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文檔簡介
2025中考九年級物理專題復習浮力精選練習題
一、題型梳理
題型1浮力的產(chǎn)生稱重法求浮力
1.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出水口水無法排出,則該小球()
A.仍受水的浮力,但不受水對它的壓力
B.不受水的浮力,也不受水對它的壓力
C.不受水的浮力,但受水對它的壓力
D.無法判斷
2.如圖,將小石塊掛在彈簧測力計下如圖甲,再浸沒入水中(石塊沒有碰到燒杯底部)如圖乙,
靜止時測力計示數(shù)分別是4N和3N,關(guān)于乙圖的說法正確的是()
A.水對石塊的浮力是3N
B.石塊受的力有重力、拉力、浮力和水對它的壓力
C.石塊對水有1N的壓力
D.圖乙中人的手受的拉力是3N
3.一個正方體鐵塊,在水下某深度時,上表面受到水的壓力15N,下表面受到的壓力20N,則鐵
塊受到浮力是N;浮力方向為。
4.如圖4所示,將兩端扎有繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當玻璃圓筒沿水平方
向放置時,水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力尸向左_尸向右;當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,水對玻璃圓
筒兩端橡皮膜的壓力尸向上_(前兩空選填“大于”“等于”或“小于”),通過以上實驗可知,浮
力產(chǎn)生的原因是液體對物體的上下兩個表面有—,若玻璃圓筒沿豎直方向放置時,上端的橡皮膜受
到的壓力為6N,下端的橡皮膜受到的壓力為18N,則玻璃圓筒受到的浮力為—No
5.如圖5,一個用細線拴住的乒乓球在水中靜止,畫出乒乓球所受重力和浮力的示意圖。
題型2探究影響浮力大小的因素
1.如圖所示,甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實驗。下列分析
酒精
T
A.圖乙中金屬塊受到的浮力大小為0.6N
B.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系
C.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸沒在液體中深度的關(guān)系
D.利用甲、丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
2.小軍同學在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時,他用彈簧測力計懸掛一個實心金屬塊,分
別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請你幫助小軍同學完成以下問題:
甲乙丙丁
(1)乙圖中金屬塊所受浮力為N;
(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與有關(guān);
(3)比較____三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān)。
3.如圖所示是小石在“探究影響浮力大小的因素”的步驟。
(1)物塊的重力G=N,它浸沒在鹽水中所受的浮力是N;
(2)圖甲、乙、丙實驗,可探究的問題是:浮力的大小與的關(guān)系;
(3)分析圖甲、丁、戊的實驗數(shù)據(jù),可得實驗結(jié)論是:;
(4)若在戊圖的燒杯中加一些水,彈簧測力計的示數(shù)將(選填“增大”、“減小”或“不
變”)。
甲乙丙丁戊
題型3探究浮力大小與它排開液體重力的關(guān)系
1.如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧測力計掛一個實心鐵塊,示數(shù)為E;將鐵
塊緩慢浸沒水中(未接觸溢水杯),溢出的水流入小燒杯,彈簧測力計的示數(shù)為尸2,下列判斷正確的是
()
A.水對溢水杯底部的壓強?甲<。乙B.溢水杯對桌面的壓力尸甲<尸乙
C.鐵塊受到的浮力/浮=死D.小燒杯中水的重力G=Fi-E
2.如圖為探究“阿基米德原理”的實驗,由圖可知物體所受浮力為N;丙圖中彈簧測力計的
示數(shù)應為N?
N
y
Y
A
O
乙1
3.在學習“阿基米德原理”時,可用“實驗探究”與“理論探究”兩種方式進行研究;請你完成
下列任務:
【實驗探究】通過下圖所示的實驗,探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系,由實驗可得結(jié)
論,這就是阿基米德原理;
【理論探究】
第一步:建立模型一一選取浸沒在液體中的長方體進行研究,如下圖所示;
第二步:理論推導一一利用浮力產(chǎn)生的原因推導阿基米德原理;
請你寫出推導過程,提示:推導過程中所用物理量需要設(shè)定(可在下圖中標出);
【原理應用】
水平桌面上有一底面積為兄的柱形平底薄壁容器,內(nèi)裝質(zhì)量為俏的液體;現(xiàn)將一個底面積為$2的
金屬圓柱體放入液體中,圓柱體靜止后直立在容器底且未完全浸沒(與容器底接觸但不密合),整個過
程液體未溢出;金屬圓柱體靜止時所受浮力F浮=。
