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2023年中考物理一轮复习卷(人教版)第十章 浮力

2022-08-29 来源:好走旅游网
第十章 浮力 综合测评卷

一、单选题

1.如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是( )

A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小 B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力 C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了 D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了

2.在水平桌面上两个相同的烧杯分别装有质量相同的甲和乙两种液体,把质量也相同的实心小球A和B放入杯中,静止时如图所示,下列说法正确的是( )

A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.小球A的密度大于小球B的密度 C.甲、乙烧杯底受到的液体压强相等 D.球A受到的浮力比球B大

3.质量相等的实心铝球和铜球浸没在水中(铝铜),所受浮力的大小关系为( ) A.铜球小 C.大小相等

B.铝球小 D.无法确定

4.两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时将能悬浮在水中,如图,则木球和铁球所受到的水的压强和水的浮力的大小情况,下列说法正确的是( )

A.浮力相同,压强相同 B.浮力木球大,压强相同 C.浮力铁球大,压强铁球小

试卷第1页,共8页

D.浮力相同,压强铁球大

5.某潜水艇从珠江潜行(在水面下航行)到南海某地执行任务。若它悬浮在江面下所受的重力、浮力分别为G1、F1,悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2,则( ) A. G1=G2 F1=F2 C. G1<G2 F1<F2

B. G1>G2 F1>F2 D. G1=G2 F1>F2

6.我国首台自主设计,自主集成的载人潜水器“蛟龙号”,于2012年6月24日在马里亚纳海沟区域进行下潜试验,成功突破7000m深度,创造了我国载人深潜新纪录,关于潜水器“蛟龙号”的下潜过程,下列说法正确的是( ) A.浮力变大,压强变大 C.浮力不变,压强变大

B.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变

7.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图)。计算可得出( )

A.绳子受到的拉力为4N B.容器对水平地面的压力是60N

C.剪断绳子,待物块静止时液体对容器底的压强变化了200Pa D.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa

8.两个相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,把完全相同的两个小球分别放入两个容器中,当两球静止时液面相平,球所处位置如图所示。甲、乙两种液体对容器底部的压强大小分别为p甲、p乙,两球在甲、乙两种液体中所受浮力大小分别为F甲、F乙,则它们的大小关系是( )

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A.p甲>p乙 F甲F乙 C.p甲>p乙 F甲F乙

B.p甲<p乙 F甲F乙 D.P甲P乙 F甲F乙

19.某物体漂浮在水面上时,露出水面的体积为其总体积的,则该物体的密度为( )

5A.0.2×103kg/m3 C.0.8×103kg/m3

B.1×103kg/m3 D.1.25×103kg/m3

10.如图所示,小南往气球内灌入一些水封口制成水球(图甲)﹔先将水球放入冷水中,水球漂浮(图乙);再把水球放入热水中,水球沉底(图丙)。下列分析正确的是(忽略水球的热胀冷缩)( )

A.冷水的密度小于热水的密度 B.在冷水和热水的同一深度处压强相等 C.水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力 D.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力

11.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VAA.甲液体密度大于乙液体的密度

B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强

C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强

D.装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力

12.将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )

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A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙 B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙 D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p'甲>p'乙=p'丙

二、填空题

13.一个小球所受的重力为10N,将它浸没在水中时,所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为_________N,放开手后,物体将_________(填“上浮”“下沉”“悬浮”),最终小球的浮力为_________N。

14.如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力__________上表面受到液体向下的压力(选填“小于”“等于”或“大于”),这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是___________________,浮力的大小与该物体所受重力的大小__________(选填“有关”或“无关”)。

15.在图中,重为10牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为5.1牛,此时金属块A所受的浮力大小为_______牛,方向为_______;A所受的合力大小为_______牛。当剪断连接金属块与测力计的细A所受合力将_______线时,金属块A所受浮力将_______,(后两空选填“增大”、“减小”或“不变”)。

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16.如图所示,一块重为30牛,体积为2103米3的金属块,用细绳拉着浸没在水中,所受重力与拉力的合力为______牛。现将金属块从完全浸没到彻底拉出水面,水对容器底部压力的变化量为______牛,容器对桌面压力的变化量为______牛。

