2021年中考科学第二轮复习专题18:浮力 含答案

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名称 2021年中考科学第二轮复习专题18:浮力 含答案
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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 2021-05-11 09:31:13

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文档简介

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题18:浮力
一、单选题
1.在不久前的海上阅兵中,中国正式向外界公开了094级战略核潜艇,这是我国自行研制的新一代潜艇;当潜艇从深海中加速上浮而未露出水面的过程中,它受到的(???
)
A.?浮力大于重力???????????????????????B.?浮力小于重力???????????????????????C.?浮力变大???????????????????????D.?浮力变小
2.装有水的杯中漂浮有一塑料块,如图甲所示。沿杯壁缓慢加入酒精并进行搅拌,使塑料块下沉。在此过程中塑料块受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图乙中的(已知它们的密度关系是ρ水>ρ塑料>ρ酒精)
(
?)
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
3.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装人体积相等、密度为ρ甲和ρ乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态。下列判断正确的是(
???)
?
A.?ρ甲>ρ乙????
????????????????????????B.?ρ甲=ρ乙????
????????????????????????C.?ρ甲<ρ乙????
????????????????????????D.?无法确定
4.高度相等的柱形物体A和B放在水平地面上,A、B底面积之比为3:2,对地面的压力之比为2:1,对地面压强分别为pA、pB

将A沿水平方向切去
的高度,B沿竖直方向切去
的宽度,则A、B剩余部分对地面的压强分别为pA′、pB′.下列选项正确的是(?
?)
A.?pA:pB=2:1???????????????B.?pA′:pB′=2:3???????????????C.?pA:pA′=1:1???????????????D.?pB:pB′=2:1
5.A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是(??

A.?两物体的密度大小关系是:ρA>ρB?????????????????????B.?两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A<F浮B
C.?两物体排开水的体积大小关系是:V排A=V排B?????D.?两物体下表面受到水的压强大小关系是PA>PB
6.关于飞机的升力,以下说法正确的是(??

A.?升力是由于飞机发动机转动产生的??????????????????????B.?升力是由于飞机排气管向后排气产生的
C.?升力是由于机翼上下表面压强差产生的???????????????D.?升力是由于飞机受到的浮力大于重力产生的
7.如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡,甲图上有两个体积不同的铁球,乙图上有两个体积相同的铝球和铁球,如果把他们都浸没在水中,则杠杆将发生的变化是(???
)
A.?仍保持平衡??????B.?都失去平衡??????C.?甲仍保持平衡,乙失去平衡??????D.?甲失去平衡,乙仍保持平衡
8.七都大桥北汊桥工程施工中,要向瓯江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离
h
逐渐增大,随着
h
的增大,正方体构件所受浮力
F1、钢绳拉力
F2
的变化如图乙所示。下列判断正确的是(??
)
A.?构件的边长为
4m???????????????????????????????????????????????B.?构件所受的最大浮力为
1.2×10
5N
C.?构件的密度为
2.5×10
3kg/m3????????????????????????????D.?浮力
F1

h
变化的图线是图乙中的①图线
9.如图所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc

则以下判断正确的是()
A.?pa=pb=pc
?????????????????????B.?pa<pb<pc
?????????????????????C.?pa>pb>pc?????????????????????D.?pa>pb=pc
10.将密度为0.4×103千克/米3的木块,分别放入盛有煤油、水和盐水的杯中,下列说法正确的是(????

A.?木块在盐水中露出液面的体积最大??????????????????????B.?木块在水中有一半体积露出液面
C.?木块在煤油中浸没液面的体积最大??????????????????????D.?木块在这三种液体中受到浮力一样大
11.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示。则(??

