初中科学竞赛辅导《浮力》（含答案）

初中科学竞赛辅导《浮力》经典简答、探究20题1、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。则．物体在水中受到的浮力是物体密度为2、为了测出普通玻璃的密度，小明同学利用一个普通玻璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水．做了如下实验：（1）在量筒内倒入50cm3的水；（2）让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上（如图甲所示），此时水面与80cm3刻线相平；（3）让小瓶口朝下沉没水中（如图乙所示），这时水面与62cm3刻线相平．则根据以上测出的数据可知：小瓶漂浮在水面时，它排开水的体积排V＝_______；制造小瓶的玻璃的密度＝________．21世纪教育网版权所有3、盛水容器的水面上浮着一块冰，当冰逐渐熔化成水时，容器中水面的高度将（填升高、下降或不变）；若冰中有小石块，水面将4、有一金属柱体，横截面积是一不规则多边形，现有一把刻度尺，但无法直接测量柱体的横截面积.某位同学为测其横截面积，在柱体侧面画了A、B两条横线（如图所示），并用细线把柱体悬吊在测力计上.他把柱体缓慢浸入水中并始终保持柱体竖直，当水面到达A横线时，记下了测力计示数AF.为测出横截面积，还需继续完成两个测量步骤.（1）请把这两个步骤写在下面，并用字母表示所测的物理量：步骤1：_；步骤2：___.（2）请通过计算，得出所测横截面积的表达式.5、现有如下器材：一只可直立于水中的平底薄壁试管、水槽、足量的水和一把量程足够的刻度尺。小明利用上述器材设计了测量某种液体密度的实验。（1）请你将实验的主要步骤补充完整，并写出需要测量的物理量。实验的主要步骤有：①在水槽中放人适量的水，将试管直立于水中，待其漂浮时，用刻度尺测出水面到试管底部的深度，记为h1；②在试管内倒人一定量的待测液体，当试管再次直立于水中漂浮时，用刻度尺测出水面到试管底部的深度，记为h2；③_______________________________________________________________。（2）根据测量数据，写出待测液体密度的表达式ρ=____________________。6、漏斗状圆台形容器下端挡上一块薄塑料片，将它插入水中，如图所示。若在圆台内塑料片上放一个1千克的砝码，塑料片恰好下落。现缓慢地往圆台内注入水，当塑料片恰好下落时，注入水的质量将1千克（填大于、等于或小于）7、一自然兴趣小组在海拔50米的山脚处,往盛满水的广口瓶中通入足量的二氧化碳气体,然后,投入一塑料小球,小球恰好在液体中悬浮,投入塑料球后,他们立即将广口瓶的瓶口密封,最后,在海拔1500米的山顶上将密封层重新启开,已知山脚和山顶的温度相等,那么他们此时将观察到塑料小球(填上浮、下沉或不变)。8、（1）现给你一弹簧秤、细线、装有适量水的烧杯和一个空的小玻璃瓶，请测出玻璃的密度。实验步骤玻璃密度的表达式（2）若将器材换成较大的量筒、适量的水和一个空的小玻璃瓶，你又如何测出玻璃的密度？实验步骤玻璃密度的表达式21世纪教育网版权所有9、一圆筒形容器内装有水，圆筒内横截面积为100厘米2，现将混有石块的冰块放入筒内水中，正好悬浮在水中，此时发现筒内水面上升6厘米；当冰全部熔解后，发现水面又下降0.56厘米。设冰的密度为0.9×103千克/米3，则石块的密度为。10、粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为饥的铁块，蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中，蜡烛露出水面的髙度为H，如图.点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来），设燃烧掉的蜡烛长为L则HL的关系是_______11、一根均匀的木棍长度为L，密度为ρ1．下挂一个质量为m的小金属块后，能如图所示漂浮在密度为ρ2的液体中．此时木棍露出液面的长度为h．用剪刀剪掉长度为L'=h的木棍，剩余的木棍和金属块恰能悬浮在原来的液体中．