2024年中考一轮复习13：浮力

试卷更新日期：2024-03-31 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（）

A、5000N B、500N C、50N D、5N

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2. 如图所示，同一物体以两种方法浸入水中，其向上、向下的压力差 $F_{甲}$ 和 $F_{乙}$ 的关系为（）

A、 $F_{甲} < F_{乙}$
B、 $F_{甲} > F_{乙}$
C、 $F_{甲} ﹦ F_{乙}$
D、条件不足，无法确定

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3. 如图所示，下列说法正确的是（）

A、
如图，该压强计是一个连通器 B、
如图，纸片在杯口不落下来，是因为大气对纸片的压力大于杯中水的重力 C、
如图，密度计在两种液体中所受浮力 $F_{A} = F_{B}$ ，两种液体的密度 $ρ_{A} > ρ_{B}$ D、
如图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升

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4. 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 $1.0 N$
C、石块浸没在水中时，排开水的体积为 $1.2 \times 10^{- 4} m^{3}$
D、丙图中盐水的密度为 $1.1 \times 10^{3} k g / m^{3}$

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5. 一块铝投入装满酒精的烧杯中，测得溢出的酒精的质量是8g，那么要把此铝块投入装满水的烧杯中，（ρ_酒精=0.8×10³ kg/m³ ρ_铝=2.7×10³ kg/m³）溢出水的质量是（　　）

A、8g B、10g C、27g D、35g

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6. 科学研究中常用图像来表示两个变量 $(x ， y)$ 之间的关系，使研究的问题变得直观明了，如图所示，下列两个量之间的关系不符合图中曲线关系的是（）

A、物体受到的重力与质量的关系 B、做匀速直线运动的物体路程与时间的关系 C、动力和动力臂一定时，阻力和阻力臂的关系 D、排开液体体积一定时，浸在液体中的物体受到的浮力与液体密度的关系

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7. 如图，底面积为 $100 c m^{2}$ 的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为 $1 0^{- 3} m^{3}$ 的木块 $A$ 漂浮在水面上，有 $\frac{2}{5}$ 的体积露出水面，如图甲。现将一底面积为 $20 c m^{2}$ 、体积为 $100 c m^{3}$ 的合金块 $B$ 放在木块 $A$ 上方，木块 $A$ 恰好有 $\frac{4}{5}$ 的体积浸入水中，如图乙，再将 $B$ 从 $A$ 上取下来，直接放入容器中，如图丙。下列说法正确的是（）

A、木块 $A$ 受到的重力为 $4 N$ B、丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小了 $150 P a$ C、合金块 $B$ 的密度为 $2.4 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ D、丙图中物块 $B$ 对容器底部的压强为 $500 P a$

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8. 把重 $5 N$ ，体积为 $0.6 d m^{3}$ 的物体投入水中，若不计水的阻力，物体最终所处的状态及静止时所受的浮力为 $(g$ 取 $10 N / k g)$ （）

A、物体悬浮， $F_{浮} = 6 N$ B、物体悬浮， $F_{浮} = 5 N$
C、物体漂浮， $F_{浮} = 5 N$ D、物体下沉到水底， $F_{浮} = 6 N$

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9. 甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精（ρ_酒=0.8×10³kg/m³），现有质地均匀，不吸且不溶于酒精的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，把它们分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，如图甲、乙所示，若将b置于a上面一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面刚好与液面相平，如图丙，下列说法正确的是（）

A、a、b的体积之比为4∶1 B、a的密度为0.4×10³kg/m³ C、在图甲中a有五分之一的体积露出液面 D、在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5

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10. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（）

A、都高于初始时刻杯中的水面 B、都和初始杯中的水面相平 C、左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面 D、左侧杯中水面高于初始时刻的水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平

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二、多选题

11. 在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为h₀。如图所示；再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深为h₁ ，最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上），待金属球沉底后测出水的深度为h₂。已知水的密度为ρ_水，则（　　）

A、金属球的密度为 $\frac{h_{1} - h_{0}}{h_{2} - h_{0}} ρ_{水}$ B、金属球的密度为 $\frac{h_{1} - h_{2}}{h_{1} - h_{0}} ρ_{水}$ C、金属球沉底后，它对容器底的压力为 ρ_水g（h₁-h₀）S D、金属球沉底后，它对容器底的压力为 ρ_水g（h₁-h₂）S

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12. 如图所示，两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种体积相同的不同液体，将同一小球分别浸没在两容器中，静止时细线对小球均有拉力且拉力相等，则下列说法正确的是（）

A、甲液体密度小于乙液体密度 B、小球在甲液体中所受浮力小于在乙液体中所受浮力 C、放入小球后左边容器对桌面的压力大于右边容器对桌面的压力 D、剪断乙中的细线，液面静止后容器底部受到液体的压强不变

