13.中考物理-——浮力经典例题(强烈推荐).doc

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1、初中物理浮力典型例题例 1 下列说法中正确的是 ( )A物体浸没在水中越深,受的浮力越大 B 密度较大的物体在水中受的浮力大 C重的物体受的浮力小 D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大例 2 质量为 79g 的铁块,密度是 7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g 取 10N/kg)例 3 (广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为 43N 的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为 33.25N,此铜球的空心部分的体积是_m 3(已知铜的密度为8.9103kg/m3)例 4 体积相同的 A、B、C 三个物体,放

2、入水中静止后,处于图 151 所示的状态,试比较三个物体受的重力 GA、G B、G C 和密度 A、 B、 C 图 151例 5 将一个蜡块( 蜡 0.910 3kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小( 盐水 水 蜡 酒精 )例 6 将重为 4.5N、体积为 0.5dm3 的铜球浸没在水中后放手,铜球静止后所受的浮力是多少?例 7 把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精 8g( 酒精 0.810 3kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是 ( )A 15g B 12.5g C10g D8g 例 8 体积是

3、 50cm3,质量是 45g 的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是_g( 酒0.810 3kg/m3)例 9 如图 153 中,重为 5N 的木块 A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为 3N,若绳子突然断了,木块 A 在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是() A5 N,竖直向下 B3N,竖直向上 C2N ,竖直向上 D8N,竖直向下 图 153例 10 以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( ) A一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大 B一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 C密度计漂浮在不同液

4、体中,所受浮力不同 D密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大例 11 如图 155,展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重请你写出他运用的与浮力相关的两条知识(1)_;(2)_ 图 155 例 12 已知质量相等的两个实心小球 A 和 B,密度之比 AB 12,现将 A、B 放入盛有足够多水的容器中,当 A、B 两球静止时,水对 A、B 两球的浮力之比 FAF B85,则 A_kg/m 3, B_kg/ m3( 水110 3kg/m3) 例 13 A、B 两个实心球的质量相等,密度之比 A B12将它们分别放入足够的酒精

5、和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是( 酒精 0.8 103kg/m3)()A11 B85C2 A 水 D2 酒精 B 例 14 如图 156(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是 20cm3,时,细绳对木块的拉力为 0.6N将细绳剪断,木块上浮,静止时有 2/5 的体积露出水面,如图( b)所示,求此时木块受到的浮力(g 取10Nkg) 图 156(a) (b)例 15 如图 157 所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙铁块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为 7.9103kg/m3求:甲、乙铁块的质量比 图 15

6、7例 16 如图 158 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) 图 158例 17 如图 1510(a)所示的圆柱形容器,底面积为 200cm2,里面装有高 20cm的水,将一个体积为 500cm3 的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出)求:( 1)图( b)中水对容器底的压强容器底增加的压力(a)图 1510(b)(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力(不计容器重, 铝2.710 3kg/m3,g 取 10N/kg)

7、例 18 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 1511(a)所示已知物体 B 的密度为 6103kg/m3质量为 0.6kg(取 g10N/kg) 求:(1)木块 A 的密度 (a)图 1511(b)(2)若将 B 放入水中,如图(b)所示,求水对容器底 部压强的变化例 19 在水平桌面上竖直放置一个底面积为 S 的圆柱形 容器,内装密度为1 的液体将挂在弹簧测力计下体积为 V 的金属浸没在该液 体中(液体未溢出)物体静止时,弹簧测力计示数为

8、F;撤去弹簧测力计,球下 沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的 n 倍求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量例 20 如图 1513(a),在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡(a)图 1513 (b)(1)将一质量为 27g 的铝块( 铝 2.7g/m 3)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平衡吗?(2)将铝块如图 1513(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?例 21 如图 1514 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?例 22 如图 1515 (a),

9、在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体 A,此时木块漂浮;如果将 A 从木块上拿下,并放入水中,当木块和 A 都静止时(水未溢出),下面说法正确的是 ( ) A当 A 的密度小于水的密度时,容器中水面上升 B当 A 的密度大于水的密度时,容器中水面下降 C当 A 的密度等于水的密度时,容器中水面下降 D当 A 的密度大于水的密度时,将 A 拿下后悬挂在木块下面,如图 1315(b),容器中水面不变例 23 自制潜水艇模型如图 1516 所示,A 为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是 V0,B 为软木塞,C 为排水管,D 为进气细管,正为圆柱形盛水容器当瓶中空气的体积为 V1 时,

10、潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管 D 向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为 2 Vl 时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰 水 ,软木塞 B,细管 C、D 的体积和重以及瓶中的空气重都不计求:(1)潜水艇模型的体积; (2)广口瓶玻璃的密度例 24 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0.910 3kg/m3)例 25 在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是 V1,如图 1518(a)所

