2019中考物理真题分类汇编压强和浮力 填空题4 浮力大小、阿基米德原理、物体的浮沉条件及应用(共27题,有答案)
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1.(2019•桂林)如图所示,将一重为8N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计示数为5N,则物块受到的浮力是 N,浮力的方向是 。
2.(2019•辽阳)如图是我国研制的096战略核潜艇。该艇浸没时排开水的质量为16000吨,最大下潜深度可达600米,位居世界第一。当096艇悬浮待命时,受到的浮力为 N,600米深度海水的压强为 Pa.为保证战略核武库的安全,发射装置需要艇长、副艇长和武器操控官都按下各自的开关才能开启,这三个开关之间应该是 (填串联”或“并联”)的。(不考虑海水密度的变化,ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
3.(2019•邵阳)体积为2.0×10﹣3m3的铝块浸没在水中时,受到的浮力为 N.(g取10N/kg)
4.(2019•宜昌)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38t,当它停在水面上时,排开水的体积是 m3,受到的浮力为 N.(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
5.(2019•哈尔滨)如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,测力计示数为 N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
6.(2019•达州)将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露= V,当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
7.(2019•武威)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力 (选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
8.(2019•天津)小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为 N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为 N。
9.(2019•德阳)在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图,则圆柱体M的底面积为 (ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
10.(2019•葫芦岛)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在 (填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是 N;轮船在江水中,船底处的压强是6×104Pa,船底浸入水中的深度是 。(g取10N/kg,ρ江水=1×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)
11.(2019•湘西州)一个体积为1×10﹣3m3的铁球全部浸没在水中,它受到水对它的浮力为 N(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)。
12.(2019•东莞市)如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 kg/m3.(g取10N/kg,木块在下降过程中不考虑液面的变化)
13.(2019•临沂)2019年4月23日,我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0×103t的“临沂”舰。如图所示,该舰静止在海面上时所受浮力为 N;水面下5m处的舰体受到海水的压强为 Pa;它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0×106N,则航行2km的过程中动力做功 J.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
14.(2019•乐山)如图甲,一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙。则铝块浸没时所受的浮力为 N,液体的密度为 kg/m3(g=10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3)。
15.(2019•绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为 牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当 时,读出弹簧测力计示数F乙(如图乙)。比较发现F乙=F甲,小敏得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强p甲 p乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16.(2019•本溪)如图所示是我国调查水下海山的“发现”号潜水器。海山的山顶位于海面以下800m处,山高为1400m。当潜水器漂浮在水面时,受到的浮力 (填“大于”、“等于”或“小于”)自身的重力;潜水器从山顶下降的过程中,受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”);到达山底部时它受到海水的压强是 Pa.(不考虑海水密度的变化ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
