（湖南專用）2019中考物理高分一輪 單元12 浮力及其應(yīng)用課時(shí)訓(xùn)練

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1、 課時(shí)訓(xùn)練12　浮力及其應(yīng)用 基礎(chǔ)過關(guān) 一、選擇題 1.下列關(guān)于浮力的說法正確的是 (　　) A.輪船從長江駛?cè)氪蠛?所受的浮力變大 B.懸浮在液體中的物體所受的浮力大小等于物體的重力 C.阿基米德原理說明物體所受的浮力大小等于物體的重力 D.雞蛋放入清水中沉在杯子底部,是因?yàn)殡u蛋在清水中不受浮力 2.[2017·臺(tái)州]用圖K12-1中的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理,當(dāng)物塊浸入溢水杯時(shí),水會(huì)流入空桶中,下列說法正確的是 (　　) 圖K12-1 A.實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響 B.物塊浸入水中越深,水對溢水杯底部的壓強(qiáng)越大 C.物塊浸入水中越深,圖乙中左

2、側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)越大 D.通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2×103 kg/m3 3.[2017·株洲]如圖K12-2所示,將薄壁玻璃杯倒扣在水面上,漂浮時(shí)玻璃杯露出水面的高度為h1,杯子中空氣柱的高度為h2。水的密度為ρ,玻璃杯的橫截面積為S,g為已知常量,則玻璃杯受到的重力為 (　　) 圖K12-2 A.ρgsh1 B.ρgSh2 C.ρgS(h1+h2) D.ρgS(h2-h1) 4.一枚重量為G的雞蛋懸浮在鹽水中,如圖K12-3甲所示。往鹽水中持續(xù)均勻緩慢加鹽,雞蛋所受浮力F隨時(shí)間t變化的圖像可能是圖乙中的(　　) 圖K12-3 5.如圖K12-4甲所

3、示,燒杯中裝有某種液體,A為圓柱形木塊,用外力F緩慢將A壓入其中,h表示木塊的下表面到液面的距離,圖乙中關(guān)于木塊所受浮力F浮和h的關(guān)系圖像正確的是 (　　) 圖K12-4 6.如圖K12-5所示,把體積為300 cm3、密度為0.8×103 kg/m3的木塊浸沒在水中放手,木塊先上浮,最終漂浮于水面,則下列說法錯(cuò)誤的是(g取10 N/kg) (　　) 圖K12-5 A.木塊浸沒在水中受到的浮力是3 N B.木塊上浮過程中,露出水面前受到的浮力不變 C.木塊浸沒與木塊漂浮時(shí),水對容器底部的壓強(qiáng)一樣大 D.如果把漂浮木塊露出水面部分切去,余下部分仍將漂浮 7.將兩個(gè)

4、完全相同且質(zhì)量分布均勻的木塊分別按如圖K12-6所示的方法放入甲、乙兩個(gè)相同的水槽內(nèi),放入前兩水槽內(nèi)水面相平,且水足夠深。已知ρ木<ρ水,則放入木塊后(水未溢出),下列說法正確的是 (　　) 圖K12-6 A.甲水槽內(nèi)的木塊受到的浮力大 B.乙水槽底部受到水的壓強(qiáng)大 C.甲水槽內(nèi)木塊排開水的體積大 D.兩水槽內(nèi)木塊排開水的體積相等 8.如圖K12-7所示,a、b是兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像,分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩實(shí)心物體,浸沒在水中。松手穩(wěn)定后 (　　) 圖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

5、浮力大 D.甲下沉,乙受到的浮力大 9.[2018·淄博]如圖K12-8所示,水平桌面上有兩個(gè)完全相同的溢水杯甲和乙,杯中裝滿了水,將兩個(gè)體積相同、材料不同的實(shí)心小球A和B分別放入溢水杯中。則下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) 圖K12-8 A.小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量 B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力 C.甲杯對桌面的壓強(qiáng)等于乙杯對桌面的壓強(qiáng) D.水對甲杯底的壓強(qiáng)等于水對乙杯底的壓強(qiáng) 10.建設(shè)一支強(qiáng)大的海軍是實(shí)現(xiàn)中國夢的有力保障,核潛艇是海軍的戰(zhàn)略重器,如圖K12-9是我國094型戰(zhàn)略核潛艇,關(guān)于它在海中狀態(tài)的有關(guān)分析正確的是 (　　) 圖K12-9 A.上

