4. 鱼体内有一器官叫鱼鳔,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼鳔的体积来实现的。当一只鱼在水中沉浮时,它主要是改变了()
A.自身所受的重力
B.自身所受的浮力
C.水的密度
D.无法确定
A.自身所受的重力
B.自身所受的浮力
C.水的密度
D.无法确定
答案
B
解析
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,鱼通过改变鱼鳔的体积,改变了自身排开水的体积$V_{排}$,水的密度$\rho_{液}$不变,因此鱼受到的浮力会发生改变;鱼自身的重力并未改变,水的密度也不是鱼能改变的,所以鱼主要是改变了自身所受的浮力。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合鱼浮沉的生活实例,考查对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解,要求学生能将物理知识与实际现象结合,明确浮力和重力的变化情况。
【难度系数】
0.8
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,鱼通过改变鱼鳔的体积,改变了自身排开水的体积$V_{排}$,水的密度$\rho_{液}$不变,因此鱼受到的浮力会发生改变;鱼自身的重力并未改变,水的密度也不是鱼能改变的,所以鱼主要是改变了自身所受的浮力。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】
本题结合鱼浮沉的生活实例,考查对阿基米德原理和物体浮沉条件的理解,要求学生能将物理知识与实际现象结合,明确浮力和重力的变化情况。
【难度系数】
0.8
5. (2024·四川巴中中考)一个体积为$100\ cm^{3}$、质量为$90\ g$的球放入足够深的水中,静止后的状态及所受浮力的大小为()
A.漂浮,$0.9\ N$
B.漂浮,$1\ N$
C.沉底,$0.9\ N$
D.沉底,$1\ N$
A.漂浮,$0.9\ N$
B.漂浮,$1\ N$
C.沉底,$0.9\ N$
D.沉底,$1\ N$
答案
A
解析
【解析】
1. 计算球的密度:$\rho_{球}=\frac{m}{V}=\frac{90\ g}{100\ cm^{3}}=0.9\ g/cm^{3}$,水的密度$\rho_{水}=1\ g/cm^{3}$,由于$\rho_{球}<\rho_{水}$,根据物体浮沉条件,球静止后处于漂浮状态。
2. 漂浮时浮力等于重力,计算重力:$G=mg=0.09\ kg×10\ N/kg=0.9\ N$,因此球所受浮力$F_{浮}=G=0.9\ N$。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、浮力计算
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用及重力、浮力的计算,需先通过密度比较判断浮沉状态,再结合浮沉特点计算浮力,属于中考基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 计算球的密度:$\rho_{球}=\frac{m}{V}=\frac{90\ g}{100\ cm^{3}}=0.9\ g/cm^{3}$,水的密度$\rho_{水}=1\ g/cm^{3}$,由于$\rho_{球}<\rho_{水}$,根据物体浮沉条件,球静止后处于漂浮状态。
2. 漂浮时浮力等于重力,计算重力:$G=mg=0.09\ kg×10\ N/kg=0.9\ N$,因此球所受浮力$F_{浮}=G=0.9\ N$。
【答案】
A
【知识点】
物体浮沉条件、浮力计算
【点评】
本题考查物体浮沉条件的应用及重力、浮力的计算,需先通过密度比较判断浮沉状态,再结合浮沉特点计算浮力,属于中考基础题型。
【难度系数】
0.8
6. 取三块相同的橡皮泥,分别捏成一个碗状、两个球状(其中一个球为空心),分别放入装有相同质量水的相同烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是()

A.三块橡皮泥受到的浮力:$F_{甲}>F_{丙}>F_{乙}$
B.橡皮泥排开水的体积:$V_{甲}=V_{丙}>V_{乙}$
C.液体对容器底部的压强:$p_{甲}<p_{丙}<p_{乙}$
D.容器对水平桌面的压力:$F_{甲}'=F_{乙}'>F_{丙}'$
A.三块橡皮泥受到的浮力:$F_{甲}>F_{丙}>F_{乙}$
B.橡皮泥排开水的体积:$V_{甲}=V_{丙}>V_{乙}$
C.液体对容器底部的压强:$p_{甲}<p_{丙}<p_{乙}$
D.容器对水平桌面的压力:$F_{甲}'=F_{乙}'>F_{丙}'$
答案
B
解析
【解析】
三块相同的橡皮泥重力相等,设为$G$:
1. 浮力分析:
甲中橡皮泥漂浮,根据物体浮沉条件,$F_{甲}=G$;
乙中橡皮泥沉底,$F_{乙}<G$;
丙中橡皮泥悬浮,$F_{丙}=G$;
因此$F_{甲}=F_{丙}>F_{乙}$。
2. 根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$,可得$V_{排甲}=V_{排丙}>V_{排乙}$,故B选项正确。
3. 液体对容器底部的压强:
原烧杯内水的质量相同,排开水的体积越大,液面高度$h$越高,由$p=ρgh$可知,$p_{甲}=p_{丙}>p_{乙}$,C选项错误。
4. 容器对水平桌面的压力:
容器对桌面的压力等于容器、水和橡皮泥的总重力,三者总重力相等,故$F_{甲}'=F_{乙}'=F_{丙}'$,D选项错误。
A选项中浮力关系错误,综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强的计算
