5.（2017株洲中考）如图，将薄壁玻璃杯倒扣在水面上，漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1，杯子中空气柱的高度为h2。
水的密度为ρ，玻璃杯的横截面积为S，g为已知常量，则玻璃杯受到的重力为（ ）
A.ρgSh1
B.ρgSh2
C.ρgS（h＋h2）
D.ρgS（h2－h1）
6.（2017衡阳中考）甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示。
则（ ）
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
7（12分）（2017长沙中考）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。
某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：
在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6 kg；然后把质地均匀的长方体背漂放入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5 kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的不数m3与m2相比变化了2 kg。
则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g=10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）：
（1）（2分）容器、水和滑轮的总重力为____1____N；
（2）（2分）台秤的示数m3为____1____kg；
（3）（2分）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一。
儿童的密度取1.08×103 kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过____1____kg（结果保留整数）。
8.（2016邵阳）潜水艇是一种重要的军事舰艇。
它在水下航行时，是靠改变____1____来实现上浮或下沉的。
9.（2016永州）潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。
潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力与重力的大小关系为F浮____1____G（填“＞”、“＜”或“=”）；当潜水艇水舱充水时，潜水艇将____2____。
（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）
10（8分）（2017怀化中考）2017年5月23日，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。
有史以来，首次对4000 m级的马里亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4 811 m的海底世界。
当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000 m时（g=10 N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3），求：
（1）（3分）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强；
（2）（3分）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03 m2，该观测孔受到海水的压力；
（3）（2分）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50 m3，它受到的浮力。
11.（2017郴州中考）端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活。
关于赛龙舟活动，以下分析正确的是（ ）
A.龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B.运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
C.比赛过程中鼓声震天，说明声音在空气中可以传播，在水中不能传播
D.运动员划水的船桨不是杠杆
12（12分）（2017长沙中考）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。
某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：
在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6 kg；然后把质地均匀的长方体背漂放入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5 kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的不数m3与m2相比变化了2 kg。
则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g=10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）：
（1）（2分）容器、水和滑轮的总重力为____1____N；
（2）（2分）台秤的示数m3为____1____kg；
（3）（2分）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一。
儿童的密度取1.08×103 kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过____1____kg（结果保留整数）。
专题五考点3物体的浮沉条件及应用
参考答案与试题解析
1.（2017娄底中考）把质量为mA和mB，体积为VA和VB的两物体放入盛水容器中，当物体A、B静止时位置如图，则此时A物体受到的浮力为____1____，B物体受到的浮力为____2____（水的密度用ρ表示）。
【解析】本题考查浮力和物体的浮沉条件。
物体A完全浸没，受到的浮力为F浮1=ρgVA，由于物体B处于漂浮状态，受到的浮力等于B的重力为mBg。
【答案】ρgVA
mBg
2.（2017常德中考）质量为80g的木块静止在如图的水面上，下列说法正确的是（ ）
A.木块所受浮力方向为F1所示
B.木块所受浮力方向为F2所示
C.木块所受浮力大小为8N
D.木块所受的浮力大于重力
【解析】本题考查物体浮沉条件的应用。
已知木块的质量m=80 g=0.08 kg，则木块的重力G=mg=0.08 kg×10 N/kg=0.8 N，由图可知，木块静止时漂浮在水面上，受到的浮力与重力是一对平衡力，故浮力方向为竖直向上，故A正确。
【答案】A
3.（2017郴州中考）端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活。
关于赛龙舟活动，以下分析正确的是（ ）
A.龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B.运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
C.比赛过程中鼓声震天，说明声音在空气中可以传播，在水中不能传播
D.运动员划水的船桨不是杠杆
【解析】本题考查物体的浮沉条件及其应用、力作用的相互性、杠杆及其五要素及声音的传播条件。
龙舟漂浮在水面上时，处于平衡状态，龙舟所受的浮力等于重力，故A错误；运动员向后划水，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的，故B正确；比赛过程巾鼓声震天，说明声音在空气中可以传播，但不能确定水中的传播情况，故C错误；在划桨时，手移动很小的距离，船桨就能移动很大的距离，因此船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
