2023届中考物理专题强化:浮力(含解析)

2023届中考物理专题强化:浮力
(共19题)
一、选择题(共12题)
分)一个边长为 的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平 下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小 和铁块下表面在水中的深度 关系的图象是
A. B.
C. D.
将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两物体必定有相同的
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么
A.船的重力将减小 B.水对船的浮力将减小
C.水对船的浮力将增大 D.水对船的浮力将保持不变
用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片,然后盖上盖子并密封,投入江中,就能漂浮在水面上,成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海,漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的体积变化情况是(海水密度大于河水密度)
A.浮力变大,露出水面体积不变 B.浮力不变,露出水面体积变大
C.浮力不变,露出水面体积变小 D.浮力变小,露出水面体积变大
小明洗水果时,发现不同的水果在水中静止时所处位置是不一样的。葡萄在水中下沉后静止在容器底部;苹果漂着,大约有 体积露出水面;青枣也漂着,约有 体积在水中,如图所示。他的四个小伙伴看到后,一人说了一句话,其中正确的是
A.小刚说“苹果漂浮在水面上,说明苹果受到的浮力比苹果受到的重力大”
B.小华说“葡萄沉在容器的底部,葡萄受到的浮力不一定比葡萄受到的重力小”
C.小强说“青枣和苹果相比,青枣的密度更接近水的密度”
D.小峰说“苹果的密度比葡萄密度大”
已潜入海水中的潜水艇,继续往沉海中下滑时。下面说法正确的是
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力不变
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力增大
如图所示,在盛有盐水(密度大于水)的烧杯内放置一个冰块,冰块的下表面与杯底接触,冰块处于静止状态(不接触烧杯侧壁),且液面正好与杯口相齐。则
A.若冰块对杯底有压力,则冰熔化后液体一定不会溢出
B.若冰块对杯底无压力,则冰熔化后液体一定不会溢出
C.冰块对杯底有压力时,冰熔化后杯子底部受到液体压强会增大
D.冰块对杯底无压力时,冰熔化后杯子底部受到液体压强会减小
如图所示,装有一定量水的圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,把甲、乙两个等体积实心小球分别放入水中,水对容器底部压强的增加量依次为 、 ,下列判断正确的是
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
弹簧测力计下挂一长方物体、将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数 与物体下降高度 变化关系的图象,则下列说法中正确的是( 取 )
A.物体的体积是
B.物体受到的最大浮力是
C.物体刚浸没时下表面受到水的压力是
D.物体的密度是
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, 、 、 三个长方体的质量和体积都相同,将它们分别放入三个容器的液体中,静止时,三个容器内的液面相平,如图所示,则下列判断
①物体受到的浮力
②液体对容器底的压强
③物体下表面受到液体的压力
④容器对桌面的压力
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
如图所示,在底面积为 的圆柱形容器中注入水,把一横截面积为 、高为 、密度为 的圆柱体直立在水中,圆柱体静止后,露出水面的高度为 ,此时水深为 。则下列说法中正确的是
A.水对容器底部的压强为
B.水对容器底部的压力为
C.水对圆柱体底部的压强为
D.圆柱体所受的浮力为
如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
二、填空题(共3题)
如图所示,质量均为 千克的物体 、 漂浮在水中。若 、 物体底部受到水的压力分别为 、 ,水的压强分别为 、 ,则 , 。(均选填“”、“”或“”)
如图甲所示,某长方体物块悬挂在弹簧测力计下,静止在空气中,弹簧测力计的示数为 。若该物块一半浸在水中,如图乙所示,弹簧测力计的示数变为 ,则此时物块所受水的浮力为 ,浮力的方向为 ,水对物块底向上的压力为 ;若撤去弹簧测力计的拉力,则该物块在水中最终将处于 (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态。
如图甲所示,边长为 的正方体实心物块置于足够深的圆柱形容器底部。现逐渐向容器倒入某种液体,物块受到的浮力 与容器内液体的深度 的关系图象如图乙所示,若倒入容器中液体的深度为 时,停止倒水。物体所受合力为 ,物块对容器底部的压力为 。
三、综合应用题(共4题)
密度计
