北京市平谷区2020-2022三年中考物理模拟试题汇编-06浮力
展开一、单选题
1.(2020·北京平谷·统考一模)如图所示,将一物体放入甲液体中,它能漂浮于甲液面;把它放入乙液体中,它却沉入底部,则( )
A.物体在甲液体中受到的浮力较大
B.物体在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强
D.甲液体对容器底部的压强一定小于乙液体对容器底部的压强
2.(2022·湖北武汉·校联考模拟预测)水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的同种液体。如图所示将物块A放在甲容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住物块A,使其浸没,且不与容器接触;用一根不计质量的细线将物块B系好,使其浸没在乙容器的液体中,且不与容器接触。已知物块A与B体积相同,细杆、细线与相应物体间的作用力均不为零,忽略细杆、细线浸入液体中的体积,下列判断正确的是( )
A.物体A受到的浮力小于物体B受到的浮力
B.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D.若剪断细线,物块B静止时,乙容器中液体对容器底的压力变大
二、多选题
3.(2021·北京平谷·统考一模)如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆,已知OA:OB=1:2,A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡。(ρ铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)下列结果正确的是( )
A.该铝球重力是27N
B.杠杆A端受到竖直向下的拉力是7N
C.该铝球受到的浮力为5N
D.铝球空心的体积为3×10-3m3
三、计算题
4.(2020·北京平谷·统考二模)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F1=3.6N。将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数F2如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块密度。
5.(2021·北京平谷·统考二模)重2N、底面积为2×10-2m2装有水的圆柱形容器放置在水平桌面上,水面距容器底的距离h=8cm;现将重7N合金块用弹簧测力计拉着浸没水中静止时,弹簧测力计的示数为3N,如图所示,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)合金块未浸入水中时,水对容器底的压强;
(2)合金块浸没水中时受到的浮力;
(3)合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强。
四、实验题
6.(2020·北京平谷·统考一模)为验证阿基米德原理,某同学将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按规范操作将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。根据实验回答问题:
(1)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,电子秤示数将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验桌上还备有量筒,请你根据以上实验,继续操作,测量出该铝块的体积(该铝块较大,不能放入量筒中),测量方法是_________,依据_________。
7.(2021·北京平谷·统考二模)实验桌上有满足实验需要的如下器材:弹簧测力计、体积不同的铝块若干、细线、大烧杯、量筒、水。某同学利用上述器材设计实验证明:浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积有关。请你帮助他完成下列部分实验步骤:
(1)用细线将一个铝块系挂在调节好的弹簧测力计下端,测出______;
(2)在量筒中注入适量的水,读出________V0,将系挂在弹簧测力计下端的铝块浸没在量筒内的水中,此时量筒中水面对应的刻度值用V表示,并读出此时弹簧测力计的示数为F;
(3)用细线将另一个体积不同铝块系挂在调节好的弹簧测力计下,测出其重力为G,仿照步骤(2),读出量筒中水面对应的刻度值V和弹簧测力计的示数为F;
(4)根据V排=____________,F浮=____________计算出V排和F浮。
(5)画出实验数据记录表:___________
参考答案:
1.A
【详解】AB.物体在甲液体中漂浮,由“二力平衡”可知,物体在甲液体中受到的浮力等于物体自身的重力
物体在乙液体中沉底,受到重力、支持力、浮力三个力的作用,其所受浮力为
由上式可知
故A符合题意,B不符合题意;
CD.物体在甲液体中漂浮、在乙液体中沉底,可得甲乙两液体的密度关系