6、浮過程中所受浮力逐漸增大 B.懸浮時(shí)所受浮力等于重力 C.懸浮和漂浮時(shí)所受的浮力相等 D.漂浮和懸浮時(shí)排開海水質(zhì)量相等 二、填空題 11.[2018·廣東]我國最新研發(fā)的63A式輕型水陸兩棲坦克的質(zhì)量為24 t,它在陸地上行駛時(shí)與水平地面接觸的總面積為8 m2,對地面的壓強(qiáng)為　　　　Pa;坦克的前部和后部各裝有一個(gè)浮控箱,當(dāng)坦克在水面上浮渡時(shí),它受到的浮力是　　　　N,排開水的體積為　　　　m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)? 12.[2018·懷化]在平靜的池水中漂浮著一個(gè)木球,木球的體積為4 dm3,露出水面的體積為總體積的14,那么木球受到的浮力為

7、　　　　N,木球的密度為　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)? 13.[2018·齊齊哈爾]如圖K12-10甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面積為30 cm2,裝滿水后水深0.1 m。如圖乙所示,現(xiàn)將一個(gè)體積為50 cm3的木塊緩慢放入水中,靜止后有25的體積露出水面。則圖乙中水對杯子底部的壓強(qiáng)是　　　Pa,木塊的密度是　　　　g/cm3。(g取10 N/kg)? 圖K12-10 三、實(shí)驗(yàn)探究題 14.[2018·衡陽]為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,實(shí)驗(yàn)裝置如圖K12-11所示,把彈簧測力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上,在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下

8、端放一小杯在金屬塊的正下方,有一個(gè)溢水杯,溢水杯放置在鐵架臺(tái)的支架上,溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。 圖K12-11 (1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸沒入水中(如圖甲→乙→丙),在此過程中,彈簧測力計(jì)示數(shù):F甲　　　 (選填“大于”“等于”或“小于”)F丙。? (2)再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離開水面(如圖丁所示)可以計(jì)算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為 　　　　N,此時(shí)浮力的測量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將　　　　(選填“偏大”或“偏小”)。? 15.[2017·岳陽]圖K12-12是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)。 圖K12-12 (1)

9、如圖甲所示,物體重　　　　N。? (2)如圖乙所示,把物體浸沒在水中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.2 N,物體受浮力的大小為　　　N。? (3)分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與　　　　　　有關(guān)。? (4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖K12-13中　　　　(選填字母)兩個(gè)物體,并將它們浸沒在同種液體中,測出他們所受浮力的大小來進(jìn)行比較。? 圖K12-13 四、計(jì)算題 16.[2018·邵陽]某次物理活動(dòng)舉行了“造船”比賽,他們用的材料是密度為1.5×103 kg/m3的橡皮泥,其中王強(qiáng)同學(xué)選了一塊豎立在水平桌面上的圓柱體橡皮泥,它的

10、底面積為1.0×10-3 m2、高為0.2 m,最后造出了最大排水體積為6.0×10-4 m3的小船。求:(g取10 N/kg) (1)王強(qiáng)同學(xué)所選橡皮泥的質(zhì)量。 (2)橡皮泥對桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 (3)王強(qiáng)同學(xué)造的船在水中最大排水時(shí)受到的浮力。 17.[2018·安順]如圖K12-14所示,重為10 N的長方體木塊靜止在水面上,浸入水中的體積占木塊總體積的45。(g取10 N/kg) (1)求木塊所受到的浮力大小。 (2)若木塊下表面所處的深度為0.2 m,求木塊下表面受到水的壓強(qiáng)。 (3)若要將木塊全部浸入水中,求至少需要施加多大的壓力。

11、 圖K12-14 能力培優(yōu) 18.[2018·十堰]將一底面積為0.01 m2的長方體木塊用細(xì)線系在一個(gè)空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖K12-15甲所示,在這個(gè)過程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化圖像如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為　　　N,木塊重力為　　　　N,細(xì)線對木塊的最大拉力為　　　　N。(g取10 N/kg)? 圖K12-15 19.[2018·攀枝花]將一合金塊輕輕地放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)其靜止后有72 g水溢出,再將其撈出擦干后輕輕放入盛滿酒精的溢水