17.(2019•怀化)一个重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是 N:若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18.(2019•陕西)质量为1×104t的轮船静止在水面上时,受到的浮力是 N,排开水的体积是 m3.轮船利用柴油机的 冲程获得机械能。当轮船以36km/h的速度匀速行驶时,柴油机的输出功率是2×106W,则轮船受到的牵引力是 N(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
19.(2019•巴中)两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲 p乙;两小球所受的浮力关系是F甲 F乙.(选填“>”、“<”或“=”)。
20.(2019•福建)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
21.(2019•海南)渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,则F1 F2(选填“>”、“<”或“=”)。渔船编队在某个海域捕捞时,渔民用特定频率的电台通信是利用 传递信息。
22.(2019•贵港)为庆祝中国海军建军70周年,我国举行了大型的海上阅兵活动。某潜水艇在水面上航行时,相对于岸上观礼的人群是 的(选填“运动”或“静止”)。潜水艇是靠改变 来实现上浮或下沉的。
23.(2019•内江)质量为8kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力大小为 N.浮力的方向是 。(g=10N/kg)
24.(2019•泰州)如图,在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水,将小瓶瓶口向下放入大瓶,使小瓶恰好悬浮,塞紧大瓶瓶塞,用气筒向大瓶内打气,大瓶内水面上方气压增大,小瓶会 (下沉/上浮/续悬浮);继续打气直到瓶塞跳起,瓶口出现“白雾”,此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功, 能转化为 能。
25.(2019•盐城)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应 (增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1 h2.用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,测得的密度偏 。
26.(2019•南京)两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,图示是同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙,则它们的大小关系是:ρ甲 ρ乙,F甲 F乙,p甲 p乙,以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有 (填序号)。
27.(2019•凉山州)实践课上,小张同学用橡皮泥(ρ橡皮泥>ρ水)制作了两条小船,使它们能漂浮在水面上,由此可知,小船受到浮力F浮 G船(G船表示小船受到的重力)(选填“<”“>”“=“)。如图所示,若使用注射器向两条小船之间快速注水,小船将 (选填“静止不动”“向中间靠拢”“向两边分开”)。
参考答案
1.【解答】解:物块受到的浮力:
F浮=G物﹣F拉=8N﹣5N=3N,
浮力的方向是竖直向上。
答:3;竖直向上。
2.【解答】解:(1)满载排水量16000t,即m排=16000t=1.6×107kg;
当096艇悬浮待命时,根据阿基米德原理可得受到的浮力:
F浮=G排=m排g=1.6×107kg×10N/kg=1.6×108N。
(2)600米深度海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×600m=6×106Pa;
(3)由于艇长、副艇长和武器操控官都按下各自的开关才能开启发射装置,说明艇长、副艇长和武器操控官的开关都闭合时,才能开启发射装置,所以它们是串联连接的。
故答案为:1.6×108;6×106;串联。
3.【解答】解:
铝块浸没在水中时,排开水的体积:
V排=V=2.0×10﹣3m3,
在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.0×10﹣3m3=20N。
故答案为:20。
4.【解答】解:当飞机停在水面上时,由漂浮条件可得飞机受到的浮力:
F浮=G=mg=38×103kg×10N/kg=3.8×105N,
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排===38m3。
故答案为:38;3.8×105。
5.【解答】解:
(1)石块缓慢浸没在水中,V排=V=100cm3=1×10﹣4m3,
石块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
根据阿基米德原理知,桶中水重(排开水的重):G排=F浮=1N。
(2)石块静止时,测力计示数:F=G﹣F浮=4N﹣1N=3N。
故答案为:1;3。
6.【解答】解:
由题意可知冰浮在水面上,则F浮=G冰,
由阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ冰gV,
则V排==×V=V,
所以露出水面的体积:V露=V﹣V排=V﹣V=V;
当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即ρ水V冰化水=ρ冰V,
所以V冰化水==V,即熔化为水的体积与原来排开水的体积相同,故液面高度不变。
