中考物理一轮复习12《浮力及其应用》课时训练(含答案)

这是一份中考物理一轮复习12《浮力及其应用》课时训练(含答案)，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
2.[台州]用图K12-1中的实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( )
图K12-1
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,图乙中左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
3.[株洲]如图K12-2所示,将薄壁玻璃杯倒扣在水面上,漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1,杯子中空气柱的高度为h2。水的密度为ρ,玻璃杯的横截面积为S,g为已知常量,则玻璃杯受到的重力为( )
图K12-2
A.ρgsh1
B.ρgSh2
C.ρgS(h1+h2)
D.ρgS(h2-h1)
4.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图K12-3甲所示。往盐水中持续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是图乙中的( )
图K12-3
5.如图K12-4甲所示,烧杯中装有某种液体,A为圆柱形木块,用外力F缓慢将A压入其中,h表示木块的下表面到液面的距离,图乙中关于木块所受浮力F浮和h的关系图像正确的是( )
图K12-4
6.如图K12-5所示,把体积为300 cm3、密度为0.8×103 kg/m3的木块浸没在水中放手,木块先上浮,最终漂浮于水面,则下列说法错误的是(g取10 N/kg)( )
图K12-5
A.木块浸没在水中受到的浮力是3 N
B.木块上浮过程中,露出水面前受到的浮力不变
C.木块浸没与木块漂浮时,水对容器底部的压强一样大
D.如果把漂浮木块露出水面部分切去,余下部分仍将漂浮
7.将两个完全相同且质量分布均匀的木块分别按如图K12-6所示的方法放入甲、乙两个相同的水槽内,放入前两水槽内水面相平,且水足够深。已知ρ木<ρ水,则放入木块后(水未溢出),下列说法正确的是( )
图K12-6
A.甲水槽内的木块受到的浮力大
B.乙水槽底部受到水的压强大
C.甲水槽内木块排开水的体积大
D.两水槽内木块排开水的体积相等
8.如图K12-7所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后( )
图K12-7
A.乙漂浮,乙受到的浮力小
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
C.乙下沉,甲受到的浮力大
D.甲下沉,乙受到的浮力大
9.[淄博]如图K12-8所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙,杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中。则下列说法错误的是( )
图K12-8
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
10.建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图K12-9是我国094型战略核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )
图K12-9
A.上浮过程中所受浮力逐渐增大
B.悬浮时所受浮力等于重力
C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.漂浮和悬浮时排开海水质量相等
二、填空题
11.[广东]我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2,对地面的压强为 Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是 N,排开水的体积为 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
12.[2018·怀化]在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的,那么木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg)
13.[齐齐哈尔]如图K12-10甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面积为30 cm2,装满水后水深0.1 m。如图乙所示,现将一个体积为50 cm3的木块缓慢放入水中,静止后有的体积露出水面。则图乙中水对杯子底部的压强是 Pa,木块的密度是 g/cm3。(g取10 N/kg)
图K12-10
三、实验探究题
14.[衡阳]为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图K12-11所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
图K12-11
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数:F甲
(选填“大于”“等于”或“小于”)F丙。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示)可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为
N,此时浮力的测量数值比真实数值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
15.[岳阳]图K12-12是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
图K12-12
(1)如图甲所示,物体重 N。
(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为 N。
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体受浮力的大小与 有关。
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图K12-13中 (选填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出他们所受浮力的大小来进行比较。
图K12-13
四、计算题
16.[邵阳]某次物理活动举行了“造船”比赛,他们用的材料是密度为1.5×103 kg/m3的橡皮泥,其中王强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥,它的底面积为1.0×10-3 m2、高为0.2 m,最后造出了最大排水体积为6.0×10-4 m3的小船。求:(g取10 N/kg)
(1)王强同学所选橡皮泥的质量。
(2)橡皮泥对桌面产生的压强。
(3)王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。
17.[安顺]如图K12-14所示,重为10 N的长方体木块静止在水面上,浸入水中的体积占木块总体积的。(g取10 N/kg)
(1)求木块所受到的浮力大小。
(2)若木块下表面所处的深度为0.2 m,求木块下表面受到水的压强。
(3)若要将木块全部浸入水中,求至少需要施加多大的压力。
图K12-14
能力培优
18.[十堰]将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图K12-15甲所示,在这个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N,木块重力为 N,细线对木块的最大拉力为 N。(g取10 N/kg)
图K12-15
19.[攀枝花]将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72 g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64 g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为 N,合金块的密度为