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三、填空题

13. 某潜水艇总质量为 $2.7 \times 10^{3} t$ ，体积为 $3 \times 10^{3} m^{3}$ ，当它浮在海面上时，受到的浮力是 $N$ ，当它需要潜入海水中时，至少要向潜水艇的水舱充入 $m^{3}$ 海水。 $($ 海水密度 $ρ = 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3}$ ， $g = 10 N / k g)$

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14. 弹簧测力计下吊着质量为1.5kg的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为10N，则金属块受到浮力为N。若金属块上表面所受水的压力为20N，则金属块下表面所受水的压力为N。

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15. 利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用笔芯 $($ 填“新”或“旧” $)$ 。将所选笔芯放入水中，它能竖直漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置 $A$ ；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置 $B$ ，如图所示，该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小 $($ 大于 $/$ 等于 $/$ 小于 $)$ 在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度 $ρ_{1} = 1.0 g / c m^{3}$ ，酒精的密度 $ρ_{2} = 0.8 g / c m^{3}$ ，若笔芯漂浮在密度为 $ρ_{3} = 0.9 g / c m^{3}$ 的液体中，则液面对应的位置可能是 $($ 填“ $C$ ”或“ $D$ ” $)$ 。

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16. 质量相等的甲、乙、丙三个不同材料的物体，分别把它们放入水、盐水、酒精中 $(ρ_{盐水} > ρ_{水} > ρ_{酒精}) .$ 发现甲漂浮在水面、乙悬浮在酒精中、丙在盐水中下沉，它们受到的浮力分别为 $F_{甲}$ 、 $F_{乙}$ 、 $F_{丙}$ ，那么三个力之间的大小关系为。

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17. 将质量为 $2 k g$ 的物体挂在弹簧测力计上，当物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为 $15 N$ ，则此时物体受到浮力大小是 $N$ ，方向是，施力物体是，这个物体的体积是 $m^{3}$ ，它的密度是 $k g / m^{3} . (g = 10 N / k g)$

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18. 2022年6月17日，我国自主研制生产的第三艘航空母舰“福建”号下水，舷号18，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。“福建”号航母静止在海面上时所受海水的浮力（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。如果按照满载排水量是10万吨计算，它受到海水的浮力是 N。2020年11月10日，中国“奋斗者“号载人潜水器下潜到10909米，冲入世界顶尖水平，如果它的体积约为30m³ ， “奋斗者”下潜后受到海水的浮力为 N。（ρ_海水＝1.03×10³kg/m³ ， g取10N/kg）

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19. 一重为 $3 N$ 的木块静止在水面时有 $\frac{3}{5}$ 体积浸在水中，若使该木块刚好全部浸入水中，则应施加大小为 $N$ 、方向为的作用力。

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四、作图题

20. 如图所示，两个大小相等的物体浸没在水中，一个悬浮，一个下沉。请画出悬浮物体所受重力示意图；画出下沉物体所受浮力、重力示意图。（注意：整个作图过程中大小相等的力线段长度相等，大小不同的力用线段长短区别）

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21. 如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的浮力F_浮和杯子对桌面的压力F的示意图．

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五、实验探究题

22. 小聪利用甲图所示悬挂着物块 $A$ 的弹簧测力计制作了一个测量液体密度的“密度秤”。

(1)、挂在弹簧测力计下的物块 $A$ 静止时如图甲所示，物块 $A$ 浸没 $($ 未触碰容器底 $)$ 在水中时如图乙所示。密度秤的“ $0$ ”刻度线应标记在弹簧测力计的 $N$ 处，该密度秤的分度值为 $g / c m^{3}$ ，其能测量的最大密度值为 $g / c m^{3}$ 。

(2)、将物块 $A$ 浸没 $($ 未触碰容器底 $)$ 在某液体中时如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为 $N$ ，该液体的密度为 $g / c m^{3}$ 。

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23. 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
$①$ 可能与物体浸入液体的深度有关；
$②$ 可能与物体的重力有关；
$③$ 可能与物体的体积有关；
$④$ 可能与物体浸入液体的体积有关；
$⑤$ 可能与液体的密度有关．
物理兴趣小组的李明为了验证上述猜想，做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

(1)、铁块从位置 $1 ～ 2 ～ 3$ 的过程中，弹簧测力计的示数，说明铁块受到的浮力；从位置 $3 ～ 4$ 的过程中，弹簧测力计的示数。 $($ 填“变大”、“变小”或“不变” $)$