4.在探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”實驗中,小明同學進行了如圖所示的操作。
2.2N
(1)石塊浸沒在水中時受到的浮力/=N;
(2)比較兩步驟可得出石塊排開水所受的重力G排,通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),浮力大小與物體
排開的液體所受的重力是相等的;
(3)另外一個小組進行實驗后,發(fā)現(xiàn)與AG排,在排除誤差因素的情況下,出現(xiàn)這個結(jié)果的原因
不可能是;
A.整個實驗過程中,彈簧測力計都沒有校零
B.步驟③中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部
C.步驟③中溢水杯剛開始未裝滿水
題型4阿基米德原理
1.一個實心球形物體,用彈簧測力計在空氣中稱重時,測力計的示數(shù)為14N;當把物體的一半體
積浸入水中時,測力計的示數(shù)為8N。把物體從測力計上取下投入水中靜止時,物體受到的浮力是
()
A.5NB.7NC.14ND.12N
2.體積為250cm3的物體輕輕地放入盛滿水的杯中,溢出加=100g水,g=10N/kg,則物體受到浮力
為()
A.F=250NB.100N<F<250NC.F=1ND.以上都不對
3.體積相同的鋁球、鐵塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力()
鐵
木
鋁
A.鋁球受到的浮力最大B.鋁球受到的浮力最小
C.鐵塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大
4.甲、乙是兩個體積和形狀相同的實心長方體,在水中靜止時如圖所示,則下列說法正確的是
()
A.甲、乙物體在水中受到的浮力相等
B.甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力
C.甲、乙物體排開水的重力大小相等
D.甲、乙物體下表面受到水的壓強相等
5.將一個圓柱體金屬塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)S=2.7N。再把
它浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)凡=L7N,如圖所示。已知水的密度。水=l.OXl()3kg/m3,g取
10N/kg?求:
(1)金屬塊浸沒在水中時受到的浮力大??;
(2)金屬塊的密度。
題型5物體沉浮條件
1.如圖所示,在家庭小實驗中,某同學想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是
A.向杯子中加鹽B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.輕輕搖晃杯子
2.將一重為80N的物體,放入一盛滿水的溢水杯中,靜止后從杯中溢出了30N的水,則該物體在
水中靜止時狀態(tài)及浮力大小是()
A.漂??;尸浮=30NB.懸浮;尸浮=80N
C.沉底;尸浮=30ND.漂浮;尸浮=50N
3.一個小球所受的重力為ION,將它浸沒在水中時,所排開的水的重力為20N。那么小球浸沒時
受到的浮力大小為N,放開手后,物體將(填“上浮”“下沉”“懸浮個最終小球的浮
力為N?
4.“彩球溫度計”是一種精美的居家裝飾品,也是一種很特別的溫度計,可用于粗略地測量環(huán)境
溫度。如圖甲所示,玻璃管中裝有對溫度敏感的液體,當外界溫度變化時,玻璃管中液體的密度會隨
之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球,每個彩球都標注有特定的溫度。當彩球都在玻璃管
中靜止,不再運動時,所有上浮彩球中最下方一個彩球標注的溫度表示所測的環(huán)境溫度。當外界溫度
降低時,液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計”的上部(彩球體積變化可忽略)。圖乙是某溫度時彩
球溫度計中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請根據(jù)以上信息并結(jié)合所學知識,回答下面問題:
(1)乙圖“彩球溫度計”中彩球____上標注的溫度是當時的環(huán)境溫度(請?zhí)顚懖是蚓幪枺?/p>
(2)如果圖甲是另一溫度時彩球穩(wěn)定后的分布情況,則“彩球溫度計”所處環(huán)境溫度較高
(選填“甲”或"乙”);
(3)如果彩球。的質(zhì)量為外,彩球c的質(zhì)量為外,則也/(選填或“<”);彩
球。標注的溫度彩球C標注的溫度(選填“高于”或“低于”);
(4)彩球c是否為懸浮狀態(tài),理由是。
甲乙
5.如圖所示,把邊長為0.1m的正方體木塊放入水中,靜止時有2/5的體積露出水面。
33
p水=1.0xl0kg/m,g=10N/kgo求:
(1)木塊受到的浮力;
(2)木塊的密度。
題型6物體沉浮條件的應用
1.2023年4月,我國東部戰(zhàn)區(qū)組織了環(huán)臺島軍事演習,這是對“臺獨”分裂勢力與外部反華勢力
勾連挑釁的嚴重警告,是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動。如圖所示為參加演習的我國遼寧號航
