中考专题训练——浮力(浮力与压力,压强,电,简单机械关联题)含解析

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名称 中考专题训练——浮力(浮力与压力,压强,电,简单机械关联题)含解析
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文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-06-11 22:38:52

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中考专题练习——浮力
一、单选题
1.(2022·杭州模拟)小明看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的(  )
A.B.C. D.
2.(2022·定海模拟)下列有关科技小发明的认识正确的是(  )
A.“小飞机”起飞时在地面加速助跑,能获得更大的惯性,利于起飞
B.“自制潜水艇”下潜过程中,受到的浮力和压强都增大
C.“水火箭”向后喷水时加速向前运动,说明力能改变物体的运动状态
D.“磁悬浮笔”悬浮在半空,是因为受到的重力和浮力是一对平衡力
3.(2021·南湖模拟)因强风吹袭,“长赐号”巨型货轮在通过苏伊士运河时,船身偏离航道,导致船头触底搁浅,堵塞造成运河双向断航。下列对船头触底搁浅巨轮的分析中,正确的是(  )
A.巨轮受到的浮力等于它的重力
B.巨轮受到的浮力大于它的重力
C.巨轮受到的浮力小于它的重力
D.巨轮受到的浮力和航行时一样大
4.(2018·富阳模拟)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正确的是(  )
A.若m1>m2,则F1一定小于F2 B.若m1=m2,则F1一定小于F2
C.若V1=V2,则F1一定小于F2 D.若V1>V2,则F1一定大于F2
5.(2022·慈溪模拟)一木块漂浮于50℃的硝酸钾饱和溶液中,某一条件改变时,木块排开液体的体积随时间发生了如图所示的变化,下列条件可以达到目的是(  )
①增加溶质 ②蒸发溶剂 ③增加溶剂 ④升高温度 ⑤降低温度
A.②④ B.①④ C.②③ D.③⑤
6.(2022·滨江模拟)水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,小球静止后如图所示,此时三个容器内水面高度相同 。以下说法不正确的是(  )
A.小球受到的浮力大小FAB.容器对桌面的压力大小FA=FB=FC
C.小球的质量大小mAD.容器底部受到的液体压强大小PA>PB>PC
7.(2021·婺城模拟)关于下图所示的各种情景,对应的说法正确的是(  )
A.甲图中:水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而减小
B.乙图中:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力小于木箱受到的摩擦力
C.丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B竖管中水柱的高度最低
D.丁图中:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,受到水的浮力不变
8.(2021·鄞州模拟)如图为金鱼吐出的某个气泡在恒温水中上升过程的示意图。下列关于该过程中气泡内气体密度和气泡所受浮力的变化情况,叙述正确的是(  )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
9.(2021·岱山模拟)有甲、乙、丙三个物体,密度分别为:ρ甲=0.85克/厘米3,ρ乙=1.05克/厘米3,ρ丙=1.25克/厘米3。现将它们放在密度为1.05克/厘米3的液体中,当三个物体静止时,甲、乙、丙三个物体所在的位置对应图中所示的序号可能是(  )
A.1、2、3 B.1、4、3 C.1、4、4 D.2、3、4
二、填空题
10.“天气瓶”和“彩球温度计”是两款不同的现代居家饰品,都可以获知天气冷暖变化。
(1)图甲为“天气瓶”,当外界温度降低时,瓶中晶体增多。由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而   。
(2)图乙为“彩球温度计”,当温度降低到小球所标注的温度值时该小球会浮起。某时,只有“20°C”、“18°C"的小球沉底,则此时的气温范围为   。
(3)图乙中漂浮的“24°C"小球质量为5 克,则其所受浮力为    牛。
11.(2021·上虞模拟)下图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲   F乙;若两液体深度相同,则两液体对容器底部的压强关系p甲   p乙(填“<”、“=”或“>”)。
