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备战中考物理考题复习训练专题六浮力和升力
备战2020中考物理经典考题复习训练——专题六:
浮力和升力
考点一
:
浮力及其产生
1.下列物体中不受浮力的是( )
A.大海中航行的轮船B.空中上升的气球
C.太空中运行的宇宙飞船D.水中下沉的石块
2.如图所示的圆柱体浸没在液体中时,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。
3.一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,O为鸡蛋的重心,请在图中画出鸡蛋受力的示意图。
4.理论上分析:
浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。
如图所示,一个底面积为S,高为h的长方形浸没在密度为ρ的液体中。
(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1;
(2)求出该物体底面所受液体压力的合力F合2;
(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。
考点二:
浮力的影响因素
1.如图所示,某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中,当饮料罐全部浸入在水中后,继续向下压一段距离,共用时t0,此过程中饮料罐所受的浮力随时间变化的图像可能是下列图中的( )
2.体积相同的三个小球分别放入同种液体中。
所处状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙
B.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙
C.小球受到的浮力F甲=F乙=F丙
D.小球受到的浮力F甲>F乙=F丙
3.如图所示的大鱼和小鱼的争论中,________鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与____________________有关,而与________无关。
4.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体A静止时,弹簧测力计示数分别如图所示,请回答下列问题:
(1)分析图中数据,物体A所受浮力大小与________________和____________________有关。
(2)物体A浸没在水、盐水中所受浮力大小之比为____________。
考点三:
浮力的计算
1.如图,把一个边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有
的体积浸入水中,此时木块受到的浮力为________N,木块的密度是________kg/m3。
(g取10N/kg)
2.弹簧测力计下吊着重为10N的正方体金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6N,则金属块受到的浮力是________N,金属块的体积为________m3。
3.在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。
他的实验操作步骤如图所示。
(1)实验过程如下,请将步骤中的空格填写完整。
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的________;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,并______________________;
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。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(2)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:
___________________________________。
(3)指出上面实验操作中的一处不足:
_________________________________________。
4.如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中。
图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。
求:
(g取10N/kg)
(1)石料全部没入水中时受到的浮力;
(2)石料的体积。
5.如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度。
已知,试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2。
当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3。
(g取10N/kg)
(1)“密度计”受到的浮力是多大?
(2)这种液体的密度是多大?
考点四:
浮沉条件及其应用
1.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇D.正在码头装载货物的轮船
2.把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( )
A.漂浮,F浮=20NB.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20ND.沉底,F浮=12N
3.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,弹簧测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为5N。
把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5NB.7NC.14ND.12N
4.一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为________N,放手后物体将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为________N。
5.一艘轮船自重4×107N,最大载货量是1.5×108N,则这艘轮船的最大排水量是________t,如果满载的船在港口将货物卸下6×107N,则轮船所受浮力是____________N(设船在内河航行,取g=10N/kg)。
6.体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为________N,合金块受到的浮力为________N。
7.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数分别为2N和1.8N,则石块在水中所受浮力为________N;这说明石块所受浮力的大小与液体的________有关,撤去弹簧测力计后,在盐水中石块将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
考点五:
升力
1.当火车驶过时,人站在安全线以内,即使与火车保持一定的距离,也非常危险,以下现象不能用此现象的规律解释的是( )
A.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻
D.护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
2.如图所示,将飞机机翼模型放置在水平的电子台秤上,然后用电风扇对着模型吹风时,会造成模型上表面的空气流速比下表面快。
这样,模型上表面空气的压强比下表面的空气压强要________,可以推测电子台秤的示数比没有吹风时要________(选填“大”或“小”)。
3.【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系。
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?
有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图①所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是______________________________________。
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【评估与交流】
(1)请你联系实际,举出两个生产、生活中与此知识有关的实例:
________________________、________________________。
(2)图②是喷雾器的原理示意图,请你分析:
当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强________,在________的作用下,液体就会沿着细管上升。
备战2020中考物理经典考题复习训练——专题六:
浮力和升力参考答案
考点一:
浮力及其产生
1.下列物体中不受浮力的是( )
A.大海中航行的轮船B.空中上升的气球
C.太空中运行的宇宙飞船D.水中下沉的石块
【答案】C
2.如图所示的圆柱体浸没在液体中时,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。
【答案】大 竖直向上
3.一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,O为鸡蛋的重心,请在图中画出鸡蛋受力的示意图。
【答案】如图所示。
4.理论上分析:
浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。
如图所示,一个底面积为S,高为h的长方形浸没在密度为ρ的液体中。
(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1;
(2)求出该物体底面所受液体压力的合力F合2;
(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。
解:
(1)如图,以长方形物体的左右侧面为例,两侧面所处液体的深度相等,液体的密度相等,根据p=ρgh可知,左右两侧面受到液体的压强相等,即p左=p右,又知两侧面面积相等,根据p=
可得F=pS,则两侧面受到的液体的压力相等,即F左=F右,所以,物体侧面所受液体压力的合力F合1=F左-F右=0;同理,其前后两个侧面受到的合力也为0。
(2)下底面受到液体的压力F下=p下S=ρ液h1gS,上底面受到的液体压力F上=p上S=ρ液h2gS,物体底面所受液体压力的合力F合2=F下-F上=ρ液h1gS-ρ液h2gS=ρ液gS(h1-h2)=ρ液gSh=ρ液gV。
