿基米德原理
【五年中考】
一、单选题
1.(2022·广西河池·统考中考真题)某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是(  )
A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B.石块在水中受到的浮力大小为
C.石块浸没在水中时,排开水的体积为
D.丙图中盐水的密度为
二、填空题
2.(2022·广西百色·统考中考真题)用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为 N,物体的体积为 m3。(水=1.0×103kg/m3)
三、实验题
3.(2021·广西梧州·统考中考真题)小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
(1)小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,其中符合常识2的是猜想 (填序号)。
常识 猜想
常识1:大小相同的木块和铁块,木块漂在水面,铁块沉在水底 常识2:轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些 常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻 猜想1:浮力大小与液体的密度有关 猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关 猜想3:浮力大小与物体的质量有关
(2)为了验证上述猜想是否正确,小丽依次做了以下实验,如图所示。
①通过A、C实验步骤,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
②通过 (填字母)实验步骤,可得猜想2是 (选填“正确”或“错误”);
③通过A、C、E实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 有关;
④为验证猜想3,小丽将瓶子中的沙子倒掉一些,接着她仿照步骤D进行实验,发现测力计示数小于2N,继续将瓶子中的沙子倒掉一些,重复以上步骤,发现测力计示数始终小于2N,便认为猜想3是正确的,小丽在该实验环节中存在的问题是 。
四、计算题
4.(2023·广西·统考中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。

5.(2022·广西梧州·统考中考真题)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
【两年模拟】
一、单选题
1.(2022·广西钦州·统考二模)如图甲所示,立方体木块下端用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长之和大得多)。现向容器中慢慢加水(如图乙),直到装满容器。细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,则拉力F随深度h的变化关系图像是(  )
A. B.
C. D.
2.(2022·广西梧州·统考二模)小明自制了一个简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其先后放入盛有甲、乙两种不同液体的两个烧杯中,当它竖直立在液体中静止时,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.密度计在甲液体中受到的浮力等于其在乙液体中受到的浮力
C.若在木棒上画出密度计的刻度线,则越往上标注的密度值越大
D.密度计的底部在甲液体中受到的液体压强比其在乙液体中受到的液体压强大
3.(2022·广西南宁·统考二模)近年来,中国科技成就让世界瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、“天舟四号”、国产大飞机C919等标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是(  )
A.“蛟龙”号潜水器浸没下潜过程中浮力变大
B.飞机飞行高度上升时,机舱外的大气压变小
C.“天舟四号”发射升空的过程中重力会变大
D.探月“嫦娥”若不受外力会一直绕月运动
4.(2022·广西玉林·统考二模)如图所示,2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在67500吨,至少可以搭载36架歼-G15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°,大西洋的海水密度比印度洋的海水密度大。下列分析错误的是(  )

A.一架歼G15舰载机从航母起飞后,航母上浮一些
B.当船从北大西洋驶向印度洋时,航母下沉一些
C.如果地球的引力减小一半,船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小
D.航空母舰的排水量约为 67500t,说明它满载时排开水的体积约为67500m3
5.(2023·广西钦州·统考一模)图中的事例中,利用大气压强的是(  )
A.吸饮料 B. 放孔明灯
C. 注射药液 D. 飞机升力
6.(2023·广西梧州·统考二模)下列四位科学家中,用其名字命名压强单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.帕斯卡 D.安培
7.(2023·广西柳州·统考一模)如图表示电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能,这一过程描述的物理规律是(  )

A.欧姆定律 B.阿基米德原理
C.牛顿第一定律 D.能量守恒定律
8.(2023·广西·校联考二模)如图所示,甲、乙两容器质量相等、底面积相同,装有不同液体。将两支相同的简易密度计分别放入甲、乙两个容器中漂浮,此时两液面刚好相平。下列说法正确的是(  )

A.密度计在乙容器中所受浮力大
B.甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小
C.放入密度计后,甲容器对桌面压强的变化量比乙容器对桌面的压强小
D.放入密度计后,甲、乙容器中液体对容器底的压力相等
9.(2023·广西柳州·统考一模)关于深海潜水技术,我国走在了世界的前列,某型号无动力自主潜水器在水面下匀速下潜过程中,下列说法正确的是(  )
A.浮力小于重力 B.受到的浮力变大,压强变大
C.受到的压强变大,浮力不变 D.上、下表面受到的压力差变小
10.(2023·广西·校联考一模)如图所示,不能说明大气压存在的是(  )
A.覆杯实验 B.孔明灯升空
C.吸盘挂物件 D.吸管吸饮料
二、填空题
11.(2023·广西南宁·南宁市第二十六中学校考三模)如图甲,一薄壁圆柱体容器足够深且容器底面积为350cm2,容器内放有边长为0.1m的均匀正方体物块A(不吸水),随后慢慢向容器中加水,在加水的过程中,物体A对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示,在整个过程中没有水溢出,且物体A的底面始终与容器中的水面平行,则物块A的重力为 N,向容器中加水2.7kg时,容器底部到水面的距离为 m。(ρ水=1.0×103kg/m3)