11、示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是 V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是 V3如图(c )所示金属密度 _例 26 如图 1519 所示轻质杠杆,把密度均为 4.0103kg/m3 的甲、乙两个实心物体挂在 A、B 两端时,杠杆在水平位置平衡,若将甲物体浸没在水中,同时把支点从 O 移到 O 时,杠杆又在新的位置平衡,若两次支点的距离 O O 为 OA 的 ,求:甲、乙两个物体的质量之比图 1519例 27 (北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下 2m 深处的地方匀速提到水面 0.5m 处的过程中,人对物体做功为 54J当将物体拉到有

12、 体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为 40N不计绳子的51质量,忽略水的阻力,求物体的密度(g 取 10N/kg)参考答案例 1 D 选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V 排 相同, 水 相同,F 浮铁 F 浮木 ,铁块和木块受的浮力一样大 答案 D 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关例 2 解 m 铁 0.079kg G 铁 m 铁 g0.079kg10N/ kg0.79N V 排 V 铁 10 cm 3铁铁m37.8g/c9m 排 液 gV 排 1g/cm 310 cm310g=0.01kg F 浮 m 浮 g0.01kg10N/kg0.1N

13、例 3 解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果F 浮 G F43N33.2N9.8N V 排 110 3m3g水 浮kg/8.9/kg10.3浸没:VV 排 110 3m3球中所含铜的体积 V 铜 0.4910 3m3铜铜gG铜 铜 kg/N8.9m/kg10.43V 空 VV 铜 1103m30.49103m30.5110 3m3例 4 由图来判断物体的状态:A、B 漂浮,C 悬浮由状态对物体进行受力分析: G AF 浮 A,G BF 浮 B,G CF 浮 C比较 A、B 、C 三个物体受的浮力 V A 排 V B 排 VC 排 , 液 相同 根据

14、F 浮 液 gV 排 ,可知: F 浮 AF 浮 BF 浮 C, G AG BG C 比较物体密度 VmgA B C例 5 精析 确定状态受力分析比较浮力比较 V 排 此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态 盐水 水 蜡 酒精 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为 F1、F 2 和 F3,蜡块重力为 G对蜡块进行受力分析:F 1G,F 2G,F 3G同一物体,重力 G 不变,所以 F1F 2F 3根据阿基米德原理:V 排 g液 浮酒精中:V 排

15、酒精 V 物水中:V 排水 gF水2盐水中:V 排 排水 盐 水 3酒精 水 盐水(a) ( b) (c )图 152 F 2F 3, 水 盐水 V 排水 V 排盐水而 V 排酒精 V 排水 V 排盐水把状态用图 152 大致表示出来答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积例 6 精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中有的学生拿到题后,就认定 V 排 0 .5 dm3,然后根据 F 浮 液 gV 排 ,求出浮力 F 浮4.9N【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以

16、用下面两种方法判定物体的状态解法 1 求出铜球的密度: 球 (g 取 10N/kg) 球球Vm球G 0.9kg/dm 30.9kg/ dm3103kg/m33d5.kg/N04这是一个空心铜球,且 球 水 ,所以球静止后,将漂浮于水面,得 F 浮 G4.5N解法 2 求出铜球浸没在水中时受的浮力 F 浮 液 gV 排 110 3kg/m310N/kg0.5103 m35N 答案 4.5N例 7 精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键解 金属 酒精 , 金属 水 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没V 金属 V 排水 V 排酒精由 m 排酒精 8g 得 V 排酒精 10cm 3酒

17、精排 酒 精m3c/8.0g金属块在水中:V 排水 V 金属块 10cm 3 m 排水 水 V 排水 1g/ cm310cm3 10g答案 C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式 F 浮 G 排 但实际上,因为 G 排 m 排液 g,而其中 m 排液 液 V 排 ,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题例 8 解 判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度: 物 0.9g/ cm3m354c 物 水 ,物体在水中漂浮F 水浮 Gm 排水 gm 物 g m 排水 m 物 45g又 物 酒精 ,物体在酒精中沉底F 酒精浮 酒精 V 排 g,浸没:V 排 V50cm 3m 排精浮

18、酒精 V 排 0.8g/cm 350cm340g答案 溢出水的质量是 45g,溢出酒精的质量是 40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用 V 排 50cm 3 进行求值造成结果错误V 排 50 cm3 进行求解。造成结果错误例 9 精析 结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况【分析】 绳子未断时,A 物体受 3 个力:重力 GA,拉力 F,浮力 F 浮 3 个力关系为:G AFF 浮 ,求得F 浮 5N 3N8N绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于 8N合力 F 合 F 浮 G8N5N 3N合力方向:与浮力方

