贵州省2024届中考物理备考之真题模拟题精选精编(有解析)考点06浮力


贵州省2024届中考物理备考之真题模拟题精选精编 考点06浮力
一、单选题
1.(2022·贵州铜仁·中考真题)科技是强国的支撑,以下所列我国取得的科技成就中,说法不正确的是(  )
A.东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”,其在水平面自由静止时长柄指向北方
B.“两弹一星”元勋邓稼先毕生致力于核能开发,为我国国防事业作出了巨大贡献,其中的核技术原理也应用于当代的核能发电
C.医学专家钟南山对新冠病毒流行病学进行科学调查,发现飞沫、气溶胶流动会传播病毒,强调“戴好口罩”,口罩中的熔喷布具有静电吸附作用
D.航天员王亚平在太空授课中用实验表明,太空舱中水里的乒乓球不会受到浮力作用
2.(2020·贵州铜仁·中考真题)测量液体密度的仪器叫密度计,现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则( )
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
3.(2020·贵州黔西·中考真题)2019年12月17日,中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军,这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨,可以搭载36架歼-15舰载机。下列分析正确的是(   )
A.山东舰满载时受到的浮力为5×107N
B.舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力不变
C.舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动
D.山东舰在海上沿直线匀速航行时,受到的阻力与水的推力是平衡力
二、填空题
4.(2020·贵州遵义·中考真题)将一不吸水、体积为10﹣3m3的长方体缓慢放入装有一定水的圆柱形容器内,如图所示长方体静止时有体积露出水面。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)长方体受到的浮力F浮与重力G的大小关系是:F浮 G,长方体所受浮力F浮= N;
(2)放入长方体后,水面上升了4cm,容器底部受到水的压强增加了 Pa。
5.(2020·贵州毕节·中考真题)如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。
(1)把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中,物体受到的浮力逐渐变 (填“大”或“小”);
(2)物体浸没在装满水的溢水杯后,水会流入空桶中,各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明,通过实验可得:F浮=G排= N。
6.(2020·贵州铜仁·中考真题)如图所示,容器内有15cm深的水,水面上漂浮一木块,木块露出水面的体积为总体积的,则木块的密度是 kg/m3,水对容器底部的压强是 Pa。(g取10N/kg)
7.(2020·贵州黔东南·中考真题)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 ,若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(,g取10 N/kg)。
8.(2020·贵州黔南·中考真题)如图,重为5N,体积为0.2×10-3 m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 N, 静止时弹簧测力计的示数是 N(g=10N/kg)。
9.(2019·贵州安顺·中考真题)如图甲是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量,其中浮子应用了 条件.如果把量程足够大的电压表改装成油量表,要求油量增加时,电压表的读数也增加,电压表应接在甲图中 两端(按图中所标示字母填写).
小军在以上设计的启发下,设计了一种测量体重的装置(如乙图所示),当没有测体重时,滑片P在图中绝缘体处,绝缘体使电路 (选填“切断”或“接通”),电路中R1的作用是 ,在称量过程中,弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”).
三、作图题
10.(2019·贵州·中考真题)如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体所受力的示意图.
( )
四、实验题
11.(2022·贵州黔西·中考真题)小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作:
实验次数 液体种类 金属块的重力/N 金属块浸入情况 金属块在液体中时测力计的示数/N 金属块所受浮力/N
1 —— 2.7 —— —— ——
2 水 2.7 部分 2.0 0.7
3 水 2.7 全部 1.7 1.0
4 浓盐水 2.7 全部 1.5
(1)根据以上实验,把表中数据填写完整:
(2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越 ;
(3)分析实验③④可得:金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越 ;
(4)结论:浮力的大小与 和 有关;
(5)用这种实验方法,还可以测量 的密度;
(6)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像(图⑤)。分析图像可知:当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ,这表明:浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。
12.(2022·贵州毕节·中考真题)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为 N;
(2)分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与 (选填“排开液体”或“物体”)的体积有关;
(3)分析图 可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
13.(2019·贵州·中考真题)(1)如图甲,向放在水平桌面的两个乒乓球中间打气,会看到两个乒乓球 (选填 “分开”或“靠近”);
(2)如图乙、丙、丁是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置,浸没在液体中的物体都相同.若选 两个装置,可以探究浮力大小是否与物体所处深度有关.
