北京市丰台区2020-2022三年中考物理模拟试题汇编-05浮力

这是一份北京市丰台区2020-2022三年中考物理模拟试题汇编-05浮力，共14页。试卷主要包含了单选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2022·北京丰台·统考二模）水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形薄壁溢水杯，且分别装满水和酒精，将小球A分别放入溢水杯中，小球静止时从甲溢水杯中溢出36g水，从乙溢水杯中溢出32g酒精，如图所示，已知溢水杯的底面积为0.01m2，，，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．小球A的质量为32g
B．小球A的体积为36cm3
C．小球A静止在水中时，水对甲溢水杯底的压强增加36Pa
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加0.04N
2．（2020·北京丰台·统考一模）两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上，其中分别装有A、B 两种不同的液体，将一个小球分别放在两种液体中，静止时小球浸入两种液体的情况如图所示，两容器中液面相平。甲、乙两容器中的液体密度分别为 ρ1 和 ρ2；甲、乙两容器中的液体对小球产生的浮力分别为 F1 和 F2；甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为 p1 和 p2；甲、乙两容器对桌面的压力分别为 F1′和 F2′。则下列判断中正确的是（ ）
A．ρ1＜ρ2B．F1＞F2C．p1=p2D．F1′＞F2′
3．（2020·北京丰台·统考模拟预测）如图所示，在水平桌面上放置一个平底轻质薄塑料杯，杯子底面积为2×10-3m2，高为0.1m，杯中装满水，水的质量为300g，将体积为100cm3、重为1.8N的小球缓慢的放入水中，当小球静止时，下列判断中正确的是（g=10N/kg）
A．水对杯底的压力为3NB．水对杯底的压强为1500Pa
C．小球受到的浮力为1.8ND．杯子对桌面的压力增加了0.8N
二、计算题
4．（2022·北京丰台·统考二模）在数千年漫长的农业社会中，杠杆和根据杠杆原理制造的工具，在人类改造自然、发展生产的过程中发挥着重要作用。其中，杆秤是我国古代杠杆应用的杰作之一，它反映了我国古代人民的聪明才智。某同学在学习了杆秤的知识后，发现杆秤不仅可以称量物体的质量，还可以改为密度秤，用来测量液体密度。于是他利用身边的器材自己动手制作了一个测量液体密度的密度秤，如图所示。提纽固定在细木棒的重心O处，密度未知的金属块M固定在A点，钩码N是密度秤的秤砣，将钩码N挂在B点时，密度秤恰好水平平衡。现将金属块M浸没在某种液体中，调节钩码N的位置，当其移至C点时，密度秤再次水平平衡。已知，AO=10cm，OB=20cm，BC=3cm，钩码N的质量，金属块M的体积V=25cm3，细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。求：
（1）金属块M所受的重力：
（2）液体的密度。
5．（2022·北京丰台·统考一模）如图所示，一个底面积为的薄壁柱形容器静止放在水平桌面上，将一个重为8N，边长为0.1m的实心正方体物块A放在容器底部（物块A与容器底部不密合），沿侧壁向容器中缓慢注入0.3kg的水，且水始终未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。请你通过计算，判断注水后物块A能否在容器中处于漂浮状态。请写出计算、推理过程和结论。
6．（2021·北京丰台·统考二模）如图甲所示，水平桌面上放着盛有水的柱形容器，用弹簧测力计将浸没在水中的实心圆柱体缓慢提升出水面。记录圆柱体上表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F，并根据记录的数据画出F-h图像，如图乙所示。整个过程，圆柱体始终不与容器接触且容器中的水未溢出。忽略圆柱体带出少许水的质量，g取=10N/kg。求：
（1）金属圆柱体浸没在水中的浮力大小；
（2）金属圆柱体的密度；
（3）金属柱圆柱体从浸没到出水后，容器对水平桌面的压力变化了多少。
7．（2020·北京丰台·统考模拟预测）王强同学设计了如图所示的装置进行实验，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA:OB=1:3。他实验的步骤如下：
步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中；
步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为______N；
(2)被测金属块密度：ρ=______。