【答案】B
4.（2017郴州中考）如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。
物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙，物体A、B所受浮力分别为FA、FB。
则（ ）
A.p甲B.p甲C.p甲＞p乙，FA=FB
D.p甲＞p乙，FA【解析】本题考查漂浮条件、悬浮条件、液体压强公式。
由于A、B完全相同，则重力相等，由图可知，A在甲液体中漂浮，B在乙液体中悬浮，由物体的漂浮、悬浮条件可知FA=G，FB=G，所以FA=FB，由于A漂浮，有ρ甲液＞ρA，B悬浮，有ρ乙液=ρB，两种液体的密度ρ甲液＞ρ乙液，又因为两容器液面等高，所以由p=ρgh可知，两种液体对容器底压强p甲＞p乙，故C正确。
【答案】C
5.（2017株洲中考）如图，将薄壁玻璃杯倒扣在水面上，漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1，杯子中空气柱的高度为h2。
水的密度为ρ，玻璃杯的横截面积为S，g为已知常量，则玻璃杯受到的重力为（ ）
A.ρgSh1
B.ρgSh2
C.ρgS（h＋h2）
D.ρgS（h2－h1）
【解析】本题考查物体浮沉条件和阿基米德原理的应用。
簿壁玻璃杯漂浮在水面上时所受的浮力F等于它的重力G，玻璃杯排开水的体积为V排=S（h2－h1），根据阿基米德原理可得玻璃杯所受浮力大小F=ρgV排=ρgS（h2－h1），即G=F=ρgS（h2－h1），故ABC错误，D正确。
【答案】D
6.（2017衡阳中考）甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示。
则（ ）
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【解析】本题考查物体的浮沉条件及其应用、液体压强计算公式的应用。
由图可知，鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，因为ρ液=ρ物时物体悬浮，ρ液＞ρ物时物体漂浮，所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度，故A错误；由于两杯中液面相平，根据ρ=ρ液gh可知，乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强，故B正确；南于甲、乙是两个完全相同的杯子，底面积相同，根据F=pS可知，乙杯中所受液体的压力较大.故C错误；因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故D错误。
【关键点解读】
（1）根据物体的沉浮条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系，根据p=ρgh判断液体对杯底的压强关系，进而判断出杯底所受压力的关系；
（2）根据漂浮或悬浮条件即可判断浮力关系。
【答案】B
7（12分）（2017长沙中考）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。
某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：
在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6 kg；然后把质地均匀的长方体背漂放入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5 kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的不数m3与m2相比变化了2 kg。
则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g=10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）：
（1）（2分）容器、水和滑轮的总重力为____1____N；
（2）（2分）台秤的示数m3为____1____kg；
（3）（2分）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一。
儿童的密度取1.08×103 kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过____1____kg（结果保留整数）。
【解析】
（1）图甲中台秤的示数m1为6 kg，即容器、水和滑轮的总质量为6 kg，则容器、水和滑轮的总重力G1=m1g=6 kg×10 N/kg=60 N。
（2）由于台秤的示数显示了物体对其产生的压力，把容器、水、滑轮和背漂看作一个整体，则受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力F拉和支持力F支的作用，如图1所示，所以由力的平衡条件可得G背漂+G1=F拉+F支；当背漂的全部体积浸没在水中时，背漂受到的浮力变大，则通过定滑轮的竖直向上的拉力F拉变大，所以支持力减小，即容器对台秤产生的压力变小，台秤的示数减小，故m3（3）当背漂的一半体积浸入水中时，台秤的示数m2为5 k，则容器受到的支持力F支=F压=G2=m2g=5 kg×10 N/kg=50 N；设背漂的重力为G背漂，体积为V，当背漂的一半体积浸入水中时，以背漂为研究对象，受力情况如图2，根据力的平衡条件可得，绳子的拉力F1=F浮1－G背漂=
=
①，把容器、水、滑轮和背漂看作一个整体，如图1所示，则受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力和支持力F支的作用，由于容器静止，则G背漂+G1=F1+F支②，①代入②可得G背漂+G1=
，代人数据有G背漂+60 N=
，整理可得2G背漂=
③，当背漂的全部体积浸没在水中时，则容器受到的支持力F'支=F'压=G3=m3g=3 kg×10 N/kg=30 N；由图2可得，此时的拉力F2=F浮2－G背漂=ρ水 gV排2－G背漂=ρ水gV－G背漂④，此时整体受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力F2和支持力F'支的作用，由于受力平衡，则G背漂+G1=F2+F'支 ⑤，由④、⑤并代人数据可得G背漂+60 N=ρ水gV－G背漂+30 N，整理可得2G背漂=ρ水gv－30 N⑥，联立③⑥解得V=4X 10－3 m3，G背漂=5 N；设儿童的最小质量为m人，由于儿童和背漂整体漂浮，所以F浮总=G总，即F浮人+F浮背=G人+G背瀑，则
，整理可得V人=
=（1.0×103 kg/m3× 10 N/kg×4×10－3 m3－5 N）÷（1.08×103 kg/m3×10 N/kg－×1.0×103kg/m3×10N/kg≈1.94 ×10－2m3，则儿童的最小质量m人=ρ人V人=1.08×103kg/m3×1.94×10－2 m3≈21 kg。
容器、水、滑轮和背漂的整体图1 以背漂为对象图2
【答案】
（1）60
（2）3
（3）21（或20）
8.（2016邵阳）潜水艇是一种重要的军事舰艇。
它在水下航行时，是靠改变____1____来实现上浮或下沉的。
【解析】在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，根据F浮=ρ水V排g可知，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变， 所以潜水艇受到水的浮力不变； 把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重G减小，当F浮＞G时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当F浮＜G时，潜水艇下沉； 当F浮=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度； 由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的。
【答案】自身重力