五、简答题
14.(2023·贵州·中考真题)半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号,装载货物前,海水进入船内的压载水舱,甲板逐渐下潜至海面以下,但船楼建筑仍露出海面;把货物拖拽至甲板上方时,从压载水舱向外排出海水,半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度,这样就完成了货物装载。请回答以下问题:
(1)半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况?
(2)若装载质量更大的货物,在保持甲板浮出海面高度相同的情况下,需要从压载水舱排出更多海水,请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。

15.(2022·贵州安顺·中考真题)“选种”是提高农作物产量的重要措施之一。在实际生产中有一种利用浮力选择谷种的方法:将备选的谷种浸在浓度适宜的盐水中,一些谷种会漂浮在盐水表面,一些谷种会沉在盐水底部,从而可选出好谷种。请判断盐水中哪些谷种是好谷种,并说明理由。
16.(2021·贵州安顺·中考真题)如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢馒上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
六、综合题
17.(2019·贵州遵义·中考真题)江豚是一种小型鲸类,仅分布于长江中下游干流以及洞庭湖和鄱阳湖等区域中,由于其数量的锐减,被归属于国家一级保护动物.如图所示为一头悬浮在水中的江豚,其质量约为150kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)此江豚的体积约为 m3;
(2)点O为江豚的重心,请在图中画出它此时的受力示意图.
( )
七、计算题
18.(2022·贵州铜仁·中考真题)如图所示,将边长为20cm的正方体放入水中,正方体浸入水中的深度为10cm,已知水的密度为1×103kg/m3 ,g=10N/kg。求:
(1)水对正方体下表面的压强;
(2)正方体受到的浮力;
(3)正方体的密度。
19.(2021·贵州黔西·中考真题)一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有2kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,水无溢出,稳定后,弹簧测力计的示数为2.8N。求:
(1)石块所受的浮力F浮;
(2)石块的密度ρ;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强p。
20.(2020·贵州黔西·中考真题)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)物体受到水的浮力;
(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
21.(2019·贵州安顺·中考真题)如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为200cm2,容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,均匀物体A是边长为10cm的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时物体A有的体积露出水面,细线受到的拉力为12N,容器中水深为18cm.已知细线能承受的最大拉力为15N,打开阀门K,使水缓慢流出,当细线断裂时立即关闭阀门K,关闭阀门K时水流损失不计,细线断裂后物体A下落过程中不翻转,物体A不吸水.
(1)从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,求重力对物体A所做的功.
(2)物体A下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强.
(3)阅读后解答:
当细线断裂后,物体A所受重力与浮力将不平衡,物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F(不计水对物体A的阻力),由牛顿第二定律可知:所受的合外力会使物体产生运动的加速度a,并且合外力与加速度之间关系式为:F=ma(式中的F单位为N,a的单位为m/s2,m为物体的质量,其单位为kg)
通过阅读以上材料,求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小.
22.(2019·贵州贵阳·中考真题)小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定一个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂砰盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入砰盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来.
请你回答下列问题(不计细线、砰盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)
(1)为了制作量程为1kg的浮力秤,向砰盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的 (选填“上”或“下”)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线.
(2)取下砝码,当浮筒受到 力和 力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,在均匀地标定其余刻度线.
(3)若将质量为m(m<1kg)的待测物体放在砰盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为ρ水,请写出待测物体质量的表达式m= .
(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是 (选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降”),请你分析带来这一变化的原因是: .
23.(2019·贵州铜仁·中考真题)如图所示,一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中的水深h=20cm.某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上,在空气中称得物体的重力G=7.9N,再将物体缓慢浸没在容器的水中,物体静止时与容器没有接触,且容器中的水没有溢出,弹簧测力计的示数F=6.9N.(g=10N/kg) 求:
(1)物体放入水中之前,容器底部受到水的压强p;
(2)物体浸没时受到水的浮力F浮;
(3)物体的密度ρ物.
24.(2019·贵州·中考真题)如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为 100N, 均匀实心金属块的密度为 8×10 3kg/m3,金属块的质量为 80kg.绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计, 金属块一直匀速上升.(水的密度 ρ 水=1.0×10 3kg/m3,g 取 10N/kg)
(1) 在金属块还未露出水面时,求此时金属块所受到的浮力;
(2) 在金属块未露出水面时,求人的拉力 F;
(3) 金属块在水中匀速上升 2m,且金属块未露出水面时,求人的拉力所做的功.

