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文檔簡介
專題10浮力考點、考題與提升訓練
__________a
]看點解密對軍童考點.提煉總維.一雙戔題謝工解析
【考點提煉】
本章在力學部分占據(jù)特別重要的地位,內(nèi)容難學、交叉內(nèi)容多、涉及計算題多,所占分值高,并常常
與壓強和其他學問點結合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此,考生應重視本章的備考,下大力氣、多
投入時間,扎扎實實的做好本章的復習。本章常考熱點有:浮力、浮力的利用。
1.浮力
★本考點??挤较蛴校阂?、浮力的概念;二、浮力的計算;三、浮力的試驗探究;四、阿基米德原理
及應用。
浮力的概念:浮力的概念包括浮力的產(chǎn)生、浮力的方向,浮力產(chǎn)生的實質等。對浮力的概念的考查一
般不多見,但也會出現(xiàn)在選擇題的一個選項中。對此考點的浮力應做為本章的基礎內(nèi)容,在熟識以上問題
基礎上,加強對概念性學問的理解。此考點一般會出現(xiàn)在選擇題和填空題中,多見于選擇題;考試內(nèi)容也
是概念性的學問,只要考生能對浮力的產(chǎn)生、方向和浮力產(chǎn)生的實質這些學問點加強理解,一般不難解答。
浮力的計算:浮力的計算屬于本章重點,也是本章難點。對本章內(nèi)容的計算問題,主要集中在浮力的
計算上,有關浮力的計算涉及內(nèi)容較多,學問點與許多,也常常出現(xiàn)跨章節(jié)問題;如浮力的計算常常和物
質的密度、液體的壓強相關聯(lián),并且把這些學問點融合在一起共同組成考題。一、浮力的計算常和阿基米
德原理結合,所以在涉及浮力計算問題上此兩個學問點是密不行分的,不要機械地把它們分開;二、浮力
的計算還會和密度相關聯(lián),故應當留意浮力大小計算公式的敏捷應用。
阿基米德原理:阿基米德原理為浮力的計算供應了最為干脆的方法。所以,考生肯定要很好的理解并
嫻熟的應用阿基米德原理。阿基米德原理與浮力的計算是密不行分的,復習時要把這兩個問題結合在一起。
這里須要留意的是液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、
重力、形態(tài)、浸沒的深度等均無關;牢記并嫻熟應用浮力公式(F4=。排=)進行相關計算。
浮力的試驗探究:浮力的試驗探究就是驗證阿基米德原理。阿基米德原理的內(nèi)容是:浸沒在液體或氣
體的物體,受到的浮力大小等于物體排開液體或氣體所受到的重力。所以,對浮力的試驗探究問題都會圍
繞這一內(nèi)容而綻開,探究過程中涉及到的問題有:力的測量、體積的測量、密度的利用、質量的測量等等
內(nèi)容。要回答的問題常見于:彈簧測力計的讀數(shù)、浮力的大小、影響浮力大小的因素、試驗探究方法、密
度的計算、體積的計算、試驗步驟的依次、液體壓強的計算等。
★本考點考題形式有選擇題、填空題和計算題三種形式,選擇題更為常見,對于計算題常見的是大型
計算題,在大型計算題中也常見與壓強結合在一起組成一個考題。
選擇題:選擇題是此考點的常見題型。常見考試內(nèi)容有:浮力的概念、浮力的計算、阿基米德原理及
應用等學問點。題干考查問題有:一、浮力的變更問題(增大、減小或不變);二、浮力大小的比較;三、
浮力大小的計算;四、排水量大??;五、水里物體所受壓力大小;六、浮力與重力大小的比較;七、密度
大小的比較;八、壓強的計算或比較等。解答此類選擇題,一要很好的理解浮力的概念和阿基米德原理和
浮力的計算;二要留意利用阿基米德原理進行簡潔計算;三要多練習;做到舉一反三。
填空題:填空題出現(xiàn)的概率要少于選擇題,其內(nèi)容與備考策略與選擇題相同,這里不再贅述。
大型計算題:中考試卷中的大型計算題,有關浮力的考題占有很大比例,應當作為重中之重仔細對待。
浮力的計算問題常常會和壓強、密度結合并且是多個考點。像物體的沉浮問題、浮力大小問題、物體排開
水的體積問題、排水量問題等。多利用歷年中考試題有針對性的復習和練習定會受到很好的效果。
試驗探究題:阿基米德原理的試驗驗證和影響浮力大小的因素的試驗探究題也應作為重點仔細對待。
對此試驗探究題前面已經(jīng)做過論述,找其規(guī)律,尋其方法是備考的最好的途徑。
2.浮力的應用
★本考點??挤较蛴校阂弧⑽矬w沉浮的條件、二、浮力的應用(輪船、潛艇、飛艇的沉浮原理)。
物體沉浮的條件:對物體沉浮的條件要加深一下學問點的復習:
一、前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。
二、重力與浮力的關系:⑴當為X7時,物體上浮;金)鼻;當及=G時,物體懸浮;6=外;
當a”時,物體下沉,當%=G(物體未完全浸沒液體)時,物體漂移,鼻)外。
三、說明:(1)密度勻稱的物體懸?。ɑ蚱疲┰谀骋后w中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、
小塊都懸?。ɑ蚱疲#?)物體漂移在密度為P的液體中,若露出體積為物體總體積的二,則物體密度
3
2
為三P0(3)懸浮與漂移的比較:相同點:%=%;不同點:懸浮時,鼻=鼻,/=/;漂移
時,PGP.,嘖(4。(4)推斷物體浮沉(狀態(tài))有兩種方法:比較&與G或比較小與外。(5)物
