徐州专版2020中考物理复习方案第二部分物质力力与运动压强浮力课时训练16浮力试题.docx

课时训练(十六)　浮力
(限时:100分钟)

一、选择题
1.[2019·成都]将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图K16-1所示,然后向杯子里加入一些清水,则 (　　)

图K16-1
A. 鸡蛋会下沉
B.鸡蛋的重力增加
C.鸡蛋所受浮力变大
D.鸡蛋所受浮力为0.5 N
2.如图K16-2所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江,下列分析正确的是 (　　)

图K16-2
A. 浮力变小,舰体上浮一些
B.浮力变大,舰体下沉一些
C.浮力不变,舰体下沉一些
D.浮力不变,舰体上浮一些
3.[2019·枣庄]在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图K16-3所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则 (　　)

图K16-3
A. F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
4.[2019·临沂]将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图K16-4所示。下列判断正确的是 (　　)

图K16-4
A. 两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大
D.甲烧杯底部受到液体的压强小
二、填空题
5.[2019·内江]质量为8 kg的木块漂浮在水面上,它受到的浮力大小为　　　　N。浮力的方向是　　　　。(g取10 N/kg) 
6.[2019·武威]2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图K16-5所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力　　　　,潜水器下表面受到的压强　　　　。(均选填“变大”“不变”或“变小”) 

图K16-5
7.[2019·苏州]2019年4月23日,中国人民海军成立70周年阅兵仪式在黄海举行。
(1)两并排行驶的舰艇编队间距较远(如图K16-6所示),这是因为若靠得过近,彼此间海水流速会很大,导致压强很　　　　,压力差会使舰艇发生碰撞。 

图K16-6
(2)在仪式上,我国研制的新型核潜艇浮出水面接受检阅,它是通过减小所受　　　　(选填“重力”或“浮力”)实现上浮的。 
(3)901综合补给舰也一起亮相,该舰的满载排水量约为40000 t,它满载时所受的浮力约为　 N。(g取10 N/kg)
8.[2019·宜昌]如图K16-7所示是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38 t,当它停在水面上时,排开水的体积是　　　m3,受到的浮力为　 N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)

图K16-7
9.[2018·苏州]将一个小物块完全放入容积为200 mL的杯内,向杯中加入128 g水或96 g酒精都恰能将杯装满,小物块的体积为　　　　cm3,密度为　　　　kg/m3。(ρ酒精=0.8 g/cm3) 
10.[2019·盐城]小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应　　　　(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝质量。改进后,如图K16-8所示,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入两液体的深度分别为h1和h2,则h1　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)h2,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,使测得的密度偏　　　　。 

图K16-8
11.[2019·哈尔滨]如图K16-9所示,先将溢水杯装满水,然后用弹簧测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为　　　　N,石块静止时,弹簧测力计示数为___________N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)　 

图K16-9
三、解答题
12.[2019·黑龙江龙东地区]为探究浮力大小与哪些因素有关,小高设计了如图K16-10所示实验,请依据实验回答:

图K16-10
(1)比较b、c两图可知,物体浸在水中的体积越大,受到的浮力　　　　。 
(2)比较图　　　　和图d可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 
(3)由图中的实验数据可知,盐水的密度为  kg/m3。
13.[2019·福建]如图K16-11所示,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(如图甲所示);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时弹簧测力计的示数F(如图乙所示);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(如图丙所示);
④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(如图丁所示);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。

图K16-11
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=　 , 
被排开的水所受的重力G排=　　　　。(均用上述测得量的符号表示) 
(2)指出本实验产生误差的原因:(写出两点)
(a)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
(b)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)若物体没有完全浸没在水中,　　　　(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。 

一、选择题
1.[2019·深圳]水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图K16-12所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是 (　　)

图K16-12
A.两小球所受浮力FM < FN　
B.两种液体的密度ρ甲 < ρ乙　
C.两种液体对容器底部的压强 p甲 = p乙
D.两种液体对容器底部的压力F甲 > F乙
2.[2019·凉山州]如图K16-13甲所示,一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是 (　　)

图K16-13
3.[2019·鄂州]如图K16-14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 (　　)

图K16-14
A. 物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个正方体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
4.[2019·咸宁]如图K16-15所示,完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B容器中的液面高于A容器中液面。将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后小球受到的浮力分别是F1、F2,下列判断正确的是 (　　)

图K16-15
A. F1一定大于F2
B.F1一定小于F2
C.F1不可能大于F2
D.F1不可能小于F2
5.[2019·荆门]重16 N的正方体物块沉在面积很大的容器底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图K16-16所示,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是(　　)

图K16-16
A. 物块的棱长为0.5 m
B.物块在出水前细线的拉力恒为5.0 N
C.物块的密度为1.6×103 kg/m3
D.物块沉在容器底部时,水在物块上表面处产生的压强为6.0×103 Pa
二、填空题
6.[2019·福建]如图K16-17所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮　　　　(选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,石块将　　　　(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。 

