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专题19 阿基米德原理与浮力计算
【核心考点讲解】
1、阿基米德原理
(1)内容:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
(2)公式: 。
2、浮力大小的计算
(1)称重法:F浮 = G物 - F拉;
(2)压力差法:F浮 = F下 - F上;
(3)阿基米德:① F浮 = G排;② F浮 = ρ液g V排;
(4)受力分析:① 漂浮、悬浮,F浮 = G物;② 沉底,F浮 < G物(F浮 + F支 = G物);
【必刷题型精练】
1.(2020•台州中考)如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段
是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
2.(2021•自贡中考)将重为7牛的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3牛的水,物体受到的浮力
( )
1
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学科网(北京)股份有限公司A.一定等于3牛 B.一定等于7牛
C.可能等于3牛 D.可能等于4牛
3.(2021•南通中考)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为 2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为
1.5N,利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
4.(2021•常州中考)2021年3月23日,巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅,如图甲所示。28~29
日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态,29日“长赐号“脱离运河河底,随着水
位上升船身逐渐升高,最终如图乙所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,“长赐号”受到的
浮力( )
A.一直变大 B.先变大后不变
C.一直不变 D.先不变后变大
5.(2021•龙岩模拟)如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m的立方体。
Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)( )
A.0N B.20N C.60N D.80N
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学科网(北京)股份有限公司6.(2021•雅安模拟)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量相同的
实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为
N 1 和N 2 ,绳的拉力分别为T 1 和T 2 ,已知 铅 > 铝 ,则下列关系正确的是( )
ρ ρ
A.N =N T >T B.N >N T >T
1 2 1 2 1 2 1 2
C.N <N T >T D.N >N T <T
1 2 1 2 1 2 1 2
7.(2020•大庆中考)一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上,一个物体悬挂于弹
簧秤下端,开始完全浸没在水中处于静止状态,如图甲,此时弹簧秤的读数为 5.0N;后来缓慢提起物体,直到
物体的 体积露出水面,如图乙,发现容器底部水的压强减少了 100Pa,已知
水
=1.0×103kg/m3,g=10N/
ρ
kg。则下列说法不正确的是( )
A.物体的质量为1.3kg
B.物体的密度为1.625×103 kg/m3
C.容器底部对桌面的压力减小2N
D.弹簧秤的读数变为8N
8.(2021•泸州模拟)如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得
其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵
石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为 F(
水
=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。则下列说法正
ρ
3
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学科网(北京)股份有限公司确的是( )
A.丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5N
C.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4N
D.鹅卵石的密度为1.56g/cm3
9.(2020•新疆中考)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投入一个质量为m的小球A,
从溢水杯中溢出的水的质量为20g,再往溢水杯中投入一个质量为2m的小球B,从溢水杯中再次溢出的水的质
量为80g,此时A、B小球受到的总浮力为F浮 ,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了
△F,已知小球A、B的密度均小于水的密度,则( )(g=10N/kg)
A.F浮 =1.2N,△F=0.2N B.F浮 =1.2N,△F=1.2N
C.F浮 =1.0N,△F=1.0N D.F浮 =1.0N,△F=0N
10.(2021•达州模拟)用弹簧测力计竖直挂一铁球,当铁球露出水面 体积时,弹簧测力计示数为4N;当铁球
浸入水中 体积时,弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中,铁球静止时受到的浮力是( )
A.18N B.14N C.8N D.10N
11.(2021•桂林中考)如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释
放部分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之 ,气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总
质量为m
0
,空气密度为
空
,当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为
氢
,此时气球的体积为 (用题中
已知物理量表示)。 ρ ρ
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学科网(北京)股份有限公司12.(2021•枣庄中考)如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,
金属块的重力是 N,金属块在水中受到的浮力是 N,所测液体的密度是 kg/m3。(取g
=10N/kg)
13.(2021•丹东中考)如图所示,有一实心长方体悬浮在油和盐水中,浸在油中和盐水中的体积之比为 3:2。则
该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 ;该物体密度为 kg/m3。(
油
=0.7×103kg/m3,
盐水 =1.2×103kg/m3) ρ
ρ
14.(2020•百色中考)如图所示,将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中,铝球静止时,弹
簧测力计的示数为3.4N,已知水的密度
水
=1.0×103kg/m3,铝的密度
铝
=2.7×103kg/m3,则铝球的体积为
m3,铝球浸没在水中时所受到的浮力为 ρ N。 ρ
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学科网(北京)股份有限公司15.(2021•宜宾模拟)如图,在室温下,一块0℃的冰放在0℃的水中,它在熔化前与容器底接触,在熔化过程
中冰块的质量变化是 的(选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”);冰块所受浮力大小
变化是 的(选填“变大”、“不变”、“变小”或者“不确定”)。
16.(2021•扬州模拟)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧
测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明
盛水的塑料袋排开 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 现象时,弹
簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料
袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是 缘故。
17.(2021•郴州中考)某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法,并进行
了以下实验:
第一步:如图甲所示,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4N;
第二步:如图乙所示,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3N;
第三步:将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所
示。
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学科网(北京)股份有限公司根据以上实验,请回答下列问题:
(1)使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否 ,若没有,则进行调整;
(2)该合金块浸没在水中时受到的浮力为 N;
(3)该合金块的密度为 kg/m3;
(4)图丁中弹簧测力计读数是 N,待测液体的密度是 kg/m3。
18.(2021•潍坊中考)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列
操作:
①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F 。
1
②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为V。
a
③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出),石块静止时,记录水面刻度值为V,
测力计示数为F 。
2
请回答下列问题(已知重力与物体质量的比值为g)。
(1)鹅卵石的质量为 ,鹅卵石的密度为 。
(2)海水的密度为 。
19.(2020•郴州中考)一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部,向容器内
加水,物块上浮,被拉直后的细线长10cm。当物块一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3N;继续加
水,当物块刚好浸没时(如图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮,求:(g=10N/kg)。
(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小;
(2)物块密度;
(3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强。
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学科网(北京)股份有限公司20.(2020•常州中考)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;
已知
水
=1×103kg/m3,取10N/kg,问:
(1)ρ该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是 kg/m3
(4)在测量范围内,某待测液体的密度 与弹簧测力计示数F的关系式为 ,则该“浸没式液体密度
计”的刻度值分布 (均匀/不均匀)ρ。
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