中考物理浮力压轴题及答案之欧阳数创编.docx

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中考物理浮力压轴题及答案之欧阳数创编

中考物

理浮力压轴题

创作：

欧阳数

时间：

2021.03.02

例1如图1—5—7所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为7.9X103kg/m3.求：

甲、乙铁块的质量比.

图1—5—7

例2（北京市屮考试题）如图1—5—8所示的木块浸没在水屮，细线对木块的拉力是2N.剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.（g取10N/kg）

图1—5—8

例3（北京市中考试题）在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器，内装密度为目1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中（液体未溢出）•物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.

求

（1）金属球的密度；

（2）圆柱形容器内液体的质量.

（1）将一质量为27g的铝块（日铝=2.7g/m3）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡吗？

（2）将铝块如图1—5—13（b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？

例4如图1—5—14中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：

（1）冰在水中熔化后，水面如何变化?

（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化？

（a）（b）

图1—5—14

例5（北京市中考试题）如图1—5—15（a）,在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个木块，木块上面放有物体A,此时木块漂浮；如果将A从木块上拿下，并放入水中，当木块和A都静止时（水未溢岀），下面说法正确的是（）

（a）（b）

图1—5—15

A.当A的密度小于水的密度时，容器屮水面上升

B.当A的密度大于水的密度时，容器屮水面下降

C.当A的密度等于水的密度时，容器屮水面下降

D.当A的密度大于水的密度时，将A拿下后悬挂在木块下面，如图1—3—15（b）,容器中水面不变

例6（北京市东城区中考试题）自制潜水艇模型如图1—5—16所示，A为厚壁玻璃广口瓶，瓶的容积是VO,B为软木塞，C为排水管，D为进气细管，正为圆柱形盛水容器.当

瓶屮空气的体积为VI时，潜水艇模型可以停在液面下任何深处，若通过细管D向瓶屮压入空气，潜水艇模型上浮，当瓶中空气的体积为2VI时，潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面，水的密度为恰日水，软木塞B,细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计.

图1—5—16

求：

（1）潜水艇模型.的体积；

（2）广口瓶玻璃的密度.

例7一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后，水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少？

（（3水=0.9X103kg/m3）例8（北京市中考试题）在量筒内注入适量的水，将一木块放入水中，水面达到的刻度是VI,如图1—5—18（a）所示；再将一金属块投入水屮，水面达到的刻度是V2,如图（b）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水

屮，这时水面达到的刻度是V3.如图（c）所示.金属密度a=•

（a）（b）（c）

图1—5—18

例9如图1—5—19所示轻质杠杆，把密度均为

4.0X103kg/m3的甲、乙两个实心物体挂在A、B两端时,杠杆在水平位置平衡，若将甲物体浸没在水屮，同时把支点从0移到0'时，杠杆又在新的位置平衡，若两次支点的距离00'为0A的月，求：

甲、乙两个物体的质量Z比.

图1—5—19

例10（北京市屮考试题）某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程屮，人对物体做功为54J.当将物体拉到有勺体积露岀水面时，让其静止，此时绳子对物体的拉力为40乂不计绳子的质量，忽略水的阻力，求物体的密度.（g•取10N/kg）

屮考物理浮力压轴题答案

例1

精析当几个物体在一起时，可将木块和铁块整体做受力分析，通常有几个物体，就写岀几个重力，哪个物体浸在液体中，就写岀哪个物体受的浮力.

解甲在木块上静止：

F浮木=6木+6甲①

乙在木块下静止：

F浮木+F浮乙=G*+G乙②

不要急于将公式展开而是尽可能简化

②一①F浮乙=6乙一G甲

日水刖乙=日铁gV乙一日铁gV甲

先求出甲和乙体积比

回铁\^甲=（因甲一回乙）V乙

0=S=IKI=0

质量比：

冈=巨］=冈=因

答案甲、乙铁块质量比为冈・

例2

精析分别对木块所处的几种状态作出受力分析.

如图1—5—9（a）（b）（c）・

（a）（b）（c）

图1—5—9

图（a）中，木块受拉力Fl,重力和浮力.

图（b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水

的体积为V排.

图（c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，

这时再

施加F2=lN的压力，仍有部分体积露岀水面.

解根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程

将公式中各量展开，其中V排指图（b）中排开水的体积.

代入数值事理，过程中用国际单位（略）

凶水V—日木V=3

日水V排一日木V

（因水V排一回木V排）=勺+凶水X2X10—5

约去V排和V,求得：

因水=0.6X103kg/m3

答案木块密度为0.6X103kg/m3.

例3

精析当题目给出的各量用字母表示时，如果各量没用单位，则结果也不必加单位.过程分析方法仍从受力分析入手.

解

（1）金属球浸没在液体屮静止时

F浮+F=G

a1gV4~F—agV（回为金属密度）

a=al+0

（2）解法1如图1—5—12,球沉底后受力方程如下：

图1—5—12

F浮+F=G（N为支持力）

N=G-F7?

=F

液体对容器底的压力F'=nF

F/=1）1液g+QlgV

m液=冈一回1V=因=回IV

F‘=pS=algV=nF

alg（V液+V）=nF

因lgV液+algV=nF

皿液二0—alV

答案金属球密度为日1+0,容器中液体质量m液=冈一

aIV.

例4

精析这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积V排，一个是冰熔化成水后，水的体积V水.求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论.

解

（1）如图1—5—14G）冰在水中，熔化前处于漂浮状态.

F浮"水

凶水gV排=111冰g

V排=凶

冰熔化成水后，质量不变：

m水=皿冰

求得：

V水=凶=凶

比较①和②，V水5排

也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积.

