2014中考物理讲义-第九讲 浮力.doc

2014中考物理讲义-浮力知识概要一、浮力的定义： 二、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体三、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。四、物体的浮沉条件：1、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。2、说明： 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。一物体漂浮在密度为的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为 2 3 悬浮与漂浮的比较相同： F浮 = G 不同：悬浮液 =物 ；V排=V物漂浮液 物；V排V物判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮 与G或比较液与物 。 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为的液体中，示数为F则物体密度为：物= G/ (G-F)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。五、阿基米德原理：1、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。2、公式表示：F浮 = G排 =液V排g 3、适用条件：液体（或气体）七、浮力的利用：1、轮船：2、潜水艇：3、气球和飞艇： 4、密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大八、浮力计算题方法总结：1、确定研究对象，认准要研究的物体。2、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。3、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。 计算浮力方法:读数差法：F浮=GF(用弹簧测力计测浮力)。压力差法：F浮= F向上 F向下（用浮力产生的原因求浮力）漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；)F浮=G排 或F浮=液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）方法点拨12007年12月26日，沉睡海底800多年的“南海一号”古沉船被打捞船用起重机成功吊起。起吊前，先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内，称之为沉箱。该沉箱长36m、宽15m、高5m，沉箱被吊离水面后，由水平地面上16个气囊垫着，此时，包裹着古船的沉箱已完全脱离起重机钢绳的作用，它的总质量为3500t(海水的密度近似取100103kgm3，g取10Nkg)。 (1)沉箱浸没在海水中受到的浮力多大? (2)设20m深的海水产生的压强p1与沉箱对气囊的压强p2之比为6：7，则16个气囊与沉箱的接触面积为多大?2如图23在一个底面积为200cm2的容器中装有适量的水，当放人一个体积为10cm3的金属块后，弹簧秤的示数为5N ，试根据这些数据，计算出与金属块有关的物理量。3. 如图所示，密度为0.6103kg/m3的正方体木块，放入盛有水的容器中，此时，木块的下表面距水面3cm，请根据所学的物理知识，至少计算出与木块有关的8个物理量。（g取10N/kg）中考连接一选择1装有液体的甲、乙两烧杯，如图9，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲，、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们的判断正确的是 （ ）A P甲P乙，F甲F乙 BP甲P乙，F甲F乙CP甲P乙，F甲F乙 D P甲P乙，F甲F乙2一位跳水运动员从他刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中，所受到的浮力，和水对他的压强p随深度h变化关系的图像如图15所示，其中正确的是：（ ）3将冰块放在浓盐水中，液面位置如图4所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（ ）A.上升 B.下降 C.不变 D.无法确定4把重10N，体积为1.21033的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态和所受浮力是（ ） A漂浮，F浮=12N B悬浮，F浮=10NC漂浮，F浮=10N D沉在水底，F浮=12N 5冰的密度为.千克米，那么浮在水面上的冰露出水面的体积是整个体积的 （ ） 、/； 、/； 、/； 、/。6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示它们中所受浮力最小的是（） A甲B乙C丙D丁7我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片。当飞机飞回航母后（ ） A. 航母将浮起一些，所受浮力减小 B. 航母将沉下一些，所受浮力增大 C. 航母将沉下一些，所受浮力减小 D. 航母始终漂浮，所受浮力不变8某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( ) A潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的 B向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉 C向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮 D潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定9. 小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图5所示，下列说法正确的是（ ）甲乙图5A铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大B铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大C乙杯液体的密度较大D甲杯液体的密度较大10. 关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（ ） A漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 D物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 D物体的密度越大受到的浮力越小11. 取一片金属箔做成中空的桶，它可以漂浮在盛有水的烧杯中。如果将此金属箔揉成团，它会沉入水底。比较上述两种情况，则下列说法中正确的是（ ）A金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大D金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力12. 