12.(2018·金华模拟)面积很大的水池,水面上浮着一边长为 a 为 10cm,密度为 0.6×103kg/m3 的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。现用力 F 将木块匀速下压,运动时,F 随深度 H 变化如图乙。
(1)开始时木块静止,此时木块受到的浮力是   N。
(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是   J。
13.(2021·温州模拟)泡茶时杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面时,浮力   重力。(填“大于”、“小于”或“等于")
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将   。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)茶叶冲泡后,房间里能够闻到浓郁茶香的原因是________________________________
   。
三、实验探究题
14.金属与盐溶液发生反应时一般会引起溶液密度变化,科学兴趣小组决定设计实验来验证铜块与硝酸银溶液反应时密度变化情况。如图甲所示,弹簧测力计下方挂一银块A,烧杯中盛有硝酸银溶液B,杯底放入一铜块C(实验中溶液体积变化忽略不计)。
请回答:
(1)写出铜和硝酸银溶液反应的化学方程式    。
(2)该实验设计原理是: 当溶液密度发生变化时,   发生变化,从而引起弹簧测力计示数的变化。
(3)小组同学将反应过程中弹簧测力计的示数变化描绘成图2所示,其中正确的是    (填字母编号)。
(4)小科同学认为该实验方案可以简化,在弹簧测力计下方直接挂一铜块C,放入盛有硝酸银溶液B的烧杯中(如图1乙所示),观察弹簧测力的示数变化就可知道溶液的密度变化。你认为小科的设计是否合理,并说明理由:   。
15.(2022·金华模拟)小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,做了以下实验:
(1)由图1(b)、(c)得到物体所受浮力的大小与物体排开液体的   有关。
(2)小明在实验过程的中发现浮力的实验也可以用来测量物体的密度:
A.利用弹簧测力计测出物体的重力G物
B.将物体放入水(ρ水)并完全浸没,测出此时的浮力F浮,物体的密度表达式为   (用G物、F浮和ρ水来表达)
(3)根据上面实验的启发小明利用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、牙签,他们利用调好的电子秤进行了以下如图2所示的操作,小明利用这些数据可计算出木块的密度   g/cm3。
(4)爱思考的小杨却提出了不同的看法,他认为软木块浸入水中后会吸水(不考虑木块膨胀),所以小明测得的木块密度应该比真实值   (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
四、解答题
16.(2022·西湖模拟)如图甲是一种抽水马桶。冲水原理如图乙,出水阀打开,水箱中的水减少,空心铜球就在重力作用下,随着水位下降而向下运动,通过金属杆AB绕O点转动,向上拉动进水管阀门,使水能通过进水管进入水箱;当出水阀关闭,随着不断进水,水箱中的水位不断上升,空心铜球随着向上运动,当金属杆处于水平位置时,空心铜球恰好浸没,把进水管阀门堵严,不再进水。已知进水管阀门的受力面积是24mm2,能承担的最大压强是5×105Pa,金属杆AB能绕O点转动,其质量及形变可忽略不计。重力和浮力认为作用在铜球的重心C,空心铜球体积为220cm3,AB长216mm,AO长24mm。水箱不再进水时,水箱中水的深度为20cm,水箱的底部面积为200cm2。(g= 10N/kg)试求:
(1)空心铜球浸没时所受的浮力是多大
(2)空心铜球的最大质量是多少
(3)水箱不再进水时,水箱底部受到水的压力是多少
17.小宁利用杠杆制成一个密度计,该密度计以点O为悬挂点,调节平衡螺毋使杠杆水平平衡。他取来质量均为100 g的实心物体a和空心铁块b,如图所示,他将a挂在A处,并浸没于水中,在B处挂上两个0.5 N的钩码,杠杆恰好水平平衡。测得0A= 50cm;OB=40cm。接下来,他将b挂于A处并浸没于水中,当两钩码移至C处时,杠杆再次水平平衡。测得OC=30 cm。(ρ铁=7.8×103kg/m3)
(1)O点所标示的密度值为   。
(2)求实心物体a的密度。
(3)计算空心铁块b的空心部分体积为多少cm3,计算结果精确到一位小数)。
18.(2022·萧山期中)如图甲所示,柱形容器内装有深度大于10cm的某种液体,物体C是一个体积为1000cm3的均匀正方体,质量为480g。在液体中静止时,有2/5的体积露出液面。则:
(1)图甲中物体C静止时所受的浮力为多少?
(2)液体的密度为多少?