12.(2023·广西河池·统考一模)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定流速向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,则当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 N;图乙中a的值是 cm。

三、作图题
13.(2022·广西南宁·南宁十四中校考三模)如图所示,一个小球悬浮在斜面上盛水的杯中,试用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。
四、实验题
14.(2022·广西河池·统考三模)小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。
观察并分别比较图中有关数据可知:
(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与 有关。
(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是 (选填“①”或“②”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)
15.(2022·广西钦州·统考二模)小明利用所学知识设计测定固体和液体密度的方法,如图所示,忽略细绳的质量和体积,请根据要求完成以下问题:(已知水的密度为1.0×103kg/m3)

(1)由于没有天平,他自制了如图甲所示的杠杆,要使杠杆在水平位置平衡并静止,应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是便于测量 ,并消除杠杆自重对实验的影响;
(2)将待测金属块P用细线挂在杠杆左侧A点,用相同的细线将两个相同圆柱体挂在杠杆右侧B点时,杠杆重新在水平位置保持静止,已知右侧每个圆柱体的质量均为360g,则该金属块的质量为 g;
(3)他从杠杆上取下金属块P挂在弹簧测力计下,逐渐浸入水中,图丙此时金属块受到的浮力为 ,比较图丁和图戊可初步得出浸入水中的物体所受到的浮力与 有关;
(4)综合图中信息可以计算出金属块P的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3。
16.(2022·广西贺州·统考二模)小明所在实验小组利用弹簧测力计、圆柱形金属块、烧杯等器材,按照如图所示步骤探究浮力的大小跟哪些因素有关。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

(1)金属块的质量是 kg,金属块全部浸没在水中时所受的浮力为 N;
(2)分析比较A、D、E实验步骤,浮力大小与 有关;
(3)同组的小刚根据实验步骤A、B、C得出结论:浮力大小与物体浸入液体的深度有关,深度越大,浮力越大,他的实验结论是否正确? ,原因是 ;
(4)实验用的金属块的密度为 kg/m3,实验用盐水的密度为 g/cm3。
17.(2023·广西贺州·统考一模)小红所在小组为了测量老醋的密度,进行以下实验:
(1)将天平放在水平工作台上,将 移至称量标尺左端的 ,然后调节 ,使天平横梁平衡;
(2)接下来进行以下3项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1;
B.将待测老醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和老醋的总质量m2;
C.将烧杯中老醋的一部分倒入量筒,测出这部分老醋的体积V;
以上操作的正确顺序是: (填字母代号);
(3)由图可得老醋的体积为 cm3,老醋的密度是 g/cm3;
(4)小红为测出物块B的密度,由于物块B体积较大,无法放入量筒。小红又设计了如图所示的实验。如图甲,她将物块B放入漂浮于水面的小烧杯中,小烧杯杯底距水面高度h1=30cm,此时小烧杯仍漂浮;她将物块B取出用快干胶粘在烧杯底再放入水中,静止后如图乙所示,小烧杯杯底距水面高度h2=20cm;取下物块B沉入杯底,此时小烧杯杯底距水面高度h3=10cm,如图丙;则物块B的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
18.(2023·广西南宁·南宁市第二十六中学校考三模)小宇同学用一块柱形合金材料探究“影响浮力大小的因素”,他将该合金块标注成4等份,进行了如图1所示的探究实验。
(1)由图1丙所示,此时合金块只有两格浸入水中,则合金块所受的浮力F浮= N;
(2)根据图1甲、乙、丙、丁,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与 有关;
(3)小宇同学对丁实验操作进行了修改,设计了如图1甲、丁、戊所示方案进行探究,可知浮力大小与物体浸入的深度 ;(选填“有关”或“无关”)
(4)从合金块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸入一定深度的过程中(物体没有接触到容器),容器底部对水平桌面的压力 (选填“先变大后不变”、“先变小后不变”或“不变”);
(5)小宇完成以上实验后,想测量泡沫球的密度,采用如图2所示装了水的圆柱形容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图2中A、B、C所示;