(2)、通过这一实验可以验证上述猜想是正确的，猜想是不正确的 $($ 填上面猜想的序号 $)$ 。

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24. 在实验操作考查中，小柯抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。他的实验操作步骤如图所示，实验过程如下。
A用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出合金块的重力；
B将水倒入溢水杯中；
C将挂在弹簧测力计下的合金块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计的示数；
D将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数；
E记录、分析实验数据，得出实验结论；
F整理实验器材。
请根据小明的实验过程回答下面问题：

(1)、指出小柯在实验操作中漏掉的一个步骤：。

(2)、指出上面实验操作中的一处错误：。

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25. 小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和某种液体，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置如图所示，并记录了圆柱体在水中下降过程中弹簧测力计读数 $F$ 随圆柱体下降高度 $h$ 变化的图像。 $($ 已知 $ρ_{水} = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / k g)$

(1)、分析实验步骤 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ ，可以说明浮力大小跟有关。分析实验步骤 $A$ 、 $E$ 、 $F$ 可以说明浮力的大小与有关。

(2)、为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用图的装置来进行操作。

(3)、分析图像可知：圆柱体重力是 $N$ ；圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是 $N$ ；圆柱体的体积是 $m^{3}$ ；圆柱体的密度是 $k g / m^{3}$ 。

(4)、若将该圆柱体浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数为 $3 N ($ 如图 $F)$ ，通过题中相关信息计算得出，这种液体的密度是 $k g / m^{3}$ 。

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六、计算题

26. 用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数下与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。（已知水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：

(1)、物块完全浸没在水中时受到的浮力；

(2)、物块的密度；

(3)、物块刚好浸没时，水对物块下表面的压强。

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27. 我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红 $09$ ”船用牵引绳将其吊到甲板上。 $($ 海水的密度取为 $1 \times 10^{3} k g / m^{3}$ ， $g = 10 N / k g)$

工作电源总电压 $/ V$
$200$
自身质量 $/ k g$
$2.2 \times 10^{4}$
最大下潜深度 $/ m$
$7000$
最大速度 $/$ 节
$25$

(1)、“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过 $($ 选填“电磁波”或“声波” $)$ 通信与陆地联系；若每节蓄电池电压为 $1.6 V$ ，为保证“蛟龙号”正常供电，串联的蓄电池不得少于节；

(2)、“蛟龙号”下潜到深海 $7000 m$ 处，求海水对“蛟龙号”观察窗 $0.2 m^{2}$ 的玻璃上产生的压强和压力大小； $($ 不考虑大气压的影响 $)$

(3)、“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图象如图乙，图中 $P_{2} = 4 P_{1}$ ， $(P_{2}$ 即最大功率 $)$ 。求 $t_{1}$ 时刻“蛟龙号”受到海水浮力有多大？

(4)、求 $t_{1}$ 时刻“蛟龙号”排开海水的体积是多少 $m^{3}$ 。 $($ 不考虑海水的阻力 $)$

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28. 如图所示，密度、粗细均匀的木棒，一端悬挂重为G的小物块(体积忽略不计)，棒的 $\frac{1}{n}$ 浮出水面。棒所受重力的大小为多少？

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29. 水平桌面上放置一轻质圆筒，筒内装有 $0.2$ 米深的某液体，如图 $(a)$ 所示．弹簧测力计悬挂底面积为 $1 0^{- 2} m^{2}$ 、高为 $0.1$ 米的圆柱体，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 $(b)$ 所示．圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，圆柱体不碰到筒底．

(1)、若 $F_{1} = 9.8$ 牛， $F_{2} = 1.96$ 牛，求圆柱体浸没时所受浮力 $F_{浮}$ ；筒内液体的密度 $ρ_{液}$ ．

(2)、圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强 $p_{液}$ ．

(3)、若轻质圆筒的底面积为 $2 S$ ，高度为 $H .$ 筒内液体深度为 $2 h$ ，液体密度为 $ρ$ ，圆柱体底面积为 $S$ 、高为 $h$ ，求圆柱体浸没时，通过计算说明液体对圆筒底部的压强 $p_{液}$ 与圆筒对桌面的压强 $p_{桌}$ 的大小关系 $($ 用字母表示 $)$ ．

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七、简答题

30. “曹冲称象”是大家熟悉的故事。由于大象很重，当时还没有这样大的秤可以直接称。曹冲的办法是：先把大象拉到船上，记下船的吃水深度 $($ 如图 $)$ ，再用许多石块代替大象，使船达到同样的吃水深度，最后称出这些石块的总重，也就知道大象的体重了。“曹冲称象”这个故事蕴含着物理研究中的一种思维方法--等效变换。请你分析一下，为什么能用石块受到的重力替代大象的重力？

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工作电源总电压 $/ V$	$200$
自身质量 $/ k g$	$2.2 \times 10^{4}$
最大下潜深度 $/ m$	$7000$
最大速度 $/$ 节	$25$