(3)若在C上表面放置一个物体A,使C恰好完全浸没于液体中,则物体A的质量应为多少?
19.(2022·滨江模拟)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,如图甲所示。图乙是简化模型图。水平轻质杠杆MN的力臂L1=0.5m,距右端L2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为10cm的正方体B完全浸没于水中,此时杠杆平衡。求:
(1)B物体受到的浮力
(2)B物体的密度
(3)在杠杆M端施加拉力F使物体B恰好完全离开水面时,F=   N。
20.(2022·南湖模拟)水上巴士作为嘉兴新型公共交通出行方式,已经融入城市公共交通体系,提升了城市文化品质。其中一条出行路线是:七一广场码头→南门头码头→船文化博物馆码头→月河码头→七一广场码头,全程10千米,沿途水清、岸绿、景美。
(1)水上巴士航行水域中的所有生物构成一个   (选填“种群”“群落”或“生态系统”)。
(2)根据景区规划,要求水上巴士按上述路线环城航行一圈用时不能超过60分钟,则水上巴士航行时平均速度不能低于多少米/秒?(结果保留一位小数)
(3)水上巴士空载时的排水量为30吨,最大排水量为33吨,若每个人的质量为60千
克,则该水上巴士最多能载人多少位?满载时漂浮在水面上受到的浮力为多少牛?
21.(2022·长兴模拟)如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。OF:OB=1:4。 通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,被打捞重物的体积是V=0.6m3,重力G物=2.4×104N。动滑轮的重力是2000N,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。求:
(1)重物出水前受到的浮力;
(2)重物出水前匀速上升的速度;
(3)若打捞过程中,E对吊臂的力的方向始终竖直向上,则重物出水后E对吊臂的支撑力至少是多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断鸡蛋受到浮力的变化。
①在开始的一段时间内,随着清水的加入,水的密度减小,但是鸡蛋始终处于漂浮状态,直至悬浮。根据浮沉条件可知,这段时间内,浮力等于重力,因此浮力保持不变。
②当鸡蛋完全浸没后,它排开盐水的体积不变,而盐水的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力不断减小。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】C
【解析】(1)根据惯性大小的影响因素判断;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排判断浮力的变化,根据压强公式p=ρ液gh判断压强的变化;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据平衡力的知识分析。
A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.潜水艇下潜时,它排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不变。它的深度不断增大,根据压强公式p=ρ液gh可知,它受到的压强增大,故B错误;
C.“水火箭”向后喷水时加速向前运动,说明力能改变物体的运动状态,故C正确;
D.“磁悬浮笔”悬浮在半空,是因为受到的重力和磁力是一对平衡力,故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】根据浮沉条件分析判断。
船头触底搁浅的巨轮,此时它处于沉底状态,即它受到的浮力肯定小于重力,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】C
【解析】本题考查二个物体的质量与浮力,并联系起来考察这二个物体之间的关系。其实它们是独立存在的,虽然在一个杯中,但是二者受力并无关联。浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向垂直向上。F浮=G排=p液gV排
A中,若m1>m2,而苹果上浮,梨子下沉,则F1一定大于F2 。A错误
B中,若m1=m2,苹果上浮,梨子下沉,则F1一定大于F2 。B错误
C中,若苹果和梨子的体积相同,要达到图示效果,需要F1<F2 。C正确
D中,苹果的体积大于梨子体积,其质量没有对比,无法判断浮力大小。故不存在一定。D错误。
故答案为:C。
5.【答案】D
【解析】根据浮沉条件分析浮力的变化,根据阿基米德原理分析溶液密度的变化,最后与各个选项进行对照即可。
木块始终漂浮在液面上,它受到的浮力等于重力,即保持不变。根据图像可知,木块排开液体的体积增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,溶液的密度减小了。
增加溶质、蒸发溶剂、升高温度增大溶解度,都会使溶液密度增大,故①②④不合题意;
而增加溶剂、降低温度减小溶解度,会使溶液密度减小,故③⑤符合题意。
故选D。
6.【答案】D
【解析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,结合桌面压力F=G总分析即可;(3)根据浮沉条件比较浮力和重力的大小关系,再根据(1)中得到浮力的关系比较重力的关系,最后根据重力公式比较质量的大小;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh可知液体底部压强关系。
