北京專用九下物理 專題5 浮力 三年模擬

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1、 北京專用九下物理 專題5 浮力 三年模擬 1. 水平桌面上有甲、乙兩個相同的溢水杯，裝滿不同密度的液體。現(xiàn)將小球 A 分別放入溢水杯中，小球靜止時的情景和溢出的液體如圖所示，從甲杯中溢出的液體所受重力為 G甲=0.9?N，從乙杯中溢出的液體所受重力為 G乙=0.8?N，小球在甲杯中所受的浮力為 F甲，在乙杯中所受的浮力為 F乙。則下列說法中正確的是 A．因為 A 在乙杯中排開的液體體積較大，所以有 F乙>F甲 B． A 的重力為 0.9?N，它在乙杯中受到浮力為 0.8?N C．液體對甲杯底的壓強等于液體對乙杯底的壓強 D．甲杯對桌面的壓力小于乙杯

2、對桌面的壓力 2. 小華利用彈簧測力計、細線、物體 A 、柱形容器和水按照圖甲、乙、丙所示依次進行實驗，測量某種液體的密度 ρ。三次測量彈簧測力計的示數(shù)分別為 F1 、 F2 、 F3 水的密度用 ρ水 表示，則下列四個選項中，ρ 的表達式正確的是 A． ρ=F1-F2F1-F3ρ水 B． ρ=F1-F3F1-F2ρ水 C． ρ=F1F1-F3ρ水 D． ρ=F1-F2F2-F3ρ水 3. 小石在“探究影響浮力大小的因素”實驗中，用到了彈簧測力計、物塊、兩個相同的燒杯，燒杯中分別裝有水和鹽水。其實驗步驟如圖所示，請按要求回答問題： (1) 由圖甲

3、、丙可知物塊的重力 G= N；物塊浸沒在水中所受的浮力 F= N。 (2) 由圖甲、乙、丙可探究的問題是： 。 (3) 由圖甲、丁、戊的實驗數(shù)據(jù)可以得出的實驗結(jié)論是： 。 (4) 在上述實驗的基礎上，添加合適的物體就可探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關。你認為需要添加的合適物體是 。 4. 為驗證阿基米德原理，某同學將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按規(guī)范操作將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。根據(jù)實驗回答問題： (1) 鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入

4、水中時相比，水對溢水杯底的壓強 （選填“變大”“變小”或“不變”）。 (2) 鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，電子秤示數(shù)將 （選填“變大”“變小”或“不變”）。 (3) 實驗桌上還備有量筒，請你根據(jù)以上實驗，繼續(xù)操作，測量出該鋁塊的體積（該鋁塊較大，不能放入量筒中），測量方法是 ，依據(jù)： 。 5. 將一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面積 S=3×10-3?m2，容器的質(zhì)量忽略不計，容器中水受到的重力 G水=4.2?N，水面距容器底的距離 h=10?cm?，F(xiàn)將一金屬球用細線吊著浸沒在水中，靜止時容器中的水未溢出，金屬球未碰觸容器底和容器

5、壁，如圖所示。已知金屬球的重力 G球=0.7?N，體積 V=2×10-5?m3，g=10?N/kg，水的密度 ρ水=1.0×103?kg/m3。求： (1) 金屬球未浸入時，水對容器底的壓強； (2) 金屬球未浸入時，容器對桌面的壓強； (3) 金屬球浸沒在水中時，受到的浮力； (4) 金屬球浸沒在水中靜止時，受到細線的拉力。 6. 兩個完全相同的圓柱形容器靜止放在水平桌面上，其中分別裝有 A 、 B 兩種不同的液體，將一個小球分別放在兩種液體中，靜止時小球浸入兩種液體的情況如圖所示，兩容器中液面相平。甲、乙兩容器中的液體密度分別為 ρ1 和 ρ2；甲、乙兩容器中的液

6、體對小球產(chǎn)生的浮力分別為 F1 和 F2；甲、乙兩容器中液體對容器底部的壓強分別為 p1 和 p2；甲、乙兩容器對桌面的壓力分別為 F1? 和 F2?。則下列判斷中正確的是 A． ρ1<ρ2 B． F1>F2 C． p1=p2 D． F1?>F2? 7. 如圖所示，“潛龍二號”是我國目前最先進的自主水下機器人，2022 年 4 月 6 日凌晨成功完成第 50 次下潛，實踐證明“潛龍二號”的運行狀態(tài)越來越穩(wěn)定，已達到國際先進水平。水下機器人一般可以通過所裝配的下沉壓載鐵和上浮壓載鐵，實現(xiàn)無動力下潛和上??；通過舵推進器實現(xiàn)前進、后退和旋轉(zhuǎn)等動作。若忽略水的密度變化，則

