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1、考点一阿基米德原理A组2019年全国中考题组1.(2019广东广州,11,3分)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等。甲、乙所受浮力相比()A.甲所受浮力更大B.乙所受浮力更大C.甲、乙所受浮力一样大D.不知道液体密度无法比较浮力大小答案答案C甲、乙排开液体的重力相等,均为G排,根据阿基米德原理可知F浮=G排,即甲、乙所受浮力大小相等,本题应选C。2.(2019山东青岛,13,3分)(多选)如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入
2、水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是()A.金属块逐渐浸入水的过程,受到的浮力一直在减小B.金属块的高度为h1C.金属块的密度为水D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加 112FFF12FFS答案答案BCD金属块逐渐浸入水的过程,排开水的体积先变大,当浸没后,排开水的体积不变,根据F浮=液V排 g可知,受到的浮力先变大,后不变,A错误。由图乙可知,金属块浸入水中深度h1后,F浮不变,即V排不变,意味着金属块浸入水中深度h1时,金属块刚好完全浸入水中,由此可见金属块的高度为h1,B正确。由图像可知,当h=0
3、时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m= =;金属块浸没在水中,受到的最大浮力F浮=F1-F2,根据F浮=液V排 g可得:金属块体积V=V排=;所以,金属块密度=水,C正确。金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压力变化量F=F浮=F1-F2,所以水平桌面受到的压强变化量p=,D正确。故选B、C、D。Gg1FgF g浮水12FF g水mV112FgFF g水112FFFFS12FFS3.(2019山东潍坊,13,4分)(多选)2019年4月,中国自主研发的6 000 m 无人遥控潜水器“海龙”成功完成下潜任务。在某次下潜中,若从“海龙”刚好浸没开始计时,
4、到返回水面结束计时,下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙”的形变,下列对“海龙”分析正确的是()A.从开始到结束计时,共用时10 minB.在13 min,受到海水的浮力逐渐变大C.在46 min,处于匀速直线运动状态D.在68 min,受到海水的压强逐渐减小答案答案AD图像的横坐标为时间t,纵坐标为深度h,从开始到结束,共用时10 min,A正确;在13 min,潜水器浸没水中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力大小不变, B错误;在46 min,随着时间的增加深度不变化,所以“海龙”处于静止状态,C错误;在610 min,“海龙”随着时间的增加,所处深度
5、逐渐变小,压强逐渐变小,D正确。故选A、D。4.(2019湖南衡阳,21,4分)如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为110-4 m3的方木块下端被轻绳系住,固定在容器下部,木块的重力为0.6 N,水=1.0103 kg/m3,当木块静止时,绳子的拉力为 N,剪断轻绳后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为 J。(各部分长度如图)(g取10 N/kg)答案答案0.40.15解析解析根据题意知,木块浸没在水中时,受到的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-4 m3=1 N,绳子的拉力F=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N;剪断轻绳后,木块上浮,木块
6、从开始上浮到刚要露出水面的过程中,由图知道,上升高度h=0.15 m,此过程浮力所做的功W=F浮h=1 N0.15 m=0.15 J。5.(2019河北,33,6分)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知水=1.0103 kg/m3,取g=10 N/kg)(1)小明利用图甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像(如图丁中所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。请在图丁中画出F浮随h变化的关系图像。分析图像可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。(2)将合金块分别浸没在水
