《2020年中考物理压轴题全揭秘 专题09 浮力(教师版含解析).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020年中考物理压轴题全揭秘 专题09 浮力(教师版含解析).docx(36页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、决胜2020年中考物理压轴题全揭秘专题09浮力【考点1】:浮力【例1】(2020山西模拟)在物理研讨课上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把小球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时小球静止(如图甲所示),停止注水,然后用手堵住瓶口,一会儿小球浮起来了(如图乙所示,水未流出)。以下分析正确的是()A小球上浮过程中,受到的浮力始终等于受到的重力B小球上浮过程中,受到的浮力始终不变C小球最终漂浮时,受到的浮力大于重力D小球漂浮时瓶内水对手的压强小于上浮过程中瓶内水对手的压强【考点】浮力和压强概念【答案】D【解析】AB、小球上浮过程中,
2、露出水面之前受到的浮力大于重力;露出水面的过程中,重力不变,浮力减小,当乒乓球漂浮时浮力等于重力,故AB错误;C、小球漂浮时,受到的浮力等于重力,故C错误;D、小球上浮过程中排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,小球上浮过程中水的深度大于小球漂浮时瓶内水的深度,故小球漂浮时水对手的压强小于上浮过程中瓶内水对手的压强,故D正确。故选:D。【点评】本题考查浮力有关的知识和压强公式的应用,属于常考题型,难度不大。【变式1-1】(2020香洲区模拟)某检验人员在盛放密度分别为甲、乙、丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。则下列分析正确的是()A血液
3、滴在甲试管中受到的浮力最小B感染者血液的密度与 乙相同C血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力D三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等【考点】浮力概念和物体的浮沉条件【答案】B【解析】A、同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F甲F乙F丙,故A错误;B、当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 乙相同,故B正确;C、血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误;D、当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬
4、浮,故感染者血液的密度与 乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知甲乙丙,由图知液面相平,由公式pgh可得,p甲p乙p丙,故D错误。故选:B。【点评】本题考查物体的浮沉条件以及液体压强公式的应用,属于常考题型,难度不大。【变式1-2】(2020长春一模)桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则()A液面下降B液面上升C容器底受到水的压强不变D桌面受到的压强变小【考点】浮力及阿基米德原理的应用【答案】A【解析】当小球在试管中时,试管处于漂浮状态
5、,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并沉入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F浮水gV排可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A正确,B错误;由pgh可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小;故C错误;将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据p知桌面受到的压强不变,故D错误。【点评】本题考查物体浮条件的应用、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,注意将铁球和试管看做一个整体进行分析。【考点2】:阿基米德原理【例2】(2019常州)水平台面上有两个同规格烧杯,分别盛有甲、
6、乙两种液体,将两个完全相同的物体A、B分别放入两杯中,静止时如图所示,甲、乙液面刚好相平,此时,设A物体受到的浮力为F浮A,甲液体对烧杯底部的压强为p甲;B物体受到的浮力为F浮B,乙液体对烧杯底部的压强为p乙,则()AF浮AF浮B,p甲p乙BF浮AF浮B,p甲p乙CF浮AF浮B,p甲p乙DF浮AF浮B,p甲p乙【考点】阿基米德原理及浮沉条件的应用【答案】A【解析】(1)由图知,物体A、B在液体中都处于漂浮,则F浮AGA;F浮BGB;而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等,即GAGB,所以,F浮AF浮B故CD错误;(2)由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知F浮AF浮B,根据F浮液
