历届全国初中物理竞赛浮力.doc

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题10--浮力一、选择题1. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，说法错误的是 ( ) A.高原反应——大气压和海拔高度的关系 B.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系C.水下潜水艇能够上浮——液体压强和深度的关系 D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系 1.答案：C解析：水下潜水艇能够上浮，是由于浮力大于重力，选项C说法错误2. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）如图7所示：在研究浮力的大小时，将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多根据以上事实，下列猜想最符合研究目的的是A.用力越大，物体排开水的体积越大 B.液体密度越大，物体所受浮力越大 C.物体的体积越大，所受浮力越大 D.物体排开水越多，所受浮力越大 2. 答案：D解析：用力越大，物体排开水的体积越大，但是不符合研究浮力的大小的目的根据将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多，不能得出液体密度越大，物体所受浮力越大，不能得出物体的体积越大，所受浮力越大。

将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多，说明物体排开水越多而用力大，说明所受浮力越大选项D正确3．设想从某一天起，地球的引力减小一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是 A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小答案：A解析：对于漂浮在水面上的船来说，所受浮力等于船的重力；若地球的引力减小一半，其g值减小一半，船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变，选项A正确4.如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h密度为ρ（ρ<ρ水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则A． 注水前，木块对容器底的压力为4πR2ρghB． 注水前，木块对容器底的压强为2ρghC． 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρhD． 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh答案：D 解析：根据柱体压强公式，注水前，木块对容器底的压强为ρgh，压力为πR2ρgh，选项AB错误；若使木块竖直漂浮，由阿基米德定律，木块排开水的重力等于πR2ρgh，由于圆柱形薄壁容器底面是实心圆柱体木块底面面积的4倍，所以，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh，选项D正确C错误。

图7乙甲5．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图7所示甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为p1乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为p2，且p2=2p1将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2则下列判断正确的是 A．F1＞F2 ，ρ1＜ρ2 B．F1 = F2 ，ρ1＜ρ2 C．F1＜F2 ，ρ1＞ρ2 D．F1＜F2 ，ρ1＜ρ2 答案：A解析：由液体压强公式p=ρgh，p2=2p1，可得ρ2=2ρ1，ρ1＜ρ2此时甲、乙两容器底受到液体的压力分别为F1= p1 S1，F2= p2 S2，甲、乙两容器底受到液体的压力之比为3∶4A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，说明A球对甲液体作用力大于乙，根据力作用的相互性，A球受到的浮力较大，即F1＞F2 ，选项A正确6．如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动肮行和悬停定位等多项先进功能．其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整．1标准大气压近似取ρ0=1.0x×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）A．水下7km处的压强相当于70个大气压B．若潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底需要4h．C．潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力．D．深海潜水器和一般潜艇都是采用抛弃压载铁的办法实现上浮答案：C解析：水下7km处的压强是p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，1个标准大气压P0=1.0×105Pa，相当于=700个，选项A说法错误；潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底需要t=s/v==min=2.8h，选项B错误；潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，选项C说法正确；深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，选项D错误。

7. （2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，密度均匀的长方体木块漂浮在水面上若将木块虚线以下的部分截去，则（ ）A. 木块和水面均下降，且下降的高度相同B. 木块和水面均下降，且木块下降的高度更大C. 木块和水面均下降，且水面下降的高度更大D. 木块下降，水面上升，且变化的高度不相同7.答案：B解析：若将木块虚线以下的部分截去，根据阿基米德原理，木块和水面均下降，且木块下降的高度更大，选项B正确8 (2009上海初中物理知识竞赛复赛题).如图所示容器内放有一长方体木块M， 上面压有一铁块m，木块浮出水面的高 度为h1（图a）；用细绳将该铁块系在木 块的下面，术块浮出水面的高度为h2(图 b)；将细绳剪断后（图c），则木块浮出水面的高度h3为：( )(A) h1 +ρ铁(h2- h1)/ρ水 (B) h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ水(c) h1 +ρ木(h2- h1)/ρ水 (D) h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ木.答案：A解析：设木块底面积为S，高h，由题述可知铁块体积为(h2- h1)S由图a，利用平衡条件可得ρ水gS(h-h1)=(m+M)g,，由图c，利用平衡条件可得ρ水gS(h-h3)= Mg,，m=ρ铁(h2- h1)S，联立解得：h3= h1 +ρ铁(h2- h1)/ρ水，选项A正确。