7、和某液体中(如图乙、丙所示),比较图甲、乙、丙可知: 。丁(3)合金块的密度为合金= g/cm3。(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。答案答案(1)先变大后不变如图所示正比(2)浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关(3)4(4)400评分说明:(2)答案不唯一,合理即可给分。解析解析(1)由图甲可知,合金块的重力G=4 N。合金块浸没前测力计示数随合金块浸入水中深度的增加而减小,浮力逐渐增大,当合金块下表面所处深度为6 cm时,合金块浸没,此时测力计的拉力为3 N,合金块所受浮力F浮=G-F=4 N-3 N=1 N,浸
8、没后浮力不变,即合金块所受浮力先变大后不变;F浮随h变化的关系图像如答案中图所示。浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比;(2)比较图甲、乙、丙可知,浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关;(3)合金块的质量m=0.4 kg;合金块的体积V=V排=110-4 m3,则合金块的密度合金=4103 kg/m3=4 g/cm3;(4)合金块在图丙所示的液体中所受浮力F浮=G-F=4 N-3.2 N=0.8 N,则液体的密度液=0.8103 kg/m3=0.8 g/cm3,当空心合金球悬浮于图丙所示的液体中,则球=液,即=0.8 g/cm3,V空=400 cm3。Gg4N10N/
9、 kgF g浮水331N1.0 10 kg / m10N/ kgmV430.4kg1.0 10 mFgV浮排430.8N10N/ kg 1 10 m 400gVV空考点二浮沉条件及其应用1.(2019四川成都,A9,2分)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则 ()A.鸡蛋会下沉B.鸡蛋的重力增加C.鸡蛋所受浮力变大D.鸡蛋所受浮力为0.5 N答案答案A鸡蛋放入盐水中时处于悬浮状态,则蛋=盐水,盐水中加入清水,盐水变小,此时蛋盐水,故鸡蛋会下沉,A项正确;鸡蛋质量不变,重力也不变,B项错误;鸡蛋悬浮时F浮1=G蛋,下沉时F浮2F浮2,C项错误
10、;下沉时F浮2乙,又因为相同木块在a、b中都处于漂浮状态,所以,=G木,由F浮=液gV排知,ag=bg,由图知道,b,由此知道,a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,故A正确;因为=,由阿基米德原理知道,=,即=,故B错误;由于两容器中液面相平,且ab,由p=液gh知道,a容器底部受到液体的压强大,故C错误;木块所受浮力等于下表面所受液体压力与上表面所受大气压力的差值,Fa下-=F浮a,Fb下-=F浮b,又因为两个木块相同,所以底面积相同,则大气对木块上表面的压力=,故Fa下=Fb下,再由p=知道,pa下=pb下,故D正确。mVaF浮bF浮aV排bV排aV排bV排aF浮bF浮aG排bG排am
11、排bm排aF上bF上aF上bF上FS3.(2019江西,18,4分)(多选)只用量筒、长方体小木块、长细针、水、密度未知的盐水,能测出的物理量是(温馨提示:长方体小木块不吸水,木”“”或“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。 答案答案上浮解析解析石块和气球的总重力为G总,由于是悬浮,气球和石块受平衡力,即石块和气球的总重力等于气球和石块受到的总浮力,G总=F浮+F石浮,可以看出F浮G总。若水温升高,气球里面的气体将受热膨胀,体积增大,这时,气球受到的浮力也将增大,这时就会有G总G物。3.(2016山西,19,3分)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有
12、力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是()A.上浮过程中所受浮力逐渐变大B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等C.漂浮时排开的海水所受的重力最小D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大答案答案C在海水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,因为F浮=海水V排g,潜水艇的体积不变,排开海水的体积不变,所以潜水艇上浮(未露出水面)时受到的浮力不变,故A错;悬浮时,潜水艇浸没在海水中,而漂浮时潜水艇排开海水的体积较小,故这两种情况下潜水艇受到的浮力不相等,B错;悬浮、上浮、漂浮三种情况下,潜水艇在漂浮时所受浮力最小,故排开海
13、水的重力也最小,C正确;漂浮时,根据公式p=海水gh判断,可知潜水艇底部所受海水压强最小(h是最小的),故D错。解题关键解题关键本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用,知道潜水艇自身体积不变,浸没时排开海水的体积不变、所受浮力不变是解题的关键。知识拓展知识拓展潜水艇靠改变自身重力实现浮沉。轮船用空心的方法增大V排实现漂浮。孔明灯、热气球内气体密度小于空气密度,实现上浮。4.(2018重庆A,12,2分)水平升降台面上有一个足够深、底面积为40 cm2的柱形容器,容器中水深20 cm,则水对容器底部的压强为 Pa。现将底面积为10 cm2、高20 cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测
