2021年中考物理一轮单元课时训练 浮力（含答案解析）

2021年中考物理一轮单元课时训练 浮力

1.关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是(　　)

A.物体的密度越大,受到的浮力越大

B.物体没入水中越深,受到的浮力越大

C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大

D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

2.圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力分别是F1、F2,则(　　)

A.ρ1>ρ2　F1>F2                       B.ρ1<ρ2　F1<F2

C.ρ1<ρ2　F1=F2                       D.ρ1>ρ2　F1=F2

3.体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图K8-10所示,则比较它们受到的浮力(　　)

A.铝球受到的浮力最大

B.木块受到的浮力最大

C.铜块受到的浮力最大

D.它们受到的浮力一样大

4.弹簧测力计下挂一长方体物体,令物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲所示,图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是(　　)

A.物体的体积是500 cm3

B.物体受到的最大浮力是5 N

C.物体的密度是2.25×103 kg/m3

D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N

5.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4 N、2.8 N和2.5 N。若盐水的密度为1.2×103 kg/m3,则下列结论正确的是(g取10 N/kg)(　　)

A.物体A的密度为3.2×103 kg/m3

B.实验乙中,物体A受到的拉力为1 N

C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N

D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3 N

6.有一木块的体积为200 cm3,密度为0.8×103 kg/m3,把它浸没在水中时,它受到的浮力是　　　N;松手后,木块静止时排开水的质量是　　　　kg。(g取10 N/kg) 

7.潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的,向潜水艇的水舱中充入适当的海水后,潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,潜水艇受到的浮力　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然保持悬浮,应该　　　　(选填“增大”或“减小”)潜水艇水舱中水的质量。(已知ρ海水>ρ水) 

8.如图所示的圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向的液体压力相互　　　　,其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力　　　,这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。因此,浮力的方向总是　　　的。 

9.一个李子的体积约为60 cm3,质量约为66 g,若把李子放入水中,李子静止时将　　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”);一个西瓜的体积为6×103 cm3,所受重力为55 N,若把西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时所受浮力为　　　　N。 

10.如图所示,将边长为5 cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时受到的浮力为1 N,此时木块浸没在水中的体积为　　　m3;从杯中溢出水的质量为　　　kg,正方体木块的密度为　　　g/cm3。(g取10 N/kg) 

11.某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机(如图所示),发电机稳定地悬于300 m的高空。假如发电机的体积为3.0×105 m3,300 m高空的空气密度为1.2 kg/m3,发电机在高空受到的浮力是　　　　N,发电机总质量是　　　　kg。(g取10 N/kg) 

12.如图所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16 cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在　　　　方向,密度计在液体中漂浮时,受到的浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。把密度计放入水中,露出水面的长度是7.9 cm;再将密度计放入某液体中,露出水面的长度是7 cm,则此液体的密度为　　　　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3) 

13.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在这个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为　　　N,木块重力为　　　N,细线对木块的最大拉力为　　　N。(g取10 N/kg) 

14.底面积为100 cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500 cm3、重为3 N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8 cm,如图甲所示。若将一重为6 N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,则图甲中木块A静止时浸入水中的体积为　　　　m3;物体B的密度为　　　　kg/m3。(g取10 N/kg) 

15.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲　　　　F乙、两杯液体的密度ρ甲　　　　ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲　　　　p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 

16.将一合金块轻轻地放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72 g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64 g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为　　N,合金块的密度为　　　　kg/m3。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg) 

17.在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4 dm3,露出水面的体积为总体积的四分之一,那么木球受到的浮力为　　　　N,木球的密度为　　　　kg/m3。(g取10 N/kg) 

18.一均匀的正方体浸没在液体中,如图所示,已知它的棱长为a,上表面所处的深度为h,则正方体下表面所受到液体的压力表达式为F压=　　　,正方体所受浮力表达式为F浮=　　　。(液体密度ρ和g为已知量) 

19. “蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30 m3,空载时质量约为22 t,最大载荷240 kg。(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)

(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?

(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注入海水方式实现的,则至少注入多少立方米的海水?

