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  • 2022-04-02 发布

天津市2005-2020年中考物理真题分类汇编专题:09浮力与密度含解析

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专题09浮力与密度1.(2006天津,7)一艘轮船从江河(淡水)中驶到大海(咸水)中后,它受到的浮力将()A.变大B.不变C.变小D.不能确定【答案】B【解析】当船由江河驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力等于重力,∵船受到的重力G不变,∴船受到的浮力不变.故选B2.(2007天津,8)一个空心球,空心部分体积为整个体积的一半,它漂浮在水面上,有一半体积露出水面,若将空心部分注满水,放入水中再静止时将(水足够深)()A.漂浮B.悬浮C.沉底D.无法确定【答案】B【解析】没有注入水时,∵球漂浮,∴F浮=G球=ρ水gv/2,注入水浸没水中后∵F浮′=ρ水vg,G=G球+G水=ρ水gv/2+ρ水gv/2=ρ水vg,∴F浮′=G。所以把球的空心部分注满水浸没水中静止释放后将悬浮.故选B.3.(2008天津,14,多选)用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N(如图甲所示).将体积为10cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4N(如图乙所示).若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图丙所示),弹簧测力计的示数为T2.则()A.浸没水中的物体A所受浮力为0.1NB.浸没没水中的物体A所受浮力为0.4NC.弹簧测力计的示数T2为5.5ND.弹簧测力计的示数T2为5.1N【答案】AC10 【解析】∵V排=V=10cm3=10×10-6m3,∴浸没水中的物体A所受浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×10×10-6m3×10N/kg=0.1N;故A正确。∵F浮=G-F′,∴G=F浮+F′=0.1N+0.4N=0.5N,弹簧测力计的示数:T2=5N+0.5N=5.5N.故C正确。故选AC。4.(2009天津,12,多选)某物理兴趣小组,在测量一个实心小物体的密度时,采用了如下的实验操作:首先用天平测出物体的质量mo;然后在小烧杯中装入一定量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;再用细线将物体系好后,用手提着细线使物体浸没在此烧杯的水中(水无溢出且物体不接触烧杯),此时天平平衡时测量值为m2,如图所示。下列说法正确的是()A.物体在水中受到的浮力是mogB.物体在水中受到的浮力是(m2一ml)gC.物体的密度是D.物体的密度是【答案】BC【解析】①实心物体浸没水中重新平衡后,根据F左=F右,即:m1g+G球-F拉=m2g,得F浮=G-F拉=(m2-m1)g;故B正确。②根据阿基米德原理,物体的体积V=V排=F浮/ρ水g,所以物体的密度,故C正确。故选B、C.5.(2010天津,14,多选)甲、乙两个质量相等的实心小球,密度分别为ρ甲、ρ乙,且ρ甲:ρ乙=3:2。将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能的是()A.3:2B.1:110 C.ρ水:ρ乙D.ρ水:ρ甲【答案】BD【解析】①当两小球都漂浮或一球漂浮一球悬浮时,浮力等于它们自身重力.又因为两小球质量相等,则重力相等,浮力比为1:1;②当两小球都下沉时,排开水的体积等于它们自身的体积,根据F浮=ρ水gV排,它们的浮力比等于它们的体积比,它们的质量相等,根据密度公式ρ=m/V,它们的体积比等于它们的密度的倒数比,即2:3。③当一个漂浮一个下沉时,因为乙的密度小,所以是甲下沉乙漂浮,则F浮甲=ρ水gV排甲=ρ水gV甲,F浮乙=G乙=G甲=ρ甲gV甲,F浮甲:F浮乙=ρ水:ρ甲.故选B、D6.(2012天津,14,多选)如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ水).半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则( )A.注水前,木块对容器底的压力为ρghB.注水前,木块对容器底的压强为ρghC.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为πR2ρhD.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh【答案】BD【解析】(1)木块的体积:V=Sh,木块的质量:m=ρV=ρSh,木块的重力:G=mg=ρShg,木块对容器底的压力:F=G=mg=ρShg,故A错;(2)木块对容器底的压强:,故B正确;(3)当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时,此时注入水的质量最少,F浮=G=mg=ρπR2hg,木块排开水的体积:10 木块浸入水中的深度:注入水的体积为:V水=(S容﹣S木)h水=[π(2R)2﹣πR2]×=3πR2,注入水的质量:m水=ρ水V水=ρ水3πR2=3πR2ρh,故C错、D正确.故选BD.7.(2012天津,21,填空)某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验.(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示.(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示.(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明【答案】浮力;物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力【解析】由乙图可知,乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到了向上托的力,即金属块受到了浮力;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明金属块受到了浮力等于排开水所受的重力.8.(2015天津,13,多选)现有密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2)的两种液体,质量均为m0,某工厂要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液(设混合前后总体积保持不变),且使所得混合液的质量最大。