14、力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4 cm,弹簧测力计的示数为0.8 N,如图所示,然后使升降台上升7 cm,再次稳定后,A所受的浮力为 N。(已知弹簧受到的拉力每减小1 N,弹簧的长度就缩短1 cm。g=10 N/kg,水=1.0103 kg/m3)答案答案2 0001.2解析解析 p=水hg=1.0103 kg/m30.2 m10 N/kg=2 000 Pa;A下表面距水面4 cm时,V排=SAh=10 cm24 cm=40 cm3,A受到的浮力F浮=水V排g=1.0103 kg/m34010-6 m310 N/kg=0.4 N,则A的重力GA=F浮+F=0.4 N+0.8
15、N=1.2 N。A的密度A=0.6 g/cm3A水,A处于漂浮状态时浸入水中的深度h=0.12 m=12 cmA的下表面距水面4 cm时,A的下表面距容器底为20 cm-=17 cmA刚好漂浮时,A的下表面距容器底为20 cm-=11 cm,A上升的高度为0.8 cm,则升降台上升的距离为17 cm-11 cm+0.8 cm=6.8 cm水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。 ,静止时记录弹簧测力
16、计的示数为F3。(2)由F1-F2 F1-F3(选填“=”或“”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。答案答案示例:(1)将圆柱体A下部的两格浸入水中,圆柱体不接触容器(2)解析解析要验证的问题是“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,自变量是物体排开水的体积,要改变自变量,即改变圆柱体A浸入水中的体积,且圆柱体不能接触容器。要测量因变量圆柱体所受的浮力,首先要测出圆柱体的重力,再分别测出两次圆柱体浸入水中时所受的拉力。10.(2019内蒙古包头,13,9分)圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为0.2 m2,内盛30 cm深的水。现
17、将一个底面积400 cm2、体积4 000 cm3的均匀实心圆柱体放入其中,如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为5 cm;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的压力F以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)则:(1)物体受到的重力是多少?(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止过程中压力F做了多少功?答案答案(1)20 N(2)3 200 Pa(3)0.8 J解析解析(1)F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg0.04 m20.05 m=20 N因为漂浮则G物=F浮=20
18、 N(2分)(2)物体浸没F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg410-3 m3=40 NF=F浮-G物=40 N-20 N=20 N(1分)G水=水gV水=1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m20.3 m=600 N(1分)压力F=G水+G物+F=600 N+20 N+20 N=640 N(1分)p=3 200 Pa(1分)(3)水面上升高度h升=0.01 m(1分)h露=h物-h浸=-h浸=-0.05 m=0.05 mFS2640N0.2mVS露3322 10 m0.2mVS物物63424 000 10 m400 10 m物体下降高度h降=h露-h升=0.05
19、m-0.01 m=0.04 m(1分)W=Fh降=20 N0.04 m=0.8 J(1分)思路分析思路分析(1)物体漂浮,G=F浮=水gV排。(2)对物体进行受力分析可得,给物体施加的向下的压力F等于浸没时的浮力与重力之差;物体浸没时容器对地面的压力F压=F支=G水+G物+F,再根据公式p=F/S计算压强。(3)计算出物体由漂浮到浸没液面上升的高度h升,以及物体漂浮时露出液面的高度h露,则物体在压力F的作用下下降的高度为h露- h升,利用W=Fh计算压力做功。11.(2019浙江杭州,34,6分)如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米
20、2的容器中,并向容器内加水。(g取10牛/千克)(1)当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小。(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比。答案答案(1)0.8 N(2)2 3解析解析(1)以圆柱体为研究对象进行受力分析:F支=G-F浮=物gV物-水gV排=(物h物-水h浸)gS柱=(0.6103 kg/m30.1 m-1.0103 kg/m30.02 m)10 N/kg2010-4 m2=0.8 N容器底对圆柱体的支持力和圆柱体对容器底的压力是一对相互作用力F压=0.8 N(2)压力为0容器对圆柱体的支持力为0F浮=G物水gh下S柱=物gh物S