A.?甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度???????????B.?A的重力等于B的重力
C.?甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力???????????D.?两容器底部所受液体压强相等
12.下列属于利用浮力升空的是(
?)
A.?飞机?????????????????????????????????????B.?飞艇?????????????????????????????????????C.?风筝?????????????????????????????????????D.?火箭
二、填空题
13.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,下列烧杯中密度最大的液体是________;木棒在
甲、乙两液体中所受的浮力
F甲________F乙(选填“>”“<”或“=”)。
14.体积是50cm3

质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(
酒=0.8×103kg/m3)
15.如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多。
16.小科在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝(体积忽略不计),制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化。
(1)在空心玻璃管下端绕上一段细铁丝的目的________
(2)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲)。此时,密度计受到的浮力________重力(选填“<”、“=”或“>”)。
(3)使用中,小科发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),玻璃管浸入液体中的深度将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.?近年来,频繁发生轮船翻沉事件,以下是关于此事的一些材料信息.
请你模仿样例格式,从材料原方中摘抄出涉及到物理知识的内容,并写出对应的物理知识或规律.

救援队抵达轮船翻沉现场后,首先进行水下摸索搜救工作,潜水员进入深水区时,需穿好潜水装备;之后救援队利用多台装有多个滑轮组的起吊机器,把船体打捞出
水面;在清理船舱时,搜救员利用重锤砸开损坏变形的门窗,用撬棒撬开堵塞通道的重物,为了进一步进行水下搜救,救援队利用起吊机器,把船体脱离出事水
域.②专家建议:如乘客以外落水,一定要穿好救生衣迅速离开船体,以防被漩涡再次吸入船只;同时应仰起头,保持身体倾斜,借助救生衣的强大浮力,慢慢浮出
水面,浮上水面后,不要将手举出水面,要放在水下划水,使头部保持在水面以上.
序号
材料原文
物理知识
样例
以防被漩涡再次吸入船只
漩涡越大的位置,液体压强越小

________
________

________
________?
18.我国名酒五粮液素有“三杯下肚浑身爽,一滴沾唇满口香”的赞誉,曾经获得世博会两届金奖。有一种精品五粮液,它的包装盒上标明容量500mL,(ρ=0.9×103
kg/m3),则它所装酒的质量为________kg,将酒倒出一半以后,剩余酒的密度为________kg/m3;如果用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多________kg。
19.2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关,这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。
(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将________?(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23米3

则潜水器受到的浮力约为?________?牛(海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3
)。
三、实验探究题
20.小明自制土密度计并测定盐水的密度。2
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计;
②用刻度尺测出竹筷的长度L;
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1
(如图所示);
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了________。
(2)被测液体的密度越大时,密度计排开液体的体积________(选填“越小”、“越大”或“不变”,下同),所受液体的浮力________。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________(请用符号表示,不计铅丝体积)。
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05g/cm3

已知烧杯中盐水的体积为400cm3

盐的密度为2.6g/cm3

则盐水中含盐________g(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变,
ρ水=1.0g/cm3)。
21.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材.
第一小组:探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
(1)方法1:称重法.测量过程及示数如图甲所示,则铜块所受的浮力为________
(2)方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图乙所示,则铜块排开水的体积为________mL,根据F浮=G排=ρ水gV排可计算出浮力.通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是________

(3)第二小组:探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,你准备选用第一组上述两方法中的方法________(填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:________

