【备考2023】浙教版科学中考第一轮复习--物理模块(八):浮力(1)【word,含答案解析】

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名称 【备考2023】浙教版科学中考第一轮复习--物理模块(八):浮力(1)【word,含答案解析】
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-12-12 19:10:53

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一、浮力定义与产生原因
一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体(或气体)对它竖直向上的力,这个力就称作浮力。浮力方向为竖直向上(与重力方向相反),浮力的施力物体是液体(或气体)。
浮力产生的原因:液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力(即向上、向下的压力差即为浮力)。
二、阿基米德原理
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于该物体_排开液体的重力。
数学表达式:F浮=G排=m排g=ρ液V排g。
阿基米德原理适用于物体在液体和气体中所受的浮力计算。
由公式可知浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积。
【注意】液体对物体的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
三、物体的浮沉条件
1.假设物体浸没在液体中只受浮力和重力时,如图所示,比较物体所受的浮力F浮与重力G的大小可判断物体的浮沉状况。比较物体密度ρ物与液体密度ρ液也可判断。反之,通过观察物体的浮沉状况,可以判断物体所受的浮力F浮与重力G的大小、物体密度ρ物与液体密度ρ液的大小。
当物体处于如下五种状态时,存在下列关系:
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮>G F浮<G F浮=G F浮=G F浮+N=G
实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物V排<V物 ρ液=ρ物V排=V物 ρ液<ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
2.漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它的重力。
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小。
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,其密度就是液体密度的几分之几。
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
四、浮力的计算
1.浮力计算的一般过程
(1)确定研究对象,认准要研究的物体。
(2)分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
2.计算浮力的主要方法
(1)二次称量法:物体在空气中的重力与物体浸入液体中弹簧测力计拉力的差值等于浮力。计算公式:F浮=G-F拉。
(2)阿基米德公式法:F浮=G排=ρ液V排g。多数浮力计算需用该公式进行计算。
(3)上、下表面压力差法:浸在液体中的物体下表面受到向上的压力减去上表面受到向下的压力即为浮力。公式:F浮=F向上-F向下。如图所示:(注意该方法所涉及题多数有一定难度)
(4)受力分析法:
①如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,物体只受重力和浮力作用且二力平衡,则F浮=G物,如图甲所示。
②如果物体用一绳子向下拉住浮于水中,则F浮=G物+F拉,如图乙所示。
③当物体沉底时,则F浮=G物-F支持,如图丙所示。
例1、如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中体积相等,则( )
A.只有a受到的浮力为零
B.a,b受到的浮力相等
C.b受到的浮力大
D.a,b塞受到的浮力均为零
例2、柯南帮爷爷浇菜园,他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
试验结束后,柯南绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线(h 为金属圆柱体浸入液体的深度),如图所分析图象可知:
(1)曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)该金属圆柱体所受的重力为________N,金属圆柱体全部浸入液体时所受到的浮力为________N。
例3、探究“浮力的大小等于什么”时,实验进行了如图所示的步骤。
回答下列问题:
(1)为了使实验结论更为可信,将石块换成钩码等其它物体再进行几次实验,其主要目的是    (填序号);
A.多次测量求平均值,以减小偶然误差
B.多次测量找规律,排除偶然性
C.探究浮力的大小与哪些因素有关
(2)小石块受到的浮力为    N;
(3)实验是通过比较物体的重力与    的重力,得出结论。
例4、小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会    (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量。
1.下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
2.如图甲所示,一个鸡蛋漂浮在盐水中;向盐水中缓慢加入蒸馏水,直到鸡蛋恰好浸没(如图乙所示);此过程中(  )
A.鸡蛋排开液体的体积保持不变
B.鸡蛋受到的浮力逐渐增大
C.盐水对烧杯底部的压强逐渐增大
D.烧杯对水平桌面的压力保持不变
3.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是(g取10N/kg) (  )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103kg/m3
4.先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放入一块重为2牛的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示)。则(  )
A.溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力大于2牛
B.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力等于2牛
C.溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力等于2牛
D.溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力小于2牛
5.两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则(  )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
6.如图所示,圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上,将高为12厘米的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆筒形物体A下表面离水面距离h的关系。
(1)除图中的器材外,还需要的测量工具是    .