9．如图所示，将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中时，小球漂浮；当把它放入乙液体中时，小球悬浮则下列判断正确的是A．球在甲、乙两种液体中受到的得浮力不相等B．甲液体的密度大于乙液体的密度C．该材料的密度一定等于乙液体的密度D．该材料的密度一定小于甲液体的密度答案：B无论漂浮还是悬浮，小球所受浮力都等于重力，选项A错误；球放入甲液体中时，小球漂浮，说明甲液体密度大于球平均密度；球放入乙液体中时，小球悬浮，说明乙液体密度等于球平均密度，所以甲液体的密度大于乙液体的密度，选项B正确；由于球空心，该材料的密度一定大于乙液体的密度，选项C错误；该材料的密度不一定小于甲液体的密度，选项D错误图5次种良种10. 选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图5所示但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能A.所有种子都漂浮在水面 B.所有种子都不受浮力 C.只有少量次种漂浮 D.良种漂浮，而次种下沉答案：C解析：如果盐水的浓度太低，则盐水密度比较小，只有少量次种漂浮，选项C正确。

二．填空题1、小明利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用图所示的方法测量液体的密度土密度计”在酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）中静止时露出液面的高度为2cm；“土密度计”在水（ρ水＝1.0×103kg/m3）中静止时露出液面的高度为3cm土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm则此硫酸铜溶液的密度为_____________ kg/m3答案：1.25×103kg/m3 解析：设“土密度计”等效圆柱体总长度为L，横截面积S，重力G，“土密度计”在酒精中静止时，ρ酒精g(L-h1)=G，“土密度计”在水中静止时，ρ水g(L-h2)=G，“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时，ρg(L-h3)=G，联立解得ρ=1.25×103kg/m32．甲、乙两溢水杯放在实验桌上，分别盛满水和酒精，酒精的密度为0.8×103kg/m3将密度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中，小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水，则小球体积为 ；将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球M静止时从乙溢水杯中溢出 g的酒精答案：10cm3 8解析：轻轻放入甲溢水杯的水中，小球漂浮，所受浮力等于mg。

根据从甲溢水杯中溢出9g的水可知，小球质量为m=9g，体积V=m/ρ球=10 cm3将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球M下沉，从乙溢水杯中溢出酒精体积为V=10 cm3，质量为m’=ρ酒V= 0.8×103kg/m3×10cm3 =8g3.钻井平台被称为流动的岛屿，我国自行设计的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号于2012年5月9日正式在南海开钻，一方面宣誓我国领海主权的存在，另一方面可以获得大量的海底石油资源.“海洋石油981”号的最大作业水深3000m，当工作设备到达最大水深处作业时，受到海水的压强为 Pa；平台自身的质量3万吨，上有工作人员200人，从船底到井架顶高147m，如不考虑工作人员的重力，则平台受到的浮力为 N，排开海水的体积为 m3.（假定海水的密度保持为1.0×103kg/m3，g取10N/kg)答案：3×107 3×108 3×104解析：当工作设备到达水深3000m处时，由液体压强公式可知，受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m =3×107 Pa；平台受到的浮力等于平台自身的重力，为F浮=mg=3×107kg×10N/kg=3×108N；由F浮=ρgV解得排开海水的体积为V=3×104 m3.。

三．实验探究题1.(2009上海初中物理知识竞赛复赛题).在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10厘米的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h（0～6厘米）之间的关系由此可知这种液体的密度大小为_________千克/米3，当倒入液体的深度h为l2厘米时，物块对容器的底部压力的大小F大小为________牛1.答案：1.25×103 7.5解析：设容器底部对物块的支持力为F’，由平衡条件可得F’+ρgSh=mg由牛顿第三定律，物块对容器底部压力的大小F=F’，联立解得F=mg-ρgSh由此可知，图中图线斜率等于-ρ。