2023年九年级中考物理(人教版)第一轮专题:浮力
一、选择题(本大题共8道小题)
1. (2022 牡丹江)悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是( )
A.悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时,所受浮力等于重力
C.上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中,水对艇外底部压力不变
2. (2022 湖州)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
3. (2022 德阳)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部.如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙=ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.ρ甲<ρ乙<ρ丙
4. (2022 北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示.将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙.下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙 C.F丙>F乙>F甲 D.F甲>F丙>F乙
5. (2022 河池)某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究.下列说法正确的是( )
A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B.石块在水中受到的浮力大小为1.0N
C.石块浸没在水中时,排开水的体积为1.2×10﹣4m3
D.丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3
6. (2022·陕西宝鸡)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米.将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙).下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙
7. (2022·陕西西安)在水平桌面上的两个完全相同的甲、乙容器中,装有一定量的水.向其中分别投放由不同材料制成的体积相等的小球A、B,稳定后两容器中水面高度相同,如图所示.则下列说法正确的是( )
A.小球A的密度小于小球B的密度
B.小球A所受的浮力等于小球B所受的浮力
C.放入小球前,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.放入小球后,甲容器底部受到水的压力大于乙容器底部受到水的压力
8. (2022·陕西咸阳)近年来我省苹果已是全球知名品牌,产量品质都得到肯定.其中密度是衡量苹果品质的一个重要因素.小雨用天平、溢水杯测量自家果园刚刚采摘苹果的密度:他用天平测出一个苹果的质量是102g,测得装满水的溢水杯的总质量是360g,将苹果放入溢水杯中,苹果漂浮在水面上,借助牙签向下摁使苹果浸没后在溢水杯中,当溢水杯停止排水后再取出苹果,接着测得溢水杯的总质量是240g.则对此分析正确的是( )
A.苹果漂浮在水面上时浮力大于重力
B.苹果浸没后继续向下摁苹果的过程中,随着深度的增加苹果所受浮力一直增大
C.实验测得苹果的密度为0.85 g/cm3
D.实验测得苹果的密度偏大
二、填空题(本大题共8道小题)
9. (2022 锦州)如图所示,水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,质量为900g的正方体物块,则物块对容器底的压强为 Pa;逐渐向容器内倒水使物块漂浮,物块受到的浮力是 N.(g取10N/kg)
10. (2022 宁夏)2022年5月20日,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖船“国信1号”在青岛交付运营.如图,“国信1号”排水量1.3×105吨,它满载时所受的浮力是 N.(g取10N/kg)
11. (2022·陕西)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了______N(g取10N/kg),甜瓜的密度为______g/cm3.
12. (2022 南充)将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙相同烧杯中,稳定后如图,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时 (选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大.
13. (2022·陕西西安)如图所示,这是我国第一艘自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”,满载排水量为4.8×103t,满载时吃水深度为7m.则“深海一号”满载时受到海水的浮力为______N,排开海水的体积为______m3,船底受到海水的压强为______Pa.当“深海一号”从渤海驶人长江,船身将______(选填“上浮”或“下沉”)一些.(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,ρ海水>ρ江水)
14. (2022 大连)如图所示,水平桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体.将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m乙.则m甲 m乙(选填“>”“=”或“<”);乙液体的密度ρ乙= (用已知条件所给的字母表示).
15. (2022·陕西铜川)如图1所示将同一支密度计先后放入甲、乙两种液体中,两种液体的密度关系为ρ甲______ρ乙(选填“大于”“等于”或“小于”),在甲液体受到的浮力_______(选填“大于”“等于”或“小于”)在乙液体受到的浮力;将体积相同、密度不同的两个小球先后放入装满水的溢水杯中,先后流入小杯中的水如图2所示,若甲球重0.1N,则乙球沉底时受到水的浮力大小是_______N.
16. (2022·陕西西安)将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向空容器中缓慢加入水,直到木块上表面与液面相平,如图甲所示:在整个过程中,木块底部受到水压强随容器中水的深度的变化.如乙图所示,则当h小于9cm时,随着液面升高木块受到的浮力_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),木块重力为_______N,当h为22cm时,细线对木块的拉力为________N.若继续加水将木块淹没,随着液面的升高,细线对木块的拉力将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
三、实验题(本大题共3道小题)
17. (2022·陕西)如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1)物块的重力为___N,浸没在水中时受到的浮力是___N.
(2)由图甲、乙、丙可得:当液体密度一定时,物体___越大,所受浮力越大.
(3)由图甲、丁、戊可得:___;三次实验测得的数据还可以计算出___,(写出一种物理量的名称即可).