①小宇分析电子秤的数据,通过计算后可知,泡沫球的质量为 g,密度为 g/cm3;
②同桌小轩认为,小宇的实验操作B至C过程中,泡沫球上浮至漂浮时沾水,导致密度测量结果偏大,该说法是 的(选填“正确”或“错误”)。
19.(2023·广西河池·统考一模)小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。

(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 (选填“>”“<”或“=”)G萝;
(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的酒精中,小萝卜沉底了,此时排开酒精的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 (选填“>”“<”或“=”)V萝;
(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔,具体做法如下:
①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在 用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;
②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入酒精,直至 为止;
④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入酒精中静止后,用刻度尺测量出此时 的竖直距离为h2。水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ= 。
五、计算题
20.(2022·广西河池·统考三模)如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100cm2,质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注入水(每分钟注入100g),直至注满容器为止,细绳的拉力大小与注入水时间的关系图像如图乙所示。,g=10N/kg,物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。求:
(1)注入水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离L1;
(2)物块的体积;
(3)当细绳的拉力为0.9N时,水对物块下表面的压强。
21.(2022·广西南宁·南宁十四中校考三模)如图甲所示水平地面上有一个底面积为500cm2的装满水的薄壁容器,容器底部的排水装置E关闭,容器顶部盖着木板A,A下面粘连着正方体B,AB之间有一力传感器,可以显示AB之间作用力的大小,B与正方体D之间通过一根原长为10cm的轻质弹簧C相连。当打开装置E后,开始以100cm3/s恒定速率排水,传感器的示数随时间的变化如图乙所示。已知正方体D质量为0.5kg,B的重力是120N,弹簧受到的拉力与伸长量之间的关系如图丙所示。(所有物体均不吸水,不计一切摩擦力,整个过程弹簧轴线方向始终沿竖直方向且两端都连接牢固,弹簧始终在弹性限度内)求:
(1)物体D的重力;
(2)图甲中弹簧的长度;
(3)物体B的密度;
(4)从t2=45s到t 时刻,液体对容器底部压强的变化量。
22.(2022·广西百色·统考二模)如图是某科技小组设计的打捞装置示意图,已知被打捞的合金重为400N,体积为0.01m3。每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)合金块下表面距水面5m时,求合金块下表面所受水的压强;
(2)合金块未露出水面时,求合金块受到的浮力;
(3)完全露出水面后,合金块在5s内匀速上升了2m,求人的拉力及其功率。
23.(2022·广西梧州·统考二模)用细绳悬挂一质量为270 g,体积为的物体,将物体逐渐从水面浸没入水中,在5s内物体匀速竖直下降了(,),求:
(1)物体的密度;
(2)物体运动的平均速度;
(3)物体浸没在水中时受到的浮力。
24.(2022·广西南宁·统考二模)科学探究小组用底面积为0.05m2薄壁轻质柱形容器和两物块A、B(A叠放在B的正上方但不紧贴)把电子秤改装成为一个水位计。如图所示,已知A是边长为0.1m的正方体,B是底面积为0.03m2的圆柱体,且ρA=7ρB。组员小天对装置进行了如下的测试:往容器中加水到如图甲所示的位置,此时物体A受到的浮力为F1,B的底面受到水的压强为p1,然后打开容器底部的阀门开始缓慢排水直至水全部放完。小天根据实验数据画出了电子秤的示数和液面下降高度的关系图象如图乙,整个过程中物体B对容器底部的最大压强为p2。已知p1:p2=15:13;ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)当电子秤的示数为26kg时,电子秤受到的压力;
(2)当水面下降高度为0.1m时,电子秤的示数m1;
(3)F1的大小;
(4)物体B的密度。

25.(2022·广西贺州·统考二模)弹簧测力计拉着一金属球放在底面积为的容器底部,如图1所示。用弹簧测力计将其从底部匀速拉出水面的过程中,弹簧测力计的示数F随时间t变化的图象如图2所示,求:
(1)金属球浸没在水中受到的浮力;
(2)金属球的密度;
(3)金属球被拉出水面后,水对容器底压强的减小量。

26.(2022·广西贺州·统考二模)弹簧测力计下挂着一正方体,正方体浸没水中,它的下表面距水面20cm,弹簧测力计示数5N,求:
(1)正方体下表面受到水的压强;
(2)若下表面受到水的压力为20N,正方体受到水的浮力;
(3)正方体的密度。

