1、第10课时浮力知能优化训练中考回顾1.(2021四川达州中考)如图所示,底面积为100 cm2的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为22 N,上表面受到的压力为10 N;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300 Pa。g取10 N/kg,下列判断正确的是()A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小B.该物体的密度为0.75103 kg/m3C.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为3 ND.物体的质量为1 kg答案:B2.(多选)(2020天津中考)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面
2、积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则()A.放入木块前水对容器底的压强为mgS1B.放入木块后水对容器底的压强为mgS2C.木块所受的重力为S1S1-S2mgD.木块所受的重力为S2S1-S2mg答案:AD解析:因容器为圆柱形容器,则放入木块前水对容器底的压力F=G水=mg,放入木块前水对容器底的压强p=FS1=mgS1,故A正确;由=mV可得,容器内水的体积V水=m水,木块直立在水中且与容器底接触,放入木块后容器内水的深度h=V水S1-S2=m水(S1-S2),此时水对容器底的压强p
3、=水gh=水gm水(S1-S2)=mgS1-S2,故B错误;放入木块后,木块排开水的体积V排=S2h=S2m水(S1-S2)=mS2水(S1-S2),木块受到的浮力F浮=水gV排=水gmS2水(S1-S2)=S2S1-S2mg,因木块对容器底的压力刚好为零即为漂浮,所以,木块的重力G=F浮=S2S1-S2mg,故C错误,D正确。3.(2021云南中考)如图所示,水中有一支长14 cm、底部嵌有铁钉的蜡烛,露出水面的长度为1 cm。点燃蜡烛,至蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强(选填“变大”“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。(蜡=0.9103 kg/m3)答案:变小44.(202
4、0青海中考)下图是某实验小组探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。(1)金属块浸没在盐水中时,受到的浮力是 N。(2)分析图乙、丙可知,浮力的大小跟有关。(3)分析两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。(4)由实验可知,该金属块的密度是 kg/m3。答案:(1)2.4(2)排开液体的体积(3)丙、丁(4)2.4103解析:(1)由题图甲知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.8N,即金属块的重力为4.8N;金属块浸没在盐水中时,受到的浮力F浮=G-F拉丁=4.8N-2.4N=2.4N。(2)分析乙、丙两图知,液体的密度相同,排开液体的体积
5、不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法测浮力F浮=G-F拉知浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关。(3)要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。(4)金属块浸没在水中受到的浮力F浮水=G-F拉丙=4.8N-2.8N=2N,根据阿基米德原理F浮=水gV排得金属块的体积V=V排水=F浮水水g=2N1103kg/m310N/kg=210-4m3,金属块的质量m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg,金属块的密度=mV=0.48kg210-4m3=2.4103kg/m3。5.(2021四川成都中考)如图甲所示,薄壁圆柱
6、形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100 cm2,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水(每分钟注入100 g),直至注满容器为止,细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。水=1 g/cm3,g取10 N/kg,物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等其他次要因素。(1)求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离l1。(2)当细绳的拉力为0.9 N时,求水对物块下表面的压强。(3)若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体(每分钟注入100 cm3,液=1.5 g/cm3),直至9.4 min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间t
7、x(0tx9.4 min)的函数关系式。答案:(1)4 cm(2)375 Pa(3)当0tx4 min时,p=150tx(Pa);当4 mintx6.4 min时,p=(250tx-400)(Pa);当6.4 minV排丙,又F浮=液V排g,浮力相等,则乙丙,因此C错误,D正确。3.体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是()A.铅球受到的浮力最大B.木块受到的浮力最大C.铜块受到的浮力最大D.它们受到的浮力一样大答案:D解析:由图可知,铝球、铜块和木块均浸没在同种液体中,因物体浸没时排开液体的体积相等,所以,体积相同的铝球、铜块和木块排开液体的体