四、解答题
22.在烧杯中盛有一定质量的稀硫酸,木块表面涂上一薄层凡士林做防吸水处理,木块放入后静止时漂浮在稀硫酸的液面上,如图所示。现逐滴向稀硫酸中缓慢加入氢氧化钡溶液至过量,整个过程中木块始终漂浮在液面上(液体不会溢出烧杯)。请分析:加入氢氧化钡溶液过程中,木块排开液体的体积如何变化?并用科学原理加以解析。
(已知:氢氧化钡溶液和稀硫酸的密度均大于水的密度;不考虑产生的沉淀对溶液密度的影响)
23.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3.
(1)若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大?
(g取
10N/kg)
(2)已知电流增大时电流表指针向右偏转,则
?????。
A.油面下降时,电流表指针向左偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会________。(选填“偏大”“偏小”或“无影响")
答案解析部分
一、单选题
1.
A
分析:当物体漂浮时,浮力应等于重力;当物体所受浮力小于重力时,物体将下沉。
解答:当浮力大于重力时,物体上浮。
??故答案为:A
?
2.
D
分析:(1)当物体漂浮在液面上时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当V排不变时,液体密度越大,它受到的浮力越大。
据此分析即可。
解答:(1)在开始的一段时间内,随着酒精的不断加入,水的密度不断减小,但是塑料块始终在水面漂浮,只是V排越来越小;根据二力平衡的知识可知,这时它受到的浮力始终等于自身重力,即浮力保持不变;
(2)当水的密度小于塑料块的密度时,它全部浸没,即V排不变;根据公式F浮=ρ液gV排可知,塑料块受到的浮力随水的密度的减小而减小;
(3)水的密度不会减小到0,只会无限靠近酒精的密度,因此最终塑料块受到的浮力不能为0.
故选D。
?
3.
A
分析:当物体漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,然后用密度公式和阿基米德原理将其分解,从而确定甲、乙和水的密度的大小关系,最后二者密度进行比较即可。
解答:如左图所示,塑料瓶在水面漂浮,
那么:F浮甲=G甲;
ρ水gV排甲=ρ甲gV甲;
ρ水gSh排甲=ρ甲gSh甲;
ρ水h排甲=ρ甲h甲;
因为h排甲>h甲;
所以ρ水<ρ甲;
同理,因为h排乙所以ρ水>ρ乙;
那么:ρ甲>ρ乙。
故选A。
4.
B
分析:已知压力之比和底面积之比根据公式
计算对地面的压强之比;将A沿水平方向切去

根据压力的变化计算压强的变化;同理,用同样方法计算B的压强变化,最后再求变化后的压强之比。
解答:
A、B底面积之比为3:2
,即

对地面的压力之比为2:1,即

根据公式
得到,
A、B对地面的压强之比:

故A错误;
将A沿水平方向切去

压力就是变成原来的

但受力面积不变,
那么这时A对桌面的压强

故C错误;
B沿竖直方向切去?
?

压力和受力面积都变成原来的

那么这时B对桌面的压强:

故D错误;

故B正确。
故选B。
5.
C
分析:(1)根据浮沉条件得到它们的密度与水的密度的大小关系,然后再比较它们二者的密度大小;
(2)根据浮沉条件比较浮力的大小关系;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排比较排开水的体积大小;
(4)根据公式p=ρ液gh比较它们下表面的压强大小。
解答:A.A在水中漂浮,那么ρA<ρ水;B在水中漂浮,那么ρB=ρ水;则ρA<ρB