12、杯中,當(dāng)其靜止后有64 g酒精溢出,則合金塊在酒精中受到的浮力為　　　　N,合金塊的密度為 　　　　kg/m3。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)? 20.[2018·廣西北部灣]如圖K12-16所示,桌子上有一個(gè)底面積為2×10-2 m2、內(nèi)盛有某液體的圓柱形容器,物塊A(不吸液體)漂浮在液面上,則物塊A的密度　　　　(選填“大于”“小于”“等于”)液體的密度,若物塊A的密度為0.5×103 kg/m3,體積為4×10-4 m3則物塊A的質(zhì)量為　　　　kg?，F(xiàn)用力壓物塊A,使其緩慢向下,直到恰好浸沒在液體中(液體未溢出),此時(shí)液體對容器底部壓強(qiáng)增大了80 Pa,則

13、該液體的密度為　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)? 圖K12-16 21.[2018·福建B卷]如圖K12-17所示,薄壁圓柱形容器A、B放在水平桌面上,分別盛有不同的液體。A、B的底面積之比SA∶SB=2∶1,液面的高度之比hA∶hB=3∶2,液體對兩個(gè)容器底部的壓力大小相等?，F(xiàn)將完全相同的兩小球分別放入兩容器中,液體均未溢出。靜止時(shí),A中的小球懸浮,B中的小球　　　　(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”),A、B兩容器底部受到液體的壓強(qiáng)之比pA∶pB=　　　　。? 圖K12-17 22.[2018·安徽]重為200 N的方形玻璃槽,底面積為0.4 m2,放在水平臺(tái)面

14、上,向槽中加水至水深為0.3 m。(g取10 N/kg,玻璃槽的側(cè)壁厚度不計(jì)) (1)求水對玻璃槽底部的壓強(qiáng)和槽底對水平臺(tái)面的壓強(qiáng)。 (2)將邊長為20 cm的正方體物塊輕輕放入水中,如圖K12-18乙所示,當(dāng)其靜止時(shí),測出該物塊露出水面的高度為5 cm,求該物塊的密度。 (3)如圖丙所示,用力F垂直向下作用在物塊的上表面,使物塊露出水面的高度為2 cm并保持靜止,求此時(shí)力F的大小。 圖K12-18 參考答案 1.B　2.D 3.D　[解析] 物體漂浮時(shí),所受浮力等于重力,即F浮=G ;由圖可知,玻璃

15、杯排開水的體積為V排=(h2-h1)S,G=F浮=G排=ρgV排=ρgS(h2-h1),故選D。 4.A　[解析] 雞蛋懸浮在鹽水中,說明它受到的浮力與重力相等;往鹽水中持續(xù)均勻緩慢加鹽,使鹽水密度變大,雞蛋受到的浮力增大,它將會(huì)上浮,直至漂浮在水面上,浮力又等于自身的重力,此后,再加鹽,只能使雞蛋露出水面的體積更大一些,但雞蛋仍是漂在水面上,浮力仍等于重力,綜合以上分析,只有A正確。 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]

16、(1)圖甲中, F甲=G物+G支架+G空杯,圖丙中,F丙=G物-F浮+G支架+G空杯+G排水 ,根據(jù)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;在圖丁中,金屬塊離開水面時(shí)表面會(huì)粘有少量水,使彈簧測力計(jì)示數(shù)偏大,即使測得的浮力偏大。 15.(1)4.2　(2)1　(3)液體的密度　(4)C、D 16.解:(1)橡皮泥的質(zhì)量m=ρV=ρSh=1.5×103 kg/m3×1.0×10-3 m2×0.2 m=0.3 kg。 (2)橡皮泥對桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=FS=GS=mgS=0.3kg×10N/kg1.0

17、×10-3m2=3×103 Pa。 (3)最大排水時(shí)受到的浮力為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)由圖可知,木塊漂浮在水面上,所受浮力等于重力,F浮=G=10 N。 (2)木塊下表面受到水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2000 Pa。 (3)當(dāng)木塊漂浮在水面上時(shí),排開水的體積 V排1=F浮1ρ水g=10N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10-3 m3, 則木塊的體積V木=54V排1=54×1×10-3 m3=1.25×10-3 m3, 木

