安徽省2020年中考物理总复习模块四力学微专题一计算浮力的方法.docx

微专题一计算浮力的方法近些年我省中考考查浮力的题计算量不大,研究考试说明及中考真题会发现历年考试均重视对物体进行受力分析,重视从源头上解释浮力产生的原因及阿基米德原理的探究过程( 包括理论探究和实验探究 )。浮力计算常用到的方法( 或物理原理 )有称重法( 三力平衡 )、压力差法、阿基米德原理、浮体法等,实际解题时可能会将几种方法交叉运用,并涉及密度、压强等知识。方法公式及图示变式与发散称重法已知浮力、拉力求物重,或已知浮力、物重求拉力,解题思路均是同一直线上的三力平衡压力差法一、已知形状规则的物体( 以下两条满足一条即可 )1.上下表面压强及面积;2.上下表面深度和面积、液体密度。二、对形状不规则的物体压力差法也是正确的阿基米德原理由阿基米德原理演变的常见题:1.由F浮求G排;2.F浮=m排g=液V排g( 已知m排或液、V排求浮力 );3.由F浮也可求m排、液、V排、V物、物等浮体法以浮体为载体演变的试题:1.根据物体所处的状态,比较物与液的大小;2.根据同一物体在不同液体中所处的状态,比较( 或计算 )物体在不同液体中受到的浮力大小、不同液体的密度大小针对训练1.把边长为1 m的正方体木块放在水中,有25的体积露出液面,则木块的密度为0.6103kg/m3,木块在水中受到的浮力为6000N( g取10 N/kg )。2.( 2019淮北濉溪二模 )一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为F1,放在水银中静止时所受浮力为F2,则F1F2=1079( 已知水=1.0103 kg/m3,铁=7.9103 kg/m3,水银=13.6103 kg/m3 )。3.( 2019山东泰安 )在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5 N。把零件浸入密度为0.8103 kg/m3的液体中,当零件14的体积露出液面时,弹簧测力计的示数是6 N,则金属零件的体积是( g取10 N/kg ( B )A.210-4 m3B.2.510-4 m3C.610-4 m3D.7.510-4 m3【解析】金属零件所受的浮力F浮=G-F=7.5 N-6 N=1.5 N,金属零件排开液体的体积V排=F浮液g=1.5N0.8103kg/m310N/kg=1.87510-4 m3。由题意可知,零件14的体积露出液面,则V排=1-14V=34V,所以金属零件的体积V=43V排=431.87510-4 m3=2.510-4 m3。4.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,下列说法不正确的是( g取10 N/kg )( C )A.圆柱体受到的重力是9 NB.圆柱体受到的最大浮力是6 NC.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为800 PaD.圆柱体的密度是1.5103 kg/m35.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160 g煤油溢出;将此物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180 g水溢出,已知煤油的密度是0.8103 kg/m3,g取10 N/kg,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( D )A.下沉,1.1103 kg/m3B.漂浮,0.85103 kg/m3C.悬浮,1.0103 kg/m3D.漂浮,0.90103 kg/m36.在合肥巢湖水面上的游艇中,有一位游客想粗测湖水的密度,他便将自己手中装有600 mL纯净水的轻薄透明的饮料瓶放入湖水中,当瓶静止时看到露出湖面的纯净水的体积约有100 mL( g取10 N/kg )。求:( 1 )此时瓶受到的浮力约为多少?( 2 )巢湖水的密度大约是多少?解:( 1 )纯净水的质量m=V=1.0103 kg/m360010-6 m3=0.6 kg纯净水的重力G=mg=0.6 kg10 N/kg=6 N由于饮料瓶漂浮在湖面,则饮料瓶受到的浮力F浮=G=6 N( 2 )饮料瓶排开水的体积V排=600 mL-100 mL=500 mL=510-4 m3由F浮=gV排可得,湖水的密度湖水=F浮gV排=6N10N/kg510-4m3=1.2103 kg/m37.( 2019四川自贡 )如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m的正方体物块A,当容器中水的深度为30 cm时,物块A有35的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态( 已知水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg )。求:( 1 )物块A受到的浮力;( 2 )物块A的密度;( 3 )往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3 cm,此时弹簧对木块A的作用力F。解:( 1 )物块A的体积V=( 0.1 m )3=0.001 m3V排=V-V露=V-35V=25V=250.001 m3=410-4 m3物块A受到的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg410-4 m3=4 N( 2 )弹簧恰好处于自然状态时不发生形变,浮力等于重力,即F浮=G,可得水gV排=物gV物=V排V水=251.0103 kg/m3=0.4103 kg/m3( 3 )物块A刚好完全浸没水中,受到的浮力等于其重力和弹簧测力计的拉力之和。物块A受到的浮力F浮=水gV=1.0103 kg/m310 N/kg0.001 m3=10 N弹簧的拉力F=F浮-G=10 N-4 N=6 N8.( 2019湖北孝感 )水平桌面上有一容器,底面积为100 cm2,容器底有一个质量为132 g、体积为120 cm3的小球,如图甲所示( 水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg )。( 1 )向容器中注入质量为1.6 kg的水时,水深13 cm,如图乙所示,求水对容器底的压强;( 2 )再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水的密度1;( 3 )继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度为2=1.2103 kg/m3,求小球浸入盐水的体积。解:( 1 )水对容器底的压强p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.13 m=1300 Pa( 2 )由题图丙可知,小球悬浮,则此时盐水的密度1=球=mV=132g120cm3=1.1