中考物理 物体的浮沉条件及其应用专题练习.docx
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中考物理物体的浮沉条件及其应用专题练习
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物体的浮沉条件及其应用
一、单选题
1.把重为5N，体积为600cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（g取10N／kg）（ ）
A. 物体漂浮F浮＝6N
B. 物体悬浮F浮＝5N
C. 物体漂浮F浮＝5N
D. 物体沉在水底F浮＝5N
2.一只空心球总体积为V，球腔容积为V／2，当腔内不灌水时，它在水中有一半露出水面，若将球腔内注满水再放入水中，则（）
A. 球仍浮在水面上，但露出水面部分小于V／2
B. 球保持V／2的体积露出水面
C. 球将下沉
D. 球可悬浮在水中任一位置
3.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器．现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中．当物体静止时．两容器中液面刚好相平．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 两物体受到的浮力相等
B. 两物体的质量相等
C. 两容器底部受到水的压强相等
D. 乙容器中物体密度较大
4.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球所受浮力可能等于1N
B. 水对烧杯底的压强一定增大
C. 小球的质量可能小于100g
D. 小球的体积一定等于100cm3
5.如图所示，体积相同而材料不同的四个小球甲、乙、丙、丁静止在水中，这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则（ ）
A. F甲＝F乙 B. F甲＜F丁 C. F乙＞F丙 D. F甲＞F乙
6.一个水桶重10N，装满水重30N，挂在测力计上，然后把水桶全部浸没在水中，测力计的示数（ ）
A. 大于10N，小于30N
B. 小于10N
C. 大于30N
D. 无法判定
7.如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（ ）
A. 甲的质量和密度都比乙大
B. O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C. 如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D. 如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
8.如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”．潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界．下列关于潜水器的说法正确的是（ ）
A. 潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的
B. 下潜过程中，水对它的压强不变
C. 悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力
D. 下潜过程中受到的浮力一直在变大
9.下列物理知识的应用事例中，叙述错误的是（ ）
A. 用同一密度计测量不同液体的密度时，密度计所受的浮力不同
B. 潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C. 气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
10.用弹簧测力计竖直挂一物体，当物体浸入水中五分之一体积时，弹簧测力计示数为4N；当物体浸入水中一半体积时，弹簧测力计示数为1N．取下该物体放入水中，物体静止时受到的浮力是（ ）
A. 5N
B. 6N
C. 14N
D. 12N
11.浮力是同学们熟悉的科学概念．下列各图中的物体没有受到浮力的是（ ）
A.
天空中的飞机
B.
海水中的潜水艇
C.
沉在水底的鸡蛋
D.
月球七的宇航员
12.我国首次用水下机器人在南海3000m深的海底插上国旗，若不计海水密度的变化及水的阻力，机器人在下潜过程中（ ）
A. 受到的重力逐渐减小
B. 受到海水的浮力逐渐减小
C. 受到的浮力大于重力
D. 受到海水的压强逐渐增大
13.潜水员在水面下不断下潜的过程中，受到的压强和浮力的变化情况是（ ）
A. 压强不变，浮力变大
B. 压强变小，浮力变小
C. 压强变大，浮力不变
D. 压强变大，浮力变大
14.如图所示，金属块挂在弹簧测力计下，将金属块慢慢放入水中，弹簧测力计的示数逐渐减小，如图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象．当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为（ ）
A. 5N
B. 3N
C. 2N
D. 1N
15.铜球被绳子吊着浸没于水中，如图，设此时受到浮力为F1，现剪断绳子，铜球下沉过程中受到浮力为F2，当铜球在底部静止时受到的浮力为F3，则 （ ）
A. F1最大
B. F2最大
C. F3最大
D. F1、F2、F3一样大
二、多选题
16.日常生活中，为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯，物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测的实践活动．以下是他们交流时的一组估测数据，你认为数据基本符合实际的是（ ）
A. 一中学生完全浸没在水中受到的浮力约为500N
B. 成年人正常步行5min通过的路程约为400m
C. 教室里黑板的长度约为4m
D. 家用台灯正常工作时通过灯丝的电流约为2A
