人教版中考物理专题复习--浮力

1 专题复习二专题复习二 浮力浮力 知识网络知识网络 要点梳理要点梳理 要点一 浮力要点一 浮力 1 定义 浸在液体 或气体 中的物体受到向上的力 这个力就叫浮力 2 施力物体 液体或气体 3 方向 竖直向上 4 产生原因 液体对物体上下表面的压力差 要点二 阿基米德原理要点二 阿基米德原理 1 阿基米德原理 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体所受的重力 2 公式 FGgV 浮排液排 要点诠释 要点诠释 1 从公式中可以看出 液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关 而与物体的质量 体积 重力 形状 浸没的深度等均无关 2 阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用 3 当物体浸没在液体中时 当物体部分浸在液体中时 VV 排物 VV 排物 VVV 露排物 4 阿基米德原理也适用于气体 其计算公式是 FgV 浮气排 要点三 物体的浮沉条件要点三 物体的浮沉条件 1 物体的浮沉条件 浸没在水中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系 1 物体浸没在液体中时 FgV 浮液排 GV g 物物 如果 物体下沉 FG 浮物 物液 2 如果 物体上浮 FG 浮物 物液 如果 物体悬浮 FG 浮物 物液 2 漂浮在液面上的物体 FG 浮物 展开为 gVV g 液排物物 因为 VV 排物 所以 物液 3 沉底的物体 FGF 浮物支 所以 FG 浮物 物液 2 浮力的应用 1 轮船 气球 飞艇的浮沉原理 调节重力 浮力的关系 要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用 空心 办法 增大体积从而增大浮力 使 物体浮于水面 用钢铁做成轮船 就是根据这一道理 潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜 当 F浮 G 时 潜水艇上浮 当水箱中充水时 自 身重力增大 增大到 F浮 G 时 可悬浮于某一位置航行 水箱中再充水 至 F浮 G 时 则潜水艇下沉 利用密度小于空气的气体 通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积 从而改变所受浮力 的大小 来实现升降 气球和飞艇就是利用空气浮力升空的 2 密度计的原理及用途 密度计是用来测定液体密度的仪器 它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的 密度计 在待测液体里呈漂浮状态 所受浮力大小不变 都等于它的重力 根据浮力公式 F浮 G排 液gV排 液体密度较大的时候 密度计露出部分多 反之就少 所以密度计上的刻度数 是上面较小而下面较大 密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数 如 0 8 表示该液体 密度是 0 8 103kg m3 要点诠释 要点诠释 1 物体浮沉条件 浮沉状况 物理现象运动状态 条件物液密度关系 与的关系 上浮在液体中向上运动向上运动 浮 漂浮浮在液面上静止在液面上 悬 悬浮 停留在液体中任何深 度的地方 静止在液体中 沉 下沉在液体中向下运动向下运动 3 沉底停留在容器底部静止在容器底部 2 计算浮力的方法 1 根据浮力产生的原因 F浮 F向上 F向下 一般用于已知物体在液体中的深度 且形状规则的物体 2 根据阿基米德原理 F浮 G排液 液gV排 这个公式对任何受到浮力的物体都适用 3 称重法 F浮 G物 F拉 将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中 静止时 物体受到重力 浮力和竖 直向上的拉力 这三个力平衡 4 根据漂浮 悬浮条件 F浮 G物 这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力 注 注 运用上述方法求浮力时 要明确它们的适用范围 弄清已知条件 不可乱套公式 典型例题典型例题 类型一 浮沉条件的应用类型一 浮沉条件的应用 1 2015 溧水县一模 甲 乙两只完全相同的杯子盛有浓度不同的盐水 将同一只鸡蛋先后放入 其中 当鸡蛋静止时两液面相平 鸡蛋所处的位置如图所示 则 A 鸡蛋在盐水中所受浮力 F甲 F乙 B 鸡蛋在盐水中所受浮力 F甲 F乙 C 盐水的密度 甲 乙 D 盐水对杯底的压强 p甲 p乙 举一反三 举一反三 变式 如图所示 质量相同的 A B C 三个小球 静止时分别在水中的三个位置 下列说法正确的 是 A A 球受到的浮力最大 B B 球受到的浮力最小 C C 球受到的浮力最大 D 三个球受到的浮力一样 2 用手将一重为 5N 的物体全部压入水中 物体排开的水重 8N 此时物体受到的浮力为 N 放手后物体将 选填 上浮 下沉 或 悬浮 待物体静止时所受浮力为 N 排开水的体积是 m3 举一反三举一反三 变式 2015 张家港市模拟 用手将一重为 8N 的物体全部压入水中 物体排开的水重为 10N 此时 物体受到的浮力为 N 放手后物体将 选填上浮 下沉或悬浮 待物体静止时所受 浮力为 N 类型二 密度计类型二 密度计 4 4 如图所示 某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子 管口密封 制成一个 密度计 用来测量 液体密度 已知 试管和沙子总质量为 40g 试管底面积为 2 5cm2 当放入某未知密度的液体中静止时 密度计 漂浮在液面上 浸入液体中的体积为 50cm3 提示 计算中取 g 10N kg 1 密度计 受到的浮力是多大 2 这种液体的密度是多大 3 液体对 密度计 底面的压强是多大 类型三 综合应用与实验探究类型三 综合应用与实验探究 5 某地在湖面上修建一座大桥 下图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图 在整个投放 过程中 石料以恒定速度 v 0 1m s 下降 图乙是钢丝绳的拉力 F 随时间 t 变化的图象 从 t 0 时刻开 