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全国各地2018_2020三年中考物理真题分类详解汇编考点12浮力含解析
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这是一份全国各地2018_2020三年中考物理真题分类详解汇编考点12浮力含解析,共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
考点12 浮力
★考点列表
序号
考点
考点释义
备注
1
浮力
浮力的方向、测量、计算方法、阿基米德原理及其解释相关现象
2
浮力的利用
㈠物体的浮沉条件;㈡浮力的应用:轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理
★三年真题
一、选择题
1.(2020·湖南常德)将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是( )。
A. 鸡蛋在水中受到的浮力大;
B. 鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大;
C. 鸡蛋的密度大于水的密度;
D. 鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
【答案】C。
【解析】AB.鸡蛋在水和盐水中排开的体积相同,而盐水的密度大于水的密度,据阿基米德原理得,鸡蛋在盐水中受到的浮力大,故AB错误;
CD.鸡蛋在水中下沉,在盐水中悬浮,据物体的浮沉条件知,鸡蛋的密度大于水的密度、等于盐水的密度,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2020·四川乐山)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是( )。
A. 甲烧杯中小球受到的浮力大 B. 乙烧杯中小球排开液体的质量大
C. 甲烧杯中液体的密度大 D. 乙烧杯底部受到液体压强大
【答案】C。
【解析】A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,故A错误;
B.因为小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,小球在两杯中排开液体的质量相等,故B错误;
C.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知
ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球
所以,ρ甲液>ρ乙液,故C正确;
D.两杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强
p甲液>p乙液
故D错误。故选C。
3.(2020·四川南充)水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器,分别装有密度不同的液体,将两个完全相同的小球放入容器中,静止时两容器中液面高度相同,如图所示。下列说法正确的是( )。
A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度;
B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力;
C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力;
D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
【答案】C。
【解析】AB.两个小球重力相等,甲图,小球漂浮,浮力等于重力,即F甲=G
乙图,小球悬浮,浮力等于重力,即F乙=G
所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排,在浮力相同时,由图知,V甲排<V乙排
所以,ρ甲>ρ乙
故AB错误;
C.两容器中液面高度相同,ρ甲>ρ乙
根据p=ρgh可知p甲>p乙
由F=pS可知,S相同,容器底受到液体的压力F甲>F乙
故C正确;
D.放入球后,两容器液面相平,V甲排<V乙排
两个容器底面积相同,甲容器上下一样粗,乙容器底小口大,不能判断放入小球前,两个容器中液体体积的大小关系,所以两个液体的质量大小关系不能判断,容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,它们的大小关系不能判断,故D错误。
故选C。
4.(2020·四川雅安)如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )。
A. FA=FBpA=pB B. FApB D. FA>FB pA=pB
【答案】C。
【解析】由图可知:乒乓球在A位置时是浸没,V排A=V球
在B位置时是漂浮,V排BV排B
由可知FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则有hA>hB
根据可知pA>pB
故选C。
5.(2020·贵州黔西南)2019年12月17日,中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军,这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨,可以搭载36架歼-15舰载机。下列分析正确的是( )。
A. 山东舰满载时受到的浮力为5×107N;
B. 舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力不变;
C. 舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动;
D. 山东舰在海上沿直线匀速航行时,受到的阻力与水的推力是平衡力
【答案】D。
【解析】A.由题意可知,山东舰满载排水量约5万吨,这些水的重力
根据阿基米德原理可知,山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力,即山东舰满载时受到的浮力为,A错误;
B.根据二力平衡可知,舰载机没有飞出前,山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和;舰载机全部飞出后,山东舰受到的浮力大小等于其自身重力,浮力是有变化的;B错误;
C.舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的,不是匀速运动,C错误;
D.山东舰在海上沿直线匀速航行时,水平方向上处于平衡状态,受力平衡,水平方向受到阻力和水的推力作用,这两个力是平衡力,D正确。
故选D。
6.(2020·新疆)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,从溢水杯中溢出的水的质量为20 g,再往溢水杯中投入一个质量为2 m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为80 g,此时A、B小球受到的总浮力为F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了,已知小球A、B的密度均小于水的密度,则( )。