18、塊浸沒在水中時(shí),排開水的體積V排2=V木=1.25×10-3 m3, 木塊浸沒在水中時(shí),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, 則要使木塊浸沒在水中,需要加的壓力F=F浮2-G=12.5 N-10 N=2.5 N。 18.15　9　6 [解析] 根據(jù)圖乙可知,木塊剛漂浮時(shí),木塊浸入水中的深度為L1=9 cm;水的深度為9 cm到16 cm時(shí),木塊一直處于漂浮,浸入水中的深度不變;當(dāng)水面的高度為16 cm時(shí),細(xì)線剛好拉緊,線的拉力為零;當(dāng)木塊上表面與水面相平時(shí),此時(shí)水面的高度為22 cm;所以木塊全部浸沒時(shí)木塊

19、底部受到的壓強(qiáng)最大,由圖乙可知,此時(shí)壓強(qiáng)為1500 Pa,則木塊受到的最大浮力F浮大=1500 Pa×0.01 m2=15 N。由圖乙可知,木塊剛剛漂浮時(shí)木塊底部受到水的壓強(qiáng)為900 Pa,此時(shí)木塊的重力與水向上的壓力(浮力)平衡,所以木塊重力G=F向上=p向上S=900 Pa×0.01 m2=9 N。當(dāng)木塊上表面與液面相平時(shí),木塊受到的浮力最大,由力的平衡條件可得,此時(shí)細(xì)線對木塊的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15 N-9 N=6 N。 19.0.64　0.9×103 [解析] 該合金塊放在水中時(shí),受到的浮力F浮=G排=m水g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N;該合金塊

20、放在酒精中時(shí),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,合金塊在酒精中受到的浮力小于在水中所受的浮力,而合金塊的重力不變,所以合金塊放入酒精中是沉底的,則合金塊的體積V=V排酒精=F浮'ρ酒精g=0.64N0.8×103kg/m3×10N/kg8×10-5 m3,排開水的體積V排水=F浮ρ水g=0.72N1×103kg/m3×10N/kg=7.2×10-5 m3,因?yàn)榕砰_水的體積小于排開酒精的體積,所以合金塊在水中漂浮,則物體受到的重力等于在水中受到的浮力,即G=F浮=0.72 N,則合金塊的密度ρ=mV=GgV=0.72N10N/kg

21、8×10-5m3=0.9×103 kg/m3。 20.小于　0.2　0.9×103 21.漂浮　1∶2 [解析] 液體的體積之比為VAVB=SAhASBhB=2×31×2=31, 由于液體對兩個(gè)容器底部的壓力大小相等,則根據(jù)F=G=mg可知mA=mB,所以液體密度之比ρAρB=mAVAmBVB=VBVA=13。由于A中的小球懸浮,根據(jù)懸浮條件可知ρ球=ρA;所以ρ球<ρB,根據(jù)物體的浮沉條件可知,B中的小球漂浮。將完全相同的兩小球分別放入兩容器中,液體均未溢出,則液體對容器底部的壓力等于液體的重力和小球的重力之和,所以液體對容器底部的壓力相等,即FA=FB;根據(jù)p=FS可得,pA∶pB

22、=FASA∶FBSB=FAFB×SBSA=11×12=1∶2。 22.解:(1)水對玻璃槽底部的壓強(qiáng)p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa; 槽底對水平臺(tái)的壓強(qiáng)p槽=F壓S=G總S=G槽+ρ水ShgS=200N+1.0×103kg/m3×0.4m2×0.3m×10N/kg0.4m2=3.5×103 Pa。 (2)因?yàn)槲飰K漂浮,所以F浮=G物,即ρ水gV排=ρ物gV物①,又因?yàn)槲矬w邊長為20 cm,露出水面的高度為5 cm,所以V排V物=S物h浸S物h物=h浸h物=20cm-5cm20cm=34②,①②聯(lián)立解得ρ物=34ρ水=34×1×10

23、3 kg/m3=0.75×103 kg/m3?！? (3)因?yàn)槲矬w邊長為20 cm,此時(shí)露出水面的高度為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, 此時(shí)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。 此時(shí)物體受力平衡,所以F+G物=F'浮, 則F=F'浮-G物=72 N-60 N=12 N。 11