则()A.这种混合液的密度为10 B.这种混合液的密度为C.按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为D.按要求配制后,剩下的那部分液体的质量为【答案】BC【解析】因为要用它们按体积比1:1的比例配制一种混合液,所以,设液体的体积为V,则混合液体的体积为2V,两种液体的质量分别为m1=ρ1V,m2=ρ2V,则混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V,所以混合液体的密度为ρ=(ρ1V+ρ2V)/2V=(ρ1+ρ2)/2,故A错误、B正确;因为ρ=m/V,ρ1<ρ2,m0一定,所以由ρ=m/V得,V=m/ρ,故V1>V2,使混合液质量最大,即V2全取,V1有剩余,则m剩=m0-ρ1V2=m0-ρ1m0/ρ2=(1-ρ1/ρ2)m0,故C正确、D错误,故选BC。9.(2018天津,13,多选)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0)。下列说法正确的是()A.木球的密度为ρ0B.木球的密度为ρ0C.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为TD.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为【答案】AD【解析】(1)木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:F浮=G+T=mg+T,木球浸没时,V排=V木,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得:ρ0gV排=mg+T,10 木球的体积:V木=,解得ρ木=ρ0;故A正确,B错误;(2)剪断细线,木块漂浮,F浮′=G=mg,则待木球静止后浮力变化量为:△F浮=F浮﹣F浮′=mg+T﹣mg=T,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降):则由△p=可得,水对容器底的压力变化量:△F=△pS2=ρ0g△hS2=ρ0g×S2=,故C错误,D正确。故选:AD。10.(2019天津,13,多选)在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为;最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测水的深度为。已知水的密度为水,则()A.金属球的密度为水B.金属球的密度为水C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水D.金属球沉底后,它对容器底的压力为水【答案】AC10 【解析】根据阿基米德定律,金属球放入烧杯中时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水所受重力,等于金属球的重力,即G金=ρ水(h1﹣h0)Sg,根据重力的公式G金=m金g,由m金=ρ水(h1﹣h0)S;金属球沉入水底时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水的体积,等于金属球的体积,即V金=(h2﹣h0)S;根据密度公式ρ=得,金属球得密度ρ金===水,故A正确,B错误;金属球沉底后对杯底得压力等于金属球重力减去水对金属球得浮力,根据浮力公式F浮=ρ水Vg,FN=G金﹣F浮=ρ水(h1﹣h0)Sg﹣ρ水(h2﹣h0)Sg=水。故C正确,D错误。故选AC。11.(2019天津,18,填空)小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为N。【答案】11.5【解析】由图甲可知,物体重力为2N,由图乙可知,物体浸没在液体中时,所受拉力为1N,图乙中物体所受拉力等于物体重力减去物体所受浮力,故而物体所受浮力为1N;图丙中弹簧秤示数应等于桶的重力与桶中液体的重力之和,由图丁可知,空桶的重力为0.5N,根据阿基米德定律,桶中液体的重力等于物体所受浮力的大小,即1N,故丙图中示数应为1N+0.5N=1.5N。12.(2020天津,13,多选)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则(  )10 A.放入木块前水对容器底的压强为B.放入木块后水对容器底的压强为C.木块所受的重力为D.木块所受的重力为【答案】AD【解析】A.放入木块前,对容器底部的压力等于水所受的重力,由可得,水对容器底部的压强故A符合题意;B.放入木块前,容器中水的深度为①设放入木块后容器中水的深度为h,因木块对容器底的压力刚好为零,故木块刚好漂浮于水面上,则木块受到的浮力等于木块所受的重力,由阿基米德原理知,木块所受浮力等于木块排开水所受的重力,即则②联立①②解得,放入木块后水的深度则放入木块后,水对容器底部的压强为10 故B不符合题意;CD.由可得木块所受的重力故C不符合题意,D符合题意。故选AD。简答题:1.(2005天津,28)在弹簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置O,如图甲所示,取一个溢水杯,杯内的水装到溢水管口。把金属块全部没入水中,水被排到溢水口旁的小杯中,金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示,然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置O,如图丙所示,请你用简练的语言说出,从这个实验能得到什么结论?【答案】浸在液体(水)中物体受到的浮力等于它排开液体(水)的重力【解析】因为金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又恢复到原来的位置,说明金属块受到浮力与金属块排开的水的重相等,由此得出结论:浸在水中物体受到的浮力等于它排开水的重力。10 2.(2007天津,30)物理老师给每个学生发了一段相同的金属丝,要求同学们课下用涂蜡的圆柱形松木棍一端缠绕上金属丝,自制一支能够测量盐水密度的“密度计”。第二节物理课,同学们纷纷拿出了自己的作品。小芳的“密度计”如图中的甲图所示,小丽的如乙图所示。请你判断用哪支“密度计”测量时会更精确?并简述理由。【答案】小丽的会更精确。见解析。【解析】由于使用的金属丝相同,由图可知小芳和小丽的圆柱形松木体积基本相同,则“密度计”的重力相同;因为密度计处于平衡状态,F浮=G物,即:ρ液gv排=G物,因为小芳和小丽的“密度计”测量同一种液体时,∵S甲>S乙,∴h甲<h乙,即图乙所示“密度计”测量时浸没的深度变化大,测量更精确些。10

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