2016中考浮力专题复习题经典习题

2016中考浮力专题复习题经典习题

‎1、有关浮力的典型易错题分析 浮力是中学科学学习中的一个难点，下面我将一些典型易错、易混淆的浮力概念题做一分析，供大家参考。‎ 例题1 一木块放入装满酒精的容器中溢出酒精的质量为4克，当把该木块放入装满水的容 器中，则溢出水的质量是（ρ水=103kg/m3；ρ木=0.6×103kg/m3；ρ酒精=0.8×103kg/m3） （ ）‎ A．大于4克 B．小于4克 C．等于4克 D．无法确定 分析：根据物体的浮沉条件（根据三者的密度）可以知道，木块在酒精中和在水中均漂浮，又根据阿基米德原理可知G排=F浮=G木，所以，木块排出的酒精的重力等于木块受到的浮力也即是木块自身的重力，由于木块在酒精中和在水中均漂浮，所以，在两种液体中受到的浮力也相等，那么排出的液体（水和酒精）的质量也应该相等，即都是4克，所以本题的答案应该是C。‎ 例题2 一量筒内装有60毫升的水，把一个质量为20克的物体放入该量筒后液面升高到75毫升处，则该物体最后在水中的状态是 （ ）‎ A．一定漂浮 B．一定下沉 C．可能漂浮 D．可能悬浮 分析：要解答这道题目必须解决三个问题：⑴物体放入量筒后排开了多少体积的水？⑵如何判断物体受到的浮力？⑶根据物体受到的浮力与重力的大小关系及物体的浮沉条件判断物体在水中所处的状态。‎ 在解答时大部分同学的思路是：先计算出物体排开水的体积75毫升-60毫升=15毫升，然后根据水的密度为1克/毫升确定物体排开水的质量为15克，由于物体的质量为20克，则物体浸入水中部分的质量也为15克，故有5克的物体露出水面，所以得出物体在水中漂浮的结论，所以选择答案A。‎ 其实，解答这道题的关键是怎样判断物体在水中的浮沉，所以，在计算出V排后，由阿基米 A B 德原理F浮=G排可知，物体在水中受到的浮力等于15克水受到的重力，由于物体的质量为20克，所以物体受到的浮力小于物体受到的重力，因此物体在水中将下沉，所以本题的答案应该是B。大部分同学出现这种错误的原因是把物体排开水的质量误认为是物体浸入水中部分的质量，造成了还有5克将露出水面的错误结论。对于浮力大小判断的问题，一般有三种方法：⑴直接用阿基米德原理F浮=G排液来判断，如上例；⑵用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液gV排来判断，不过应用时ρ液或V排两个量中有一个应是相同的，否则就无法判断。例如：如图所示，A球在水中沉底、B球在水中漂浮。若往水中加盐（ρ盐水＞ρ水），则AB两球受到的浮力将怎样？对于A球浮力大小的判断用公式F浮=ρ液gV排来判断没什么问题，A球受到的浮力将变大；对于B球再用公式F浮=ρ液gV排来判断显然不行，因为ρ液变大的同时V排在变小，它们的乘积无法判断，这种问题我们可以用第三种方法。⑶物体的漂浮条件：F浮=G物。B球受到的浮力在加盐前后都等于B球的重力，所以B球受到的浮力保持不变。‎ 例题3 一足够大的容器中装有1牛顿的水，利用这1牛顿的水能产生的浮力是（ ）‎ A．可以是10牛顿 B．只能小于1牛顿 C．小于或等于1牛顿 D．不可能是10牛顿 V排 ‎1牛顿水 错解分析：根据阿基米德原理可知F浮=G排液，因为容器中总共只有1牛顿的水，这些水全部被排出也只有1牛顿，所以，产生的浮力只能小于1牛顿，选B。上述分析中的错误比较典型，主要是把“排开”理解成“排出”‎ 了，其实由于容器足够大，当一块与容器形状体积相似的物体浸入水中时发生了如图所示的情景，水并没有排出，而V排却很大，完全可以产生比1牛顿大得多的浮力，所以本题的答案应该是A。‎ ‎2、浮力计算题 ‎1、如图15所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：‎ ‎（1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？‎ ‎（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？‎ 此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？ ‎ ‎2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：(g取10N／kg)‎ ‎(1)圆柱体受的最大浮力。‎ ‎(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。‎ ‎(3)圆柱体的密度。‎ ‎3、一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。g=10N/kg）求：‎ ‎（1）物体在纯水中所受的浮力；‎ ‎（2）物体的体积：‎ ‎（3）物体悬浮时盐水的密度。‎ ‎4、（9分）一根木头重为1600N，体积为0.2m3，漂浮在水面上，g取10N/kg．求：‎ ‎（1）木头的质量；‎ ‎（2）木头的密度；‎ ‎（3）木头受到的浮力．   ‎ ‎5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。试求:‎ ‎(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。