第七讲　第2课时　物体的浮沉条件及应用 （原卷版+答案版） 中考专区 一轮复习

第2课时　物体的浮沉条件及应用
　能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
1.物体的浮沉条件:
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G F浮ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物
V排=V物 V排=V物 V排=V物 V排处于动态,受非平衡力作用 处于静态,受平衡力作用
2.浮力的应用:
(1)轮船:采用“　空心　”的办法增大可利用的浮力。轮船的大小通常用　排水量　来表示。
(2)潜水艇:靠　改变自身重力　的方法实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇:充的是密度　小于　空气的气体。
(4)密度计:在不同液体中都　漂浮　,此时F浮　=　G。其刻度不均匀,上小下大,上疏下密。
【名师点拨】(1)ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质密度。
(2)排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
【重难点一】　物体的浮沉状态与浮力大小的比较
类型1.同一物体浸在同种液体中
【典题1】
小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是(B)
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【变式】妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)(C)
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
类型2.同一物体浸在不同液体中
【典题2】水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是(D)
A.两小球所受浮力FM>FN
B.两种液体的密度ρ甲=ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【变式】柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉;注入适量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法不正确的是(D)
A.漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重力大小相等
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力小于漂浮时受到的浮力
D.沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
类型3.不同物体浸在同种液体中
【典题3】(2024·广州一模)两个质量相同的均匀实心小球甲、乙(ρ甲<ρ乙)放入装有水的烧杯中,已知甲受到的浮力较大,则两球静止在水中时的情形可能是图中的(C)
【变式】如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是(B)
A.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
B.三个正方体受到的浮力大小关系为FAC.三个容器对水平桌面的压强大小关系为p甲D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
类型4.不同物体浸在不同液体中
【典题4】(2023·广州模拟)相同的两个烧杯中分别装有不同液体,
把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后甲球沉底,乙球悬浮,如图所示。甲、乙两球排开液体质量相等,则(C)
A.甲球所受浮力比乙球小　　　　B.甲、乙球所受重力相等
C.左侧烧杯中所装液体密度较大 D.两烧杯底部所受液体压强相等
【变式】如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬浮,B球漂浮,h1A.两个小球受到的重力:GAFB浮
C.两种液体的密度:ρ甲<ρ乙 D.两个容器对桌面的压强:p甲>p乙
　【技法点拨】 比较浮力大小的方法
液体分类 同种液体中 不同液体中
同一物体 根据物体在液体中的沉浮状态比较浮力大小,漂浮或悬浮时,F浮=G物;上浮时,F浮>G物;下沉时,F浮不同物体 质量相等看沉浮状态;体积相等看V排,V排越大,F浮越大;V排相同,F浮相同 (1)V排相同时,比较ρ液,ρ液越大,F浮越大 (2)ρ液、V排均不同,根据题中条件判断物体质量的关系,再根据F浮和G物比较
【重难点二】　浮力的四种计算方法
方法1.称重法
【典题5】
如图所示,小李同学在做用称量法求浮力的实验时,依次做了如图所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知:物体的重力是　4.0　N,当物体浸没在水中时,受到的浮力为　0.8　N,当物体浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数为　3.4　N。
(ρ酒精=0.75×103 kg/m3,ρ水=1×103 kg/m3)
方法2.压力差法
【典题6】
用针将重为3 N的正方体小木块按入水中浸没(如图),此木块上表面受到水的压力为10 N,下表面受到水的压力为15 N,此时木块受到浮力大小为　5　N,若用针将木块继续下压5 cm,则它受到的浮力大小将　不变　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
方法3.原理法
【典题7】一个苹果的质量为120 g、体积为160 cm3,用手将其浸没在水中,此时苹果受到的浮力为　1.6　N;松手后苹果将　上浮　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),苹果静止后,浸入水中的体积为　120　cm3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg)。
方法4.平衡法
【典题8】
如图重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是　0.5　N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将　不变　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
