初中物理浮力专题训练材料

第1页（共17页）初中物理《浮力》专题训练材料1．（2016•长春模拟）在弹簧测力计悬挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部将要接触为止（水未溢出），如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象：求：（1）分析图象可知，圆柱体重力是N；（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是N；（3）圆柱体的密度是kg/m3（g=10N/kg）；（4）在圆柱体浸没后逐渐下降的过程中，水对烧杯底的压力，烧杯底对桌面的压强（选填“变大”“变小”或“不变”）2．（2016•番禺区校级模拟）如图所示的黑匣子底面积为S=1.5×10﹣2m2、质量为m=30kg．黑匣子在海水中，可以发送人耳听不到的超声波脉冲，黑匣子发出的脉冲从深为h=3850m的海底垂直传递到海面可以被搜救船接收．（g=10N/kg，海水的ρ=1.1×103kg/m3）问：（1）打捞过程中，黑匣子逐渐上升（未露出水面），它受到浮力大小如何变化？（填“变大”、“变小”或“不变”）（2）在海水中受到的浮力为99N，此黑匣子的体积多大？（3）黑匣子的重力？（4）平放在水平地面时，地面受到的压强是多大？（5）黑匣子发射的超声波到达搜救船要多少时间？（超声波在海水中的速度是1540m/s）3．（2016•新泰市模拟）中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，它的一些参数如表：舰长304m（全长）吃水深度10.5m（满载）舰宽70.5m排水量67500t（满载）功率147200kW飞行甲板长300m、宽70m机库长152米、宽26米、高7.2米最大航速57.6km/h已知ρ海水=1.1×103kg/m3，g=10N/kg，求：（1）满载时，舰所受的浮力和舰底海水的压强各是多大？（2）舰在海上以最大航速匀速前进，10min通过的距离和所受阻力各是多大？4．（2016•南皮县模拟）一艘排水量为1000t的货轮在海上航行，满载时受到的浮力是N；它由海上驶入长江后，轮船所受浮力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；轮船舱底在水面下5m，船底受到水的压强为Pa；货轮从上海驶往重庆要经过葛洲坝和三峡大坝船闸，船闸是根据原理建造的．（ρ海水=1.03×103kg/m3，取g=10N/kg）第2页（共17页）5．（2016•阿城区模拟）如图所示，弹簧测力计吊着物块在空气中称时，读数为3N．当把物块浸没在煤油中称时，读数为2.5N．当把物块浸没在水中称时，读数为2.5N（大于、小于或等于）．由此得出结论：浸没在液体中的物体所受的浮力跟有关．6．（2016•天津一模）小薇在一已调零、能够准确测量的弹簧测力计下悬挂一重为G1、密度为ρ1的金属块，并在测力计刻度盘上力的刻线处分别标注相应的密度值（图中未画出），制成一个可以直接测量液体密度的“密度计”，使用时只需将悬挂的金属块完全浸入待测液体中（如图所示），就可以从刻度盘中“看”出此液体的密度．请你解答下列问题：（1）在图中画出正常使用时，金属块沿竖直方向受力的示意图；（2）推导出被测液体的密度ρ液与弹簧测力计示数F之间的关系式；（3）若原测力计的分度值为F0，则改装后这只“密度计”的分度值是多少？7．（2016•铁岭模拟）同学们在实验室里自制密度计．某同学选取了一支圆柱形铅笔，并且用一段相同的金属丝缠绕在铅笔的一端．自制的密度计可在液体中竖直漂浮．如图所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度．小芳的设计和制作过程如下：①根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式．②根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在纯水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A（如图甲）．③把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确．请你根据上述的内容完成下列问题：（1）把密度计放在水中使其漂浮，如图乙所示．请你推导出密度计在纯水中浸没深度的表达式h（金属丝体积不计）．（2）请你写出②步骤中所需用的测量仪器及对应测量的物理量．（3）步骤③中，若水面在刻度线A以上，请你简要写出一种校准的方法．（4）若把校准后的密度计放在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，液面的位置在纯水密度值刻度线上方还是下方？为什么？第3页（共17页）8．（2016•江都区一模）如图所示是某帆船运动爱好者使用的一款帆船，帆船由船体、帆杆、面积为8m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成，质量为20kg，依靠风力在海面上行驶．下表是不同风速下，风能强度值．（g=10N/kg）平均风速（m/s）51015202530风能强度（×102J/m2•s）4812162024（1）从你所学知识角度判断：风吹帆船前进（选填“能”或“不能”）说明运动需要力来维持．帆船的重力和浮力（选填“是”或“不是”）一对平衡力．（2）帆船运动爱好者登上帆船时，船体下沉了0.05m3，则他的体重大约是N．（3）某次运动中，船帆承受的风压为50Pa，此时风对船帆的作用力是N．（4）在一次海面风速为15m/s的帆船运动中，船受到了300N的水平风力作用，假设船以8m/s的水平速度在海面上行驶，求帆船的风能利用率．9．（2016•海南校级三模）弹簧测力计下挂有一个重为12N、边长为10cm的正方体合金块，当把合金块全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为2N，此时合金块的上表面距水面0.5m，求这个合金块的密度和受到的浮力？g取10N/kg．10．（2016•青岛模拟）如图1所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中．图2是钢绳拉力随时间t变化的图象．若不计水的阻力，求：（1）石料受到的重力；（2）石料没入水中后，受到的浮力；（3）石料的密度．11．（2016•宜昌模拟）由于各方人员的艰苦努力，我国第一艘航母“辽宁舰”已经初步形成战斗力，若“辽宁舰”的满载排水量为6.18×104t，其满载并静止在海面上时（g取10N/kg）．问：（1）受到的浮力是多少N？