人教版2022年初中物理浮力必考知识点归纳.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年初中物理浮力必考知识点归纳年初中物理浮力必考知识点归纳 单选题 1、如图所示，物理小组利用体积为 170cm3 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（水=1.0 103kg/m3，取=10N/kg）（）A模型浸没在水中受到的浮力为 1.7N B模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变 C若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水 D潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的 答案：C 解析：A模型浸没在水中受到的浮力为 浮=排=1 103kg/m3 10N/kg 170 10-6m3=1.7N 故 A 正确，A 不符合题意；B模型浸没后继续下沉的过程中，由于排开液体的体积不变，故浮力大小不变，故 B 正确，B 不符合题意；2 C若要让悬浮的模型上浮应使模型中排水，减轻潜水艇的重力，小于浮力，从而实现上浮，故 C 错误，C 符合题意；D潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的，排水时，重力小于浮力，故上浮，进水时，重力大于浮力，故下沉，故 D 正确，故 D 不符合题意。故选 C。2、晓晨进行了验证阿基米德原理的实验，其正确操作过程如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是（）A物块受到的浮力F浮F1F2 BF2铜）（）A静止不动 B顺时针转动 C逆时针转动 D支点受到的压力变大 答案：C 解析：7 因铅球和铜球体积相同，铅铜，由m=V可知，m铅m铜，则 G铅G铜 由杠杆平衡条件可知 G铅L1=G铜L2 并且 L1L2 将两球同时浸没在水中，由F浮=水gV排可知，两球受到的浮力相等；由杠杆平衡条件可得，左边（G铅F浮）L1=G铅L1F浮L1 右边（G铜F浮）L2=G铜L2F浮L2 因为L1L2，所以 G铅L1F浮L1G铜L2F浮L2 故左端下沉，即杠杆逆时针转动，故 C 选项正确。故选 C。9、2020 年 4 月 23 日，“雪龙”号考察船圆满完成历时 198 天的南极考察任务，返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时，经历了如图所示三种情况：图甲中铁锚部分浸入水中；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙，它们的大小关系正确的是（）AF甲F乙F丙BF甲F乙F丙 8 CF甲F乙F丙DF甲F乙F丙 答案：C 解析：根据物体的浮沉条件和阿基米德原理即可分析判断；物体漂浮或悬浮时浮力等于重力，物体下沉到容器底部时，容器会对物体产生支持力。考察船和铁锚为一个整体，考察船和铁锚的总重力为G，图甲中铁锚部分浸入水中；考察船和铁锚受力情况是：重力G、船身受到的浮力F甲、铁锚受到的浮力F浮 1；由于考察船是处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F甲+F浮 1G；所以，F甲GF浮 1；图乙中铁锚完全浸没水中但未触底；考察船和铁锚受力情况是：重力G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮 2，由于考察船时处于漂浮状态，根据物体受力平衡可知：F乙+F浮 2G；所以，F乙GF浮 2；图丙中由于铁锚沉底，则铁锚受到支持力的作用，所以，考察船和铁锚受力情况是：重力 G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮 3、支持力F支持，根据受力平衡可知：F丙+F浮 3+F支持G；所以 F丙GF浮 3F支持；由于图甲铁锚部分浸入水中；图乙和图丙中铁锚完全浸没水中，则：铁锚排开水的体积 9 V排 1V排 2V排 3V铁锚，根据阿基米德原理可知：F浮 1F浮 2F浮 3，所以，F甲F乙F丙。故选 C。小提示：本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用，知道影响浮力的因素是液体密度和排开液体的体积，物体下沉到容器底部时，容器会对物体产生的支持力。10、体积相同，密度不同的三个实心小球 A、B、C 放入同种液体中静止时，所处位置如图所示则三个小球密度大小的关系是（）AABCBABC 答案：A 解析：物体 A 漂浮，故FA=GA，即 液gV排=AgV，因V排V，所以 液A，物体 B 悬浮，故FB=GB，即 液gV排=BgV，因V排=V，所以 液=B，物体 C 下沉，故FCGC，即 液gV排CgV，因V排=V，所以 液C，所以 ABC 故选 A 多选题 11、如图示，放在水平桌面上的两个完全相同的容器内，装有适量的液体，将 A、B 两个完全相同的正方体分10 别放入容器内，待正方体静止后，两个容器内液面高度相同。