　【技法点拨】 浮力的四种计算方法
方法 称重法 压力差法 原理法 平衡法
示意图
表达式 F浮=G物-F F浮=F下-F上 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 F浮=G物
适用 范围 适用于密度比液体密 度大,知道物重和示重 浸在液体中形状 规则的物体 应用广泛,适用于液体, 也适用于气体 物体处于漂浮 或悬浮状态
依据 物体受力平衡 浮力产生的原因 阿基米德原理 二力平衡
关键词 “弹簧测力计” “压力”“压强” “表面积”“深度” “装满”“溢出”“排出” “浸没”“体积”“液体密度” “漂浮”“悬浮”
【命题点一】浮力中的“ 漂浮体”
1.(2024·广东三模)【古代科学技术】我国古代劳动人民运用自己的智慧和能力,解决了许多生产中的难题,其中蕴含着丰富的物理知识。选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙选种的方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,如题图所示。但盐水浓度的把握是关键,若盐水浓度过大,可能出现的情形是(C)
A.有少量次种沉入水底 B.所有种子全部沉入水底
C.有少量良种漂浮于水面 D.次种全部漂浮,良种全部沉底
2.(2024·新疆中考)人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为(A)
A.10 dm3 B.20 dm3 C.30 dm3 D.40 dm3
3.如图甲所示,将重3 N的木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面,则该木块的密度为　0.6×103　kg/m3;如图乙用力缓慢竖直向下压该木块直至使木块刚好全部浸入水中且静止,此时力F的大小为　2　N。(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【命题点二】　浮力中的“ 内绳拉物”
4.如图甲所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,一个质量分布均匀的物体所受的重力为G,密度为0.8 g/cm3,它由一根固定在容器底部的细线拉住并浸没在液体中静止。当将细线剪断后,物体最终漂浮在液面上,且有的体积露出液面,如图乙所示,此时容器中的液面下降了3 cm(g取10 N/kg)。下列说法错误的是(D)
A.细线受到的拉力F=G
B.液体的密度为1.2×103 kg/m3
C.容器底受到液体的压强减小了360 Pa
D.容器对桌面的压强减小
5.小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接A、B两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,A物体处于漂浮状态,B物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2,水对烧杯底部的压强变化为Δp,甲图中细线的拉力为F,乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G、体积为V,烧杯的底面积为S,水的密度为ρ。以下关系式正确的有(B)
A.p1>p2　　　　　B.F=G-ρgV　　　　　C.Δp=0　　　　　D.pB=
【命题点三】浮力中的“ 叠加体”
6.甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒=0.8×103 kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是(B)
A.a的密度为0.4×103 kg/m3
B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5
D.a、b的体积之比为4∶3
7.现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为1.5×10-2 m2,体积为1.5×10-3 m3,质量为0.9 kg。将它放入底面积为4×10-2 m2,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂浮于水面,如图甲所示,将重10 N,体积为5×10-4 m3的长方体B(不吸水)置于A上,如图乙所示,待两物体静止时,B浸入水中的体积为　4×10-4　m3,容器底受到水的压强增加　250　Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
【命题点四】浮力中的注水、放水问题
8.将一底面积为200 cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为50 cm2、高为20 cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25 cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图象如图乙所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),则以下说法正确的是(D)
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9 cm
B.圆柱体的密度为0.64×103 kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2 500 Pa
D.向容器内注水的总质量是4 200 g
9.一个底面积S1=0.01 m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为S2=0.1 m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图象如图乙所示。则圆柱体的密度为　0.6×103　kg/m3;当水的深度为　h2　(选填“h1”“h2”或“h3”)时,细线的拉力恰好变为0;若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了　60　Pa。(已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
【命题点五】浮力的应用
10.(2024·内江中考)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化)(B)