(4)如图巳,溢水杯中装满水,电子秤测出空烧杯质量为m1,将物块缓慢浸入水中,测得烧杯和水的总质量为m2,物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为△F,若△F=_______(用已知量和测量量表示),则验证阿基米德原理成立.
18. (2022 广西)实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度.
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端 处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向 调节平衡螺母,使横梁平衡.
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡.此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是 g.
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是 kg/m3.
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏 .
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度.请将实验步骤补充完整.
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为V1,如图丁所示;
③ ,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为V2;
④吊坠密度的表达式为ρ= .(用V1、V2、ρ水表示)
19. (2022 齐齐哈尔)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关.
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水).
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度.实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来.
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N;金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是 N;
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).分析三个实验步骤 (填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 ;
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”);
(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为 m3,盐水的密度为 kg/m3.
四、作图题(本大题共2道小题)
20. (2022·陕西西安)如图,请作出静止在水中的小球所受力的示意图.(O为小球的重心)
21. (2022·陕西西安)如图所示,是研究浮力产生原因小实验中乒乓球上浮过程中的情景,请画出B处乒乓球所受重力和浮力的示意图.
五、综合题
22. (2022 包河区三模)如图所示,有一体积、质量均忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物块的下底面上.已知正方体物块的边长为10cm,向足够深的容器中加入适量的水,直至正方体物块上表面与水面相齐平,此时弹簧对正方体物块的拉力大小为4N(ρ水=1.0×103kg/m3).求:
(1)正方体物块浸没时受到水的浮力大小;
(2)该正方体物块的密度大小;
(3)打开出水孔,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然(L弹簧=10cm)状态时,关闭出水孔,求此时水对容器底部的压强大小.
2023年九年级中考物理(人教版)第一轮专题:浮力-答案
一、选择题(本大题共8道小题)
1. 【答案】解:AB、潜水艇悬浮时,受到的浮力等于自身的重力,由于潜水艇排开的水的体积不变,受到的浮力不变,若要上浮,需要通过向外排水来减小潜水艇的重力,故A错误,B正确;
C、上浮过程中,水的密度不变,潜水艇的体积不变,排开的水体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受浮力不变,故C错误;
D、上浮过程中,潜水艇的深度变小,根据p=ρ水gh可知,艇外底部受到的水的压强变小;受力面积不变,根据F=pS可知,水对艇外底部压力变小,故D错误.
故选:B.
2. 【答案】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分可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误.
故选:C.
3. 【答案】解:静止时,小球在甲液体中漂浮,乙液体中悬浮,丙液体中沉底,则根据浮沉条件可得:ρ球<ρ甲,ρ球=ρ乙,ρ球>ρ丙;所以,三种液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙.故选:C.
4. 【答案】解:根据表格中的数据,利用公式ρ=可知,三个小球的密度分别为:ρ甲=0.5g/cm3、ρ乙=0.8g/cm3、ρ丙=2.7g/cm3;甲、乙的密度小于水的密度,所以甲、乙都漂浮在水中,根据物体的浮沉条件可知:F甲=G甲=m甲g=30×10﹣3kg×10N/kg=0.3N,F乙=G乙=m乙g=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N;丙的密度大于水的密度,丙在水中下沉,根据阿基米德原理可知,丙受到的浮力为:F丙=ρ水gV排=ρ水gV丙=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N;
由此可知,F乙>F甲>F丙.故选:B.
5. 【答案】解:A、石块在水中受到的浮力方向是竖直向上的,故A错误;
B、由图甲可知,物体的重力G=2N,由图乙可知,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F=1N,
则石块在水中受到的浮力F浮=G﹣F=2N﹣1N=1N,故B正确;
C、根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石块浸没在水中时,排开水的体积V排==1×10﹣4m3,故C错误;
D、石块浸没在水中时,石块的体积V石=V排=1×10﹣4m3,
由图丙可知,石块浸没在盐水中时,弹簧测力计示数F′=0.8N,
则石块浸没在盐水中受到的浮力F浮′=G﹣F′=2N﹣0.8N=1.2N;
石块浸没在盐水中,排开盐水的体积等于石块的体积V排′=V石=1×10﹣4m3,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,盐水的密度ρ盐水==1.2×103kg/m3,故D错误.
故选:B.
6. 【答案】B
7. 【答案】A
8. 【答案】C
二、填空题(本大题共8道小题)
9. 【答案】解:正方体物块的重力为:G=mg=0.9kg×10N/kg=9N,所以物块对容器底的压力为:F=G=9N,则物块对容器底的压强为:p==900Pa,逐渐向容器内倒水使物块漂浮,物块受到的浮力为:F浮=G=9N.故答案为:900;9.
10. 【答案】解:“国信1号”满载时所受的浮力:F浮=G排=m排g=1.3×105×103kg×10N/kg=1.3×109N.故答案为:1.3×109.