27.(2023·广西贺州·统考一模)在水平桌面上放有一个足够高的薄壁柱形容器,如图甲所示,其底面积为100cm2。一个重为2.5N,底面积为40cm2,高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上,容器底有一个密度为2×103kg/m3的实心金属块B(与容器底部不密合),用一根细线将B与玻璃杯A的下表面相连,细线未拉直,缓慢向容器中注水,细线所受拉力随时间变化的图像如图乙所示,最后A、B两物体在水中静止(细线不可伸长且质量与体积忽略不计),求:
(1)注水前,玻璃杯A所受浮力;
(2)请通过计算分析说明,物体AB最终在容器中所处的状态;
(3)金属块B的重力;
(4)从t1时刻到t2时刻,水对容器底的压强变化量为200Pa,则t 时刻细线所受拉力F是多大。

参考答案:
【五年中考】
1.B
【详解】A.石块浸没在水中后,弹簧测力计对石块的拉力变小了,说明石块受到竖直向上的浮力,故A错误;
B.由图甲可知,物体的重力G=2N,由图乙可知,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数,则石块在水中受到的浮力为
故B正确;
C.石块浸没在水中时,根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
故C错误;
D.物体的重力G=2N,由图丙可知,石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数,则石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
故D错误。
故选B。
2. 2
【详解】[1]由题意可得,物体静止,即处于平衡状态,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,这三个力的合力为0,所以可得
[2]由图可知,物体处于浸没状态,即V物=V排,所以根据公式可得,物体的体积为
3. 1、2 2 ABC 正确 液体密度 没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力
【详解】(1)[1]轮船从江里驶入海里,轮船会上浮一些,因轮船始终漂浮,且质量不变,故轮船所受浮力均等于重力不变,而江水与海水的密度不同,且因轮船上浮,故轮船排开水的体积也不同,故可知物体所受浮力与液体的密度及物体排开液体的体积有关,故符合常识2的是猜想1、2。
(2)[2]由图A可知,物体的重力为G=4N,由图C可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的拉力为F=2N,故物体浸没在水中所受浮力大小为
F浮=G-F=4N-2N=2N
[3][4]由B、C实验步骤可知,液体密度不变时,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的拉力越小,即物体所受浮力越大,故可得猜想2是正确的。
[5]A、C、E实验步骤中,物体排开液体的体积相同而液体的密度不同,物体所受浮力也不同,故可探究物体所受浮力大小与液体密度有关。
[6]将瓶子中的沙子倒掉一些后,再将其浸没,此时弹簧测力计的示数减小,但将沙子倒掉后,此时瓶子与沙子的总重力也减小,故无法判断其所受浮力是否变化,故该实验环节中存在的问题是没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力。
4.(1);(2)4000Pa;(3)0.6m
【详解】解:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为
F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
(3)当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有
F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为
Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m
答:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强4000Pa;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度为0.6m。
5.(1)2kg;(2);(3)
【详解】解:(1)正方体的质量
(2)水对容器底部的压强
(3)由图乙,当弹簧的伸长量为4cm时,弹簧产生的弹力F为8N,则正方体所受的浮力
正方体浸在水中的体积
答:(1)正方体的质量为2kg;
(2)水对容器底部的压强为;
(3)正方体浸在水中的体积为。
【两年模拟】
1.C
【详解】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0;随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大;当物体全浸入水中,排开水的体积不变、浮力不变,细线的拉力不变;由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.由图知密度计排开液体的体积,同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮
所以,即密度计刻度下面大,上面小,故A错误;
B.同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,故B正确;
C.密度计漂浮,由可知,当物体排开液体体积越大时,液体密度越小,因此密度计的刻度越往上越小,故C错误;
D.由浮力产生的原因可知:,密度计漂浮,则,因为,所以,即密度计在甲中下表面受到的压力等于在乙中下表面受到的压力。因为,且密度计下表面的面积不变,由得,,即密度计在甲中下表面受到的压强等于在乙中下表面受到的压强,D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.潜水器在海面下缓缓下潜过程中,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,海水对潜水器的浮力不变,故A错误;
B.飞机飞行高度上升时,高度变大,机舱外的大气压变小,故B正确;
C.“天舟四号”发射升空的过程中,质量不变,根据G=mg可知,重力不变,故C错误;
D.探月“嫦娥”若不受外力时,会保持静止状态或匀速直线运动状态,不会一直绕月运动,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.航母始终漂浮于水面上,由漂浮条件可知,浮力等于重力,即,当舰载机起飞后航母的重力减小,则所受浮力要减小,由阿基米德原理可知,排开水的体积减小,航母将上浮一些,故A正确,不符合题意;