體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為P的液體中,示數(shù)為F,則物體密度為:p.二上幺。(6)
冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變;冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的
物體,冰化為水后液面下降。
四、漂移問題“五規(guī)律”:規(guī)律一:物體漂移在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規(guī)律二:同一
物體在不同液體里漂移,所受浮力相同;規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂移,在密度大的液體里浸入的
體積??;規(guī)律四:漂移物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規(guī)律五:將漂移物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對物體增大的浮力。
牢記并深刻理解以上問題,是解答此考點的基礎。
浮力的利用:浮力的利用指的是輪船、潛水艇、汽艇和飛艇都是利用浮力進行工作的。理解并駕馭它
們的工作原理是做好備考工作必須要做到的。
一、輪船:(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂移在水面上的物體必需把它做成空心的,
使它能夠排開更多的水。(2)排水量:輪船滿載時排開水的質量。單位是t,由排水量m可計算出:排開
液體的體積排開液體的重力4=切海8;輪船受到的浮力為二用梅8,輪船和貨物共重
G*-力mg。
二、潛水艇:工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠變更自身重力來實現(xiàn)的。
三、氣球和飛艇:工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:
氫氣、氯氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風漂移,人們把氣球發(fā)展成為飛艇。
★本考點考題形式有選擇題、填空題和計算題三種類型。選擇題和填空題的備考與上述相同,這里不
再贅述。
計算題:涉及到浮力利用的計算題大多數(shù)是排水量的計算問題,常見于大小計算題中,有的也會出現(xiàn)
在選擇題和填空題中這里不再贅述。對于排水量問題的大型計算題,其根本還是浮力的計算問題,再結合
平衡力的學問,就可以很好的解答此類考題。這里須要強調三個問題(以潛艇為例):一、潛艇上浮時,浮
力等于其受到的重力,關鍵須要計算其排開水的體積;二、潛艇懸浮在海里,浮力等于其重力,其排開水
的體積等于潛艇自身體積;三、下沉至海底,浮力等于其重力減去海底對它的支持力。此類計算題不外乎
這三種狀況,對此三種類型加以分析和理解就能很好的解答此類考題。
考班呈現(xiàn)以近三年史考真題為例呈現(xiàn)考虎賞善題型
【考點一】浮力
★典例一:(2024?瀘州)三個相同的輕質彈簧,一端固定在容器底部,另一端分別與甲、乙、丙三個
體積相同的實心球相連。向容器內(nèi)倒入水,待水和球都穩(wěn)定后,視察到如圖所示的狀況,此時乙球下方彈
簧長度等于原長。下列推斷正確的是()。
A.乙球的重力與它受到的浮力相等;
B.甲球的重力大于它受到的浮力;
C.甲、乙、丙三個球的密度大小關系為P|<P|<P|;
D.甲、乙、丙三個球受到的浮力大小關系為F|>F|>F|
【答案】ACo
【解析】依據(jù)題意可知,乙球下方彈簧長度等于原長,則彈簧對乙球沒有作用力;
視察如圖狀況可知,甲球下方彈簧長度大于原長,則彈簧對甲球有向下的拉力F拉;
丙球下方彈簧長度小于原長,則彈簧對丙球有向上的支持力F支;
由題知,三個球處于靜止,所以F甲=GT+Fti,F^=G乙,F(xiàn)丙=GTF支,
比較可知,F(xiàn)v>G甲,F(xiàn)乙=G乙,F(xiàn)丙〈6丙,
已知三個實心球體積相同,由于三個球浸沒在同種液體中,則排開液體的體積相同,依據(jù)FJJ=P液V排
g可知,它們受到的浮力:Ftji=F乙=F丙;
所以三個球的重力關系為:G甲VG乙<G丙;
依據(jù)重力公式可知,三個球的質量關系為:m甲丙;
已知三個球的體積相同,依據(jù)P=(可知:P甲<P乙<P丙;
由上分析可知:AC正確,BD錯誤。故選AC。
★典例二:(2024?武威)2024年4月20日,我國最先進的自主潛水器“潛龍三號”首次下潛(如圖所
示)。潛水器在水面下勻速下潛過程中(假定海水的密度不變),受到的浮力(選填“變大”、“不
變”或“變小”),潛水器下表面受到的壓強(選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】不變;變大。
【解析】(1)潛水器在水面下勻速下潛,海水的密度不變,潛水器浸沒在水中,其排開水的體積不變,
依據(jù)FJJ=P液gV排可知,潛水器受到的浮力不變。
(2)由于潛水器在水中的深度漸漸增加,所以依據(jù)公式p=Pgh可知,潛水器受到的壓強增大。
故答案為:不變;變大。
★典例三:(2024?河南)漁民出海捕撈,常常滿艙而歸。在安靜的海面上,一艘空船受到的浮力是
