北京市海淀区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编05浮力

这是一份北京市海淀区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编05浮力，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2021·北京海淀·统考二模）甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内盛有不同种类的液体。将完全相同的实心物块A、B分别用一根不计质量的细线拉住并浸没在液体中，A、B均不与容器接触，此时甲、乙两容器中液面相平，如图所示。已知细线对物块A、B的拉力大小相等且不为零，下列判断中正确的是（ ）
A．物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力
B．物块的密度大于两种液体密度之和的一半
C．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
D．剪断两根细线，物块都静止时，甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强
2．（2020·北京海淀·统考二模）图所示是某同学在家中做的一个小实验，先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋会下沉到杯底，然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌，看到鸡蛋慢慢的向上浮起，最终浮出液面，处于漂浮状态。对此现象分析正确的是（ ）
A．鸡蛋在清水中沉底时，鸡蛋没有受到浮力
B．鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小
C．鸡蛋上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力
D．鸡蛋最终漂浮在水面上时，鸡蛋受到的盐水作用力大于鸡蛋受到的重力
3．（2020·北京海淀·统考一模）如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有不同的液体，将两个完全相同的物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于悬浮状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。下列判断正确的是（ ）
A．甲杯中的液体密度大于乙杯中的液体密度
B．甲杯中液体对容器底的压强等于乙杯中液体对容器底的压强
C．甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
D．甲杯液体中物体A受的浮力小于乙杯液体中物体B受的浮力
4．（2020·北京海淀·统考模拟预测）向甲、乙两个完全相同的柱形容器内分别倒入等质量的不同种液体，并将容器放在水 平桌面上；把完全相同的物体 A、B 分别放入甲、乙容器中，当物体 A、B 静止时，它们所处的位置如图所示，则 （ ）
A．甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B．物体 A 所受浮力等于物体 B 所受浮力
C．甲容器底部所受液体压强小于乙容器底部所受液体压强
D．甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力
5．（2020·北京海淀·统考模拟预测）如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，其中都涉及到一定的物理知识．对此下列说法中正确的是
A．火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对平衡力
B．拉开的弓将箭射出的过程中，弓的重力势能转化为箭的动能
C．孔明灯在竖直上升过程中只受重力
D．司南能够指南北是利用了地磁场对磁体的作用
二、多选题
6．（2020·北京海淀·统考二模）已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，如图所示。此时溢水杯中水深8cm，电子秤的示数是0.33kg，将一重为2N的物体放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上），静止时物体漂浮在水面上。已知溢水杯的底面积为3ｘ10-3m2，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强为800Pa
B．放入物体后，当物体静止时，受到的浮力为2N
C．放入物体后，当物体静止时，电子秤的示数为530g
D．放入物体后，当物体静止时，溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
三、综合题
7．（2022·北京海淀·统考二模）请阅读《挺进深海》
挺进深海
2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率。
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌，每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为___________。（海水的密度近似取，取）