但容器底所受压强大小不仅仅和液体密度有关,还和液体深度有关,由图片可知
所以根据液体内部压强的公式无法判断哪种液体对容器底的压强大,故CD不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】A.物块A与B体积相同,液体的密度相同,两个物块全部浸入液体中,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理可知它们受到的浮力相同,故A错误;
B.因为物块A受到竖直向下重力和杆的压力及竖直向上的浮力,所以
F浮A=GA+F杆压
甲中以容器、液体和物块A的整体为研究对象,整体受竖直向下的总重力、竖直向下的细杆压力和竖直向上的支持力,则桌面受到压力
F甲=F甲支=G甲液+G容+GA+F杆压=G甲液+G容+ F浮A
因为物块B受到竖直向下重力、竖直向上的浮力和绳的拉力,所以
F浮B=GB-F绳拉
乙中以容器、液体和物块B的整体为研究对象,整体受竖直向下的总重力、竖直向上的细线拉力和竖直向上的支持力,则桌面受到压力
F乙=F乙支= G乙液+G容+GB-F绳拉= G乙液+G容+F浮B
已知甲容器中液体的密度等于乙容器中液体的密度,且液体体积相同,根据
G=mg=ρgV
可知甲中液体的重力等于乙中液体的重力,又因为容器完全相同,两个物块浮力相同,所以
F甲=F乙
即甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,故B正确;
C.液体的密度相同,液体深度相同,所以,根据p=ρ液gh可知,甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强,故C错误;
D.若剪断细线,物块B静止时会沉底,V排不变,则乙容器中液面的深度不变,液体压强不变,根据F=pS可知,液体对容器底的压力不变,故D错误。
故选B。
3.ABD
【详解】A.铝球的质量为2.7kg,则铝球的重力
G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
故A正确;
B.因为AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆,由杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
可得
F2===3.5N×2=7N
故B正确;
C.对铝球进行受力分析,铝球受到向上的浮力、向上的拉力以及向下的重力,则
F浮=G-F2=27N-7N=20N
故C错误;
D.铝球排开液体中的体积
V排===2×10-3m3
则铝球的总体积
V=2 V排=2×2×10-3m3=4×10-3m3
如果铝球是实心的,则铝球的体积
V实===1×10-3m3
铝球空心的体积
V空=V-V实=4×10-3m3-1×10-3m3=3×10-3m3
故D正确。
故选ABD。
4.(1)1.6 N;(2)2.25×103kg/m3
【详解】(1)由图像可知物块在水中受到的拉力为2N,由称重法求浮力可得物块受到的浮力是
(2)因为浸没,因此可得
物块密度为
答:(1)物块受到的浮力为1.6N;
(2)物块密度为2.25×103kg/m3。
5.(1)800Pa;(2)4N;(3)1100Pa
【详解】解:(1)水对容器底的压强
(2)合金块浸没水中时受到的浮力
F浮=G-F示=7N-3N=4N
(3)容器中水的重力
G水=mg=ρShg=1.0×103kg/m3×2×10-2m2×0.08m×10N/kg=16N
合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强
答:(1)合金块未浸入水中时,水对容器底的压强为800Pa。
(2)合金块浸没水中时受到的浮力为4N。
(3)合金块浸没水中时圆柱形容器对水平桌面的压强为1100Pa。
6. 不变 不变 将烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积 根据物体浸没在水中时,V排=V物可知铝块的体积等于量筒中水的体积
【详解】(1)[1]铝块浸没水中时,排出的水全部从溢水口中溢出,故杯中水面未曾升高,根据液体内部压强公式可知,铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强不变。
(2)[2]由阿基米德原理可知,铝块所受浮力等于被它排开的液体重力,又由于力的作用是相互的,则铝块对液体向下的压力等于浮力,综合可知铝块对液体向下的压力等于排开液体的重力,则整体向下压力不变,故电子秤的示数不变。
(3)[3][4]将烧杯中的水倒入量筒中,测出水的体积即为铝块体积;据物体浸没在水中时,可知铝块的体积等于量筒中水的体积。
7. 重力 此时水的体积为
【详解】(1)[1]悬挂法测量重力。
(2)[2]在量筒中注入适量的水,读出此时水的体积为V0。
(4)[3][4]用排水法测量体积,故排开水的体积为;利用称重法测量的浮力为。
(5)[5]需要记录的数据有,,,,,F浮,且需要多做几次,至少3次,故表格如下:
。
F浮
1
2
3
F浮
1
2
3
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