空母艦,當戰(zhàn)斗機從軍艦上起飛后()
A.艦體略上浮,受到浮力不變B.艦體略上浮,受到浮力變小
C.艦體略下沉,受到浮力不變D.艦體略下沉,受到浮力變大
2.海權(quán)握,國則興。建設(shè)一支強大海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障,潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如
圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程。下列對此潛水
艇分析正確的是()
A.懸浮和漂浮時受到的浮力不相等
B.潛水艇是通過改變浮力大小達到上浮和下沉的
C.上浮過程中所受浮力逐漸變小
D.潛水艇完全入水后,下沉越深,所受浮力越大
3.取一根木棒,在它的一端纏繞一些銅絲就做成了一個簡易密度計,將其分別放入甲、乙兩個盛
有不同液體的燒杯中,它豎直立在液體中的漂浮情況如圖所示。設(shè)密度計在甲、乙兩個燒杯中所受的
浮力分別為尸甲和尸乙,兩個燒杯中液體的密度分別為〃甲和0乙,貝I()
甲乙
A.Ftf>Fz,B.F甲<F4C.p鏟p乙D.甲夕乙
4.如圖甲是我國自主研發(fā)的“極目一號”ni型浮空艇,其內(nèi)部有兩個氣囊,主氣囊內(nèi)充滿氨氣
(密度小于空氣),副氣囊內(nèi)充有空氣。當駐空的浮空艇要上浮時,排出副氣囊內(nèi)的部分空氣,使浮空
艇受到的重力浮力,實現(xiàn)上浮。圖乙是國產(chǎn)大飛機C919,飛機在空中飛行時,機翼上表面的空
氣流速大,壓強,機翼的上下表面形成壓力差,使飛機獲得升力。
甲乙
5.如圖,一長方體物塊漂浮在水面上時,物塊露出水面的體積是總體積的1/5,當它漂浮在另一液
面上時,浸入液體的體積是總體積的2/3。水和液體對物塊下表面的壓強分別為Pi和0,則Pi―P2
3
(選填“〉”“=”或杯中液體的密度是kg/mo(物塊質(zhì)量分布均勻,且不吸水和另一液
體)
液體
二、直擊中考
1.(2024?江西?中考真題)下圖是我國自主研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器,它創(chuàng)造了萬米的載
人深潛新紀錄,標志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平?!皧^斗者”號在萬米深海處繼
續(xù)下潛的過程中,不考慮海水密度及潛水器體積的變化,以下說法正確的是()
A.“奮斗者”號受到海水的浮力不變、壓強變大
B.“奮斗者”號受到海水的浮力不變、壓強不變
C.“奮斗者”號受到海水的浮力變大、壓強不變
D.“奮斗者”號受到海水的浮力變大、壓強變大
2.2.(2024?四川內(nèi)江?中考真題)“青島號”導彈驅(qū)逐艦從海洋駛?cè)腴L江時,受到的浮力和吃水深
度的變化是("海水>/>水,忽略驅(qū)逐艦自重的變化)()
A.浮力變大B.浮力不變C.吃水深度變小D.吃水深度不變
3.(2024?四川巴中?中考真題)一個體積為lOOcn?、質(zhì)量為90g的球放入足夠深的水中,靜止后
的狀態(tài)及所受浮力大小為()
A.漂浮0.9NB.漂浮INC.沉底0.9ND.沉底1N
4.(2024?廣州?中考真題)潛水艇從海水高密度區(qū)駛?cè)氲兔芏葏^(qū),急劇下降的過程稱為“掉
深”。如圖,某潛水艇從。處駛?cè)氲兔芏群K畢^(qū),“掉深”到6處。與。處相比,潛水艇在6處
()
A.受到浮力大小變小B.受到浮力大小變大
C.排開液體重力不變D.排開液體重力變大
5.(2024?山東德州?中考真題)小強用如圖所示的實驗裝置驗證阿基米德原理,通過調(diào)節(jié)升降臺讓
金屬塊浸入盛滿水的溢水杯中(金屬塊始終未與容器底接觸),溢出的水會流入右側(cè)空桶中,下列說
法正確的是()
A.金屬塊浸入水中越深,水對溢水杯底部的壓力越大
B.金屬塊浸沒在水中的深度越深,彈簧測力計A的示數(shù)越小
C.金屬塊從接觸水面至浸入水中某一位置,彈簧測力計A和B的變化量AFA=AFB
D.若實驗前溢水杯中未裝滿水,對實驗結(jié)果沒有影響
6.(2024?內(nèi)蒙古赤峰?中考真題)在《浮力》單元復習課上,學生用溢水杯和彈簧測力計測量雞蛋
的密度。如圖甲,先把雞蛋緩慢放入盛滿水的溢水杯中,雞蛋沉底,測得溢出水的重力為Gi;如圖
乙,再把同一個雞蛋緩慢放入盛滿鹽水的溢水杯中,雞蛋漂浮,測得溢出鹽水的重力為G2。下列說法
正確的是()
A.雞蛋在水中和鹽水中受到的浮力分別為入和出,它們的關(guān)系是后>6
B.雞蛋的體積為2kg
GX&。c鹽水
7rp水
C.雞蛋的密度為優(yōu)D.雞蛋的密度為°】
7.(2024.海南.中考真題)用彈簧測力計懸掛一個實心柱體,將它浸入水中靜止時,其上表面恰好
與水面相平。此時彈簧測力計的示數(shù)為3N,柱體下表面受到水的壓力為2N,則柱體受到的浮力為
333
N,其密度是kg/mo(p7j<=1.0xl0kg/m,g=10N/kg)
8.(2024.陜西?中考真題)如圖所示,將一個重為2.7N的實心金屬塊掛在彈簧測力計下端,使之
33
浸沒在水中,當測力計指針靜止時,示數(shù)為1.7N。(p7K=1.0xl0kg/m,g=10N/kg)
(1)金屬塊浸沒在水中時,所受浮力是多少?
(2)金屬塊的體積是多少?