8、积相等,由F浮=G排=液gV排可知,它们受到的浮力一样大。4.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲和p乙,则它们的关系是()A.p甲p乙C.p甲=p乙D.无法确定答案:B解析:由题图可知,小球在甲液体中漂浮,则球乙。甲液体对容器底的压强p甲=甲gh,乙液体对容器底的压强p乙=乙gh,由于甲乙,所以p甲p乙。故正确的选项是B。5.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是()A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的C.潜水
9、艇下沉越深,所受浮力越大D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变答案:A解析:潜水艇的体积不变,潜入水中时所受浮力不变,潜水艇通过两侧水舱的充水与放水来改变自重,从而实现上浮与下潜的,故选项A正确,选项B、C错误;当潜水艇浮出水面时,潜水艇排开水的体积变小,根据阿基米德原理F浮=水gV排可知,潜水艇所受浮力变小,故选项D错误。6.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。辽宁号航母训练时的情景如图所示。当飞机飞回航母后()A.航母将浮起一些,所受浮力减小B.航母将沉下一些,所受浮力增大C.航母将沉下一些,所受浮力减小D.航母始终漂浮,所受浮力不变答案:B解析:航母始终漂浮在水面上,当飞机飞回航
10、母后,其总重力增大,根据漂浮条件,浮力等于重力,所以航母受到的浮力增大,由阿基米德原理可知,它排开海水的体积增大,故航母将沉下一些,故选项B正确。7.将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的14浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18 N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为()A.18 NB.16 NC.14 ND.10 N答案:D解析:金属块体积的14浸入水中并静止时,金属块所受的浮力F浮=G-F=20N-18N=2N,若金属块完全浸入水中时,由阿基米德原理公式F浮=液gV排可得,金属块受到的浮力F浮=4F浮=42N=8N,当金属块全部浸入水中并与杯底接
11、触时,弹簧测力计的示数应小于20N-8N=12N,故选项D正确。8.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图所示,g取10 N/kg。下列判断正确的是()A.物块受到的浮力是1 NB.物块的体积是210-4 m3C.物块的密度是3103 kg/m3D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大答案:B解析:由题图可知,物块的重力是3N,浸没在水中后弹簧测力计的示数为1N,根据称重法测浮力可知F浮=G-F示=3N-1N=2N,选项A错误;完全浸没时,物块排开液体的体积等于物块的体积,根据阿基米德原理F浮=液gV排可得,V物=V排=F浮液g=2N1.0103kg/m310N/kg=210-4
12、m3,选项B正确;物块的密度物=GgV物=3N10N/kg210-4m3=1.5103kg/m3,选项C错误;物块浸没在水中时,深度增加,排开液体的体积不变,故浮力不变,选项D错误。9.小竹将质量为120 g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100 cm3的水,则物体(g取10 N/kg)()A.漂浮在水面上B.悬浮在水中C.沉在溢水杯底部D.受到1.2 N的浮力答案:C解析:由阿基米德原理知物体所受浮力F浮=G排=水gV排=1.0103kg/m310N/kg10010-6m3=1N,物体的重力G物=m物g=0.12kg10N/kg=1.2N,因F浮”“”或“=”)答案:
13、=解析:牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙;甲下沉,F浮G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲F乙;由F浮=水gV排可得V排甲V排乙;所以h甲h乙,由p=水gh得p甲V排乙,根据F浮=液V排g可知甲乙。(2)密度计的质量m=20g=0.02kg,则G=mg=0.02kg10N/kg=0.2N;当置于水中时,F浮1=G=0.2N由F浮=水gV排可得V排水=F浮1水g=0.2N1.0103kg/m310N/kg=210-5m3,圆柱形玻璃管进入水的体积V1=S(h-h1)=2.5cm2(10cm-4cm)=15cm3=1.510-5m3所以管下部玻璃泡的体积V0=V排水-V1=210-5m3
14、-1.510-5m3=510-6m3放入未知液体中静止时,圆柱形玻璃管进入液体的体积V2=S(h-h2)=2.5cm2(10cm-2cm)=20cm3=210-5m3则V排液=V0+V2=510-6m3+210-5m3=2.510-5m3由于密度计都是处于漂浮状态,则F浮2=G=0.2N由F浮=水gV排可得液=F浮gV排液=0.2N10N/kg2.510-5m3=0.8103kg/m3当密度计上部的圆柱形玻璃管全部露出液面时,所测液体密度值为最大,因为F浮=G,所以,最大gV0=G,则最大=GgV0=0.2N10N/kg510-6m3=4103kg/m3当密度计上部的圆柱形玻璃管全部浸没液面时,所测液体密度值为最小,圆柱形玻璃管的体积V=Sh=2.5cm210cm=25cm3=2.510-5m3V排最大=V0+V=510-6m3+2.510-5m3=310-5m3因为F浮=G,所以,最小g(V0+Sh)=G,则最小=GgV排最大=0.2N10N/kg310-5m30.67103kg/m3。