始投放到石料刚好接触湖底前 忽略水的摩擦阻力 g 取 10N kg 求 1 石料浸没水中时受到的浮力 2 石料的密度 巩固练习巩固练习 5 一 选择一 选择 1 ab 两球放在水中 a 球下沉 b 球上浮 则下列说法正确的是 A b 球比 a 球的体积大 B a 球比 b 球受的重力大 C b 球受的重力小于它受的浮力 D b 球比 a 球受的浮力大 2 潜水艇从海面下匀速下潜的过程中 下列说法不正确的是 A 潜水艇受到海水的压强增大 B 潜水艇受到海水的压力增大 C 潜水艇受到海水的浮力增大 D 潜水艇始终受到的是平衡力 3 有一种救生艇满载时排开水的体积是 2 4m3 艇的自重为 1 104N 为保证安全 该救生艇最多承载 的人数大约是 g 10N kg A 18 人 B 28 人 C 32 人 D 48 人 4 下列几种情况中 通过改变物体受到的浮力大小使物体上升的是 A 向盛有清水的杯子中加入食盐 沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮 B 潜水艇从水底向水面升起 C 点燃孔明灯中的松脂后 灯就能够腾空而起 D 打捞沉船时向浮筒内压入高压气 体 5 2016 大连模拟 将质量相同的铁块和木块放入一盆水中 发现木块漂浮在水面上 铁块沉到水底 则下列说法正确的是 A 木块受浮力 铁块不受浮力 B 铁块受到的浮力小于自身重力 C 木块受到的浮力大于自身重力 D 木块所受浮力等于铁块所受浮力 6 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 7 分别用木头 铜 铁制成甲 乙 丙三个小球 将它们放入水中 三个小球静止时位置如图所示 以下判断正确的是 A 甲小球一定是空心的 B 乙小球一定是空心的 C 丙小球一定是空心的 D 三个小球都是实心 的 8 在图甲中 石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降 直至全部没入水中 图乙是钢 绳 拉力随时间 t 变化的图象 若不计水的阻力 则可算出该石料的密度为 g 10N kg 6 A 1 6 103 kg m3 B 2 3 103 kg m3 C 2 8 103 kg m3 D 3 2 103 kg m3 9 如图所示 在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块 A 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相 同的金属块 B 金属块 B 浸没在液体内 而木块浮在液面上 液面正好与容器口相齐 某瞬间细线突然 断开 待稳定后液面下降了 h1 然后取出金属块 B 液面又下降了 h2 最后取出木块 A 液面又下降了 h3 由此可判断 A 与 B 的密度比为 A h3 h1 h2 B h1 h2 h3 C h2 h1 h3 D h2 h3 h1 10 如图所示 在底面积为 S 的圆柱形水槽底部有一个金属球 球与槽底没有紧密接触 圆柱型的烧 杯漂浮在水面上 此时烧杯受到的浮力为 F1 若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中 此时 烧杯受到的浮力为 F2 捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为 p 水的密度为 水 根据上述 条件可知 A 金属球受的重力为 21 FFPS B 金属球被捞起前受的浮力为 21 FF C 金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了PS D 金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了 21 FF g 水 二 填空二 填空 11 一个重为 2N 的苹果漂浮在水面上 受到的浮力为 N 往水中逐渐加盐 苹果受到的浮力将 12 如图所示 将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形 分别放入相同的甲 乙两杯水中 静止时甲 杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力 填 大于 小于 或 等于 7 杯中水面升高得多 13 有一潜水艇悬浮于水中 当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时 潜水艇将 在露出水 面之前 潜水艇所受到的浮力 14 把两只完全相同的密度计分别放在甲 乙两种液体中 它们静止时如图所示 密度计所受到的浮力 分别为 F甲和 F乙 则 F甲 F乙 若两种液体深度相同 两种液体对容器底部的压强分别为 p甲和 p乙 则 p甲 p乙 填 或 15 质量为 1 5kg 的木块 漂浮在水面上 有的体积露出水面 则木块所受浮力为 N 木块的密度为 kg m3 16 2016 闵行区一模 我国最大集装箱船 郑和 号于今年 9 月在上海交付使用 它的甲板面积相 当于 4 个标准足球场 排水量约为 18 万吨 郑和 号从长江口驶入东海 所受到的浮力将 排开水的体积将 排开水的质量将 均选填 变大 不变 或 变小 17 刘明同学在学习了浮力的应用以后 对物体的浮沉条件产生了兴趣 自己动手与同学们一起进行探 究 同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后 萝卜都上浮直至漂浮在水面上 如图所示 为了使漂浮的 萝卜沉下去 刘明将一根铁钉全部插入萝卜中 李华也用同样的铁钉 但只将其一半插入到萝卜中 再次将萝卜浸没水中松手 结果两只萝卜均沉入水底 从物体受力的角度来看 他们在萝卜中插入铁 钉是为了改变 力的大小 从而使浮力 填 大于 小于 或 等于 重力 从他们 探究的 方法来看 填 刘明 或 李华 的方法更合理 理由是 三 实验探究三 实验探究 18 有 A B 两种液体 其密度均小于 小明同学通过实验探究 比较这两种液体密度的 8 大 小 实验装置如图所示 实验步骤为 a 用弹簧测力计测量铜块在空气中的重力为 G b 把弹簧测力计下悬挂的铜块分别浸没在 A B 两种液体中 示数分别为为 FA和 FB 请完成下列要求 画出记录和分析实验数据的表格