17.如图是我国自主设计、世界上下潜最深的“蛟龙号”深海载人潜水器。当它空载漂浮在水面上时,受到的浮力_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对潜水器向上的压力,浮力的方向_______;给潜水器水舱充水,浮力_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力时潜水器下沉。

三、实验题

18.如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:

(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1=_______N; (2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为_______N;

(3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与_______有关;分析图中______两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关;

(4) 实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,这种物理学研究方法也运用于以下______(选

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填“A”或“B”或“C”)实验。

A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点 B.探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系 C.用乒乓球弹开幅度大小比较鼓面响度的强弱

19.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小红同学的实验步骤如图甲所示,她在弹簧测力计下悬挂一圆柱体,先让圆柱体下表面与水面相平,然后开始缓慢下移,直到圆柱体与溢水杯底接触为止。

(1)该圆柱体的重力G=______N;

(2)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮_______ N;

(3)比较实验步骤(b)、(c)两次的结果可知:圆柱体所受浮力的大小跟物体浸在液体的______有关; (4)小红完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,并根据实验数据绘制了图乙所示的关系图象。纵轴F表示弹簧测力计的示数,横轴h表示物体下移高度。该实验图象表明:圆柱体浸没在这种液体中受到的浮力F'浮=______N;该液体的密度液=______kg/m3。

四、计算题

20.某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm,如图所示,若容器的底面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3。求:

(1)冰块中冰的体积是多少立方厘米? (2)石块的质量是多少克?

(3)石块的密度是多少千克每立方米?

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21.如图甲所示,水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器,容器内盛有20cm深的水,一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中,物块的上表面与水面刚好相平,弹簧测力计示数为10N,如图乙所示。已知在一定的弹性范围内,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的长度就伸长0.5cm。求: (1)正方体物块受到水的浮力是多少? (2)正方体物块的密度是多少?

(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强是多少?

22.如图甲所示,用竖直向下的力将原来漂浮在液面上的正方体慢慢压入某种液体中,正方体的下表面与液面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。(力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了,g取10 N/kg)求:

(1)正方体的重力是多少? (2)正方体和液体的密度各是多少?

(3)C点状态下,正方体受到的浮力是多少?液体对正方体下表面产生的压强是多少?

五、综合题

23.请阅读短文,回答下列问题:

福船

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跨越遥远时空的海上丝绸之路上,一个名叫“福船”的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者,成就了明代郑和,戚继光、郑成功等人的伟大壮举,为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。

福船,福建沿海一带尖底古海船的统称,上阔下窄,首尖尾宽两头翘,复原模型图如图所示。其甲板平坦,龙骨厚实,结构坚固;吃水深,容量多,善于转载,稳定性好,抗风力强,适于远洋。

“水密隔舱福船制造技艺”,是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010年11月15日,《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”,就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断,分隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程中,如果有一个或两个舱意外破损,海水进不到其他舱中,从船整体看,仍然保持有足够的浮力,不至沉没。“水密隔舱”技术大大提高了船舶的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接,使船体结构也更加坚固。分成隔舱,还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术,对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。

图为海船浸入水中的体积的示意图。这样的海船满载时,水线长53米、水线宽13米,吃水3.9米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨。正是水密隔舱福船制造技术才使郑和下西洋成为世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。

重启海上丝绸之路的今天,“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感,依然在启迪人们不断去开拓创新。

(1)福船采用了______技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象,就福船的这一技术设计理念,举例说明还可应用在哪些方面:______(举一例即可)

(2)排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉根据上文中海船的信息计算出排水体积

V53m13m3.9m2687.1m3,估算出排水量约为2657t。请写出这种估算方法不合理的理由______。

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参考答案

1.A

【解析】ABC.碗沉入水底时,碗受到的浮力小于碗的重力;碗漂浮时,碗受到的浮力等于碗的重力,由于重力不变,所以碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,故A正确,BC错误; D.碗漂浮时受到的的浮力大于碗沉入水底时受到的浮力,根据阿基米德原理可知,碗漂浮时排开水的体积大于碗沉入水底时排开水的体积,则碗漂浮时容器中水的深度较大,根据p=ρgh可知,碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了,故D错误。 故选A。 2.C