（2）“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重；不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，它在深海中匀速上浮的过程中，其所受的浮力___________（选填“大于”或“等于”）它的总重。
（3）如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：___________。
8．（2021·北京海淀·统考二模）请阅读《潜水艇》。
潜水艇
潜水艇是一种能潜入水下活动的舰艇，结构复杂、工艺精细，潜水艇的制造能力代表着一个国家的综合工业水平，现代潜水艇的艇体一般由双层船壳构成，外层与海水接触，内层为坚硬的耐压壳。潜水艇在上浮和下潜时，其体积是一定的。两层船壳之间有水柜，在控制潜水艇上浮和下潜的过程中，起主要作用的是主水柜，从艇艏（艇头）到艇艉（艇尾）设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，每一部分的结构都如图所示，顶部分别装有一个接高压空气的阀门和一个与外部相通的阀门1（称作通气阀门），下端还装有一个与外部相通的阀门2（称作通海阀门），利用三个阀门关闭与打开的不同组合，就可以改变水柜中的水量，实现潜水艇的上浮与下潜。例如，打开高压空气阀门（其他阀门处于恰当状态），向水柜内注入高压空气时，可以将水柜内的海水从相关阀门排出，潜水艇将上浮。
请结合上述材料，回答下列问题：
（1）潜水艇是通过改变______来实现上浮或下潜的；
（2）关于水柜的使用，下列说法合理的是______ ；
A．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门
B．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
C．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1
D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，则应打开阀门1和高压空气阀门，关闭阀门2
（3）潜水艇两层船壳之间的主水柜，从艇艏到艇艉设有许多隔板，把主水柜分成了许多不相通的部分，这样的设计有什么优点呢？（说出一条即可）______ 。
四、实验题
9．（2022·北京海淀·统考二模）在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，小利猜想浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积和物体在液体中的深度有关。
（1）在“探究浮力大小与液体的密度是否有关”的实验中，请帮助小利将以下实验步骤补充完整：
①用调好的弹簧测力计测出铁块A所受重力G，并记录数据；
②把铁块A分别浸没在酒精和盐水中的同一深度处于静止状态，且铁块A与容器的底和壁均未接触，用弹簧测力计测出拉力F，并记录数据；根据公式___________，计算铁块A在两种不同的液体中受到的浮力大小，并记录数据。
③若铁块A在两种不同液体中所受到的浮力大小___________（选填“相等”或“不相等”），则可得出结论：物体所受到的浮力大小与液体的密度有关；
（2）在“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”的实验中，小利设计了实验记录表格并填写了部分记录信息，如下表所示。表格的第一行的空格中应写明的物理量的名称及单位是___________；
（3）在“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”的实验中，小利分别测量了铁块A在盐水中不同深度时所受到的拉力大小，如图所示。根据本次实验的目的可知，图中信息反映出该实验存在的问题是：___________。
10．（2021·北京海淀·统考一模）在学习了阿基米德原理之后，同学们分别利用下列器材进行测量浮力的实验：1个小球、溢水杯、天平、小烧杯、水和酒精。实验过程如下：
①向溢水杯中注满水，然后将小球轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，用天平测量出溢出水的质量为m1；
②将溢水杯中的水全部倒出并擦干，然后向溢水杯中注满酒精，然后再将擦干的小球轻轻放入溢水杯中，待小球和液面都静止后，用天平测量出溢出酒精的质量为m2。
(1)由上述实验可知，小球在水中受到的浮力大小______；（用已知量g和所测量的物理量表示）
(2)在交流中发现，不同小组的测量结果中，有两种不同的质量关系，即有的，有的。请自选一种质量关系，写出在该质量关系时小球在水中和酒精中静止时所有可能的状态______。（已知水的密度大于酒精的密度）
11．（2020·北京海淀·统考二模）为了验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关”，小明选用如图所示的圆柱体A（ρA>ρ水>ρ酒精）、已调好的弹簧测力计、两个装有适量水和酒精的烧杯进行实验．
（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F1．
②将圆柱体A下部的一格浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2．
③____________________________________，静止时记录弹簧测力计的示数为F3．
（2）由F1 –F2______F1 –F3（选填“=”或“≠”），可以验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关”．