17.小李同学在探究某种液体密度的实验中，用测力计悬挂一个正方体金属块，浸没在液体中，如图甲所示，缓慢地将金属块从液体中竖直提起，该过程中测力计读数F随金属块提起高度h的关系如图乙所示，g取10N/kg，则根据图象信息可以确定（ ）
A. 该金属块的边长为4cm
B. 在高度h由2cm变化到6cm的过程中，金属块所受浮力逐渐增大
C. 该液体的密度约为1.56×103kg/m3
D. 甲图中刚提起金属块时上表面受到的液体压强为250Pa
18.如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 如图
（一）所示，静止漂浮在水面的木块，现施加一个竖直向下的力使木块缓缓匀速沉入水底，在这个过程中，木块受到的浮力随时间变化规律如图甲所示
B. 如图
（二）所示，小球从光滑斜面顶端由静止向下运动，在向下运动过程中，小球与出发点的距离随时间变化规律如图乙所示
C. 如图（三）所示，静止在水平桌面上质量为m的水杯，现向杯中匀速缓慢注水，从注水开始到注满的过程中，水杯对桌面的压强随时间变化规律如图丙所示
D. 如图（四）所示，质地均匀的长方体木块在水平向右的拉力F作用下，匀速向右移动，从图示位置开始至木块有
离开桌面为止，木块对桌面的压强随时间变化规律如图丁所示
19.如图所示，AB为均匀木棒，OB=
AO，G2是边长为1dm正方体合金块，合金块刚好完全浸没在水里不下沉，杠杆在水平位置平衡（木棒、滑轮重及摩擦不计，ρ合金=3.0х103kg/m3，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），下列选项正确的是（ ）
A. 合金块的重力G2=25N
B. 动滑轮挂钩受到的拉力为20N
C. 杠杆A端受到的拉力为15N
D. 物块G1的重力为40N
三、填空题
20.一重物挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数为2N，将重物浸没在水中，弹簧测力计示数为1.2N，此时重物所受浮力为________N；若改变重物浸没在水中的深度，重物所受浮力大小________。
21.将质量为2kg的物体挂在弹簧秤上，当物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N，则此时物体受到浮力大小是________N，方向是________，施力物体是________。
22.一金属块在空气中重为27N，把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为17N，则该金属块受到水对它的浮力是________，物体的体积是________．
23.将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器；将它分别放到盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中，静止时的情景如图所示.比较它所受的浮力F甲________F乙，两种液体的密度ρ甲________ρ乙.（均选填“大于”“等于”或“小于”）.
24.我国首艘国产航母在大连造船厂正式下水，当航母静止在水面上时，其受到的浮力________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力；在水面下10m深处的船体受到海水的压强为________Pa。
（ρ海水＝1.03×103kg/m3；g=10N/kg ）
四、计算题
25.如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器（容器壁厚度不计、重力不计），容器中装有质量为0.5kg的水。
现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）求物块受到的浮力大小；
（2）求未放入物块前水对容器底的压强；
（3）放入物块漂浮在水面上时容器对桌面的压强；
（4）如图在物块上方放置边长为2cm的正方体A，物块恰好完全浸没在水中（水未溢出），求物体A的密度。
26.如图所示，水平桌面上放置底面积为80cm2，质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某液体．弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示，（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出），求：
（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？
（2）筒内液体密度是多少？
（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？
27.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有1/4的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa（取g=10N/kg）,求
（1）液体的密度是多大?
（2）木块的密度为多大?
（3）要使木块完全浸没需要施加多大的压力?
28.某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3 ，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：
（1）木块受到的浮力是多少？
（2）液体的密度是多少？
（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？
29.如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4N。
当水位上升时，A放线;水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm，排开水的体积也始终为500cm3（不计线重和摩擦）。
当航标灯静止时，求:
（水的密度ρ=1.0×103kg/m3;g=10N/kg）
（1）航标灯底部受到水的压强是多少?