21、柱= hh物下水物33331.0 10 kg / m0.6 10 kg / m53hh上下53323解题技巧解题技巧(1)首先对圆柱体进行受力分析,容器底对圆柱体的支持力与圆柱体对容器底的压力是一对相互作用力,容器底对圆柱体的支持力等于圆柱体的重力减去圆柱体受到的浮力;利用F浮=水gV排可求得圆柱体受到的浮力;(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,容器底对圆柱体的支持力为0,此时圆柱体漂浮,F浮=G,然后列出等式求解。名师点睛名师点睛此题主要考查对浮力、重力计算公式和二力平衡知识的理解和掌握,第二问中圆柱体处于漂浮状态,浮力等于重力是解答此题的突破点。考点二浮沉条件及其应用1.(
22、2019山西,19,3分)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了一些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是()A.鸡蛋两次所受的浮力一样大B.甲图中鸡蛋排开水的重力大C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力D.放置50天后的鸡蛋密度变大答案答案B 甲、乙两杯中都是水,所以液体密度相同,鸡蛋外壳是固体,所以体积相同,甲中鸡蛋下沉,乙中鸡蛋漂浮,所以V排甲V排乙,根据F浮=液V排g可知F浮甲F浮乙,故A项错。再根据F浮=G排可知B项正确
23、。乙图中鸡蛋漂浮,所以F浮乙=G乙,故C项错。甲图中鸡蛋下沉说明蛋甲水,乙图中鸡蛋漂浮说明蛋乙蛋乙,所以D错。知识归纳知识归纳浮沉条件:悬浮 F浮=G物(V排=V物)漂浮 F浮=G物(V排G物(V排=V物)下沉 F浮FCB.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出A球,容器中液面的高度降低了ABm SD.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了(mA+mB+) CBCm gS答案答案ACD A漂浮,FA=mAg,B悬浮,FB=mBg,C下沉,FC=mCg-F支,若mA=mB=mC,则有FA=FBFC,故A正确;因为C球下沉,所以C球的密度大于液体的密度,将C球截去部分后剩余部分密度不变
24、,仍下沉,B错误;取出A球后,容器中体积减小量V=VA排=,则液面高度降低了h=,又因为B球悬浮,液=B,所以h=,C正确;三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化是由球受到浮力引起的,要求压强变化量可以先求压力变化量,即F=FA+FB+FC=mAg+mBg+液gVC=mAg+mBg+Bg=(mA+mB+)g,则液体对容器底部的压强变化值p=(mA+mB+),D正确。AF g液Am液VSAm S液ABm SCCmCBCm FSCBCm gS3.(2017广东,7,3分)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示
25、,下列说法正确的是()A.三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙p乙p丙D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙=p丙答案答案D甲、丙排开水的体积相同,且大于乙排开水的体积,由阿基米德原理可知,浮力F甲=F丙F乙,B错误。甲沉底,则F甲m丙m乙,A错误。由于烧杯中均装满水,放入小球排开水后,仍然是满的,因此,三个烧杯底部所受水的压强相等,C错误。烧杯底部对桌面的压强大小等于总重与烧杯底面积之比;三个烧杯的底面积相同,三个烧杯原来装有相同质量的水,现第一杯增加了甲球的重力,它大于排开水的重力,即总重增大了;第二杯和第三杯各自增加的小球重力均等于排开水
26、的重力,即总重不变,故D正确。4.(2016福建福州,16,2分)如图所示,木块漂浮在水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓慢流出,当细线断裂的瞬间关闭阀门,则 ()A.细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力B.细线断后,容器底受到水的压强比断线的瞬间大C.细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量D.细线断后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小答案答案B细线断裂前瞬间,木块所受的拉力与浮力之和等于木块的重力,细线断裂瞬间,木块受到的拉力突变为零,A错误;水缓慢流出时,木块排开水的体积逐渐减小,所受浮力减小,细线对木块的拉力随之等量增大,即
27、拉力与浮力的变化量相同,故C错误;细线断后,木块再次漂浮时,浮力等于重力,即所受浮力比断线的瞬间增大了,故D错误;又因为细线断后,木块再次漂浮时所受浮力比断线的瞬间大,导致排开水的体积增大,液面升高,由公式p=gh可知,容器底受到水的压强增大, B正确。5.(2015湖南长沙,26,3分)水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,如图所示。下列说法正确的是 ()A.两物体受到的浮力相等B.两容器底部所受液体压强相等C.两物体的质量相等D.乙容器中物体密度较大答案答案B甲物体悬浮在水中,密度与水相等,乙物体漂浮在水面上