下列说法正确的是（）A两种液体的密度大小关系是 甲乙 B容器底部受到液体的压强大小关系为p甲p乙 C物体受到的浮力大小关系为FAFB D容器对桌面的压力大小关系是F甲F乙 答案：AB 解析：A由图可知，A 在甲中漂浮，A 的密度小于甲液体的密度；B 在乙中悬浮，B 的密度等于乙液体的密度，AB 完全相同，所以两种液体的密度大小关系是 甲乙 故 A 正确；B由于 甲乙 根据p=gh可知，容器底部受到液体的压强大小关系为 p甲p乙 故 B 正确；C根据物体的浮沉条件可知，当物体在液体中漂浮或悬浮时，浮力都等于重力，所以 A、B 所受的浮力是相同的，故 C 错误；11 D容器完全相同，两个正方体完全相同，则重力相同，容器液面相平，由图知液体的体积 V甲V乙 且 甲乙 所以由m=V可知，容器内液体的质量 m甲m乙 液体的重力 G甲液G乙液 则容器及容器内液体和物体的总重力 G甲G乙 所以容器对桌面的压力 F甲F乙 故 D 错误。故选 AB。12、如图所示，一个边长为 10cm 的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为 5N，正方体受到的浮力为 8N（g 取 10N/kg）。下列说法正确的是（）A正方体下表面受到的压力可能比上表面的压力小 B两侧面受到的液体压力的合力一定为零 12 C正方体上下表面受到压力的合力一定不为零 D下表面受到液体的压力F2为 13N 答案：BCD 解析：A浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面的压力差，所以下表面受到的压力一定要大于上表面受到的压力，故 A 错误；B根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，正方体浸没在液体中时，它的相对的两个侧面受到的液体的压力相等，合力为 0，故 B 正确；C物体受到了浮力，则正方体上下表面受到压力的合力一定不为零，故 C 正确；D物体受到的浮力为 8N，上表面受到的压力为 5N，则下表面受到的压力为 F下=F上+F浮=5N+8N-13N 故 D 正确。故选 BCD。13、某课外物理合作探究小组制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法不正确的是（）A潜艇模型下沉的时候，受到的水的压强不变 B向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉 C向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮 D潜艇模型的试管上绕铁丝，目的是为了增大在水中的浮力 答案：ABD 13 解析：液体压强与液体的深度和液体的密度有关，所以，当潜艇模型下沉的时，由于液体的密度不变，深度增加，所以受到水的压强增大，故 A 错误；由图知道，当向内推注射器活塞时，水会被压出试管，故模型的自重减小，所以模型上浮，故 B 错误；向外拉注射器活塞，试管内水增加，当试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故 C 正确；试管左轻、右重，为了保持试管稳定，所以要在潜艇模型的试管上绕些铁丝，其目的不是为了增大在水中的浮力，故 D 错误，所以 ABD 符合题意 14、甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器，盛有两种不同的液体。将两个相同的小球分别放入液体中，小球静止时的位置如图所示，此时液面相平。则（）A甲中液体密度比乙中液体密度小 B小球在甲中所受浮力等于在乙中所受浮力 C取出小球后容器底部压强变化量较小的是甲 D取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等 答案：BCD 解析：A物体在乙中悬浮，则 乙=物 在甲中漂浮，则 甲物 可知甲的密度较大，故 A 不符合题意；B甲漂浮，则 14 F浮甲=G排甲=G 乙悬浮，则 F浮乙=G排乙=G 可知 G排甲=G排乙 两容器中物体受到的浮力相同，故 B 符合题意；C因为两个小球完全相同，根据漂浮和悬浮可知，浮力都等于球的重力，则将球取出后，容器底部减小的压力等于球的重力，故减小的压力相等；又因为 S甲S乙 由 =可知 p甲p乙 故 C 符合题意；D容器对桌面的压力等于容器内液体的重力与小球重力的和，由于小球相同，小球的重力相同，取出小球后，则容器对桌面减小的压力也相同，故 D 符合题意。故选 BCD。15、两个完全相同的圆柱形容器甲、乙放置在水平桌面上，容器的底面积均为 0.01m2，容器内盛有相同高度的水，如图所示。将两个密度不同、体积均为 10-3m3的实心柱体 A、B 分别竖直放入甲、乙容器中（水未溢出），水对容器底部的压强p水和容器对桌面的压强p容如表所示，g 取 10N/kg。下列说法中正确的是（）压强 放入 A 柱体 放入 B 柱体 p水/Pa 1500 2000 p容/Pa 2000 3000 15 A容器受到的重力为 10N BB 受到的浮力小于 B 受到的重力 CA 受到的浮力为 8N DB 受到的重力为 15N 答案：BD 解析：A由题知，实心柱体 A、B 的体积相等，密度不同，假若两者同时浸没时，排开水的体积相等，则水面的高度相同。