9.(2024?山東棗莊?中考真題)如圖甲所示,使圓柱體緩慢下降,直至其全部沒入水中,整個過
程中彈簧測力計示數(shù)尸與圓柱體下降高度力變化關(guān)系的圖像如乙所示。則圓柱體受到的重力是_N,圓
柱體剛好全部浸沒時,下表面受到水的壓強是Pa,圓柱體受到的最大浮力是No(g取
10N/kg,忽略圓柱體下降過程中液面高度的變化)
10.(2024?呼和浩特?中考真題)小迪同學利用彈簧測力計、燒杯、水水=1.0xl03kg/m3)、未
知密度的小石塊、咸奶茶和不吸水的細線,巧妙地設(shè)計實驗,完成了:
①浮力相關(guān)內(nèi)容的復習;②測量內(nèi)蒙古風味美食咸奶茶的密度。
A殿
三
二
三
三
F,=2.8N三
三
二
二
0一
—
1^
A//Z///////////
R
請完成下列問題:
(1)要測量小石塊浸沒在水中的浮力,最合適的實驗順序是—(選填“A-B”或“B-A”);
(2)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)計算出小石塊的密度是kg/nR
(3)咸奶茶的密度表達式O后(用人、&、-、O水表示)。
三、新題速遞
1.如圖,體積相等的甲、乙兩實心球分別靜止在同一水中不同的位置(其中乙球受到容器底部的
支持力),下列說法正確的是(
A.甲球受到的浮力最大
B.往水中加入足夠量的酒精可使乙球上浮(酒精的密度比水?。?/p>
C.如果把甲球露出水面的那部分切去,則甲球?qū)腋≡谒?/p>
D.乙球的密度一定大于水的密度
2.在施工過程中,需要運送一定數(shù)量的石塊放入海底施工。據(jù)此,如圖所示,小明做了一個橡皮
泥“船”,在“船”中放入一定數(shù)量的石塊后放入水中,待船靜止后,逐漸將石塊取出并放入水中,
下列說法正確的是()
A.小船受到的浮力不變B.小船浸在水中的體積變小
C.水面將上升D.小船底部受到水的壓強不變
3.小明自制的“溫度計”中有密度隨溫度升高而變小的液體。如圖,當該液體溫度為19℃時,質(zhì)
量為4X10-3kg的小球b懸浮,6標記“19℃”;另外兩個小球分別標記“15℃”“23℃”,當小球懸
浮時,它標記的溫度與液體溫度相等。三幅圖中的小球體積大小相同且均處于靜止狀態(tài),忽略小球體
積變化,g取10N/kg。下列說法不正確的是()
“溫度計”ab
液體溫度19OCccab
甲乙丙
A.圖甲中6受到的浮力為0.04N
B.圖乙中小球c對應標記15℃
C.圖丙中液體溫度可以超過24℃
D.當液體溫度在15℃?19℃范圍內(nèi)變化時6在液體中靜止時所受浮力隨溫度升高而增大
4.如圖甲所示,不吸水的石塊m疊放在浸在水中的木塊M上保持靜止,石塊的重力為4N、體積
3
為200cm3,木塊的重力為8N、底面積為200cm2,此時木塊M排開液體的體積為—cmo當按圖乙方
式連接靜止時,木塊M底部受到水的壓強為Pa0
甲乙
5.小聰想探究物體所受浮力大小與排開液體重力的定量關(guān)系,主要實驗片段如圖所示,則可歸納
出的實驗結(jié)論是(寫表達式);如果實驗前,溢水杯未裝滿水,則所測得的石塊排開水的重
力會偏一(選填"大”或“小”)=
(1)求乙容器中水的質(zhì)量777水。
(2)若將容器甲豎直插入乙容器中,甲容器漂浮在水面上,如圖(b)所示,水不溢出。求甲容
器受到的浮力/浮。
(3)將水從乙容器中緩緩抽出。為使甲容器始終漂浮在水面上,且一直處于豎直狀態(tài)。問:最多
抽出質(zhì)量為—kg的水(本小題直接寫出答案即可)。
7.小明在海邊游泳時,發(fā)現(xiàn)塑料泡沫板浮在水面上,石塊卻沉入水底,由此,他進行了有關(guān)浮力
的實驗探究。
(1)如圖甲所示,用彈簧測力計測出石塊的重力為N;
(2)將石塊緩慢浸入水中,彈簧測力計示數(shù),石塊浸沒后,在觸底之前,彈簧測力計示
數(shù),說明浮力的大小與有關(guān);
(3)將相同的實心銅塊和鋁塊分別浸沒于水中,若發(fā)現(xiàn)它們所受的浮力大小,說明
浮力的大小與物體密度無關(guān);
(4)將一個兩端蒙有橡皮膜的玻璃管,分別以圖乙和圖丙的方式浸沒于水中,能反映浮力產(chǎn)生原
因的是圖
甲乙丙
8.小青在實驗室利用不會吸水的橡皮泥、彈簧測力計、燒杯、水和細線等物品,進行了如圖所示
的實驗,圖中數(shù)據(jù)為相應實驗時彈簧測力計的示數(shù)。
(1)為了探究浮力的大小與哪些因素有關(guān),小青將橡皮泥捏成一個球體后,用細線將其掛在彈簧
測力計掛鉤上,進行了圖中A、B、C、D、E實驗。由A、B、C實驗可知,當液體密度一定時,
越大,橡皮泥所受浮力越大;由A、D、E實驗可知,橡皮泥所受浮力與有關(guān)。
(2)在E實驗中,球體浸沒時受到的浮力是N,容器中鹽水的密度為g/cnA
(3)為了探究浮力與物體浸入液體中的深度是否有關(guān),她把同一塊橡皮泥捏成粗細不同的圓柱
體,分別浸入水中一半,若彈簧測力計的示數(shù),說明物體所受浮力與浸入液體中的深度無關(guān)。
(4)為了驗證阿基米德原理,她將裝滿水的溢水杯放在升降臺上,進行了F實驗,當逐漸調(diào)高升
降臺時,發(fā)現(xiàn)隨著球體浸入水中的體積變大,彈簧測力計甲的示數(shù)變小,這一過程中彈簧測力計乙的