(1) 密度计是测量 的仪器。如图甲所示的密度计是一密封玻璃管,下端装有铅粒,可以降低密度计的 ,从而让它能够竖直 在任何液体的液面上。密度计上端有刻度,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。密度计的原理是利用了物体漂浮在液面上时,浮力 重力,所以同一密度计漂浮在任何液体中时所受浮力 。根据公式 可知,同一密度计浸入液体中越深,即 越大,说明液体的密度越 ,因此密度计的刻度值是上 下 。
(2) 将同一支简易密度计先后放在图乙、丙所示两杯液体中,静止时所处位置如图所示,则图乙液体的密度 图丙液体的密度,密度计在图乙液体中受到的浮力 在图丙液体中受到的浮力。
沉浮条件的应用
(1) 轮船等漂浮在水面的物体受到的浮力总是 轮船受到的重力。
(2) 潜水艇在水中的沉浮是靠改变 来实现的。
重为 的石块,分别浸没在水和盐水中时,弹簧测力计的示数如图所示:
(1) 石块在水中所受的浮力为 ,从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关;
(2) 若将石块向上提,使其露出水面一部分,则水面高度会 (选填“上升”或“下降”),杯底所受压强将 ;
(3) 若剪断乙图中的细线,石块将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
如图所示,底面积为 的薄壁圆柱形容器中装有密度 为的某种液体,将一金属块放入底面积为 ,高度为 的长方体塑料盒中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且液体不会溢出容器,其没入液体的深度为 ,若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入该液体中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且金属块不接触容器底,塑料盒浸入液体的深度为 ,剪断细线,金属块沉到容器底,塑料盒仍竖直漂浮在液面上,其浸入液体的深度为 。请解答下列问题:
(1) 画出塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中)竖直方向上的受力示意图;
(2) 求金属块的密度;
(3) 将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,塑料盒不接触容器底,则液体对容器底的压强变化了多少?
答案
一、选择题(共12题)
1. 【答案】A
【解析】解:铁块在没有完全浸没时,根据公式 可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变.
2. 【答案】B
【解析】解:根据称重法可知:两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式 ,说明排开液体体积相同,因为它们是浸没在水中,则排开液体的体积与物体体积相同,所以这两个物体体积相同。
3. 【答案】C
【解析】()同学们登上游船过程中,使船的重力变大,故A错误;
()登上游船过程中,游船一直处于漂浮状态,则 ,
所以,游船受到的浮力变大,故BD错误,C正确。
4. 【答案】B
【解析】因为漂流瓶在海水和江水中都漂浮,
所以 ,
所以漂流瓶从长江漂入大海所受到的浮力不变;
又因为 ,,
所以排开海水的体积比排开江水的体积小,
所以漂流瓶从长江漂入大海排开水的体积将变小,
因为 。
所以漂流瓶从长江漂入大海露出水面的体积将变大。
故选:B。
5. 【答案】C
【解析】A选项:苹果漂浮在水面上处于静止状态,此时苹果只受到重力和浮力,故二力平衡,浮力等于重力,故A错误;
B选项:葡萄沉在容器底部,此时葡萄受到的浮力和支持力之和等于重力,故浮力不大于重力,故B错误;
C选项:苹果和青枣漂浮,说明苹果和青枣的密度小于水,而青枣浸入水的比例更多所以青枣的密度更接近于水,故C正确;
D选项:苹果的密度小于水,所以漂浮,葡萄的密度大于水,所以下沉。故苹果的密度小于葡萄的密度,故D错误;
故选C。
6. 【答案】C
【解析】潜水艇在下潜的过程中:
,排开水的体积 不变,
潜水艇受到的浮力不变;
,所处深度 变大,
潜水艇受到水的压强变大。
故选C。
7. 【答案】D
【解析】A.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰所受的浮力等于它所排开盐水所受的重力,小于自身重力,即
,假设冰完全融化后的水体积为 ,,因为 ,所以 ,冰融化后水一定会溢出,故A错误;
B.当冰块的下表面对杯底没有压力时,冰所受的浮力等于它所排开盐水所受的重力,也等于自身重力,
即 ,假设冰完全融化后的水体积为 ,,因为 ,所以 ,冰融化后水一定会溢出;
由于冰的体积比盐水的体积大,所以冰融化后,液体不会溢出。当冰块的下表面对杯底有压力时,冰所排开水的质量小于冰的质量,冰融化后水一定会溢出,故B错误;
C.当冰块对杯底有压力时,由 可知,冰融化后 不变,液体密度减小,因此杯子底部受到的压强会减小,故C错误;
D.当冰块对杯底无压力时,由 可知,冰融化后 不变,液体密度减小,因此杯子底部受到的压强会减小,故D正确。
8. 【答案】A
9. 【答案】D
【解析】由图象知,,当物体完全浸没时,拉力 ,则完全浸没时的浮力为 ,此时物体完全浸没,所以浮力最大,故B错误;
由 得,,故A错误;
物体刚浸没时,下表面受到的压力 ,故C错误;
物体的质量:

则 ,故D正确。
10. 【答案】B
【解析】①根据图示可知, 悬浮, 、 漂浮,所以物体所受的浮力与自身的重力相等,因三个长方体的质量相同、重力相同,所以 ,故①错误;
②由①知,,由图知 ,
根据 可知,,
三容器的液面等高,根据 可知,液体对容器底的压强 ,故②正确;
③因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,所以甲下表面受到的压力大于浮力;
乙、丙上表面受到的压力为零,所以乙、丙下表面受到液体的压力等于浮力,且相等;
由此可知物体下表面受到液体的压力 ;故③错误。
④甲、乙、丙三个容器完全相同,三个长方体的质量相同,则重力相同,
三容器液面相平,,由图知液体的体积 ,
所以由 可知,三容器内液体的质量 ,液体的重力 ,
则容器及容器内液体和物体的总重力 ,
所以 ,故④正确。
11. 【答案】D
【解析】水对容器底部的压强为 ,故A错误;
根据 可得,水对容器底部的压力为 ,故B错误;
水对圆柱体底部的压强为 ,故C错误;
,圆柱体所受的浮力为 ,故D正确。
12. 【答案】A
【解析】在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给木块一个竖直向上的浮力 ,木块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力 ,而且 .这个压力会通过容器传导给桌面.木块因为漂浮,所以 .所以,甲容器对于桌面的压力 ,乙容器对桌面的压力 ,因为 ,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理甲容器对于桌面的压力等于丙容器对桌面的压力;故A正确,B错误;
木块漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力没变,所以木块受到的浮力不变.故C错误;
小球悬浮在丙容器中,所以 ,所以如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,所以小球将下沉,即小球受到的浮力变小.故D错误;
综上分析,只有选项A正确
二、填空题(共3题)
13. 【答案】;
【解析】由图可知, 物体底部所处深度小于 物体底部所处深度,水的密度一定,根据 可知,;物体 、 漂浮在水中,且质量相等,则重力相等,其所受重力与浮力是一对平衡力,大小相等,根据浮力产生的原因可知, 、 两物体底部所受的压力等于浮力,所以,。
14. 【答案】;;
【解析】由题可知,把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为 ,此时物体所受浮力:
;浮力的方向是竖直向上的;根据浮力的定义可知,水对物块底向上的压力为 。
根据阿基米德原理 可知,物体全部浸没水中时浮力:;因为物体全部浸没水中时浮力 ,所以当撤去弹簧秤的拉力,将该长方体放入水中,当它静止时,物体沉底。
15. 【答案】;
【解析】由图乙可知,当容器内液体的深度 等于或大于 时,物体受到的浮力 不变,此时正方体物块处于漂浮状态,则物块排开液体的体积:

由 可得,液体的密度:

而物块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以物块的重力 ,
当倒入容器中液体的深度为 时,物块没有浮起来,此时物块排开液体的体积:,物块受到浮力 ,
由于 ,所以物块此时受到浮力,重力和支持力三个力的作用处于静止状态,即此时物块所受合力为 ,
而物块受到容器的支持力:,
又物块受到容器的支持力和物块对容器的压力为一对相互作用力,大小相等,即 。
三、综合应用题(共4题)
16. 【答案】
(1) 液体密度;重心;漂浮;等于;相等;;小;小;大
(2) 小于;等于
17. 【答案】
(1) 等于
(2) 重力
18. 【答案】
(1) ;密度
(2) 下降;变小
(3) 下沉
19. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 塑料盒静止时(金属块放入塑料盒中),竖直方向上塑料盒受到竖直向下的重力、金属块向下的压力和竖直向上的浮力,并且浮力等于重力与压力之和,如图所示:
(2) 根据题意作图:
甲图,金属块在塑料盒中时,根据漂浮条件可得:,
根据 、 可得:
乙图,金属块系在塑料盒下面时,此时塑料盒所受浮力为 ,有:,
金属块的体积:,
根据阿基米德原理可得:
丙图,金属块沉底,塑料盒漂浮时,有:
代入 得:
整理 得,;
(3) 将金属块放入塑料盒中,向塑料盒中逐渐加入重物,使塑料盒排开液体的体积最大,此时塑料盒排开液体的体积为 ,刚放入塑料盒时其排开液体的体积为 ,
则塑料盒浸入液体中的体积增加量为:

液体对容器底部增加的压力为:

液体对容器底部增加的压强为:

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