19、向相同,竖直向上答案 B例 10 【分析】 轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F 浮 G 因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同A 选项正确又因为 海水 河水 , 所以 V 排海水V 排河水 ,在河水中没入的深一些密度计的原理如图 154,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见,密度计没人液体越多,所测得的液体密度越小甲 乙图 154F 甲浮 F 乙浮 G根据阿基米德原理:甲 gV 排甲 乙 gV 排乙 V 排甲 V 排乙 甲 乙答案 A例 11 精析 此题考查学生通过对图形的观察,了解此图中 G 象 G 石

20、 的原理【分析】 当大象在船上时,船处于漂浮状态,F 浮 G 船 G 象 ,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为 V 排 用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F 浮 G 船 G 石 ,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积 V 排 V 排 根据阿基米德原理,两次浮力相等两次浮力相等便可以推出:G 象 G 石 答案 (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理例 12 精析 由于 A、B 两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态【分析】 (1)设 A、B 两球的密度均大于水的密度,则 A、B 在水中浸没且沉底由已知条件求出 A、B 体积

21、之比,m Am B BAV12 A、B 浸没:V 排 V 物 BAF浮浮 BAg水水12题目给出浮力比 ,而现在得 与已知矛盾说明假设(1)不成立BA58BAF浮浮 2(2)设两球均漂浮:因为 mAm B则应有 F 浮 AF 浮 B G AG B ,也与题目给定条件矛盾,假设(2)不成立B浮浮 1用上述方法排除某些状态后,可知 A 和 B 应一个沉底,一个漂浮因为 A B,所以 B 应沉底,A 漂浮解 A 漂浮 F AG A AgVA B 沉底 F B 水 gVB 排 水 gVB Ag水B58 代入BV12A 水 1103kg/m30.810 3kg/m3BFA582B2 A1.610 3kg

22、/m3答案 A0.810 3kg/m3, B0.810 3kg/m3例 13 精析 从 A、B 两个小球所处的状态入手,分析几个选项是否可能一个物体静止时,可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底以下是两个物体所处状态的可能性 A 漂,B 漂 A 悬,B 漂 A 沉,B 漂A 漂,B 悬 A 悬,B 悬 A 沉,B 悬A 漂,B 沉 A 悬,B 沉 A 沉,B 沉由题目我们可以推出m Am B, A B ,则 VAV B A B2121我们可以选择表格中的几种状态进行分析:设:(1)A、B 均漂浮 A 酒精 , B 水 ,与已知不矛盾,这时 F 浮 A11,A 选项可能(2)设 A、B 都沉底 ,B

23、选项可能F浮浮 gV水酒 精54128(3)设 A 漂浮,B 沉底,这时 A 酒精 , B 水 , ,B 选项可能B浮浮 G浮 BAg水 水2(4)设 A 沉底,B 漂浮A 应 酒精 B2 A 应有 B 酒精 水 ,B 不可能漂浮 上述状态不可能,而这时的 BAF浮浮 AgV水酒 精B酒 精2D 选项不可能答案 D例 14 精析 分别对(a)(b)图当中的木块进行受力分析已知:图(a)V 露 120 cm3210 5m3,F 拉 0.6N图(b)V 露 2 V5求:图(b)F 浮木 ,解 图(a),木块静止:F 拉 GF 浮 1 F 拉 F 拉 1F 拉 2F 拉 水 g(VV 露 1) 水

24、g(V V)52F 拉 水 g(VV 露 1 V) 水 g( VV 露 1)53代入数值:0.6N10 3kg/m310N/kg( V2105m3)V210 4m3图(b)中:F 浮乙 水 g V51.010 3kg/m310N/kg 2104m351.2N答案 木块在图(b)中受浮力 1.2N例 15 精析 当几个物体在一起时,可将木块和铁块整体做受力分析,通常有几个物体,就写出几个重力,哪个物体浸在液体中,就写出哪个物体受的浮力已知: 铁 7.910 3kg/m3求: 乙甲解 甲在木块上静止:F 浮木 G 木 G 甲 乙在木块下静止:F 浮木 F 浮乙 G 水 G 乙 不要急于将公式展开而是尽可能简化 F 浮乙 G 乙 G 甲水 g V 乙 铁 g V 乙 铁 g V 甲先求出甲和乙体积比铁 V 甲 ( 甲 乙 )V 乙 乙甲 铁 水铁 3/109.7)(mkg796质量比: 乙甲m乙铁 甲铁 V乙甲

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