‎ ‎(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取g =10N/kg) ‎ ‎6、如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N．剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm3的体积露出水面．求木块的密度．（g取10N/kg） ‎ ‎7、密度是0.6×103 kg/ m3的木块，体积是4 m3当它浮在水面上时，取g=10 N/kg，求：‎ ‎（1）木块重力；    （2）木块受到的浮力；‎ ‎（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积.‎ ‎8、如图所示，水面上漂有一块体积为2米3的浮冰，露出水面的体积为0.2米3，。求：该冰块受到的浮力。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎9、有一体积为1×10－4米3的实心铁块，挂在弹簧秤上后浸没在水中（铁块没有接触容器底部），铁的密度为7.8×103千克／米3，求：‎ ‎(1).铁块的重力。‎ ‎(2).铁块所受到的浮力。‎ ‎(3).弹簧秤的示数。 ‎ ‎10、有一密度为，边长为10cm的立方体木块浸在水中，如图5所示，若用对木块的拉力是N，求木块此时受到的浮力？（用三种方法）‎ ‎  ‎ ‎11、如图5中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：（1）冰在水中熔化后，水面如何变化?（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化?‎ ‎　　‎ ‎（a）　　　　　（b）‎ 12、 一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm．当冰熔化后，水面又下降了0.44cm．设量筒内横截面积为50cm2，求石块的密度是多少？（水＝0.9×103kg/m3）‎ ‎13、一个物块浮在水面上，它没入水中部分的体积是50cm3，露在水面上的部分体积是25cm3。‎ ‎(1)物块受到的浮力多大?‎ ‎(2)物块的质量是多大?‎ ‎(3)物块的密度是多大? ‎ ‎14、弹簧秤下挂一个物体，在空气中读数是1.65 N，当物体全部浸入水中时，弹簧秤示数是0.9 N.求：‎ ‎（1）物体受到的浮力；‎ ‎（2）物体的体积；‎ ‎（3）物体的密度.（g =10 N/kg）‎ ‎15、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：‎ ‎（1）空心铜球的重力；（2）铜球空心部分的体积。‎ ‎16、用弹簧测力计测石块，其重为9．8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7．84N，(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则：‎ ‎⑴.此石块所受到的浮力是多大?‎ ‎⑵.这种石块的密度是多少?‎ ‎⑶.若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大?‎ ‎17、一艘潜水艇的体积为，其内部水箱的容积是，当它在水下匀速航行时，水箱正好灌满水，此时潜水艇受到的浮力是多少？当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少？（海水密度为，） ‎ ‎18、在抗震救灾中，某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线（如图所示），人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60Kg。求：‎ ‎（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？‎ ‎（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？‎ ‎（3）冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大？（水的密度为1×103Kg/m3，g＝19N/Kg）‎ ‎19、小明将一块冰放到一杯冷水中，他测出某时刻冰块露出水面的体积是1.0×10－6m3，占整个冰块体积的十分之一，同时测出了杯中水的深度为0.15m。求：‎ ‎（1）水对杯子底部的压强；‎ ‎（2）此时冰块受到的浮力；‎ ‎（3）冰块的密度。（g取10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3）‎ ‎20、弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块，当石块全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为0.98N。‎ 求：（1）石块受到的浮力；（2）石块的体积；（3）石块的密度。‎ ‎21、如图示，在托盘台秤上放有一个装水的烧杯，一个质量m=900g、体积V=200cm3的实心物体被用细线吊着浸在水中。（g=10N/kg）‎ ‎（1）计算物体受到的浮力，写出计算过程。