全国卷 初二 物理(下册)浮力专项练习

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全国卷初二物理下册中考

完整试卷与答案

1选择题
我国自主建造的某型深海探测器外壳由高强度合金制成。探测器的一个密封舱模型体积为 200 cm³,用细线系住后完全浸没在海水中(海水密度取 1.0×10³ kg/m³,g 取 10 N/kg),此时细线对舱体的拉力恰好为 0。下列说法正确的是(  )
答案:B
解析:由阿基米德原理 F浮=ρ液gV排,浸没时 V排=V物=200 cm³=2×10⁻⁴ m³,故 F浮=1.0×10³ kg/m³×10 N/kg×2×10⁻⁴ m³=2 N,浮力方向总是竖直向上,B 正确。C 选项表述本身符合阿基米德原理,但本题为单选且 B 已给出本题具体数据的正确计算结果,命题意图在于考查浮力大小的定量计算与方向,故选 B。易错点:①误以为浮力随浸没深度增大而增大,其实完全浸没后 V排 不变,浮力不变,A、D 错误;②把物体密度或体积单位换算搞错(cm³ 换算 m³ 应乘 10⁻⁶)。故选 B。
2选择题
2024年我国自主设计的载人潜水器完成深海科考任务。已知海水的密度大于长江淡水的密度。某科考船满载时从长江口驶入东海海面,始终保持漂浮状态。下列说法正确的是(  )
答案:B
解析:科考船在长江和东海中都处于漂浮状态,由浮沉条件可知浮力始终等于船的重力,即F浮=G船。船的重力不变,因此浮力大小不变,选项A、C错误。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,在浮力F浮不变时,V排与液体密度ρ液成反比。由于ρ海水>ρ淡水,所以V排海水<V排淡水,即排开液体的体积变小,船身浮起一些,选项B正确,选项D错误。易错点:误以为海水密度大则浮力变大(浮力由漂浮条件决定,不是由液体密度单独决定);混淆「排开液体的体积变小」与「浮力变小」。故选B。
3选择题
新闻报道:我国某科考船在南海执行任务时,将一个体积为0.02m³的探测器缓慢浸没入海水中(海水密度取1.0×10³kg/m³,g取10N/kg)。下列说法正确的是
答案:A
解析:探测器浸没时排开海水的体积V排=V=0.02m³,由阿基米德原理得F浮=ρ液gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m³=200N,A正确。浮力的方向总是竖直向上的,B错误。物体完全浸没后,排开液体的体积不再变化,浮力大小与深度无关,C是常见易错点。物体是否漂浮或悬浮取决于浮力与重力的大小关系,题中并未给出探测器重力,不能断定浮力等于重力,D错误。故选A。
4选择题
某地开展水上救援演练,一块质量为0.6kg的木块漂浮在水面上(水的密度取1.0×10³kg/m³,g取10N/kg),木块静止时露出水面的体积为4×10⁻⁴m³。下列说法正确的是
答案:A
解析:木块漂浮在水面上,处于平衡状态,浮力等于重力:F浮=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N。由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得V排=F浮/(ρ水g)=6N÷(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=6×10⁻⁴m³。题目给出的露出体积4×10⁻⁴m³是干扰数据,不要误把露出体积当作排开体积(易错点二)。B项误把质量数值直接当浮力,D项忘记乘g。故选A。
5填空题
2024 年汛期,某地利用自制木质救生筏参与救援演练。已知信息:救生筏由密度为 0.6×10³ kg/m³ 的木材制成,体积为 0.05 m³,g 取 10 N/kg,水的密度为 1.0×10³ kg/m³。将该救生筏轻轻放入水中,它漂浮在水面上。请回答: (1)救生筏受到的重力 G=______N; (2)救生筏漂浮时受到的浮力 F浮=______N,此时 F浮 与 G 的关系是______(填“F浮>G”“F浮=G”或“F浮<G”); (3)救生筏排开水的体积 V排=______m³。
答案:(1)G=mg=ρ木Vg=0.6×10³ kg/m³×0.05 m³×10 N/kg=300 N。 (2)救生筏漂浮在水面上,处于漂浮状态,浮力等于重力,即 F浮=G=300 N,故填“F浮=G”。 (3)由 F浮=ρ水gV排 得 V排=F浮/(ρ水g)=300 N/(1.0×10³ kg/m³×10 N/kg)=0.03 m³。 答案:(1)300;(2)300,F浮=G;(3)0.03。
解析:本题考查浮力计算与物体浮沉条件的直接应用。第一步先由 G=mg 求重力,注意 m=ρ木V,不要把木材密度与水的密度混用。第二步抓住“漂浮”这一关键词:漂浮时 F浮=G,这是浮沉条件的直接应用,不需要先算 V排。第三步再由 F浮=ρ水gV排 反求 V排。易错点:①误以为漂浮时浮力大于重力,其实“上浮”过程中浮力大于重力,最终静止漂浮时浮力等于重力;②求 V排 时误用物体总体积 0.05 m³,而实际排开水的体积只有 0.03 m³,其余部分露出水面;③单位换算或公式 F浮=ρ液gV排 中的 ρ液 误取木材密度。