五、计算题
12．（2021·北京海淀·统考一模）如图所示，把一个盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上，容器重为0.7N，底面积为6×10-3m2，容器中水重为5.0N，水面距容器底的距离为0.09m。现将物体A放入水中，静止时容器中的水未溢出，已知物体A的质量为0.03kg，体积为5×10-5m3，水的密度为1.0×103kg/m3，取g为10N/kg。求：
（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；
（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强；
（3）物体A在水中静止时，它受到的浮力大小。
13．（2020·北京海淀·统考一模）将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积S=3×10-3m2，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=4.2N，水面距容器底的距离h=10cm。现将一金属球用细线吊着浸没在水中，静止时容器中的水未溢出，金属球未碰触容器底和容器壁，如图所示。已知金属球的重力G球=0.7N，体积V=2×10-5m3，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，求：
(1)金属球未浸入时，水对容器底的压强；
(2)金属球未浸入时，容器对桌面的压强；
(3)金属球浸没在水中时，受到的浮力；
(4)金属球浸没在水中静止时，受到细线的拉力。
实验次数
液体种类
铁块A排开液体的体积
铁块A所受重力
测力计示数
1
酒精
小
2
酒精
大
参考答案：
1．D
【详解】AB．设绳拉力为F，物重为G，由题可知，A浮力为
F浮A=F+G
B浮力为
F浮B=G-F
所以F浮A＞F浮B，由因为AB排开液体体积相同，所以ρ甲＞ρ乙，由上可得
F浮A+ F浮B=2G
由阿基米德原理可得
F浮A=ρ甲gV
F浮B=ρ乙gV
所以
ρ甲gV+ρ乙gV=2G=2ρgV
可得
故AB错误；
C．因为容器相同，AB相同，液面等高，所以液体体积相同，因为ρ甲＞ρ乙，根据m=ρV，甲液体质量大，重力大，剪断两根细线，物块都静止时，取整体考虑，甲整体重力大，甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，故C错误；
D．剪断两根细线，A漂浮B沉底，A浮力等于重力，由于力的作用是相互的，甲容器底所受液体压强
乙容器底所受液体压强
因为G甲液＞G乙液，物体密度大于乙液体密度，所以甲容器底所受液体压强大于乙容器底所受液体压强，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．鸡蛋深入水底是因为它受到的浮力小球重力，故A错误；
BC．鸡蛋上浮是因为鸡蛋受到的浮力大于鸡蛋受到的重力，故B错误，C正确；
D．鸡蛋最终漂浮在水面上时，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋受到的重力，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】ABC．因为A悬浮，所以甲杯中的液体密度等于物体A的密度，因为B漂浮，所以乙杯中的液体密度大于物体B的密度，而两个物体完全相同，则甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度，而液体的深度相同，由可知，甲杯中液体对容器底的压强小于乙杯中液体对容器底的压强，则烧杯对桌面的压力为
因为烧杯相同，所以甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力，故AB项错误，C项正确；
D．由图可知，A悬浮，B漂浮，所以其所受的浮力与其自身的重力相等，因为两个物体完全相同，所以甲杯液体中物体A受的浮力等于乙杯液体中物体B受的浮力，故D项错误。
故选C。
4．B
【详解】A．由图知道，物体A悬浮，物体B漂浮，所以
ρA =ρ甲
ρB＜ρ乙
由于物体A、B是完全相同的，即密度相同，故甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度，故A错误；
B．由于物体A在甲中悬浮，则浮力等于重力，物体B在乙中漂浮，则浮力也等于重力，又因为完全相同的物体A、B，重力相等，所以，物体A所受浮力等于物体B所受浮力，故B正确；
C．由于甲、乙两容器内装有相同质量的液体，又是柱形容器，所以，容器底所受压力相等，又因为甲、乙对物体的浮力相等，根据力的作用相互性知道，容器底增加的压力相等，故容器底所受的压力相等；又因为两容器相同，由 知道，两容器底受到的压强相等，故C错误；
D．两容器相同，则容器重力相等，均装有等质量的水，则水的重力相同，完全相同的物体A、B，则重力相等；分别把甲、乙两容器看作一个整体，甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和，所以甲、乙两容器对水平桌面的压力相等，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力，二力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．弓被拉弯具有弹性势能，弓在恢复的过程中将箭射出去，弓的弹性势能转化成箭的动能，故B项错误；