示數(shù)會(選填“變大”“變小”或“不變”),若它們的變化量相等,就可以證明尸浮=6排,
如果放入球體前溢水杯中的水未到溢水口處,會導致(選填“尸浮”或“G排”)的測量值偏
小。F實驗中的球體剛好浸沒時,下表面受到水向上的壓力為o(球的半徑為r,球的體積為
V=-7rr3
3,水的密度為2,結(jié)果用所給字母表示)
參考答案
一、題型梳理
題型1浮力的產(chǎn)生稱重法求浮力
1.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出水口水無法排出,則該小球()
A.仍受水的浮力,但不受水對它的壓力B.不受水的浮力,也不受水對它的壓力
C.不受水的浮力,但受水對它的壓力D.無法判斷
【答案】C
【詳解】浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體上下表面產(chǎn)生的壓力差;將塑料小球堵在一個水池的出口
處,球的上表面受到水向下的壓力,而下表面不受水的壓力,所以該小球不受浮力,故ABD錯誤,C
正確。故選C。
2.如圖,將小石塊掛在彈簧測力計下如圖甲,再浸沒入水中(石塊沒有碰到燒杯底部)如圖乙,
靜止時測力計示數(shù)分別是4N和3N,關(guān)于乙圖的說法正確的是()
A.水對石塊的浮力是3NB,石塊受的力有重力、拉力、浮力和水對它的壓力
C.石塊對水有1N的壓力D.圖乙中人的手受的拉力是3N
【答案】B
【詳解】在空氣中物體的重力G,浸在水中物體受重力、浮力和拉力,故G=F+F浮,則
F^=G-Fo
A.水對石塊的浮力廠浮=G-尸4N-3N=1N,故A錯誤;
B.乙圖中石塊受到重力、拉力和浮力作用,故B錯誤;
C.力的作用是相互的,水對石塊的浮力是1N,石塊對水的壓力為1N,故B正確;
D.圖乙中人的手受的拉力是3N加上彈簧測力計的重力,大于3N,故D錯誤。
故選B。
3.一個正方體鐵塊,在水下某深度時,上表面受到水的壓力15N,下表面受到的壓力20N,則鐵
塊受到浮力是N;浮力方向為o
【答案】5豎直向上
【詳解】根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,鐵塊受到的浮力為
Fit=F棒面-尸上表面=20N-15N=5N,浮力的方向豎直向上。
4.如圖所示,將兩端扎有繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當玻璃圓筒沿水平方向
放置時,水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力尸向左一F向右;當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,水對玻璃圓筒
兩端橡皮膜的壓力尸向±_F向下(前兩空選填“大于”“等于”或“小于”),通過以上實驗可知,浮力
產(chǎn)生的原因是液體對物體的上下兩個表面有—,若玻璃圓筒沿豎直方向放置時,上端的橡皮膜受到
的壓力為6N,下端的橡皮膜受到的壓力為18N,則玻璃圓筒受到的浮力為—No
【答案】等于大于壓力差12
【詳解】口]玻璃圓筒沿水平方向放置時,水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的深度相同,液體壓強相同,
受力面積相同,故水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力相同。
[2]當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,水對玻璃圓筒兩端橡皮膜的向上的壓力大于向下的壓力,因為
橡皮膜下表面的深度比較深,受到的液體壓強比較大,受到的向上的力比較大。
[3]通過以上實驗可知,浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體的上下兩個表面有壓力差,且向上的壓力大
于向下的壓力,故產(chǎn)生向上的浮力。
[4]玻璃圓筒受到的浮力為
堪=%上一%下=18N-6N=12N
5.如圖,一個用細線拴住的乒乓球在水中保持靜止,畫出乒乓球所受重力和浮力的示意圖。
【答案】見右圖。
【詳解】乒乓球在水中受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力,豎直向下的拉力,在三個力的作
用下處于平衡狀態(tài),有尸浮=由拉
所以乒乓球受到的浮力大于重力,方向豎直向上,且浮力與重力的作用點都在乒乓球的重心,由
此作出重力與浮力的示意圖如圖所示:
題型2探究影響浮力大小的因素
1.如圖所示,甲、乙、丙、丁是用同一金屬塊探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實驗。下列分析
不正碗的是()
A.圖乙中金屬塊受到的浮力大小為0.6N
B.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系
C.利用甲、乙、丙,可以探究浮力的大小與物體浸沒在液體中深度的關(guān)系
D.利用甲、丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
【答案】C
【詳解】A.乙圖金屬塊浸在水中時,根據(jù)稱重法測浮力可知,受到浮力的大小為