F1;裝滿魚后受到的浮力是Fz,則RF2(選填“>”、或“=”)。漁船編隊在某個海疆捕撈時,
漁民用特定頻率的電臺通信是利用傳遞信息。
【答案】〈;電磁波。
【解析】依據(jù)漂移條件,得R=G空,F(xiàn)產(chǎn)G滿,因為G空<G滿,所以得FK&;電臺是利用電磁波進行通信的,
這是利用了電磁波可以傳遞信息的特點。
★典例四:(2024?達州)如圖所示,甲、乙兩個底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體
A、B,液體對兩個容器底的壓強相等。現(xiàn)將兩個質量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時個漂移、一
個懸?。ㄒ后w均無溢出,則液體密度PA、PB和液體對容器底部的壓強p甲、p乙的大小關系正確的是()。
甲乙
A.PA<PBp甲Vp乙B.PA>PBp甲>「乙
C.PA>PBp甲Vp乙D.PA<PBp甲>p乙
【答案】Co
【解析】(1)由圖知:hA<hB,已知兩種液體對容器底的壓強相等,則依據(jù)p=pgh可知,PA>PB;
故AD錯誤;
(2)因為原來兩容器中液體產(chǎn)生的壓強相等,勻稱柱形容器,則FA=GA=PSA;FB=GB=PSB;
又因為SA>SB,可得GA>GB,
由將兩個質量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時一個漂移,另一個懸?。ㄒ后w均無溢出),由于
兩物體重力相等都為G,
GG
貝U由PT=P+V~;PZ.=P+7->
所以,p用<Pz,;故B錯誤,C正確。故選C。
典例五:(2024?貴港)如圖所示,是同學們在“探究同一物體所受的浮力大小與哪些因素有關”的
試驗過程圖。圖甲、乙、丙容器中裝的液體是水,圖丁容器中裝的液體是酒精,R、兆、A、孔分別是圖甲、
乙、丙、丁中彈簧測力計的示數(shù)。請回答以下問題:
圖13
(1)圖甲中,彈簧測力計的示數(shù)E=N。
(2)物體完全浸沒在水中時所受的浮力為No
(3)分析圖中乙、丙兩圖試驗數(shù)據(jù)可得:物體所受的浮力大小與有關;分析圖中兩
圖試驗數(shù)據(jù)可得:物體所受的浮力大小與液體密度有關。
(4)試驗中采用的探究方法在探討物理問題時常常用到,稱為法。
【答案】(1)4.8;(2)2;(3)物體排開液體的體積;丙和丁;(4)限制變量。
【解析】(1)由圖甲知,彈簧測力計的分度值為0.2N,圖中指針指在4至5之間的第4條刻度線處,
所以示數(shù)為4.8N;
(2)由圖甲和圖丙知,物體完全浸沒在水中時所受的浮力為F倬=FI-F3=48N—2.8N=2N;
(3)由乙、丙兩圖試驗數(shù)據(jù)得,物體所受的浮力大小與物體排開液體的體積有關;為了得出物體所受
浮力大小與液體密度有關,需確保物體排開液體的體積相同,而物體所在的液體的密度不同,所以應分析
圖丙和圖丁兩圖的試驗數(shù)據(jù);
(4)因為物體在液體中受到的浮力可能受到多個因素影響,所以在探究本試驗時,須要采納限制變量
法。
【考點二】浮力的利用
★典例一:(2024?福建)如圖,氣球下面用細線懸掛一石塊,它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球
的總重力為G總,則氣球受到的浮力F浮G總(選填“〈”或“=”);若水溫上升,石塊將(選
填“上浮”“下沉”或“保持懸浮”)o
圉10
【答案】<,上浮。
【解析】考查受力分析,浮力的大小變更,屬于中等題。
由于懸浮兩者處于平衡狀態(tài),對氣球和石塊整體做受力分析,可得總重力=氣球受到的浮力+石塊受到的浮
力,所以F浮<6總;水溫上升,氣球熱脹,體積變大,依據(jù)阿基米德原理,可知氣球受到的浮力增加,整體受到
的浮力大于總重力,整體一起上浮。
★典例二:(2024?貴港)三塊完全相同的冰塊分別漂移在甲、乙、丙三種不同液體中,這三種液體的
密度分別為0甲、。乙、。丙。當冰塊熔化后,甲液體液面高度不變,乙液體液面高度上升,丙液體液面高
度降低。下列關系正確的是()。
A.P甲VP乙V夕丙B.P丙VP甲V。乙C.P丙VP乙V夕甲D.0乙VP丙VP甲
【答案】B。
【解析】依據(jù)漂移條件得%=G*,則在三種液體中,分另U得Ag。=(避囁、色g喙、
在丙8囁=Q*g囁。
當冰塊熔化成水后,質量保持不變,則對甲液體有夕甲g/=。*g。=戶水8限,因為甲液體液面高度
不變,即有4=,所以—P水;
同理,對乙液體有d,g喙=Q*g%=&g展,因為乙液體液面高度上升,即有喙(展,所以
色>P水;
對丙液體有Q丙g喙=外出囁=總疲腺,因為丙液體液面高度下降,即有喙>/,所以Q丙<Q水;
綜上得P丙<o甲<0乙,故應選Bo
★典例三:(2024?瀘州)慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動在青島旁邊海疆實行,
圖中093改進型攻擊核潛艇于2024年4月27日公開亮相,進行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動力功率為
2.8X10%隊完全下潛到海面下后的排水量為6.8義10%(取海水密度「=1*103例/宮、爐lOMAg)。
問:(1)該潛艇懸浮時,其上一面積為0.05方的整流罩距海面深度為200處此時整流罩受到海水的壓
力為多少?