由题知,A、B、C三个小球体积相同;
A.由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A正确不合题意;
B.因小球分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中小球的重力等于它排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等。由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,故B正确不合题意;
C.由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,
则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
根据公式可知,小球的质量大小:mA<mB<mC,
故C正确不合题意;
D.由图可知,三个完全相同的容器内水的深度相同,由p=ρ液gh可知,液体底部压强关系是pA=pB=pC,故D错误符合题意。
故选D。
7.【答案】C
【解析】(1)根据液体压强随深度的变化规律分析;
(2)根据二力平衡的知识判断;
(3)根据流体压强和流速的关系判断。
(4)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排分析。
A.甲图中:水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大,故A错误;
B.乙图中:人推木箱但没有推动,木箱处于平衡状态,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力,故B错误;
C.丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B管下口管子最细,水流速度最大,那么此处液体压强最小,根据p=ρ液gh可知,B管水柱高度最低,故C正确;
D.丁图中:金鱼吐出的气泡正在水中上升时,气泡的体积增大,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,受到水的浮力增大,故D错误。
故选C。
8.【答案】D
【解析】分析气泡上升过程中体积的变化,根据分析气体密度的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的变化。
气泡在上升过程中,受到的压强逐渐减小,则它的体积逐渐变大,根据公式可知,气体的密度减小;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,气泡受到的浮力逐渐变大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9.【答案】C
【解析】比较物体密度和液体密度的大小,根据浮沉条件判断即可。
甲的密度小于液体密度,则甲在液体里漂浮,位置为1;
乙的密度等于液体密度,则乙在液体里悬浮,位置可能为2、3、4;
丙的密度大于液体密度,则丙在液体里下沉,为位置肯定为4。
则三个物体的位置可能为1、2、4;1、3、4;1、4、4。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】(1)减小
(2)20°C-22°C
(3)0.05
【解析】(1)晶体增多,说明溶解度减小,据此分析晶体的溶解度随温度的变化规律;
(2)小球沉底,说明此时的温度高于小球上的标记温度;
(3)根据浮沉条件计算出小球受到的浮力。
(1)图甲为“天气瓶”,当外界温度降低时,瓶中晶体增多。由此推测瓶中晶体的溶解度随温度降低而减小。
(2)20℃”、18℃的小球都沉底,说明此时的温度高于20℃,22℃ 的小球已经漂浮,说明温度低于或等于22℃,因此此时的气温范围为:20℃~22℃。
(3)当小球漂浮时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N。
11.【答案】=;<
【解析】(1)根据浮沉条件比较两个密度计受到浮力的大小;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排比较液体密度的大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小。
(1)密度计在两种液体中都是漂浮,那么它们受到的浮力都等于自身重力。因为密度计完全相同,所以它们的重力相同,则它们受到的浮力相等,即F甲=F乙。
(2)排开液体的体积V甲排>V乙排,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度ρ甲<ρ乙。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,深度相同时,容器底部受到的压强p甲12.【答案】(1)6
(2)0.24
【解析】浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
(1)因为木<水,所以木块在水中漂浮,木块受到的浮力等于重力;
V=a3=103cm3=10-3m3;m=V = 0.6×103kg/m3 10-3m3=0.6kg;F浮=G=mg=0.6kg10N/kg=6N ;故答案为:6N;