（2）航标灯受到的浮力是多少?
（3）细线对航标灯的拉力为多少?
答案解析部分
物体的浮沉条件及其应用-专题练习
一、单选题（共15题；共30分）
1.把重为5N，体积为600cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（g取10N／kg）（ ）
A. 物体漂浮F浮＝6N
B. 物体悬浮F浮＝5N
C. 物体漂浮F浮＝5N
D. 物体沉在水底F浮＝5N
【答案】C
【解析】
【解答】物体投入水中，
v排=v=600cm3=600×10-6m3，
受到的水的浮力：
F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×600×10-6m3×10N/kg=6N，
∵F浮＞G，
∴物体将上浮，
最后静止时，物体漂浮在水面上，F浮′=G=5N．
故选C．
【分析】知道物体的体积，也就知道了物体投入水中排开水的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；再和物重大小比较，利用物体的浮沉条件判断物体所处的状态．本题综合考查了阿基米德原理和物体的浮沉条件，知道物体投入水中（浸没）时，排开水的体积就是物体的体积是本题的突破口，注意单位统一（1cm3=1×10-6m3）．
2.一只空心球总体积为V，球腔容积为V／2，当腔内不灌水时，它在水中有一半露出水面，若将球腔内注满水再放入水中，则（）
A. 球仍浮在水面上，但露出水面部分小于V／2
B. 球保持V／2的体积露出水面
C. 球将下沉
D. 球可悬浮在水中任一位置
【答案】D
【解析】
【解答】没有注入水时，
∵球漂浮，
∴F浮=G球=ρ水
vg，
注入水浸没水中后
∵F浮′=ρ水vg
G=G球+G水=ρ水
vg+ρ水
vgρ水vg
∴F浮′=G
所以把球的空心部分注满水浸没水中静止释放后球会悬浮在水中任何深度的位置．
故选D．
【分析】没有注入水时，球漂浮（F浮=G球）；球内注入水浸没水中后，先后分析所受浮力F′浮、球和球内水总重的关系，利用浮沉条件分析．此题考查浮力知识的应用，需要学生熟练的掌握密度、重力、质量和浮力的计算公式；学生在做相关计算的时候总是习惯上必须有数字，在很多物理学的计算中都是没有数字的，需要用字母来表示各种物理量
3.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器．现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中．当物体静止时．两容器中液面刚好相平．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 两物体受到的浮力相等
B. 两物体的质量相等
C. 两容器底部受到水的压强相等
D. 乙容器中物体密度较大
【答案】C
【解析】【解答】解：
（1）两个物体放入水中后，乙漂浮，即乙的密度小于水的密度；甲悬浮，说明甲的密度等于水的密度，所以甲的密度大于乙的密度，由于两个物体的体积相同，据ρ=
可知，m=ρV，故甲的质量大于乙的质量，故BD错误；
（2）据公式G=mg可知，甲的重力大于乙的重力，所以甲悬浮，故其所受的浮力等于自身的重力，乙漂浮，乙所受的浮力等于自身的重力，故甲所受的浮力大于乙所受的浮力，故A错误；（3）由于两杯中液体高度相同，所以据p=ρgh可知，两杯中杯底所受水的压强相同，故C正确；
故选C．
【分析】两个物体放入水中后，一个漂浮，一个悬浮，所以两个物体的密度不同，而后据：
（1）漂浮和悬浮的条件判断即可；
（2）据液体内部压强的特点分析判断即可；（3）据密度的公式分析判断即可；（4）据密度与浮沉条件的特点分析即可．
4.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是（ ）
A. 小球所受浮力可能等于1N
B. 水对烧杯底的压强一定增大
C. 小球的质量可能小于100g
D. 小球的体积一定等于100cm3
【答案】A
【解析】【解答】
（1）假设烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，
小球所受浮力：
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N，
∵F浮=G排=m排g=G球=m球g，
小球的质量：
m球=m排=100g，
排开水的体积：
v排=
=
=100cm3＜v球．
放入小球后水深不变，对容器底的压强不变．
（2）假设烧杯原来装满水，小球沉入水底，
小球所受浮力：
F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N，
∵F浮=G排=m排g＜G球=m球g，
小球的质量：
m球＞m排=100g，
排开水的体积：
v′排═
=
=100cm3=v球．
放入小球后水深不变，对容器底的压强不变．
（3）假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大．
故选A．
【分析】
