（课标通用）安徽省2019年中考物理总复习素养全练9浮力试题

素养全练9　浮力
基础夯实
1.(2018·安徽蒙城一模)如图所示,一段未点燃的圆柱形蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水中,缓慢地向水中加入适量的食盐,则这段蜡烛受到的浮力将　　　　,圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强将　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。?
答案:不变　不变
解析:圆柱形蜡烛漂浮在水中,则蜡烛受到的浮力等于重力;如果在水中加入一些盐,蜡烛静止后仍然在水中漂浮,蜡烛受到的浮力仍等于其重力,自重G不变,所以蜡烛受到的浮力不变;因为蜡烛漂浮,下表面受到的压力等于浮力,浮力不变,下表面受到的压力不变,根据p=FS知,圆柱形蜡烛的下表面所受液体的压强不变。
2.(2018·安徽霍邱二模)如图,把一个边长为20 cm的正方体小木块放入水中,静止时,木块有五分之三的体积浸入水中,木块的密度是　　　　 g/cm3。?
答案:0.6
解析:正方体木块的体积:V木=a3=(0.2m)3=8×10-3m3,由题知,木块排开水的体积:
V排=35V木=35×8×10-3m3=4.8×10-3m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-3m3=48N;
因为木块漂浮,
所以G木=F浮,且G木=ρ木gV木,
所以ρ木gV木=48N,
即ρ木×10N/kg×8×10-3m3=48N,
解得:ρ木=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3。
3.(2018·安徽固镇校级模拟)俗话说:“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力　　　　同质量李子受到的浮力,西瓜的密度　　　　李子的密度。(选填“大于”“小于”或“等于”)。?
答案:大于　小于
解析:西瓜漂浮在水面上,所以西瓜受到的浮力:F浮=G瓜, ①
西瓜的密度:ρ瓜<ρ水; ②
由于李子在水中下沉,所以李子受到的浮力:F浮'李子的密度:ρ李子>ρ水, ④
由于G瓜>G李子,由①③得:F浮>F浮';
由②④得:ρ李子>ρ瓜。
4.(2018·安徽滁州南谯区二模)用天平测量某木块的质量,示数如图所示,该木块漂浮在煤油上时,排开煤油的重力为　　　　 N。(ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g=10 N/kg)?
答案:0.54
解析:由图知,木块的质量m=50g+4g=54g=54×10-3kg,
因为木块漂浮,所以浮力F浮=G=mg=54×10-3kg×10N/kg=0.54N。
5.(2018·安徽当涂模拟)2018年4月12日上午,中国中央军委在南海海域举行海上阅兵,中国国家主席习近平乘坐“长沙”号052D型导弹驱逐舰检阅了各型舰艇。该舰长155米,宽18米,吃水6.5米,满载排水量为7 500吨,当它在海上满载航行时受到的浮力是　　　　 N,若该舰从大海驶向长江里,它的吃水深度将　　　　。(选填“变小”“变大”或“不变”)?
答案:7.5×107　变大
解析:(1)它满载航行时受到的浮力:
F浮=G排=mg=7500×103kg×10N/kg=7.5×107N。
(2)该舰从大海驶向长江里,仍旧漂浮,浮力等于重力,所受浮力不变,但由于江水的密度小于海水的密度,所以F浮=ρ液gV排可知,排开水的体积变大,故吃水深度将变大。
6.(2018·安徽利辛一模)把重力为6 N、密度为0.8×103 kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于　　　　状态(选填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”),物体排开水的重力是　　　 N。?
答案:漂浮　6
解析:因为ρ物<ρ水,所以物体静止时,物体漂浮;
所以F浮=G物=6N;
根据阿基米德原理:F浮=G排,所以G排=6N。
7.(2018·湖南株洲中考)将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为　　　　 N,木块重力为　　　 N,细线对木块的最大拉力为　　　 N。(g取10 N/kg)?
答案:15　9　6
解析:(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;
所以木块的高度:L=9cm+(22cm-16cm)=15cm=0.15m;
则木块的体积:
V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N。
(2)由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,
则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,
所以,木块重力:
G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;
(3)直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,
由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
F拉=F浮-G=15N-9N=6N。
8.(2018·湖南郴州中考)小华用一支自制的长为L的密度计测某液体的密度,如图所示。密度计浸在水中静止时露出水面长度为L1,受到的浮力为F1,浸在被测液体中静止时露出长度为L2,受到的浮力为F2。则F1　　　F2(选填“>”“=”或“<”),待测液体的密度ρ液=　　　(用含有字母的式子表示ρ液,水的密度用ρ水表示)?
