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2014全国各地中考物理分类汇编-浮力20.(7分)(2014•黄冈)2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示),相关标准参数为体积1m
3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速
7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取
1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).解答
(1)海面下2000m处的压强为p1=ρgh1=
1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa;下潜至最大潜水深度处压强为p2=ρgh2=
1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=
4.5×107Pa;增加的压强为△p=p2﹣p1=
4.5×107Pa﹣2×107Pa=
2.5×107Pa;由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加△F=△pS=
2.5×107Pa×20×10﹣4m2=5×104N;
(2)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,所以有F浮=G.又由F浮=ρV排g,G=mg,得ρV排g=mg;V排===
0.75m3露出海面体积为V露=V﹣V排=1m3﹣
0.75m3=
0.25m3.
(3)由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面,所以速度保持不变即v1=v3,由P=Fv,得P1=F1v1,P3=F3v3,又P3=3P1,所以有F3=3F1,F1=F3,在t3时刻“金枪鱼”离开水面,由图象分析知,此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力,即F3=mg 所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力F1===2500N.答窗口承受海水的压力增加了5×104N;
(2)露出海面体积为
0.25立方米;
(3)起重装置对“金枪鱼”的拉力是2500牛.
10.(2014山东济宁)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图7中甲、乙所示则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是()DA.在水中受到的浮力为2NB.质量为3kgC.体积为10cm3D.密度为
3.0×103kg/m
313.(2014山东济宁)2014年4月16日,一艘载有470余名乘客的“岁月号”客轮在韩国西南海域发生触礁浸水事故而逐渐倾斜(如图9所示),最终海水灌满船舱,客轮的重力(填“大于”或“小于”)所受浮力而下沉事故发生后,潜水员下潜到25米深的水下船舱内进行搜救,此时潜水员受到的压强是Paρ海水=
1.03×103kg/m3大于
25750020、2014重庆B卷如图18甲所示,水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=5cm,已知水的密度为
1.0×103kg/m3求
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图18乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图18乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?20
(1)500Pa26N31050Pa17.(6分)(2014•青岛)运用知识解决问题
(2)请画出图1中漂浮在水面上的小球所受力的示意图.考点力的示意图;专题其他综合题.分析
(2)小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等.解答解
(2)小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上,如下图所示故答案为
(2)如图所示;25.(2分)(2014•邵阳)酷夏季节,烈日炎炎,很多人喜欢下河下塘游泳.一个密度与水相同的实心物体,放入足够多的水中静止时,它将处于悬浮(选填“漂浮”或“悬浮”)状态.因为人体密度与水的密度大致相同,所以为了安全,请同学们不要擅自下河下塘游泳.30.(6分)(2014•邵阳)某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中
(1)如图甲、乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为
1.6N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N,则石块受到水的浮力为
0.6N.
(2)如图丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到的水的浮力越来越小(选填“大”或“小”).说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关.
(3)通过比较图乙和图丁,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关.10.(4分)(2014•安徽)一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示.已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面所受到液体的压力表达式为ρ液gh2S、浮力表达式为ρ液g(h2﹣h1)S.(液体密度ρ液和g为已知量)考点液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算.专题压强和浮力.分析根据液体压强公式p=ρgh、压强公式的变形公式F=pS推导证明.解答解由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得F1=p1S=ρ液gh1S;F2=p2S=ρ液gh2S,F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S.故答案为ρ液gh2S;ρ液g(h2﹣h1)S.8.(3分)(2014•宜宾)深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界.其深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务.如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象,以下说法正确的是() A.探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CD B.探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段,在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮 C.探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻,观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8h D.探测器在下潜的最深处处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用分析A、根据F浮=ρgV排可比较探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系;B、潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整.当潜水器两侧配备4块压载铁时,潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜;当潜水器到达一定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器悬停在指定深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压载铁,使潜水器上浮,到达水面;C、根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系,利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系D、潜水器在水下悬浮,受到的重力和浮力大小相等.解答解A、探测器在AB、BC、CD三个阶段,都是浸没,V排=V物,故由F浮=ρgV排可知,在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小是相等的,故A错误;B、潜水器两侧配备4块压载铁时,对潜水器受力分析,根据牛顿第二定律可得G1﹣kv2﹣F浮=ma,当速度增大时,加速度逐渐减小,当加速度减到零时,速度达到最大值,潜水器做匀速运动,潜水器抛弃所有压载铁时,根据牛顿第二定律得G3﹣kv2+F浮=ma,潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动,故B错误;C、由图象可知,3h所受压强为
7.5×104Pa,5h所受压强为10×104Pa,8h所受压强为
4.5×104Pa,根据p=可得F=pS,则5h所受压力大于3h所受压力,3h所受压力大于8h所受压力,即F5h>F3h>F8h,故C正确;D、潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故该选项说法错误;故选C.19.(7分)(2014•菏泽)韩国“岁月号”经过改造后,船体为6825t级,长145m,宽22m,最大载客量920人,满载排水量6825t,是目前韩国国内同类客轮中最大的一艘,“岁月号”客轮沉船事件引起世界广泛的关注.沉船原因有人猜测沉船原因,是轮船底部被船员视为生命水的“平衡水”被人为减少,如图所示,导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平衡的能力.关于平衡水的作用,下面说法正确的是B.A、增大浮力B、降低船体的重心C、减少惯性D、增大惯性“18.(2分)(2014•株洲)将一空饮料罐压入装满水的烧杯中,其排开的水所受到的重力为4N,则空饮料罐受到的浮力大小为4N,方向竖直向上.6.(6分)(2014•株洲)某同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度,实验过程如图所示.