12、现有一只长方形的小铁盒、一把刻尺、一个盛有适量水的玻璃缸等器材，请你想一个办法利用这些器材测出一盒内装有500枚大头针的每根针的平均质量。要求：写出实验原理、实验操作步骤和1枚大头针的质量表达式。实验原理21世纪教育网版权所有实验步骤表达式13、有一圆柱形容器，横截面积为100厘米2，水下A处的压强为2000帕，若将一木块放入水中，木块浮在水面上，这时A点的压强为3000帕。则木块的质量为。14、小明同学将弹簧测力计下悬挂一均匀实心金属圆柱体，再将圆柱体浸在液体中，分别研究弹簧测力计示数与液体密度、物体在液体中深度的关系．实验时，他把圆柱体浸没在不同液体中，分别记下了弹簧测力计的示数，测得实验数据如表1．然后把圆柱体浸在同种液体中，通过改变液面到圆柱体底部的距离，记下弹簧测力计的示数，测得实验数据如表2．表1：液体ρ（103体千克/米3）1.21.82.02.22.42.5弹簧测力计示数F（牛）7.54.52.51.51.0表2：液面到金属块底部距离h（米）00.20.30.40.50.60.7弹簧测力计示数F（牛）11.19.98.77.57.5根据实验数据，回答下列问题．（1）根据表1、表2中的实验数据，请通过计算，分析完成表1和表2中的空格填写．（2）在图1中，能正确反映表1中弹簧测力计示数与液体密度之间关系是图1中的（3）这只挂有金属圆柱体的弹簧测力计可改装为一只密度计．请在图2中标出该密度计的零刻度位置．其分度值为（4）该金属体的底面积为平方米；21世纪教育网版权所有（5）在研究弹簧测力计示数与液体密度关系时，不液体密度为3.0×103×kg/m3时，测得弹簧测力计的示数为0，请说明产生此现象的原因：（6）表2中液体的密度为：（7）通过分析表2，是否能得出：反映弹簧测力计示数与金属块浸在液体中体积之间的规律？若能，可能用什么表达式来表达？若不能，请说明理由15、一个密闭铝盒，恰能悬浮在7℃的水中，在水温从7℃下降到1℃的过程中，关于铝盒的运动，某同学根据在相同的条件下，固体膨胀得比液体少，得出“铝盒先上浮至水面，后又悬浮于水中”的结论。而另一同学在课外书上得知：物质热胀冷缩的程度可用体膨胀系数来表示，物质体膨胀系数的绝对值越大，它的体积随温度变化越明显，下表是水的体膨胀系数：温度／℃1234567体胀系数(×10－5／℃)－4.9-3.1-1.501.73.24.6而铝在1℃到7℃这一温度范围内，体膨胀系数恒为7.1×10-5℃。在水温从7℃下降到l℃的过程中，铝盒的运动将是，理由是。16、一玻璃密度计直管的外径为d，浮于水面，如图所示，由于水的表面张力而产生的水对密度计向下的拉力为f=σπd，则密度计由于表面张力而多下沉的深度是(水的密度为ρ)。17、将一只有底圆柱形筒开口朝下慢慢压入水中，筒受到的浮力F随筒口深度x的变化如图中的曲线所示，图中直线表示筒的重力不随深度x变化，两线交于A、B两点。若用图乙表示筒在起始点O时的正视图，则请你用类似的图形分别表示出筒在A、B点的正视图。并画出桶底所受压强p随深度x的变化情况。21世纪教育网版权所有18、因为环境污染，北极的冰山上常年沉积着灰尘，使冰山表面吸收了更多太阳光，加速了冰山的熔化。假设覆盖着灰尘的冰山上表面每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98瓦/米2(此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算在内)。若有厚度为30米的冰山，如图所示，则仅靠阳光的暴晒，在0℃的海水中，需要约___________天才能将此冰山熔化。（注：一千克0℃的冰变成0℃的水，需要吸收334KJ的热量）21世纪教育网版权所有19、如图24-23(a)所示，装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上，试管内水面与容器底部的距离为h，试管壁的厚度不计，粗细均匀。现将某物块放入试管，物块漂浮在试管内的水面上，试管仍漂浮在容器内的水面上，此时试管内水面与容器底部的距离为h’，如图24-23(b)所示，则h’_____h（选填“”、“”或“=”）。