【解析】A.由图可知,液体的质量相同,由于不知道小球A和B的体积的大小,所以无法判定液体体积的大小关系,无法判定液体的密度关系,故A错误;

B.小球的质量相同,小球的体积大小关系未知,无法判定A和B的密度的大小关系,故B错误; C.小球的质量相同,液体的质量相同,则两烧杯中液体和小球的总重力相同,液体对杯底的压力等于液体和小球的重力,则压力相同,由于底面积相同,根据p故C正确;

D.A球在液体中悬浮,浮力等于重力,B球在液体中漂浮,浮力等于重力,两个小球的质量相同,重力相同,所以受到的浮力相同,故D错误。 故选C。 3.A

【解析】铝球和铜球的质量相等,因为

F可知,甲、乙烧杯底受到的液体压强相等,S铝铜

由Vm可知

V铜<V铝

当两个金属球浸没在水中时,排开水的体积等于各自的体积,由公式F浮=ρ液gV排可知,铝球受到的浮力较大,铜球受到的浮力较小。 故选A。 4.D

【解析】两球虽然质量不同,但由于体积相同且浸没在水中,故排开水的体积相同;由阿基米德原理可知,两球所受浮力相同;木球和铁球悬浮在水中,液体密度相同,由图可知

h铁>h木

答案第1页,共12页

根据p=ρgh可知,铁球受到水的压强大于木球受到水的压强。 故选D。 5.C

【解析】因为潜水艇潜行(在水面下航行),所以V排不变;潜水艇从珠江潜行到南海,因海水的密度大于江水的密度,则根据F浮=液gV排可知,其受到的浮力变大,即

F1<F2

又因为潜水艇都是悬浮在水中,所以浮力等于重力,浮力变大,故自身重力也变大,即

G1<G2

故选C。 6.C

【解析】物体在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,根据阿基米德原理F浮=液gV排,潜水器在下潜的过程中,排开液体的体积V排不变,所以潜水器受的浮力也不变;物体在液体中受到的压强与液体的密度和深度有关,根据液体压强表达式p=液gh可知,潜水器下潜过程中,海水密度不变,所处深度不断增大,潜水器受到海水的压强是增大的。 故选C。 7.C

【解析】A.由重力的计算公式可得,正方体物块B的重力

G=mBg=400×10-3kg×10N/kg=4N

正方体物块B浸没在水中,则

V排=VB=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3

物块浸没时受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N

绳子的拉力为

F=F浮-G=10N-4N=6N

故A不符合题意; B.容器内水的体积

V=Sh-VB=300cm2×30cm-1000cm3=8000cm3=8×10-3m3

答案第2页,共12页

=可得,水的质量

m Vm水=ρ水V=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg

因不计质量的薄壁盛水柱形容器,则容器对水平地面的压力

F=G总=(m水+mB)g=(8kg+0.4kg)×10N/kg=84N

故B不符合题意;

C.因为物块浸没在水中受到的浮力大于重力,因此剪断绳子后,物块静止时,处于漂浮,则

F浮′=G=4N

F浮=ρ液gV排

得,木块漂浮时排开水的体积

V排F浮水g4N4104m3 331.010kg/m10N/kg待物块静止时物块露出液面的体积为

V露=V-V排′=1×10-3m3-(4×10-4m3)=6×10-4m3=600cm3

则水面变化的高度

V露600cm3h2cm0.02m

S300cm2剪断绳子,待物块静止时液体对容器底压强的变化量

p水gh1.0103kg/m310N/kg0.02m200Pa

故C符合题意;

D.剪断绳子前后,容器对桌面的压力等于容器、水和物块B的总重力,所以容器对桌面的压力不变,受力面积不变,由

pF S可知,剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强没有变化,故D不符合题意。 故选C。 8.A