A. F浮 = 1.2 N,= 0.2 N B. F浮 = 1.2 N, = 1.2 N
C. F浮 = 1.0 N,= 1.0 N D. F浮 = 1.0 N, = 0 N
【答案】A
【解析】因为小球A、B的密度均小于水的密度,投入水中都漂浮,排出水的质量应当等于自身的质量。因为小球A的质量为m、 B的质量为2 m,如果溢水杯已经装满,B球排出水的质量应该是A球的二倍。那么B排出80g水,说明B的质量为80g;A的质量为40g,A应当排出40g水,但A球只排出了20g水。这说明溢水杯没有装满,A球放入时有20g水没有排出溢水杯。故A、B小球受到的总浮力为F浮为
水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了
故A符合题意;BCD不符合题意
7.(2020·河南)(双选)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图 7 所示。下列说正确的是()。
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等;
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大;
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等;
D.两容器底部受到的液体压强相等
【答案】AC。
【解析】 A 选项,两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,A 正确;
B 选项,根据阿基米德原理,两个木块浮力相等,所以排开液体重力相等,故排开液体质量也相等,B 错误;
C 选项,两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,故下表面液体压强相等,C 正确;
D 选项,两木块浮力相等,但甲液体中木块浸体积小于乙液体,故甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,甲液体密度大,液体底部压强也大,故 D 错误。
8.(2020·江苏连云港)下列关于浮力的说法正确的是( )。
A. 质量大的物体在液体中所受浮力一定大;
B. 码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小;
C. 物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态;
D. 潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变
【答案】B。
【解析】A.液体密度不变时,物体所受的浮力大小与其排开的液体的体积有关,与物体的质量大小无关,故A错误;
B.当停在码头上的轮船正在卸货时,质量减少,船的重力减小,船漂浮在水面上时,船的浮力等于物体重力,所以船所受到的浮力也减小,故B正确;
C.物体密度等于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态,故C错误;
D.海水的密度大于江水的密度,潜水艇在水面下,排开液体的体积不变,从大海潜行进入长江,由F浮=ρ液gV排可知浮力变小,故D错误。
故选B。
9.(2020·四川雅安)预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是( )。
A. 构件的边长为4m;
B. 构件密度为3×103kg/m3;
C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线;
D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
【答案】B。
【解析】(1)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;
(2)利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2 ,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV-F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
(3)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;
(4)利用p=ρ水gh即可求出底部受到江水的压强。
【详解】A.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故A错误;
B.构件体积V=2m×2m×2m=8m3
构件完全淹没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105N,则有F浮=G−F2
ρ水gV排=ρgV−F2
代入数值可得:1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N
则ρ=3×103kg/m3,故B正确;
C.由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故C错误;
D.当h=3m时,构件底部受到江水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa
故D错误。故选B。
10.(2020•岳阳)关于流体的力现象正确的是( )。
A.鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强大;
B.在水中上浮的物体受到浮力,下沉的物体不受浮力;
C.重力一定的轮船从长江驶入海洋,浮力不变;
D.石块没入水中越深,浮力越大
【答案】C。
【解析】流体在流速大的地方压强小;浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的浮力;浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关;漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体的重力。
故选C。
11.(2020·广东)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )。
A. 5000N B. 500N C. 50N D. 5N
【答案】C。
【解析】游泳圈浸没在水中的体积大概是5×10-3m3,则其受到的浮力:
忽略游泳圈的自重,则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同,即为50N。
故选C。
12.(2020·宁夏)2020年4月22日,在中国海军成立71周年纪念日前夕,075型两栖攻击舰2号舰在上海某造船厂正式下水。如图所示,这艘两栖攻击舰长约235米,宽约36米,排水量约为3.5×104吨,是中国海军舰艇中尺寸仅次于航母的军舰。下列说法正确的是( )。
A.此军舰满载时受到的浮力约为3.5×104N;
B.军舰受到的浮力和军舰对水的压力是一对平衡力;
C.此军舰从长江驶入东海后,船体会下沉一些;
D.直升机从军舰上飞走后,军舰所受浮力减小
理由是____________
【答案】D;因为军舰始终漂浮在水面上,浮力和重力相等,当升机从军舰上飞走后,军舰的总重力减小,相应的浮力也减小。
