全国重点高中自主招生物理《浮力》试题汇编含答案解析Word文档格式.docx
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全国重点高中自主招生物理《浮力》试题汇编含答案解析Word文档格式.docx
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C.木块露出水面部分的高度为
D.木块露出水面部分的高度为
6.(2015•乐清市校级自主招生)如图所示,杯中盛有水,一长方形木块漂浮于水面,其下用细线系住一实心铁球,则下列说法正确的是( )
①木块所受到的浮力与它排开的水重不相等
②铁球所受到的浮力与它排开的水重不相等
③木块所受到的重力与它排开的水重不相等
④铁块所受到的重力与它排开的水重不相等
⑤若细线断开,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中液面升高
⑥若细线断,铁球沉到杯底(未撞破玻璃),则杯中液面降低。
A.①③⑤B.①②⑥C.③④⑤D.③④⑥
7.(2015•长沙校级自主招生)容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示。
现再向容器里倒入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则( )
A.铁球受到的浮力增大
B.铁球受到油的压力而下沉了些
C.铁球上升些使它在水银中的体积减小
D.铁球保持原来的位置不动
8.(2015•武汉校级自主招生)在一只铁桶里装满水,水重120N,然后用盖子将水桶密封(桶内没有空气),桶和盖子总重为50N.用手提住铁桶,将铁桶浸没在水里保持静止,此时手提水桶所用的力为( )
A.170NB.50N
C.小于50ND.大于50N且小于170N
9.(2015•泉州校级自主招生)如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体。
现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中,三物体静止时弹簧拉伸的情况如图所示,则( )
A.A物体的密度最大B.B物体的密度最大
C.C物体的密度最大D.三物体密度相等
10.(2015•黄冈校级自主招生)如图所示,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。
若将木块虚线以下的部分截去,则( )
A.木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.木块下降,水面上升,且变化的高度不相同
11.(2014•李沧区校级自主招生)如图所示,将一个铁块A放在一大木块B上,大木块B浮于容器内水面上,当将铁块A从大木块上取下放入水中,对容器内水面的变化判断正确的是( )
A.水面上升
B.水面下降
C.水面位置不变
D.水面位置变化取决于铁块的体积大小
12.(2014•北京校级自主招生)底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。
当金属块浸没在水中静止时,如图甲所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;
当金属块总体积的
露出水面静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为F2,水对杯底的压强为p2;
若p1、p2之差为50Pa,g取10N/kg,则( )
A.金属块的体积V金是2×
10﹣3m3
B.弹簧测力计的示数F2是5.4N
C.金属块的密度是2.7×
103kg/m3
D.金属块受到的重力是6.8N
13.(2013•赫山区校级自主招生)潜水员从水下15m的地方上浮到距水面lm的地方,则潜水员所受的浮力和压强( )
A.压强和浮力都将变大B.压强和浮力都将变小
C.压强减小,浮力不变D.压强不变,浮力变小
14.(2013•思明区校级自主招生)一个足够大的烧杯中盛有盐水,在放入冰块后,容器中的液面如图所示,当冰块完全熔化后,( )
A.液面高度不变B.液面降低C.液面升高D.无法确定
15.(2013•黄州区校级自主招生)水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一小球后,从烧杯中溢出了50g的水,则下列说法正确的是( )
A.小球所受的浮力可能小于0.5N
B.小球的质量可能小于50g
C.小球的体积可能小于50cm3
D.小球的密度可能小于1.0g/cm3
16.(2013•攸县校级自主招生)把一金属块浸没在盛有酒精的杯中时(ρ酒精=0.8g/cm3),从杯中溢出16g酒精,若将该金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是( )
A.一定是20gB.可能是16gC.一定是16gD.可能是24g
17.(2012•青羊区校级自主招生)图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为h1(图a);
用细绳将该铁块系在木块的下面时,木块浮出水面的高度为h2(图b);
将细绳剪断后(图c),木块浮出水面的高度h3为( )
A.h1+
(h2﹣h1)B.h2+
(h2﹣h1)
C.h1+
(h2﹣h1)D.h2+
18.(2012•顺庆区校级自主招生)如图所示,在底面积是S1的圆柱形容器中,注入深为h的水后,再把一横截面积为S2的金属圆柱体立于容器中,若圆柱体露出水面,容器中水不溢出。
则下列说法中正确的是( )
A.水对容器底部的压力为F压=ρ水ghS1
B.水对容器底部的压强为p=ρ水gS1h/(S1﹣S2)
C.金属圆柱体所受的浮力为F浮=ρ水gS2h/(S1﹣S2)
D.水对容器底部的压力为F压=ρ水gS1h/(S1﹣S2)
19.(2011•新都区校级自主招生)两个物体A和B放在同种液体中,A漂浮,B悬浮。
已知A的体积大于B的体积,A浸入液体的体积等于B浸入液体的体积,则它们所受重力大小关系是( )
A.GA>GBB.GA=GBC.GA<GBD.无法确定
20.(2011•成都校级自主招生)在两个完全相同的容器A和B中分别装有等质量的水和酒精(p水>p酒精),现将两个完全相同的长方体木块甲和乙分别放到两种液体中,如图所示,则此时甲和乙长方体木块下表面所受的压强P甲、P乙,以及A和B两容器底部所受的压力FA、FB的关系是( )
A.P甲<P乙FA<FBB.P甲=P乙FA>FB
C.P甲=P乙FA<FBD.P甲=P乙FA=FB
二.多选题(共4小题)
21.(2017•市南区校级自主招生)如图所示,甲图中圆柱形容器装有适量的水。
将密度均匀的木块A放入水中静止时,有
的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa.若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块,平衡时木块A仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa.若将容器中的水换成另一种液体,在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块,使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同,如图丁所示。