‎ ‎（2）此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和？                      。‎ ‎22、如图所示，物体漂浮在圆柱形容器的水面上，B物体上放着一个物体A时，B排开水的体积为；若将A取下放入水中后，A与容器底接触且完全浸没，A、B两物体排开水的总体积为V2，且，，，求容器底对物体A的支持力的多少？‎ ‎23、将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内．待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N／kg，求：‎ ‎    (1)木块受到的浮力；‎ ‎    (2)木块的密度；‎ ‎    (3)木块下表面受到的水的压强．‎ 一、计算题 ‎1、（1）水对容器底部的压强是：p=ρ水gh=1×103×10×0.5=5×103Pa………………(2分)‎ 木块受的浮力是：F=ρ水gV木=1×103×10×4×10-3=40N………………(2分)‎ ‎（2）最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力时：‎ F′=G木＝ρ水gV木=0.6×103×10×4×10-3=24N………(2分)‎ 因为木块浮出水面的过程中，水面下降，所以此时水对容器底的压强比第（1）问中的小…………（1分） ‎ ‎2、（1）由题意可知F浮=G-F‘=2.0N-1.4N=0.6N ‎（2）由图可知，圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为 h=12cm=0.12m ‎∵P=gh∴P=1×103kg/m3×10N/g×0.12m=1.2×103Pa ‎（3）∵F浮=液V排g ‎∴V排=F浮/水g=0.6/1×103×10=0.6×10-4m3‎ 圆柱体浸没V物=V排 又G=mg=物V物g ‎∴=G/V物g=2.0/0.6×10-4×10=3.3×103kg/m3‎ ‎3、（1）F浮=G排=0.5N ‎ ‎（2）G排=ρ水gV排 浸没时V物= V排=5×10-5m3  ‎ ‎（3）因为物体悬浮, 所以ρ盐水=ρ物 =m物/V物=0.055kg/（5×10-5m3）=1.1×103kg/m3 ‎ ‎4、本题要求学生会结合二力平衡知识，用简单公式计算质量、密度、浮力，认真学习的同学都能够做好．难度系数0.8．正确答案：（1）160 kg   （2）800 kg/ m3（3）1600N     ‎ ‎5、解:容器中水的积为:V水= SH =3.9×10-3m3,‎ 正方体的体积为VA= L3=1.728×10-3m3。‎ ‎(1)A受到的浮力为:F浮=ρ水gVA=14.4N。设A放入水中后水深为H′,则有 SH′= V水+VA,所以H′=0.178m。‎ 此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=1.78×103Pa。(2)初始A浸入水中深度为h0=5L/6=10cm。‎ 当绳子刚被拉断时有:Fm+F浮′= G,所以F浮′=10.08N。‎ 设此时A浸入水中深度为h,则有F浮′=ρ水gL2h。‎ 所以h =7cm,Δh = h-h =3cm。‎ ‎6、精析　分别对木块所处的几种状态作出受力分析．‎ ‎　　如图3（a）（b）（c）．‎ ‎　　　　‎ ‎（a）　　　　　  　（b）　　　  　（c）‎ ‎　　图（a）中，木块受拉力F1，重力和浮力．‎ ‎　　图（b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水的体积为V排． ‎ ‎　　图（c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，这时再 ‎　　施加F2＝1 N的压力，仍有部分体积露出水面．‎ ‎　　已知：F1=2N，F2=1N，V′＝20cm3—2×10—5m3‎ ‎　　求：水 ‎　　解　根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程 ‎　　‎ 将公式中各量展开，其中V排指图（b）中排开水的体积．‎ ‎　　‎ ‎　　代入数值事理，过程中用国际单位（略）‎ ‎　　水V—木V＝‎ ‎　　水V排—木V ‎　　（水V排—木V排）＝＋水×2×10—5‎ ‎　　约去V排和V，求得：水＝0.6×103kg/m3‎ ‎　　答案　木块密度为0.6×103kg/m3．‎ ‎7、2400      2400      2.4       1.6    ‎ ‎8、V排＝V物－V露＝2米3－0.2米3＝1.8米3                   1分 F浮＝ρ水 g V排                                         1分 ‎＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克 ×1.8米3            1分 ‎＝17640牛                                          1分 ‎ ‎9、（1）．m=ρV ‎=7.8×103千克/米3×1×10－4米3=0.78千克　　2分 G=mg ‎=0.78千克×9.8牛/千克=7.644牛　　　　　　2分 ‎（2）．