7、gV排可知,甲乙;已知两液面等高,根据p液gh可知,p甲p乙故A正确,B错误。故选:A。【点评】此题考查物体浮沉条件、密度、液体压强公式的应用,同时考查阿基米德原理和浮力产生的原因等知识点,是一道综合性很强的题目,此题难度适中,适合学生训练,属于中档题。【变式2-1】(2019兰州)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()A金属块所受重力大小为26NB金属块的密度为2.3103kg
8、/m3C金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26ND金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5103Pa【考点】阿基米德原理及液体压强【答案】B【解析】A、由图象可知,当h0时,弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力:GF拉146N;故A错;BC、金属块的质量:m4.6kg;由图象可知,当h50cm之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,受到的浮力:F浮GF拉246N26N20N;由F浮液gV排可得金属块体积:VV排2103m3,金属块的密度:2.3103kg/m3,故B正确、C错;D、金属块刚浸没时下表面距水面距离:h50cm30cm20
9、cm0.2m,金属块下底面受到水的压强:p水gh1103kg/m310N/kg0.2m2103Pa,故D错。故选:B。【点评】本题用到的知识点有重力、密度、称重法测浮力、阿基米德原理、液体压强等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大。【变式2-2】(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海水取1
10、.0103kg/m3,g取10N/kg)【考点】阿基米德原理及浮沉条件【答案】等于;不变;2.2107。【解析】(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海水gh1.0103kg/m310N/kg(800m+1400m)2.2107Pa。【点评】本题考查了学生对阿基米德原理公式和漂浮条件的掌握和运用,抓住下潜时排开水的体积不变是分析
11、浮力是否变化的关键。【考点3】物体的浮沉条件【例3】(2020咸安模拟)如图,将苹果和梨放入水中后,苹果漂浮,梨沉底,若苹果和梨的质量、体积及受到的浮力分别为m1、m2、V1、V2和F1、F2,则以下判断正确的是()A若m1m2,则F1 一定小于F2B若m1m2,则F1 一定大于F2C若V1V2,则F1 一定大于F2D若V1V2,则F1 一定大于F2【考点】物体浮沉条件和阿基米德原理的应用【答案】B【解析】由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:F1G1m1g,F2G2m2g,(1)若m1m2,则F1F2;(2)若m1m2,则F1F2;由于苹果漂浮,梨子沉底,则:V排1V1,V排2V2,由
12、于都是浸在水中,根据F浮水gV排可知:(3)若V1V2,则F1F2;(4)若V1V2,则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2。由此分析可知,ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用,本题关键是知道物体都是浸在水中。【变式3-1】(2020重庆模拟)将合金球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的,如图所示,当把细绳剪断后,合金球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的,这时合金球受到池底对它的支持力为2N,若已知合金球和木球体积之比为1:8,则()A合金球的重力为 3NB合金球所受浮力为 2NC合金球的密度为 3103k
13、g/m3D绳子剪断前后,两物体所受总浮力相差 4N【考点】阿基米德原理、密度公式的应用【答案】B【解析】由题知,V合金:V木1:8,则V木8V合金;把细线剪断前,木球和合金球漂浮,总浮力等于总重力,此时木球露出水面的体积为它自身体积的;则G木+G合金F合金浮+F木浮,结合阿基米德原理可得:G木+G合金水g(1)V木+V合金,即:G木+G合金水g(8V合金+V合金)6水gV合金细线剪断后,木球漂浮,浮力等于重力,木球露出水面的体积为自身体积的,则G木水gV木水g8V合金4水gV合金合金球沉入容器底,受向下的重力、向上的支持力和浮力,由力的平衡条件可得:G合金F支+F合金浮2N+水gV合金式+式可
14、得:G木+G合金2N+水gV合金联立可得:V合金2104m3,将V合金2104m3代入式可得G木8N,将V合金2104m3代入式可得G合金4N,故A错误;合金球所受浮力:F合金浮水gV合金1103kg/m310N/kg2104m32N,故B正确;合金球的密度:合金2103kg/m3,故C错误;由可知,细线剪断前受到的总浮力:F浮总6水gV合金6103kg/m310N/kg2104m312N;由可得,细线剪断后受到的总浮力:F浮总4水gV合金+(G合金F)4103kg/m310N/kg2104m3+(4N2N)10N;故绳子剪断前后,两物体所受总浮力相差12N10N2N,故D错误。故选:B。【点