但由p水Ap水B可知，两者不可能同时浸没，由=可知，水A 水B，由=可知，排排B，所以，A 一定漂浮，无水溢出，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，水对容器底部的压力 水甲=水+A=水甲 容器对地面的压力 容甲=容+水+A=容甲 则 容甲 水甲=(容+水+A)(水+A)=容=容甲 水甲 所以容器的重力 容=(容甲 水甲)=(2000Pa 1500Pa)0.01m2=5N 故 A 错误；B若 B 在水中漂浮或悬浮，则 容乙 水乙=(容+水+B)(水+B)=容=容乙 水乙 有 B 求出的容器重力为 16 容=(容乙 水乙)=(3000Pa 2000Pa)0.01m2=10N 5N,因 A 漂浮，且容 5N，故 B 在水中不可能悬浮，只能是沉底，则 B 受到的浮力小于 B 受到的重力，故 B 正确；C 已知，A 漂浮，B 沉底，由=可分别求出甲、乙容器中水的高度 A=水甲水=1500Pa1 103kg/m 10N/kg=0.15m B=水乙水=2000Pa1 103kg/m 10N/kg=0.2m A与B的高度差之间水的体积，即是 A 柱体未浸入水中的体积，则 A 排开水的体积为 排A=A(B A)=103m3(0.2m 0.15m)0.01m2=0.5 103m3 A 受到的浮力 浮=水排A=1 103kg/m 10N/kg 0.5 103m3=5N 故 C 错误；D因为 A 漂浮，所以 A 所受浮力等于 A 的重力，即GA=5N。当 A 放入甲容器后，容器对地面的压力为 容甲=容+水+A=容甲 则 水=容甲 容 A=容甲 容 A=2000Pa 0.01m2 5N 5N=10N B 柱体放入水中后，有 容乙=容+水+B=容乙 则 B 受到的重力为 B=容乙 容 水=容乙 容 水=3000Pa 0.01m2 5N 10N=15N 故 D 正确。故选 BD。17 综合题 16、请阅读短文，回答下列问题：福船 跨越遥远时空的海上丝绸之路上，一个名叫“福船”的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者，成就了明代郑和，戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄，首尖尾宽两头翘，复原模型图如图所示。其甲板平坦，龙骨厚实，结构坚固；吃水深，容量多，善于转载，稳定性好，抗风力强，适于远洋。“水密隔舱福船制造技艺”，是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。2010 年 11 月 15 日，中国水密隔舱福船制造技艺被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程中，如果有一个或两个舱意外破损，海水进不到其他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的浮力，不至沉没。“水密隔舱”技术大大提高了船舶的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接，使船体结构也更加坚固。分成隔舱，还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术，对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。图为海船浸入水中的体积的示意图。这样的海船满载时，水线长 53 米、水线宽 13 米，吃水 3.9 米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达 1170 吨。正是水密隔舱福船制造技术才使郑和下西洋成为世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。重启海上丝绸之路的今天，“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感，依然在启迪人们不断去开拓创新。18 （1）福船采用了_技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象，就福船的这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：_（举一例即可）（2）排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉根据上文中海船的信息计算出排水体积=53m 13m 3.9m=2687.1m3，估算出排水量约为 2657t。请写出这种估算方法不合理的理由_。答案：水密隔舱 见解析 见解析 解析：（1）1由材料可知，福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性。2根据福船的这一技术设计理念，我们可以让潜艇的排水舱使用水密隔舱技术，可提高潜艇的整体抗沉性。