2025年中考物理总复习中考真题分类汇编专题10浮力.docxVIP

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专题10浮力

一、实验题

1.（2021安徽）小华按图示的步骤进行探究浮力的实验:

a.在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6N;

b.将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;

c.将金属球从水中取出并擦干水,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示。

由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为N,图丙中液体的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。?

【答案】1.0小于

【解析】本题考查称重法测浮力及利用浮力大小的影响因素进行相关分析。由题图甲可知,金属球的重力为2.6N,题图乙中弹簧测力计的示数为1.6N,可知金属球浸没在水中时受到的浮力F浮1=2.6N-1.6N=1.0N;题图丙中弹簧测力计的示数为1.8N,可知金属球浸没在另一种液体中时受到的浮力

F浮2=2.6N-1.8N=0.8N;金属球排开水和排开另一种液体的体积相等,由F浮=ρgV排可知,题图丙中液体的密度小于水的密度。

三、计算题

2.（2024安徽）某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为h1,与MN的距离为h2。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质量和体积,已知ρ水和g。

(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示);

(2)求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示);

(3)若h1=0.07m,h2=0.03m,ρ水=1.0×103kg/m3,求金属块的密度ρ。

【答案】（1）ρ水gSh；（2）S(3h2-h1)；（3）6×103kg/m3

【详解】本题考查浮力的相关计算。

解:(1)因为漂浮,圆筒和细沙总重力G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh(2分)

(2)由题意可知,图乙与图丙中A点到水面距离相等,均为h1+h2

分析图甲到图乙的液面高度变化可知ΔV排=4Sh2

同时ΔV排=S(h1+h2)+V金

解得V金=S(3h2-h1)(2分)

一题多解由题意可知,图乙与图丙中A点到水面距离相等,均为h1+h2

设MN到容器底的距离为H

则图甲中总体积为4SH=V水+Sh

图乙中总体积为4S(H+h2)=V水+S(h+h1+h2)+V金

解得V金=S(3h2-h1)

(3)因为漂浮

由图甲可知,G=F浮

由图乙可知,G+G金=F浮+ΔF浮

所以G金=ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水g4Sh2

金属块的质量m=G金g=4ρ水

金属块的密度

ρ=mV金=4ρ水S?2S(3?2??1)=4?2

(其它合理解答均可给分)

3.（2023安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”：装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为ρ水，g为已知量，求：

(1)图2中A所受浮力的大小；

(2)图2中A排开水的体积；

(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。

【答案】本题考查浮力的计算、阿基米德原理及浮沉条件的应用。

解：(1)A处于漂浮状态，故所受浮力

F浮＝G＝mg

(2)由阿基米德原理可得，F浮＝ρ水gV排

解得V排＝mρ

(3)题图3中，A处于悬浮状态，故所受浮力

F浮＝mg

由阿基米德原理可得，F浮＝ρ水gV排

解得V排＝m

则题图3中小瓶内空气的体积V＝V排＝m

题图2中小瓶内空气的体积V＝Sh

又因为小瓶内空气质量不变，故密度之比

ρ

4.（2022安徽）小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3。求:

(1)物块的质量m;

(2)物块的体积V;

(3)物块的密度ρ。

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