F?=G-F&=2.2N-1.6N=0.6N,故A正確,不符合題意;
BC.根據(jù)甲、乙、丙可知,物體浸在液體的體積不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,故所受浮力不
同,所以可以探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系;若要探究浮力的大小與物體浸沒在液
體中深度的關(guān)系,應再設(shè)置一組實驗,讓物體浸沒但處在不同深度,觀察彈簧測力計示數(shù),比較浮力
大小,故B正確,不符合題意,C錯誤,符合題意;
D.根據(jù)甲、丙、丁可知,同一個物體浸沒在不同液體中,排開的液體的體積相同,液體的密度不
同,彈簧測力計示數(shù)不同,故浮力不同,所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,故D正確,不
符合題意。故選C。
2.小軍同學在做“探究影響浮力大小因素”的實驗時,他用彈簧測力計懸掛一個實心金屬塊,分
別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請你幫助小軍同學完成以下問題:
甲乙丙丁
(1)乙圖中金屬塊所受浮力為N;
(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與有關(guān);
(3)比較____三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān)。
【答案】0.4液體的密度甲乙丙
【詳解】(1)由圖甲所示,物體重力為2.7N,如圖乙所示,彈簧測力計示數(shù)為2.3N,物體所受浮
力為
4孚=G-尸=2.7N-2.3N=0.4N
(2)比較甲、丙、丁三幅圖可得,物體排開液體中體積相同,液體密度不同,彈簧測力計示數(shù)不
同,可得圖丙中浮力為
耳孚’=G-F'=2.7N-1.7N=1N
圖丁中浮力為
琮'=G-F"=2.7N-1.9N=0.8N
根據(jù)控制變量法可得結(jié)論:浮力大小與液體密度有關(guān)。
(3)要得結(jié)論:浮力的大小與物體沒在液體中的體積有關(guān),根據(jù)控制變量法,需控制液體密度相
同,使物體沒在液體中體積改變,故應比較圖甲乙丙。
3.如圖所示是小石在“探窕影響浮力大小的因素”的步驟。
甲乙丙丁戊
(1)物塊的重力G=N,它浸沒在鹽水中所受的浮力是N;
(2)圖甲、乙、丙實驗,可探究的問題是:浮力的大小與的關(guān)系;
(3)分析圖甲、丁、戊的實驗數(shù)據(jù),可得實驗結(jié)論是:;
(4)若在戊圖的燒杯中加一些水,彈簧測力計的示數(shù)將(選填“增大”、“減小”或“不
變,
【答案】3.22.6排開液體的體積排開液體的體積一定時,物體受到的浮力大小與液體的
密度有關(guān)增大
【詳解】(1)由圖甲可知,物塊的重力G=3.2N
由圖甲、戊兩圖可知,物塊在鹽水中受到的浮力為
Fn=G-P示=3.2N-0.6N=2.6N
(2)由圖甲、乙實驗可以測量圖乙中物塊受到的浮力,由圖甲、丙實驗可以測量圖丙中物塊受到
的浮力,圖乙、丙中液體的密度相同,物塊排開水的體積不同,所以圖甲、乙、丙實驗可以探究浮力
大小與物塊排開液體的體積的關(guān)系。
(3)由圖甲、丁實驗可以測量圖丁中物塊受到的浮力,由圖甲、戊實驗可以測量圖戊中物塊受到
的浮力,圖丁、戊中液體的密度不同,物塊排開液體的體積相同,所以圖甲、丁、戊實驗可以探究浮
力大小與液體密度的關(guān)系,結(jié)論:排開液體的體積一定時,物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。
(4)若在戊圖的燒杯中加一些水,鹽水的密度減小,排開鹽水的體積不變,由尸浮=0釐水/排g可
知,物塊受到的浮力減小,彈簧測力計的示數(shù)將增大。
題型3探究浮力大小與它排開液體重力的關(guān)系
1.如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧測力計掛一個實心鐵塊,示數(shù)為乃;將鐵
塊緩慢浸沒水中(未接觸溢水杯),溢出的水流入小燒杯,彈簧測力計的示數(shù)為尸2,下列判斷正確的是
()
A.水對溢水杯底部的壓強?甲<。乙B.溢水杯對桌面的壓力尸甲(尸乙
C.鐵塊受到的浮力尸浮=尸2-乃D.小燒杯中水的重力G=E-五2
【答案】D
【詳解】A.甲乙液面相平,且液體均為水,根據(jù)p=og/7可知,水對溢水杯底部的壓強相等,故
A錯誤;
B.鐵塊浸沒在水中后,水面高度不變,水對杯底的壓強不變,根據(jù)F=pS可知,水對杯底的壓力
不變,溢水杯的重力不變;因溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和,所
以溢水杯對桌面的壓力不變,即尸甲=尸乙,故B錯誤;
C.尸1為鐵塊浸沒水中前的拉力(等于鐵塊的重力),為為鐵塊浸沒水中后的拉力,根據(jù)稱重法測
浮力可知,鐵塊受到的浮力尸浮=為-尸2,故C錯誤;
D.根據(jù)阿基米德原理可知,鐵塊所受浮力等于排開水的重力,所以小燒杯中水的重力(排開水的
重力)G=b浮=尸1-尸2