【解析】球在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力等于重力,两球的重力相等,所以两球浮力相等,即

F甲=F乙

答案第3页,共12页

在甲中漂浮,则

ρ甲>ρ球

在乙中悬浮,则

ρ乙=ρ球

所以

ρ甲>ρ乙

两个容器中液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知

p甲>p乙

故选A。 9.C

【解析】解:设物体体积为V,物体排开水的体积

14V排=(1﹣)V= V

55物体漂浮在液面上

G物=F浮

G=mg=ρ物gV,F浮=ρ水gV排

ρ物gV=ρ水gV排

物体的密度

4V排Vρ物=ρ水=5×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3

VV故选C。 10.C

【解析】A.小球在冷水中漂浮,在热水中沉底,则

冷水球热水

故A错误;

B.冷水、热水的密度

冷水热水

由pgh 得,冷水和热水的同一深度处冷水的压强较大,故B错误;

C.小球在冷水中漂浮,水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力,故C正确;

D.小球在冷水中漂浮,在热水中沉底,水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力,水球在热水中排开水的重力小于水球的重力,水球在冷水中所受浮力大于热水中所受浮力,故D错误。

答案第4页,共12页

故选C。 11.D

【解析】A.由题图知,两正方体在甲、乙液体中均漂浮,重力相等,故受到的浮力相等,它们排开液体的体积关系为

VB排甲>VA排乙

根据F浮=ρ液gV排可知,液体密度的关系为

ρ甲<ρ乙

故A错误; B.由A已知

ρ甲<ρ乙

而两杯中液面相平,根据p=ρ液gh得,它们对杯底的压强关系为

p甲故B错误;

C.根据浮力产生的原因,物体受到的浮力等于上下表面受到的液体压力差,物体受到的浮力相等,因为上表面受到的液体压力为0,则液体对他们下表面的压力相等,又受力面积

SB>SA

根据pF可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误; SD.由图可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,又

ρ甲<ρ乙

根据公式m得,甲液体的质量小于乙液体的质量,则装甲液体容器的总重小于装乙液体容器的总重,V因此装甲液体的容器对水平桌面的压力小于装乙液体的容器对水平桌面的压力,故D正确。 故选D。 12.D

【解析】A.甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是

ρ甲>ρ丙>ρ乙

根据m=ρV可知:质量大小关系是

m甲>m丙>m乙

故A错误;

B.由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系

答案第5页,共12页

V甲排=V球,V乙排<V球

V丙排=V球

所以

V甲排=V丙排>V乙排

根据F浮=ρ液V排g可知

F甲=F丙>F乙

故B错误;

C.因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即

p甲=p乙=p丙

故C错误;

D.三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后容器对桌面的压力变为

F=G容器+G水+G球-G排

由于G排=F浮,据此可得

F′甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲- F浮甲 F′乙=G容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙- F浮乙 F′丙=G容器+G水+G丙-G排丙=G容器+G水+G丙- F浮丙

由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F浮甲;G乙=F浮乙;G丙=F浮丙;所以

F′甲>F′乙=F′丙

由于容器的底面积相同,根据p=

F可得:烧杯底部对桌面的压强的关系是 Sp′甲>p′乙=p′丙

故D正确。 故选D。

13.20 上浮 10

【解析】[1][2][3]由题知,小球浸没在水中,小球排开的水重为20N。由阿基米德原理知

F浮=G排=20N

又因为

G球=10N,F浮.G球

则放手后小球将上浮,最终漂浮在液面上,根据浮沉条件条件可知,此时小球受到的浮力等于重力

答案第6页,共12页

F′浮=G球=10N

14.大于 竖直向上 无关

【解析】[1]浸没在液体中的物体,下表面所处的深度大于上表面所处的深度,根据液体内部压强的特点可知,物体下表面所受的液体压强大于上表面所受的液体压强,物体上下表面受力面积相同,根据FpS可知,物体下表面所受的液体向下的压力大于上表面所受液体向下的压力。

