中考物理真题分类汇编六3阿基米德原理专题解析版在后面.docx
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中考物理真题分类汇编六3阿基米德原理专题解析版在后面
阿基米德原理专题
1.(2019乐山,33)如图甲所示,一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。
将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。
则铝块浸没时所受的浮力为N,液体的密度为kg/m3(g=10N/kg,
)。
2.(2019德阳,14)在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M的底面积为________(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
3.(2019德阳,12)一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的________极,当滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
4.(2019凉山州,6)一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
5.(2019江西,11)以下四位物理学家中,没有用他的名字命名为物理定律的是
A.欧姆
B.焦耳
C.牛顿
D.阿基米德
6.(2019江西,12)“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是
A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
7.(2019自贡,9)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N.下列说法错误的是( )
A.正方体受到的浮力为8N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm
D.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa
8.(2019巴中,17)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
9.(2019广州,11)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于图所示状态。
甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
10.(2019兰州,14)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/Kg,则下列说法中正确的是
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
11.(2019武威,14)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。
潜水器在水面下勻速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力________(选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12.(2019河北,15)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2中①所示)。
实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。
请在图2中画出F浮随h变化的关系图象,分析图象可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知:
。
(3)合金块的密度为ρ合金= g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。
13.(2019阜新,26)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中_____(选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
在图⑤中,金属体所受到的浮力F浮=_____(用测量器的字母来表示)。
(2)图乙中_____(选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
金属体的体积V=____(用已知量ρ水、g和测量器的字母来表示)。
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,F5_____F6(选填“>、=、<”),图⑥中盐水密度:
ρ盐水=____(用已知量ρ水和测量器的字母来表示)。
14.(2019广安,28)如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%,图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。
(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力,g取10Nkg)求:
(1)物体的边长;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体的重力。
15.(2019自贡,29)如图所示,在容器底部固定乙轻质弹簧,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
的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/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。
16.(2019东营,24)3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。
(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)主要参数如下表。
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?
若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少?
(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。
假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%,求完成此任务需要的时间是多少?
17.(2019淄博,24)2019年4月23日,在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中,055大型驱逐舰接受检阅,向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。
驱逐舰长174m,宽23m,吃水深度8m,满载排水量12300t,最大航速32节(1节=0.5m/s,海水密度为1.03×l03kg/m3,g取10N/kg)。
求:
(1)驱逐舰行驶到某海域时,舰底受到的海水压强为7.21×104Pa,此时舰底所处的深度;
(2)驱逐舰满载时受到的浮力;
(3)驱逐舰满载时,以最大航速匀速直线航行,若所受海水阻力是其总重的0.1倍,它的动力功率。
18.(2019昆明,24)一人用桶从井里取水,己知桶的容积是6L,空桶的质量是1.5kg,忽略绳子的重力。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)装满水后水的质量;
(2)用绳子把桶放到井里,进入一些水后,桶仍然漂浮在水中,此时它排开水的体积是3×10-3m3,桶受到的浮力;
(3)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m,绳子的拉力做的功;
(4)提水的效率。
19.(2019重庆A卷,20)图甲
储水容器底有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。
控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。
力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。
求:
(1)浮桶的重力是多少牛?
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?
(3)当容器内的水深达到多少来时,双控阀门才打开排水?
20.(2019重庆B卷,21)如图甲所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器,M置于电子称上,逐渐倒人某液体至3cm深,再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆往体不吸收液体,整个过程电子秤示数m随液体的深度变化关系图像如图乙所示。
若圆柱体A的质量为216g,密度为0.9g/cm3底面积为40cm2 ,求:
(1)容器的重力;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸人液体的过程中,当电子称示数不再变化时液体对容浸人液体前增加了多少?
2019年中考物理真题分类汇编——阿基米德原理专题答案
1.(2019乐山,33)如图甲所示,一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。
将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。
则铝块浸没时所受的浮力为N,液体的密度为kg/m3(g=10N/kg,
)。
【答案】1.2;1.2×103
2.(2019德阳,14)在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示,则圆柱体M的底面积为________(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
【答案】2.4×10-3m2
3.(2019德阳,12)一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的________极,当滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】
(1).S(南)
(2).增大
4.(2019凉山州,6)一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
【答案】A。
5.(2019江西,11)以下四位物理学家中,没有用他的名字命名为物理定律的是
A.欧姆
B.焦耳
C.牛顿
D.阿基米德
【答案】D
6.(2019江西,12)“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是
A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
【答案】B
7.(2019自贡,9)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N.下列说法错误的是( )
A.正方体受到的浮力为8N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm
D.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa
【答案】C。
8.(2019巴中,17)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