(2)若最大核動力功率轉化為水平推力功率的效率為80%,該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡
航時,受到的水平推力為1.6X10如此時潛艇的巡航速度為多少?
(3)該潛艇浮出海面處于漂移時,露出海面的體積為1.5X10嵋,此時潛艇的總重量是多少?
【解析】(1)潛艇下潛到200口深處時,房200例
此時整流罩所受海水的壓強:下Pgh=LOX10%g/序*io故AgX200爐2X及涇,。
整流罩的面積:尺0.05序,
由力£變形得,整流罩所受壓力為:足。乒2X10?aX0.05/2=1X105兒
(2)最大核動力功率:戶總=2.8X10%臟2.8X10,明
依據(jù)。=可得:有用功率:尸有用=n產(chǎn)總=80%X2.8X10,於2.24X1(/肌
由尸尸y得潛艇的巡航速度:尸=2.24X10W=I4R/S;
1.6xin6iv
(3)完全下潛到海面下后的排水量為6.8X10,t,
7H|6.8X103X103kg
=6.8X103/zz3o
貝U七「排二——=---------103kg
用1X
m3
3
潛艇浮出海面處于漂移時,排開水的體積,排'=FKB=6.8X10W-1.5X10W=5.3XIOa,
依據(jù)漂移條件和尸浮=P濃g嚓可得,此時潛艇的總重量:
小尸浮=P水排'=1.0X103kff/inX10N/kgX5.3X10W=5.3X107T\;
答:(1)整流罩受到海水的壓力為1X105&(2)潛艇的巡航速度為14〃/s;(3)該潛艇浮出海面處
于漂移時,潛艇的總重量是5.3X107TVO
I
提升訓練選宜返三生史主真題到備名校模擬寇題加強專點一訓練
一、選擇題
1.(2024?天津)在底面積為S的薄壁柱形容器內(nèi)注入適量的水,讓空燒杯漂移在水面上,測出水的
深度為4,如圖所示:再將一金屬球放入燒杯中,此時燒杯仍漂移在水面上,測出水的深為打,最終將該
金屬球取出放入水中(空燒杯仍漂移在水面上,待金屬球沉底后測出水的深度為力,己知水的密度為P水,
則()。
A.金屬球的密度為注。行
B.金屬球的密度為瞥p/
C.金屬球沉底后,它對容器底的壓力為。次?61-%2)5;
D.金屬球沉底后,它對容器底的壓力為P/Si-蛇)5
【答案】AC。
【解析】(1)當裝有金屬球的燒杯漂移在盛有水的大容器的水面上,排開液體體積的增加量為avxs
(hi-ho),
則由漂移條件可得:GS=AFP*AV#g=P水S(h-ho)g,
所以,m球=—=P水S(hi-ho)?
g
金屬球投入水中后沉底,貝UVSFV排'=S(h2-h0),
所以,P球=詈=〃Wj?二I"-P水;故A正確,B錯誤;
?球S(fl2—/to)fl2—/to
(2)將該金屬球取出放入水中后沉底,金屬球受到的浮力:FP水V排'g=P水S(h2-ho)g,
則它對容器底的壓力:
F=G#-F?=P水S(hi-ho)g-P水S(h2-h0)g=P水g(h「hz)S;故C正確,D錯誤。故選AC。
2.(2024?湖州)放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中肯定深度后撤去外力,木
塊起先上浮,如圖所示,最終漂移,且有五分之二體積露出水面。下列敘述中,錯誤的是()。
A.在露出水面之前,木塊所受浮力不變;
B.在露出水面之前,木塊所受浮力大于木塊的重力;
C.木塊在浸沒和漂移兩種狀況下,水對燒杯底的壓強相等;
D.木塊的密度為0.6克/厘米3
【答案】C。
【解析】A、木塊上浮過程中,露出水面前,水的密度肯定,排開水的體積不變,依據(jù)公式F滓=P水gV
排可知,木塊所受浮力不變;故A正確;
B、在露出水面之前,木塊處于上浮過程中,依據(jù)浮沉條件可知:木塊所受浮力大于木塊的重力;故B
正確;
C、因木塊浸沒時排開水的體積大于木塊漂移時排開水的體積,所以,木塊浸沒時水的深度大于木塊漂
移時水的深度,則依據(jù)P=P水gh可知,木塊浸沒時水對燒杯底的壓強較大;故C錯誤;
D、木塊最終漂移,且有五分之二體積露出水面,則依據(jù)漂移條件可得:F浮=G木;
結合阿基米德原理和重力公式可得:P水gVflFP木gV木,
所以,P木=3P7k=,,1x1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正確。故選C。
隊I大
3.(2024?遂寧)如圖所示,水平桌面上三個完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水,將/、B.。三個體積
相同的小球分別放入容器內(nèi),待小球靜止后,/漂移、8懸浮、C沉底,此時三個容器內(nèi)水面高度相同。下
列推斷正確的是()。
A.容器底部受到水的壓強關系:P|=P|=P|;B.小球受到的浮力關系:EE;
C.容器對桌面的壓力關系:F|<F|<F|;D.小球的質量關系:mA=mK<mr
【答案】Ao
【解析】由題知,A、B、C三個小球的體積相同;