(2)由图像可知,刚开始时木块浸没6cm;W=GS=6N(10-6)10-2m=0.24J;故答案为:0.24J;
故答案为:(1)6N;(2)0.24J。
13.【答案】(1)等于
(2)不变
(3)温度越高分子的热运动越剧烈(或者分子在不停地做无规则运动)
【解析】(1)根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮,此时物体所受浮力等于重力。
(2)只有当把物体放在水平面上时,对水平面的压力才等于物体的重力。
(3)分子运动论的内容:物质是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则的运动;分子间存在相互作用的引力与斥力。
(1)由于茶叶是漂浮在水面上的,浮力等于重力。
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯的质量和底面积均不改变,那么重力不改变,因此对桌面的压力将不变。
(3)茶叶冲泡后,房间里能够闻到浓郁茶香的原因是温度越高分子的热运动越剧烈。
故答案为:(1)等于(2)不变(3)温度越高分子的热运动越剧烈(或者分子在不停地做无规则运动)
14.【答案】(1)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
(2)银块A受到的浮力
(3)A
(4)不合理,铜块与硝酸银溶液反应生成的银会附着在铜块表面,影响弹簧测力计示数
【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式;
(2)根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,当液态密度变化时,它受到的浮力发生变化。根据F=G-F浮力可知,此时弹簧测力计的示数会发生改变。
(3)根据(2)中的描述分析测力计的示数随时间的变化规律;
(4)铜块和硝酸银反应后,生成硝酸铜和银单质,会使溶液密度减小,它受到的浮力减小,而弹簧测力计的示数增大。反应生成的银会附着在铜块表面,使测力计的示数变化更大,影响对实验结果的判断。
(1)铜和硝酸银反应,生成硝酸铜和银单质,反应的方程式为: Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag ;
(2)该实验设计原理是: 当溶液密度发生变化时,银块A受到的浮力发生变化,从而引起弹簧测力计示数的变化。
(3)随着反应的进行,溶液的密度减小,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,银块受到的浮力减小。根据F=G-F浮力可知,银块受到的浮力变大,故C错误;
实验开始时,弹簧测力计的示数不是零,故B错误;
当反应结束后,溶液密度不变,则弹簧测力计的示数保持不变,故A正确,D错误。
故选A。
(4)我认为小科的设计不合理,理由:铜块与硝酸银溶液反应生成的银会附着在铜块表面,影响弹簧测力计示数。
15.【答案】(1)体积
(2) ρ水
(3)0.5
(4)偏大
【解析】(1)浮力的大小与液体的密度与排开液体的体积有关,根据图片分析哪个因素不同即可;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和密度公式G=mg=ρVg推导计算;
(3)A、B两个示数之差,其实就是木块的质量,而A、C之差就是木块浸没时排开水的质量,可根据 计算木块的体积,最后根据密度公式计算即可。
(4)木块吸水后质量会变大,而它的体积不变,根据公式 可知,这样测量出木块的密度会偏大,据此分析解答。
(1)比较b、c两图可知,液体的密度相同,而排开液体的体积不同,则:由图1(b)、(c)得到物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)物体的体积: ;
物体的密度: 。
(3)木块的质量:m=140g-100g=40g;
木块的体积: ;
木块的密度: 。
(4)爱思考的小杨却提出了不同的看法,他认为软木块浸入水中后会吸水(不考虑木块膨胀),所以小明测得的木块密度应该比真实值偏大。
16.【答案】(1)解:铜球完全浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV球=1×103kg/m3×10N/kg×220×10 6m3=2.2N
(2)解:受力如图所示:
A处受到水向上的压力F1=p水S=5×105Pa×24×10 6m2=12N
由杠杆平衡条件可得F1×OA=FB×OB

浮球受三个力作用平衡,即F浮=FB+G则铜球的重力G=F浮 FB=2.2N 1.5N=0.7N
空心铜球的质量
(3)解:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2×103Pa
F=pS=2×103Pa×200×10-4m2=40N
【解析】(1)铜球完全浸没时排开水的体积等于自身体积,根据公式 F浮=ρ水gV球 计算此时它受到的浮力;
(2)首先根据 F1=p水S 计算出A处受到水向上的压力,再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出B处产生的压力,接下来根据二力平衡的知识 G=F浮 FB 计算出铜球的重力,最后根据计算出铜球的质量。
(3)首先根据公式 p=ρ液gh 计算出水对水箱底部的压强,再根据公式F=pS计算出水箱底部受到的压力。
17.【答案】(1)1 000
(2)解:G×OB F×OA 0.5N×2×0.4 m F×0.5 m F×0.8 N