28、,密度小于水的密度,因此甲乙,而两物体体积相等,故甲的质量大于乙的质量,甲的重力大于乙的重力,两物体受到的浮力均等于自身重力,因此,甲受到的浮力较大,综上可知,A、C、D项错;甲、乙两容器中的水面相平,由p=液gh可知,两容器底部所受液体压强相等,故B项正确。评析评析本题主要考查浮力的综合应用。首先根据物体的悬浮、漂浮情况判断出两物体的密度与液体密度之间的关系,再结合液体压强、质量、密度等相关知识进行判断。由于本题是单项选择题,解答本题还可以直接利用水的深度相等得出两容器底所受液体的压强相等,从而排除其他答案。6.(2018辽宁沈阳,15,3分)如图所示,质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静
29、止,此时它所受浮力为 N,排开水的体积为 cm3。逐渐向烧杯中加入密度为1.08103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水=1.0103 kg/m3,蜡=0.9103 kg/m3,g=10 N/kg) 答案答案0.220变小解析解析蜡块漂浮,F浮=G蜡=m蜡g=0.02 kg10 N/kg=0.2 N,V排水=20 cm3;加入盐水后,液体的密度变大,蜡块仍漂浮,所受浮力不变,根据V排=,可知V排变小。F g浮水330.2N1.0 10 kg /10N/ kgmF g浮液7.(2016陕西,27,3分)小明清洗甜瓜时发现它漂
30、浮在水面,此时甜瓜受到浮力的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410 mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25 mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了 N(g取10 N/kg)。甜瓜的密度为 g/cm3。答案答案等于0.250.9(或0.94)解析解析甜瓜漂浮时处于静止状态,浮力和重力是一对平衡力,大小相等;再使甜瓜向下浸没在水中时,又溢出25 mL的水,则增大的浮力为F=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg2.510-5 m3=0.25 N;甜瓜的质量m=水V排1=1.0103 kg/m34.110
31、-4 m3=0.41 kg,甜瓜的体积为410 cm3+25 cm3=435 cm3=4.3510-4 m3,则甜瓜的密度为=0.94103 kg/m3=0.94 g/cm3。mV430.41kg4.35 10 m温馨提示温馨提示在解决有关浮力的计算题时,要注意物体在平衡状态时的受力情况,合力为零;另外还要运用好阿基米德原理。8.(2015山东德州,18,2分)如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系为:木酒精水铜。将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出)。静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p
32、1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2,则p1 p2,F1 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 答案答案小于小于解析解析木球与铜球体积相等,由木铜得,木球的质量小于铜球的质量,又甲、乙两容器内的液体原来的质量相等,故分别放入木球和铜球后,甲的总质量较小,其重力较小,对桌面的压力较小,又两容器底面积相等,由压强公式可知,甲对桌面的压强较小;因为木酒精水铜,所以木球放入水中漂浮,铜球放入酒精中下沉,木球受到的浮力F1=G木=木gV,铜球受到的浮力F2=酒精gV,又木酒精,故F1G球,合力方向竖直向上,则小球上浮;若F浮=G球,合力为零,则小球悬浮;若F浮G球,合力方向竖直向上,则小球
33、上浮,不能说成漂浮。同样道理,若F浮G球,小球下沉,不能说成沉底。11.(2017河北,37,6分)如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=810-3 m2,容器高0.2 m,内盛 0.17 m 深的水。A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的质量为0.185 kg,A2的体积为3.210-4 m3。(已知水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)水对容器底部的压力为多少?(2)将A1释放,浸没在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6 N,求A1的体积。(3)只将A2缓慢浸入水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?答案答案(1)13.