A.浮力变大 B.浮力不变
C.吃水深度变小 D.吃水深度不变
11.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力,实现上浮。
12.科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12 cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10 cm,浮力大小为F2,则F1　=　(选填“>”“<”或“=”)F2。若将密度计放入密度为1.25 g/cm3的液体中,则d为　13.6　cm。(ρ水=1.0 g/cm3、ρ煤油=0.8 g/cm3)
13.如图(a)所示,重为6×107 N的潜艇悬停在海水某深度处,它排开海水的重力为　6×107　N。潜艇的水舱向外排出1×107 N的海水后开始上浮,在图(b)所示位置时潜艇受到的浮力为　6×107　N。最终潜艇静止在图(c)所示海面,潜艇受到的浮力为　5×107　N。
14.(2023·广州中考)小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1,当该液体温度为19 ℃时,质量为4×10-3 kg的小球b悬浮,b标记“19 ℃”;另外两个小球分别标记“15 ℃”“23 ℃”,当小球悬浮时,它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止,忽略小球体积变化,g取10 N/kg。
　　　
(1)图1中b悬浮,
①在图4方框中画出b的受力示意图(用“·”表示b);
答:
②此时b受到的浮力　0.04　N;
③若液体密度为0.8×103 kg/m3,b排开液体的体积　5×10-6　m3。
(2)图2中b漂浮,
①此时b所受浮力　等于　(选填“大于”“等于”或“小于”)图1中b所受浮力;
②此时液体温度　低于　(选填“高于”“等于”或“低于”)19 ℃;
③小球c对应标记　23 ℃　(选填“15 ℃”或“23 ℃”)。
(3)图3中液体温度的范围可能是　D　。
A.14 ℃以下 B.16~18 ℃ C.20~22 ℃ D.24 ℃以上
(4)液体温度在15~23 ℃范围内,b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图象可能正确的是(b不接触其他小球)　C　。
15.“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为0.1 m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为8 cm。已知:ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。求:
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
(2)浮力秤的重力;
(3)浮力秤能测物体的最大质量。
解:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-2 m=800 Pa;
(2)当秤盘中不放物体,排开水的体积为:
V排=Sh=0.1 m2×8×10-2 m=8×10-3 m3,
浮力秤受到的浮力为:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×8×10-3 m3×10 N/kg=80 N,
又因为浮力秤漂浮,所以浮力秤的重力为:G=F浮=80 N;
(3)圆柱体刚好浸没时,这台浮力秤排开水的体积增大量:
ΔV排=Sh=0.1 m2×(20×10-2 m-8×10-2 m)=0.012 m3,
增加的浮力为:ΔF浮=ρ水ΔV排g=1.0×103 kg/m3×0.012 m3×10 N/kg=120 N
又因为浮力秤漂浮,所以增大的浮力等于增大的重力,即ΔG=ΔF浮=120 N,
所以该秤能称出物体的最大质量为:Δm===12 kg。
跟踪诊断,请使用 “高效提分作业”第2课时　物体的浮沉条件及应用
　能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
1.物体的浮沉条件:
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G F浮ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物
V排=V物 V排=V物 V排=V物 V排处于动态,受非平衡力作用 处于静态,受平衡力作用
2.浮力的应用:
(1)轮船:采用“ ”的办法增大可利用的浮力。轮船的大小通常用 来表示。
(2)潜水艇:靠 的方法实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇:充的是密度 空气的气体。
(4)密度计:在不同液体中都 ,此时F浮 G。其刻度不均匀,上小下大,上疏下密。
【名师点拨】(1)ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质密度。
(2)排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
【重难点一】　物体的浮沉状态与浮力大小的比较
类型1.同一物体浸在同种液体中
【典题1】
小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
【变式】妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
类型2.同一物体浸在不同液体中
【典题2】水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力FM>FN
B.两种液体的密度ρ甲=ρ乙
C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
【变式】柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉;注入适量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法不正确的是( )
A.漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重力大小相等
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力小于漂浮时受到的浮力
D.沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
类型3.不同物体浸在同种液体中