a受到的浮力F浮=G-F=0.1kg/10 N/kg-0.8 N=0.2 N
V=V排= =2×10-5m3= 20 cm3
ρ= =5g/cm3
答:实心物体u的密度为5 g/cm3
(3)解:G×OC=F×OA=0.5 N×2×0.3 m=F×0.5m,F=0.6 N
F=G-F=0.1 kg×10N/kg-0.6 N=0.1 N
V=V'= =1×10-5m3= 10 cm3
V实心= ≈12.82 cm3
V=V-V实心=40 cm3-12.82 cm3≈27.2 cm3
答:空心铁块b的空心部分体积为27.2cm3
【解析】(1)根据杠杆的平衡原理和二力平衡的知识分析O点的刻度值。
(2)首先根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出A点绳子产生的拉力F,再根据二力平衡 F浮=G-F 计算出a物体受到的浮力,接下来根据阿基米德原理 计算出a的体积,最后根据密度公式 计算即可。
(3)根据(2)中同样的方法,计算出空心铁块b的体积,再根据密度公式 计算出实心部分体积,最后两个体积相减得到空心部分的体积。
(1)根据题目描述可知,O点的刻度值,即钩码在O点,且杠杆平衡时物体a的密度。
当钩码在O点时,杠杆能够平衡,说明A点绳子上没有拉力,则物体a受到的浮力和重力相等,它在水中保持悬浮。根据浮沉条件可知,该物体的密度为1000kg/m3,因此O点的刻度为1000kg/m3。
18.【答案】(1)解:F浮=mg=0.48kg×10N/kg=4.8N
(2)解:ρ液= =800kg/m3
(3)解:G总=F浮=ρ液gV排=800kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N
m总= =0.8kg
mA=0.8kg-0.48kg=0.32kg
【解析】(1)当物体漂浮在液面上时,它受到的重力与浮力为一对平衡力,即F浮=G=mg;
(2)根据阿基米德原理的变形式 计算出液体的密度;
(3)当物体A全部浸没时,它受到向上的浮力,向下的重力与压力,而压力等于A的重力。根据二力平衡的条件得到:F浮=G+GA。首先根据阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 计算出此时的浮力,再根据前面的关系计算出A的重力,最后计算A的质量即可。
19.【答案】(1)物体B的体积为V=a3=(0.1m)3=0.001m3;
物体B浸没在水中受到的浮力:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:2kg×10N/kg×0.5m=FN×0.2m;
解得:FN=50N;
则物体B的重力:GB=FN+F浮力=50N+10N=60N;
则B的密度:。
(3)4
【解析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算B受到的浮力;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出N端绳子的拉力FN,再根据GB=FN+F浮力计算出B的重力,最后根据公式计算B的密度;
(3)当物体B完全离开水面后,N端受到的拉力等于B的重力,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可。
(3)当物体B完全离开水面后,N端受到的拉力等于B的重力,
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:(2kg×10N/kg+F)×0.5m=60N×0.2m;
解得:F=4N。
20.【答案】(1)群落
(2)解: 根据景区规划,要求水上巴士按上述路线环城航行一圈用时不能超过60分钟,
10千米=10000m 60分=3600s
v= =2.8m/s
(3)解:设人的总质量为m。
m人=33t-30t=3t=3000kg
n=3000kg/60kg=50(人)
满载时F浮等于最大排水量受到的浮力F浮=G=mg=33000kg×10N/kg=3.3×105N
【解析】1.一定的自然区域内同种生物的全部个体称为种群.一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物称为生物群落。
2.根据速度公式v=解答。
3.根据浮力大小计算解答。
(1)水上巴士航行水域中的所有生物构成一个群落。
21.【答案】(1)解:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=103kg/m3×10N/Kg×0.6m3=6×103N
(2)解:P= = =1.2×104W P=FV,V= = = = =0.6m/s
(3)解:根据杠杆平衡条件可知:FE · OEcosθ=G总 · OBcosθ, FE =G总 · ,
即FE=4G总 =4(G物+G动)=4×(2.4×104N+2000N)=1.04×105N
【解析】(1)重物出水前,它排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 计算出此时受到的浮力;
(2)重物出水前,钢丝绳的拉力等于物体和动滑轮的总重力与浮力的差。首先根据计算出此时做功的功率,再根据P=Fv计算上升的速度。
(3)首先根据三角函数的知识计算出动力臂和阻力臂,然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可。
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