图K16-17
7.[2019·广东]如图K16-18甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力为　　　　N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为　　　　cm,该未知液体的密度为　　　　kg/m3。(g取10 N/kg) 

图K16-18
8.[2019·达州]将密度为0.9×103 kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露=　 V; 当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将　　　　(选填“升高”“降低”或“不变”)。 
9.[2019·南京]两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体,图K16-19为同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙,容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙,则它们的大小关系是:ρ甲　　　　ρ乙,F甲　　　　F乙,p甲　　　　p乙。以下三种方案:①在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔;②在鸡蛋上开小孔,塞入大头针,用胶带封好小孔;③在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉,可行的方案有　　　　(填序号)。 

图K16-19
三、解答题
10.[2019·扬州]小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”。已知小明的质量是50 kg,身体平均密度约等于水的密度,为确保安全,至少他的头部要露出水面,头部的体积约占身体总体积的110。(不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积,g取10 N/kg)
(1)求小明头部的体积。
(2)请你帮小明计算一下,制作“救生衣”需要多少个如图K16-20乙所示的空矿泉水瓶。

图K16-20

11.[2019·德州]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图K16-21所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:

图K16-21
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和　　　　可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较实验步骤A、B、C、D可知:浮力大小与物体　　　　　　　　有关;分析比较实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与__________
　　　　有关。 
(2)分析实验数据可知,实验步骤F中液体密度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。 
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是　 N, 金属块的密度为　　　　g/cm3。(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg) 
12.[2019·菏泽]小明测量“形状不规则的矿石密度”时(矿石的密度大于水的密度),可使用的器材有弹簧测力计、烧杯、细线和水。请你设计一个实验方案帮助小明完成测量任务。
(1)简要写出实验步骤: 