答案:=　L-L1L-L2ρ水
解析:当密度计分别置于水、液体的容器中,因为密度计漂浮,所以密度计受到的浮力:
F1=G,F2=G,即F1=F2,ρ水gV排1=ρ液gV排2,ρ水gS(L-L1)=ρ液gS(L-L2),ρ液=L-L1L-L2ρ水。
9.(2018·湖南怀化中考)在平静的池水中漂浮有一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的14,那么木球受到的浮力为　　　 N。木球的密度为　　　　 kg/m3。(g取10 N/kg)?
答案:30　0.75×103 kg/m3
解析:(1)由题知,木球排开水的体积:
V排=V浸=(1-14)V=34×4dm3=3dm3=3×10-3m3,
则木球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;
(2)木球漂浮,则F浮=G=30N,
故木球的质量:m=Gg=30N10N/kg=3kg,
木球的密度:
ρ=mV=3kg4×10-3m3=0.75×103kg/m3。
10.(2018·湖北襄阳中考)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中静止(均未接触容器),弹簧测力计两次示数相差0.8 N(ρ水=1.0 g/cm3,ρ酒精=0.8 g/cm3,g取10 N/kg),则金属块的体积为　　　　 cm3。?
答案:400
解析:金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数F拉1=G-F浮1=G-ρ水gV排,
金属块浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数F拉2=G-F浮2=G-ρ酒精gV排,
酒精的密度小于水的密度,所以金属块浸没在酒精中时金属块受的浮力较小,弹簧测力计的示数较大,
根据题意可知:F拉2-F拉1=0.8N,即(G-ρ酒精gV排)-(G-ρ水gV排)=0.8N,ρ水gV排-ρ酒精gV排=0.8N,1.0×103kg/m3×10N/kg×V排-0.8×103kg/m3×10N/kg×V排=0.8N,
解得:V排=4×10-4m3,金属块完全浸没在液体中,则V金=V排=4×10-4m3=400cm3。
11.(2018·湖南常德中考)在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
答案:C
解析:因为同一个密度计放在A、B、C、D液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在A、B、C、D四种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,
即:F浮A=F浮B=F浮C=F浮D=G,
由图知密度计排开液体的体积V排D>V排B>V排A>V排C,
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,
密度计排开C液体的体积小,所以C液体的密度大,即ρD<ρB<ρA<ρC。
12.(2018·四川内江中考)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(　　)
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体没入水中越深,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
答案:C
解析:物体密度越大,排开液体的体积不一定大,故受到的浮力不一定大,故A错误;没入水中越深,排开水的体积不一定大,故受到的浮力不一定大,故B错误;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,符合题意,故C正确;漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,故D错误。
13.(2018·广西桂林中考)小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么(　　)
A.船的重力将减小
B.水对船的浮力将减小
C.水对船的浮力将增大
D.水对船的浮力将保持不变
答案:C
解析:同学们登上游船过程中,使船的重力变大,故A错误;登上游船过程中,游船一直处于漂浮状态,则F浮=G,所以游船受到的浮力变大,故BD错误,C正确。
14.(2018·云南昆明中考)为了来昆明过冬的红嘴鸥不挨饿,每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里,既浪费粮食又污染了水体。2017年,一厂家对鸥粮进行了“膨化”处理,使其投入水中后能够漂在水面上较长时间,海鸥几乎能吃完它。膨化后的鸥粮能够漂在水面上是因为它的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.质量变大 B.体积变小
C.密度变大 D.密度变小
答案:D
解析:根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排;物体的重力G物=ρ物gV,
所以,物体漂浮时ρ水gV排=ρ物gV。
因为膨化后的鸥粮能够漂在水面上,V排小于V,所以ρ物<ρ水,即膨化后的鸥粮的密度小于水的密度。
15.(2018·浙江湖州中考)圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则 (　　)
A.ρ1>ρ2　F1>F2
B.ρ1<ρ2　F1C.ρ1<ρ2　F1=F2
D.ρ1>ρ2　F1=F2
答案:D
解析:由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故AB错误;
由于圆柱体在两液体中所受浮力F1=F2,由图可知:V排甲ρ2,故C错误,D正确。
16.(2018·四川眉山中考)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,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(　　)
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
C.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
答案:C
解析:由题知,A、B、C三个正方体的体积相同。由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排17.(2018·四川遂宁中考)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103 kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将(　　)
A.悬浮 B.漂浮
C.沉底 D.无法判断
答案:B
解析:甲图中,木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3,则V排=34VA,
漂浮时浮力等于重力,所以ρ液gV排=ρ木gVA,
即ρ液g×34VA=ρ木gVA,
则液体的密度:ρ液=43ρ木=43×0.6×103kg/m3=0.8×103kg/m3;
在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB,则VB=12VA),A的上表面刚好与液面相平,如题图乙所示,因为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即ρ液gVA=ρ木gVA+ρBgVB,ρ液gVA=ρ木gVA+ρBg×12VA,
化简可得:ρ液=ρ木+12ρB,则B的密度:ρB=2(ρ液-ρ木)=2(0.8×103kg/m3-0.6×103kg/m3)=0.4×103kg/m3<ρ液,故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。
18.