（2）排开海水的体积为多少m3．（ρ海水=1.03×103kg/m3）（3）当舰载机全部起飞后，整舰排开的海水的体积会如何变化？12．（2016•张家港市校级模拟）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.6N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：（g取10N/kg）（1）金属零件所受浮力为多少？（2）金属零件的体积为多少？第4页（共17页）（3）金属零件的密度为多少？13．（2016•泸州模拟）如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（已知ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，此时弹簧对木块A的作用力F．14．（2016•淅川县一模）小亮在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？问题2：浮力大小与哪些因素有关？为此他设计并完成了如图所示实验．（1）（b）、（c）图中弹簧测力计示数均（选填“大于”或“等于”或“小于”）（a）图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块（选填“受到”或“不受到”）浮力；（2）做（选填字母）三次次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度关系（选填“有”或“无”）．（3）做（a）、（d）、（e）三次实验，是为了探究浮力大小与的关系，得到的结论是．（4）小铁块的体积为100cm3，浸没在水中时受到的浮力是N．（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）15．（2016春•上海校级月考）一物体漂浮在水面上，它排开水的体积为5×10﹣3米3，求物体所受的浮力．16．（2015•姜堰市模拟）如图所示是我国自主生产的某型号的水陆两用坦克，它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h．（g=10N/kg）（1）该水陆两用坦克漂浮在水面时，排开水的体积多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）（2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，履带着地总面积为4m2，坦克对地面的压强是多大？（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶过程中，受到的牵引力多大？第5页（共17页）17．（2015春•江夏区期末）将一支质量为20g的密度计放入装有60ml水的量筒中，待静止后密度计位置如图所示，密度计所受浮力大小为N，此时液面刻度应在量筒ml处；将密度计取出擦干，放入装有60ml酒精的量筒（与装水量筒完全一样）中，密度计静止后酒精液面的高度之前水面高度．（选填“大于/等于/小于”）18．（2015秋•临海市期末）如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验装置．请回答下列问题：（1）物体浸没在水中受到的浮力为N．（2）要探究浮力的大小与所浸液体的密度有关，应选择实验（填字母）．（3）比较实验A、B、C、D，可得出的结论是．第6页（共17页）初中物理《浮力》专题训练材料参考答案与试题解析1．（2016•长春模拟）在弹簧测力计悬挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部将要接触为止（水未溢出），如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象：求：（1）分析图象可知，圆柱体重力是12N；（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是8N；（3）圆柱体的密度是1.5×103kg/m3（g=10N/kg）；（4）在圆柱体浸没后逐渐下降的过程中，水对烧杯底的压力不变，烧杯底对桌面的压强不变（选填“变大”“变小”或“不变”）【解答】解：（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N．（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N．（3）由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得：V排===8×10﹣4m3，因为物体是全部浸没，所以V物=V排=8×10﹣4m3，由公式G=mg可求出物体的质量，m===1.2kg，ρ物===1.5×103kg/m3；（5）在圆柱体浸没后逐渐下降的过程中，排开水的体积不变，液面不再上升，所以水对容器底的压强和压力都不变；烧杯底对桌面的压力不变，压强不变．故答案为：（1）12；（2）8；（3）1.5×103；（4）不变；不变．第7页（共17页）2．（2016•番禺区校级模拟）如图所示的黑匣子底面积为S=1.5×10﹣2m2、质量为m=30kg．黑匣子在海水中，可以发送人耳听不到的超声波脉冲，黑匣子发出的脉冲从深为h=3850m的海底垂直传递到海面可以被搜救船接收．（g=10N/kg，海水的ρ=1.1×103kg/m3）问：（1）打捞过程中，黑匣子逐渐上升（未露出水面），它受到浮力大小如何变化？不变（填“变大”、“变小”或“不变”）（2）在海水中受到的浮力为99N，此黑匣子的体积多大？（3）黑匣子的重力？（4）平放在水平地面时，地面受到的压强是多大？（5）黑匣子发射的超声波到达搜救船要多少时间？（超声波在海水中的速度是1540m/s）【解答】解：（1）打捞过程中，黑匣子未露出水面之前，排开海水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知它受到浮力大小不变；（2）因为浸没在海水中，由F浮=ρ液gV排得：黑匣子的体积：V=V排===9×10﹣3m3；（3）黑匣子的重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N；（4）平放在水平地面时，黑匣子对地面的压力等于黑匣子的重力，即F=G，黑匣子对地面的压强是：p===2×104Pa；（5）由v=得，黑匣子发射的超声波到达搜救船需要的时间：t===2.5s．答：（1）不变；（2）在海水中受到的浮力为99N，此黑匣子的体积为9×10﹣3m3；（3）黑匣子的重力为300N；（4）平放在水平地面时，地面