届中考科学分类集训浮 力.docx
- 文档编号:24998520
- 上传时间:2023-06-03
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:179.40KB
届中考科学分类集训浮 力.docx
《届中考科学分类集训浮 力.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届中考科学分类集训浮 力.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届中考科学分类集训浮力
考点限时集训(十二)__
浮 力
[测试时间:
45分钟 分值:
100分] [学生用书P31]
A组(88分)
一、选择题(每题3分,共24分)
1.[2018·东莞校级一模]下列情景中没有受到浮力的物体是( A )
A.遨游于太空的“天宫二号”
B.航行中的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙”号
D.上升的热气球
【解析】太空中没有空气,故遨游的“天宫二号”不受浮力。
2.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。
对此现象,下列说法正确的是( D )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程所受浮力大小不变
【解析】西瓜漂浮在水面上,ρ瓜<ρ水;李子在水中下沉,ρ李子>ρ水,所以,ρ李子>ρ瓜;西瓜漂浮时所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等;李子下沉过程中,所处深度h变大,所受水的压强变大;李子浸没后,排开水的体积等于李子本身的体积,不再变化,根据F浮=ρ液gV排可知,下沉过程所受浮力大小不变。
3.[嘉兴舟山中考]人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是( B )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
【解析】沉船在河底时,受到的浮力小于其重力;浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知,总的浮力增大,浮筒充满气后,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来;沉船在水下上浮时,船排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变;船和浮筒浮在水面时,受到的浮力等于其重力。
4.[2019·杭州下城区二模]将体积相同、材料不同的A、B两个实心小球,分别轻轻放入甲、乙两个相同的装满水的烧杯中,两球静止时,A球沉底,B球漂浮,如图所示。
则下列说法正确的是( D )
图12-1
A.两个小球的质量关系是mA=mB
B.两个小球所受浮力关系是FA=FB
C.水对两个烧杯底部压强关系是p甲<p乙
D.两个烧杯对桌面压力关系是F甲>F乙
【解析】A球下沉至容器底部,B球漂浮,所以A球的密度大于水的密度,B球的密度小于水的密度,因此两个小球的密度大小关系是:
ρA>ρB,两球的体积相等,根据m=ρV可知,质量大小关系是mA>mB。
由于A、B两个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:
V甲排=V球,V乙排<V球,所以V甲排>V乙排,根据F浮=ρ液V排g可知:
FA>FB。
因为两个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即:
p甲=p乙。
两个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为:
F=G容器+G水+G球-G排和G排=F浮,据此可得:
F′甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲;F′乙=G容器+G水+G乙-G排乙=G容器+G水+G乙-F乙;由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,则G甲>F甲;G乙=F乙;所以F′甲>F′乙。
5.[2019·丽水校级模拟]小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)。
他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封。
用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。
下列说法错误的是( B )
图12-2
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【解析】挤压矿泉水瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。
6.如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。
若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,现有以下判断:
图12-3
(1)若m1>m2,则F1一定小于F2
(2)若m1=m2,则F1一定大于F2
(3)若V1=V2,则F1一定小于F2
(4)若V1>V2,则F1一定大于F2
其中正确的是( C )
A.
(1)(3)B.
(1)(4)
C.
(2)(3)D.
