2018年中考物理总复习学案：专题8.1浮力物体沉浮的条件(解析版)

1、考向1浮力（ 1）定义：浸在液体（或气体）中的物体会受到向上的力，这个力叫做浮力。（ 2）浮力的施力物体是液体（或气体） ，方向是竖直向上。（ 3）浮力产生的原因：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）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F浮=F下 F上。解读：若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。典型例题【广东省揭阳市五校2016 届九年级上学期期末联考】如图所示，请画出物体A受到的重力和浮力的示意图:【答案】见解析【解析】

2、试题分析：物体在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，即 F=G ，浮力的方向是竖直向上的，示意图如下 :易错点拨 ：对于浸在液体中的物体进行受力分析是，考生容易既分析浮力又分析浮力，由于浮力实质是由于周围液体对物体上下表面存在压力差而产生的，这个压力差就是鸡蛋所受浮力，所以不要既分析浮力又分析压力。针对练习1 【 2016宜昌卷】如图 11 所示，把一个底面积为S、高为 l 的长方体浸没在密度为 的液体中，上、下表面分别距液面为h1 和 h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。（1）分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是_，浮力的方向是_。（ 2）大量的实验结果表明：

3、浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。针对练习2 下列说法正确的是（）A 只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用B只有固体才受浮力的作用C在液体中下沉的物体也受浮力的作用D物体在液体中只受浮力的作用针对练习 3 浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用，那么，浮力是如何产生的呢 ? 设想有一个已知边长为 a 的正方体浸没在密度是 的液体中， 如下图所示 由于前后两侧面（左右两侧面） 在液体中的深度相等，受到的液体的压强也相等，因此受到的压力相等，作用效果相互抵消而上下两表面却不同：上表面受到的压力为F 上；则下表面受到的液体压强为，受到的压

4、力为F 下 =因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力的差F 差 =.实际上，这个压力差就是液体对正方体的浮力若将该正方体投入水中，则它静止时将于水中.（ 水 物 ）【参考答案 】1. （ 1）上、下表面存在压力差（F2 大于 F1 或 F2F 1）； 竖直向上（向上）（ 2） F 浮 =F2 F1= gh2S gh1S= gS（ h2 h1）=gSl=gV排 =m 排 g=G 排解析 ：（ 1）浸没在水中的长方体上、下表面受到水的压力不同，下表面受到的压力大于上表面受到的压力， 这个压力差对物体有一个向上的拖的力， 就是浮力； 浮力的方向是竖直向上的；（ 2）浮力等于下表面受到的压力与上

5、表面受到的压力之差，利用液体压强公式 p= gh和压力 F=pS 来计算即可；F 浮=F 2 F 1= gh2S gh1S= gS（ h2 h1） =gSl=gV排 =m 排 g=G 排2. C 解析： 浸在液体中的物体都受到液体产生的向上托的力，即受浮力作用，所以 A、 B 选项错误， C 选项正确 地球上的物体都受重力作用， 所以物体在液体中不仅受到的浮力作用，同时也受重力作用故 D 选项错误考向 2决定浮力大小的因素1、利用弹簧测力计测浮力根据力的平衡原理， 因为物体浸在水中时， 受到三个力的作用 重力 G、弹簧测力计的拉力 F 拉和浮力 F 浮 ，其中重力方向竖直向下，弹簧测力计的拉力

6、和浮力的方向都是竖直向上，根据同一直线上力的合成，可知F 浮=G- F 拉 。这样利用称重法可测浮力的大小。2、决定浮力大小的因素（ 1）物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关； 还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。解读： 弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。 将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时， 球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。典型例题【 2016三明卷】（ 3 分）图16 是探究浮力大小与哪些因素有关的实验：（ 1）图

7、甲中，用弹簧测力计测得物体A 的重为力计示数如图乙所示，则此时物体A 受到的浮力大小为N；把物体N。A 浸没在水中时，弹簧测（2）观察乙图和丙图的弹簧测力计示数，可知浮力的大小与物体浸没在水中的无关。【答案】（ 1） 4.2N1.2N（ 2）深度【解析】（ 1）由图示可知，测力计上每一小格表示0.1N，甲图中示数为4.2N ；浸没到水中时测力计的示数为3N，所以物体A 受到的浮力大小为4.2N-3N=1.2N ；（ 2）通过乙图和丙图可知， 物体浸没在水中的不同深度时，测力计的示数相同，也就是所受的浮力相同，说明浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关。针对练习1 【江苏省建湖县近湖中学2016

8、届九年级下学期开学考试】某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为1.6N ，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N，则石块受到水的浮力为N（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到的水的浮力越来越（选填“大”或“小” ）说明（3）通过比较图乙和图，可以探究针对练习2 【江苏省江阴市长寿中学2016 届九年级下学期第一次月考】小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图20 所示的实验请你根据小明的实验探究回答下列问题(1) 在 C 与

9、E 两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与关系：根据A 与 E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为N(2) 小明对 ABCD 四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与浸没深度针对练习 3 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为 1N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为 0.6N，则石块在水中受到的浮力为 N，此后，当石块在水中的深度增大时，浮力 （填“不变” 、“变大”或“变小” ）2. （ 1）液体密度； 2.4；（ 2）增大； 无关；

10、解析 ：（1）C 与 E 两图，排开液体的体积不变，液体的密度不同，所以是研究浮力与液体密度的关系；F 浮 =G-F =8N-5.6N=2.4N ，所以在盐水中受到的浮力为2.4N；（2）由 F 浮 = 液 gV 排 得，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关；3. 0.4；不变解析： 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N ，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0.6N， 根据称重法测浮力可知：石块受到的浮力F 浮=GF=1N 0.6N=0.4N ；根据阿基米德原理可知，浮力大小只与液体的密度和体积有关，与在水中的深度无关，所以

11、石块在水中的深度增大时浮力不变考向 3 物体的浮沉条件判断物体浮沉的条件： 通常情况下， 判断物体的浮沉有两种方法： 一是根据力的关系来判断，即根据浮力和重力的大小关系， 结合浮沉条件来判断； 二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮 GF浮GF浮=GF浮=GF浮+FN=G物液物液物液物液物液处于动态 ( 运动状态不断改变) ，受可以停留在液体的是“上浮”过程的是“下沉”过程的非平衡力作用。任何深度处。最终状态。最终状态。处于静态，受平衡力作用。解读： 总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小”，这种说法是不正确的。 事实上物体的沉浮决定于物体受到的

12、浮力和物体重力的大小关系，而不是只决定于物体受到的浮力大小。 大石块受到的浮力再大， 只要还小于自身的重力，就不会上浮；小木块受到的浮力再小，只要还大于自身的重力，就不会下沉。悬浮与漂浮有相似之处， 也有重要区别。 相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是： （ 1）它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方， 而漂浮则是物体静止在液体表面上； （ 2）处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。典型例题1 【 2016龙东卷】将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中，静止后如图所示，则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F 甲_F 乙 ，若鸡蛋的质量为50g，则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为_N 。【答案】 0.5【解析】鸡蛋在两个杯子中都是浸没的，排开液体的体相同，而盐水的密度较大，所以在浓盐水中所受的浮力较大；由图示可知，鸡蛋在盐水中是悬浮的，浮力等于重力为0.5N。针对练习1【江苏省江阴市长寿中学2016 届九年级下学期第一次月考】同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图6 甲中漂浮、在图6 乙中沉底，由此可知A 甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力B 乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力C甲、乙两图中鸡蛋