故答案为:;不变。
7.【解答】解:(1)潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,
根据F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
(2)由于潜水器在水中的深度逐渐增加,所以根据公式p=ρgh可知,潜水器受到的压强增大。
故答案为:不变;变大。
8.【解答】解:(1)铁块浸没在水中时的浮力F浮=2N﹣1N=1N;
(2)根据阿基米德原理可知G排=F浮=1N;
由于F丙﹣F丁=G排,所以,F丙=G排+F丁=1N+0.5N=1.5N。
故答案为:1;1.5。
9.【解答】解:当h=25cm即圆柱体全浸入水时,弹簧测力计的示数F′=1.2N,
圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):
F浮=G﹣F′=7.2N﹣1.2N=6N;
圆柱体全浸入时排开水的体积和本身的体积相等,
圆柱体的体积:
v=v排===6×10﹣4m3;
圆柱体的底面积:
s===2.4×10﹣3m2;
故答案为:2.4×10﹣3m2
10.【解答】解:(1)在海水和江水中,轮船漂浮,浮力和重力相等,即浮力大小不变;因为海水的密度大于江水的密度,根据公式F浮=ρ水gV排可知,轮船在江水中排开江水的体积大于在海水中排开海水的体积,所以在江水中的吃水线要高于在海水中的吃水线;
(2)根据阿基米德原理得轮船所受浮力:
F浮=G排=m排g=6000×103kg×10N/kg=6×107N;
(3)由液体压强公式p=ρgh得,船底浸入水中的深度:
h===6m。
故答案为:海水;6×107;6m。
11.【解答】解:
铁球浸没在水中时排开水的体积:
V排=V=1×10﹣3m3,
铁球受到水的浮力:
F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N。
故答案为:10。
12.【解答】解:
(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=15N,此时物块未浸入液体中,则物块重力G=F最大=15N;
(2)由图象可知,物块从刚浸入液体到完全浸入,物块浸入深度h=10cm,即正方体物块的边长为10cm;
(3)物块的体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,物块全浸入时弹簧测力计的示数F示=6N,
受到的浮力F浮=G﹣F示=15N﹣6N=9N,
物块排开液体的体积:
V排=V=1×10﹣3m3,
由F浮=ρ液V排g可得液体的密度:
ρ液===0.9×103kg/m3。
故答案为:15;10;0.9×103。
13.【解答】解:(1)“临沂”舰漂浮在水面上,则该舰受到的浮力:
F浮=G=mg=4.0×103×103kg×10N/kg=4×107N,
(2)水面下5m处的舰体受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa;
(3)因为船匀速行驶,所以其受到的动力:F=f=1.0×106N,
则航行2km的过程中动力做功:
W=Fs=1.0×106N×2×103m=2×109J。
故答案为:4×107;5.15×104;2×109。
14.【解答】解:
(1)m=270g=0.27kg,
G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N,
F浮=G﹣F=2.7N﹣1.5N=1.2N,
(2)铝块浸没液体时:
V排=V===10﹣4m3
受到液体的浮力:
F浮=ρ液gV排
1.2N=ρ液10N/kg×10﹣4m3
解得:
ρ液=1.2×103kg/m3
故答案为:1.2;1.2×103。
15.【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数F甲为1.6N;
在液体密度一定时,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,故当水面与标记线相平时,即控制排开液体体积不变,读出弹簧测力计示数F乙,比较发现F乙=F甲,得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,h乙>h甲,根据p=ρgh知金属块底部受到水的压强p甲小于p乙;
故答案为:(1)1.6;水面与标记线相平;(2)小于。
16.【解答】解:
(1)当潜水器漂浮在水面时,处于漂浮状态,则潜水器受到的浮力等于自身的重力;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素都无关。
当潜水器从山顶下降的过程中,因为ρ海水、V排都不变,所以潜水器受到的浮力不变;
(3)到达山底部时它受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(800m+1400m)=2.2×107Pa。
故答案为:等于;不变;2.2×107。
17.【解答】解:(1)将重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中,静止时木块处于漂浮状态,所以木块所受浮力的大小为F浮=G=0.5N;
(2)木块漂浮,所以木块的密度小于水的密度,
如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,木块的密度不变,水的密度变大,
所以,木块仍然漂浮,所受浮力F浮′=G=0.5N,所以浮力不变。
故答案为:0.5;不变。
18.【解答】解:(1)当轮船静止在水面上时,由漂浮条件可得轮船受到的浮力:
F浮=G=mg=1×104×103kg×10N/kg=1×108N,
根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排===104m3;
(2)在做功冲程中的能量转化关系是内能转化机械能,使轮船获得动力;