34、6 N(2)1.2510-4 m3(3)0.75103 kg/m3 解析解析(1)p=水gh水=1.0103 kg/m310 N/kg0.17 m=1.7103 Pa(1分)由p=可得F压=pS=1.7103 Pa810-3 m2=13.6 N(1分)(2)A1受到的浮力:F1浮=G1-F支即水gV1=G1-F支=m1g-F支(1分)则V1=1.2510-4 m3(1分)(3)将A2缓慢放入水中,当水面上升至0.2 m时,水对容器底的压强最大此时排开水的体积:V排=V容-V水=S(h容-h水)=810-3 m2(0.2 m-0.17 m)=2.410-4 m3V2此时A2漂浮,A2的密度最小(
35、1分)即F2浮=G2,水gV排=2gV2则2=0.75103 kg/m3(1分)FS1m gF g支水330.185kg 10N/ kg0.6N1.0 10 kg / m10N/ kg2 VV水排3343431.0 10 kg/m2.4 10 m3.2 10 m考点一阿基米德原理1.(2019福建厦门质检,9)鼓浪屿和厦门岛之间的海域常有美丽优雅的白鹭盘旋飞翔,故称鹭江。下列鹭江中的物体没有受到浮力的是()A.浅海戏水的白鹭 B.海底水草的叶子C.鹭江游弋的小鱼 D.演武大桥的桥墩答案答案D浮力产生的原因是物体上下表面所处液体深度不同,上下表面受到的压强不同,故产生的压力不同,浮力大小等于下表
36、面受到的压力减去上表面受到的压力,故戏水的白鹭、海底的水草、游弋的小鱼都受到浮力,大桥的桥墩下表面深埋在泥土里,受到海水向上的压力为零,故不受浮力,所以正确选项为D。2.(2019山东青岛西海岸新区一模,7)如图所示,用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验,下列结果正确的是(g=10 N/kg)()A.木块的质量是12 gB.木块受到的浮力是0.4 NC.小桶受到的重力是0.2 ND.木块排开水的体积是120 cm3 答案答案D木块的重力为1.2 N,质量m=0.12 kg=120 g,A项错误;木块在水中漂浮,浮力等于重力,F浮=1.2 N,B项错误;木块漂浮时排开水的重力G排=F浮=1.