试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的,最早的指南针“司南”静止时它的长柄指向南方,故A错误,符合题意;
B.“两弹一星”的原理是核聚变和核裂变,目前核电站利用核裂变来发电,故B正确,不符合题意;
C.熔喷层通过静电吸附病毒的原理是带电体能够吸引轻小物体,所以经过处理的熔喷布带有大量静电,利用静电的吸附作用能提高防护效果,故C正确,不符合题意。
D.浮力是由液体中的压强差产生的,而液体压强的产生,正是由于液体受到了重力的作用和具有流动性。在太空中,由于处于失重状态,液体不再具有压强,因此也无法产生浮力,所以浸没在水里的乒乓球没有受到浮力作用,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】AB.密度计在甲、乙液体中都为漂浮,其所受浮力和重力为一对平衡力,大小相等,故AB不符合题意;
C D.根据阿基米德原理可得密度计在液体中所受浮力
将上式变形可得
密度计在甲、乙液体中所受浮力相等,排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,由上式可得甲液体的密度要小于乙液体的密度,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.由题意可知,山东舰满载排水量约5万吨,这些水的重力
根据阿基米德原理可知,山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力,即山东舰满载时受到的浮力为,A错误;
B.根据二力平衡可知,舰载机没有飞出前,山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和;舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力大小等于其自身重力,浮力是有变化的;B错误;
C.舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的,不是匀速运动,C错误;
D.山东舰在海上沿直线匀速航行时,水平方向上处于平衡状态,受力平衡,水平方向受到阻力和水的推力作用,这两个力是平衡力,D正确。
故选D。
4. = 7.5 400
【详解】(1)[1]长方体漂浮,浮力等于重力。
[2]长方体静止时有体积露出水面,所以有的体积浸入水中,即
长方体所受浮力
(2)[3]放入长方体后,水面上升了4cm,容器底部受到水的压强增加的量为
5. 大 1
【详解】(1)[1]当物体慢慢浸入水中,排开的体积逐渐变大,由F浮=ρ水gV排可知,物体受到的浮力逐渐变大。
(2)[2]若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该与物体实际所受浮力大小相等,即
F浮=G排=1.5N﹣0.5N=1N
6. 0.6×103 1500
【详解】[1]由题意可得,木块排开水的体积
V排=V-V=V
木块漂浮在水面上,所以木块受的浮力
F浮=G木
ρ水gV排=ρ木gV
ρ木=×ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3
[2]水的深度
h=15cm=0.15m
水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
7. 8 8×10-4 0.3 不变
【详解】[1]该金属块受到的浮力为
[2]由可得
[3]此力对物体做的功为
[4]由可得,把金属块提升0.1m,金属块排开水的体积不变,故金属块受到水的浮力不变。
8. 2 3
【详解】[1]根据阿基米德原理得
[2]物体静止时,处于平衡状态,对物体受力分析,物体受重力、浮力和拉力,即

9. 漂浮 c和b 切断 保护电路 增大
【详解】第一空.浮子在油面是漂浮的,应用了漂浮条件.
第二空.油量增加时,浮子受到的浮力也变大,杠杆顺时针转动,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路分压规律,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压变大,要求电压表的读数也增加,故电压表应接在甲图中c和b两端.
第三空.当没有测体重时,滑片P在图中绝缘体处,绝缘体使电路切断.
第四空.R1串联在电路中,防止体重过重时R2阻值过小,导致电路中电流过大,起保护电路的作用.
第五空.在称量过程中,当体重逐渐增加时,在杠杆的作用下滑片上移,弹簧伸长长度变大,根据影响弹性势能的因素,故弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而增大.
10.
