专题09 浮力及其应用（原卷版）（第1期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题09浮力及其应用（原卷版）（第1期）一、选择题1.（2022·四川遂宁）中国传统节日的习俗中涉及诸多物理现象，下列分析正确的是（）。A.春节燃放烟花爆竹，小朋友捂住耳朵，是在传播过程中减弱噪声；B.元宵节吃汤圆，煮熟后的汤圆漂浮在水面，是因为汤圆受到的浮力大于重力；C.端午节赛龙舟，观众的呐喊声“震耳欲聋”，是因为声音的音调高；D.中秋节吃月饼，月饼香气四溢，是因为分子在不停地做无规则运动2.（2022·四川南充）某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置，如图所示，A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子，B是圆形容器，C是固定在容器底部的定滑轮，通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水，连接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子25的体积浸在清水中；当绳子末端拉力为F1时，浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动：把清水换成待测浑水后，绳子末端拉力为F2=3.1N时，浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g，g=10N/kg，不计绳子质量，伸缩，摩擦及水的阻力则（）。A.浮子的密度为0.6×103kg/m3；B.绳子拉力F1为2.1N；C.清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%；D.浑水密度为1.2×103kg/m33.（2022·江西省）如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（）。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.向杯子中加盐B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.轻轻摇晃杯子4.（2022·山东临沂）东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（）。A.起跳过程中运动状态保持不变B.上升过程中重力势能转化为动能C.下落过程中动能保持不变D.入水过程中所受水的浮力逐渐增大5.（2022·山东临沂）2022年5月21日凌晨，我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇（如图）以30m/min的平均速度顺利升至9050m高空，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录.正在升空的浮空艇（）。A.平均速度为5m/sB.所受大气压强逐渐减小C.所受空气浮力逐渐增大D.所受空气浮力小于重力6.（2022·山东临沂）我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质量为3万吨，于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳船因载有“海基一号”而多排开海水的质量（）。A.等于3万吨B.大于3万吨C.小于3万吨D.都有可能二、填空题7.（2022·四川内江）一只轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水（袋内无空气）且水的质量为200g，将其浸没在水中，静止时如图所示，则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的_______作用，其大小为______N。（10N/kgg）【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】8.（2022·陕西省）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和___________力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力___________重力且浮力大小___________。9.（2022·浙江宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为______N；（2）已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为______N；（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要______（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。10.（2022·江苏扬州）阅读短文，回答问题。2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为39000m，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。（1）“极目一号”上升的平均速度______人正常行走的速度；（2）浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的______（选填“红外线”或“紫外线”），避免艇内气体温度剧烈变化；（3）艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？（写出一种即可）______；（4）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为______N；（海拔4270m处空气密度为30.80kg/m，g取10N/kg）（5）浮空艇内的氦气密度______艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐______；（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是______。11.（2022·江苏连云港）“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时，液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部（彩球体积变化可忽略）。图乙是某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：（1）乙图“彩球温度计”中彩球___________上标注的温度是当时的环境温度（请填写彩球编号）；（2）如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况，则___________“彩球温度计”所处环境【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】温度较高（选填“甲”或“乙”）；（3）如果彩球a的质量为am，彩球c的质量为cm，则am___________cm（选填“”“=”或“＜”）；彩球a标注的温度___________彩球c标注的温度（选填“高于”或“低于”）；（4）彩球c是否为悬浮状态___________，理由是___________。三、计算题12.（2022·四川遂宁）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为332.510kgm，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为20.2m，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，331.010kgm水，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。13.（2022·安徽省）小华采用如下方法测量一物块（不溶于水）的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N（如图甲所示）；将物块浸没在水中，静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N（如图乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物块的质量m；（2）物块的体积V；（3）物块的密度ρ。14.（2022·山东泰安）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关S和加热电阻丝1R、2R组成，220VU，2242R；控制电路电压恒定，010R，FR为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5。浮体A体积为31000cm，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的15浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的12浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g取10N/kg，水的密度为331010k.g/m，水的比热容为34.210J/kg℃。（1）当加热器处于高档位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；（2）求浮体A体积的15浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】