37、2 N,小桶和排出水的重力之和为1.6 N,所以G桶=1.6 N-1.2 N=0.4 N,故C项错误;木块排开水的质量m排=120 g,木块排开水的体积V排=120 cm3。故选择D。Gg1.2N10N/ kgGg排1.2N10N/ kgm排水3120g1g /cm3.(2018北京朝阳一模,21)(多选)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、四个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。下列说法中正确的是()A.圆柱体浸没在水中受到的浮力为0.6 NB.比较图甲、丙、戊说明圆柱体受到的
38、浮力大小与浸没在液体中的深度有关C.比较图甲、丁、戊说明圆柱体受到的浮力大小与液体的种类有关D.根据图中数据可计算出圆柱体的密度是1.5103 kg/m3 答案答案CD由图甲可知圆柱体的重力G=3 N,由图丙可知圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数F=1 N,圆柱体受到的浮力F浮=G-F=3 N-1 N=2 N,A项错误;图丙和丁中圆柱体的深度不同测力计示数相同,故比较图甲、丙、丁能说明圆柱体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度无关,B项错误;图丁和戊中的烧杯中装的是不同液体,弹簧测力计在两图中示数不同,故比较图甲、丁、戊说明圆柱体受到的浮力大小与液体的种类有关,C项正确;由圆柱体浸没在水中时受到
39、浮力F浮=2 N,可得V柱=V排=210-4 m3,则圆柱体的密度=1.5103 kg/m3,故D项正确。F g浮水332N1.0 10 kg / m10N/ kgGV g排433N2 10 m10N/ kg解题指导解题指导根据浸没时浮力大小可以求出排开水的体积,也就可以得到物体的体积;根据物体的重力可以求得物体质量,从而能求出物体密度。解题关键解题关键研究浮力大小与深度的关系时要控制排开液体体积、液体密度不变;研究浮力大小与液体密度的关系时要控制排开液体的体积及深度不变。4.(2018福建龙岩二模,12)一长方体铁块如图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程
40、中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是()答案答案C下表面与液面刚刚接触时浮力为0;随着深度增加,排开液体体积增大,则浮力增大;当物体浸没在液体中时,随着深度增加,排开液体体积不变,浮力不变。故正确选项为C。5.(2019天津和平一模,16)某一木块的体积为200 cm3、密度为0.6103 kg/m3,把它浸没在水中后放手,木块最终静止时是处于 (选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时浸在水中的体积是 。答案答案漂浮120 cm3 解析解析木块浸没在水中受到浮力F浮=水V木g=1.0103 kg/m320010-6 m310 N/kg=2 N木块的重力G木=木V木
41、g=0.6103 kg/m320010-6 m310 N/kg=1.2 N浮力大于重力,所以会上浮,静止时会漂浮漂浮时受到的浮力F浮=G木=1.2 N,所以V排=120 cm3 F g浮水331.2N1.0 10 kg / m10N/ kg6.(2018安徽阜阳模拟,10)如图所示为我国首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆,该车质量约为900 kg。两人(质量共为150 kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为 N,浸入水下的体积为 m3。(g=10 N/kg,水=1.0103 kg/m3)答案答案10 5001.05解析解析水路两栖车在水面静止时,F浮=G总=m总g=(900 kg
42、+150 kg)10 N/kg=10 500 N,则排开水体积V排=1.05 m3。F g浮水3310 500N1.0 10 kg / m10N/ kg考点二浮沉条件及其应用1.(2019福建莆田二检,7)如图所示,体积相同的氢气球和空气球刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来。下列说法中正确的是()A.氢气球受到的浮力大于空气球所受的浮力B.氢气球受到的浮力小于空气球所受的浮力C.氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力D.无法确定答案答案C氢气球升空是因为受到浮力大于自身重力;空气球浮不起来是因为受到浮力小于自身重力;氢气球与空气球体积相同,所以排开空气的体积相同,受到空气的浮力相同,故选择
43、C项。2.(2019山东济南长清一模,8)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5 2B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2 5D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力25答案答案C甲图中,F浮甲=水gV,乙图中,F浮乙=水gV=水gV,则F浮甲 F浮乙=5 3,故A错误;由题意知,甲图容器中水的深度大于乙图容器中水的深度,由于p=水gh得,甲图水对容器底的压强更大,
