专题09 浮力及其应用（第02期）-2024年初中升学考试物理真题分项汇编（全国通用）（解析版）.docx

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1、专题09 浮力及其应用考点1 浮力1（2023江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。【解释】（1）图b中

2、橡皮泥受到的浮力大小为 N；（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 ；【交流】（3）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 ；（4）在第步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关；（5）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 【答案】 4 2 无关 控制变量法 不变 深度 能【解析】1由图a可知，弹簧测力计的所示是4N，所以橡皮泥的重力为4N。（1）2由图b可知，弹簧测力计的示数是2N，橡皮泥受到的浮力F浮=G-Fb=

3、4N-2N=2N（2）3由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。（3）4探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制变量法。（4）56在第步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。（5）7用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。2（2023广东）在“

4、探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中；（1）观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值；调零时，弹簧测力计应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零；（2）如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力，将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h，请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像； （3）分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”）（4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 （选填“相同”或“不同”）；（5）若

5、继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： 。【答案】 量程 竖直 见解析 变大 不变 不相同 酒精【解析】（1）12使用弹簧测力计前，应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值；调零时，应该在竖直方向下拉动弹簧测力计，防止卡壳。（2）3由甲图可得，物块重力G=1.0N，当物块慢慢浸入水中时，在竖直方向上只受竖直向上的拉力，浮力和竖直向下的重力作用，即，当浸入水中深度为2cm时，此时弹簧测力计的示数为0.8N，则浮力为，同理，当深度为4cm和6cm时，浮力分别为0.4N和0.6N；当物块完全浸入水中后，根据随着浸入水中的深度增加，排开水的体积保持不变，所以浮力大小保持不变，如图所

6、示（3）4分析图像可知，物块浸没前，根据，深度h增加，物块排开水的体积增加，浮力变大。5物块浸没后，根据，深度h增加，物块排开水的体积等于物块的体积，此时排开水的体积保持不变，浮力大小不变。（4）6若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，物块的高度和体积不变，但物块在浸入水中的过程中，排开水的体积增加的速率变小，最后浸没水中时浮力依然会保持不变，故两次实验所得的F浮随h变化的图像会不相同。（5）7若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，只需要增加密度不等于水的液体，重复上述实验，形成对比数据。考点2 阿基米德原理3（2023湖南郴州）重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示

7、数为3N，此时物体受到的浮力为 N，物体的密度是 。（g取10N/kg）【答案】 2 【解析】1此时物体受到的浮力为F浮=G-F=5N-3N=2N2物体浸没在水中，物体的体积，物体的密度4（2023山东烟台）某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示：（1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？(用图中的序号表示)（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相

8、等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）【答案】（1），；（2）浮力大小与排开液体的重力相等；（3）见解析；（4）见解析【解析】（1）实验过程中，利用步骤的测量数据，用称重法能够计算出物体所受的浮力大小。利用步骤的测量数据，能够计算出物体排开液体的重力大小。（2）如图所示，物块重力为2.0N，测力计对物块的拉力为1.5N，则物块受到的浮力为空桶重力为0.5N，桶和液体的总重力为1N，则排开的液体的重力为根据可得浮力大小与排开液体的重力相等。 （3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次，通过分析实验数据，最终得出结论。（4）根据

9、题意，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸入液体前，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小；还有可能是物块在浸入液体后和容器底接触到了，导致测得的浮力偏大。5（2023江苏扬州）一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为。已知，取。求：（1）奖牌的质量；（2）奖牌的体积。【答案】（1）0.18 kg；（2）【解析】（1）奖牌挂在弹簧测力计下，示数为。则奖牌所受的重力为。根据可得，奖牌的质量（2）奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为，则奖牌在水中受到的浮力根据阿基米德原理可知则奖牌的体积6（2023四川宜宾）如图甲，用轻