A、小球靜止時,三個容器內(nèi)水面高度相同,即h相同,水的密度肯定,依據(jù)p=Pgh可知,容器底受
到水的壓強關系為pT=pz>=p丙,故A正確;
B、由圖可知,A、B、C三個小球排開水的體積關系為VA排CVBSFVC排,依據(jù)F!J=P浪gV排可知,浮力的
大小關系為:FA<FB=FC,故B錯誤;
C、A球在甲容器中漂移,所以F產(chǎn)GA;依據(jù)阿基米德原理有FA=GA排,所以G產(chǎn)GA排(即A球的重等于A排
開水的重);
B球在乙容器中懸浮,所以FB=GB;依據(jù)阿基米德原理有FB=GB排,所以GB=GB排(即B球的重等于B排開水
的重);上面的關系式可理解為AB兩球的重分別補充了所缺少水的重,由于甲乙容器內(nèi)水面相平,則甲乙
容器內(nèi)水和小球的總重相等;甲乙兩容器完全相同,則兩容器的重相等,故甲乙容器的總重相等,甲容器
對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力,即F*F乙;
而C球在丙容器中沉底,所以Gc>Fc,依據(jù)阿基米德原理有£=金排,所以金>金排,即C球的重大于C
排開水的重;故丙容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力,即F乙<F丙。
綜上分析可知,三個容器對桌面壓力關系為F釬F乙<F丙,故C錯誤;
D、由圖可知,A漂移,B懸浮,C下沉,則由浮沉條件可知:GA=FA,GB=FB,GC>FC,由于FA<FB=FC,則
AC
G<GB<G;所以,mA<mB<mc,故D錯誤。故選A。
4.(2024?邵陽)潛入海底觀光是人們現(xiàn)代旅游休閑方式之一。某潛水愛好者從水下2nl深接著下潛的
過程中,他受到的浮力和海水對他的壓強變更的狀況分別是(不考慮海水的密度變更)()。
A.浮力漸漸變大,壓強不變;B.浮力漸漸變大,壓強漸漸變大;
C.浮力不變,壓強漸漸變大;D.浮力漸漸變小,壓強漸漸變大
【答案】Co
【解析】他在水面下不斷下潛的過程中,海水的密度P海水不變,
由于排開海水的體積不變,依據(jù)F浮=P海水V排g可知,他受到的浮力不變,故ABD錯誤;
由于所處的深度漸漸變大,依據(jù)P=P海水gh可知,他受到的海水的壓強漸漸變大,故C正確;故選C。
5.(2024?荷澤)人們常用“生沉熟浮”來推斷餃子是否煮熟,煮熟后的餃子會漂起來的緣由是()o
A.餃子的重力減小了
B.餃子的重力和浮力都增大了
C.餃子的重力不變,浮力增大
D.餃子的重力和浮力都減小了
【答案】C?
【解析】餃子在水中煮的時候,質量不變,則重力不變,因為餃子受熱膨脹,體積增大,依據(jù)f浮=Pgv
排知,浮力增大,當浮力大于重力時便會浮現(xiàn)來。故ABD錯誤,C正確。故選C。
6.(2024?濰坊)2024年4月,中國自主研發(fā)的600m無人遙控潛水器''海龍III”勝利完成下潛任務。
在某次下潛中,若從“海龍m”剛好浸沒起先計時,到返回水面結束計時,下潛深度h隨時間t的變更關
系如圖乙所示。忽視海水密度變更和“海龍III”的形變,下列對“海龍III”分析正確的是()o
甲乙
A.從起先到結束計時,共用時lOmin
B.在1?3min,受到海水的浮力漸漸變大
C.在4?6min,處于勻速直線運動狀態(tài)
D.在6?8min,受到海水的壓強漸漸減小
【答案】ADo
【解析】A、由圖乙可知,從起先到結束計時,共用時lOmin,故A正確;
B、由題知,從“海龍III”剛好浸沒起先計時,則在1?3min內(nèi),潛水器浸沒水中,排開水的體積不變,
由F^PgV排可知,其受到海水的浮力不變,故B錯誤;
C、由圖乙可知,在4?6min內(nèi),下潛深度h不變,說明潛水器的速度為0,處于靜止狀態(tài),故C錯誤;
D、由圖乙可知,在6?8min內(nèi)潛水器所處的深度漸漸減小,即潛水器在上浮,由p=Pgh可知,潛水
器受到海水的壓強漸漸減小,故D正確。
故選AD。
7.(2024?綿陽)我國10萬噸級的“新光華”號半潛船擁有兩個標準足球場大的甲板,為亞洲最大。
2024年1月,“新光華”號半潛船從巴西運載2.5萬噸的超大型鉆井平臺回到廣州。半潛船裝載鉆井平臺
的工作過程示意圖如圖所示,半潛船先通過調整水艙里的壓載水量,平穩(wěn)地將船身和甲板潛入約30米深的
水下,只露出船樓建筑;然后將漂移的鉆井平臺拖拽到甲板正上方水面,半潛船起先排出水艙里的壓載水,
上浮到甲板與鉆井平臺底部接觸時,將鉆井平臺綁扎固定在甲板上,接著排出水艙里的壓載水,半潛船船
身連同鉆井平臺一起上浮,浮出水面,最終靜止。半潛船在上浮過程中()。
A.當排出的壓載水重大于鉆井平臺重時才起先上浮
B.當排出的壓載水重等于鉆井平臺重時才起先上浮
C.排出的壓載水總重大于鉆井平臺重
D.排出的壓載水總重等于鉆井平臺重
【答案】Co
【解析】半潛船在上浮過程中分為3個狀態(tài),如下:圖1是半潛船的船身和甲板潛入約30米深的水下