7、關于水下機器人在水下運動的過程中，下列說法正確的是 A．在下潛過程中，機器人所受水的壓強和浮力均一直在變大 B．在下潛過程中，操控舵推進器可以改變水下機器人的運動狀態(tài) C．在水下懸停時，拋掉上浮壓載鐵，機器人所受浮力變大 D．在水下懸停時，機器人所受水的壓力的合力與重力為一對相互作用力 8. 裝滿水的大燒杯放在水平桌面上，將一個小球輕放入杯中靜止后，共溢出水 50?cm3，g 取 10?N/kg。下列判斷正確的是 A．水對燒杯底的壓力會增大 B．小球的質(zhì)量小于 50?g C．小球的體積可能是 40?cm3 D．小球受到的浮力等于 0.5?N

8、 9. 如圖所示，底面積不同的圓柱形容器 A 和 B 分別盛有甲、乙兩種液體，兩容器中液體液面相平，甲液體的質(zhì)量等于乙液體的質(zhì)量。將兩個完全相同的小球分別放入甲、乙兩液體中，靜止后兩小球受到的浮力分別為 F1 、 F2，下列判斷正確的是 A． F1 一定大于 F2 B． F1 一定小于 F2 C． F1 不可能小于 F2 D． F1 不可能大于 F2 10. 如圖所示，將一個小球浸沒在水中由靜止釋放，若小球會上浮，請推導小球的密度 ρ球 與水的密度 ρ水 之間應滿足什么關系。 11. 如圖所示，重 1?N 、底面積為 1×10-2?m2 、高

9、為 0.1?m 的柱形玻璃方杯放在水平桌面上，其中裝有飲料，飲料的高為 0.06?m，密度為 1.0×103?kg/m3，g=10?N/kg。求： (1) 方杯底部受到飲料的壓強 p1； (2) 方杯對水平桌面的壓強 p2； (3) 把一塊質(zhì)量為 9?g 的冰放入飲料中（冰的密度為 0.9×103?kg/m3，不考慮冰塊熔化） i 冰塊在飲料中靜止時受到的浮力 F??； ii 冰塊排開飲料的體積 V排。 答案 1. 【答案】B 【解析】物體所受浮力的大小與排開液體的重力相等，甲杯中小球受到的浮力 F甲=G甲=0.9?N，乙杯中小球受到的浮力 F乙=G乙=0.8?N

10、，所以 F甲>F乙，小球在甲杯液體中漂浮，G=F甲=0.9?N，A錯誤，B正確； 小球在甲杯液體中漂浮，ρ甲液>ρ球，小球在乙杯液體中沉底，ρ乙液<ρ球，所以 ρ甲液>ρ乙液，由 p=ρgh 可知，液體對甲杯底的壓強大于液體對乙杯底的壓強，C錯誤； 已知甲、乙是兩個相同的溢水杯，則液體對甲杯底的壓力大于液體對乙杯底的壓力，因為是規(guī)則容器，則溢水杯對桌面的壓力等于液體重力、小球重力與溢水杯的重力之和，甲杯中液體重力較大，即甲杯對桌面的壓力大于乙杯對桌面的壓力，D錯誤。 2. 【答案】B 【解析】此題是典型的“三提法”測液體密度，利用物體排開待測液體與水的體積相等列等式，從而測出待測

11、液體密度。即 F1-F3ρg=F1-F2ρ水g，所以 ρ=F1-F3F1-F2ρ水，B正確，A、C、D錯誤。 3. 【答案】 (1) 3.2；2.2 (2) 浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積是否有關 (3) 浸沒在不同液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關 (4) 體積相同質(zhì)量不同的物體 【解析】 (1) 由圖甲可知，彈簧測力計的分度值為 0.2?N，示數(shù)為 3.2?N，則物塊的重力為 3.2?N，由圖甲、丙可知物塊浸沒在水中所受浮力 F浮=G-F=3.2?N-1?N=2.2?N。 (2) 由圖甲、乙、丙可知，液體的密度不變，排開液體的體

12、積不同，浮力不同，所以可探究浮力大小與排開液體體積的關系。 (3) 由圖甲、丁、戊可知，排開液體的體積不變，液體的密度不同，浮力不同，可以得出的結(jié)論是浮力大小與液體密度有關。 (4) 若想探究浮力大小與物體質(zhì)量是否有關，應保持液體密度和物體排開液體的體積相同，而物體的質(zhì)量不同，所以需要添加體積相同、質(zhì)量不同的物體。 4. 【答案】 (1) 不變 (2) 不變 (3) 將溢出的水倒入量筒中，測出水的體積；物體浸沒在水中時，V排=V物，故鋁塊的體積等于量筒中水的體積 【解析】 (1) 鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式 p=

