(杭州专版)2020中考物理复习方案课时训练10浮力
展开课时训练(十) 浮力
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|基础过关|
1.将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是 ( )
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
2.(多选)[2019·潍坊]2019年4月,中国自主研发的6000 m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务.在某次下潜中,若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,到返回水面(刚好浸没)结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图WK10-1乙所示.忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变,下列对“海龙Ⅲ”分析正确的是 ( )
图WK10-1
A.从开始到结束计时,共用时10 min B.在1~3 min,受到海水的浮力逐渐变大
C.在4~6 min,处于匀速直线运动状态 D.在6~8 min,受到海水的压强逐渐减小
3.[2019·临沂]将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图WK10-2所示.下列判断正确的是 ( )
图WK10-2
A.两小球所受浮力大小相等 B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大 D.甲烧杯底部受到液体的压强小
4.[2018·德阳]体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图WK10-3所示,则比较它们受到的浮力 ( )
图WK10-3
A.铝球受到的浮力最大 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
5.用图WK10-4所示实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中.下列说法正确的是 ( )
图WK10-4
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
6.如图WK10-5甲所示,将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为7.2 N,当把物体的浸在水中时,如图乙所示,此时弹簧测力计的示数变为5.2 N,此时物体受到的浮力为 N.若把该物体放入密度为1.5×103 kg/m3且足够多的另一液体中,待其稳定时,物体所受的浮力为 N.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
图WK10-5
7.如图WK10-6所示,当溢水杯盛满某种液体时,把实心物块缓慢放入杯中,物块漂浮,静止后溢出液体的质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块缓慢放入杯中,物块沉底,静止后溢出液体的质量为m2.则物块的密度为 .
图WK10-6
8.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍.把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为 ,两弹簧测力计的示数之比为 .
9.[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WK10-7为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).
图WK10-7
10.[2018·江干一模节选]水平桌面上有一个装有一定量水的柱形容器,用细绳系住一个重力为5 N、体积为100 cm3的合金块,浸没在水中如图WK10-8所示.竖直向上提起合金块,它匀速运动20 cm所用的时间为2 s(合金块未露出水面).g取10 N/kg.求:
(1)合金块浸没在水中时受到的浮力.
(2)从合金块浸入水面前到浸没在水中(如图,但未接触底部),柱形容器对水平桌面的压力增加了多少?
图WK10-8
|走进重高|
1.关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是 ( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
2.[2018·遂宁]如图WK10-9甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103 kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示.若将物块B单独放入此液体中,它静止时将 ( )
图WK10-9
A.悬浮 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断
3.如图WK10-10所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的.将升降台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部),水面静止后,下列说法不正确的是 ( )
图WK10-10
A.玻璃杯内的气体压强逐渐变大 B.玻璃杯内、外水面高度差变大
C.大烧杯底部内表面受到的压强变大 D.支架对玻璃杯的压力变小
4.[2019·贵港]三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙;当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低.下列关系正确的是 ( )
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ丙<ρ甲<ρ乙
C.ρ丙<ρ乙<ρ甲 D.ρ乙<ρ甲<ρ丙
5.小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图WK10-11所示).他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮.下列说法错误的是 ( )
图WK10-11
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
6.一个均匀的正方体木块,其密度为0.5 g/cm3,且任一面的面积皆为A cm2,将此木块置于密度为1.0 g/cm3的水中,待平衡后,木块底部距离水面的深度为h cm,如图WK10-12所示.再在木块上方正中央处放置一个质量为300 g的砝码,平衡后木块底部距离水面的深度变为(h+3) cm,且木块底面与水面仍保持平行,则此木块任一面的面积为 ( )
图WK10-12
A.100 cm2
B.150 cm2
C.200 cm2
D.600 cm2
7.[2019·娄底]水上救援需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图WK10-13所示的物理过程.假设物体浸没在水深h=0.5 m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3 N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为4 N,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.则 ( )
图WK10-13
A.物体在水面下的上升过程中所受浮力逐渐减小
B.物体在容器底部时,受到的浮力为1 N
C.把物体从容器底部提出水面,拉力对物体需做功2 J
D.物体的密度为2.0×103 kg/m3
8.如图WK10-14所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平.在三个容器中,液体密度最小的是 ,三种液体对容器底的压强最大的是 .(均选填“甲”“乙”或“丙”)
图WK10-14
9.[2019·拱墅一模]已知硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大.一块体积为V0的物块漂浮于60 ℃的硝酸钾饱和溶液中,如图WK10-15甲所示.当温度改变时(假设物块和溶液体积不发生变化,析出晶体的体积忽略不计),物块排开液体的体积随温度发生的变化如图乙所示.试分析:
图WK10-15
(1)硝酸钾溶液温度从60 ℃降至30 ℃的过程中,其密度变化情况是 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)若物块在50 ℃和40 ℃时,所受浮力分别为F1和F2,则F1 (选填“>”“=”或“<”)F2.
(3)若硝酸钾溶液在40 ℃和30 ℃时,对容器底部的压强分别为p1和p2,则p1 (选填“>”“=”或“<”)p2.
10.[2018·下城一模]图WK10-16所示的圆柱形盛水容器,横截面积为S1.重力为G的柱形金属块,横截面积为S2,已知S1>S2,金属块用细线悬挂并使之底面恰好与水面平齐,将金属块缓慢下降浸入水中,设水均不溢出且金属块不浸没,水的密度为ρ.则:
(1)金属块底面在水中深度为h时,金属块所受浮力为多少?