(1)在下列空格中填写适当内容.
①选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现花生米下沉至杯底,如图(甲),此时花生米所受的浮力小于重力(填“大于”、“等于”或“小于”).
②往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到花生米悬浮,随即停止加盐,如图(乙).
③取出花生米,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图(丙),天平的读数为121g.
④将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,如图(丁),量筒的读数为55mL.
⑤利用密度公式计算出盐水的密度,即为花生米的密度.
(2)实验中若加盐过量,可进行如下操作向盐水中加水.
(3)实验中遗漏了重要的一步,即将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,测出空杯子的质量.考点固体的密度测量实验.专题测量型实验综合题.分析
(1)
①根据物体的浮沉条件,物体下沉时浮力小于重力;
②当物体的密度与液体密度相等时,物体在液体中悬浮;
③天平的读数砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值;
④进行量筒的读数时,注意量筒的分度值;
(2)若液体的密度过大,可加水稀释;
(3)要测量盐水的密度,需测出盐水的质量和体积,然后计算出密度,从该处入手进行分析.解答解
(1)
①花生米下沉,说明此时花生米所受的浮力小于重力;
②往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到花生米悬浮;
③由图丙知,天平的读数为m=100g+20g+1g=121g.
④由图丁知,量筒的分度值为1ml,量筒的读数为55mL.
(2)实验中若加盐过量,可再向盐水中加水.
(3)要测量盐水的密度,需测出其质量和体积,而要测其质量,除了测出盐水和杯子的总质量,还需测出倒出盐水后空杯子的质量.故答案为
(1)
①小于;
②悬浮;
③121;
④55;
(2)向盐水中加水;
(3)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,测出空杯子的质量.点评此题利用替代法来测量花生米的密度,考查了对物体浮沉条件的应用及液体密度的测量,设计新颖,要能够很好的解决,需熟练掌握有关基础知识.26.(6分)(2014•威海)如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图.在一次打捞沉船的作业中,在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了
0.4m3;在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3.沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F
1、F2,且F1与F2之比为37.钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计,动滑轮的重力不能忽略.(水的密度取
1.0×103kg/m3g取10N/kg)求
(1)沉船的重力;
(2)沉船浸没水中受到的浮力;
(3)沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中,滑轮组AB的机械效率.分析
(1)在沉船全部露出水面匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3,根据F浮=ρgV排求出打捞平台增大的浮力,即为沉船的重力;
(2)在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了
0.4m3;根据F浮=ρgV排求出打捞平台增大的浮力,然后求出沉船受到的浮力;
(3)根据F=(G+G动)求出动滑轮的重力,然后根据η=求出机械效率η.解答解
(1)在沉船全部露出水面匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了1m3,则打捞平台增大的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N,即沉船的重力为G=104N;
(2)在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了
0.4m3;则打捞平台增大的浮力F浮1=ρgV排1=1×103kg/m3×10N/kg×
0.4m3=4×103N;所以沉船浸没水中受到的浮力为F浮2=G﹣F浮1=104N﹣4×103N=6×103N;
(3)∵F拉1=F浮1,∴沉船浸没在水中匀速上升的过程中F1=(F拉1+G动),∵F拉2=G,∴沉船全部露出水面匀速上升的过程中,F2=(F拉2+G动),因为F1F2=37,解得G动=500N,沉船全部露出水面后匀速上升过程中,滑轮组AB的机械效率η====×100%≈
95.2%.16.(7分)(2014•嘉兴)按照“五水共治,治污先行”的原则,我市许多河道内放置了水生植物生长的平台﹣﹣绿色生态浮岛(如图所示).绿色生态浮岛具有净化水体、改善河道生态的作用,请回答下列有关问题
(3)浮床是浮岛植物生长的固定器,由耐用的漂浮材料组成.若某组浮床种植植物后,浮床露出水面部分的体积减少了
0.2m3,则至少种植了重为多少牛的植物?(g取10N/kg)
(3)浮床是浮岛植物生长的固定器,由耐用的漂浮材料组成,浮床露出水面部分的体积减少,即浮力减小,漂浮时浮力等于重力,利用阿基米德原理求解.