所以，冰在水中熔化后液面不变

（2）冰在盐水中：

冰熔化前处于漂浮，如图1—3—

14（b）,则

F盐浮=6冰

a盐水gV排盐=m冰g

V排盐=凶①

冰熔化成水后，质量不变，推导与问题

（1）相同.

▼水=凶②

比较①和②，因为目水=因盐水

・・・V*=V排排

也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水屮的体

所以，冰在盐水中熔化后液面上升了.

答案

（1）冰在水中熔化后液面不变.

（2）冰在盐水中熔化后液面上升.

思考冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化？

例5

解A在木块上面，A和木块漂浮，则

F浮=G*+GA

V排=凶=因

A从木块上拿下后，若aA=a水，则A和木块均漂浮在水面，A和木块共同排开水的体积为

VA排+V木排=凶+因=[x]

比较②和①，②二①

・・・A选项屮，容器中水面不变，而不是上升.

当aA=a水时，A拿下放入水中，A悬浮在水中，容器中水面也是不变

B选项，当aA>a水时，A放入水中，A沉底，木块和A共同排开水的体积为：

V木排+V木排=因+因=因+因

比较③和①，VaA>a水，.••③式<①式.

液面下降

D选项屮，A放在木块上和悬挂在木块下面，两次比较，A和木块均漂浮，F浮=GA+G水不变，V排不变，前后两次注解面无变化.

液面下降.

D选项屮，A放在木块上和悬挂在木块下面，两次比较，A和木块均漂浮，木不变，V排不变，前后两次液面无变

化.

答案B、D

例6

精析将复杂的实际向题转化为理论模型.把模型A着成一个厚壁盒子，如图1—5—17（a）,模型悬浮，中空部分有”部分气体，体积为yl・1图（b）模型漂浮，有一半体积露出水面.中空部分有2VI的气体.

（a）（b）

图1—5—17

设：

模型总体积为V

解

（1）图（a）,A悬浮.图

（b）,A漂浮

将公式展开:

①一②日水g'3V=a水gVl

=2V1

（2）由

（1）得：

GA=日水gV—日水g（VO—VI）

=因水g2V1+凶水gVl—因水gVO

=因水g（3V1—V0）

▼玻=V—VO=2V1—V0

回玻=凶=凶

=|X|=区•因水

例7精析从受力分析入手，并且知道冰熔化，质量不变，体积减小，造成液面下降.

已知：

S=50cm2,hl=4.6cm,h2=0.44cm

解V冰+V石=Shl=50cm2X4.6cm=230cm3冰熔化后，

水面下降h2.

V’=h2S=0.44cmX50cm2=22cm3

•・・m冰=m水

因冰V冰=回水V水

0=0=3,纳冰

W=v?

*—vzK=v冰一习v冰=冰

0.IV冰=22cm3

V石=230cm3—220cm3=10cm3

冰、石悬浮于水中：

F浮"水+G石

凶水g（V冰+V石）=回水gV冰+凶水gV石

日石=|X[

=3.2g/回答案石块密度为3.2g/S

精析经题是将实验和理论综合，要能从体积的变化，找到

金属块的质量和体积.

解因为回=目，所以要求得回，关键是求m和V.比较（a）和（b）图，金属块体积V=V2—VI.

金属块质量可从浮力知识出发去求得.

图（a）屮，木块漂浮6木=尸浮木①

图（c）中，木块和铁漂浮：

G木+6铁=卩浮木'②

②一①6铁=卩浮木'一F浮木

m铁g=Q水g（V木一V木排）=日水g（V3—VI）

皿铁二因水g（V3—VI）

凶=凶=因•日水

答案0•凶水

例9

精析仍以杠杆平衡条件为出发点，若将其中一个浸入水中，杠杆的平衡将被破坏，但重新调整力臂，则可使杠杆再次平衡.

已知：

甲、乙密度3=4.0X103kg/m3,甲到支点0的

距离是力臂10A,乙到支点的距离是力臂10B,△1=00’=]10A

求：

3

解支点为0,杠杆平衡：

G甲10A=G乙10BCD

将甲浸没于水屮，A端受的拉力为G-F浮甲，为使杠杆再次平衡，应将0点移至0,点，0’点位于0点右侧.

以V为支点，杠杆平衡：

（G甲一F浮甲）（10A+01A0）=G乙（10B+giAO）②

由②得G甲01A0—F浮甲01AO=G乙10B—月G乙1A0

将①代入②得

0G甲1A0—0F浮甲01AO=G甲10A—0G乙1A0

约去1A0,并将G甲、F浮甲，G乙各式展开

3agV甲一习回水gV甲=回水gV甲一3b刖乙

将a=4.0X103kg/m3代入，单位为国际单位.

3X4X103V甲一勺X1X103V甲=4X103V甲一0X4X1O3V乙

得0=0

又•・・甲、乙密度相同：

•••S=S=0

答案甲、乙两物体质量之比为2：

1

精析分析物体受力，从做功的公式出发，列出方程.

已知：

111=加h2=0.5mW=54JV露=州，F=40N求：

a

解物体在水屮受的拉力为G—F浮

拉力做功：

W=（G-F浮）（hl—h2）

①

物体在水面静止时：

受拉力、重力和浮力

F=G—F浮，②

由①得G—尸浮=因=|x|=36N

将G和F浮展开agV-3水gV=36N③

将②式展开回刖一回水gV（V—3V）=40N④③*④叵］=0

0=2.8XlO3kg/m3

答案物体密度为2.8X103kg/m3

时间：

2021.03.02|创作：

欧［?

載