8．（2020·北京丰台·统考一模）如图所示，将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细线将一个小球固定在容器底部，当小球完全浸没在水中静止时，细线对小球的拉力为 F。已知小球的重力 G=8N，小球的体积为 10-3m3，水的密度 ρ=1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg。求：
(1)小球完全浸没在水中静止时，所受浮力的大小；
(2)细线对小球的拉力 F 的大小。
9．（2020·北京丰台·统考模拟预测）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数=2.6N，将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数=1.8N，如图所示，已知水的密,g取10N/kg求：
（1）物块受到的浮力
（2）物块浸在水中的体积．
三、实验题
10．（2022·北京丰台·统考一模）实验桌上有实心小铁块、细线、分别装有适量水和盐水的烧杯各一个，以及图所示的电子秤。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：浮力大小与液体密度有关。请写出主要实验步骤，画出实验数据记录表格。（，）
11．（2020·北京丰台·统考二模）为了探究“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体排开水所受重力的大小是否有关”，小明利用图所示的圆柱体A（ρ A >ρ水）、弹簧测力计、溢水杯、小桶、铁架台、细线和适量的水进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
① 将空小桶悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1；
② 将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F2；
③ 把圆柱体A下部的一格浸入盛满水的溢水杯中，圆柱体A不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。同时，用小桶收集圆柱体A排开的水；
④ 将盛有水的小桶悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F4；
⑤ _________________________________，仿照步骤③ ④ 再做一次，记录相应的数据；
⑥ 利用公式G排＝__________和F浮＝__________计算出物体排开水所受重力的大小和物体受到浮力的大小并记录；
(2)画出本次实验数据的记录表格_____。
12．（2020·北京丰台·统考模拟预测）用图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，回答下列问题：
(1)如图所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对溢水杯底部的压强将会_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。根据图中数据可知，实验中物块浮力是_________N，排开水的重力是_____N；
(2)如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的_____（选填“浮力”或“排开水的重力”）将会_____（选填“偏大”或“偏小”）；
(3)若换用酒精代替水进行实验，则 F3 的大小将变为_____N。（ρ 水=1×103kg/m3，ρ 酒精=0.8×103kg/m3）
13．（2020·北京丰台·统考模拟预测）在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中，小波的一次操作过程如图．
实验步骤：
①用细线将物块系好，挂在已调零的弹簧测力计挂钩上，测出物块所受的重力G物（如图甲），将数据记录在表格中；
②将水倒入溢水杯中（如图乙）；
③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中，不接触溢水杯，同时用小桶收集溢出的水，物块静止、待溢水杯中的水不再流出时，读出弹簧测力计示数F（如图丙），将数据记录在表格中；
④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上，测出小桶和溢出水的总重G总（如图丁），将数据记录在表格中；
⑤利用F浮=G物-F求出物体所受浮力的大小，并与G总进行比较．
（1）请指出上述步骤中存在的两个问题：
问题1：______；
问题2：______；
（2）已知水的密度为ρ水，请根据小波测量出的物理量和ρ水及g，写出计算物块体积的表达式：V物=______．
参考答案：
1．D
【详解】A．溢出水和酒精的体积分别为

因为
V排水所以可知小球A在水中漂浮，根据漂浮条件和阿基米德原理得到
G=F浮= G排=m排g=0.036kg×10N/kg=0.36N
小球A的质量

故A错误；
B．小球在酒精中受到的浮力