答案解析

1.答案为：C

2.答案为：D

3.答案为：D

4.答案为：C；

[解析] 由题图乙可知,G=9 N,当物体完全浸没时,拉力F=5 N,

则此时物体受到的浮力为F浮=G-F=9 N-5 N=4 N。

由于此时物体完全浸没,物体排开水的体积最大,所以浮力最大,故B错误。

由F浮=ρ液gV排得,物体的体积V=V排===4×10-4 m3,故A错误。

物体的质量m===0.9 kg,则ρ物===2.25×103 kg/m3,故C正确。

物体刚浸没时,下表面受到的压力F下=F浮=4 N,故D错误。

5.答案为：D

6.答案为：2　0.16

[解析] 由题可知,木块浸没在水中,则V排=V物,它受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=2 N;木块的重力G=mg=ρV物g=0.8×103 kg/m3×200×10-6 m3×10 N/ kg=1.6 N<2 N,由于F浮>G,则放手后木块将上浮;它最终静止时漂浮在水面上,浮力与所受重力为一对平衡力,所以,此时木块受到的浮力F浮'=G=1.6 N,G排=F浮'=1.6 N所以木块静止时排开水的质量m排===0.16 kg。

7.答案为：变大　减小

[解析] 向潜水艇的水舱中充入适量的海水后,潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于重力,重力增加,所以在此过程中潜水艇受到的浮力变大。若该潜水艇由海中潜入长江中,液体的密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知浮力减小;若仍然保持悬浮,此时应减小自身的重力,使浮力等于重力,潜水艇才会保持悬浮,所以应使水舱中的水量减少。

8.答案为：平衡　大　竖直向上

9.答案为：沉底　55

10.答案为：10-4　0.1　0.8

11.答案为：3.6×106　3.6×105

12.答案为：竖直　等于　0.9×103

[解析] 密度计漂浮在水中和某种液体中,受到的浮力都等于其重力,设吸管的横截面积为S,

则有F水浮=F液浮,即ρ水gV排水=ρ液gV排液,即=ρ液gSh液下,即ρ水h水下=ρ液h液下,

即1.0×103 kg/m3×(16-7.9)×10-2 m=ρ液×(16-7)×10-2 m,解得ρ液=0.9×103 kg/m3。

13.答案为：15　9　6

[解析] 根据图乙可知,木块刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9 cm;水的深度为9 cm到16 cm时,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16 cm时,细线刚好拉紧,线的拉力为零;当木块上表面与水面相平时,此时水面的高度为22 cm;所以木块全部浸没时木块底部受到的压强最大,由图乙可知,此时压强为1500 Pa,则木块受到的最大浮力F浮大=1500 Pa×0.01 m2=15 N。由图乙可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900 Pa,此时木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块重力G=F向上=p向上S=900 Pa×0.01 m2=9 N。当木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,此时细线对木块的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15 N-9 N=6 N。

14.答案为：3×10-4　1.5×103

[解析] 因为开始时木块A漂浮在水中,所以F浮=GA=3 N,根据F浮=ρ水gV排得,

木块A浸入水中的体积V浸=V排===3×10-4 m3;

图乙中A、B共同悬浮,则A、B整体受力平衡,竖直方向有F浮A+F浮B=GA+GB,

根据F浮=ρ水gV排得ρ水g(VA+VB)=GA+GB,

则A、B的总体积VA+VB===9×10-4 m3,

其中VA=500 cm3=5×10-4 m3,故VB=9×10-4 m3-5×10-4 m3=4×10-4 m3;

物体B的质量为mB===0.6 kg;物体B的密度为ρB===1.5×103 kg/m3。

15.答案为：等于　小于　小于

16.答案为：0.64　0.9×103

[解析] 该合金块放在水中时,受到的浮力F浮=G排=m水g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N;

该合金块放在酒精中时,受到的浮力F浮'=G排'=m酒精g=64×10-3 kg×10 N/kg=0.64 N;

由以上可知,合金块在酒精中受到的浮力小于在水中所受的浮力,而合金块的重力不变,

所以合金块放入酒精中是沉底的,则合金块的体积V=V排酒精===8×10-5 m3,

排开水的体积V排水===7.2×10-5 m3,因为排开水的体积小于排开酒精的体积,

所以合金块在水中漂浮,则物体受到的重力等于在水中受到的浮力,即G=F浮=0.72 N,

则合金块的密度ρ====0.9×103 kg/m3。

17.答案为：30　0.75×103

18.答案为：ρg(h+a)·a2　ρga3

19.解:(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时,

根据漂浮条件可知其受到的浮力等于自身重力

F浮=G空载=m空载g=22×103 kg×10 N/kg=2.2×105 N。

(2)满载需要下沉时,“蛟龙号”排开海水的体积V排=V=30 m3,

此时受到的浮力F浮'=ρ海水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30 m3=3×105 N,

满载时总重力G满=m满g=(22×103 kg+240 kg)×10 N/kg=2.224×105 N,

G注海水=F浮'-G满=3×105 N-2.224×105 N=7.76×104 N,

则由G注海水=m注海水g=ρ海水gV海水可得,

注入海水的体积V海水===7.76 m3。