【详解】由图可知,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,受的浮力、拉力和重力的作用,重力从重心竖直向下画,浮力、拉力从重心竖直向上画,标出符号,浮力与拉力之和等于重力,如图所示:
11. 1.2 大 大 物体排开的液体的体积 液体密度 金属块(或浓盐水) 不变 无关
【详解】(1)[1]由图①④可知,金属块的重力为2.7N,在浓盐水中弹簧测力计的示数为1.5N,则金属块在浓盐水中受到的浮力为
F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N
(2)[2]分析实验②③可知,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大,即液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)[3]分析实验③④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,即金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越大。
(4)[4][5]由(2)、(3)可知,浮力的大小与物体排开的液体的体积和液体密度有关。
(5)[6]根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力,根据G=mg求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积,即是物体的体积;利用密度公式算出金属块的密度;或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力,而排开浓盐水的体积等于物体的体积,再利用F浮=ρ液gV排求浓盐水的密度,故用这种实验方法,还可以测量金属块(或浓盐水)的密度。
(6)[7][8]由F-h图像可知,当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变,说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变,即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
12. 1.0 排开液体 丙、丁、戊
【详解】(1)[1]由图甲知,物体重力为2.7N,由图丙知,物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为1.7N,则物体浸没在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F=2.7N﹣1.7N=1.0N
(2)[2]由图甲、乙、丙可知,图丙中物体排开液体的体积比图乙大,弹簧测力计示数越比图乙中小,由F浮=G﹣F可知,图丙中物体受到的浮力比图乙中浮力大,所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁、戊所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,因此可以选用图丙、丁、戊所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。由于丙、丁、戊三次实验测力计示数相同,由F浮=G﹣F可知,三次实验浮力相等,即物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
13. 靠近 乙、丙
【详解】(1)乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠近;
(2)乙、丙两个装置中,烧杯中盛的都是水,液体的密度相同;同一物体浸没在水中,排开液体的体积相同;不同的是物体在水中浸没的深度,因此探究的是浮力与物体在液体中的深度的关系.
14.(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)由题意可知,当半潜船装载货物时,船楼建筑仍露出海面,根据物体的浮沉状态可知,半潜船装载货物时处于漂浮状态。
(2)半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力作用,因保持甲板浮出海面高度相同,即V排相同,根据阿基米德原理可知,半潜船受到的浮力不变,若装载质更大的货物,由物体的平衡条件可知,需要减轻自身的重力,故需要从压载水舱排出更多海水。
15.见解析
【详解】将种子放入盐水中后,由于干瘪、虫蛀的种子质量较小,故受到的浮力大于重力而使种子上浮,直至浮力等于重力时漂浮于液面上;而饱满的种子,本身质量较大,故重力大于所受浮力,故种子会下沉,所以沉在盐水底部的是好谷种。
16.见解析
【详解】气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V排增大,ρ液不变,由F浮=ρ液gV排可知,F浮增大,G蛋不变,当F浮>G蛋,鸡蛋上浮。(或气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V总增大,整体(鸡蛋)m不变,整体(鸡蛋)平均密度ρ减小,ρ液不变,ρ<ρ液,鸡蛋上浮。)
17. 0.15
【详解】(1)[1]因为江豚悬浮,因此浮力等于重力为:
江豚的体积为:
(2)[2]江豚受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力如下图:
18.(1)1×103Pa;(2)40N;(3)0.5×103kg/m3
【详解】解:(1)正方体浸入水中的深度为10cm,则水对正方体下表面受到的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1×103Pa
(2)正方体受到的浮力
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m×20×10-2m×10×10-2m=40N
(3)正方体漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,所以
G=F浮=40N
则正方体的质量
正方体的的密度
答:(1)水对正方体下表面的压强是1×103Pa;
(2)正方体受到的浮力是40N;
(3)正方体的密度是0.5×103kg/m3。
19.(1)2.8N;(2)2103kg/m3;(3)2.28103Pa
【详解】(1)根据称重法,石块所受的浮力
F浮=G-F=5.6N-2.8N=2.8N
石块所受的浮力为2.8N。
(2)由F浮=ρ液gV排得石块排开水的体积
V排===2.810-4m3
石块浸没在水中
V石= V排=2.810-4m3
石块的密度
ρ石=====2103kg/m3
石块的密度为2103kg/m3。
(3)容器对桌面的压力
F压=G水+G排= m水g+ F浮=2kg×10N/kg+2.8N=22.8N
容器底对桌面的压强
p===2.28103Pa
即容器底对桌面的压强为2.28103Pa。
答:(1)石块所受的浮力为2.8N;
(2)石块的密度为2103kg/m3;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强为2.28103Pa。
20.(1)10N;(2)800Pa
【详解】(1)物块刚好完全浸没在水中,则
物体所受的浮力
(2)由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为
h=24cm
弹簧伸长的长度
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为
F拉=4N
木块的重力
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时
L弹簧=10cm
此时物体受的浮力:
可得
此时水的深度
放水前后水对容器底部压强的变化量
答:(1)物体受到水的浮力是10N;
(2)放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa。
21.(1)2J;(2)1.75×103Pa;(3)5m/s2.