F浮酒精=G排酒精=0.032kg×10N/kg=0.32N
小球的重力大于浮力，所以小球在酒精中下沉，处于浸没状态，小球的体积

故B错误；
C．小球A静止在水中时，甲溢水杯中水的深度不变，根据公式p=ρgh可知，水对甲溢水杯底的压强不变，故C错误；
D．小球A静止在酒精中时，乙溢水杯对桌面的压力增加
ΔF=G-G排酒精=0.36N-0.32N=0.04N
故D正确。
故选D。
2．D
【详解】A．由图可知，，根据浮力公式可知，，故A错误；
B．由题知，两容器的小球质量相同，则物体重力相同，在甲容器中漂浮，在乙容易中悬浮，均处于平衡状态，所以两球所受浮力F1=F2，故B错误；
C．由于两容器液面等高，且，根据可知，，故C错误；
D．已知两容器完全相同，液面相平，则液体体积可知，，根据公式可知，液体质量，则GA>GB，由于物体重力相等，所以F1′＞F2′，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．由知道，此时水对杯底的压力是：，故A错误；
B．根据题意知道，当小球静止时，杯底部受到的水的压强是：，故B错误；
C．由知道，小球的质量是：，由知道，小球的密度是：，由于，所以，小球沉底，故小球在水中静止时受到的浮力是：，故C错误；
D．由于是轻质薄塑料杯，其重力可以忽略不计，所以，小球没有放入水中时杯子对桌面的压力是：，小球排开水的重力是：，故小球放入水中时杯子对桌面的压力是：，所以，杯子对桌面的压力的增加是：，即D正确；
综上所述，故选D．
4．（1）2N：（2）1.2×103kg/m3
【详解】解：（1）钩码N的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
由杠杆平衡条件得
GM×OA=G×OB
金属块M所受的重力

（2）将金属块M浸没在某种液体中，调节钩码N的位置，当其移至C点时，密度秤再次水平平衡，由杠杆平衡条件得
FA×OA=G×OC
(GM-F浮)×OA=G×OC
(GM-F浮)×OA=G×(OB-BC)
(2N-F浮)×10cm=1N×(20cm-3cm)
F浮=0.3N
根据阿基米德原理得到液体的密度

答：（1）金属块M所受的重力是2N：
（2）液体的密度是1.2×103kg/m3。
5．注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态
【详解】解：假设注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，则物块A受到的浮力为
F浮=G=8N
物块A排开水的体积为
物块A浸入水中的深度为
要使注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，至少需要水的体积为
V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3
倒入水的体积为
所以注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
答：注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。
6．（1）1.5N；（2）；（3）1.5N
【详解】解：（1）由图可知，浮力
（2）金属柱浸没水中，则物体体积
物体质量
物体密度
（3）容器对水平桌面的压力变化量
答：（1）金属圆柱体浸没在水中的浮力为1.5N；
（2）金属圆柱体的密度为；
（3）容器对水平桌面的压力变化了1.5N。
7． 1.8 3×103kg/m3
【分析】(1)当金属块浸没在水中时，它排开水的体积是180cm3，根据公式F浮=ρ水gV排计算受到的浮力；
(2)首先根据杠杆平衡条件FB×OB=FA×OA计算出A点物体受到的拉力，然后根据G=F浮+FA计算金属块的重力，最后根据公式计算金属块的密度即可。
【详解】(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为
(2)根据杠杆平衡条件得到
FB×OB=FA×OA
代入数据有
1.2N×3=FA×1
解得
FA=3.6N
金属块的重力
G=F浮+FA计=3.6N+1.8N=5.4N
金属块的密度
答：(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为1.8N；
(2)被测金属块密度是3×103kg/m3。
【点睛】了解杠杆的平衡条件，正确的对物体进行受力分析是解题的关键。
8．(1) 10N；(2) 2N
【详解】(1) 根据阿基米德原理
(2) 此时小球处于平衡状态，分析小球受力情况，分别受重力，方向竖直向下，浮力，方向竖直向上，绳子拉力，方向竖直向下，所以
答：(1) 小球完全浸没在水中静止时，所受浮力的大小为10N。
(2) 细线对小球的拉力 F 的大小为2N。
9．（1）0.8N（2）8×10-5m3
【详解】（1）根据称重法，物块受到的浮力：F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N；
（2）由 可得物块浸在水中的体积：.