(2)从圆柱体A接触水面至接触容器底之前,分别记下h和F,并将测量的结果填写在表格中。
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
h(cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
F(N) 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 1.8 1.8
据表分析:
①在做实验4时,物体A受到的浮力为    牛。
②可得出浮力与物体浸入深度无关的实验现象是    。
7.跳水馆池水深度要适当,水过浅会发生危险,水过深则造成浪费。某科研小组想研究某高度跳台水池中水的合理深度,用仿真人体模型进行“模拟跳水”测试,将人体模型从距水面6米处静止释放,观察其触底情况。已知该人体模型重600牛,体积为0.059m3。(不考虑空气阻力)
(1)仿真人体模型入水后会受到浮力,其最大值是  590 牛。
(2)由于人体模型入水后受到的浮力与其重力大小相当,粗略测算时视为抵消,若剩下的平均阻力为其重力的1.5倍,则本次测试中池水至少多深才能保证人体模型不触池底?
(3)图甲是跳水运动员入水前的示意图,t1是人起跳的瞬间,t2为腾空至最高点的瞬间,t3是即将入水的瞬间。图乙要描述t1~t3之间速度变化的大致图像,请结合所学知识将其补充完整。
1.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
2.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是(  )
A.冰吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1.0N
3.某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒
里,再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数(N) 铁块在水中受到的浮力(N) 水的体积(cm3) 水和铁块的总体积(cm3) 排开水的体积(cm3) 排开的水受到的重力(N)
实验过程中,小组同学发现设计的表格中缺少一项,该项是________________。补充完整后,完成实验。分析数据得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
实验后,该组同学进行了反思:
(1)量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出______________________,从而不能得出实验结论。
(2)通过以上实验得出结论不可靠,理由是________________。
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其他液体进行实验
C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
4.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示。
(1)上述四种情况,   图中金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与   有关。
(3)如图所示,当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中,从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中,以下能表示弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是   
5.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器“蛟龙号”体积约为30m3,空载时质量约22t,最大荷载240kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
6.图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其它技术即可滑行,以执行海洋环境的监测任务。
(1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
(2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油的体积为多少米3?(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
答案及解析
例1、C
【解析】浸在液体里的物体受到的浮力,来自与物体上下两个表面的压力差,据此分析即可。
【解答】木塞a的下表面没有水,即没有向上的压力,根据F浮力=F上-F下可知,a受到的浮力为零。木塞b的上下两个表面都有水,因此它肯定受到浮力,所以b受到的浮力比较大,故C正确,而A、B、D错误。
例2、(1)b (2)2.7;1
【解析】(1)当圆柱体在水中静止时,它受到向上的浮力、拉力和向下的重力,根据二力平衡可知,此时G=F浮力+F拉。当圆柱体进入水中深度增大时,它排开水的体积不断增大,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到的浮力不断增大;根据G=F浮力+F拉可知,圆柱体受到的拉力逐渐减小,因此b为拉力的变化情况,而a为浮力的变化情况。
(2)当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G;当圆柱体完全浸没水中时,它受到的浮力最大,根据图像确定它受到的浮力。
【解答】(1)曲线b描述的是金属圆柱体所受拉力的变化情况。