44、B错误;木块的重力G=F浮乙=水gV;甲图中,木块受重力、浮力和细线的拉力作用,则F=F浮甲-G=水gV-水gV=水gV;F F浮甲=水gV 水gV=2 5,故C正确;以整体为研究对象,甲、乙图中容器对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,D错误。故选C。2153535 gV gV水水353525253.(2018吉林长春宽城一模,9)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,下列判断正确的是()A.p甲=p乙,F甲F乙C.p甲p乙,F甲=F乙 审题技巧审题
45、技巧同一物体漂浮和悬浮时受到的浮力等于重力。密度计、轮船都是应用这一原理。答案答案D因两物体完全相同,则两物体重力相等,设为G,甲烧杯中物体漂浮,则F甲=G,乙烧杯中物体悬浮,则F乙=G,故F甲=F乙;根据F浮=液V排g,又V排甲液乙,又h甲=h乙,由p=液gh,可得p甲p乙,故D项正确。解题关键解题关键液体压强大小与深度和液体密度有关;漂浮时物液。4.(2017湖北孝感孝南调研,5)在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满不同液体,把两个完全相同的小球分别放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,则下列判断正确的是()A.甲杯中的液体的密度小于乙杯中的液体的密度B.甲杯中小球受到的
46、浮力大于乙杯中小球受到的浮力C.若向下按压甲杯中的小球,甲杯中液体对烧杯底的压强会减小D.甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强答案答案D甲、乙杯中小球完全相同,则重力相等,G甲=G乙,甲中小球漂浮,F浮甲=G甲,乙中小球悬浮F浮乙=G乙,因此F浮甲=F浮乙,又V排甲液乙,A、B项错误;向下按压甲中小球,液面高度不变,由p=液gh可知甲杯中液体对烧杯底的压强不变,C项错。故选D。易错警示易错警示甲中小球漂浮,乙中小球悬浮,小球所受浮力等于重力。知识归纳知识归纳漂浮F浮=G物;悬浮F浮=G物;上浮F浮G物;下沉F浮G物;沉底F浮+F支=G物。5.(2019江苏苏州园区一模,21)某冰块中有
47、一小金属块,冰和金属块的总质量是61 g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中,恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6 cm(如图乙所示)。容器的底面积为10 cm2,冰块中冰的体积是 cm3,金属块的质量是 g,金属块的密度是 kg/m3。已知冰的密度冰=0.9103 kg/m3。 答案答案6077103 解析解析冰全部熔化后,水面下降了0.6 cm,是因为冰熔化成水体积减小,设冰体积为V,则m冰=冰V=m水=水V水,则水的体积V水=0.9V,故V-V水=0.1V=0.6 cm10 cm2=6 cm3,V=60 cm3;m冰=冰V=0.9 g/cm360 cm3=5
48、4 g,则m金=m总-m冰=61 g-54 g=7 g;冰和金属块悬浮于水中,F浮=G总,故m排=m总=61 g,所以V排=61 cm3,V金=V排-V冰=61 cm3-60 cm3=1 cm3,所以金=7 g/cm3=7103 kg/m3。 V冰水m排水361g1g /cmmV金金37g1cm思路分析思路分析冰熔化成水质量不变,但由于密度增大体积变小,所以导致了液面的下降,所以抓住体积减小列出等式求出冰的体积;冰和金属块悬浮时,浮力等于重力,求出浮力大小,就可以得到排开水的总体积大小,即冰和金属块的总体积,进而可以求出金属块的体积和密度。6.(2019重庆巴南一模,20)如图所示,小华用一只
49、空牙膏壳做实验,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,先后放入同一杯水中。前后两次牙膏壳受到的浮力F甲 F乙;两次水对杯底的压强p甲 p乙。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)答案答案小于小于解析解析设牙膏壳的重力为G,甲图中牙膏壳在水中下沉,则F甲G;乙图中牙膏壳在水中漂浮,则F乙=G;所以F甲F乙;因F甲F乙,所以由F浮=gV排可得,V排甲V排乙;且先后放入同一杯水中,所以h甲h乙,由p=gh可知,p甲p乙。一、选择题一、选择题(每小题3分,共9分)1.(2017四川成都中考)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
50、于重力 D.浮力小于重力20分钟 45分答案答案D浸没在水中的石块下沉过程中,其排开水的体积不变,所受浮力小于重力,由公式F浮=液gV排可知,石块所受的浮力不变。2.(2019山东滨州一模,7)如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中,物体静止时,A漂浮、B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分别为FA、FB。则()A.p甲p乙,FA=FB B.p甲FBC.p甲p乙,FA=FB D.p甲p乙,FA乙,因两液面相平,所以甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强。故选择C。3.(2017天津红桥结课考)在三个相同的烧杯中装入质