（2）3根据材料可知，福船的船身不是长方体，不能使用长方体体积公式计算，可以根据船身及各类物质的总重量估算排水量；根据材料可知，帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达 1170 吨，用G物表示，因为船漂浮受到的浮力和自身的重力相等，所以 F浮=G物=m物g 根据阿基米德原理可得 F浮=G排=m排g 所以 m排g=m物g 即 m排=m物=1170t 17、将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗?小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能19 作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”米测量酒的密度。步骤：按图甲制作好秤杄，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杄水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm2）步骤：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为 10 等份。步骤：测量酒的密度。（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3和 0.96g/cm3，已知酒精密度为 0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度_（填“变大”“不变”或“变小”）；（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是_；（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于 1 的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_。答案：变小 见详解 见详解 解析：（1）1刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为 0.92g/cm3和 0.96g/cm3，酒精密度小于水的密度，酒的密度变大说明酒精变少了，其酒精度变小。（2）2根据题意，一开始两边杠杆平衡，根据杠杆平衡条件有 m大螺母gL1=m小螺母gL2 20 完全浸没后，有 大螺母1液=小螺母2 两式联立，变形可得 液=小螺母(2 2)=小螺母 根据题意，想让刻度按照距离均匀等分，则 液与L必须为线性关系，所以小螺母为定值，则V必须为定值，所以每次大螺母都必须浸没。（3）3因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量 01 之间的距离为L0，在“1”右边距离L0的位置标上“2”，并将 12等分为 10 份，分别标上 1.11.9 刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。18、如图甲所示是某款水位自动测控仪的原理图，电源电压U恒为 12V，定值电阻R0=8，R1总长 30cm，阻值为 15，其接入电路的阻值与长度成正比。轻质弹簧的阻值为 2，上端固定，滑片 P 固定在弹簧下端且与R1接触良好（摩擦忽略不计）。重 60N、高 50cm、底面积为 80cm2的圆柱体 M 挂在弹簧下端。当水位处于最高点A时，M 刚好浸没，此时滑片 P 恰在R1最上端；当水位将至最低点B时，M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量L的关系如下表所示。闭合开关S，求：（1）当水位处于位置A时，电压表的示数；_（2）当水位处于位置A时，此时弹簧的伸长量为_cm；（3）水位由位置A降至B时，此时电路消耗的电功率。_ F/N 0 20 40 60 80 L/cm 0 10 20 30 40 答案：8.16V 10cm 9.6W 21 解析：（1）1水位位于A点时，滑片 P 恰在R1最上端，变阻器接入电路中的电阻为 R1=15 根据串联电路电阻的规律可得，总电阻为 R总=R0+R弹+R1=8+2+15=25 由欧姆定律可得，电路中的电流为 =总=12V10+15=0.48A 电压表示数为 U1=I（R1+R弹）=0.48A（15+2）=8.16V（2）2当水位处于最高位置A时，M 刚好浸没在水中，此时排开水的体积为 V排=V物=Sh=80cm250cm=4000cm3=410-3m3 由浮力公式可得，圆柱体 M 受到的浮力为 F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg410-3m3=40N 由阿基米德原理可得，弹簧所受拉力为 F拉=G-F浮=60N-40N=20N 由表知，弹簧的伸长量为 L=10cm（3）3水位降至B时，M 的下表面刚好离开水面弹簧所受拉力为 拉=60N 由图可知，弹簧的伸长量为=30cm 22 则滑片 P 与上端距离 =30cm 10cm=20cm 此时变阻器接入电路中的电阻为 1=30cm 20cm30cm 15=5 由功率公式可得，此时电路消耗的电功率为 =2总=20+1=(12V)210+5=9.6W