故D正確。故選D。
2.如圖為探究“阿基米德原理”的實驗,由圖可知物體所受浮力為N;丙圖中彈簧測力計的
示數(shù)應為No
0.5N
T
【詳解】根據(jù)稱重法%=G-&,由甲圖和乙圖知道,物體完全浸沒在水中時,所受的浮力為
%=G-號=2N-1N=1N
根據(jù)阿基米德原理知道,物體受到的浮力等于排開的液體的重力,小桶的重力為0.5N,則丙圖中
小桶和排開的水的總重力為O.5N+1N=1.5N
3.在學習“阿基米德原理”時,可用“實驗探究”與“理論探究”兩種方式進行研究;請你完成
下列任務:
【實驗探究】通過下圖所示的實驗,探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系,由實驗可得結(jié)
論,這就是阿基米德原理;
【理論探究】
第一步:建立模型一一選取浸沒在液體中的長方體進行研究,如下圖所示;
第二步:理論推導一一利用浮力產(chǎn)生的原因推導阿基米德原理;
請你寫出推導過程,提示:推導過程中所用物理量需要設(shè)定(可在下圖中標出);
【原理應用】
水平桌面上有一底面積為H的柱形平底薄壁容器,內(nèi)裝質(zhì)量為m的液體;現(xiàn)將一個底面積為$2的
金屬圓柱體放入液體中,圓柱體靜止后直立在容器底且未完全浸沒(與容器底接觸但不密合),整個過
程液體未溢出;金屬圓柱體靜止時所受浮力/=。
【答案】尸浮=6排見解析――
【知識點】浮力大小的計算、根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因計算浮力的大小、阿基米德原理的應用、探究
阿基米德原理實驗裝置和操作步驟、利用阿基米德原理計算浮力、密度及質(zhì)量
【詳解】[1]由圖中實驗數(shù)據(jù)可得,八-尸產(chǎn)尸內(nèi)-尸丁,即物體受到的浮力等于排開液體的重力,即尸
浮=6排。
[2]設(shè)長方體的底面積為S、高為力,液體密度為"液,長方體上、下表面所處的深度及受力情況,
如下圖所示:
由于同種液體中,深度越深,液體的壓強越大,長方體的上下面表面積相同,由尸=pS可得,液體
對長方體向上的壓力大于液體對它向下的壓力,兩者之差即為浮力
Fn=F2-F]=p液gh2s—/?濃g/ZjS=濃g(旬一%)S=p液ghS=p^gV^=G排
[3]由阿基米德原理可得,金屬圓柱體靜止時所受浮力
m
/=G排="液8詠=P雙gS/7=p瀛gS]<fi=--=—mg
D]J]
4.在探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”實驗中,小明同學進行了如圖所示的操作。
NJ
0
;
n-=1
一lE2
=.三aE
三
三
3Ey三3
一
-
三4
--一
三
:3IE
3IE一5
3IE一
3I-E
(1)石塊浸沒在水中時受到的浮力/=N;
(2)比較兩步驟可得出石塊排開水所受的重力G排,通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),浮力大小與物體
排開的液體所受的重力是相等的;
(3)另外一個小組進行實驗后,發(fā)現(xiàn)&RG排,在排除誤差因素的情況下,出現(xiàn)這個結(jié)果的原因
不可能是;
A.整個實驗過程中,彈簧測力計都沒有校零
B.步驟③中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部
C.步驟③中溢水杯剛開始未裝滿水
【答案】0.4②④A
【詳解】(1)由①和③可知石塊浸沒在水中時受到的浮力尸浮=GkF=3N-2.6N=0.4N
(2)由②和④可知石塊排開水所受的重力
G#=G&-Gff=2.2N-l.8N=0.4N,所以尸浮=G(,
(3)A.若彈簧測力計都沒有校零,那么四次測量結(jié)果都應加上測量前彈簧測力計示數(shù),那么所
得浮力與排開水的重力大小應不變,故A符合題意;
B.步驟③中,石塊浸沒后,碰觸到溢水杯底部,則導致尸減小,由稱重法可知浮力增大,得出錯
誤結(jié)論尸浮NG排,故C不符合題意;
C.步驟③中最初溢水杯中的水未裝至溢水口,則石塊排開水的只有一部分溢出到桶中,排開水的
重力G排減小,得出錯誤結(jié)論尸浮#G排,故D不符合題意。
故選Ao
題型4阿基米德原理
1.一個實心球形物體,用彈簧測力計在空氣中稱重時,測力計的示數(shù)為14N;當把物體的一半體
積浸入水中時,測力計的示數(shù)為8N。把物體從測力計上取下投入水中靜止時,物體受到的浮力是
()
A.5NB.7NC.14ND.12N
【答案】D
【詳解】把物體一半體積浸入水中時,測力計的示數(shù)為6N,
浮力F?=G-尸示=14N-8N=6N;
根據(jù)阿基米德原理/液水排可知,物體全部浸沒水中時浮力F-2Fs=2x6N=12N;
浮力尸浮小于物體的重力G,故物體下沉,物體此時受到的浮力:尸浮,=12N。
故選D。
2.體積為250加3的物體輕輕地放入盛滿水的杯中,溢出加=100g水,g=10N/kg,則物體受到浮力
為()
A.F=250NB.100N<^<250NC.F=1ND.以上都不對
【答案】C
【詳解】物體輕輕地放入盛滿水的杯中,溢出的水心=100g=0.1kg,根據(jù)阿基米德原理,該物體受
到的浮力
