
?2021年全國物理中考題分類匯編10—《浮力》
一、單選題
1. (2021·陜西省)如圖所示,物理小組利用體積為170cm3的潛水艇模型(忽略進氣、排氣管的體積),探究潛水艇在水中如何實現(xiàn)上浮或下沉,下列說法不正確的是(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)(????)
A. 模型浸沒在水中受到的浮力為1.7N
B. 模型浸沒后繼續(xù)下沉的過程中受到的浮力大小不變
C. 若要讓懸浮的模型上浮應使模型中進水
D. 潛水艇能上浮或下沉是通過改變自重實現(xiàn)的
2. (2021·黑龍江省伊春市)質(zhì)量相等的A、B兩實心物塊,密度之比ρA:ρB=3:2,分別放入足夠多的水中,物塊所受浮力分別為FA和FB,當兩物塊靜止時所受浮力FA與FB之比不可能的是(????)
A. 1:1 B. 2:3 C. ρ水:ρA D. ρ水:ρB
3. (2021·山西省)如圖是“尋夢”學習小組制作的潛水艇模型,通過膠管從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就可使燒瓶下沉或上浮。若從燒瓶中吸氣,使其從如圖所示的位置下沉(膠管在水中的體積忽略不計)。下列分析正確的是(????)
A. “潛水艇”所受的浮力逐漸變小
B. “潛水艇”排開水的重力保持不變
C. “潛水艇”頂部受到水的壓強保持不變
D. “潛水艇”是通過改變浮力的大小來實現(xiàn)下沉的
4. (2021·四川省廣安市)如圖所示,甲、乙、丙三個完全相同的燒杯中均裝有適量的水,將質(zhì)地均勻,且不吸水的a、b兩實心體分別放入甲、乙燒杯中,當a、b靜止時,a有五分之二的體積露出水面,b懸浮于水中,此時兩燒杯液面剛好相平。若將b置于a上一起放入丙燒杯中,靜止時a的上表面剛好與液面相平,整個過程中水均未溢出,下列說法正確的是(????)
A. a的密度是0.4×103kg/m3
B. a、b的重力之比為5:3
C. a、b的體積之比為5:2
D. 圖中,甲、乙燒杯對桌面的壓力之比為3:2
5. (2021·四川省達州市)如圖所示,底面積為100cm2的圓柱形容器置于水平桌面上,柱形物體被細線拉住靜止在水中,該物體下表面受到的壓力為22N,上表面受到的壓力為10N;剪斷細線物體靜止后,液體對容器底部的壓強比剪斷細線前減少了300Pa。g取10N/kg,下列判斷正確的是(????)
A. 剪斷細線后,容器對水平桌面的壓強變小
B. 該物體的密度為0.75×103kg/m3
C. 剪斷細線后,物體靜止時所受浮力大小為3N
D. 物體的質(zhì)量為1kg
6. (2021·北京市)測量工具為我們的工作和生活帶來了極大的便利,而成功制作測量工其需要科技人員的創(chuàng)造性勞動,小慧通過自制密度計。體驗動手與動腦相結(jié)合的勞動過程。她在粗細均勻的木棒一端纏繞一些細銅絲制成簡易密度計(未標刻度)。該密度計放在水和酒精中時均豎直漂浮,露出液面的長度用L表示(如圖所示),已知酒精的密度為0.8g/cm3,水的密度為1.0g/cm3。為了給簡易密度計標刻度,小慧將該密度計放入酒精中,密度計靜止時L為6cm,她在密度計上距頂端6cm處標記刻度線,該刻度線對應的密度值為0.8g/cm3。小慧將該密度計放入水中,密度計靜止時L為8cm,她在密度計上距頂端8cm處標記刻度線,該刻度線對應的密度值為1.0g/cm3。利用上述數(shù)據(jù),可計算出該密度計上對應密度值為1.25g/cm3的刻度線到密度計頂端的距離為(忽略銅絲的體積)(????)
A. 9.2cm B. 9.6cm C. 10cm D. 10.4cm
7. (2021·黑龍江省齊齊哈爾市)在木棒的一端纏繞幾圈細銅絲,制成一支簡易液體密度計,將其先后放入盛有甲、乙兩種液體的相同燒杯中,處于靜止狀態(tài),且放入密度計后液面高度相同,如圖所示。若密度計在甲、乙液體中所受浮力分別是F甲、F乙,甲、乙兩種液體的密度分別是ρ甲、ρ乙,甲、乙兩種液體對容器底部產(chǎn)生的壓強分別是p甲、p乙,則(????)