F浮=ρ水gV排 ‎=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1×10－4米3‎ ‎=0.98牛　　　　　　　　　　　　　　　　3分 ‎（3）．弹簧秤示数为 F= G－F浮 ‎=7.644牛－0.98牛=6.664牛　　　　　　　　2分 说明：（1）、（3）小题中公式1分，代入与结果1分 ‎　　　　（2）小题公式1分，代入1分，结果1分 ‎ ‎10、解法一：根据浮力产生的原因求解 即：‎ ‎                  ‎ 解法二：根据阿基米德原理求解。‎ 解法三：根据木块受到的力求解。 ‎ ‎11、精析　这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积V排，一个是冰熔化成水后，水的体积V水．求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论．‎ ‎　　解　（1）如图5（a）冰在水中，熔化前处于漂浮状态．‎ ‎　　F浮＝G冰 ‎　　水g V排＝m冰g ‎　　V排＝‎ ‎　　冰熔化成水后，质量不变：m水＝m冰 ‎　　求得：V水＝＝‎ ‎　　比较①和②，V水＝V排 ‎　　也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积．‎ 所以，冰在水中熔化后液面不变 ‎　　（2）冰在盐水中：冰熔化前处于漂浮，如图5（b），则 ‎　　F盐浮＝G冰 ‎　　盐水g V排盐＝m冰g ‎　　V排盐＝　　　　　　①‎ ‎　　冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（1）相同．‎ ‎　　V水＝　　　　　　②‎ ‎　　比较①和②，因为水＝盐水 ‎　　∴　V水＝V排排 ‎　　也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 ‎　　所以，冰在盐水中熔化后液面上升了。‎ ‎　　答案　（1）冰在水中熔化后液面不变．（2）冰在盐水中熔化后液面上升。‎ ‎　　思考　冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化?‎ ‎12、　　精析　从受力分析入手，并且知道冰熔化，质量不变，体积减小，造成液面下降。‎ ‎　　已知：S＝50cm2，h1＝4.6cm，h2＝0.44cm ‎　　求：石 ‎　　解　V冰＋V石＝Sh1＝50cm2×4.6cm＝230 cm3冰熔化后，水面下降h2．‎ ‎　　V′＝h2S＝0.44cm×50cm2＝22 cm3‎ ‎∵　m冰＝m水 ‎　　冰V冰＝水V水 ‎　　＝＝，V水＝V冰 ‎　　V′＝V冰－V水＝V冰－V冰＝V冰 ‎　　0.1V冰＝22 cm3‎ ‎　　V石＝230 cm3—220 cm3＝10 cm3‎ ‎　　冰、石悬浮于水中：‎ ‎　　F浮＝G冰＋G石 ‎　　水g（V冰＋V石）＝水g V冰＋水g V石 ‎　　石＝‎ ‎　　  ＝‎ ‎　　  ＝3.2g/‎ ‎　　答案　石块密度为3.2g/‎ ‎13、(1)0.49  (2)0.05kg  (3)0.67g/cm3‎ ‎14、（1）0.75 N        （2）7.5×10-5m3       （3）2.2×103 kg/m3‎ ‎15、（1）由空心铜球悬浮在水中可知 V排=V球=17.8cm3‎ 根据阿基米德原理得:    ‎ F浮=r液g V排=1.0×103×10×17.8×10－6=0.178N 由悬浮条件可知空心铜球的重力  G＝F浮=0.178N ‎（2）由r=和G＝mg 可知 空心铜球的实心部分体积  V实===2×10－6m3=2cm3‎ ‎ 空心铜球中空心部分的体积  V空=V－V实=15.8cm3‎ ‎16、1．96N  、2．5×103Kg/m3、 5．88N ‎17、（1）（1分）（1分）‎ ‎（N）（1分）‎ ‎（2）（1分）（N）（1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（N）（1分） ‎ ‎18、（1）‎ ‎（2）‎ ‎     即：‎ ‎     ‎ ‎     ‎ ‎     ‎ ‎（3）‎ ‎19、（1）   ‎ ‎（2）  ‎ ‎（3）‎ ‎20、‎ ‎21、（1）F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N      1分 ‎（2）烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力（或物体A受到的浮力）‎ 注：：回答“烧杯和水的重力”          ┉┉┉┉┉┉┉┉1分 ‎          回答“物体A对水向下的作用力（或物体A受到的浮力）” ‎ ‎                                          ┉┉┉┉┉┉┉┉1分 ‎ ‎22、分析：A、B分开之前漂浮在水面上，则有，将A取下投入水中静止后，物体B仍漂浮在水面上，则有，而A沉入容器底部受三个力作用，即重力、支持力、浮力。则有，以上三个方程相减得：可求出N。‎ 解：原情况A、B叠放在一起时，漂浮在水面上，则有： ①‎ A、B分开后B仍漂浮，A沉入水底，则有： ②‎ ‎ ③‎ ‎①－②－③得：，而 ‎∴ ‎ ‎23、⑴6N;             ⑵0.6×103kg/m3;                  ⑶600Pa.‎