　。 
(2)矿石的密度表达式为　 。 

【参考答案】
A组
1.A　[解析]由图可知,此时鸡蛋处于悬浮状态,鸡蛋密度和盐水密度相同,当向盐水中加入清水后,盐水密度会减小,小于鸡蛋密度,鸡蛋会下沉,鸡蛋的重力不变,鸡蛋受到的浮力变小,小于0.5 N,故选A。
2.C　3.C
4.A　[解析]小球在甲烧杯中漂浮,则所受浮力等于小球重力,小球密度小于甲中液体密度,小球在乙烧杯中悬浮,则浮力等于小球重力,且小球密度等于乙中液体密度,由于为相同的两个小球,则两小球所受浮力相等,排开液体的质量也相等,甲烧杯中液体密度大于乙烧杯中液体密度,又因为两液体高度相等,由压强公式p=ρgh 可得,甲烧杯底部受到液体的压强更大。故选A。
5.80　竖直向上
6.不变　变大
7.(1)小　(2)重力 (3)4×108
8.38　 3.8×105
[解析]当该飞机停在水面上时,它受到的浮力和重力是一对平衡力,即F浮=G=mg=38×103 kg×10 N/kg=3.8×105 N;根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积V排=F浮ρ水g=3.8×105N1.0×103kg/m3×10 N/kg=38 m3。
9.80　0.9×103
10.增加　大于　大
[解析]密度计放入水中不能直立,说明铁丝的质量偏轻了,要增加铁丝的质量使密度计直立在水中;由于密度计漂浮在液体中,则G=F浮=ρ盐水gV排盐水=ρ水gV排水,因为ρ盐水大于ρ水,则V排盐水<V排水,Sh盐水<Sh水,h盐水<h水,即h2<h1;密度计的刻度值上小下大,用它测量可乐密度时,吸管上“沾”上许多小气泡,由于小气泡受到的浮力大于自身重力,小气泡浸没在可乐中,给密度计向上的作用力,使密度计上浮了一些,则密度计读数变大,使测得的密度偏大。
11.1　3
12.(1)越大　(2)e　(3)1.2×103
13.(1)G-F　G1-G2
(2)(a)测量时弹簧测力计未保持静止等　(b)小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等(3)能
[解析](1)根据称重法可知,浮力等于物体重力G减去物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F,即F浮=G-F;排开水的重力G排等于桶与水的总重力G1减去空桶的重力G2,即G排=G1-G2。
B组
1.D　[解析]小球 M 在甲液体中漂浮,则浮力 FM=GM,小球 N 在乙液体中悬浮,则浮力 FN=GN,由于小球M、N完全相同,即 GM=GN,则 FM=FN,故A错误。小球M在甲液体中漂浮,则密度 ρM <ρ甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度 ρN=ρ乙由于小球M、N完全相同,即 ρM=ρN,则ρ甲>ρ乙,故B错误。两容器液面相平即深度 h 相同,根据液体压强计算公式 p=ρgh 可知,p甲 >p乙,故C错误。两容器底面积相同,由压力计算公式 F=pS得,两容器底部受到液体的压力F甲>F乙,故D正确。
2.A
3.D　[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<VB排<VC排,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FA<FB<FC,故A错误。由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,则由浮沉条件可知FA=GA,FB=GB,FC=GC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据ρ=mV=GVg可知,三个正方体的密度大小关系为ρA<ρB<ρC,故B错误。正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙,根据F=pS可知,容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙,故C错误。因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,则三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲'=F乙'=F丙',又因为三个容器的底面积相同,所以根据p=FS可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确。
4.D
5.C　[解析]据图可知,当正方体物块上升距离在0~0.5 m之间时,浮力不变,即说明此过程中正方体物块全部浸没在水中;当物块上升距离在0.5~0.6 m之间时,浮力减小,说明此过程中物块逐渐露出水面,上升高度为0.6 m时,全部露出水面,所以正方体物块的棱长为L=0.6 m-0.5 m=0.1 m,故A错误。物块的体积V=L3=(0.1 m)3=0.001 m3,物块在出水前V排=V=0.001 m3,受到的浮力为F0=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×0.001 m3×10 N/kg=10 N,细线的拉力为F=G-F0=16 N-10 N=6 N,故B错误。物块的密度ρ=mV=GVg=16N0.001m3×10N/kg=1.6×103 kg/m3,故C正确。物块沉在容器底部时,水在物块上表面处产生的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5×103 Pa,故D错误。
6.<　上浮
[解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮<G总;若水温升高,气球内气体温度升高,体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知:气球受到的浮力增加,整体受到的浮力大于总重力,整体一起上浮,则石块会上浮。
7.15　10　0.9×103
8.0.1　不变
9.<　=　<　②
[解析]由图可知,鸡蛋在甲液体中悬浮,说明ρ甲=ρ,鸡蛋在乙液体中漂浮,说明ρ乙>ρ,所以ρ甲<ρ乙;鸡蛋在甲液体中悬浮,则F甲=G,鸡蛋在乙液体中漂浮,则F乙=G,所以F甲=F乙;由于甲、乙两种液体的体积相等,且液体的密度ρ甲<ρ乙,根据G=ρVg可知,液体的重力G甲<G乙,由于是圆柱形容器,则容器底部所受液体压力F甲'=G甲+G,F乙'=G乙+G,所以F甲'<F乙',由于容器的底面积相同,根据p=FS可知,容器底部所受液体压强p甲<p乙。乙液体中鸡蛋漂浮,若想使鸡蛋在乙液体中下沉,根据浮沉条件可知:应增大重力或减小浮力。在鸡蛋上开小孔,用注射器抽取鸡蛋内蛋清,再用胶带封好小孔,此时鸡蛋的重力变小,故①方案不可行。在鸡蛋上开小孔,塞入大头针,用胶带封好小孔,此时鸡蛋的重力变大,故②方案可行。在容器中加入比原液体密度更大的液体,则鸡蛋会上浮,故③方案不可行。
10.解:(1)由于身体平均密度约等于水的密度,则小明的总体积V总=m人ρ水=50kg1×103 kg/m3=5×10-2 m3,小明头部的体积V头=110V总=110×5×10-2 m3=5×10-3 m3。
(2)要使小明漂浮在水面,则浮力等于重力,
F浮=G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,V排=F浮ρ水g=500N1×103 kg/m3×10N/kg=5×10-2 m3,
V瓶总=V排-(1-110)×V总=5×10-2 m3-910×5×10-2 m3=5×10-3 m3,
需要空矿泉水瓶的数量n=V瓶总V瓶=5×10-3 m35.5×10-4 m3≈10(进一法,取9时浮力不足以支撑头部露出水面)。
11.(1)D、E　浸在液体中的体积　液体的密度　(2)小于　(3)1　2.7
[解析](1)探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时,要控制排开液体的体积和液体的密度相同,只改变浸没在液体中的深度;由实验步骤A、D、E可知,当金属块排开液体的体积和液体的密度相同时,虽然浸没的深度不同,但弹簧测力计示数不变,即受到的浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。分析比较实验步骤A、B、C、D可知,当液体的密度相同时,金属块排开液体的体积不同,浮力不同,说明物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。分析比较实验步骤A、E、F可知:物体排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。(2)根据称重法可知,金属块在水中浸没时受到的浮力为F浮=G-F=2.7 N-1.7 N=1 N,物块在另一液体中浸没时受到的浮力为F浮'=2.7 N-1.9 N=0.8 N;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,金属块排开液体的体积相同时,密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。(3)由(2)中知金属块在水中所受的浮力为1 N,则金属块浸没在水中时排开水的体积为V排=F浮gρ水=1N10N/kg×1×103 kg/m3=10-4 m3,金属块的体积为V=V排,金属块的质量为m=Gg=2.7N10N/kg=0.27 kg,金属块的密度为ρ=mV=0.27kg1×10-4 m3=2.7×103 kg/m3=2.7 g/cm3。
12.(1)①用细线系住矿石,悬挂在弹簧测力计下方,测出矿石的重力G;②再把矿石浸没在盛有水的烧杯中,读出此时弹簧测力计示数F　
(2)ρ=GG-Fρ水
12