(2018·湖北荆门中考)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5 m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3 N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5 N,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。g取10 N/kg。则 (　　)
A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B.物体在容器底部时,受到的浮力为2 N
C.物体在容器底部时,水对其底部的压强为5×104 Pa
D.物体的密度为1.25×103 kg/m3
答案:D
解析:浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变。故A错误;由题可知,物体的重力G=5N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数F示=3N,则此时物体受到的浮力F浮=G-F示=5N-3N=2N,故物体在容器底部时,受到的浮力为F浮'=2F浮=2×2N=4N,故B错误;物体在容器底部时,水对其底部的压强为:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。故C错误;根据F浮=ρgV排可得,物体的体积:V=V排=F浮'ρ水g=4N1×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3,则物体的密度为
ρ=mV=GgV=GVg=5N4×10-4m3×10N/kg=1.25×103kg/m3。故D正确。
19.(2018·四川南充中考)如图,在木块上放置一个铁块m1时,木块M刚好浸没于水中(如图甲);当在木块下吊一个铁块m2时,木块也刚好浸没(如图乙),则m1m2的值为(ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)(　　)
A.59∶69 B.69∶79
C.79∶89 D.89∶99
答案:B
解析:由甲图可得:G1+G木=F浮甲,
即m1g+G木=ρ水gV木　 ①
由乙图可得:G2+G木=F浮乙,
即m2g+G木=ρ水g(V木+V2) ②
由以上两式②-①可得:V2=m2-m1ρ水,
而V2=m2ρ铁,
所以:m2-m1ρ水=m2ρ铁,
即m1m2=ρ铁-ρ水ρ铁=6.97.9=6979。
能力提升
20.(2018·云南中考)一般情况下,人在水中会下沉,在死海中却能漂浮在水面上。为此,小李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想,他设计了如图所示的实验进行探究:
(1)铝块在水中受到的浮力F浮=　　　 N。?
(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是　　　　　(选填“正确”或“错误”)的,原因是　　　　　　　　　　　　。?
(3)小赵同学认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮,如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据　　　　　的知识可得,鸡蛋受到的浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度　　　　(选填“有关”或“无关”)。
答案:(1)1　(2)错误　没有控制铝块排开液体的体积相同　(3)小于　二力平衡　等于　有关
解析:(1)由甲知,弹簧测力计分度值是0.2N,G=2.7N;由乙知,铝块浸没在水中后所受浮力F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N;
(2)比较乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,这个结论是错误的,原因是没有控制铝块排开液体的体积相同;
(3)鸡蛋在水杯中下沉,受到水的浮力小于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在浓盐水中,根据二力平衡知识可得,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;由于鸡蛋重力不变,鸡蛋在水中受到的浮力小于鸡蛋在盐水中受到的浮力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。
21.(2018·湖南衡阳中考)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。弹簧测力计示数:F甲　　　F乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。?
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为　　 N,此时浮力的测量数值比真实数值将　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。?
答案:(1)等于　(2)1.2　偏大
解析:(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙),由阿基米德原理可知,在此过程中物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,故F甲=F乙;
(2)由图丙、丁可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,图丁G=4.4N,图丙F示=3.2N,
图丙中金属块所受到的浮力约为:
F浮=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N;
金属块完全离开水面时要带一些小水滴,使重力G测的数值偏大,根据F浮=G-F示可知,此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。