呼和浩特专用2019中考物理高分一轮第12单元浮力及其应用习题20190211324.docx

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1、1第 12课时 浮力及其应用一、选择题1.2018临沂 2018年 4 月 20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图 12-18所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中 ( )图 12-18A.受到的重力小于浮力B.上、下表面受到的 压力差变大C.受到的压强变大,浮力变大D.受到的压强变大,浮力不变2.2018海南如图 12-19所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为 F 氢 和 F 空 ,则下列说法中正确的是 ( )图 12-19A.F 氢 F 空B.F 氢 =F 空C.F 氢 G-f B.F=G+

2、fC.FFBFCB.物体密度的大小关系是 A B CC.容器对桌面的压力大小关系为 F 甲 =F 乙 =F 丙D.容器底部受到水的压强大小关系为 p 甲 p 乙 p 丙二、实验题9.2018黔东南、黔西南、黔南 2017年 5月 30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜,最大潜深 6699 m。在同一深度处液体向各个方向的压强大小 (选填“相同”或“不同”),潜水器在海面下下潜过程中浮力 (选填“变大” “不变”或“变小”),下潜到水下 6000 m时,受到海水的压强为 Pa。(海水密度取 = 1.0103 kg/m3,且保持不变, g取 10 N/kg) 10.2018南京

3、如图 12-25所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为 p1和 p2,缸对桌面的压强分别为 p1和 p2,两只玩具鸭受到的浮力分别为 F1和 F2,则它们的大小关系为 p1 p2,p1 p2,F1 F2,若图乙中小玩具鸭的质量为 15 g,它排开水的体积是 cm3。 图 12-2511.2018恩施改编将体积相等的松木( 木 =0.5 g/cm3)和石蜡( 蜡 =0.9 g/cm3)分别放入装满水的杯中,松手静止4后,松木受到的浮力 F1和石蜡受到的浮力 F2的大小关系为 F1 F2。此时它们露出水面的体积比 V 木 露 V

4、蜡露 = 。如果用手将松木和石蜡全部按到水下,此时松木受到的浮力 石蜡受到的浮力。手对松木的压力 手对石蜡的压力(均选填“ ”“ 15解析 甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,玩具鸭放入后水的深度 h仍然相同,根据 p=gh 可知,水对缸底的压强相等,即 p1=p2。因完全相同的甲、乙两个玻璃缸装满水时,水的质量相等,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等;由于玩具鸭都漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知 G 物 =F 浮 =G 排 ,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具鸭时的玻璃缸甲、乙对桌面的压力仍然相等;由于玻璃缸完全相同(底面积相同),则由 p= 可知,此时缸对桌FS面的

5、压强相等,即 p1=p2。根据图示可知,甲缸中玩具鸭排开水的体积大,根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即 F1F2;若图乙中小玩具鸭的质量为 15 g,则 G 排 =F 浮 =G 物 ,即 m 排 g=m 物 g,所以 m 排 =m 物 =15 g,则排开水的体积V 排 = = =15 cm3。m排 水 15g1g/cm311.解析 体积相等的松木和石蜡,在水中静止后均漂浮,漂浮时受到的浮力都等于自身的重力,松木密度小,则质量较小,故松木受到的浮力小。松木漂浮时,有 F 浮 =G 木 ,即 木 gV= 水 gV 排木 ,V 露木 =V-V 排木 = V。同理, V 露蜡 =V-V

6、排蜡 水 - 木 水= V。 V 露木 :V 露蜡 =( 水 - 木 ) ( 水 - 蜡 )=5 1。因为松木和石蜡体积相等,根据阿基米德原理可知,当松 水 - 蜡 水木和石蜡全部浸入水中时,它们所受的浮力相等。对物体进行受力分析,则有 F 压 =F 浮 -G,因为浮力相等,石蜡的密度更大,所以石蜡的重力大,由此得出手对松木的压力大。12.15 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

7、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 Pa0.01 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 Pa0.01 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。13.小于 0.2 0.91039解析 已知物块 A(不吸液体)漂浮在液面上,则物体 A所受浮