2012年3月25日，卡梅隆乘坐“深海挑战者”号深潜器潜人马里亚纳海沟11000m 深处下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是（设海水密度不变）（）A压强越来越大，浮力越来越小B压强越来越大，浮力越来越大C压强越来越小，浮力越来越小D压强越来越小，浮力越来越大二填空1潜水艇两侧有压水舱，通过控制压水舱中水的多少，可控制潜水艇的沉浮潜水艇静止悬浮时是处于_（填“平衡”、“不平衡”）状态；用压缩空气将压水舱里的水排出潜水艇由悬浮开始上浮，潜水艇的运动状态_（填“发生了改变”或“未改变”）：潜水艇在上浮过程中（若未浮出水面）其所受的浮力_（填“增大”、“减小”或“不变”）（设水的密度均匀） 图22如图2所示，根据实验现象可知：物体所受的浮力为 N，该物体的密度是 kg/m3（水=1103kg/m3，g=10N/kg）。3.把重5 N、密度为09103 kgm3的实心物体投入水中当物体静止时，物体处于 状态(填“漂浮、“悬浮”或“沉在水底)，物体所受的浮力是 N，物体排开的水重是 N。 (水的密度为1.0103 kgm3)4. 一个重15N，体积为1dm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，它受到的浮力是 N； 松手后小球将 (上浮下沉悬浮)；此过程中小球受到水的压强 （变大变小不变)。(g取10Nkg)5.。要使一块质量为30g的橡皮泥漂浮在水面上，你的做法是_，此橡皮泥漂浮时所受浮力是_N（g取10Nkg）6.2011年7月26日，我国自行研制的“蛟龙”号深海载人潜水器下潜到5188 m深度，达到世界先进水平。(1) 潜水器从海面处下潜到5000 m深处用时2.5 h，则下潜过程中平均速度为 km/h(2)潜水器在水下航行时，需要螺旋桨向后推水说明 .(3)海面处lm3海水的质量是1022kg，而在5000m深处，由于海水被压缩，1m3海水的质量达到1050kg,由此说明液体分子间有 ，潜水器下潜深度增加，受到的浮力 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。已知潜水器的总体积为8 m3，则在5000 m深处，潜水器受到的浮力为 N(取 g=10 N/kg)三实验与探究1. 小明和小华用图所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验。请在下面横线上填人相应正确内容。(1)他们首先探究物体下沉的条件，过程如下：A将部分螺母放人塑料瓶中，旋紧瓶盖，浸没水中松手后，观察到小瓶下沉；B取出小瓶， ；C.将小瓶挂在弹簧测力计下，见图(a)，测出其重力为 N；D将小瓶浸没水中，弹簧测力计示数见图(b)， 则小瓶受到的浮力为 N；E分析比较数据得出物体下沉的条件。(2)他们接着探究物体上浮的条件，过程如下：A取出小瓶， ；B用弹簧测力计测出小瓶的重力；C.将小瓶浸没水中松手后，观察到小瓶上浮，在小瓶露出水面前，它受到的浮力为 N，依据是： ；D分析比较数据得出物体上浮的条件。2 小明猜想“浮力大小F与液体的密度和物体排开液体的体积V有关”，他为了探究F与V的关系，自制了6个塑料块（密度大于水），其体积分别为10cm3、20 cm3、30 cm3、40 cm3、50 cm3、60 cm3，将各塑料块分别挂在弹簧测力计上，记下各塑料块在空气中和完全浸没在水中时弹簧测力计的示数。（1）小明记录的实验数据见下表。根据表中的数据在坐标纸上画出F与V的关系图象。实验次数123456物体排开液体的体积V/cm3102030405060弹簧测力计的示数F1/N（塑料块在空气中）0.140.280.420.560.700.84弹簧测力计的示数F2/N（塑料块在水中）0.040.080.120.160.200.24浮力F/N0.100.200.300.400.500.60（2）根据图象，可得出F与V的关系是：_。（3）通过分析图象，得出当V为75cm3时所对应的浮力F_N。（4）通过提取和处理表中的相关信息，回答下列问题：a、现有量程为0.5N和1N两个弹簧测力计，哪一个测力计符合该实验的要求？_。B、实验中，小明每一次用弹簧测力计时，其指针都恰好在刻度线上，则该弹簧测力计的分度值不超过多少N？_。1一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求： (1)物体在纯水中所受的浮力； (2)物体的体积： (3)物体悬浮时盐水的密度。2图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图像，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg.求：（1）圆柱形重物的质量（2）圆柱形重物的密度。（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力。3 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图16甲，然后将其逐渐浸入水中，如图16乙是弹簧测力计示数随圓柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：(g取10Nkg)(1)圆柱体受的最大浮力(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强 (3)圆柱体的密度 4.2011年8月我国自主研制的深海探测器“蛟龙号”(如图7所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测。2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化，密度取1.0103kgm3，g取10Nkg)。(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2107Pa，则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)(2)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?(3)“蛟龙号”完成任务后漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图8所示，图中P22P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t1时刻“蛟龙号”的排水体积(不考虑水的阻力)。5.图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度不计）。连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。（已知水的密度为1103kg/m3,g=10N/kg）请解答下列问题：（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？（2）浮筒A的重力是多少？（3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？6.下图是八浮子（编号为1-8）