(3)浮床露出水面部分的体积减少,即浮力减小,漂浮时浮力等于重力.∵漂浮,∴F浮=G=ρ液gV排=
1.0×103kg/m3×10N/kg×
0.2m3=2000N;12.(2014浙江宁波)把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水密度为
1.0g/cm3中时弹簧秤示数变为2N假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F和△P,则无法求得的是(▲)DA.mB.ρC.△FD.△P9.(2分)(2014•广安)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中,静止时小球漂浮在甲液面上,小球悬浮在乙液体里,小球则沉入丙液体的底部,则小球在三种液体中所受浮力的关系,正确的是() A.F甲>F乙>F丙B.F甲=F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲<F乙<F丙故选B点评解决此类型的题目主要是根据物体的沉浮条件,结合阿基米德原理进行计算推导.25.(4分)(2014•广安)如图所示,一个圆柱形容器的底面积是10dm2,装入一定量的水.现将一个方木块放入容器中,木块漂浮在水面上,水未溢出,木块浸入水中的体积是6dm3,这时水的深度为8dm.(g取10N/kg,p水=
1.0×103kg/m3)求
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)放入木块后,容器底部受到水的压力是多大?解答解
(1)∵V排=V=6dm3=6×10﹣3m3,∴F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N.
(2)h=8dm=
0.8m,则水对容器底的压强p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×
0.8m=8×103Pa.∴F=pS=8×103Pa×10×10﹣2m2=800N;答
(1)木块受到的浮力是60N;
(2)放入木块后,容器底部受到水的压力是800N.点评本题考查了阿基米德原理和压强公式以及其变形公式的应用,这是中考必考题型,要熟练应用.6.(3分)(2014•东营)如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是() A.压强变小,浮力变小B.压强变小,浮力变大 C.压强变大,浮力不变D.压强不变,浮力不变故选B.23.(10分)(2014•东营)“蛟龙号”创造了“中国深度”﹣﹣下潜7062m.今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘.已知海水密度ρ═
1.03×103kg/m3,声音在海水中的传播速度是1500m/s,取g=10N/kg.问
(1)“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少?
(3)“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后,排开的水所受的重力是5×103N,它受到的浮力是多少?
(5)你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么(答出一条即可)?解答解
(1)蛟龙号壳体受到海水的压强p=ρgh=
1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m≈
2.78×107Pa;
(3)“蛟龙”号受到的浮力等于它排开海水的重力F浮=G=5×103N;
(5)随着下潜深度的增大,压强会越来越大,温度会越来越低,所以下潜至深海需要克服的技术难题是低温和压强.18.(3分)(2014•南京)如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底压强为pA;在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底压强为pB,则它们的大小关系是FA > FB,pA > pB,已知乒乓球的质量为
2.7g,当它漂浮在水面时,排开水的体积为
2.7 cm3.10.(4分)(2014•白银)辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t,它满载时所受的浮力为
6.75×108 N,当舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将 变小 (选填“不变”、“变小”或“变大”).(g取10N╱kg)16.(2分)(2014•泰安)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,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.12N20.(10分)(2014•广州)悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3).
(1)在如图上面画出潜艇的受力示意图(以点代替潜艇).
(2)潜艇排开海水的体积是多少?
(3)潜艇所受浮力多大?
(4)潜艇所受重力多大?解答解
(1)悬浮时受到的重力等于浮力,如图
(2)根据ρ=得V===3×103m3;
(3)根据基米德原理F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N;
(4)悬浮时浮力等于重力F浮=G=3×107N;故答案为
(1)如上图;
(2)潜艇排开海水的体积是3×103m3;
(3)潜艇所受浮力为3×107N;
(4)潜艇所受重力为3×107N.
5、2014浙江台州物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图下列判断正确的是BA.物块受到的浮力是1牛B.物块的体积是2×10-4米3C.物块的密度是3×103千克∕米3D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
12、(2014福建福州)将重6N的物休浸没在装满水的杯中,滋出了4N的水,物体受到的浮力是C A.10NR.6NC.4ND.2N
23、(2014福建福州)如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇它的质量约为
1.0x103kg,底面积约为500m2问:1登陆艇受到的重力是多少它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少2登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少3若登陆艇用
3.0x103N的推进力,以20m/s的航速行驶10min,则登陆艇的功率是多少
28、(2014福建福州)在课外实践活动中,小明做了以下实验: 1调节天平时发现指针位置如图所示,此时应将右端的平衡螺母向_调,使天平平衡测量李子质量时,天平右盘内砝码的质量和游码在标尺上的位置如图23所示,则李子质量是_g往址筒中注人60ml的水,将该李子浸没在水中后水而位置如图24所示,则李子的体积是 cm3,密度是 g/cm
3.2将李子浸没在清水中,李子沉人水底,如图25a所示,此时李子受到的浮力_选填“大于”、“等于”或“小于”李子的重力往杯中逐渐加盐后李子开始上浮,说明李子受到的浮力与液体的_有关;李子露出液面后继续上浮,直至漂浮在液面上,如图25b所示,说明浮力随_的减小而减小
28、1右
21.
0201.052小于密度排开掖体的体积
11.(2014苏州)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中.当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示.则BA.甲容器中液体的密度较大B.乙容器底部受到液体的压强较大C.甲容器中物块排开液体的重力较大D.乙容器中物块受到液体的浮力较大
(2)(2014苏州)图乙中,物体漂浮在水面上,请作出物体受到的重力G和浮力F的示意图.图9。