【答案】C。
9.(2019广州,11)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于图所示状态。
甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
【答案】C
10.(2019兰州,14)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/Kg,则下列说法中正确的是
A.金属块所受重力大小为26N
B.金属块的密度为2.3×103kg/m3
C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa
【答案】B
11.(2019武威,14)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。
潜水器在水面下勻速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力________(选填“变大”、“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】
(1).不变
(2).变大
12.(2019河北,15)小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2中①所示)。
实验过程中合金块所受浮力的变化情况是 。
请在图2中画出F浮随h变化的关系图象,分析图象可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知:
。
(3)合金块的密度为ρ合金= g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。
【答案】
(1)先变大后不变;如上图所示;正比;
(2)浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关;
(3)4;
(4)400。
13.(2019阜新,26)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,主要实验步骤如下:
a.将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下,按如图甲所示组装器材。
b.向空烧杯中缓慢注入清水,直到没过金属体一段距离(烧杯未加满水),如图乙中①~⑤所示,待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1~F5。
c.如图乙中⑥所示,再向烧杯中加入适量盐,并轻轻搅拌,直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。
(1)图乙中_____(选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
在图⑤中,金属体所受到的浮力F浮=_____(用测量器的字母来表示)。
(2)图乙中_____(选填①~⑥序号)可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
金属体的体积V=____(用已知量ρ水、g和测量器的字母来表示)。
(3)因为浮力的大小跟液体的密度有关,可知图⑤、⑥中,F5_____F6(选填“>、=、<”),图⑥中盐水密度:
ρ盐水=____(用已知量ρ水和测量器的字母来表示)。
【答案】
(1) ①②③④F1-F5
(2)①④⑤
(3)>
14.(2019广安,28)如图所示,图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图,在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升,物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%,图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。
(不计绳重,忽略摩擦和水的阻力,g取10Nkg)求:
(1)物体的边长;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体的重力。
解:
(1)由图象可知正方体的边长:
L=vt=0.1m/s×(110s﹣100s)=1m;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/m×(1m)3=104N;
(3)滑轮组的机械效率:
=
代入数据得:
解得:
G=105N。
答:
(1)正方形边长L=1m;
(2)F浮=104N;(3)G=105N。
15.(2019自贡,29)如图所示,在容器底部固定乙轻质弹簧,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
的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/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。
解:
(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3,
则V排=V﹣V露=V﹣
V=
V=
×0.001m3=4×10﹣4m3,
受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变
F浮=G,ρ水gV排=ρ物gV,
ρ物=
ρ水=
×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
(3)物块A刚好完全浸没水中,弹簧的弹力:
F=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3﹣0.4×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=6N;
答:
(1)物块A受到的浮力为4N;
(2)物块A的密度为0.4×103kg/m3;
(3)弹簧对木块A的作用力F为6N。
16.(2019东营,24)3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。
(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)主要参数如下表。
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?
若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少?
(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。
假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%,求完成此任务需要的时间是多少?
解:
(1)“天鲲号”受到的浮力为:
F浮=G排=m排g=1.7×104×103kg×10N/kg=1.7×108N;
(2)“天鲲号”底部受到水的压强为:
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa,
由p=
得,探测仪器受到水的压力为:
F=pS=6.5×104Pa×40×10﹣4m2=260N;
(3)淤泥的质量为:
m=1.36×104t=1.36×104×103kg=1.36×107kg,
淤泥所受的重力为:
G=mg=1.36×107kg×10N/kg=1.36×108N,
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为:
W有用=Gh=1.36×108N×15m=2.04×109J,
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为:
W=
=
=6.8×109J,
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为:
t=
=
=400s;
答:
(1)“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N;
(2)“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa,面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N;
(3)完成此任务需要的时间是400s。
17.(2019淄博,24)2019年4月23日,在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中,055大型驱逐舰接受检阅,向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。
驱逐舰长174m,宽23m,吃水深度8m,满载排水量12300t,最大航速32节(1节=0.5m/s,海水密度为1.03×l03kg/m3,g取10N/kg)。
求:
(1)驱逐舰行驶到某海域时,舰底受到的海水压强为7.21×104Pa,此时舰底所处的深度;
(2)驱逐舰满载时受到的浮力;
(3)驱逐舰满载时,以最大航速匀速直线航行,若所受海水阻力是其总重的0.1倍,它的动力功率。
解:
(1)根据p=ρgh可得此时舰底所处的深度:
(2)由阿基米德原理可得,驱逐舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N;
(3)驱逐舰满载时,以最大航速匀速直线航行,则速度v=3节=32×0.5m/s=16m/s,
因为驱逐舰处于漂浮状态,则驱逐舰的总重力:
G=F浮=1.23×108N;
由二力平衡条件可得,驱逐舰受到的动力:
F=f=0.1G=0.1×1.23×108N=1.23×107N;
以最大航速匀速直线航行,它的动力功率:
P=Fv=1.23×107N×16m/s=1.968×108W。
18.(2019昆明,24)一人用桶从井里取水,己知桶的容积是6L,空桶的质量是1.5kg,忽略绳子的重力。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)装满水后水的质量;
(2)用绳子把桶放到井里,进入一些水后,桶仍然漂浮在水中,此时它排开水的体积是3×10-3m3,桶受到的浮力;
(3)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m,绳子的拉力做的功;
(4)提水的效率。
解:
(1)由
可得,装满水后水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg;
(2).桶受到的浮力;
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;
(3).绳子的拉力做的功:
W=G总h=(m桶+m)gh=(1.5kg+6kg)×10N/kg×5m=375J;
(4).提水的效率:
19.(2019重庆A卷,20)图甲
储水容器底有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。
控制电路如图乙所示,其电源电压U=12V,R=10Ω,当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。
力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。
求:
(1)浮桶的重力是多少牛?
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?
(3)当容器内的水深达到多少来时,双控阀门才打开排水?
解:
(1)由于浮桶的质量是0.5kg,所以浮桶的重力是:
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)由表格数据结合电路图知道,力敏电阻所受压力为2N时,力敏电阻的阻值为110Ω,