故A错误;
B.A在水中漂浮,那么浮力FA=GA;B在水中漂浮,那么浮力FB=GB;根据公式G=mg可知,当mA=mB时,那么GA=GB

则FA=FB

故B错误;
C.根据公式F浮=ρ液gV排时,因为浮力FA=FB

所以V排A=V排B

故C正确;
D.根据公式p=ρ液gh可知,因为它们的下表面的深度hA
所以pA
故D错误。
故选C。
6.
C
解答:因为飞机机翼截面形状是:上方凸起.下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力.故选C.
分析:利用流体压强与流速的关系解释:机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力.
7.
C
分析:当把球浸没在水中时,它们都会受到浮力,比较杠杆两边力和力臂的乘积是否相同,进而确定杠杆是否平衡即可。
解答:在甲图中:
原来杠杆是平衡的,那么得到:G左×L1=G右×L2?
??①;
当两球浸没在水中时,它们都会受到浮力,
那么杠杆左边:
(G左-F左)×L1=(G左-)×L1=(G左-)×L1=
杠杆右边:
(G右-F右)×L1=(G右-)×L2=(G左-)×L2=
根据①式可知,杠杆左右两边力和力臂的乘积相等,那么甲仍然平衡。
在乙图中:
在甲图中:
原来杠杆是平衡的,那么得到:G铝×L1=G铁×L2?
??①;
当两球浸没在水中时,它们都会受到浮力,
那么杠杆左边:
(G铝-F铝)×L1=(G铝-)×L1=G铝×L1-×L1?
?
????????②;???????
那么杠杆右边:
(G铁-F铁)×L2=(G铁-)×L2=G铁×L2-×L2
?
????????②;
根据乙图可知,L1>L2;
所以杠杆左边力和力臂的乘积小于右边力和力臂的乘积,
则杠杆向右下沉,即杠杆失去平衡。
???????故选C。
?
8.
C
分析:(1)开始时,构件的下表面刚好与水面相平,随着深度的增大,排开水的体积增大,物体受到的浮力增大。当刚好完全浸没时,物体受到的浮力不变,此时下降的高度h刚好等于正方体的边长;
(2)根据浮力的变化规律判断哪条图线与它相对应,据此判断最大浮力的值;
(3)首先根据V=a3计算出正方体的体积,然后根据F浮=ρ水gV排计算出它受到的浮力,接下来根据G=F浮+F拉计算出重力,最后根据公式计算密度即可。
解答:随着深度的增大,构件排开水的体积增大,那么它受到的浮力增大,因此图线②时浮力变化的曲线,图①是钢绳拉力变化的曲线,故D错误;
当构件刚好全部浸没时,下表面的深度为2m,因此正方体的边长为2m,故A错误;
由于图线②是浮力变化的图像,因此最大浮力肯定小于
1.2×10?5N
,故B错误;
构件的体积为:V=a3=(2m)3=8m3;
构件浸没时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N;
那么物体的重力为:G=F浮+F拉=8×104N+1.2×10
5N=2×10
5N;
那么构件的密度为:

故C正确。
故选C。
9.
C
解答:?观察图可见,
,所以pa>pb>pc

,C判断正确,选填C。故选C
分析:液体内部压强随着深度的增加而增大,计算公式为p=ρgh。
10.
A,C,D
分析:由物体浮沉条件可知,木块在煤油、水和盐水中均处于漂浮,浮力都等于重力,再根据浮力公式,可比较出木块在三种液体中排开液体的体积。
解答:
A、木块在盐水中露出液面的体积最大,由公式V排=
,可知浮力相等时,液体密度越大,排开液体体积越小,因为盐水密度最大所以木块在盐水中排开液体体积最小,露出体积最大,A正确;
B、木块在水中有一半体积露出液面,木块在水中时,F浮=G,ρ水gV排=ρ木gV物


V排=
V物


的物体体积露出液面,B错误;
C、木块在煤油中浸没液面的体积最大,由公式V排=
,可知浮力相等时,液体密度越小,排开液体体积最大,煤油密度最小,所以在煤没中排开体积最大,也就是浸没液体的体积最大,C正确;
D、木块在这三种液体中受到浮力一样大,木块在三种液体中都处于漂浮所以所受浮力都等于木块的重力,浮力都相等,D正确。
故选ACD
11.
C
分析:(1)根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
(2)首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体A、B的体积关系,再利用重力公式判断其重力关系;
(3)容器的重力相等,然后利用重力公式可判断两种液体的重力关系,最后根据容器对桌面的压力等于容器和液体的重力之和进行分析即可。
(4)已知两种液体的密度关系,又知高度关系,根据p=ρ液gh判断两容器底部所受液体压强关系。
解答:A.A漂浮在甲液体中,A的密度小于甲液体的密度;B悬浮在乙液体中,B的密度等于乙液体的密度;因为A、B的密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度。故A错误;
B.两个容器中液面等高,
则V甲+VA排=V乙+VB;
因为甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,即V甲=V乙;
所以:VA排=VB;
由于A漂浮,
所以VA>VA排