B.由于轮船在大西洋与印度洋都处于漂浮,则,所以浮力不变,大西洋的海水密度比印度洋的海水密度大,由阿基米德原理可知,海水的密度减小,V排增大,航母将下沉一些,故B正确,不符合题意;
C.物体漂浮时,浮力等于重力,即
可知物体的吃水深度与物体密度和液体密度有关,与其它因素无关,故C错误,符合题意;
D.满载时排开水的质量
则根据可得,航母满载时排开水的体积
故D正确,不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,汽水被压进吸管里,该选项是利用大气压,故A符合题意;
B.孔明灯是利用物体的浮沉条件升空的,与大气压无关,故B不符合题意;
C.用注射器注射药液时,是在外力的作用下将药液注入的,与大气压无关,故C不符合题意;
D.飞机获得向上的升力是利用了“机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而产生向上的压强差”的道理,与大气压无关,故D不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】A.在国际单位制中,牛顿是力的单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,阿基米德没有命名物理量的单位,故B不符合题意;
C.在国际单位制中,帕斯卡是压强的单位,故C符合题意;
D.在国际单位制中,安培是电流的单位,故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A.欧姆定律是通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,故A不符合题意;
B.阿基米德原理是物体在液体中受到的浮力等于排开液体的重力,故B不符合题意;
C.牛顿第一定律是一切物体在不受力时总保持静止或匀速直线运动状态,故C不符合题意;
D.电灯工作一段时间,消耗90J电能,转化为30J的光能和60J的内能,这一过程中能量的总量不变,只是发生了能量的转移或转化,描述的物理规律是能量守恒定律,故D符合题意。
故选D。
8.B
【详解】A.两支相同的简易密度计,则重力相同,分别放入甲、乙两个容器中漂浮,所以密度计在甲乙容器中所受浮力相等,故A错误;
B.由图知,密度计排开甲容器中液体的体积大于排开乙容器中液体的体积,所以根据F浮=ρ液gV排知,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,即ρ乙>ρ甲,由图知,甲容器中液体体积比乙容器中液体体积小,根据知,甲容器中液体质量比乙容器中液体质量小,故B正确;
C.放入密度计后,容器对桌面的压力的变化量都等于密度计的重力,容器的底面积相同,由知放入密度计后,甲、乙容器对桌面压强变化量相同,故C错误;
D.放入密度计后,两液面刚好相平,ρ乙>ρ甲,故根据p=ρgh可知,甲容器中液体对容器底的压强比乙容器中液体对容器底的压强小,又知两容器底面积相同,所以由知,F甲<F乙,甲容器中液体对容器底的压力比乙容器中液体对容器底的压力小,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.潜水器在水面下匀速下潜,受到的浮力与重力二力平衡,大小相等,即浮力等于重力,故A错误;
BC.潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,深度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变;根据p=ρgh可知,潜水器受到的压强变大,故B错误,C正确;
D.根据浮力产生的原因可知,浮力是液体对物体上、下表面的压力差,潜水器受到的浮力不变,则上、下表面受到的压力差不变,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】A.覆杯实验杯口的纸片不落下,是大气压作用的结果,故A不符合题意;
B.孔明灯升空是灯罩内气体膨胀,密度变小,孔明灯向下的重力小于向上的浮力,从而升起来,故B符合题意;
C.用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,故C不符合题意;
D.从杯子中吸饮料,是因为吸管内气压小于大气压,杯子中的饮料在大气压的作用下,进入口中,故D不符合题意。
故选B。
11. 8 0.1
【详解】(1)[1]由图乙可知,当加入水的质量为0kg时,物体A对容器底部的压强为
物体A的重力
(2)由图乙知,当加入水的质量为2kg时,物体A对容器底部的压强为0Pa,此时物体A恰好漂浮,所以F浮=GA,设此时水的深度为h1,根据和(1)可知
加水2kg时物体刚好漂浮,水的质量从2kg增大到2.7kg,物体缓慢上浮,且浸入水中的深度不变,此时相当于在物体下面加水0.7kg,由和V=Sh可知,则物体下表面以下水的深度
则水的总深度
12. 15 8
【详解】[1][2]如图可知,当t=140s时,此时容器内注水的总体积为
水的质量为
水的重力为
若物块完全浸没在水中时,所受浮力为
所以物块处于漂浮状态,当t=140s时,水对容器底部的压力大小为
图乙中a的值为物体浸没的深度,物体漂浮时,浮力为
根据可得物块排开的体积为
则物体浸没的深度为
13.
【详解】小球悬浮在斜面上盛水的杯中,受平衡力作用,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,力的作用点均在物体的重心上,如图所示
14. 1 液体密度 ② 4.2×103
【详解】(1)[1]根据题意可知,当物体浸没在水中时,受到的浮力为
F浮=G-F=4.2N-3.2N=1N
(2)[2]分析A、C、D三次实验,排开液体的体积相同,液体的密度不同,根据称重法,在盐水中受到的浮力较大,即物体在液体中所受浮力大小与液体密度有关:液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)[3]弹簧测力计的示数F=G-F浮,当物块P浸入水的过程中,排开水的体积先增大,后不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g知,即F浮先增大,后不变,故②符合题意。
(4)[4]根据题意可知,由A可知物体的质量为
物体浸没在水中时,物体的体积为
物体的密度为
15. 右 力臂 480 2 液体的密度 2.4×103 1.2×103
【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[3]由图甲知,左侧力臂为15cm,右侧力臂为10cm,根据杠杆的平衡条件