F=3排=叫四=0.1kgx10N/kg=lN
故選項ABD不符合題意,選項C符合題意。故選C。
3.體積相同的鋁球、鐵塊和木塊,浸在液體中的情況如圖所示,則比較它們受到的浮力()
鐵
YJ
A.鋁球受到的浮力最大B,鋁球受到的浮力最小
C.鐵塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大
【答案】D
【詳解】三個物塊的體積相等,都浸沒在同種液體中,排開液體的體積相等,據(jù)阿基米德原理
知,它們受到的浮力一樣大,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。
4.甲、乙是兩個體積和形狀相同的實心長方體,在水中靜止時如圖所示,則下列說法正確的是
()
A.甲、乙物體在水中受到的浮力相等
B.甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力
C.甲、乙物體排開水的重力大小相等
D.甲、乙物體下表面受到水的壓強相等
【答案】B
【詳解】AB,由于甲、乙的體積相同,由圖可知,憶甲排〈%乙排,根據(jù)尸浮=0水g%排可知
F浮甲<F浮乙,故A錯誤,B正確;
C.根據(jù)阿基米德原理可知產(chǎn)浮『G甲排,尸浮『G乙排
所以甲、乙物體排開水的重力大小關(guān)系G甲排<G乙排
故C錯誤;
D.由圖可知,甲、乙的下表面距離水面的深度關(guān)系九甲劭乙
由P=0液g%可知,甲、乙物體下表面受到水的壓強大小關(guān)系為己甲<?乙
故D錯誤。
故選B。
5.將一個圓柱體金屬塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)尸i=2.7N。再把
它浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)尸2=L7N,如圖所示。已知水的密度O水=1.0X103kg/m3,g取
10N/kgo求:
(1)金屬塊浸沒在水中時受到的浮力大小;
(2)金屬塊的密度。
【答案】(1)1.0N;(2)1.0xl03kg/m3
【詳解】(1)根據(jù)稱重法可得,金屬塊浸沒在水中受到的浮力為
F*=F、-F2=2.7N-1.7N=l.ON
(2)金屬塊的質(zhì)量為
2.7N
=0.27kg
gg10N/kg
金屬塊的體積為
IN
丫=%==lxl0-4m3
Okg1x103kg/m3x1ON/kg
金屬塊的密度為
答:(1)金屬塊浸沒在水中時受到的浮力大小為1.0N;
(2)金屬塊的密度為1.0xl03kg/m3?
題型5物體沉浮條件
1.如圖所示,在家庭小實驗中,某同學想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是
)
A.向杯子中加鹽B.C.倒出少量的水D.輕輕搖晃杯子
【答案】A
【詳解】A.要使沉底的雞蛋漂浮在水面上,雞蛋的重力不變,需增大浮力。根據(jù)尸浮濃g-排可
知,雞蛋的體積不能改變,所以可以增大液體的密度,故向杯子中加鹽,鹽溶解后,液體密度變大,
浮力變大,雞蛋就能漂浮在水面上,故A符合題意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子,都不能改變液體的密度,也就不能改變浮
力,所以不能雞蛋漂浮在水面上,故BCD不符合題意。
故選Ao
2.將一重為80N的物體,放入一盛滿水的溢水杯中,靜止后從杯中溢出了30N的水,則該物體在
水中靜止時狀態(tài)及浮力大小是()
A.漂浮;尸浮=30NB.懸??;尸浮=80N
C.沉底;Fs=30ND.漂??;Fg=50N
【答案】C
【詳解】把物體放入盛滿水的溢水杯中,排開的水重:G排=30N,由阿基米德原理可得,物體受到
水的浮力尸浮=Gj?=30N
由尸浮=30N〈G物=80N可知,物體在水中靜止時應沉底。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
3.一個小球所受的重力為10N,將它浸沒在水中時,所排開的水的重力為20N。那么小球浸沒時
受到的浮力大小為N,放開手后,物體將(填“上浮”“下沉”“懸浮”),最終小球的浮
力為N?
【答案】20上浮10
【詳解】由題知,小球浸沒在水中,小球排開的水重為20N。由阿基米德原理知
產(chǎn)浮=G排=20N
又因為G球=10N,尸浮>6球
則放手后小球?qū)⑸细?,最終漂浮在液面上,根據(jù)浮沉條件條件可知,此時小球受到的浮力等于重
力尸浮
4.“彩球溫度計”是一種精美的居家裝飾品,也是一種很特別的溫度計,可用于粗略地測量環(huán)境
溫度。如圖甲所示,玻璃管中裝有對溫度敏感的液體,當外界溫度變化時,玻璃管中液體的密度會隨
之變化。液體中裝有體積相同的五顏六色的彩球,每個彩球都標注有特定的溫度。當彩球都在玻璃管
中靜止,不再運動時,所有上浮彩球中最下方一個彩球標注的溫度表示所測的環(huán)境溫度。當外界溫度
降低時,液體中有部分彩球上浮至“彩球溫度計”的上部(彩球體積變化可忽略)。圖乙是某溫度時彩
球溫度計中的彩球穩(wěn)定后的分布情況。請根據(jù)以上信息并結(jié)合所學知識,回答下面問題:
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