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2012年中考物理浮力经典难题
参考答案与试题解析
一、选择题
1.如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时( )
A. 槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B. 甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾 C. 甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾 D. 甲、乙瓶中水都不沸腾
考点: 沸腾及沸腾条件;沸点及沸点与气压的关系。 专题: 应用题。 分析: 液体沸腾是有条件的,一是达到沸点,二是继续吸热,二者缺一不可.甲瓶中的水与水槽中的水温度相同时没有温度差不能继续吸热,不能沸腾.乙瓶上端封闭,加热时瓶内水蒸气增加,气压变大,沸点增大,不能达到沸点. 解答: 解:因为水在标准大气压下的沸点是100℃,所以槽中水沸腾时温度是100℃,并保持不变.甲瓶中水从槽内水中吸热,温度升高直到100℃,这样甲瓶中的水温也能达到沸点,不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等,甲瓶中的水就无法吸热,当然不能沸腾.
虽然乙瓶中水温同样可达到100℃,但乙瓶上端封闭,瓶内气压大于标准大气压.因为液体沸点随液面上气压的增大而增大,所以乙瓶中水的沸点高于100℃.这样乙瓶中水温达不到沸点,不能沸腾.
故选D. 点评: 本题考查了沸腾的特点、沸腾的条件及沸点与气压的关系,关于沸腾的知识点都用到了,综合性较强.
2.一个物体在甲溶液中处于漂浮状态,在乙溶液中处于悬浮状态,且两溶液中液体的深度相同.则物体受到的浮力分别为F甲和F乙,容器底部受到的压强分别为P甲和P乙的关系是( )
A. F甲<F乙,P甲=P乙 B. F甲=F乙,P甲>P乙 C. F甲=F乙,P甲<P乙 D. F甲>F乙,P甲=P乙
考点: 物体的浮沉条件及其应用;液体的压强的计算。 专题: 应用题。 分析: (1)物体漂浮或悬浮时受到的浮力等于重力,根据物体的浮沉条件比较两物体受浮力大小关系;
(2)在甲溶液中漂浮,甲液体密度大于物体的密度,在乙溶液中悬浮,乙液体的密度等于物体的密度;据此得出两种液体的密度大小关系;又知道液体深度相同,根据液体压强公式p=ρgh可比较对容器底部的压强大小关系. 解答: 解:(1)物体在甲液体中悬浮,受到的浮力等于物体重力;在乙液体中漂浮,受到的浮力等于物体重力;
∴物体受到的浮力相等,即F甲=F乙;
(2)∵在甲液体中漂浮,∴ρ甲>ρ物,
∵在乙液体中悬浮,∴ρ乙=ρ物,
∴ρ甲>ρ乙,
∵p=ρgh,h相同,
∴对容器底部的压强:p甲>p乙.
故选B. 点评: 本题考查了学生对液体压强公式、物体浮沉条件的掌握和运用,本题关键:一是知道物体密度小于液体密度时物体漂浮,物体密度等于液体密度时物体悬浮;二是影响液体压强的因素是液体密度和液体深度.
3.把一根蜡烛放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量为4克,若把蜡烛放入盛满水的容器中,则溢出水的质量为(蜡烛的密度为0.9克/立方厘米)( )
A. 4克 B. 5克 C. 4.5克 D. 3.6克
考点: 物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理。 专题: 计算题;应用题。 分析: (1)阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力;
(2)蜡烛密度大于酒精的密度,在酒精中完全没入,根据浮力求出蜡的体积,从而求出蜡块的质量;
(3)当蜡块放入水中时,由于蜡的密度小于水的密度,因此它在水中漂浮,受到的浮力等于蜡块的重力. 解答: 解:(1)蜡的密度比酒精的密度大,在酒精中下沉,完全浸没在酒精中,排开的酒精的体积就是蜡块的体积;
所以蜡块体积V蜡=V排===5cm3;
蜡块的质量m蜡=ρ蜡V蜡=0.9g/cm3×5cm3=4.5g.
(2)由于蜡的密度比水的密度小,在水中漂浮,因此浮力等于蜡的重力,则排开水的质量和蜡块的质量相等,即4.5g.
故选C. 点评: 本题考查学生对阿基米德原理以及物体浮沉条件的掌握情况,综合性比较强,学生容易出错.
4.重为G的气球在匀速下降的过程中,掉出一个重为G1的小物体后气球又匀速上升,设浮力F和阻力f不变,则下列说法正确的是( )
A. G=F B. F﹣f=G1 C. G1=2f D. F=2G1
考点: 二力平衡条件的应用。 专题: 计算题;应用题。 分析: 二力平衡的条件是:大小相等,反向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
分别对气球上升或下降的过程进行受力分析,然后根据二力平衡的条件进行分析力的关系. 解答: 解:当气球匀速下降时,竖直向下受到重力作用,即大小为G,竖直向上受到浮力F和阻力f作用;
由二力平衡条件可得:F+f=G;﹣﹣﹣﹣﹣①
当
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