(2)金属块相对容器底部下降高度为H时,盛水容器底部增大的压强是多少?
图WK10-16
11.[2018·西湖一模]小明学了浮力的知识后,把一个边长为10 cm,密度为0.6 g/cm3的立方体塑料块用一根无弹性的轻质细绳系在烧杯底部(如图WK10-17甲所示),再往烧杯中逐渐缓慢均匀加入水至浸没塑料块(如图乙),问:(g取10 N/kg)
(1)当塑料块对烧杯底部的压强刚刚为零时,塑料块处于 (选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”)状态;此时塑料块受到的浮力为多大?
(2)在图丙中,画出塑料块受到的浮力大小与加水深度变化的整个过程的关系.
图WK10-17
12.[2019·滨江一模]危难之时总会有逆行的英雄,图WK10-18为几名消防员战士用冲锋舟护送受灾的老人撤离.假设冲锋舟的质量为150 kg,最大排开水的体积为0.65 m3.试计算:(河水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大?(2)假设正常成年人的体重为500 N,则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人?(假设人不浸入水中)
图WK10-18
【参考答案】
基础过关
1.D
2.AD
[解析]由图乙可知,从开始到结束计时,共用时10 min,故A正确;由题知,从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时,则在1~3 min内,潜水器浸没水中,排开水的体积不变,由F浮=ρ gV排可知,其受到海水的浮力不变,故B错误;由图乙可知,在4~6 min内,下潜深度h不变,说明潜水器的速度为0,处于静止状态,故C错误;由图乙可知,在6~8 min内潜水器所处的深度逐渐减小,即潜水器在上浮,由p=ρgh可知,潜水器受到海水的压强逐渐减小,故D正确.
3.A [解析]小球在甲烧杯中漂浮,则所受浮力等于甲中小球重力,小球密度小于液体密度,小球在乙烧杯中悬浮,则浮力等于小球重力,且小球密度等于乙中液体密度,由于为相同的两个小球,则两小球所受浮力相等,排开液体的质量也相等,甲烧杯中液体密度大于乙烧杯中液体密度,又因为两液体高度相等,由压强公式p=ρgh 可得,甲烧杯底部受到液体的压强更大.故选A.
4.D 5.D
6.2 7.2
7.
[解析] 物块在某液体中漂浮,静止后溢出液体的质量为m1,根据物块漂浮和阿基米德原理知,F浮1=G物=G排,即m1g=m物g,故m物=m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,受到的浮力F浮2=ρgV排=ρgV物=m2g,则V物=,则物块的密度ρ物===.
8.5∶2 5∶8
9.< = < ②
[解析]由图可知,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;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;由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度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,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.乙液体中鸡蛋漂浮,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.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.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.在容器中加入比原液体密度更大的液体,则鸡蛋会上浮,故③方案不可行.
10.解:(1)因为合金块浸没在水中,
所以,V排=V=100 cm3=1×10-4 m3,
合金块受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-4m3×10 N/kg=1 N.
(2)装有一定量水的柱形容器放在水平桌面上,当合金块浸没在水中时,容器对桌面的压力增加量ΔF=G排水,
根据阿基米德原理可知,F浮=G排水,
所以,容器对桌面的压力增加量ΔF=F浮=1 N.
走进重高
1.A 2.B 3.C 4.B 5.B 6.A
7.D [解析]浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下的上升过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变,故A错误;由题可知,物体的重力G=4 N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数F示=3 N,则此时物体受到的浮力F浮'=G-F示=4 N-3 N=1 N,故物体在容器底部,即浸没在水中时,受到的浮力为F浮=2F浮'=2×1 N=2 N,故B错误;把物体从容器底部提出水面,物体提升了0.5 m,若在空中匀速将物体提升0.5 m时,拉力做功W=Fs=Gs=4 N×0.5 m=2 J,但物体从水中被提起时,由于受到浮力,平均拉力小于4 N,把物体从容器底部提出水面时,物体被提升了0.5 m,则拉力对物体做的功小于2 J,故C错误;根据F浮=ρ液gV排可得,物体的体积V=V排===2×10-4 m3,物体的质量m===0.4 kg,物体的密度ρ===2×103 kg/m3,故D正确.
8.甲 丙
9.(1)变小 (2)= (3)>
10.解:(1)金属块底面在水中深度为h时,金属块排开水的体积V排1=S2h,
金属块受到的浮力F浮=ρV排1g=ρS2hg.
(2)金属块相对容器底部下降高度为H时,这一段金属块排开水的体积V排2=S2H,
设水面上升的高度为ΔH,则V排2=(S1-S2)ΔH,即S2H=(S1-S2)ΔH,解得:ΔH=H.
盛水容器底部增大的压强
Δp=ρgΔH=ρgH.
11.解:(1)漂浮
塑料块的质量m=ρV=0.6 g/cm3×(10 cm)3=600 g=0.6 kg,
则此时塑料块受到的浮力为F浮=G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N.
(2)如图所示
12.(1)空冲锋舟漂浮在水上时所受的浮力是1500 N.
(2)这条冲锋舟最多能承载10个成年人.