(3)轮船的速度:v=36km/h=10m/s,
由P===Fv可得,
轮船行驶过程中受到的牵引力:
F===2×105N。
故答案为:1×108;1×104;做功;2×105。
19.【解答】解:由题意可知,两个完全相同容器内盛满不同的液体时,液体的深度相同,
由图可知,两个完全相同的小球轻轻放入容器中静止后,甲中小球沉底,乙中小球漂浮,
因物体的密度大于液体的密度时下沉,物体的密度小于液体的密度,
所以,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,
由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,即p甲<p乙;
因物体沉底时受到的浮力小于自身的重力,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,甲中小球受到的浮力小于乙中小球受到的浮力,即F甲<F乙。
故答案为:<;<。
20.【解答】解:(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,
所以则气球受到的浮力F浮气球<G总;
(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,
由F浮=ρ水V排g,
气球受到的浮力将变大;
石块受到的重力不变,
此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
故答案为:<;上浮。
21.【解答】解:渔民出海捕捞,常常满舱而归。在平静的海面上,一艘空船受到的浮力是F1,装满鱼后受到的浮力是F2,由于船在海水都是漂浮,所以由物体的浮沉条件可知,浮力大小等于不同情况的重力,装满鱼后船的总重力大,故受到的浮力较大,即F1<F2。
渔船编队在某个海域捕捞时,渔民用特定频率的电台通信是利用电磁波传递信息。
故答案为:<;电磁波。
22.【解答】解:某潜水艇在水面上航行时,相对于岸上观礼的人群,潜水艇有位置的变化,是运动的;
潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
故答案为:运动;自身重力。
23.【解答】解:木块漂浮在水面上,则木块受到浮力F浮=G=mg=8kg×10N/kg=80N;
浮力的方向是竖直向上的。
故答案为:80;竖直向上。
24.【解答】解:
(1)由题意可知,小瓶相当于一个“浮沉子”,其原理为:用气筒向大瓶内打气,大瓶内水面上方气压增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将小瓶中的空气压缩,这时小瓶里进入一些水,其重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
(2)当瓶塞跳起时,此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功,大瓶内气体的内能减少,瓶塞的机械能增大,即内能转化为机械能。
故答案为:下沉;内;机械。
25.【解答】解:
(1)小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;
(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,
所以F浮水=F浮盐水=G,
设密度计的底面积为S,则根据G=F浮液=ρ液gV浸得:
ρ水gSh1=ρ盐水gSh2,
已知:ρ水<ρ盐水,所以h1>h2,
(3)由于密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;
根据F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积不变,
当测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,此时V排=V气泡+V浸,
所以,密度计浸入可乐中的体积变小,
由于密度计的刻度是越往下对应的密度越大,所以,所测的液体密度偏大。
故答案为:增加;>;大。
26.【解答】解:
(1)由图知:鸡蛋在甲液体中悬浮,说明ρ甲=ρ;鸡蛋在乙液体中漂浮,说明ρ乙>ρ.所以ρ甲<ρ乙;
(2)鸡蛋在甲液体中悬浮,则F甲=G;鸡蛋在乙液体中漂浮,则F乙=G.所以,F甲=F乙;
(3)由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度以ρ甲<ρ乙,根据G=ρVg可知液体的重力:G甲<G乙;
由于是圆柱形容器中,则容器底部所受液体压力:F甲′=G甲+G,F乙′=G乙+G,所以,F甲′<F乙′;
由于圆柱形容器是相同的,则容器的底面积相同,根据p=可知容器底部所受液体压强:p甲<p乙。
(4)图乙中鸡蛋处于漂浮,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,根据浮沉条件可知:应增大重力或减小浮力;
①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;此时鸡蛋的重力变小,故①方案不可行。
②在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;此时鸡蛋的重力变大,故②方案可行。
③在容器中加入比原液体密度更大的液体,若鸡蛋浸入液体中的体积不变,根据F浮=ρV排g可知浮力变大,鸡蛋会上浮,故③方案不可行。
故答案为:<;=;<;②。
27.【解答】解:
(1)已知两条小船能漂浮在水面上,物体漂浮时浮力等于自身的重力,则小船受到浮力F浮=G船;
(2)两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等;用大注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小,外侧压强不变,两只纸船会在向内压强差的作用下向中间靠拢。
故答案为:=;向中间靠拢。