6解答题
2024年,我国首艘国产大型邮轮完成商业首航。已知信息:该邮轮满载时总质量为1.0×10⁴ t(即1.0×10⁷ kg),长江淡水的密度取ρ淡水=1.0×10³ kg/m³,海水的密度取ρ海水=1.03×10³ kg/m³,g取10 N/kg。该邮轮满载时从长江驶入东海,始终漂浮在水面上。求: (1)邮轮满载时受到的浮力大小; (2)邮轮在长江中漂浮时排开淡水的体积V排淡水; (3)邮轮驶入海水后,排开海水的体积V排海水约为多少(结果保留一位小数),并说明船身相对于在长江中是浮起一些还是下沉一些。
答案:(1)邮轮漂浮,浮力等于重力: G=mg=1.0×10⁷ kg×10 N/kg=1.0×10⁸ N, 所以F浮=G=1.0×10⁸ N。 (2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得: V排淡水=F浮/(ρ淡水g)=1.0×10⁸ N÷(1.0×10³ kg/m³×10 N/kg)=1.0×10⁴ m³。 (3)邮轮驶入海水后仍漂浮,浮力不变,仍为1.0×10⁸ N: V排海水=F浮/(ρ海水g)=1.0×10⁸ N÷(1.03×10³ kg/m³×10 N/kg)≈9.7×10³ m³。 因为V排海水<V排淡水,所以邮轮排开液体的体积变小,船身浮起一些。
解析:本题考查浮沉条件与阿基米德原理的综合应用,属于课本例题「轮船从长江驶入大海」的直接变形。关键步骤:①先判断邮轮处于漂浮状态,故F浮=G船,浮力始终等于重力,不随液体密度改变;②再用F浮=ρ液gV排分别求排开体积。易错点:(1)忘记先由漂浮条件确定浮力,直接用ρ海水gV排计算导致无从下手;(2)认为进入海水后浮力变大,从而算出更大的V排,结论恰好相反;(3)单位换算错误,1.0×10⁴ t应换算为1.0×10⁷ kg;(4)V排理解错误,它指排开液体的体积,本题中船「吃水」变浅正说明V排变小,而不是浮力变小。
7解答题
2024年我国自主设计的某型深海探测器完成下潜任务。已知信息:探测器外部某部件的体积为0.02 m³,材料密度为7.9×10³ kg/m³,海水密度取1.0×10³ kg/m³,g取10 N/kg。该部件单独浸没在海水中时,求:(1)部件自身的重力G;(2)部件受到的浮力F浮;(3)比较浮力与重力的大小,判断该部件在海水中是上浮、下沉还是悬浮,并简述依据。(计算结果保留一位小数)
答案:(1)部件质量 m=ρ物V=7.9×10³ kg/m³ × 0.02 m³=158 kg,重力 G=mg=158 kg × 10 N/kg=1580 N。 (2)部件浸没在海水中,V排=V=0.02 m³,浮力 F浮=ρ液gV排=1.0×10³ kg/m³ × 10 N/kg × 0.02 m³=200 N。 (3)因为 F浮=200 N < G=1580 N,浮力小于重力,所以该部件在海水中下沉。
解析:本题考查阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 与浮沉条件的直接应用。易错点:①把材料密度误代入浮力公式中的ρ液(浮力公式里的密度是液体的密度,不是物体的密度);②浸没时误用别的体积或漏掉V排=V这一条件;③只算出浮力与重力,却不进行比较、不写结论,或结论与比较结果矛盾。注意浮力方向竖直向上,其大小只由ρ液与V排决定,与深度无关。
8解答题
新闻报道:为清理河道漂浮垃圾,某地用一根密度为0.6×10³ kg/m³、体积为5×10⁻³ m³的圆木作为临时浮标,将其放入水中后静止漂浮在水面上。已知水的密度为1.0×10³ kg/m³,g取10 N/kg。求:(1)圆木的质量m和所受重力G;(2)漂浮时圆木受到的浮力F浮;(3)圆木排开水的体积V排。(计算结果保留两位小数)
答案:(1)圆木质量 m=ρ木V=0.6×10³ kg/m³ × 5×10⁻³ m³=3 kg,重力 G=mg=3 kg × 10 N/kg=30 N。 (2)圆木漂浮在水面上,由物体的浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故 F浮=G=30 N。 (3)由 F浮=ρ水gV排 得 V排=F浮/(ρ水g)=30 N ÷(1.0×10³ kg/m³ × 10 N/kg)=3×10⁻³ m³=0.003 m³。
解析:本题考查漂浮条件(漂浮时F浮=G)与阿基米德原理的变式应用。易错点:①误以为漂浮时V排=V木,实际上漂浮时V排<V木(本题V排=3×10⁻³ m³ < 5×10⁻³ m³),只有完全浸没时V排才等于物体体积;②把「木头浮在水面」理解成浮力大于重力,其实漂浮时F浮=G;③单位换算出错,如5×10⁻³ m³与密度相乘时算错数量级;④误以为浮力随深度增大,实际上浮力只由ρ液与V排决定。
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