若m1:
m2=5:
1,则下列说法中正确的是( )
A.木块A的密度为0.6×
B.在丁图中,液体的密度为0.8×
C.木块A的质量mA与m1之比为1:
3
D.在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是5:
22.(2013•黄冈自主招生)下列说法正确的是( )
A.竖直向上抛出的石块,当石块运动到最高点时,石块处于静止状态
B.漂浮在水面上的木块,木块底部受到水的压力等于木块排开水的重力
C.物体运动状态改变,一定是受到了力的作用
D.踢出去的足球最终会停下来是因为足球具有惯性
23.(2013•攸县校级自主招生)气象探测气球在充满氢气后,所受到的浮力远远大于其重力。
将该气球放出去后,若气球不破裂,气球的运动情况不可能的是( )
A.一直不停地上升
B.气球匀速上升
C.气球只能上升到一定的高度,并停留在这个高度
D.升到一定的高度后会下降,下降到一定的高度后又会上升,并反复运动下去
24.(2011•黄冈校级自主招生)已知小球A能在水中悬浮,小球B能在水中下沉,小球C能漂浮在水面上。
现将三个小球放在一只盒内,然后把小盒漂浮在盛水的容器里,则下列判断正确的是( )
A.只把小球A从小盒中拿出放入水里,容器中水面下降
B.只把小球B从盒中拿出放入水中,容器中水面下降
C.只把小球C从盒中拿出放入水里,容器中水面高度不变
D.任意把A、B、C三小球中的一个从盒中拿出放入水里,容器中水面高度都不变
三.填空题(共8小题)
25.(2017•雨城区校级自主招生)如图所示,科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个总重为4N的航标灯模型。
A底部与浮子B用细绳相连。
水位上升时,浮子B下降;
水位下降时,浮子B上升。
如果航标灯静止时泡沫塑料A浸入水中的体积始终为500cm3,浮子B重0.5N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,浮子B的体积为 m3.(g=10N/kg)
26.(2015•长沙校级自主招生)甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别盛满水和酒精,酒精的密度为0.8×
103kg/m3.将密度为0.9×
103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水,则小球体积为 cm3;
将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静止时从乙溢水杯中溢出 g的酒精。
27.(2014•北京校级自主招生)在一个圆柱形玻璃容器底部放置一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出).物体受的浮力F与容器中水的深度的关系如图所示,则物块的密度是 kg/m3.(g=10N/kg)
28.(2014•北京校级自主招生)小明将装有适量水的圆柱形杯子放入槽内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图甲所示,用刻度尺测得杯底到槽中水面的深度h1=6cm,杯底到杯内水面深度h2=4cm;
然后把小石头放入杯内水中,杯子仍然竖直漂浮在水面上,如图乙所示,用刻度尺测得杯底到槽中水面的深度h3=9cm,杯底到杯内水面深度h4=5.5cm.小明还测得杯子底面积S为20cm2.则小石头的密度是 kg/m3。
29.(2013•黄冈自主招生)如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中。
现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加了 。
30.(2013•蚌埠自主招生)如图所示,在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐。
某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;
然后取出金属块B,液面又下降了h2;
最后取出木块A,液面又下降了h3.则木块A与金属块B的密度之比为 。
31.(2013•北京校级自主招生)如图所示,粗细均匀的蜡烛长l1,它底部粘有一质量为m的小铁块。
现将它直立于水中,它的上端距水面h.如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为△l,则从点燃蜡烛时开始计时,经 时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2)。
32.(2012•庐阳区校级自主招生)如图所示,体积为1×
10﹣3m3,材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部。
第一个装置内是水,弹簧对球向上的弹力为69N,第二个装置内是某种液体,弹簧对球向上弹力为71N,则该种液体的密度为 kg/m3.(g取10N/kg)
四.实验探究题(共1小题)
33.(2018•市中区校级自主招生)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小梦同学做了如图所示的一系列实验,其②③4容器中装入纯水,⑤中装入另一种液体。
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。
(2)通过实验数据可知物块的密度为 kg/m3;
另一种液体的密度为 kg/m3。
五.解答题(共7小题)
34.(2014•佛山校级自主招生)小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。
他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:
(1)上述四种情况, 图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 有关;
(3)做 两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)如图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图象是 。
(金属块未接触容器底)
35.(2014•北京校级自主招生)张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,图1是由容器A和B构成的连通器,B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔,将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中,且把容器底的正方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入15cm深的水,发现木块没有上浮,静止在B容器底部。
(1)求B容器中水对木块压力的大小和方向(g=10N/kg);
(2)为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水?