(2)(4)
【解析】由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:
F1=G1=m1g,F2<G2=m2g,
(1)若m1>m2,则F1>F2;
(2)若m1=m2,则F1>F2;由于苹果漂浮,梨子沉底,则V排1<V1,V排2=V2,根据F浮=ρ水gV排可知:
(3)若V1=V2,则F1<F2;(4)若V1>V2,则V排1与V排2的大小不能比较,所以,F1不一定大于F2。
7.[台州中考]用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。
下列说法正确的是(g取10N/kg)( D )
图12-4
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103kg/m3
【解析】物块放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛水的体积将小于物体排开水的体积,所以应该在溢水杯中倒满水;物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变;在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,所受浮力增大,溢出去的水增多,故左侧弹簧测力计示数变小,右侧弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中后,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化;由弹簧测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量m=
=0.2kg;物体浸没水中后的浮力F浮=G-G′=2N-1N=1N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物体的体积V=V排=
=1×10-4m3,物体的密度ρ=
=
=2×103kg/m3。
8.[2019·温州模拟]用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,放入球后的状态如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3。
下列有关叙述中,正确的是( C )
图12-5
A.金属球的体积是(h3-h2)S
B.丙中金属球受到水的浮力是ρ水g(h2-h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S
D.金属球的密度是
【解析】设烧杯的底面积为S,由图可知,金属球漂浮时排开水的体积V=(h2-h1)S,金属球漂浮时排开水的质量m=ρ水V=ρ水(h2-h1)S,金属球的质量m球=m=ρ水V=ρ水(h2-h1)S,金属球的体积V球=(h3-h1)S,金属球的密度ρ金属=
=
=
。
二、填空题(每空格3分,共18分)
9.[2018·金华丽水]杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
图12-6
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力__等于__重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】
(2)由相互作用力可知,茶叶受到浮力会给开水向下的压力。
茶叶匀速下降的过程中处于平衡状态,重力等于浮力,因此茶叶给水的压力大小等于重力大小并保持不变,以杯中开水和杯子为整体分析,茶杯对桌面的压力等于茶杯、杯中开水和茶叶的总重。
10.[2018·义乌模拟]如图所示,烧杯里面装有一定量水(图甲),用弹簧测力计吊着未知物体,先将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,示数是18N;再将物体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处,示数是23N(不计物体带出的水)。
则物体浸没时受到的浮力是__10__N,物体的密度是__2.8×103__kg/m3。
(g取10N/kg)
图12-7
【解析】设物体所受重力为G,将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,
F示=G-F浮=18N……①,将物体缓慢提出,当水位下降到AB的中点C时,排开水的体积减半,浮力减半,此时F示′=G-
F浮=23N……②,②-①得:
F浮=23N-18N=5N,则物体浸没在水中时,受到的浮力F浮=10N。
由F浮=ρ水V排g可得,物体的体积V=V排=
=
=1×10-3m3;将F浮=10N代入①式可得:
G=28N,物体的质量m=
=
=2.8kg,物体的密度ρ=
=
=2.8×103kg/m3。
11.[2018·宁波南三县模拟统考]如图甲所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中水面与A上表面齐平。
从打开容器底部的抽液机匀速向外排水开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图乙所示。
容器的底面积为200cm2。
在50s内,随着水的排出,木块受到的浮力变化是__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”),抽液机每秒钟排出水的质量是__10g__。
(g取10N/kg)
图12-8
【解析】木块浸没于水中时,受到重力、细线的拉力和浮力保持平衡,随着水的排出,木块受到的拉力减小,浮力也减小,直到拉力减小为0,木块处于漂浮状态,在此过程中木块相对于容器的位置保持不变,木块的底面积为S木=100×10-4m2,高度h1=0.1m,当木块完全浸没在水中时,G木=F浮-F=ρ水gS木h1-5N=5N;当木块处于漂浮状态时浸入水中的深度为h2,有ρ水gS木h2=G木,则h2=0.05m,所以抽出水的质量m水=ρ水(S容-S木)(h1-h2)=0.5kg,则50s内抽液机每秒排出水的质量为0.5kg/50=10g。
三、实验探究题(每空格2分,共34分)
12.[2018·长春绿园区一模改编]小明学过浮力知识后想到在澡盆里人不能浮起来,而在游泳池里就能浮起来,所以他认为一个物体受到浮力大小与液体多少有关。
于是他进行了如下探究实验(如图所示),g取10N/kg:
图12-9
(1)先测出一木块重为0.4N(图甲)。
(2)他拿来一个带有刻度的烧杯,在杯里装入水(如图乙),V水=__20__cm3。
(3)将木块放入水中,木块沉入水底,此时水面上升到40mL处,则此时木块受到浮力为__0.2__N(图丙)。
(4)继续向杯中加水,直到木块浮起来(图丁),此时木块受到浮力为__0.4__N。
(5)由此他得出浮力大小与液体多少有关,他的结论是__错误__(选填“正确”或“错误”)的。
(6)若只有20mL的水,通过改变容器形状__可能__(选填“可能”或“不可能”)让木块漂浮在水面上。
13.[衢州中考改编]
(一)小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:
在无风的、寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡常常是先上升,一段时间后才开始下降(如图)。
而这种现象在炎热的夏天不明显。
请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。
(不计空气阻力)
图12-10