【典题3】(2024·广州一模)两个质量相同的均匀实心小球甲、乙(ρ甲<ρ乙)放入装有水的烧杯中,已知甲受到的浮力较大,则两球静止在水中时的情形可能是图中的( )
【变式】如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是( )
A.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
B.三个正方体受到的浮力大小关系为FAC.三个容器对水平桌面的压强大小关系为p甲D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
类型4.不同物体浸在不同液体中
【典题4】(2023·广州模拟)相同的两个烧杯中分别装有不同液体,
把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后甲球沉底,乙球悬浮,如图所示。甲、乙两球排开液体质量相等,则( )
A.甲球所受浮力比乙球小　　　　B.甲、乙球所受重力相等
C.左侧烧杯中所装液体密度较大 D.两烧杯底部所受液体压强相等
【变式】如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬浮,B球漂浮,h1A.两个小球受到的重力:GAFB浮
C.两种液体的密度:ρ甲<ρ乙 D.两个容器对桌面的压强:p甲>p乙
　【技法点拨】 比较浮力大小的方法
液体分类 同种液体中 不同液体中
同一物体 根据物体在液体中的沉浮状态比较浮力大小,漂浮或悬浮时,F浮=G物;上浮时,F浮>G物;下沉时,F浮不同物体 质量相等看沉浮状态;体积相等看V排,V排越大,F浮越大;V排相同,F浮相同 (1)V排相同时,比较ρ液,ρ液越大,F浮越大 (2)ρ液、V排均不同,根据题中条件判断物体质量的关系,再根据F浮和G物比较
【重难点二】　浮力的四种计算方法
方法1.称重法
【典题5】
如图所示,小李同学在做用称量法求浮力的实验时,依次做了如图所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知:物体的重力是 N,当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N,当物体浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数为 N。
(ρ酒精=0.75×103 kg/m3,ρ水=1×103 kg/m3)
方法2.压力差法
【典题6】
用针将重为3 N的正方体小木块按入水中浸没(如图),此木块上表面受到水的压力为10 N,下表面受到水的压力为15 N,此时木块受到浮力大小为 N,若用针将木块继续下压5 cm,则它受到的浮力大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
方法3.原理法
【典题7】一个苹果的质量为120 g、体积为160 cm3,用手将其浸没在水中,此时苹果受到的浮力为 N;松手后苹果将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),苹果静止后,浸入水中的体积为 cm3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg)。
方法4.平衡法
【典题8】
如图重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是 N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
　【技法点拨】 浮力的四种计算方法
方法 称重法 压力差法 原理法 平衡法
示意图
表达式 F浮=G物-F F浮=F下-F上 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 F浮=G物
适用 范围 适用于密度比液体密 度大,知道物重和示重 浸在液体中形状 规则的物体 应用广泛,适用于液体, 也适用于气体 物体处于漂浮 或悬浮状态
依据 物体受力平衡 浮力产生的原因 阿基米德原理 二力平衡
关键词 “弹簧测力计” “压力”“压强” “表面积”“深度” “装满”“溢出”“排出” “浸没”“体积”“液体密度” “漂浮”“悬浮”
【命题点一】浮力中的“ 漂浮体”
1.(2024·广东三模)【古代科学技术】我国古代劳动人民运用自己的智慧和能力,解决了许多生产中的难题,其中蕴含着丰富的物理知识。选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙选种的方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,如题图所示。但盐水浓度的把握是关键,若盐水浓度过大,可能出现的情形是( )
A.有少量次种沉入水底 B.所有种子全部沉入水底
C.有少量良种漂浮于水面 D.次种全部漂浮,良种全部沉底
2.(2024·新疆中考)人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的,则游泳圈浸在水中的体积约为( )
A.10 dm3 B.20 dm3 C.30 dm3 D.40 dm3
3.如图甲所示,将重3 N的木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面,则该木块的密度为 kg/m3;如图乙用力缓慢竖直向下压该木块直至使木块刚好全部浸入水中且静止,此时力F的大小为 N。(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【命题点二】　浮力中的“ 内绳拉物”
4.如图甲所示,水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,一个质量分布均匀的物体所受的重力为G,密度为0.8 g/cm3,它由一根固定在容器底部的细线拉住并浸没在液体中静止。当将细线剪断后,物体最终漂浮在液面上,且有的体积露出液面,如图乙所示,此时容器中的液面下降了3 cm(g取10 N/kg)。下列说法错误的是( )
A.细线受到的拉力F=G
B.液体的密度为1.2×103 kg/m3
C.容器底受到液体的压强减小了360 Pa
D.容器对桌面的压强减小
5.小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接A、B两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,A物体处于漂浮状态,B物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2,水对烧杯底部的压强变化为Δp,甲图中细线的拉力为F,乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G、体积为V,烧杯的底面积为S,水的密度为ρ。以下关系式正确的有( )