【解析】A.军舰漂浮在海面上,重力等于浮力为:
;故A错误;
B.平衡力是一个物体受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力的影响,军舰受到的浮力,受力物体是军舰,军舰对水的压力,受力物体是水,所以不符合平衡力的概念,故B错误;
C.东海的海水密度要大于长江的江水密度,根据,推导出,因为军舰已知漂浮在水面,浮力相等,当液体的密度变大时,排开液体的体积减小,船体会上浮一些,故C错误;
D.因为军舰始终漂浮在水面上,浮力和重力相等,当升机从军舰上飞走后,军舰的总重力减小,相应的浮力也减小,故D正确。故选D。
13.(2020·北京)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ-h图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )。
A. 上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大;
B. 密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小;
C. 密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量;
D. 若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
【答案】C。
【解析】A.密度计A的重力不变,不同的液体中,处于竖直漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,故A错误;
B.对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变,密度计B上越靠近铜丝的位置,浸入液体的深度越小,对应密度越大,故B错误;
C.由图乙可知,密度计浸入液体深度相同,密度计B对应的密度较大,根据F浮=ρ液gV排可知,V排相同,密度计B受到的浮力较大,由漂浮条件可知密度计B的重力较大,由G=mg可知密度计B的质量较大,故C正确;
D.如图所示:
密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等,即:
,,
ρ3与ρ2刻度线的间距:①
ρ2与ρ1刻度线的间距:
因为:ρ3-ρ2=ρ2-ρ1
所以,②
比较①②,由于h2>h3,ρ2>ρ1
所以h2-h3<h1-h2
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距,故D错误。故选C。
14.(2020·自贡)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图甲所示.往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由悬浮条件知道,当鸡蛋悬浮在盐水中时,浮力等于鸡蛋的重力;当往盐水中继续均匀缓慢加盐时,盐水密度增大,而浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,由F浮 =ρgV排 知道,鸡蛋所受浮力逐渐增大,鸡蛋向上运动;当浮出水面后鸡蛋漂浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化;所以,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是:盐水密度增大时,开始浮力变大,后来不变,即只有A正确,故选A.
15.(2019·湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )。
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变;
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力;
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;
B、在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大于木块的重力;故B正确;
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;
D、木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;
结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正确。故选C。
16.(2019·遂宁)如图所示,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B.C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是( )。
A.容器底部受到水的压强关系:;
B.小球受到的浮力关系:;
C.容器对桌面的压力关系:;
D.小球的质量关系:
【答案】A。
【解析】由题知,A、B、C三个小球的体积相同;
A、小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,故A正确;
B、由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排<VB排=VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB=FC,故B错误;
C、A球在甲容器中漂浮,所以FA=GA;根据阿基米德原理有FA=GA排,所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重);
B球在乙容器中悬浮,所以FB=GB;根据阿基米德原理有FB=GB排,所以GB=GB排(即B球的重等于B排开水的重);上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等;甲乙两容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即F甲=F乙;
而C球在丙容器中沉底,所以GC>FC,根据阿基米德原理有FC=GC排,所以GC>GC排,即C球的重大于C排开水的重;故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即F乙<F丙。
综上分析可知,三个容器对桌面压力关系为F甲=F乙<F丙,故C错误;
D、由图可知,A漂浮,B悬浮,C下沉,则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC>FC,由于FA<FB=FC,则GA<GB<GC;所以,mA<mB<mC,故D错误。故选A。
17.(2019·泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是( )。
A.乙球的重力与它受到的浮力相等;
B.甲球的重力大于它受到的浮力;
C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲
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