10、质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下，静止时测力计读数为3N；如图乙，将该木块静置于平放的盛水容器中，木块有的体积露出水面；如图丙，用竖直向下的力F压该木块时，木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为，g取10N/kg，求：（1）图乙中木块所受的浮力大小；（2）木块的体积；（3）木块的密度；（4）图丙中F的大小。【答案】（1）3N；（2）；（3）；（4）2N【解析】（1）因为弹簧测力计的示数是3N，又因为木块漂浮，故G=F浮，所以乙图中木块的浮力为3N。（2）因为，则木块的体积为（3）木块的质量木块的密度（4）用竖直向下的力F将木块缓慢压入水中,静止时,木块上表面恰好与水面相平，此时物体

11、排开水的体积此时时物体受到的浮力根据可知，竖直向下的力考点3 物体的浮沉条件及应用7（2023湖北）物理课上，老师将整个橙子放入水中，漂浮在水面上，如图甲。将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，小块缓慢沉入水底，如图乙。下列说法正确的是（）A整个橙子的密度等于水的密度B大块橙子受到的浮力大于其重力C小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小D两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力【答案】D【解析】A整个橙子放入水中，漂浮在水面上， 整个橙子的密度小于水的密度，故A错误；B将其切成大小两块，再次投入水中，发现大块仍漂浮，大块橙子受到的浮力等于其重力，故B错误；C小块橙子缓

12、慢沉入水底的过程中，体积不变，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知其受到的浮力不变，故C错误；D整个橙子在水中漂浮，所受浮力等于其重力。将其切成大小两块，再次投入水中，大块橙子受到的浮力等于自身重力，小块橙子受到的浮力小于自身重力，两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力，故D正确。故选D。8（2023湖南永州）将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中，如图所示，鸡蛋在甲液体中悬浮，在乙液体中沉底且对容器底有压力，比较甲、乙液体的密度甲、乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系，下列正确的是（）ABCD【答案】B【解析】AB图甲中鸡蛋处于悬浮状态，甲液体的密度，图乙中鸡蛋沉底，

13、乙液体的密度，所以甲液体的密度大于乙液体的密度，即，故B正确，A错误；CD图甲中鸡蛋处于悬浮状态，浮力等于重力，图乙中鸡蛋沉底，浮力小于重力，鸡蛋在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力，即，故CD错误。故选B。9（2023甘肃金昌）2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，当战斗机从军舰上起飞后（）A舰体略上浮，受到浮力不变B舰体略上浮，受到浮力变小C舰体略下沉，受到浮力不变D舰体略下沉，受到浮力变大【答案】B【解析】当战斗机从军舰上起飞后，航空母舰的重力减

14、小，处于漂浮状态，浮力等于重力，所以舰体受到的浮力减小，由可知，液体的密度不变，排开液体的体积减小，舰体略上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10（2023山东临沂）2023年1月16日，我国首艘具有破冰功能的大型航标船“海巡156”轮（如图）在天津列编，正式投入使用。“海巡156”轮（）A漂浮在海面上时受力平衡B匀速航行时所受合力向前C加速破冰时惯性越来越大D卸货过程中所受浮力不变【答案】A【解析】A漂浮在海面上的航标船，收到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，竖直方向处于平衡状态，因此重力和浮力是一对平衡力，故A符合题意；B匀速航行时，航标船处于平衡状态，受平衡力，此时合力为0，故B

15、不符合题意；C惯性只与物体的质量有关，当加速破冰时，航标船质量不变，则惯性不变，故C不符合题意；D因为航标船始终漂浮，浮力等于重力，当卸货时，航标船排开液体的体积变小，则浮力变小，故D不符合题意。故选A。11（2023湖南株洲）取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯中液体的密度分别为甲和乙，则（）AF甲F乙BF甲乙D甲乙【答案】D【解析】AB如图所示，它竖直立在两种液体中都是漂浮状态，所以它受到的浮力等于重力，同一支密度计的重力相等，