(2)根据图像b可知,当圆柱体浸入水中的深度为零时,它不受浮力,此时F拉=G=2.7N;根据图像b可知,当圆柱体完全浸没水中时,它受到的最大浮力为1N。
例3、解:(1)为了使实验结论更为可信,应多次实验,从多组数据中寻找普遍规律,避免实验的偶然性,故选B;
(2)由第一步可知,小石块的重力为1.4N,根据物体漂浮在液面上,物体受到的浮力大小等于物体的重力可知,小石块受到的浮力F浮=G小石块=1.4N;
(3)根据探究“浮力的大小等于什么”可知,只需要比较物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力;由于物体漂浮在液面上,物体受到的浮力大小等于物体的重力,所以只需要比较物体的重力与排开液体的重力,即可得出实验的结论。
故答案为:(1)B;(2)1.4;(3)排开液体。
例4、解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升;
鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3=60N,
桶内鹅卵石的重力为:
G石=F浮′﹣G桶=60N﹣10N=50N,
鹅卵石的质量为:
m石5kg。
答:(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小为10N;
(2)上升;桶内鹅卵石的质量为5kg。
1.A
【解析】根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,当浮力增大时,人排开水的体积肯定在不断增大。根据图片可知,在从①→②的过程中,人排开水的体积不断增大,从②→③→④,人排开水的体积不变,从④→⑤,人排开水的体积减小,因此运动员受到浮力不断增大的阶段是①→②,故A正确,而B、C、D错误。
2.解:A、由图可知,鸡蛋排开液体的体积变大,故A错误;
B、由甲、乙两图中鸡蛋分别处于漂浮和悬浮状态可知,鸡蛋均处于平衡状态,F浮=G鸡蛋,所以鸡蛋受到的浮力不变,故B错误;
CD、向盐水中缓慢加入蒸馏水,烧杯中盐水的总重力变大,则烧杯对水平桌面的压力变大,由p可知,烧杯对水平桌面的压强变大,由图可知烧杯是规则容器,由于盐水对烧杯底部的压力大小等于盐水和鸡蛋的总重力,根据p可得出盐水对烧杯底部的压强逐渐增大,故C正确,D错误。
故选:C。
3.D
【解析】物块放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的高度不变,故水对容器底部的压强不变。在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出的水增多,左侧弹簧测力计的示数变小;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,左侧弹簧测力计的示数不再变化。由弹簧测力计的示数可知,物体的重力:G=2N,物体的质量:m===0.2kg;物体浸没水中后的浮力:F浮=G-G′=2N-1N=1N,物体的体积:V=V排===1×10-4m3,物体的密度:ρ===2×103kg/m3。
4.解:木块放入溢水杯中,排开的水全部收集到烧杯内,
因为p=ρgh,水的深度h不变,
所以溢水杯底部受到水的压强不变;
因为木块漂浮,
所以木块受到的浮力:F浮=G木,
又因为F浮=G排,
所以G排=G木=2N,故C正确、ABD错误。
故选:C。
5.解:A、甲和乙两个正方体边长相同,则根据体积公式可知其体积相等,两个正方体都浸没在同一液体中,则其排开液体的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力等于乙受到的浮力,故A错误;
B、把甲和乙作为一个整体,甲和乙在液体中静止时悬浮,根据物体浮沉条件可知,甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等,故B错误;
C、柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器内液体和物体的总重力不变,则容器底部受到的压力大小不变,故C正确;
D、根据题意可知,细线处于绷紧状态,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,甲将漂浮在液面上,则甲和乙排开液体的总体积变小,液体深度变小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误。
故选:C。
6.解:(1)弹簧测力计测量拉力,物体底面到水面的距离需要使用刻度尺测量;
(2)①由实验1知,物体的重力为G=9N,实验4中弹簧测力计的拉力为F=5.4N,
所以此时受到的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣5.4N=3.6N;
②通过分析表格中的数据,可以得出浮力与物体浸入深度无关的实验现象是:从第7次实验后,弹簧测力计示数保持不变。
故答案为:(1)刻度尺;
(2)①3.6;②从第7次实验后,弹簧测力计示数保持不变。
7.解:(1)由浮力公式F浮=ρ水gV排可得浮力的最大值是:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.059m3=590N;
(2)由机械能守恒定律知,动能的大小就是重力势能的减小量,入水后,依据题意,人体模型受到的浮力与其重力大小相当,视为抵消,仅受向上的阻力为1.5mg,
由动能定理可得:mgh=1.5mgdmin,
可得池水深度至少是:dmin4m;
(3)t2~t3期间,运动员做自由落体运动,因为运动员仅受重力,故合外力不变,加速度不变,故斜率不变。如图所示:
故答案为:(1)590;(2)本次测试中池水至少4m深才能保证人体模型不触池底;(3)见解答图。
1.C
【解析】(1)露出水面前,木块排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断浮力的变化;