的狀態(tài)(此時漂移);
圖2是上浮到甲板與鉆井平臺底部剛剛接觸時的狀態(tài);
圖3是半潛船船身連同鉆井平臺一起上浮,浮出水面,最終處于靜止狀態(tài);
圖1圖2圖3
AB、圖1中,半潛船在水下約30米深的位置處于漂移狀態(tài),浮力等于重力;
由圖1到圖2,將壓載水排出水艙,則半潛船的重力減小,重力小于浮力,則半潛船會上浮,所以只要
排出壓載水,半潛船就會上浮,故AB錯誤;
CD,圖1中:F浮1二G半潛船,圖3中:F浮3二G半潛船-G排總+G鉆(其中G排總為整個過程中排出的壓載水總重),
由圖可知:V排i>V排3;
由于都是在水中,則由F浮二P液V液g可知,F(xiàn)^i>F^3,
即:G半潛船>G半潛船-G排總+G鉆,所以,G排總>G鉆,故C正確,D錯誤。故選C。
二、填空題
8.(2024?蘇州)2024年4月23日,中國人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海實行。
(1)兩并排行駛的艦艇編隊間距較遠(如圖所示),這是因為若靠得過近,彼此間海水流速會很大,
導致壓強很,壓力差會使艦艇發(fā)生碰撞;
(2)在儀式上,我國研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱,它是通過減小所受(選填“重力”
或“浮力”)實現(xiàn)上浮的;
(3)901綜合補給艦也一起亮相,該艦的滿載排水量約為40000力,它滿載時所受的浮力約為N。
Qg=\QN/kg)
【答案】?。恢亓?4X10%
【解析】(1)流體的流速越大,流體的壓強越?。蝗魞刹⑴判旭偟呐炌Э康眠^近,彼此間海水流速會
很大,導致艦艇間的壓強很小,向內(nèi)的壓力差會使艦艇發(fā)生碰撞,所以兩并排行駛的艦艇編隊間距較遠。
(2)潛水艇是靠變更自身的重來完成上浮或下潛的;當核潛艇浸沒在水中時,排開水的體積不變,浮
力不變,減小自身的重力,浮力大于重力,核潛艇上浮到水面接受檢閱。
(3)該艦滿載時排開水的重力:G#g=4X107kgX10N/kg=4X108N,
由阿基米德原理可得,它滿載時所受的浮力:F浮=G抻=4X108N。
故答案為:(1)?。唬?)重力;(3)4X10%
9.(2024?益陽)如圖所示,將一長方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器中恰好處于懸浮狀態(tài),它的
上表面受到的壓力為L8N,下表面受到的壓力為3N,則該物體受到的浮力大小為N;如將物體再下
沉5cm,則它受到的浮力大小為N?
【答案】1.2、1.2。
【解析】浮力是因為物體上下表面受到液體的壓力不同而產(chǎn)生的,上表面壓力向下,下表面受到的壓
力向上。物體在液體受到的浮力等于其排開液體的重量。
所以,此物體受到的浮力為:3N-1.8N=L2N;物體下沉,不影響它所說的的浮力。故此題答案是:1.2、
1.2o
10.(2024?南通)“海翼”號深?;铏C,刷新了下潛深度的世界紀錄?!昂R怼碧柾ㄟ^變更自身油
囊體體積實現(xiàn)浮沉,如圖,下沉時,油囊體積變小,滑翔機所受浮力,海水對它的壓強將;
當機翼對水施加向后的推力時,由于力的作用是,滑翔機會獲得向前的動力;深海中的滑翔機利
用聲吶裝置與海面聯(lián)系,聲吶是利用波傳遞信息的。
【答案】變小、變大、相互的、超聲波。
【解析】物體在液體中受到的浮力等于其排開液體的重量。假如物體體積變小,它受到的浮力將變小;
液體內(nèi)部壓強,隨深度的增加而增加;物體與物體之間的作用力是相互的,一個物體對另一個物體施加力
的作用,它同時也會受到另一個物體力的作用;聲吶是利用超聲波來工作的。
11.(2024?武威)2024年4月20日,我國最先進的自主潛水器“潛龍三號”首次下潛(如圖所示)。
潛水器在水面下勻速下潛過程中(假定海水的密度不變),受到的浮力(選填“變大”、“不變”
或“變小”),潛水器下表面受到的壓強(選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】不變;變大。
【解析】(1)潛水器在水面下勻速下潛,海水的密度不變,潛水器浸沒在水中,其排開水的體積不變,
依據(jù)FMP海gV排可知,潛水器受到的浮力不變。
(2)由于潛水器在水中的深度漸漸增加,所以依據(jù)公式p=Pgh可知,潛水器受到的壓強增大。
故答案為:不變;變大。
12.(2024?湘潭)如圖1所示,彈簧測力計用細線拉著一長方體物塊A,從水池中豎直向上做勻速直
線運動,上升到水面以上肯定的高度。物塊上升的速度為lcm/s,彈簧測力計示數(shù)F隨物塊上升的時間t變
更的圖象如圖2所示。不計阻力及水面高度的變更,依據(jù)圖象信息:
(1)當15s時,測力計示數(shù)F=No
(2)物塊A重_____N,高度為cm。
(3)當t=0時,A受到的浮力為N,此時A底部受到水的壓強大小為Pa。
(4)物塊A的密度為多大?