10．见解析
【详解】实验步骤如下：
①在两个规格相同的烧杯中装入质量相同的水和盐水，并将水编号为1、盐水编号为2，并分别放在电子秤上称量1和2的质量，并记录在表格中；
②将小铁球用细线栓住，将编号1放在电子秤上，然后将小铁球用细线拉住浸没于水中，并读出电子秤的示数，记录在表格中；取下编号1，取出小铁块，并将小铁块的表面擦干。将编号2放在电子秤上，然后将小铁球用细线拉住浸没于盐水中，并读出电子秤的示数，记录在表格中；
③比较小铁块浸没在不同的液体中时电子秤的读数，如果1、2两次实验中的得到的m2不相等，则说明浮力大小与液体密度有关。
实验数据记录表格如下：
11． 把圆柱体A下部的两格浸入盛满水的溢水杯中，圆柱体A不接触容器
【详解】(1)[1]圆柱体A有三格，为了探究“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体排开水所受重力的大小是否有关”，需要更改物体所受浮力的大小和物体排开水所受重力的大小，所以把圆柱体A下部的两格浸入盛满水的溢水杯中，圆柱体A不接触容器，照步骤③ ④ 再做一次，记录相应的数据。
[2]由步骤① 可知空小桶的重力大小等于弹簧测力计示数F1的大小，由步骤④ 可知盛有水的小桶重力大小等于弹簧测力计示数F4的大小，那么排开的水的重力是
[3]由步骤② 可知圆柱体A的重力大小等于弹簧测力计的示数F2，由步骤③ 可知圆柱体A受到重力、浮力、弹簧测力计的拉力而处于平衡状态，可知圆柱体A受到的浮力大小
(2)[4]本次实验要涉及到圆柱体A下部的一格和下部的两格情况，要记录F1、F2、F3、F4、G排、F浮，具体表格如下所示。
12． 不变 0.5 0.5 排开水的重力 偏小 1.6
【详解】(1)[1]根据公式知，水的深度不变，水对溢水杯底部的压强不变。
[2]物体受到重力
G=F1=2N
当物体浸没在水中，受重力，浮力和拉力的共同作用，即
解得
F浮=0.5N
[3]空烧杯重为F2=0.2N，溢出的水和烧杯重F4=0.7N，所以排开水的重为
(2)[4][5]实验前溢水杯未装满水，导致放入物体后，溢出水比装满水时溢出的少。
(3)[6]根据阿基米德原理知，物体的体积为
物体放入酒精受到浮力为
当物体浸没在酒精中，受重力，浮力和拉力的共同作用，即
13． 溢水杯未装满，则溢出到小桶中的水所受的重力小于物块排开的水所受的重力 没有测量空桶所受的重力，所以不能得到物块排开的水所受的重力
【详解】(1)[1]物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积；
[2]排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1，即：
G排=G2-G1，
由实验步骤知实验中没有测量空桶的重力；
(2)[3]由实验知:
F浮=G排=m排g=ρ水V排g
根据称重法，浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F，即：
F浮=G物-F；
物体的体积等于排开液体的体积：
V=V排==．
烧杯中的水和盐水的质量相等，烧杯的规格相同，即烧杯的质量相等
小铁块浸入前电子秤的读数，记为m1
小铁块悬浮在液体中时电子秤的读数，记为m2
比较1、2两次实验中的得到的m2是否相等
1
装有水的烧杯
2
装有盐水的烧杯
F1
F2
F3
F4
G排
F浮
圆柱体A下部一格
圆柱体A下部两格
F1
F2
F3
F4
G排
F浮
圆柱体A下部一格
圆柱体A下部两格