【点评】
本题是浮力与压强的综合应用题,需结合物体浮沉条件判断浮力大小,再利用阿基米德原理、液体压强公式及压力的相关知识分析各选项,明确总重力的变化情况是解题的关键。
【难度系数】
0.6
三块相同的橡皮泥重力相等,设为$G$:
1. 浮力分析:
甲中橡皮泥漂浮,根据物体浮沉条件,$F_{甲}=G$;
乙中橡皮泥沉底,$F_{乙}<G$;
丙中橡皮泥悬浮,$F_{丙}=G$;
因此$F_{甲}=F_{丙}>F_{乙}$。
2. 根据阿基米德原理$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}$,可得$V_{排甲}=V_{排丙}>V_{排乙}$,故B选项正确。
3. 液体对容器底部的压强:
原烧杯内水的质量相同,排开水的体积越大,液面高度$h$越高,由$p=ρgh$可知,$p_{甲}=p_{丙}>p_{乙}$,C选项错误。
4. 容器对水平桌面的压力:
容器对桌面的压力等于容器、水和橡皮泥的总重力,三者总重力相等,故$F_{甲}'=F_{乙}'=F_{丙}'$,D选项错误。
A选项中浮力关系错误,综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强的计算
【点评】
本题是浮力与压强的综合应用题,需结合物体浮沉条件判断浮力大小,再利用阿基米德原理、液体压强公式及压力的相关知识分析各选项,明确总重力的变化情况是解题的关键。
【难度系数】
0.6
7. (2024·北京中考)(多选)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有 5 个挂有温度标牌的彩球,彩球的体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为 4 的彩球标牌所标温度值为$22\ °C$,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为$2\ °C$。下列说法正确的是 ()

A.彩球 4 在$22\ °C$时所受浮力大于$18\ °C$时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5 个彩球均漂浮
C.若有 2 个彩球漂浮,3 个彩球沉底,则环境温度$t$满足$24\ °C<t<26\ °C$
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球 1 体积相等、质量更小的彩球
A.彩球 4 在$22\ °C$时所受浮力大于$18\ °C$时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5 个彩球均漂浮
C.若有 2 个彩球漂浮,3 个彩球沉底,则环境温度$t$满足$24\ °C<t<26\ °C$
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球 1 体积相等、质量更小的彩球
答案
CD
解析
【解析】
本题可根据物体的浮沉条件和阿基米德原理,结合液体密度随温度的变化规律分析各选项:
1. 分析选项A:
彩球4的重力$G$不变,在$22\ °C$时悬浮,浮力$F_{浮1}=G$;$18\ °C$时液体密度大于$22\ °C$时的液体密度,彩球4漂浮,浮力$F_{浮2}=G$,故$F_{浮1}=F_{浮2}$,A错误。
2. 分析选项B:
环境温度最低时,液体密度最大,此时密度最大的彩球悬浮(或沉底),并非5个彩球均漂浮,B错误。
3. 分析选项C:
由题意可知,彩球3对应温度为$24\ °C$,彩球2对应温度为$26\ °C$。当2个彩球漂浮、3个彩球沉底时,液体密度介于彩球2和彩球3的密度之间,对应环境温度$24\ °C<t<26\ °C$,C正确。
4. 分析选项D:
要增大最高测量温度,需对应液体密度更小的情况,增加一个体积相等、质量更小的彩球(密度更小),可在液体密度更小时悬浮,从而测得更高温度,D正确。
【答案】
CD
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合创新型温度计考查浮沉条件的应用,需理清液体密度与温度的关系,以及彩球浮沉状态对应的温度范围,对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.6
本题可根据物体的浮沉条件和阿基米德原理,结合液体密度随温度的变化规律分析各选项:
1. 分析选项A:
彩球4的重力$G$不变,在$22\ °C$时悬浮,浮力$F_{浮1}=G$;$18\ °C$时液体密度大于$22\ °C$时的液体密度,彩球4漂浮,浮力$F_{浮2}=G$,故$F_{浮1}=F_{浮2}$,A错误。
2. 分析选项B:
环境温度最低时,液体密度最大,此时密度最大的彩球悬浮(或沉底),并非5个彩球均漂浮,B错误。
3. 分析选项C:
由题意可知,彩球3对应温度为$24\ °C$,彩球2对应温度为$26\ °C$。当2个彩球漂浮、3个彩球沉底时,液体密度介于彩球2和彩球3的密度之间,对应环境温度$24\ °C<t<26\ °C$,C正确。
4. 分析选项D:
要增大最高测量温度,需对应液体密度更小的情况,增加一个体积相等、质量更小的彩球(密度更小),可在液体密度更小时悬浮,从而测得更高温度,D正确。
【答案】
CD
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合创新型温度计考查浮沉条件的应用,需理清液体密度与温度的关系,以及彩球浮沉状态对应的温度范围,对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】
0.6
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