8、力等于其重力,即 F 浮 =G,可得 液 gV 排 = AgVA,因为 V 排 A。由 = 可得, A的质量 mA= AVA=0.5103 kg/m3410-4 m3=0.2 kg。物体 A漂浮在液面上,则mVF 浮 =G,即 液 gV 排 = AgVA,则 V 排 = ,现用力压 A,使其缓慢向下运动,则液面上升的高度 h= = ,此时液 AVA 液 VA-V排S VA- AVA 液S体对容器底部的压强增大了 80 Pa,则 p= 液 g h= 液 g ,代入数据可得 80 Pa= 液 10 N/kgVA- AVA 液S,410-4m3-0.5103kg/m3410-4m3 液210-2m2

9、解得 液 =0.9103 kg/m3。14.2103 1.2 15.(1)4 (2) 1 a d 大 无(3)没有控制排开液体的体积相同16.解:(1)容器中水的体积 V=Sh=0.04 m20.3 m=0.012 m3,则容器中水的质量为 m= 水 V=1.0103 kg/m30.012 m3=12 kg。(2)A点到液面的距离 h=0.3 m-0.1 m=0.2 m,则 A点处受到水的压强 p= 水 gh=1103 kg/m310 N/kg0.2 m=2103 Pa。(3)塑料球受到的重力 G 球 =m 球 g= 球 V 球 g,塑料球浸没在水中时,排开水的体积为 V 排 =V 球 ,受到

10、的浮力为 F 浮 = 水 gV 球 ,对塑料球在竖直方向上进行受力分析,可知 F 浮 =G 球 +F 压 ,即 水 gV 球 = 球 V 球 g+F 压 ,则 V 球 = =F压( 水 - 球 )g=210-3 m3,16N(1103kg/m3-0.2103kg/m3)10N/kg塑料球的重力 G 球 = 球 V 球 g=0.2103 kg/m3210-3 m310 N/kg=4 N。17.解:(1)由题意可知, A上表面所受水的压强为p=gh= 1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m=1.2103 Pa。(2)由题意可知, A和 B受到的总浮力为F 浮 =g (VA+VB)=1.

11、0103 kg/m310 N/kg(1.010-3 m3+0.510-3 m3)=15 N,由于 A和 B一起悬浮在水中,所以 F 浮 =GA+GB,则 B受到的重力大小为 GB=F 浮 -GA=15 N-8 N=7 N。(3)由题意可知, B受到的浮力大小为 F 浮 B=gV B=1.0103 kg/m310 N/kg0.510-3 m3=5 N,由题意可知,此时 B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用而处于静止状态,所以细线对 B的拉力大小为 F=GB-F 浮B=7 N-5 N=2 N。18.解:(1)水对玻璃槽底部的压强 p 水 = 水 gh=1.0103 kg/m3

12、10 N/kg0.3 m=3103 Pa;10槽底对水平台的压强 p 槽 = = = = =3.5103 Pa。F压SG总SG槽 + 水 ShgS 200N+1.0103kg/m30.4m20.3m10N/kg0.4m2(2)因为物块漂浮 ,所以 F 浮 =G 物 ,即 水 gV 排 = 物 gV 物 ,又因为物体边长为 20 cm,露出水面 的高度为 5 cm,所以 =V排V物= = = , 联立解得 物 = 水 = 1103 kg/m3=0.75103 kg/m3。 S物 h浸S物 h物 h浸h物 20cm-5cm20cm34 34 34(3)因为物体边长为 20 cm,此时露出水面的高度

13、为 2 cm,所以 V 排 =S 物 h 浸 =0.2 m0.2 m(0.2 m-0.02 m)=7.210-3 m3,此时受到水的浮力 F浮 = 水 gV 排 =1.0103 kg/m310 N/kg7.210-3 m3=72 N,V 物 =(0.2 m)3=810-3 m3,G 物 = 物 gV 物 =0.75103 kg/m310 N/kg810-3 m3=60 N。此时物体受力平衡,所以 F+G 物 =F浮 ,则 F=F浮 -G 物 =72 N-60 N=12 N。19.解:(1)浸没在水中时受到的浮力 F 浮 =G-F=2.7 N-1.7 N=1 N。(2)金属零件的体积 V 金 =V 排 = =F浮 水 g=110-4 m3,1N1.0103kg/m310N/kg金属零件的密度 金 = = = =2.7103 kg/m3。mV金 GV金 g 2.7N110-4m310N/kg(3)在该液体中所受浮力 F 浮 =G-F=2.7 N-1.9 N=0.8 N,该液体的密度 液 = = =0.8103 kg/m3。F浮 gV排 0.8N10N/kg110-4m3