【答案】(1)15;(2)25;20;(3)20;2.5X103Pa;(4)物塊A的密度為1.25X
【解析】由圖2可知,0?5s,彈簧測力計示數(shù)不變,此時物塊浸沒在水中;5s?25s,彈簧測力計示
數(shù)變大,說明物塊漸漸露出水面;25s以后,物體全部露出水面,彈簧測力計的示數(shù)等于物塊重力。
(1)由圖知,當t=15s時,彈簧測力計示數(shù)F=15N;
(2)在25s后彈簧測力計的示數(shù)不變,物體全部露出水面,則物塊重G=25N;
5s?25s,物塊漸漸露出水面,即5s時物塊的上表面剛好達到水面,25s時物塊的下表面剛好離開水面,
則可知物塊向上移動的距離即為物塊的高度,此過程用時t=25s-5s=20s,
物塊的高度:h=vt=lcm/sX20s=20cm;
(3)當t=0時,物塊A浸沒水中,受到的浮力:Fi,=GA-Fa=25N-5N=20N;
0~5s,物塊上升的高度:h'=vt'=lcm/sX5s=5cm;
水面
池底
/
則由上圖可知,當t=0時,A底部所處的深度:hA=h+h=5cm+20cm=25cm=0.25m,
333
此時A底部受到水的壓強:p=PghA=lX10kg/mX10N/kgX0.25m=2.5X10Pa;
(4)物塊的質量:mA=£a=77馴一=2.5kg,
glON/kg
由水V排g可得物塊的體積:%=丫排-2X10-3m3,
P水g―1X103kg/in3X10N/kg
mA25ks
物塊的密度:PA=1=-------,=1.25X103kg/m3o
VA2X10%,
故答案為:(1)15;(2)25;20;(3)20;2.5X10%;(4)物塊A的密度為L25義lO'kg/nf。
13.(2024?河北)小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”,(已知P*=1.0X10^/?%
取g=10N/kg)
(1)小明利用圖1甲所示的試驗裝置,將圓柱體合金塊漸漸浸入水中時,依據(jù)測得的試驗數(shù)據(jù),作出
了彈簧測力計示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關系圖象(如圖2中①所示)。試驗過程中合金塊所受
浮力的變更狀況是0請在圖2中畫出F浮隨h變更的關系圖象,分析圖象可知,浸在水中的物體所受
浮力的大小跟它排開水的體積成o
(2)將合金塊分別浸沒在水和某液體中(如圖1乙、丙所示),比較圖1甲、乙、丙可知:0
3
(3)合金塊的密度為P合金=g/cmo
(4)若用此合金塊制成一空心合金球,當合金球恰好能懸浮于圖1丙所示液體中時,空心部分的體積
是cm3o
【答案】(1)先變大后不變;如上圖所示;正比;(2)浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的密
度有關;(3)4;(4)400o
【解析】(1)由彈簧測力計的示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關系圖象可以知道:彈簧測力計的
示數(shù)隨著深度的增加是先變小后不變的,而測力計的示數(shù)等于合金塊的重力減去合金塊浸在液體中受到的
浮力。所以此試驗過程中浮力先變大后不變。
由圖象可知,合金塊完全浸沒在水中時所受的浮力:F^=G-F'=4N-3N=1N;則F浮隨h的變更的關
系圖象,如下圖所示:
由圖象可知,當hW6cm時,浸在水中的物體所受浮力的大小與浸入水中的深度成正比,而排開水的體
積與浸入水中的深度成正比,所以浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成正比。
(2)分析比較甲、乙、丙可知,合金塊排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測力計的示數(shù)不
同,即受到的浮力不同,說明浮力大小跟液體的密度有關。
(3)由圖甲可知,合金塊的重力G=4N,
合金塊的質量:m合金=殳=,-=0.4kg,
glON/kg
由圖乙可知,合金塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F,=3N,
則合金塊完全浸沒在水中時所受的浮力:F浮=G-F'=4N-3N=1N;
因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,
由F浮=P水gV排可得,合金塊的體積:
_”一浮
F1N4.3
合金—V排一二----------------------------------=lX10-m,
P水g1.0X10Jkg/mJXlQNAg
仝全
m0:4kg333
則合金塊的密度:P合金=百~—=一3一T=4X10kg/m=4g/cmo
V合金]X]0qmJ
(4)①由圖丁可知,金屬塊浸沒在某液體中時彈簧測力計的示數(shù)F〃=3.2N,
則合金塊完全浸沒在某液體中時所受的浮力:F/=G-F〃=4N-3.2N=0.8N,
因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,
F浮
所以,由F浮=pgV排可得:-----=-------,
P水gP液g
/
3