（1）假设烧杯原来装满水，放入小球后知道排开水的质量，可以求出小球受到的浮力，如果小球漂浮可以求出小球的质量；水深不变，利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化；
（2）假设烧杯原来装满水，放入小球后知道排开水的质量，可以求出小球受到的浮力，如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大；水深不变，利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化；
（3）假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，其他物理量将发生变化．本题因条件不明确，分析起来很复杂，灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键．
5.如图所示，体积相同而材料不同的四个小球甲、乙、丙、丁静止在水中，这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则（ ）
A. F甲＝F乙 B. F甲＜F丁 C. F乙＞F丙 D. F甲＞F乙
【答案】B
【解析】【解答】由图知，四个球排开水的体积：
，根据
可知四个球受到的浮力：
。
由此可知：
B正确，ACD错误。
故答案为：
B。
【分析】根据物体排开水的体积和F浮=ρ水V排g分析判断。
6.一个水桶重10N，装满水重30N，挂在测力计上，然后把水桶全部浸没在水中，测力计的示数（ ）
A. 大于10N，小于30N
B. 小于10N
C. 大于30N
D. 无法判定
【答案】B
【解析】【解答】解：
装满水的水桶全部浸没在水中时，水的重力与浮力互相平衡，可不计，处在水中的水桶，挂在测力计上，测力计的示数F=G桶﹣F浮＜10N；故选B．
【分析】解决此题要知道，浸没在水中的水桶受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧测力计的拉力，结合力的平衡可以分析弹簧测力计的示数大小．
7.如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（ ）
A. 甲的质量和密度都比乙大
B. O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C. 如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动
D. 如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动
【答案】B
【解析】【解答】解：
A、由图可知，OA大于OB，根据杠杆的平衡条件可知：
G甲×OA=G乙×OB，由于OA大于OB，则G甲＜G乙，则甲的质量小于乙的质量；由于不知道体积的大小，故无法判定密度关系，故A错误；
B、把杠杆、甲、乙看做一个整体，该整体受到两个力的作用：
重力、拉力，这两个力为平衡力，故总重力等于拉力，即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；
C、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，右边会下沉，即硬棒会顺时针转动，故C错误；
D、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，若使杠杆平衡，应减小右边力与力臂的乘积，即可用使乙向左移动一些，故D错误．
故选B．
【分析】
（1）根据杠杆的平衡条件求出甲乙的重力的大小；
（2）对整体受力分析，从而求出拉力；（3）（4）甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，根据杠杆平衡条件分析转动的方向；
8.如图是世界上最大的全透型载客潜水器“寰岛蛟龙1”．潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停，里面的人能从潜水器内往外观察海底世界．下列关于潜水器的说法正确的是（ ）
A. 潜水器靠改变受到的浮力来实现下潜的
B. 下潜过程中，水对它的压强不变
C. 悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力
D. 下潜过程中受到的浮力一直在变大
【答案】C
【解析】【解答】解：
A、潜水艇靠改变自身重力实现上浮或下潜．故A错误；B、潜水器在下潜过程中，海水的密度不变，但深度h不断增大，根据p=ρgh可知，水对它的压强变大．故B错误；
C、悬停时受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确；
D、潜水器在完全没入水面前，排开海水的体积不断增大，所以浮力变大，完全没入水面之后，海水的密度不变，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变；故在下潜过程中，受到的浮力先变大后不变．故D错误．
故选C．
【分析】
（1）物体在
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