15、评】本题考查了物体漂浮的条件和阿基米德原理、密度公式的应用,关键是分清把细线剪断前后浮力和重力之间的关系,并结合平衡力和阿基米德原理列出关系式,这是本题的难点。【变式3-2】(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 。【考点】阿基米德原理、物体的沉浮条件的应用【答案】增加;大。【解析】(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
16、;(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GF浮液液gV浸得:水gSh1盐水gSh2,已知:水盐水,所以h1h2,(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。【点评】密度计是物体的沉浮条件的实际应用,要结合阿基米德原理和沉浮条件分析有关问题:放入不同的液体,液体密度越大,排开体积越小。【考点4】浮力的综合实验【例
17、4】(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甲和乙,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:甲 乙,F甲 F乙,p甲 p乙,以下三种方案: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;在鸡蛋上开小孔塞入大头针,用胶带封好小孔;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)。【考点】物体的浮沉条件、阿基米德原理和液体的压力和压强【答案】;。【解析】(1)由图知:鸡蛋在甲液体中悬浮,说明甲;鸡蛋在乙液体
18、中漂浮,说明乙所以甲乙;(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,且液体的密度以甲乙,根据GVg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;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
19、鸡蛋的重力变大,故方案可行。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V排g可知浮力变大,鸡蛋会上浮,故方案不可行。【点评】此题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理和液体的压力和压强,是力学最重要的规律、公式之一,综合性较强,有一定的难度。【变式4-1】(2018苏州)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上,测力计示数为G然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐 。据此,小明
20、认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是 。A只有小明的观点合理 B只有小华的观点合理C两人的观点都不合理 D两人的观点都合理(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出 的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮 。(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用水表示,其重力G排 ,通过比较数据发现F浮G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程
21、中台秤的示数变化情况是 。【考点】影响浮力大小的因素【答案】(1)变大;D;(2)小明;GF;(3)水V排g;(4)一直不变。【解析】(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,根据FGF浮可知,说明浮力大小逐渐变大;金属块浸没前的过程中,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验两人的观点都合理,故说法正确的是D;(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关,故小明的观点不具有普遍性;这个过程中金属块受到的浮力根据FGF浮可知,F浮GF
22、;(3)量筒中水的体积V排,水的密度用水表示,其重力G排m排g水V排g,通过比较数据发现F浮G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。(4)对台秤受力分析可知:受溢水杯和水竖直向下的重力,金属块向下的压力F压F浮,由平衡条件得:台秤对容器的支持力FNG+F压;开始台称的示数等于溢水杯的重力+水的重力,当物体放入后,受到水对它向上的浮力,因为力的作用是相互的,所以物体对水有一个向下的反作用力,这时台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力溢出的水人重力,而物体的水向下的压力等于浮力,等于溢出的是的重力,所以抵消,故台秤示数不变。【点