則:P液=,£存.P水=°,*N,x1.OXlOlg/m』。.8XlO'kg/m。
F浮IN
②合金球懸浮在某液體中時所受的浮力:F浮〃=G=4N,
由F浮=P水gV排可得,合金球的體積:
魄4N
43
V球=丫排'=—-----------------3------3----------=5X10-m,
P液gO.SXlO^kg/ro^XlONAg
則空心部分的體積:V蠹=丫球-V=5X10-4m3-lX10,3=4XlQTnf=400cm3。
故答案為:(1)先變大后不變;如上圖所示;正比;(2)浸沒在液體中的物體所受浮力大小與液體的
密度有關;(3)4;(4)400。
14.(2024?無錫)同學們用空塑料瓶和細沙等試驗器材探究影響浮力大小因素。(g取10N/kg,P水
=lX103kg/m3)
(1)為了測出塑料瓶的體積,進行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,調整天平平衡,在左盤中放入盛有適量水的燒杯,通過增減祛碼和移動游
碼使天平再次平衡,所加祛碼和游碼的位置如圖甲所示,燒杯和水的總質量為。
②在空塑料瓶中裝入適量細沙,擰緊瓶蓋,在瓶頸系一細繩,手拿細繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水
中(瓶沒有接觸燒杯,水未溢出),通過增減祛碼和移動游碼使天平再次獲得平衡,所用祛碼總質量和游碼
所示質量之和為167g,塑料瓶的體積是cm%
(2)同學們依據(jù)生活閱歷提出了如下三種猜想,并舉出了相應的實例
猜想一,浮力的大小與物體的密度有關,實例:鐵塊可以在水中下沉,木頭可以浮在水面上;
猜想二,浮力的大小與液體的密度有關,實例:雞蛋可以在水中下沉,在鹽水中可以浮起來;
猜想三,浮力的大小與浸入液體的深度有關,實例:在游泳池里,人越往下蹲感覺到水向上托自己的
力越大;
為了驗證以上猜想是否正確,同學們選擇了裝入細沙的塑料瓶和其他試驗器材進行探究,試驗過程如
圖乙所示。
①依據(jù)試驗步驟d和—(填序號),可以確定猜想二是正確的;
②依據(jù)試驗步驟c和d可以驗證猜想三是(選填“正確”或“錯誤”);對該猜想對應的實例,
合理的說明是o
③要驗證猜想一是否正確,可以在塑料瓶中后再進行探究。
④同學們探討認為,猜想一和猜想二中的實例反應了物體的浮與沉可能與密度有關,要選用一個能漂
移在圖e中鹽水上的物體時,物體的密度應小于g/cm3(計算結果保留1位小數(shù))。
【答案】(1)①133;②34;①e;②錯誤;在游泳池里,人越往下蹲排開水的體積越大,人受到的浮
力越大,說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關;③添加一些細砂;④1.1。
【解析】(1)①燒杯和水的總質量為:m=100g+20g+10g+3g=133g;②由①②步驟可知,塑料瓶排開水
的質量m排水=167g-133g=34g,
34z*
由P=可得,展*=一旦生,因為鐵塊浸沒,所以=—=
/早**1g
由C、D可知,鐵塊排開液體的質量m排灌=ni3-m”因為鐵塊浸沒,所以V鐵川排水=V排液。
(2)①物體浸沒水中受到的浮力F浮=0.4N-0.06N=0.34N;物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N-
0.02N=0.38N;因為,浮力不相等,而物體所處的深度和浸沒的體積相同,則是液體的種類(密度)不同的
引起的,說明浮力的大小與液體的密度有關,依據(jù)試驗d、e可以確定猜想二是正確的。
②物體在c、d中(排開液體的密度相同,都是水)中受到的浮力相同,而排開液體的體積都等于物體
的體積,但物體所處的深度不同,故得出:物體浸在同種液體中,所受浮力大小與浸入液體的深度無關.依
據(jù)試驗步驟c和d可以驗證猜想三是錯誤的。
對該猜想對應的實例,合理的說明是:在游泳池里,人越往下蹲排開水的體積越大,人受到的浮力越
大,說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關。
③要驗證猜想一是否正確,即浮力的大小與物體的密度有關,依據(jù)限制變量法要變更物體的密度,在
物體體積不變時,在塑料瓶中添加一些細砂可以變更塑料瓶整體的密度;
,
④由a、c兩圖知,物體浸沒在水中所受浮力:Fff=G-F=0.4N-0.06N=0.34N;
物體浸沒在鹽水中受到的浮力F/=0.4N-0.02N=0.38N;
由阿基米德原理可得:FS=P水gV排=0.34N-(I),F浮'=P釐水gV排=0.38N-(II)
浸沒時V排相等,由(I)(H)可得鹽水的密度:
電=°38x也。木//八口仔切面八H小
Q**=
03AN
物體的浮與沉與密度有關,要選用一個能漂移在圖e中鹽水上的物體時,物體的密度應小于1.lg/cm3o
故答案為:(1)①133;②34;①e;②錯誤;在游泳池里,人越往下蹲排開水的體積越大,人受到的
浮力越大,說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關;③添加一些細砂;④1.1。
15.(2024?無錫)同學們用空
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