解得
(3)[4]金属块P的重力
由丁图知,金属块P浸没时,弹簧测力计的示数为2.8N,由得:金属块P浸没在液体中所受的浮力大小为2N。
[5]分析比较图丁、戊实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[6][7]由阿基米德原理知物体的体积为
金属块P的密度
排开盐水的体积等于金属块P的体积2×10﹣4m3;由图戊可知,弹簧测力计示数为2.4N,金属块P完全浸没在盐水中所受浮力
由浮力公式可知盐水的密度
16. 0.37 1 液体密度 不正确 没有控制排开液体的体积相同 3700/3.7×103 1.1
【详解】(1)[1][2]如图所示,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为3.7N,则物体的重力3.7N;则金属块的质量是
当金属块全部浸没在水中时,测力计的示数为2.7N,金属块全部浸没在水中时所受的浮力为
(2)[3]比较A、D、E实验步骤可知,在物体重力相同时,浸没在水和盐水两种液体时的拉力不同,则物体受到的浮力不同,说明物体受到浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[4][5]在研究浮力大小与物体浸入液体的深度的关系时,必须控制除深度以外的所有变量均相同。由步骤A、B、C可知,排开液体的体积并不相同,故没有控制变量,该实验结论不正确。
(4)[6]如图D所示,浸没在水中金属块的体积等于排开水的体积为
则金属块的密度为
[7]如图E所示,当金属块全部浸没在盐水中时,测力计的示数为2.6N,金属块全部浸没在盐水中时所受的浮力为
金属块全部浸没在盐水中时,排开盐水的体积等于金属块的体积,则盐水的密度为
17. 游码 零刻度线处 平衡螺母 BCA 40 1.125 2×103
【详解】(1)[1][2][3]根据天平的使用方法可知,使用天平前要调节天平平衡,把天平放在水平工作台上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,然后移动平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[4]测量液体密度的实验步骤:用天平测出烧杯和老醋的总质量m2;将烧杯中老醋的一部分倒入量筒,测出这部分老醋的体积V;再用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量m1,故正确的顺序是:BCA。
(3)[5]由图可知,量筒的分度值为2mL,示数为40mL,即老醋的体积为
[6]B图中,标尺的分度值为0.2g,游码对应的质量为2.4g,则烧杯和老醋的总质量为
m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4g
A图中烧杯和剩余老醋的总质量为
m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g
量筒中老醋的质量为
m=m2-m1=82.4g-37.4g=45g
老醋的密度为
(4)[7]设小烧杯的底面积为S,由甲图可知,物块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力是一对平衡力,根据阿基米德原理可得

由乙图可知,物块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力是一对平衡力,根据阿基米德原理可得

由图丙可知,以杯为研究对象,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力是一对平衡力,根据阿基米德原理可得