23、评】本题考查了影响浮力大小的因素,侧重考查了称重法的应用,是一道常见题。【变式4-2】(2019沈阳)小明学习了浮力知识后,利用家中的物品做了几个小实验。(1)小明把小萝卜放入水中,小萝卜漂浮在水面上,此时它受到的浮力为F浮,重力是G萝,那么F浮 G萝(选填“”、“”或“”)。(2)小明把小萝卜从水里捞出擦干,再放入足够多的白酒中,小萝卜沉底了,此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排 V萝(选填“”、“”或“”)。(3)小明还想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下:如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶
24、杯底的竖直距离为h0;如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至 为止;如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。(4)水的密度用水来表示,请你用水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式萝 。【考点】阿基米德原理及浮力的计算【答案】(1);(2);(3)标记处;(4)。【解析】(1)由题可知,小萝卜漂浮在水面上,可得娄受到的浮力F浮与重力是G萝相等,即F浮G萝;(2)由题可知,小萝卜放在酒中沉底了,可得:V排V萝;(3)由题
25、可知,萝卜在酒中沉底,测出萝卜放入酒后液面上升的高度,即可根据VSh计算萝卜的体积,容器为柱形,因此只需测出变化的高度即可,根据题意,在未放入萝卜时,应把白酒倒至与水面齐平的位置,即标记处;(4)设圆柱形苶杯的底面积为S,萝卜在酒中沉底,可知其排开酒的体积等于萝卜的体积,即V萝S(h2h0),萝卜在水中漂浮,F浮G萝;其排开水的体积V排水S(h1h0),可得:水V排水g萝V萝g,解得萝卜的密度:萝。【点评】本题考查浮力的计算,要熟悉阿基米德原理及漂浮特点,综合性强。【考点5】浮力的计算【例5】(2020深圳模拟)如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图
26、乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的阻力(g10N/kg,1.0103kg/m3),则下列结论错误的是()A石料全部没入水中时受到的浮力是500NB石料的体积是0.05 m3C石料的密度是2.8103kg/m3D石料的重力是14000N【考点】阿基米德原理及浮力的计算【答案】D【解析】AD、石料以恒定的速度下降,当石料没有浸入水中时,重力与拉力是一对平衡力,则由图乙可知,石料的重力为1400N;石料浸没后钢丝绳的拉力为900N,则此时石料受到的浮力为:F浮GF拉1400N900N500N;故A正确,D错误;B、石料浸没在水中,根据F浮水V排g可得,石料的体积:VV排0.05m3,故B
27、正确。C、由Gmg可得石料的质量:m140kg,则石料的密度:石2.8103kg/m3,故C正确。【点评】本题的解题关键是通过图乙确定石料的重力及钢丝绳受到的拉力、会用称重法计算出石料受到的浮力,还需要会求石料的体积和密度。【变式5-1】(2019咸宁)底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;(2)物体B的密度;(3)图乙
28、中水对容器底部的压强。【考点】浮力的综合计算【解析】(1)因为A漂浮在水中,所以F浮GA3N,根据F浮水gV排得,V排3104m3(2)图A、B共同悬浮:F浮A+F浮BGA+GB公式展开:水g(VA+VB)GA+GBVA+VB9104m3其中VA500cm35104m3,故VB4104m3B的质量为:mB0.6kg;B的密度为:B1.5103kg/m3;(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:VVA+VBV排9104m33104m36104m3液面升高h0.06m,图乙中水对容器底部的压强:p水gh1.0103kg/m310N/kg(0.06m+0.08m)1400Pa。【答案】(1)
29、图甲中木块A静止时浸入水中的体积为3104m3;(2)物体B的密度1.5103kg/m3;(3)图乙中水对容器底部的压强为1400Pa。【点评】本题综合考查了多个公式,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受力的分析,分析物体所受力这是本题的难点也是重点,还要学会浮力公式及其变形的灵活运用,有一定的拔高难度,属于难题。 【变式5-2】(2018贵港)如图所示,正方形物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有体积露出水面。g取10N/kg。求:(1)该物块受到浮力;(2)该物块的密度;(3)若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0试求出物块漂浮时,水对容
30、器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强;(4)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?【考点】浮力的综合计算【答案】(1)木块受到的浮力为8N;(2)木块的密度为0.8103kg/m3;(3)物块漂浮时,水对容器底部的压力F1为F0+8N;物块浸没时水对容器底部的压强为;(4)未投入物块时容器中水的深度是12.5cm。【解析】(1)正方体的体积:VL3(0.1m)30.001m3;体积露出水面时木块受到的浮力:F浮水gV排1103kg/m310N/kg(1)0.