那么:VA>VB;
因为A、B的密度相等,
根据G=mg=ρVg可知:GA>GB;
故B错误;
C.甲、乙两容器相同,则容器的重力相等,即G容甲=G容乙;
甲、乙两容器中的两种液体体积相等,且甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,
根据G=mg=ρVg可知:甲液体的重力大于乙液体的重力,即G液甲>G液乙;
因容器对桌面的压力等于容器和液体重力之和,
所以:G容甲+G液甲>G容乙+G液乙;
那么甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力,故C正确;
D.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据p=ρ液gh可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,故D错误。
故选C。
12.
B
分析:(1)飞机的机翼通常做成上面突起、下面平直的形状,当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气的流速大,流过机翼下方的空气的流速小,机翼上下方所受的压力差形成的向上的升力,当飞机的滑行速度达到一定值时,机翼所受的升力大于飞机自重,飞机起飞;风筝的升空原理与飞机类似.(2)火箭升空靠气体的反冲作用而获得动力.(3)飞艇工作时,需要向飞艇内充入比空气密度小的气体,从而利用浮力来飞行.本题考查了学生利用所学物理知识分析解释实际现象的能力,从原理上区分,有难度.
解答:解:(1)飞机和风筝是靠飞机或风筝上下方所受的压力差形成的向上的升力实现升空的,故A、C错;(2)火箭是靠气体的反冲作用而获得动力而升空的,故D错;(3)飞艇工作时,需要向飞艇内充入比空气密度小的气体,从而利用浮力来飞行,故B正确.
故选B.
二、填空题
13.
丙;=
分析:(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排可知,当浮力相等时,液体的密度与排开液体的体积成反比。
据此解答。
解答:密度计在甲、乙、丙、丁两种液体中都保持漂浮状态,
那么它们受到的浮力F甲=F乙=F丙=F丁=G;
根据图片可知,排开液体的体积:V丙根据公式F浮=ρ液gV排可知,液体的密度:ρ丙>ρ甲>ρ乙>ρ丁。
因此密度最大的是丙。
14.
45;40
分析:(1)首先根据公式计算出该物体的密度,然后根据浮沉条件判断在水中的状态;如果漂浮,根据漂浮条件计算出溢出水的质量;如果下沉,那么根据阿基米德原理计算排出水的质量;
(2)用同样的方法计算出溢出酒精的质量。
解答:(1)该物体的密度为:;
因为ρ物小于ρ水

所以它在水面漂浮;
那么它受到的浮力F浮=G=mg;
根据阿基米德原理可知,F浮=G排=m排g;
那么m排g=mg;
即溢出水的质量:m排=m=45g;
(2)因为ρ物大于ρ酒

所以它在酒精里面下沉;
它在酒精中受到的浮力:F浮=ρ酒gV排=
0.8×103kg/m3
×10N/kg×(50×10-6m3)=0.4N;
那么溢出酒精的质量为:。
那么m排g=mg;
15.
小于;乙
分析:(1)首先根据浮沉条件比较两种情况下,橡皮泥受到的浮力和重力的大小关系,然后以重力为桥梁比较两个浮力的大小关系;
(2)首先根据阿基米德原理判断两种情况下,橡皮泥排开水的体积大小关系,然后再根据比较水面升高的大小关系。
解答:(1)甲中橡皮泥在水面漂浮,那么它受到的浮力等于重力;
乙中橡皮泥在水里下沉,那么它受到的浮力小于重力;
因此橡皮泥在甲中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力;
(2)根据F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力越大,排开水的体积越大;
因为F乙>F甲