(2)根据浮沉条件判断浮力和重力的大小;
(3)首先判断水面高度的变化,然后根据液体压强公式判断水对烧杯底部的压强变化;
(4)当木块漂浮时,浮力等于重力,然后利用重力公式和阿基米德原理将等式拆开,最后完成计算即可。
【解答】A.露出水面前,木块排开水的体积始终等于木块的体积,因此保持不变,根据可知,木块受到的浮力不变,故A正确不合题意;
B.在木块露出水面前,木块上浮,根据浮沉条件可知,此时浮力大于重力,故B正确不合题意;
C.木块浸没时,浮力大于重力,漂浮时浮力等于重力,因此浮力变小了,根据可知,木块排开水的体积变小,水面下降了;根据液体压强公式可知,水对烧杯底部的压强变小了,故C错误符合题意;
D.当木块漂浮时,浮力等于重力,
即:;


解得:。
故D正确不合题意。
2.解:
A、冰是晶体,在冰熔化过程中,吸收热量,温度不变;故A正确;
B、由图可知,静止时冰块排开水的体积为:V排=S冰(L冰﹣h露)=L冰2(L冰﹣h露)=(10cm)2×(10cm﹣2cm)=800cm3;
当冰块完全熔化后,熔化为水的质量和冰的质量相同,即:ρ水V冰化水=ρ冰V冰,所以,V冰化水V冰(10cm)3=900cm3;
则:V冰化水>V排,即熔化为水的体积大于原来排开水的体积,故液面高度升高,故B错误;
C、冰块漂浮之后,由于冰处于熔化中,则冰的重力逐渐变小,根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等,所以浮力逐渐变小,故C正确;
D、由于容器是柱状容器,水对容器底部的压力与液体的重力相等,当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大,
则水对容器底部增加的压力为:△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正确。
故选:B。
3.铁块的重力(N) 水和铁块的总体积(或水的体积) ABC
【解析】根据阿基米德原理F浮=G排和根据称量法F浮=G-F测量浮力,需要用弹簧测力计测量物体的重力和水中弹簧测力计的拉力,故表格中缺少“铁块的重力(N)”。(1)向量筒中加入“适量的水”,不能太少,否则不能把固体完全浸没,也不能加入太多的水,否则在放入物体后超过量筒的量程不能测量出排开水的体积,从而不能得出实验结论。(2)为得到普遍性的规律,应换用不同液体进行多次重复实验以及进行物体部分浸入水中时的实验,多测几组数据进行分析,从而得出结论。
4.解:(1)根据称重法测浮力,F浮=G﹣F示,因甲中测力计示数最小,故甲图中金属块所受到的浮力最小;
(2)丙、丁两次实验中,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,故实验是为了探究浮力大小与排开液体的密度有关;
(3)如图所示,当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中,从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中,根据阿基米德原理,在浸没前,受到的浮力逐渐变大,浸没后,受到浮力不变,根据称重法测浮力,F浮=G﹣F示
表示弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是C;
5.(1)漂浮时:F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N。
(2)下沉时,完全浸没:V排=V船,
此时:F浮=ρ海gV排=1×103 kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N,
G满载=m总g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=222400N=2.224×105N,
G注水=F浮-G满载=3×105N-2.224×105N=7.76×104N,
V注水=G注水/(ρ海水g)=7.76×104N/(1×103kg/m3×10N/kg)=7.76m3。
【解析】 (1)漂浮时浮力等于重力:F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N。
(2)下沉时,完全浸没:V排=V船,
此时:F浮=ρ海gV排=1×103 kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N,
G满载=m总g=(22×103kg+240kg)×10N/kg=222400N=2.224×105N,
G注水=F浮-G满载=3×105N-2.224×105N=7.76×104N,
V注水=G注水/(ρ海水g)=7.76×104N/(1×103kg/m3×10N/kg)=7.76m3。
6.解:(1)电池充一次电的能量为:W=1千瓦时=1kW h=1000W×3600s=3.6×106J;
如果滑翔机一直耗电,则运行时长为:;
因为滑翔机实际只有9%的时间耗电,故实际运行时长为:

故滑翔机充一次电可以航行的路程为:s=vt=0.2m/s×107s=2×106m=2000km;
(2)滑翔机悬浮在600米时,由图乙可知,海水的密度为1.03×103kg/m3;
滑翔机悬浮,受到的浮力等于其重力:F浮=G=515N;
根据阿基米德原理可知,外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为:V排0.05m3;
外油囊中油的体积为:V=V排﹣V'排=0.05m3﹣0.0495m3=0.0005m3。
答:(1)滑翔机充电一次总共能航行的路程为2000千米;(2)外油囊中油的体积为0.0005m3。
2023浙教版科学中考第一轮复习--物理模块(八)
浮力(1)
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