36.(2013•船山区校级自主招生)底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图(a)所示。
已知物体B的密度为6×
103kg/m3.质量为0.6kg.(取g=10N/kg)
求:
(1)木块A的密度。
(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化。
37.(2013•江油市校级自主招生)如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。
如图乙所示,圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,则圆柱体的体积是 m3;
圆柱体的密度是 kg/m3.(取g=10N/kg)
38.(2013•北京校级自主招生)如图,物体A的体积VA=20厘米3,B的体积VB=10厘米3,用细绳连接后放在水里平衡时,绳上受到的拉力F拉=0.14牛。
(g取10N/kg)求:
(1)物体A的密度
(2)将绳剪断后A露出水面的体积
(3)物体B落入水底后对容器的压力。
39.(2012•永春县校级自主招生)如图所示,弹簧上端固定于天花板,下端连接一圆柱形重物。
先用一竖直细线拉住重物,使弹簧处于原长,此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。
已知圆柱形重物的截面积为10cm2,长度为10cm;
烧杯横截面积20cm2,弹簧每伸长1cm的拉力为0.3N,g=10N/kg,重物密度为水的两倍,水的密度为103kg/m3.细线撤走后,重物重新处于平衡时,弹簧的伸长量为多少?
40.(2012•蚌山区校级自主招生)如图所示,用滑轮组从水下匀速提起0.02m2、高为2m的实心圆柱体,圆柱体的密度为2.5×
103kg/m3.若绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为400N,不计摩擦及滑轮和绳的质量。
若绳端在拉力F作用下以0.2m/s的速度沿竖直方向向下做匀速直线运动,不考虑水位变化。
(g=10N/kg,水的密度为1.0×
103kg/m3)
(1)圆柱体上表面露出水面多高时,绳子被拉断?
(2)从圆柱体上表面接触水面开始计时,到绳子被拉断经过多长时间?
参考答案与试题解析
1.
【分析】加食盐前后,密度计都漂浮,自重不变,根据物体的漂浮条件分析判断密度计受浮力变化情况,而液体的密度增大,再根据阿基米德原理判断排开水的体积变化,判断上浮还是下沉;
加食盐后液体的密度增大、水深不变,根据液体压强公式判断液体对容器底的压强变化。
【解答】解:
因为加食盐前后,密度计都漂浮,自重不变,
所以密度计受到的浮力不变,F浮=G,故CD错误;
因为F浮=ρ液V排g,液体的密度增大,
所以密度计排开水的体积减小,将上浮一些,故A正确;
因为p=ρgh,液体的密度增大,h不变,
液体对容器底的压强变大,故B错误。
故选:
A。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,确认密度计漂浮受到的浮力等于自重大小不变是本题的关键。
2.
【分析】
(1)物体在两种液体中悬浮,根据物体的浮沉条件可知物体的重力和受到的总浮力相等,物块的总浮力等于在A液体中的浮力和在B液体中的浮力之和,再利用G=mg=ρVg可列出等式,解之即可求出物块的密度。
(2)当在物块上加压力时,物体仍悬浮,再根据物体向下的重力和压力等于受到的浮力相等,即可判断。
(1)因物体在两种液体中悬浮,
所以物块受到的总浮力F浮=F浮A+F浮B=G物,
由F浮=ρ液gV排,G=mg=ρVg可得:
ρAgV排A+ρBgV排B=ρ物gV,
则:
ρg×
V+2ρg×
V=ρ物gV,
解得:
ρ物=1.5ρ.故A错误,B正确;
(2)如果在物块上再加一小铁块,物块仍然悬浮,
则根据漂浮条件可知,此时物块受到的浮力:
F浮′=G物+F铁压,
则F浮′>G物,
所以与原来物块悬浮相比较,物块受到的浮力变大。
故CD错误。
B。
【点评】本题综合考查了物体的浮沉条件和阿基米德原理,以及重力的计算等,关键是知道物体悬浮时物体的重力和受到的总浮力相等。
3.