9.（2016永州）潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。
潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力与重力的大小关系为F浮____1____G（填“＞”、“＜”或“=”）；当潜水艇水舱充水时，潜水艇将____2____。
（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）
【解析】潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力与重力相等，即F浮=G；潜水艇漂浮在水面时，由于水舱充水潜水艇的重力变大，则浮力变大；由于排开的水的密度不变，则根据F=ρ液gV排可知：
排开水的体积变大，所以潜水艇将下沉。
【答案】=
下沉
10（8分）（2017怀化中考）2017年5月23日，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。
有史以来，首次对4000 m级的马里亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4 811 m的海底世界。
当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000 m时（g=10 N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3），求：
（1）（3分）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强；
（2）（3分）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03 m2，该观测孔受到海水的压力；
（3）（2分）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50 m3，它受到的浮力。
【解析】
（1）
（2）
（3）
【答案】
（1）“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000 m时所受海水的压强
p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×4000 m
=4.12 X107 Pa
（2）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔受到海水的压力
F=pS=4.12×107 Pa×0.03 m2=1.236×106 N
（3）“蛟龙号”载人潜水器受到的浮力
F浮=ρ海水gV=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×50 m3
=5.15×105 N
11.（2017郴州中考）端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活。
关于赛龙舟活动，以下分析正确的是（ ）
A.龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力
B.运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
C.比赛过程中鼓声震天，说明声音在空气中可以传播，在水中不能传播
D.运动员划水的船桨不是杠杆
【解析】本题考查物体的浮沉条件及其应用、力作用的相互性、杠杆及其五要素及声音的传播条件。
龙舟漂浮在水面上时，处于平衡状态，龙舟所受的浮力等于重力，故A错误；运动员向后划水，给了水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，龙舟前进，说明物体间力的作用是相互的，故B正确；比赛过程巾鼓声震天，说明声音在空气中可以传播，但不能确定水中的传播情况，故C错误；在划桨时，手移动很小的距离，船桨就能移动很大的距离，因此船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
【答案】B
12（12分）（2017长沙中考）“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。
某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：
在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6 kg；然后把质地均匀的长方体背漂放入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时（如图乙），台秤的示数m2为5 kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的不数m3与m2相比变化了2 kg。
则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，取g=10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）：
（1）（2分）容器、水和滑轮的总重力为____1____N；
（2）（2分）台秤的示数m3为____1____kg；
（3）（2分）为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一。
儿童的密度取1.08×103 kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过____1____kg（结果保留整数）。
【解析】
（1）图甲中台秤的示数m1为6 kg，即容器、水和滑轮的总质量为6 kg，则容器、水和滑轮的总重力G1=m1g=6 kg×10 N/kg=60 N。
（2）由于台秤的示数显示了物体对其产生的压力，把容器、水、滑轮和背漂看作一个整体，则受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力F拉和支持力F支的作用，如图1所示，所以由力的平衡条件可得G背漂+G1=F拉+F支；当背漂的全部体积浸没在水中时，背漂受到的浮力变大，则通过定滑轮的竖直向上的拉力F拉变大，所以支持力减小，即容器对台秤产生的压力变小，台秤的示数减小，故m3（3）当背漂的一半体积浸入水中时，台秤的示数m2为5 k，则容器受到的支持力F支=F压=G2=m2g=5 kg×10 N/kg=50 N；设背漂的重力为G背漂，体积为V，当背漂的一半体积浸入水中时，以背漂为研究对象，受力情况如图2，根据力的平衡条件可得，绳子的拉力F1=F浮1－G背漂=
=
①，把容器、水、滑轮和背漂看作一个整体，如图1所示，则受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力和支持力F支的作用，由于容器静止，则G背漂+G1=F1+F支②，①代入②可得G背漂+G1=
，代人数据有G背漂+60 N=
，整理可得2G背漂=
③，当背漂的全部体积浸没在水中时，则容器受到的支持力F'支=F'压=G3=m3g=3 kg×10 N/kg=30 N；由图2可得，此时的拉力F2=F浮2－G背漂=ρ水 gV排2－G背漂=ρ水gV－G背漂④，此时整体受竖直向下的总重力G背漂+G1，竖直向上的拉力F2和支持力F'支的作用，由于受力平衡，则G背漂+G1=F2+F'支 ⑤，由④、⑤并代人数据可得G背漂+60 N=ρ水gV－G背漂+30 N，整理可得2G背漂=ρ水gv－30 N⑥，联立③⑥解得V=4X 10－3 m3，G背漂=5 N；设儿童的最小质量为m人，由于儿童和背漂整体漂浮，所以F浮总=G总，即F浮人+F浮背=G人+G背瀑，则
，整理可得V人=
=（1.0×103 kg/m3× 10 N/kg×4×10－3 m3－5 N）÷（1.08×103 kg/m3×10 N/kg－×1.0×103kg/m3×10N/kg≈1.94 ×10－2m3，则儿童的最小质量m人=ρ人V人=1.08×103kg/m3×1.94×10－2 m3≈21 kg。
容器、水、滑轮和背漂的整体图1 以背漂为对象图2
【答案】
（1）60
（2）3
（3）21（或20）
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