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专题12 浮力(原卷版)-备战2023年中考物理精选考点专练(知识清单+基础+拔高)

2020-06-14 来源:爱问旅游网
专题12 浮力

考点1 浮力 项目 具体内容 浸在液体中的物体受到液体向上的力,就是____。 说明 浸入气体中物体也受到浮力。 施力物体是液体或气体。 注意 打入地下的桥墩不受到水的浮力,水中的桥墩上的田螺受到浮力。 定义 方向 浮力的方向是竖直____。 弹簧测力计测量浮力 浸没在液体中的物体受到液体对其上、下两个表面的____差,就是浮力产生的原因。即原因 F浮=F向上-F向下 打入地下的桥墩不受到水的浮力。 F浮=G-F示 打入地下的桥墩不受 到水的浮力,水中的桥墩上的田螺受到浮力。 浮力产生的 考点2 阿基米德原理 项目 具体内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的____。 F浮=________________。 内容 公式 公式中的各 物理的单位 公式变形式 求液体密度:ρ液=________。 求排开液体的体积:V排=________。 对液体和气体都适用,用于气体产生的浮力计算时,ρ液要改为ρ气适用范围 。 (1)“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是浸没;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。 (2)G排是指被物体排开液体受到的重力,还可推导出F浮=G排=m排g=ρ液gV排,m排指物体排开的液体的质量。 (3)V排指物体排开液体的体积,当浸没时V排=V物;当物体只有一部分浸入液体里时,则V排=V浸实验1 探究浮力的大小与哪些因素有关

1.实验器材:烧杯、水、浓盐水、重物、柱状固体、________________。 2.实验方法:____________。

3.实验现象:重物浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越____;当物体浸没后,继续增加物体浸没的深度,弹簧测力计的示数____。

4.实验结论:物体在液体中所受的浮力大小与________________________和液________________有关,物体排开液体的体积越____,液体的密度越____,物体受到的浮力就越____;与物体浸入液体中的深度____。 5.问题探究:

(1)实验中,如何判断物体所受浮力的大小?

______________________________________________________________________________。 (2)如何探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关?

______________________________________________________________________________。 (3)如何探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关?

______________________________________________________________________________。 (4)如何探究浮力的大小是否跟液体的密度有关?

______________________________________________________________________________。

实验2 浮力的大小等于什么

1.实验器材:小桶、水、溢水杯、塑料块、细线、____________。

2.实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于________________________,即______。 3.问题探究:

(1)在实验中,如何求出F浮的大小?如何求出G排的大小?

______________________________________________________________________________。 (2)能否先测盛水后小桶的重力,再倒出水测出桶的重力?

______________________________________________________________________________。 (3)如果溢杯中的水没有加满,会对实验造成什么影响?还能得出实验结论吗?

______________________________________________________________________________。

基础检测(限时30min)

一、单选题

1.关于浮力,下列说法中正确的是( ) A.沉入水底的物体不受浮力

B.物体受到的浮力大小与物体的形状无关

C.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力

D.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力

2.如图所示,甲、乙物体质量相同,分别静止在水面下2米和3米深处,由此可以判定( )

A.甲物体的体积一定小于乙物体 B.甲物体的体积一定等于乙物体 C.甲物体的体积一定大于乙物体

D.如果甲或乙是空心的,则无法判定两物体体积的大小

3.将同一物块分别放入装有不同液体的甲、乙两个杯中,物块在甲、乙两个杯中所处的位置如图所示,下列判断正确的是( )

A.物块在甲杯受到的浮力比乙杯中大 B.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小 C.甲杯中的液体密度比乙杯中的液体密度大 D.甲杯中的液体密度比乙杯中的液体密度小 4.关于浮力,下列说法中正确的是( ) A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力 B.只要下沉的物体就不会受到浮力

C.一切浸入液体中的物体(其下表面未与容器底紧密接触)都受到液体对它施加竖直向上的浮力

D.浮力的方向不一定都是竖直向上的 二、填空题

5.如图甲,在一个容器中装入水,将一个红色的塑料玩具沙蛋压入水中,松手后发现沙蛋由于受到______的作用会在水中上升。

6.如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中时示数是5N,则此物块受到水的浮力为_________N。

7.弹簧测力计下悬挂一个圆柱体,在空气中称量时弹簧测力计的读数如图甲所示,把圆柱体浸在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示,圆柱体浸在水中时所受的浮力为 _____N,若这个圆柱体上表面所受水的压力为5N,则其下表面所受水的压力为 _____N,方向是 _____。

8.如图所示,一位女士悠闲地躺在死海中阅读书刊。假设地球对物体的吸引力突然增大,则这位女士所受的浮力_________(填“变大”、“变小”或“不变”),她在水中将_______(填“浮一些”、“沉一些”或“不变”)。

三、实验题

9.小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:

(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的B、C两图可以验证她的猜想______(选填“是”或“否”) 正确;

(2)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理:______(选填“是”或“否”),请你说出理由______;

(3)通过观察 C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);

(4)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是______kg/m3;

(5)分析图乙,可知由此装置制作的简易“浸没式密度计”的分度值是______g/cm3,所能测量的液体密度的最大值为______g/cm3;

(6)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验: 步骤一;将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底:

步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上;

通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力______步骤二中铝片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。

10.小红做“小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量p水及容器对水平面的压强增加量p容与哪些因素有关”的实验,她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中(水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量p水及容器对水平面的压强增加量p容,并将相关数据记录在表中。

实验序号 1 2 3 4 5 球(103千克/米0.2 0.6 0.8 1.0 1.2 3) p水(帕) 98 294 392 490 490 p容(帕) 98 294 392 490 588

试完成下列问题:

(1)水的密度大小是______kg/m3;