[2]因为物体浸没在液体中时,下表面所受的液体压力是竖直向上的,上表面所受的液体压力是竖直向下的,物体上下表面所受的压力差就是浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的。

[3]浮力的大小与液体的密度和物体浸没在液体中的体积有关,与物体所受重力大小无关。 15.4.9 竖直向上 0 不变 增大 【解析】[1][2]金属块受到的浮力

F浮=G-F示=10N-5.1N=4.9N

此时金属块受到的浮力方向竖直向上。

[3]金属块A静止在水面下,金属块A处于平衡状态,A所受的合力为零。

[4][5]当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块下沉至容器底,金属块排开水的体积不变,则所受浮力不变。金属块受到合力的大小等于弹簧测力计的示数,即大小为5.1N,A受到的合力增大。 16.10.4 19.6 19.6 【解析】[1]金属块浸没在水中,则

V排=2×10-3m3

故金属块受到浮力

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-3m3=19.6N

金属块受到的重力G=30N,金属块在竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G的作用下保持静止,故拉力大小是

F=GF浮=30N-19.6N=10.4N

[2]若将物块从水中取出后,水对容器底部压力减小的量

FF浮=19.6N

[3]现将金属块从完全浸没到彻底拉出水面,水对容器底部压力的变化量为

F=GF拉=30N-10.4N=19.6N

17.等于 竖直向上 小于

【解析】[1][2]浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的,浮力的方向竖直向上。潜水器漂浮在水面上,水对潜水器向下的压力为零,受到的浮力等于水对潜水器向上的压力,浮力的方向竖直向上。

答案第7页,共12页

[3]水中的潜水器受到重力和浮力作用,根据物体的浮沉条件,当浮力小于重力时,潜水器下沉。 18.4.8 2/2.0 排开液体的体积 丙、丁 B 【解析】(1)[1]图甲中,测力计分度值为0.2N,弹簧测力计的示数

F1=4.8N

(2)[2]根据甲、丙两图,由称重法测浮力,物体完全浸没在水中时所受的浮力为

F浮=G-F丙=4.8N-2.8N=2N

(3)[3]分析图中乙、丙两图实验数据可知,排开液体的密度相同,丙中排开液体的体积大,测力计示数小,由称重法测浮力,丙中物体受到的浮力大,得出的结论是:物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关。

[4]研究物体所受的浮力大小与排开液体的密度有关,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度大小,故分析图中丙、丁两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。 (4)[5]实验中采用的探究方法称为控制变量法。

A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法,故A不符合题意;

B.探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力不变,采用了控制变量法,故B符合题意; C.用乒乓球弹开幅度大小比较鼓面响度的强弱,采用了转换法,故C不符合题意。 故选B。

19.6 5 体积 4 800

【解析】[1]由(a)可知,圆柱体的重力G=6N。 [2]由(a)、(c)可知,圆柱体浸没在水中所受浮力

F浮=G-F=6N-1N=5N

[3]比较实验步骤(b)、(c)两次的结果可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计的示数不同,可知浸在同种液体中的物体受到的浮力的大小跟物体浸入液体的体积(物体排开液体的体积)有关。 [4]由图乙可知,圆柱体浸没在另一种液体中时测力计的示数为2N,则

F'浮=G-F'=6N-2N=4N

[5]由F浮=液gV排得,V排=

F浮,同一物体浸没在水中和另一液体中时排开液体的体积相等,则 液gF浮F'浮 水g液g代入数据

5N4N

1.0103kg/m310N/kg液10N/kg答案第8页,共12页

解得液800kg/m3

20.(1)50cm3;(2)10g;(3)2×103kg/m3

【解析】解:设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2;容器的底面积为S,水面下降高度为Δh。 (1)由题可知,冰熔化后体积减小,可得