【答案】在无风的、寒冷的冬天,肥皂泡被吹出后,由于肥皂泡内气体密度小,肥皂泡所受浮力大于重力而上升;随后肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,肥皂泡浮力小于重力而下降。
在炎热的夏天,肥皂泡被吹出后,由于空气的气温高,密度也小,与肥皂泡内气体密度相比,大得不多,故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显,所以肥皂泡先上升再下降的现象不明显。
(二)如图是小柯探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
图12-11
(1)如图甲,物体重__4.2__N。
(2)如图乙,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2N,物体受浮力的大小为__1__N。
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:
物体受浮力的大小与__液体的密度__有关。
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图中__C、D__(填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
14.同学们用空塑料瓶和细砂等实验器材探究影响浮力大小的因素。
(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
图12-12
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为__133__g。
②在空塑料瓶中装入适量细砂,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是__34cm3__。
(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例:
猜想一:
浮力的大小与物体的密度有关。
实例:
铁块在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二:
浮力的大小与液体的密度有关。
实例:
鸡蛋在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三:
浮力的大小与浸入液体的深度有关。
实例:
在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细砂的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和__e__(填序号),可以确定猜想二是正确的。
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是__错误__(选填“正确”或“错误”)的;对该猜想对应的实例,合理的解释是__在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关__。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中__添加一些细砂__后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水面上的物体,物体的密度应小于__1.1__g/cm3(计算结果精确到0.1)。
【解析】④由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力F浮=G-F′=0.4N-0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=0.4N-0.02N=0.38N;由阿基米德原理可得:
F浮=ρ水gV排=0.34N……(Ⅰ),F浮′=ρ盐水gV排=0.38N……(Ⅱ),浸没时V排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度ρ盐水=
=
≈1.1g/cm3。
物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水面上的物体,物体的密度应小于1.1g/cm3。
四、分析与计算题(共12分)
15.[2019·杭州余杭区二模]港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m,总质量为6×107kg。
(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
图12-13
(1)当密封沉管在灌水前漂浮在海面上时的浮力。
(2)当密封沉管在灌水前漂浮在海面上时露出的体积是多少?
(3)当密封沉管在注入海水后能顺利沉入海底,则沉管还至少要留出多少立方米的容积用来装海水?
【答案】
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N。
(2)沉管的总体积V总=180m×35m×10m=63000m3,因为F浮=ρgV排,所以漂浮在海面上的密封沉管排开水的体积V排=
=
=60000m3,则当密封沉管在灌水前漂浮在海面上时露出的体积V露=V总-V排=63000m3-60000m3=3000m3。
(3)沉管刚好浸没海水中时,排开海水的体积V排′=V总=63000m3,此时受到的浮力F浮′=ρgV总=1.0×103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N,
沉管恰好悬浮时,沉管内注入海水的质量最小,由F浮′=G总=G管+G水可得,注入海水的重力G水=F浮′-G管=6.3×108N-6×108N=3×107N,注入海水的质量m水=
=
=3×106kg。
因为ρ=
,所以海水的体积,即用来装海水的容积V容=V水=
=
=3×103m3。
B组(12分)
16.[杭州中考]小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤。
他将一段密度为0.5×103kg/m3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示。
这段木料长为40cm,横截面积为0.1m2,其上表面可以作为秤盘(g=10N/kg),问:
图12-14
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10cm处的刻度对应的质量为多少?
【答案】
(1)木料的体积V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3,
由ρ=
得木料的质量m0=ρV=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg;
木料处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N,
排开水的体积为V排=
=
=0.02m3,
没入水中的高度h0=
=
=0.2m,
故浮力秤的0刻度线距底部0.2m。
(2)水浸到距离上表面10cm处时,浮力秤的浮力为F′浮=ρ水gV′排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m-0.1m)×0.1m2=300N,
物体的重力G物=F浮′-F浮=300N-200N=100N,
物体的质量m物=
=
=10kg。
距离上表面10cm处的刻度对应的质量为10kg。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届中考科学分类集训浮 中考 科学 分类 集训
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)