11. 【答案】等于 0.25 0.94
12. 【答案】解:(1)小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,甲烧杯溢出的液体质量大于乙烧杯溢出的液体质量;
(2)小球在甲中漂浮,小球的密度要小于甲液体的密度,小球在乙中下沉,小球的密度要大于乙液体的密度,所以两种液体的密度ρ甲>ρ乙,由于液体深度相同,根据p=ρgh可知,p甲>p乙,甲乙是相同烧杯,底面积相同,根据F=pS可知,甲杯底部受到的液体压力较大.
故答案为:大于;甲.
13. 【答案】 下沉
14. 【答案】解:(1)小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,溢出的液体质量m甲>m乙;
(2)由于小球在甲液体中漂浮,由F浮=G排=G可得:m排甲g=mg,
则小球的质量m=m甲,由ρ=可得,小球的体积V==,
小球在乙液体中排开液体的体积V排=V=,
根据阿基米德原理可知,小球在乙液体中受到的浮力F浮乙=G排乙=m排乙g=m乙g,
由F浮=ρ液gV排可得,乙液体的密度ρ乙==.
故答案为:>;.
15. 【答案】大于 等于 0.2
【详解】[1][2]密度计在两种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,所以密度计在两种液体中受到的浮力相等;由图可知,密度计排开液体的体积V甲排小于V乙排,根据F浮=p液gV排可知,液体的密度ρ甲大于ρ乙.
[3]由图2可知,甲球漂浮在水面,受到浮力等于甲球的重力大小,即F浮甲=G甲=0.1N
乙球排开液体的体积是甲球排开液体体积的2倍,根据F浮=p液gV排可知,乙球沉底时受到水的浮力大小为F浮乙=2F浮甲=2×0.1N=0.2N
16. 【答案】增大 9 6 不变
三、实验题(本大题共3道小题)
17. 【答案】2.8 1.4 排开液体的体积 当排开液体体积一定时,液体的密度越大,浮力越大 物块的密度 m2g-m1g
【详解】(1)[1][2]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,故读数为2.8N;称重法测浮力,故当物体浸没在水中的浮力为F浮=G-F=2.8N-1.4N=1.4N,故当物体浸没在水中的浮力为1.4N.
(2)[3]图甲、乙、丙可知,液体的密度一定,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,故可以得出结论是液体的密度一定,排开液体的体积越大,浮力越大.
(3)[4][5]图甲、丁、戊可知,液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,故浮力不同,故结论是当排开液体体积一定时,液体的密度越大,浮力越大;三次实验测得的数据可以根据浮力计算出物体的体积,通过甲还可以计算出物体的质量,那么物体的密度就可以求出了.
(4)[6] 物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为△F,即为浮力,那么排开水的重力为△G=m2g-m1g
根据阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力,故填m2g-m1g.
18. 【答案】
故答案为:(1)零刻度线;右;(2)32.2;(3)2.3×103;(4)大;(5)③将吊坠直接放在左盘烧杯的水中;④.
19. 【答案】解:(1)由a、c或a、d,根据称重法知金属块浸没在水中时受到的浮力大小是:F浮=G﹣F=4.8N﹣2.8N=2N;
由a、e,根据称重法知金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是:F浮′=G﹣F′=4.8N﹣2.6N=2.2N;
(2)分析a、c、d三次实验可知,液体的密度和排开液体的体积相同,金属块浸没在水中深度增加,弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,金属块所受浮力不变,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;
要验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,步骤a、b、c符合题意;
分析a、d、e三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大;
(3)若先完成实验c,再完成实验a,会由于金属块沾有水,导致所测重力偏大,由称重法F浮=G﹣F可知,测得金属块受到的浮力将偏大;
(4)由G=mg可知金属块的质量:m==0.48kg,
因金属块完全浸没在水中,
根据F浮=ρ液gV排可得金属块的体积:V=V排==2×10﹣4m3,
根据F浮=ρ液gV排可得盐水的密度为:ρ盐水==1.1×103kg/m3.
故答案为:(1)2;2.2;(2)无关;a、b、c;越大;(3)偏大;(4)2×10﹣4;1.1×103.
四、作图题(本大题共2道小题)
20. 【答案】小球漂浮在水面上,受到重力和浮力的作用,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等;重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,力的作用点可都画在小球的重心上,如图所示
21. 【答案】乒乓球上浮过程中,浮力大于重力,从乒乓球的重心(球心)开始,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并在线段末尾标上字母G和F浮,如图所示
五、综合题
22. 答:(1)正方体物块浸没时受到水的浮力大小是10N;
(2)该正方体物块的密度大小是0.6×103kg/m3;
(3)此时水对容器底部的压强是1600Pa.
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