(3)由
(1)可知,长方形物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉;由
(2)可知,V=V排,m排=ρ液V排,则F浮=ρ液gV=ρ液gV排=m排g=G排,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力,这与阿基米德原理的表述是一致的。
考点二:
浮力的影响因素
1.如图所示,某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中,当饮料罐全部浸入在水中后,继续向下压一段距离,共用时t0,此过程中饮料罐所受的浮力随时间变化的图像可能是下列图中的( )
【答案】A
2.体积相同的三个小球分别放入同种液体中。
所处状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙
B.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙
C.小球受到的浮力F甲=F乙=F丙
D.小球受到的浮力F甲>F乙=F丙
【答案】B
3.如图所示的大鱼和小鱼的争论中,________鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与____________________有关,而与________无关。
【答案】大 排开液体的体积 深度
4.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体A静止时,弹簧测力计示数分别如图所示,请回答下列问题:
(1)分析图中数据,物体A所受浮力大小与________________和____________________有关。
(2)物体A浸没在水、盐水中所受浮力大小之比为____________。
【答案】
(1)液体的密度 排开液体的体积
(2)10∶11
考点三:
浮力的计算
1.如图,把一个边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有
的体积浸入水中,此时木块受到的浮力为________N,木块的密度是________kg/m3。
(g取10N/kg)
【答案】6 600
2.弹簧测力计下吊着重为10N的正方体金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6N,则金属块受到的浮力是________N,金属块的体积为________m3。
【答案】4 4×10-4
3.在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。
他的实验操作步骤如图所示。
(1)实验过程如下,请将步骤中的空格填写完整。
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的________;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,并______________________;
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。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(2)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:
___________________________________。
(3)指出上面实验操作中的一处不足:
_________________________________________。
【答案】
(1)重力 读出弹簧测力计的示数
(2)测量空桶的重力
(3)在B步骤中,水面没有达到溢水杯口
4.如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中。
图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。
求:
(g取10N/kg)
(1)石料全部没入水中时受到的浮力;
(2)石料的体积。
解:
(1)由图像可知:
在空气中受到的拉力F1=2.5×104N,浸没在水中受到的拉力F2=1.5×104N,石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1-F2=2.5×104N-1.5×104N=1.0×104N;
(2)根据F浮=G排=ρ液V排g;V石=V排=
=
=1m3。
5.如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度。
已知,试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2。
当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3。
(g取10N/kg)
(1)“密度计”受到的浮力是多大?
(2)这种液体的密度是多大?
解:
(1)“密度计”的重力:
G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N,由于“密度计”漂浮在未知液体中,浮力等于重力,所以,“密度计”受到的浮力:
F浮=G=0.4N。
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,变形得,这种液体密度为ρ液=
=
=0.8×103kg/m3。
考点四:
浮沉条件及其应用
1.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇D.正在码头装载货物的轮船
【答案】D
2.把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( )
A.漂浮,F浮=20NB.漂浮,F浮=12N
C.沉底,F浮=20ND.沉底,F浮=12N
【答案】B
【解析】由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N>12N,根据浮沉条件可知,物体会上浮,最后漂浮在水面上,根据漂浮的条件可知:
受到的浮力F浮′=G=12N。
3.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,弹簧测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为5N。
把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5NB.7NC.14ND.12N
【答案】D
【解析】把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F浮′=2F浮=2×7N=14N;浮力F浮′大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮,物体此时受到的浮力:
F=G=12N,故选D。
4.一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为________N,放手后物体将________(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受浮力为________N。
【答案】20 上浮 10
5.一艘轮船自重4×107N,最大载货量是1.5×108N,则这艘轮船的最大排水量是________t,如果满载的船在港口将货物卸下6×107N,则轮船所受浮力是____________N(设船在内河航行,取g=10N/kg)。
【答案】1.9×104 1.3×108
6.体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为________N,合金块受到的浮力为________N。
【答案】1.8 2
【解析】由图可知木块漂浮,所以F浮木=G木=1.8N;由图可知合金块完全浸没在水中,V排=V合金排=200cm3=2×10-4m3,合金块受到的浮力F合金=ρ水gV合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N。
7.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数分别为2N和1.8N,则石块在水中所受浮力为________N;这说明石块所受浮力的大小与液体的________有关,撤去弹簧测力计后,在盐水中石块将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
【答案】1 密度 下沉
考点五:
升力
1.当火车驶过时,人站在安全线以内,即使与火车保持一定的距离,也非常危险,以下现象不能用此现象的规律解释的是( )
A.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻
D.护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
【答案】B
2.如图所示,将飞机机翼模型放置在水平的电子台秤上,然后用电风扇对着模型吹风时,会造成模型上表面的空气流速比下表面快。
这样,模型上表面空气的压强比下表面的空气压强要________,可以推测电子台秤的示数比没有吹风时要________(选填“大”或“小”)。
【答案】小 小
3.【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系。
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?
有什么关系?
【设计实验和进行实验】
(1)如图①所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(2)你观察到的现象是______________________________________。
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【评估与交流】
(1)请你联系实际,举出两个生产、生活中与此知识有关的实例:
________________________、________________________。
(2)图②是喷雾器的原理示意图,请你分析:
当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强________,在________的作用下,液体就会沿着细管上升。
【答案】【设计实验和进行实验】:
(2)两张自然下垂的纸会向中间靠拢
【分析和论证】:
气体的压强与气体的流速有关系,气体流速越大,气体压强越小
【评估与交流】:
(1)火车站站台上设立的“安全线” 飞机升空
(2)变小 大气压
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