根据密度公式和G=mg可得,物块B的密度为

联立①②③④可得,物块B的密度为
18. 0.4 物体排开液体的体积 无关 不变 5 0.25 错误
【详解】(1)[1]由图1甲可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的指针位于4N以下第8个刻度,示数为4.8N,即合金块的重力为4.8N;由图1丙知,合金块所受的浮力为
F浮=G﹣F丙=4.8N﹣4.4N=0.4N
(2)[2]由图1甲、乙、丙、丁所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,且物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法知浮力越小,所以可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]由图1甲、丁、戊所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没的在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法知浮力相同,所以得出的初步结论是:浮力大小与物体浸没的深度无关。
(4)[4]根据阿基米德原理可知物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,则水的重力与物体受到的浮力之和不变,从合金块开始浸入装满水的溢水杯,直至浸入一定深度的过程中(物体没有接触到容器),容器底部对水平桌面的压力始终等于容器的重力、水的重力与物体受到的浮力之和,所以容器底部对水平桌面的压力不变。
(5))①[5][6]泡沫球的质量为
mC﹣mA=305g﹣300g=5g
B中泡沫球浸没中水中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的压力和重力,且三个力平衡,结合图A、B可知
F浮=G排=G球+F=(mB﹣mA)g

m排=ρ水V排=mB﹣mA
所以
乒乓球的密度
② [7]实验操作由B至C过程中,泡沫球上会沾水,但由B到C的操作中泡沫球、水和容器的总质量并不会发生改变,所以由A、C得到泡沫球的质量正确,不会造成测泡沫球密度偏大,所以小轩说法错误。
19. = = 水面处 标记处 液面到茶杯底
【详解】(1)[1]小萝卜漂浮在水面上,受到浮力和重力,是一对平衡力,所以F浮=G萝。
(2)[2]小萝卜沉底,排开液体的体积等于物体的体积,所以V排=V萝。
(3)为了测量小萝卜的密度,本实验利用阿基米德原理测量小萝卜的质量,用排开酒精的体积来表示萝卜的体积。
[3][4]在茶杯中倒入适量的水,在水面出做好标记,测出原来水面的高度h0,将小萝卜漂浮在水中,测出高度h1,设杯子底面积为S,则小萝卜的浮力,即重力为
则小萝卜的质量为
[5][6]将酒精倒入茶杯原标记处,此时酒精深度为h0,再放入萝卜,小萝卜下沉,测出液面到茶杯底的深度,即酒精深度为h2,则萝卜的体积为
根据可得小萝卜的密度为
20.(1)4cm;(2)200cm3;(3)375Pa
【详解】解:(1)每分钟注入100g水,分析图象可知,第时,水面刚好接触物块下底面,注水质量为400g,则水的体积为
水的深度为
(2)物块的重力等于开始时的拉力,即,则
第时水面刚好与物块的上表面相平,则
根据阿基米德原理可知:物体的体积为
(3)从第到第注水质量为300g,根据密度公式可知注水体积
细绳拉力不为零,说明细绳一直处于拉直状态,物块位置没有移动,则
代入数据得,则
当细绳拉力为时
即为水对物块底面的压力;则水对物块下表面的压强为
答:(1)注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离为4cm;
(2)物体的体积为;
(3)当细绳的拉力为时,水对物块下表面的压强为375Pa。
21.(1);(2);(3);(4)
【详解】解:(1)正方体 D 的重力为
(2)由图乙知, 在 时, 水位从B的下表面到D 的上表面,水位下降的高度为此时弹簧的长度, 根据 得图甲中弹簧的长度为
(3)由图知 水位下降的高度就是 B的高度 , 此时排出水的体积为
此时有 , 即
解得
B的体积为
B的密度为
(4) 由 (1) 知甲图中弹簧的长度为 。 弹簧的缩短量为
由图丙知弹力 。图甲中,以 为研究对象,其受到重力 、浮力 、弹簧对其的弹力 三个力而处于静止, 则有
由 得正方体 的体积为:
则 的边长为
由图知在 时刻传感器的示数为
此时 正好完全露出水面。物体 对弹簧的拉力等于物体 的重力,即
由图丙知此时弹簧的伸长量为 ,弹簧的总长度为
所以从 到 时刻,水位下降的高度为
液体对容器底部压强的变化量为
答:(1)物体的重力为;
(2)图甲中弹簧的长度为;
(3)物体B的密度为;
(4)从到时刻,液体对容器底部压强的变化量为。
22.(1)5×104Pa;(2)100N;(3)250N,200W
【详解】解:(1)合金块下表面所受水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
(2)因为合金块浸没水中,所以合金块排开水的体积
V排=V金=0.01m3
合金块所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N
(3)完全露出水面后,人所用拉力
绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
人的拉力做功
W=Fs=250N×4m=1000J
拉力的功率
答:(1)合金块下表面所受水的压强为5×104Pa;
(2)合金块受到的浮力为100N;
(3)人的拉力为250N,其功率为200W。
23.(1);(2);(3)1N
【详解】解:(1)物体的密度
(2)物体移动的距离
物体运动的平均速度
(3)物体浸没在水中时
物体浸没在水中时所受浮力
答:(1)物体的密度;
(2)物体运动的平均速度;
(3)物体浸没在水中时受到的浮力1N。
24.(1)260N;(2)21kg;(3)5N;(4)0.5×103kg/m3
【详解】解:(1)当电子秤的示数为26kg时,即物体的总质量为
则电子秤上物体的总重力为
所以电子秤受到的压力为
(2)由图乙可知,当水面下降高度为时,图象出现拐点,说明此时B恰好与容器底接触,此时已放出水的体积为
此时已放出水的质量为
所以当水面下降高度为0.1m时,电子秤的示数
(3)由图乙可知,由10cm下降至h1时,总质量降低了
此时