【详解】(1).正方体的体积为:
V=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,则
V排=(1﹣)V=(1﹣)×1×10﹣3m3=8×10﹣4m3,
正方体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N,
此时正方体受到竖直向上的浮力F浮和绳子的拉力F、竖直向下的重力G处于平衡状态,则物体A的重力为:
G=F+F浮=12N+8N=20N;
物体A原来浸入水的深度为:
h=(1﹣)×0.1m=0.08m,
细线断裂后,物体A下落的高度为:
h下落=0.18m﹣0.08m=0.1m,
则重力对物体A所做的功为:
W=Gh下落=20N×0.1m=2J.
(2).细线刚好断裂时,绳子的拉力为F′=15N,此时物体受到的浮力为:
F浮'=G﹣F'=20N﹣15N=5N,
此时物体排开水的体积为:
V排′===5×10﹣4m3,
则此时物体浸入水中的深度为:
h'═==0.05m,
水下降的深度为:
△h下降=h﹣h'=0.08m﹣0.05m=0.03m;
细线刚好断裂时,露出水面的体积为:
V露=V﹣V排′=1×10﹣3m3﹣5×10﹣4m3=5×10﹣4m3,
细线断裂后,物体A下落到容器底部稳定后,液面上升的高度:
△h上升===0.025m,
物体A下落到容器底部稳定后水深:
h水=h﹣△h下降+△h上升=0.18m﹣0.03m+0.025m=0.175m,
则此时水对容器底部的压强为:
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.175m=1.75×103Pa.
(3).物体全部浸没时受到的浮力为:
F浮″=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中受到的合力为:
F合=G﹣F浮″=20N﹣10N=10N;
物体A的质量为:
m===2kg;
由牛顿第二定律可得,该过程中的加速度为:
a===5m/s2.
答:(1).从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,重力对物体A所做的功为2J;
(2).物体A下落到容器底部稳定后,水对容器底部的压强为1.75×103Pa;
(3).物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度为5m/s2.
22. 下 重 浮 M-ρ水Sh 零刻度线上升 详见解析
【详解】第一空.根据题意知道,向砰盘添加1kg的砝码,并逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的下表面刚好与水面齐平并保持静止时,浮筒的总重力与1kg的砝码产生的拉力相等;
第二空.取下砝码,浮筒受到的拉力为零,当浮筒浮在水面上静止时,受到重力和浮力是一对平衡力;
第三空.将质量为m(m<1kg)的待测物体放在砰盘上,待浮筒静止时,浮筒受到的重力为Mg、拉力为mg、浮力是
且由平衡条件知道,
故待测物体质量的表达式是:
m=M-ρ水Sh;
第四空.重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是:零刻度线上升;
第五空.零刻度线上升的原因是:当浮筒受到重力和浮力是一对平衡力时,指针指的是零刻度线,根据题意,即是要使浮力不变,也就是在水中的V排不变,根据V=Sh知道,当浮筒横截面积变小,那h越大,也就是指针会上升.
23.(1)2×103 Pa (2)1N(3)7.9×103 kg/m3
【详解】(1).物体放入水中之前,容器底部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2).根据称重法测量浮力的原理得,物体浸没时受到水的浮力:
F浮=G-F拉=7.9N-6.9N=1N;
(3).由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积:

物体浸没时,物体体积V=V排=1×10-4m3,
物体的质量:

物体的密度:

答:(1).物体放入水中之前,容器底部受到水的压强p为2×103Pa;
(2).物体浸没时受到水的浮力F浮为1N;
(3).物体的密度ρ物为7.9×103kg/m3.
24.(1)100N;(2)400N;(3)1600J.
【详解】(1)因为金属块浸没水中,所以金属块排开水的体积:;金属块所受的浮力:=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;
(2)由图知,使用的滑轮组n=2,金属块未露出水面时,绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,人的拉力:;
(3)拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,人的拉力所做的功:=400N×4m=1600J.

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