31、001m38N;(2)因为木块漂浮,所以GF浮8N,木块的密度:0.8103kg/m3;(3)由于容器为圆柱形容器,木块漂浮时,木块受到的浮力等于木块重力,水对容器底部的压力:F1F0+GF0+8N;木块浸没时,水对容器底部的压力:F2F0+水gVF0+1103kg/m30.001m310N/kgF0+10N;物块浸没时水对容器底部的压强:p;(4)物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比:,解得F050N,物块漂浮时,水对容器底部的压强p1,未投入物块时,水对容器底部的压强p2,根据题意可知,p1p2200Pa,解得S00.04m2,未投入物块时水对容器底部的压强:p21250Pa,由p
32、gh得:未投入物块时容器中水的深度:h0.125m12.5cm。【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,本题难点在第四问:找不到突破口,根据题意得出相应的关系式是关键。1(2019雅安)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为T1和T2,已知铅铝,则下列关系正确的是()AN1N2T1T2BN1N2T1T2CN1N2T1T2DN1N2T1T2【答案】C【解析】(1)由题知,两只完全相同的容器分
33、别装等质量的水,则水的质量G1水G2水;已知铅铝,根据得V,所以质量相同的实心铅球和铝球的体积关系是:V铅V铝:当实心铅球和铝球全部没入水中时V排V物,则:V铅排V铝排,根据F浮液gV排可知:F铅浮F铝浮;根据物体间力的作用是相互的可知,实心球对水的压力F向下F浮,由于台秤的示数NG容器+G水+F向下,则两台秤的示数分别为:N1G容器+G1水+F1向下G容器+G水+F铅浮;N2G容器+G2水+F2向下G容器+G水+F铝浮;所以,N1N2,故ABD错误。(2)由于实心铅球和铝球质量相同,则根据Gmg可知:G铅G铝;对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F浮和悬线对它的拉力T三个
34、力的作用而处于平衡,则绳的拉力为TGF浮;则T1G铅F铅浮,T2G铝F铝浮;所以,T1T2;故C正确。故选:C。【点评】本题综合考查密度、阿基米德原理以及受力平衡的分析和应用。本题的关键点:一是确定天平受到力的分析,即FpS;二是对球进行受力分析,然后根据力的合成计算拉力的大小。2(2019常州)科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山,边缘齐整宛如人工切割测得长方体冰山露出海面的高度为4m,冰山在海面下的深度为(冰0.9103kg/m3,海水1.1103kg/m3)()A18mB22mC36mD40m【答案】A【解析】冰山在海水中漂浮,由漂浮条件可得:F浮G冰冰V冰g,根据阿基米德原理可得:F浮G
35、排海水V排g,所以海水V排g冰V冰g,即:海水Sh浸g冰Sh冰g,因冰山为长方体,则h冰h浸+h露,所以式可写为:海水Sh浸g冰S(h浸+h露)g,整理可得h浸18m。【点评】本题为力学综合题,要求灵活运用所学知识。物体漂浮时F浮G冰冰v冰g和阿基米德原理F浮G排液v排g,要综合使用,找出内在联系:h冰h浸+h露、F浮G冰、F浮G排。3(2019南通)如图,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,拧紧大瓶瓶盖,通过改变作用在大瓶侧面的压力大小,实现小瓶的浮与沉。则()A用力捏大瓶,小瓶不能实现悬浮B用力捏大瓶,小瓶内的气体密度变大C盖上小瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉D打开
36、大瓶瓶盖,捏大瓶也能使小瓶下沉【答案】B【解析】AB、挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,小瓶内的气体密度变大,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉;当刚刚浸没时,就处于悬浮状态,故A错误、B正确;C、盖上小瓶瓶盖,挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,水不能压入小瓶中,小瓶的重力不变,浸入水里的体积不变,故C错误;D、松开大瓶瓶盖,用力捏大瓶,大瓶上方的气压不变,水不能进入小瓶中,所以小瓶不会下沉松开手;故D错误。故选:B。【点评】此题是大气压和浮力的一个综合考查,出错原因是很多同学不认识浮沉子。4(2019昆明)一个物体静止
37、在水中,如图a所示,将它提高到最高位置(如图b)静止释放,假设只受重力和浮力作用,那么物体会向下运动到最低位置(如图c),然后在最高和最低两个位置之间不停地做上下运动。忽略容器内液面高度变化。则下列说法错误的是()A物体向下运动经过图a位置时,速度最大B物体到达最低位置时,浮力大于重力C物体向上运动经过图a位置时,浮力小于重力D物体到达最高位置时,速度等于0【答案】C【解析】a图时,物体处于漂浮状态,浮力等于重力,故C错误;将物体提高到最高位置时,由静止释放,此时物体排开液体的体积小,浮力小于重力,向下做加速运动,当到达(a)位置时,浮力等于重力,合力为零,速度达到最大,故A正确;物体到达最低