(2)分析实验序号1、2、3中的数据,可知小球放入水中静止时,小球处于______(选填

“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态;

(3)分析比较表中实验序号______中的数据及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,当球与水的大小满足球水关系时,p水与球无关;

(4)分析比较表中p容与球的数据及相关条件可知:浸入水中的小球,当小球体积相同时,______;

(5)分析比较表中实验序号1、2、3、4中p水与p容的大小关系及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,______。 四、计算题

11.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N(g=10N/kg)。求:

(1)该物体受到的浮力;(2)该物体的体积。

12.一根木头重力为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg,求: (1)木头的密度;(2)木头受到的浮力;(3)木头浸入水中部分的体积。

拔高检测(限时30min)

一、单选题

1.将一个边长为3cm、密度为2×103kg/m3立方体橡皮泥放在水中,橡皮泥会沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上,甚至可以在小船里放几颗板栗。下列说法正确的是( )

A.橡皮泥沉底和橡皮泥小船未装板栗漂浮两种情况受到的浮力相等

B.橡皮泥沉入水底时受到的浮力是0.54N

C.橡皮泥小船未装板栗漂浮时排开水的体积是5.4×10﹣5m3 D.放在橡皮泥小船里的板栗重一定不能超过0.54N

2.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数下与圆柱体下降高度变化关系的图像。(g取10N/kg)下列说法正确的是( )

A.圆柱体受到的重力是8N B.圆柱体受到的最大浮力是12N

C.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa D.圆柱体的密度是1.2×103kg/m3

3.将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,静止时,小球浸没在酒精中,溢水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中,静止时,小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg,则下列判断正确的是( ) ①若小球在酒精中沉底,它在酒精中所受浮力一定等于0.1N ②若小球在酒精中沉底,它在水中的排水体积一定等于10cm3 ③若小球在酒精中悬浮,它在酒精中所受浮力一定大于0.1N ④若小球在酒精中悬浮,它放入水中后,溢水杯中一定溢出10g的水 A.①②

B.②③

C.①④

D.③④

4.如图所示,同样的小球在盛有不同液体的容器中保持静止,四个容器中的液面到容器底

面的距离相同,则容器底面受到的液体压强p及小球所受浮力F关系正确的是( )

A.p甲>p乙>p丙>p丁 F甲=F乙=F丙>F丁 B.p甲=p乙=p丙>p 丁 F甲=F乙=F丙>F丁 C.p甲=p乙=p丙>p丁 F甲<F乙<F丙=F丁 D.p甲>p乙>p丙>p丁 F甲<F乙<F丙=F丁 二、填空题

5.如图甲所示,将金属球和木球用细绳相连放入水中时,木球露液面的体积为它自身体积1的,当把细绳剪断后,金属球沉底,木球露出液面的体积是它自身体积的一半,这时金4属球受到杯底对它的支持力为2N,如图乙所示,若已知金属球和木球的体积之比是1∶8,则绳子剪断前,木球所受的浮力为___________N。金属球的密度为___________kg/m3。

6.将某物体放入装满水的容器中溢出27g水,放入装满煤油的容器中溢出24g煤油,该物体在水中静止时受到的浮力为_______N,在煤油中静止时会_______(选填“漂浮”、“悬浮”

33或“沉底”)。物体的密度是_______g/cm3(煤油=0.810kg/m ,g取10N/kg)。

7.如图甲所示,一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M,水平放置在一个方形容器中,M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水,容器中水M的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,当t=100s时,物块M在水中处于______(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,图乙中a的值为______cm(g=10N/kg)。

8.将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜,做成容器。A、B的横截面积分别为SA和SB,且SA=2SB=40cm2。(容器壁的厚度忽略不计)将容器固定在放有电子秤的铁架台上,使橡皮膜刚好与电子秤完全接触,且电子秤的示数为零,如图。往容器内缓慢倒入240g水后,水进入了容器中B部分,且在B内的高度为2cm,此时水对容器底的压强为______Pa。接下来将一小合金块浸没在容器中最后沉底,B内水面上升了1cm,电子秤的读数增加了100g,则合金块的密度为______kg/m3。

三、实验题

9.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2的实心圆柱体物块,底面积为20cm2的相同的大烧杯若干、水、密度比水大的某液体、细线等。

(1)小冉进行了如图1所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:

实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 2.6 2.5 2.4 2.4 2.3 (2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟________有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟________有关。

(3)小冉用表格中的数据算出了圆柱体的密度是________kg/m3。

(4)如图2若用测力计将该圆柱体提升至底面刚好接触水面处,往大烧杯中缓缓加水,当圆柱体恰好没入水中时(没有水溢出),水对烧杯底部压强比原来增大了________Pa,加入水的质量是________g。(弹簧测力计0刻度线与1N刻度线之间的间隔为1cm) 10.“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:

(1)乙图“彩球温度计”中彩球___________上标注的温度是当时的环境温度(请填写彩球编号);

(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则___________“彩球温度计”所处环境温度较高(选填“甲”或“乙”);

(3)如果彩球a的质量为ma,彩球c的质量为mc,则ma___________mc(选填“>”“=”或“<”);彩球a标注的温度___________彩球c标注的温度(选填“高于”或“低于”); (4)彩球c是否为悬浮状态___________,理由是___________。

四、计算题

11.如图所示,重力为2N,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容2器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形

5变。(不计弹簧所受浮力)求: (1)此时木块所受浮力;

(2)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?

(3)若弹簧所受拉力每增加1N,弹簧长度则伸长0.5cm,当物体A刚好完全浸没水中时,求容器对桌面的压强?

12.如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm。(取g=10N/kg),求: (1)水对容器底的压强; (2)木块受到水的浮力; (3)木块的密度;

(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?

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