C．孔明灯在竖直上升过程中，受到重力和浮力的作用，故C错误；
D．地磁场能对地球附近的磁体产生磁力，所以司南能够指南北是受地磁场的作用，故D正确．
6．ABD
【详解】A．放入物体前，溢水杯底受到的液体压强
故A正确；
B．放入物体后，当物体静止时，受到的浮力等于物体的重力，即
故B正确；
C．不计溢水杯的质量，放入物体后，当物体静止时，电子秤受到的压力等于水的重力加上物体的重力减去排开液体的重力，根据阿基米德原理可知，电子秤受到的压力依然等于水的重力，根据G=mg可知，此时电子秤的示数为330g，故C错误；
D．不计溢水杯的质量，由C已知，放入物体后，当物体静止时，电子秤受到的压力依然等于水的重力，即
则溢水杯对电子秤的压强
故D正确。
故选ABD。
7． 1.0909×108Pa 大于 等于 逐渐增大
【详解】（1）[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深h=10909m时，承受的海水对它产生的压强最大，为
（2）[2]根据物体的浮沉条件可知，当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力大于它的总重。
[3]不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，当它在深海中匀速上浮的过程中，只受重力和浮力，二力平衡，所以浮力等于它的总重。
（3）[4]由图可知，水的密度随深度的增加而增大。深潜器在此海域加速下潜过程中，排开水的体积不变，水的密度增大，根据F浮=ρ液gV排可知，深潜器受到的浮力逐渐增大。
8． 水柜中水的多少（或潜水艇自重） AC 提升安全性，在一个水柜出现问题时，对整体的浮潜影响较小
【详解】（1）[1]潜水艇是通过改变自重来实现上浮或下潜的。
（2）[2]AB．欲使漂浮在海面上的潜水艇下潜，应增大自重，让水进入水柜，则应打开阀门1和阀门2，关闭高压空气阀门，故A符合题意，B不符合题意；
C．D．欲使悬浮在海面下的潜水艇上浮，应将水排出，以减小自重，则应打开阀门2和高压空气阀门，关闭阀门1，故C符合题意，故D不符合题意。
故选AC。
（3）[3]水柜分成不相通的部分，是为了提升安全性，在一个水柜出现问题时，其他水柜依然正常，能产生浮力，对整体的浮潜影响较小。
9． G-F 不相等 m3 没有控制排开液体的体积相同
【详解】（1）[1][2]先用弹簧测力计测出物体的重力G，然后用弹簧测力计悬挂着物体缓慢的放入液体中，记录此时弹簧测力计的示数F，由于物体受到浮力，弹簧测力计的示数会减小，弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力，即F浮=G-F；求出物体在不同密度的液体中的浮力大小不相等，说明浮力大小与液体密度有关。
（2）[3]本小题“探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”，即探究的因素是“物体排开液体的体积”，所以要收集“物体排开液体的体积”数据，体积的单位为m3。
（3）[4]本小题“探究浮力大小与物体在液体中的深度是否有关”，采用控制变量法的思想，要控制物体排开液体的体积保持不变；改变物体浸没在液体中的深度。由图可知，小利没有控制物体排开液体的体积相同。
10． m1g 时，小球在水中和酒精中静止时可能的状态有：小球在水中、酒精中均漂浮；小球在水中漂浮，在酒精中悬浮
【详解】(1)[1]由阿基米德原理可得
(2)[2]时，小球在水中和酒精中静止时可能的状态有：小球在水中、酒精中均漂浮；小球在水中漂浮，在酒精中悬浮。
11． 将圆柱体A下部一格浸入酒精中，圆柱体不接触容器 ≠
【分析】（1）影响浮力的因素：液体的密度、排开液体的体积；根据控制变量法补充步骤；
（2）根据称量法算出两次浮力，比较得出结论．
【详解】（1）③要探究浸在液体中的物体所受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，故需要将圆柱体A下部的一格浸入酒精中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F3；
（2）圆柱体A下部的一格浸入水中时的浮力：F浮1=F1-F2；圆柱体A下部的一格浸入酒精中时的浮力：F浮2=F1-F3；由F1-F2≠F1-F3可知，F浮1≠F浮2可得“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体的密度有关”．
12．（1）900Pa；（2）1000Pa；（3）0.3N
【详解】（1）水对容器底的压强
（2）物体A受到的重力
容器对桌面的压强
p桌=
（3）物体A的密度
由于A的密度小于水的密度，A放在水中静止时，处于漂浮状态，故A受到的浮力为
答：（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强为900Pa；
（2）物体A在水中静止时，容器对桌面的压强1000Pa；
（3）物体A在水中静止时，它受到的浮力为0.3N。
13．(1)1000Pa；(2)1400Pa；(3)0.2N；(4)0.5N
【详解】(1)水面距容器底的距离为
金属球未浸入时，水对容器底的压强为
(2)容器的质量忽略不计，容器对桌面的压力为
金属球未浸入时，容器对桌面的压强为
(3)金属球浸没在水中时，受到的浮力为
(4)金属球浸没在水中静止时，受到细线的拉力为
答：(1)金属球未浸入时，水对容器底的压强为1000Pa；
(2)金属球未浸入时，容器对桌面的压强为1400Pa；
(3)金属球浸没在水中时，受到的浮力为0.2N；
(4)金属球浸没在水中静止时，受到细线的拉力为0.5N。