【分析】根据浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;
对A、B、C、D逐一分析即可。
A、由图知,水对A物体的上下表面都有压力,有向上和向下的压力差,所以A物体一定受浮力的作用,故A正确;
B、B物体的上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,则水对B物体有向上和向下的压力差,所以B物体也受浮力的作用,故B正确;
C、C物体的上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力(C是容器自身凸起的一部分),则水对C物体没有向上和向下的压力差,所以C物体不受浮力的作用,故C错误;
D、由图可知,水对D物体有向上和向下的压力差,所以D物体受浮力的作用,故D正确。
C。
【点评】此题考查了浮力产生的原因,明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键。
4.
【分析】物体漂浮或悬浮在水中时,物体受到的浮力等于其重力,应用密度公式的变形公式与浮力公式列等式,分别求出A、B的密度,然后求出比值。
根据题意可知:
设木块C和D的体积为V,则木块密度ρ木=
ρ水,金属块A和B的体积VA=VB=
V;
当金属块A通过轻绳系于木块C的下方,静止在水中;
由于金属块A和木块C全部浸没水中,
GC+GA=F浮1,
即:
ρ木gV+ρAgVA=ρ水g(V+VA),
所以,
ρ水gV+ρAg×
V=ρ水g(V+
V),
整理得:
ρA=2ρ水;
金属块B平放在木块D的上表面,静止在水中;
由于木块D全部浸没水中,
GD+GB=F浮2,
ρ木gV+ρBgVD=ρ水gV,
ρ水gV+ρBg×
V=ρ水gV,
ρB=ρ水;
所以,ρA:
ρB=2ρ水:
ρ水=2:
1。
【点评】本题考查了求金属块受到的重力之比,应用物体的沉浮条件、密度公式的变形公式、浮力公式即可正确解题。
5.
(1)漂浮在水面上的木块,当水下的一部分被截去后,其浮沉的变化取决于它的浮力与重力关系的变化。
以被截去部分所受的浮力与重力为研究对象,可比较出二者的大小,可得出变化后重力与浮力的关系。
(2)设木块的底面积为S,把木块露出水面部分截去后木块浸入水中的高度为h,木块露出水面部分截去之前,木块漂浮,浮力等于重力,把木块露出水面部分截去后,木块仍然漂浮,浮力等于重力的
,根据阿基米德原理列出等式,化简求解浸入水中的深度,再计算露出水面的高度。
AB、因为木块漂浮,所以浮力与重力相等,同时也说明木块的密度小于水的密度。
把木块露出水面部分截去后,木块重力减小,排开水的体积不变,浮力不变,浮力大于重力,所以剩下部分会上浮。
故AB错误;
CD、设木块的底面积为S,把木块露出水面部分截去后木块浸入水中的高度为h浸,
把木块露出水面部分截去之前,木块漂浮,浮力等于重力,即F浮=ρ水gV排=
ρ水gV=
ρ水gSH=G,
把木块露出水面部分截去后,剩余木块的高度为H﹣
H=
H。
把木块露出水面部分截去后,木块仍然漂浮,浮力
=
G=
×
ρ水gSH=
ρ水gSH①,
根据阿基米德原理有:
F浮′=ρ水gSh浸②
根据①②两式有:
ρ水gSH=ρ水gSh浸,
则h浸=
,
截去后,木块露出水面部分的高度为h′=
H﹣
.故C错误,D正确。
【点评】此题考查物体浮沉条件的应用和阿基米德原理,解决此题的关键:
一是明确一开始重力是等于浮力的,然后以截去部分为研究对象,相当于原来重力减去截去重力,原来浮力不变,这样分析出被截去部分重力与浮力的大小,就可以比较出结果了;
二是设木块的底面积为S,把木块露出水面部分截去后木块浸入水中的高度为h,根据阿基米德原理列出关于木块所受浮力的等式。
属于难题!
6.
【分析】此题中,应先将木块与铁球看成一个整体,它处于漂浮状态,再分别对木块和铁块进行受力分析,就可以知道它们各自的重力与单独受到的浮力的关系了。
液面最终的变化取决于整个物体排水体积的变化情况。
由阿基米德原理可知,物体受到的浮力就等于它排开的液体受到的重力,故①②都是错误的;
图中木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的拉力,则木块所受到的重力不等于它受到的浮力,即木块所受到的重力不等于它排开的水重,故③正确;
图中铁球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,则铁球所受到的重力不等于它受到的浮力,即铁球所受到的重力不等于它排开的水重,故④正确;
细线断了以后,铁球沉到杯底,木块所受浮力会大于自身的重力,因此会向上浮起一些,此
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- 浮力 全国 重点高中 自主 招生 物理 试题 汇编 答案 解析