13、ρgh 可知，水對溢水杯底的壓強不變。 (2) 由于溢水杯中裝滿水，鋁塊浸沒在水中靜止時，根據(jù)阿基米德原理可知鋁塊受到的浮力等于排開的水的重力，鋁塊對水的壓力大小與浮力相等，所以溢水杯對電子秤的壓力不變，即電子秤示數(shù)不變。 (3) 將鋁塊浸沒在水中，排開水的體積等于鋁塊的體積，所以將溢出的水倒入量筒中，讀出量筒中水的體積即得鋁塊的體積。 5. 【答案】 (1) 1000?Pa (2) 1400?Pa (3) 0.2?N (4) 0.5?N 【解析】 (1) p=ρ水gh=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×0.1?m=1000?P

14、a。 (2) p=FS=4.2?N3×10-3?m2=1400?Pa。 (3) F浮=ρ水gV排=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×2×10-5?m3=0.2?N。 (4) 對金屬球進行受力分析如圖所示： 由受力分析可知 F拉=G-F浮=0.7?N-0.2?N=0.5?N。 6. 【答案】D 【解析】由于小球漂浮在液體 A 中，所以 ρ球<ρ1，而小球懸浮在液體 B 中，所以 ρ球=ρ2，所以 ρ1>ρ2，A錯誤； 由于小球漂浮在液體 A 中，所以 F1=G球，而小球懸浮在液體 B 中，所以 F2=G球，所以 F1=F2，B錯誤； 由于兩容器中液體

15、深度相同，根據(jù)液體壓強公式 p=ρ液gh 可知密度大的液體對容器底部的壓強大，所以 p1>p2，C錯誤； 由圖可知兩容器中液體的體積 V1>V2，又因為 ρ1>ρ2。根據(jù) m=ρV 可知，m1>m2，所以 G1>G2，由于容器對桌面的壓力等于容器的重力、液體的重力以及小球的重力之和，所以 F1?>F2?，D正確。 7. 【答案】B 【解析】在下潛過程中，機器人所受水的壓強變大浮力不變，故A錯誤。在題干中有通過舵推進器實現(xiàn)前進、后退和旋轉(zhuǎn)等動作，所以操控舵推進器可以改變水下機器人的運動狀態(tài)，故B正確。在水下懸停時，拋掉上浮壓載鐵，機器人所受重力變小，以實現(xiàn)上浮，故C錯誤。在水下懸停時

16、，機器人所受水的壓力的合力與重力為一對平衡力，故D錯誤。 8. 【答案】D 【解析】因為燒杯是裝滿水的，所以小球放入后，液面不會升高，水對燒杯底的壓強不變，壓力也不會變化，A錯誤。因為燒杯是裝滿水的，所以小球放入后，排開的水都會溢出，根據(jù)阿基米德原理，可以算出小球受到的浮力等于 0.5?N，D正確。小球受到的浮力等于 0.5?N，若小球的狀態(tài)是漂浮或懸浮，則浮力等于重力，小球的質(zhì)量等于 50?g，B錯誤。若小球懸浮或沉底，小球的體積是 50?cm3，若小球漂浮，小球的體積大于 50?cm3，C錯誤。 9. 【答案】C 【解析】由圖知，容器底面積 S甲

17、相同，由 V=Sh 可知，液體的體積 V甲ρ乙；由于小球的密度未知，則 ① 若 ρ球≥ρ甲，則小球在甲乙液體中處于浸沒狀態(tài)，排開甲乙液體的體積相等，根據(jù) F浮=ρ液gV排 可知：F1>F2； ② 若 ρ甲>ρ球≥ρ乙，則小球在甲液體中漂浮，在乙液體中下沉，則 F1=G，F(xiàn)2≤G，則 F1≥F2； ③ 若 ρ乙>ρ球，則小球在甲乙液體中都出處于漂浮狀態(tài)，則 F1=G，F(xiàn)2=G，則 F1=F2；由此分析可知：F1 不可能小于 F2。故選：C。 10. 【答案】松手后，小球受浮力和重力，小球上浮，所以浮力大于重力

18、，即 F浮>G， 則 ρ水gV排>ρ球gV球， 因為小球浸沒在水中，所以 V排=V球， 化簡可得，小球的密度 ρ球 與水的密度 ρ水 之間的關系為 ρ水>ρ球。 11. 【答案】 (1) 600?Pa (2) 700?Pa (3) i 0.09?N ii 9×10-6?m3 【解析】 (1) 方杯底部受到飲料的壓強 p1： p1=ρgh=10×103?kg/m3×10?N/kg×0.06?m=600?Pa。 (2) 方杯對水平桌面的壓力 F： F=G杯+p1S=1?N+600?Pa×1×10-2?m2=7?N 方杯對水平桌面的壓強 p2： p2=FS=7?N(1×10-2?m2)=700?Pa。 (3) i 冰塊在飲料中靜止時受到的浮力 F?。? F浮=G=mg=9×10-3?kg×10?N/kg=0.09?N。 ii 冰塊排開飲料的體積 V排： V排=F浮ρ飲g=0.09?N(1.0×103?kg/m3×10?N/kg)=9×10-6?m3。