第10课时 浮力 知能优化训练 1.(2025·四川凉山州中考)《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大,等级最高,二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列说法正确的是( ) A.竹管内待测的海水为一等海水 B.①号“浮子”的重力比其他三颗“浮子”的重力大 C.①号“浮子”的密度比其他三颗“浮子”的密度大 D.若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变 答案:C 2.(2025·天津中考)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图甲所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量的水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,浮体浸入水中的深度为h0。已知浮体横截面积为S0,外筒横截面积为3S0,水的密度为ρ0。 (1)浮体和秤盘的总质量为 。 (2)秤盘中未放物体,在水面位于浮体的位置标为“0”刻度线;秤盘中放质量为m1的砝码,在水面位于浮体的位置标为“m1”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离Δh的表达式。 (3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值,先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部(如图乙所示),再向外筒内缓慢注水,外筒底部受到水的压强与注入水质量的关系如图丙所示。当外筒底部受到水的压强至少为p1时,此“浮力秤”能够达到最大测量值,该最大测量值为 。 答案:(1)ρ0S0h0 (2)“浮力秤”始终漂浮,浮力等于重力,则ΔF浮=ΔG,即ΔG=m1g=ρ0gS0Δh,解得Δh=。 (3) 3.(2025·云南中考)2024年11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号正式入列,如图甲所示。它具备11 000 m超深水钻探能力,有望实现“打穿地壳,进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制钻杆作业,使钻头深入海底钻取岩心。g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3。 (1)“梦想”号钻探船上建有高耸的井架,出海执行任务时,要从大桥下通过。只要 (选填“空载”或“满载”)时能通过大桥,就能始终确保安全通行。 (2)求在水深5 000 m处海水对钻头的压强。 (3)科创小组估测井架质量为5×106 kg,井架与甲板接触面积为400 m2,求井架对甲板的压强。 (4)为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题,科创小组用两块相同的等腰梯形板材和三块长边均为l=4 m的矩形板材,制作了如图乙所示的“启航”号实验船,板材不吸水且厚度不计。船底短边d=1 m,船身高度h=1 m,θ=45°,船头竖立有旗杆。将船放入平静的湖水中进行实验,当装载m=1 800 kg货物(货物高度始终低于旗杆顶部)时,吃水深度为h1=0.4 m。若桥离水面的高度H=3 m,要实验船始终能安全通过此桥,求旗杆的最大高度。 答案:(1)空载 (2)5×107 Pa (3)1.25×105 Pa (4)2.1 m 模拟预测 1.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( ) A.浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大受到的浮力越小 C.物体没入水中越深受到的浮力越大 D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 答案:D 解析:由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。浮在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,故A错误;由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,而与物体的密度无关,故B错误;由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与液体的深度 ... ...
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