16、则密度计在两种液体中受到的浮力相等。即，故AB不符合题意；CD如图所示，密度计在甲液体中排开液体的体积比在乙液体中排开液体的体积大，根据可知，浮力相等时，排开液体体积越大，液体密度越小。所以可判断出甲液体密度较小，即，故C不符合题意，D符合题意。故选D。12（2023湖北宜昌）如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是 N，若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋受到的浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】 0.5 不变【解析】1鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.5N2若再往玻璃杯中加盐，盐水的密度变大，鸡蛋仍然处于漂浮状态，受到的浮力等于重力

17、，鸡蛋的重力不变，浮力不变。13（2023江苏扬州）如图一木块静止在水面上，请作出木块所受重力和浮力的示意图。【答案】【解析】木块静止在水面上，处于漂浮状态，则物体受到的浮力等于重力，即F浮G，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力14（2023福建）用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。（1）获取相关数据：已知圆筒底面积为S；调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向 移。如图，用调好的天平测得空圆筒质量 g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为81.4g，计算得到圆筒内水的体积 cm3。（2）制作液体密度计：待测液体在圆筒上体积为V0的水面处做标记，如图甲

18、所示。倒掉圆筒内的水，倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中，圆筒处于漂浮状态，如图乙。测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度 （用m、S、h、V0、水表示）。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值；（3）用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议： 。【答案】 右 31.4 50 往容器中加足够多的水【解析】（1）1调节天平平衡时，指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向右端移动，才能使天平横梁水平平衡。2由图可知，空圆筒质量质量m=20g+10g+1.4g=31.4g ，圆筒内水的质量，3圆筒内水的体积，（2）4倒入待测液体后，圆

19、筒排开水的体积，圆筒受到的浮力，圆筒处于漂浮状态，圆筒与待测液体的总重力等于浮力，则待测液体密度（3）5用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，圆筒受到的浮力小于重力，即排开液体的体积太小，则可以往容器中加足量的水。15（2023广东广州）小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1，当该液体温度为19时，质量为的小球b悬浮，b标记“19”；另外两个小球分别标记“15”“23”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止，忽略小球体积变化，g取10N/kg。（1）图1中b悬浮。在方框中画出b的受力示意图（用“”表示b）； 求此时

20、b受到的浮力； 此时液体密度为，求b排开液体的体积。 （2）图2中b漂浮。此时b所受浮力 图1中b所受浮力（选填“大于”“等于”“小于”）；此时液体温度 19（选填“高于”“等于”“低于”）；小球c对应标记 （选填“15”“23”）。（3）图3中液体温度的范围可能是 。A14以下B1618C2022D24以上（4）液体温度在1523范围内，b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图像可能正确的是（b不接触其他小球） 。ABCD【答案】 0.04N 等于 低于 15 D C【解析】（1）12已知图1中b悬浮，处于静止状态，竖直方向受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即受力示意图如图

21、所示：3由阿基米德原理可知，b排开液体的体积为（2）4图2中b漂浮，处于静止状态，竖直方向受到的重力与浮力是一对平衡力，大小相等，即则此时b所受浮力等于图1中b所受浮力。5图2中b漂浮，图1中b悬浮，则图2中b排开液体的体积比图1中小，由于浮力相同，由可知，图2中液体密度比图1中大，由于液体密度随温度升高而变小，图1中液体温度为19时，所以此时液体温度低于19。6由上述分析可知，图2中温度低于19，所以小球c标记的温度为15。（3）7图3中小球a、b、c都沉底，其中温度最高的小球标有23，当此小球悬浮时，此时液体温度为23，由于此小球沉底，浮力与悬浮时相比要小，由可知，此时液体密度比悬浮时的小，由于液体密度随温度升高而变小，所以此时液体温度大于23，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（4）8当物体b漂浮时，此时浮力等于物体b重力，液体密度大于物体b密度，此时液体温度最低为15，当物体b悬浮时，此时浮力等于物体b重力，液体密度等于物体b密度，此时液体温度为19，当物体b沉底时，浮力小于物体b重力，液体密度小于物体b密度，此时液体温度最高，为23，所以浮力先不变后变小，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。（北京）股份有限公司