A是边长为0.1m的正方体,则
所以
由阿基米德原理可知,物体A受到的浮力为F1为
(4)甲图中把AB看做一个整体,其上表面(只有B上表面与水接触的部分)受到水的压力
由浮力产生的原因可得整体受到的浮力
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
甲图中整体处于漂浮状态,则
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得,B下表面受到水的压力
甲图中B底面所受水的压强为
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
整个过程中,当物体B全部露出后对容器底部的最大压强为p2,此时
﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
已知

解得
所以漂浮时整体受到的浮力
整体排开水的体积
则B物体的体积
A、B的体积之比

因为,则有
所以
所以GB=30N,所以

答:(1)当电子秤的示数为26kg时,电子秤受到的压力为260N;
(2)当水面下降高度为0.1m时,电子秤的示数m1=21kg;
(3)F1的大小为5N;
(4)物体B的密度为0.5×103kg/m3。
25.(1)为2N;(2)3.25×103 kg/m3;(3)200Pa
【详解】解:(1)由图乙知道,金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数F1=4.5N,金属球露出水面后弹簧测力计的拉力F2=6.5N,则金属球的重力
则金属球浸没在水中受到的浮力
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由知道,金属球的体积
由知道,金属球的质量
则金属球的密度
(3)金属球被拉出水面后,水面下降的高度
水对容器底部减小的压强
答:(1)金属球浸没在水中受到的浮力为2N;
(2)金属球的密度为3.25×103kg/m3;
(3)金属球被拉出水面后,水对容器底减小的压强为200Pa。
26.(1)2×103Pa;(2)10N;(3)1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)正方体下表面受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)正方体的底面积为
正方体的棱长为
正方体的体积为
V=l3=(0.1m)3=10-3m3
所以正方体受到水的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
(3)正方体的重力为
G=F浮+F=10N+5N=15N

G=mg=ρVg
可知,正方体的密度为
答:(1)正方体下表面受到水的压强为2×103Pa;
(2)若下表面受到水的压力为20N,正方体受到水的浮力为10N;
(3)正方体的密度为1.5×103kg/m3。
27.(1)2.5N;(2)不管再如何加水,玻璃杯A和金属块B通过细线一起漂浮;(3)2.4N;(4)0.4N
【详解】解:(1)玻璃杯A漂浮,根据物质浮沉条件可得,注水前,玻璃杯A所受浮力为
(2)假设水面可以一直上升到与玻璃杯A的最上端相平,根据阿基米德原理可得,则A受到的浮力为
由图乙可知,细线拉力达到1.2N就不再变化,即
所以水面不可能上升到与杯口相平。也就说明,不管再如何加水,玻璃杯A和金属块B通过细线一起漂浮。
(3)金属块B处于静止状态,受重力、浮力、拉力的作用,由题图可知,最大拉力为1.2N,由此可得
由于金属块B完全浸没在水中,排开水的体积等于其自身体积,则有
则金属块B的体积为
金属块B所受的重力为
(4)设从t1时刻到t2时刻,水的深度的变化量为Δh,根据p=ρgh和题意可得
解得
此时玻璃杯A排开水的体积的变化量为
则玻璃杯A受到的浮力的变化量为
由图乙可知,t1时刻到t2时刻,增大的拉力就等于增大的浮力。所以,t1时刻的拉力为
答:(1)注水前,玻璃杯A所受浮力为2.5N;
(2)不管再如何加水,玻璃杯A和金属块B通过细线一起漂浮;
(3)金属块B的重力为2.4N;

(4)则t 时刻细线所受拉力F是0.4N。()
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