取走该物块，将另一物块完全浸没在该试管水中，发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h，如图24-23(c)所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为1：5，则新放入的物块密度为_____千克／米3。20、用密度为3×103千克/米3的合金做成的可以密封的空心金属盒子，当把体积为50厘米3，密度为7×103千克/米3的金属块放在盒子内部时，密封盒子将悬浮在水中，如果将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时，盒子将有1/10的体积露出水面，则盒子的体积为，空心部分的体积为。21世纪教育网版权所有《浮力》经典简答、探究20题答案1、（m2一ml）gm0/（m2-m1）/ρ水解析：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；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ρ=m/V=m0/（m2-m1）ρ水2、30cm3，2.5×103kg/m3解析：根据题意，玻璃瓶漂浮，V排=80cm3-50cm3=30cm3，∵F浮=G，G=mg，∴ρ水gv排=mg，∴玻璃瓶的质量：m=ρ水v排=1g/cm3×30cm3=30g；玻璃瓶下沉，玻璃瓶的体积：v=62cm3-50cm3=12cm3，玻璃的密度：ρ玻=m/v=30g/12cm=2.5×103kg/m33、不变下降5、将试管从水槽中取出，用刻度尺测出试管内液面到地步的深度，记为h3表达式：ρ=312)(hhh水6、大于解析：1kg的砝码对薄片产生的压力等于1kg砝码的重力；由图可看出，容器上宽下窄，容器体积V符合底面积乘高时，进入容器内水中的质量等于1kg时，水产生的压力等于1kg砝码对容器底的压力，由于容器上宽下窄，所以进入容器内水的质量大于1kg时产生的压力等于1kg砝码产生的压力。7、下沉8、（1）①用细线系住玻璃瓶，用弹簧秤称出其重力为G；②将瓶子装满水，使其完全浸没在水中，读出此时弹簧秤的拉力为F；9、2.4×103千克/米310、ρ水/（ρ水-ρ蜡）解析：设蜡烛原长为L0，蜡烛的横截面积为S，（1）蜡烛未燃烧时：∵蜡烛和铁块漂浮，∴F浮=G总，即：F浮铁+ρ水S（L0-H）g=mg+ρ蜡SL0g，------①（2）点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭：∵蜡烛和铁块漂浮，∴F浮′=G总′，即：F浮铁+ρ水S（L0-L）g=mg+ρ蜡S（L0-L）g，------②①-②得：ρ水S（L0-H）g-ρ水S（L0-L）g=ρ蜡SL0g-ρ蜡S（L0-L）g，解得：L/H=ρ水/（ρ水-ρ蜡）11、ρ2/（ρ2-ρ1）13、1千克解析：解：∵P=ρgh，∴木块放入水后液体深度的变化量：△h=△P/ρg=（3000Pa-2000Pa）/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=0.1m∴V排=△V=S△h=100×10-4m2×0.1m=1×10-3m3，∵木块漂浮，∴G木=F浮，∴根据阿基米德原理可得：G木=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3m3=9.8N，根据G=mg可得：木块的质量m木=G木/g=10N/10N/kg=1kg14、（1）3.5；13.5；7.5；（2）A；（3）见右图；100kg/m3；（4）1×10-3m2．（5）圆柱体的密度小于所在液体的密度，所以圆柱体处于漂浮状态；（6）1.2×103kg/m3；（7）F拉=13.5N-1.2×103kg/m3×10N/kg×V排（V排＜5×10-4m3）15、一直下沉从7℃到1℃,水的密度一直小子铝盒的密度16、4σ/dρg17、18、1062解析：W=Pt,1焦耳=1瓦·秒每平米冰面每天受热98×3600×24=8467200J00C时的冰的熔化热为334000J/Kg冰密度取900千克每立方米1平米冰×30米×900千克每立方米其单位面积下冰的质量为2