中考物理浮力压轴题及答案修改word版).pdf

中考物理浮力压轴题中考物理浮力压轴题例例 1如图 157 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 7.9103kg/m3求：甲、乙铁块的质量比图 157例例 2（北京市中考试题）如图 158 所示的木块浸没在水中，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 158例例 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（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 1513（b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？例例 4如图 1514 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 1514例例 5（北京市中考试题）如图 1515（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（水未溢出），下面说法正确的是（）（a）（b）图 1515A当A的密度小于水的密度时，容器中水面上升B当A的密度大于水的密度时，容器中水面下降C当A的密度等于水的密度时，容器中水面下降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 1315（b），容器中水面不变例例 6（北京市东城区中考试题）自制潜水艇模型如图 1516 所示，A为厚壁玻璃广口瓶，瓶的容积是V0，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中空气的体积为V1时，潜水艇模型可以停在液面下任何深处，若通过细管D向瓶中压入空气，潜水艇模型上浮，当瓶中空气的体积为 2 Vl时，潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面，水的密度为恰水，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 1516求：（1）潜水艇模型的体积；（2）广口瓶玻璃的密度例例 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？（水0.9103kg/m3）例例 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V1，如图 1518（a）所示；再将一金属块投入水中，水面达到的刻度是V2，如图（b）所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度是V3如图（c）所示金属密度_（a）（b）（c）图 1518例例 9如图 1519 所示轻质杠杆，把密度均为 4.0103kg/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中，同时把支点从O移到O时，杠杆又在新的位置平衡，若两次支点的距离O O为OA的，求：甲、乙两51个物体的质量之比图 1519例例 10（北京市中考试题）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处的过程中，人对物体做功为 54J当将物体拉到有体积露出水面时，让其静止，51此时绳子对物体的拉力为 40N不计绳子的质量，忽略水的阻力，求物体的密度（g取10N/kg）中考物理浮力压轴题答案中考物理浮力压轴题答案例例 1精析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，就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力解解甲在木块上静止：F浮木G木G甲乙在木块下静止：F浮木F浮乙G水G乙不要急于将公式展开而是尽可能简化 F浮乙G乙G甲水g V乙铁g V乙铁g V甲先求出甲和乙体积比铁V甲（甲乙）V乙乙甲VV铁水铁3333/109.7/10)19.7(mkgmkg7969质量比：乙甲mm乙铁甲铁VV乙甲VV7969答案答案甲、乙铁块质量比为7969例例 2精析精析分别对木块所处的几种状态作出受力分析如图 159（a）（b）（c）（a）（b）（c）图 159图（a）中，木块受拉力F1，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F21 N的压力，仍有部分体积露出水面解解根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程浮浮浮223211FGFGFFGF将公式中各量展开，其中V排指图（b）中排开水的体积)c()(21中露出的体积指图排木排木木排水木水VFgVVVggVgVFgVgV代入数值事理，过程中用国际单位（略）水V木V102水V排木V（水V排木V排）水2105101约去V排和V，求得：水0.6103kg/m3答案答案木块密度为 0.6103kg/m3例例 3精析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解（1）金属球浸没在液体中静止时F浮FG1gVFgV（为金属密度）1gVF（2）解法 1如图 1512，球沉底后受力方程如下：图 