A. F甲F乙 C. ρ甲>ρ乙 D. p甲ρ乙
B. ρ甲FB=FC
C. ρAρ乙,由液體壓強公式p=ρ液gh可知,
液體對燒杯底的壓強p甲>p乙,故D錯誤。
故選:C。
(1)同一支密度計重力一定,由物體漂浮條件可知,密度計漂浮在兩種液體中,所受浮力大小等于密度計重力大小,從而確定密度計在兩種液體中所受浮力的大小關系;
(2)如圖所示,密度計在甲液體中排開液體的體積小,在乙液體中排開液體的體積大,由公式F浮=ρ液gV排可知,兩種液體密度的大小關系,根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh可知兩種液體對容器底的壓強大小關系。
本題考查物體漂浮條件及阿基米德原理的應用,涉及浮力、壓強大小的比較,難度較大。
8.【答案】B
【解析】解:
A、由題知,A、B密度之比ρA:ρB=3:5,VA:VB=1:1,
由G=mg=ρVg可得A、B所受的重力之比:
GA:GB=ρAVAg:ρBVBg=ρA:ρB=3:5,
已知GA=6N,
所以GB=53GA=53×6N=10N,故A正確;
B、已知A、B的體積相同,都浸沒在水中,則A、B排開水的體積相等,根據(jù)阿基米德原理可得A受到的浮力F浮A=F浮B=8N,
A在重力、拉力和浮力的共同作用下剛好完全浸沒入水中,細線被拉直,根據(jù)力的合成可得細線對A的拉力為F拉A=F浮A-GA=8N-6N=2N,故B錯誤;
C、根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,A的體積:VA=VA排=F浮Aρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3,
則A的密度:ρA=GAVAg=6N8×10-4m3×10N/kg=0.75×103kg/m3,故C正確;
D、根據(jù)力的作用的相互性可得,細線對B的拉力F拉B=F拉A=2N,方向豎直向上,
則B對容器底部的壓力:F壓=F浮B+F拉B-GB=8N+2N-10N=0N,故D正確。
故選:B。
(1)由題知A、B密度之比和體積之比,利用G=mg=ρVg求出A、B所受的重力之比,進而可求B的重力;
(2)A、B的體積相同,都浸沒在水中,則A、B排開水的體積相等,根據(jù)阿基米德原理可得A受到的浮力,然后根據(jù)力的合成可求細線對A的拉力;
(3)知道A受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理可求A的體積,然后利G=mg=ρVg可求A的密度;
(4)前面求出了A、B的重力之比,知道A的重力,可求B的重力;根據(jù)力作用的相互性可知細線對B的拉力,進而可求B對容器底部的壓力。
本題為力學綜合題,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、力的合成與應用,對A、B進行正確的受力分析是關鍵。
9.【答案】B
【解析】解:
A、冰是晶體,在冰熔化過程中,吸收熱量,溫度不變;故A正確;
B、由圖可知,靜止時冰塊排開水的體積為:V排=S冰(L冰-h露)=L冰2(L冰-h露)=(10cm)2×(10cm-2cm)=800cm3;
當冰塊完全熔化后,熔化為水的質(zhì)量和冰的質(zhì)量相同,即:ρ水V冰化水=ρ冰V冰,所以,V冰化水=ρ冰ρ水V冰=0.9g/cm31.0g/cm3×(10cm)3=900cm3;
則:V冰化水>V排,即熔化為水的體積大于原來排開水的體積,故液面高度升高,故B錯誤;
C、冰塊漂浮之后,由于冰處于熔化中,則冰的重力逐漸變小,根據(jù)漂浮條件可知受到的浮力與重力相等,所以浮力逐漸變小,故C正確;
D、由于容器是柱狀容器,水對容器底部的壓力與液體的重力相等,當冰塊完全熔化時水對容器底部的壓力最大,
則水對容器底部的壓力為:△F=G冰-G排=ρ冰V冰g-ρ水V排g=0.9×103kg/cm3×(0.1m)3×10N/kg-1.0×103kg/cm3×800×10-6m3×10N/kg=1N,故D正確。
故選:B。
(1)晶體熔化時,吸收熱量,溫度不變;
(2)由圖求出靜止時冰塊排開水的體積,根據(jù)水和冰的密度求出冰變成水后的體積,然后進而判斷水面高度的變化;
(3)冰塊漂浮之后,根據(jù)漂浮條件即可判斷受到的浮力的變化;
(4)由于容器是柱狀容器,水對容器底部的壓力與液體的重力相等,當冰塊完全熔化時水對容器底部的壓力最大,根據(jù)F=G即可求出增加的最大壓力。
本題考查了物體漂浮條件和阿基米德原理、密度公式和重力公式的應用,難度較大。本題關鍵:一是冰化水質(zhì)量不變,二是阿基米德原理和漂浮條件聯(lián)合運用;需要注意的是開始熔化冰不是處于漂浮狀態(tài)。
10.【答案】B
【解析】解:(1)同一支密度計,重力不變,在甲、乙兩種液體都漂浮,由漂浮條件可知:F甲浮=F乙浮=G,故C、D錯誤;
(2)由甲、乙兩圖可知,密度計在甲中浸入的體積大于在乙浸入的體積,即V甲排>V乙排,而F甲浮=F乙浮,由公式F浮=ρ液gV排可知:
液體密度ρ甲F浮',由F浮=ρ液gV排知,ρ液
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