kg/m3。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
20.[广西北部湾]如图K12-16所示,桌子上有一个底面积为2×10-2 m2、内盛有某液体的圆柱形容器,物块A(不吸液体)漂浮在液面上,则物块A的密度 (选填“大于”“小于”“等于”)液体的密度,若物块A的密度为0.5×103 kg/m3,体积为4×10-4 m3则物块A的质量为 kg。现用力压物块A,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80 Pa,则该液体的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg)
图K12-16
21.[福建B卷]如图K12-17所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SA∶SB=2∶1,液面的高度之比hA∶hB=3∶2,液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出。静止时,A中的小球悬浮,B中的小球 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),A、B两容器底部受到液体的压强之比pA∶pB= 。
图K12-17
22.[安徽]重为200 N的方形玻璃槽,底面积为0.4 m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深为0.3 m。(g取10 N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)
(1)求水对玻璃槽底部的压强和槽底对水平台面的压强。
(2)将边长为20 cm的正方体物块轻轻放入水中,如图K12-18乙所示,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为5 cm,求该物块的密度。
(3)如图丙所示,用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2 cm并保持静止,求此时力F的大小。
图K12-18
参考答案
1.B 2.D
3.D [解析] 物体漂浮时,所受浮力等于重力,即F浮=G ;由图可知,玻璃杯排开水的体积为V排=(h2-h1)S,G=F浮=G排=ρgV排=ρgS(h2-h1),故选D。
4.A [解析] 鸡蛋悬浮在盐水中,说明它受到的浮力与重力相等;往盐水中持续均匀缓慢加盐,使盐水密度变大,鸡蛋受到的浮力增大,它将会上浮,直至漂浮在水面上,浮力又等于自身的重力,此后,再加盐,只能使鸡蛋露出水面的体积更大一些,但鸡蛋仍是漂在水面上,浮力仍等于重力,综合以上分析,只有A正确。
5.C 6.C 7.D 8.A 9.B 10.B
11.3×104 2.4×105 24
12.30 0.75×103
13.1×103 0.6
14.(1)等于 (2)1.2 偏大
[解析] (1)图甲中, F甲=G物+G支架+G空杯,图丙中,F丙=G物-F浮+G支架+G空杯+G排水 ,根据阿基米德原理可知, F浮=G排水,所以F丙=G物+G支架+G空杯=F甲。
(2)F浮=F丁-F丙=4.4 N-3.2 N=1.2 N;在图丁中,金属块离开水面时表面会粘有少量水,使弹簧测力计示数偏大,即使测得的浮力偏大。
15.(1)4.2 (2)1 (3)液体的密度 (4)C、D
16.解:(1)橡皮泥的质量m=ρV=ρSh=1.5×103 kg/m3×1.0×10-3 m2×0.2 m=0.3 kg。
(2)橡皮泥对桌面产生的压强p=====3×103 Pa。
(3)最大排水时受到的浮力为F浮=G排水=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×6.0×10-4 m3×10 N/kg=6 N。
17.解:(1)由图可知,木块漂浮在水面上,所受浮力等于重力,F浮=G=10 N。
(2)木块下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2000 Pa。
(3)当木块漂浮在水面上时,排开水的体积
V排1===1×10-3 m3,
则木块的体积V木=V排1=×1×10-3 m3=1.25×10-3 m3,
木块浸没在水中时,排开水的体积V排2=V木=1.25×10-3 m3,
木块浸没在水中时,所受浮力F浮2=ρ水V排2g=1.0×103 kg/m3×1.25×10-3 m3×10 N/kg=12.5 N,
则要使木块浸没在水中,需要加的压力F=F浮2-G=12.5 N-10 N=2.5 N。
18.15 9 6
[解析] 根据图乙可知,木块刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9 cm;水的深度为9 cm到16 cm时,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16 cm时,细线刚好拉紧,线的拉力为零;当木块上表面与水面相平时,此时水面的高度为22 cm;所以木块全部浸没时木块底部受到的压强最大,由图乙可知,此时压强为1500 Pa,则木块受到的最大浮力F浮大=1500 Pa×0.01 m2=15 N。由图乙可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900 Pa,此时木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块重力G=F向上=p向上S=900 Pa×0.01 m2=9 N。当木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,此时细线对木块的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15 N-9 N=6 N。
0.9×103
[解析] 该合金块放在水中时,受到的浮力F浮=G排=m水g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N;该合金块放在酒精中时,受到的浮力F浮'=G排'=m酒精g=64×10-3 kg×10 N/kg=0.64 N;由以上可知,合金块在酒精中受到的浮力小于在水中所受的浮力,而合金块的重力不变,所以合金块放入酒精中是沉底的,则合金块的体积V=V排酒精==8×10-5 m3,排开水的体积V排水===7.2×10-5 m3,因为排开水的体积小于排开酒精的体积,所以合金块在水中漂浮,则物体受到的重力等于在水中受到的浮力,即G=F浮=0.72 N,则合金块的密度ρ====0.9×103 kg/m3。
20.小于 0.2 0.9×103
21.漂浮 1∶2
[解析] 液体的体积之比为===,
由于液体对两个容器底部的压力大小相等,则根据F=G=mg可知mA=mB,所以液体密度之比===。由于A中的小球悬浮,根据悬浮条件可知ρ球=ρA;所以ρ球<ρB,根据物体的浮沉条件可知,B中的小球漂浮。将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出,则液体对容器底部的压力等于液体的重力和小球的重力之和,所以液体对容器底部的压力相等,即FA=FB;根据p=可得,pA∶pB=∶=×=×=1∶2。
22.解:(1)水对玻璃槽底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;
槽底对水平台的压强p槽=====3.5×103 Pa。
(2)因为物块漂浮,所以F浮=G物,即ρ水gV排=ρ物gV物①,又因为物体边长为20 cm,露出水面的高度为5 cm,所以====②,①②联立解得ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.75×103 kg/m3。
(3)因为物体边长为20 cm,此时露出水面的高度为2 cm,
所以V排'=S物h浸'=0.2 m×0.2 m×(0.2 m-0.02 m)=7.2×10-3 m3,
此时受到水的浮力F'浮=ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7.2×10-3 m3=72 N,
V物=(0.2 m)3=8×10-3 m3,
G物=ρ物gV物=0.75×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3=60 N。
此时物体受力平衡,所以F+G物=F'浮,
则F=F'浮-G物=72 N-60 N=12 N。