所以V乙排>V甲排;
根据公式得到:容器的底面积S相同,那么乙杯中水面升高的多。
16.
(1)为了降低重心,使其能竖直漂浮在液体中
(2)=
(3)变大
分析:(1)物体的重心越低越稳定。当没有缠细铁丝时,空心玻璃管横躺在水面上,无法完成密度的测量。如果在它的底部缠上细铁丝,那么它的重心下移到底部,于是就能竖直漂浮在液面上了。
(2)根据二力平衡的知识分析;
(3)根据浮沉条件和阿基米德原理比较玻璃管排开液体的体积大小即可。
解答:(1)在空心玻璃管下端绕上一段细铁丝的目的:为了降低重心,使其能竖直漂浮在液体中。
(2)密度计漂浮在液面上,此时它受到的浮力和重力相互平衡,即浮力等于重力。
(3)将铁丝和玻璃管看做一个整体,它们始终漂浮在液体表面上。
那么浮力等于总重力。
因为它们的总重力保持不变,所以它们受到的浮力不变。
根据阿基米德原理可知,它们排开液体的总体积保持不变。
原来,铁丝在外面,它和玻璃管都排开液体,即V总=V玻璃管+V铁丝;
后来,铁丝放入玻璃管,只有玻璃管排开液体,即V总=V玻璃管';
比较可知,玻璃管排开液体的体积变大了,
因此玻璃管浸入液体的深度将变大。
17.
用撬棒撬开堵塞通道的重物;撬棒是省力杠杆,能够省力;借助救生衣的强大浮力,慢慢浮出水面;排开水的体积越大,人体所受到的浮力越大.
解答:解:①用撬棒撬开堵塞通道的重物时,撬棒是一个省力杠杆,能够省力;
②借助救生衣的强大浮力,慢慢浮出水面,由阿基米德原理F浮=ρgV排可知,救生衣排开水的体积越大,人体所受到的浮力越大;
③救援队利用多台装有多个滑轮组的起吊机器,把船体打捞出水面,滑轮组可以省力,也可以改变力的方向.
故答案为:①用撬棒撬开堵塞通道的重物;撬棒是省力杠杆,能够省力;
②借助救生衣的强大浮力,慢慢浮出水面;排开水的体积越大,人体所受到的浮力越大.(答案为不唯一,合理就算正确)
分析:仔细分析题干中创设的情景,联系所学的物理知识,参考样例,做出解答;用撬棒撬开堵塞通道的重物是利用了杠杆的有关知识;利用救生衣浮出水面是利用了浮力有关知识;多台装有多个滑轮组的起吊机器是利用了滑轮组的有关知识等等.
18.
0.45;0.9;0.05
分析:(1)已知酒的体积和密度,根据m=ρV求出它所装酒的质量;(2)某种物质单位体积的质量叫这种物质的密度,密度是物质的一种特性,同种物质(同种状态)密度相同,与物体的质量和体积无关;(3)装满水时水的体积和瓶子的容积相等,根据密度公式求出水的质量即可求出水比酒精多的质量.本题考查了密度公式和密度等于及其特性的理解与掌握,要注意瓶子的容积一定,即装满不同的液体时,液体的体积相等.
解答:解:(1)酒的体积:V=500mL=5×10-4m3


可得,所装酒的质量:m=ρV=0.9×103kg/m3×5×10-4m3=0.45kg;(2)倒出一半后,质量和体积减小一半,但密度是不变的,依然等于0.9×103kg/m3;(3)装满水时水的体积:V水=V=5×10-4m3

水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-4m3=0.5kg.
用此瓶装满水,则总质量比装满酒时多的质量m多=0.5kg-0.45kg=0.05kg=50g=0.05kg.
故答案为:0.45;0.9;0.05.
19.
(1)增大
(2)2.3×105
分析:该题考查了液体内部压强特点的分析和阿基米德原理的应用,是一道综合题,难度不大。
(1)液体的压强与液体的密度和深度有关,液体内部压强的计算公式是P=ρgh,据此能判断液体蛟龙号所受压强的变化。
(2)浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,计算公式为F浮=ρgV排;故据上公式可计算出此时所受的浮力大小。
解答:
(1)由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将增大。
(2)潜水艇在水中下潜的过程,排开水的体积不变,根据浮力的计算公式F浮=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×23m3=2.3×105N。
故答案为:(1)增大;(2)2.3×105。
三、实验探究题
20.
(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中
(2)越小;不变
(3)ρ水(L-h1)/(L-h2)
(4)20克
分析:将水的密度作为已知条件,根据密度计的原理:漂浮时,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排