1512F浮FG（N为支持力）NGF浮F液体对容器底的压力FnFFm液g1gVm液1V1VgFBnFFpS1gVnF1g（V液V）nF1gV液1gVnFm液1VBnF答案答案金属球密度为1，容器中液体质量m液1VgVFBnF例例 4精析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，就可得出结论解解（1）如图l514（a）冰在水中，熔化前处于漂浮状态F浮G冰水g V排m冰gV排冰冰m冰熔化成水后，质量不变：m水m冰求得：V水水冰m水冰m比较和，V水V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 1314（b），则F盐浮G冰盐水g V排盐m冰gV排盐盐水冰m冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（1）相同V水水冰m比较和，因为水盐水V水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中的体所以，冰在盐水中熔化后液面上升了答案答案（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?例例 5解解A在木块上面，A和木块漂浮，则F浮G水GAV排gF水浮gGGA水水A从木块上拿下后，若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gFA水浮gF水浮木gGGA水木比较和，A选项中，容器中水面不变，而不是上升当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gF水浮木gGA水gG水水gGA水比较和，A水，式式液面下降D选项中，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GAG水不变，V排不变，前后两次注解面无变化液面下降D选项中，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答案B、D例例 6精析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 1517（a），模型悬浮，中空部分有”部分气体，体积为y11 图（b）模型漂浮，有一半体积露出水面中空部分有 2 V1的气体（a）（b）图 1517设：模型总体积为V解解（1）图（a），A悬浮图（b），A漂浮21)(GGFGGFAA浮浮模型里水重将公式展开：水水水水)2(21)(1010VVgGAVgVVgGgVA水gV水gV1212 V1（2）由（1）得：GA水g V水g（V0V1）水g 2V1水g V1水g V0水g（3V1V0）V玻VV02V1V0玻玻VmA玻gVGA水)3()3(0101VVgVVg水010123VVVV例例 7精析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：S50cm2，h14.6cm，h20.44cm解解V冰V石Sh150cm24.6cm230 cm3冰熔化后，水面下降h2Vh2S0.44cm50cm222 cm3m冰m水冰V冰水V水，V水V冰冰水VV19.0109109VV冰V水V冰V冰V冰1091010.1V冰22 cm3V石230 cm3220 cm310 cm3冰、石悬浮于水中：F浮G冰G石水g（V冰V石）水g V冰水g V石石石冰冰石冰水VVV)(3333310cmcm220cm/9.0cm230cm/1gg 3.2g/3cm答案答案石块密度为 3.2g/3cm例例 8精析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解因为，所以要求得，关键是求m和V比较（a）和（b）图，金属块Vm体积VV2V1金属块质量可从浮力知识出发去求得图（a）中，木块漂浮G木F浮木图（c）中，木块和铁漂浮：G木G铁F浮木 G铁F浮木F浮木m铁g水g（V木V木排）水g（V3V1）m铁水g（V3V1）水Vm铁1213VVVV答案答案水1213VVVV例例 9精析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4.0103kg/m3，甲到支点O的距离是力臂lOA，乙到支点的距离是力臂lOB，lO OlOA51求：乙甲mm解解支点为O，杠杆平衡：G甲lOAG乙lOB将甲浸没于水中，A端受的拉力为GF浮甲，为使杠杆再次平衡，应将O点移至O点，O点位于O点右侧以O为支点，杠杆平衡：（G甲F浮甲）（lOAlAO）G乙（lOBlAO）5151由得G甲 lAOF浮甲 lAOG乙lOB G乙lAO565651将代入得G甲lAOF浮甲 lAOG甲lOAG乙lAO56565651约去lAO，并将G甲、F浮甲，G乙各式展开g V甲水g V甲水g V甲g V乙565651将4.0103kg/m3代入，单位为国际单位4103V甲1103V甲4103V甲4103V乙565651得乙甲VV12又甲、乙密度相同：乙甲mm乙甲VV12答案答案甲、乙两物体质量之比为 21例例 10精析精析分析物体受力，从做功的公式出发，列出方程已知：h12m h20.5mW54JV露V，F40N51求：解解物体在水中受的拉力为GF浮拉力做功：W（GF浮）（h1h2）物体在水面静止时：受拉力、重力和浮力FGF浮 由得GF浮36N21Whh m5.0m2J54将G和F浮展开gV水gV36N将式展开gV水gV（VV）40N51 gVgV)54()(水水N40N36水水541092.8103kg/m3答案答案物体密度为 2.8103kg/m3