A.p1>p2　　　　　B.F=G-ρgV　　　　　C.Δp=0　　　　　D.pB=
【命题点三】浮力中的“ 叠加体”
6.甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒=0.8×103 kg/m3),现有质地均匀,不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,把它们分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,如图甲、乙所示,若将b置于a上面一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,如图丙,下列说法正确的是( )
A.a的密度为0.4×103 kg/m3
B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5
D.a、b的体积之比为4∶3
7.现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为1.5×10-2 m2,体积为1.5×10-3 m3,质量为0.9 kg。将它放入底面积为4×10-2 m2,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂浮于水面,如图甲所示,将重10 N,体积为5×10-4 m3的长方体B(不吸水)置于A上,如图乙所示,待两物体静止时,B浸入水中的体积为 m3,容器底受到水的压强增加 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
【命题点四】浮力中的注水、放水问题
8.将一底面积为200 cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为50 cm2、高为20 cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25 cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图象如图乙所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9 cm
B.圆柱体的密度为0.64×103 kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2 500 Pa
D.向容器内注水的总质量是4 200 g
9.一个底面积S1=0.01 m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为S2=0.1 m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图象如图乙所示。则圆柱体的密度为 kg/m3;当水的深度为 (选填“h1”“h2”或“h3”)时,细线的拉力恰好变为0;若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了 Pa。(已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
【命题点五】浮力的应用
10.(2024·内江中考)“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化)( )
A.浮力变大 B.浮力不变
C.吃水深度变小 D.吃水深度不变
11.如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)浮力,实现上浮。
12.科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示。为了给密度计标刻度,他将密度计分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d为12 cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10 cm,浮力大小为F2,则F1 (选填“>”“<”或“=”)F2。若将密度计放入密度为1.25 g/cm3的液体中,则d为 cm。(ρ水=1.0 g/cm3、ρ煤油=0.8 g/cm3)
13.如图(a)所示,重为6×107 N的潜艇悬停在海水某深度处,它排开海水的重力为 N。潜艇的水舱向外排出1×107 N的海水后开始上浮,在图(b)所示位置时潜艇受到的浮力为 N。最终潜艇静止在图(c)所示海面,潜艇受到的浮力为 N。
14.(2023·广州中考)小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1,当该液体温度为19 ℃时,质量为4×10-3 kg的小球b悬浮,b标记“19 ℃”;另外两个小球分别标记“15 ℃”“23 ℃”,当小球悬浮时,它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止,忽略小球体积变化,g取10 N/kg。
　　　
(1)图1中b悬浮,
①在图4方框中画出b的受力示意图(用“·”表示b);
②此时b受到的浮力 N;
③若液体密度为0.8×103 kg/m3,b排开液体的体积 m3。
(2)图2中b漂浮,
①此时b所受浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)图1中b所受浮力;
②此时液体温度 (选填“高于”“等于”或“低于”)19 ℃;
③小球c对应标记 (选填“15 ℃”或“23 ℃”)。
(3)图3中液体温度的范围可能是 。
A.14 ℃以下 B.16~18 ℃ C.20~22 ℃ D.24 ℃以上
(4)液体温度在15~23 ℃范围内,b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图象可能正确的是(b不接触其他小球) 。
15.“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为0.1 m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为8 cm。已知:ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。求:
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
(2)浮力秤的重力;
(3)浮力秤能测物体的最大质量。