38、位置时,排开水的体积大于a处时排开水的体积,浮力大于重力,故B正确;物体到达最高位置时,不再向上运动,速度等于0,故D正确。故选:C。【点评】本题考查了浮沉条件的应用以及力与运动的关系,是一道综合题,有一定的难度。5(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甲、乙、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甲乙丙B丙甲乙C丙乙甲D乙甲丙【答案】B【解析】三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,由漂浮条件可得F浮G冰,结合阿基米德原理可得:液V排gG冰,所以V排;因为冰熔化前后
39、质量不变,所以G冰G冰化水水V冰化水g,则V冰化水;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,则:,;所以,故丙甲乙。故选:B。【点评】此题主要考查物体浮沉条件、阿基米德原理,以及密度公式的应用,明确冰块排开液体的体积与熔化成水后的体积的大小关系是解答此题关键,有一定难度。6(2019咸宁)如图所示,完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B容器的液面高于A容器液面。将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后受的浮力分别是F1、F2,下列判断正确的是()AF1一定大于F2BF1一定小于F2CF1不可能大于F2DF1不可能小于F2【答
40、案】D【解析】由题知,两个圆柱形容器相同,底面积相同,液体深度h甲h乙,由VSh可知,液体的体积V甲V乙,已知m甲m乙,由可知,两液体的密度关系:甲乙;由于小球的密度未知,则:若球甲,则小球在甲乙液体中处于下沉,处于浸没状态,排开甲乙液体的体积相等,根据F浮液gV排可知:F1F2;若甲球乙,则小球在甲液体中漂浮,在乙液体中下沉,则F1G,F2G,则F1F2;若乙球,则小球在甲乙液体中都出处于漂浮状态,则F1G,F2G,则F1F2;由此分析可知:F1F2,F1不可能小于 F2。故选:D。【点评】本题主要考查学生对密度公式、物体浮沉条件的掌握和运用,本题的关键是注意小球的密度未知,需要分别讨论解答
41、。7(2019新疆)如图,盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中,大容器的底面积是小容器的4倍(大、小容器壁的厚度均不计)。现将体积相等的小球A、B投入小容器中,投入后,两容器内的水对各自容器底部压强的増加量相等。小球A的密度的最大值为()A4103kg/m3B5103kg/m3C6103kg/m3D7103kg/m3【答案】D【解析】体积相等的小球A、B投入小容器中,设球的体积为V,由于A、B两个小球浸没在水中,则排开水的体积为V排12V;所以,小容器中水面上升的高度:h1,则小容器中的水对其底部压强的増加量为:p小水gh1水g;由于小容器漂浮在圆柱形大容器中,所以A、B投入小容器
42、后,水对大容器底部压力的増加量为:FGA+GBAgV+BgV,则大容器底部压强的増加量为:p大;由题意可知:p大p小,所以,水g已知:S大4S小联立可得:A+B8水;由于B球是需要浸没在水中的,所以B球的最小密度为B最小水;则由可得,小球A的最大密度:A最大8水B最小8水水7水71103kg/m37103kg/m3。故选:D。【点评】本题可知液体压强公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,关键是根据题目要求,得出A、B球要浸没在水中的条件是球的密度必须大于或等于水的密度。8(2019郴州)A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、
43、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为()Ah甲h乙Bh甲h乙Ch甲h乙D无法判断【答案】C【解析】把AB当做一个物体进行受力分析:因为漂浮,所以,甲图物体受到的浮力:F甲GA+GB;因为漂浮,所以,乙图物体受到的浮力:F乙GA+GB;故两种情况下,F甲F乙;根据F浮水V排g可知,排开液体的体积也相同,h,所以h甲h乙;故选:C。【点评】将阿基米德原理F浮水V排g和漂浮条件F浮G联合使用,是解决此类题目的关键。9(2019绵阳)我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板,为亚洲最大。2019年1月,“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示,半潜船先通过调整水舱里的压载水量,平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下,只露出船楼建筑;然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面,半潜船开始排出水舱里的压载水,上浮到甲板与钻井平台底部接触时,将钻井平台绑扎固定在甲板上,继续排出水舱里的压载水,半潜船船身连同钻井平台一起上浮,浮出水面,最后静止。半潜船在上浮过程中()A当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮B当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮C排出的压载水总重大于钻井平台重D排出的压载水总重等于钻井平台重【答案】C【解析】半潜船在上浮过程中分为3个状态,如下:图1