通过公式变形可写出盐水的密度式。由已知盐和水的总体积不变,意思不考虑盐的体积,所以水的体积为400mL,可通过计算出水的质量,由盐水总质量减去水的质量得到盐的质量。
解答:(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中;(2)根据沉浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与盐水中所受的浮力相等,由公式:F浮=ρ液gV排

当液体密度越大时,V排会越小。(3)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L-h1);在盐水中时F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L-h2),由水中和盐水中的浮力相等可得:ρ水gS(L-h1)=
ρ盐水gS(L-h2),得ρ盐水=
?;(4)由公式m=ρVs可得,m盐水=1.05g/cm3×400cm3=420g,m水=1.0g/cm3×400cm3=400g,m盐=420g-400g=20g。
故答案为:(1)使密度计直立(竖直漂浮)在液体中;(2)越小;不变;(3)ρ水(L-h1)/(L-h2);(4)20克
21.
(1)0.2N
(2)20;F浮<G
(3)2;用针把蜡块压入水中
解答:(1)根据浮力大小的计算,利用称重法,由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,
铜块所受的浮力:F浮=G﹣F示=2.2N﹣2N=0.2N;(2)如图所示铜块的体积:V=40mL﹣20mL=20mL,根据物体浮沉条件可知,铜块浸没在水中下沉的条件:F浮<G;(3)因为蜡块在水中处于漂浮状态,所以利用方法1无法测量,因此利用方法2:用针把蜡块压入水中,读出蜡块浸没水中量筒的示数,求出铜块的体积,再利用阿基米德原理求浮力.
分析:结合物体浮沉情况、阿基米德原理研究问题
四、解答题
22.
答:先变大后变小
知识原理:①氢氧化钡与稀硫酸反应:Ba(OH)2+
H2SO4
=BaSO4↓+2H2O
②漂浮时浮力等于重力
③F浮=ρ液gV排
分析:(1)当物体漂浮时,它受到的浮力等于重力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当浮力不变时,液体的密度越小,物体排开液体的体积越大;
(3)首先根据氢氧化钡和稀硫酸的反应判断溶液密度的变化,然后再根据F浮=ρ液gV排判断木块排开液体的体积大小变化。
解答:因为木块始终漂浮在液面上,
所以它受到的浮力始终等于重力,
即浮力保持不变;
因为氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,所以溶液的密度减小;当完全反应后氢氧化钡溶液过量时,溶液的密度又会增大;
根据公式F浮=ρ液gV排可知,木块排开液体的体积先变大后变小。
23.
(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N
(2)A,C
(3)偏大
分析:(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出浮标受到的浮力;
(2)根据图片分析油量表的工作过程,然后将油量的变化和电流的变化对应起来即可。
(3)根据“电流与电阻的反比”关系分析判断。
解答:(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N;
(2)A.油面下降时,浮标向下运动,滑片P向上移动,此时变阻器的阻值变大,那么通过油量表的电流减小,则电流表指针向左偏转,故A正确;?
B.当油量表的示数为零时,浮标向下运动到最低点,而滑片向上移动到最高点,此时变阻器的阻值最大,通过电流表的电流最小,但是肯定不是零,则油量表零刻度线与电流表原零刻度线不重合,故B错误;
C.因为电流表电流增大时,指针向右偏转,所以油量表的刻度值从左往右是增大的,故C正确;
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越小,故D错误。
故选AC。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中,油量表的电阻变大,而通过它的电流变小,因此测的数值会偏小。