V1代入数据

冰V1ΔhS 水0.9g/cm3V1V10.5cm10cm2 31g/cm解得V1 = 50cm3。 (2)冰质量为

m1 =ρ冰V1 =0.9g/cm3×50cm3=45g

故石块的质量是

m2 = m-m1 =55g-45g=10g

(3)悬浮物体重力等于浮力,可得

ρ水gV = mg

1.0×103kg/m3×10N/kg×V=0.055kg×10N/kg

V =5.5×10-5m3=55cm3

石块体积为

V2 =V-V1=55cm3-50cm3=5cm3

所以石块的密度

答:(1)冰块中冰的体积是50cm3; (2)石块的质量是10g; (3)石块的密度是2×103kg/m3。

m210g2g/cm32103kg/m3 3V25cm21.(1)10N;(2)2×103kg/m3;(3)1550Pa

【解析】解:(1)物块的上表面与水面刚好相平时排开水的体积

V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3

答案第9页,共12页

物块受到水的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N

(2)物体的重力

G=F浮+F′=10N+10N=20N

物体的密度为

(3)图乙容器内水的深度

h乙=

mG20N333=2×10kg/m VgV10N/kg0.001mV水V物S容400cm220cm+1000cm3==22.5cm

400cm2物块有一半浸在水中时,由F浮=ρgV排可知

F浮′=2F浮=2×10N=5N

此时弹簧测力计的示数

F拉′=G﹣F浮′=18N﹣5N=13N

即弹簧的拉力增加了5N,弹簧伸长了

0.5cm/N×5N=2.5cm

即物体下降了2.5cm,液面下降了

2.5cm+5cm=7.5cm

剩余部分水的深度为

h剩=22.5cm﹣7.5cm=15cm

剩余部分水的体积

V水剩=S容h剩﹣2V=400cm2×15cm﹣2×1000cm3=5500cm3

剩余的水的质量

m水剩=ρ水V水剩=1.0g/cm3×5500cm3=5500g=5.5kg

剩余的水的重力

G水剩=m水剩g=5.5kg×10N/kg=55N

因物块受到水的浮力和物块对水的压力是一对相互作用力,二力大小相等,所以,容器对桌面的压力

F压=G容+G剩水+F浮=2N+55N+5N=62N

容器对桌面的压强

p=

F压62N =1550Pa S4010-4m2答案第10页,共12页

1111答:(1)正方体物块受到水的浮力是10N (2)正方体物块的密度是2×103kg/m3;

(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强是1550Pa。 22.(1)400N;(2)0.32103kg/m3,0.8103kg/m3;(3)1000N,4000Pa

【解析】解:(1)由图像A点可知,A点时物体下表面刚好接触液面,此时拉力FA大小即为重力

GFA400N

(2) C点时物体刚好完全浸没,物体边长为0.5m,体积为

VL3(0.5m)30.125m3

B点时F为0,即物体刚好漂浮在液体中,浸入体积为

V浸Sh(0.5m)20.2m0.05m3

浮力与重力相等

FBG液gV浸

可得液体密度

液可得物体密度

FB400N0.8103kg/m3 3gV浸10N/kg0.05m物G400N0.32103kg/m3 3gV10N/kg0.125m(3)C点时物体刚好完全浸没,此时浮力为

FC液gV0.8103kg/m310N/kg0.125m31000N

下表面深度为0.5m,液体压强为

p液gh0.8103kg/m310N/kg0.5m4000Pa

答:(1)正方体的重力是400N;

(2)正方体密度各是0.32103kg/m3,液体密度是0.8103kg/m3;

(3)C点状态下,正方体受到的浮力是1000N,液体对正方体下表面产生的压强是4000Pa。 23.水密隔舱 见解析 见解析

【解析】(1)[1]由材料可知,福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。

[2]根据福船的这一技术设计理念,我们可以让潜艇的排水舱使用水密隔舱技术,可提高潜艇的整体抗沉性。 (2)[3]根据材料可知,福船的船身不是长方体,不能使用长方体体积公式计算,可以根据船身及各类物

答案第11页,共12页

质的总重量估算排水量;根据材料可知,帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨,用G物表示,因为船漂浮受到的浮力和自身的重力相等,所以

根据阿基米德原理可得

所以

F浮=G物=m物g

F浮=G排=m排g

m排g=m物g

m排=m物=1170t

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答案第13页,共1页

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