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文档简介

1、专题15 浮力命题热点透视:近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面(1)有关浮力方面知识的理解;(2)称重法求浮力的相关计算;(3)漂浮相关的计算;(4)漂浮条件的应用;(5)悬浮的相关计算;(6)悬浮条件的 应用;(7)浮力大小的判断;(8)浮力的相关实验;(9)有关浮力的综合计算题。本专题精选全国中考典 型题型,通过考点深度详解、典例精讲、拔高集训,旨在让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧, 帮助同学们轻松攻克解题难关,复习做到有的放矢,胸有成竹,对中考信心十足,轻松斩获高分!考点深度详解浮力1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力

2、。2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体3、 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、向下的压力差一即浮 力。4、物体的浮沉条件:悬浮上浮漂浮下沉p液=卩物p液 > 卩物p液 > 卩物18(3)、说明:密度均匀的物体悬浮型漂浮在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或(2/3) p漂浮)。 一物体漂浮在密度为p的液体中,若露出体积为物体总体积的分析:F浮=G贝p液V排g = p物Vg2p物=(V排/ V )液=3 p液一 悬浮与漂浮的比较 相同:F浮=G不冋:悬浮 p液=p物;V排=V物漂浮p液p物;V排V物 判断物体浮沉(

3、状态)有两种方法:比较F浮与G或比较P液与P物。 物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为p的液体中,示数为 F则物体密度为:卩物=G p/(GF) 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。5、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。、公式表示:F浮=G排=p液V排g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。(3)、适用条件:液体(或气体)6:漂浮问题 五规律”:(历年

4、中考频率较高,)规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用:(1)、轮船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多 的水。排水量:轮船满载时排开水的质量。单位t 由排水量m可计算出:排开液体的体积 V排=皿;排开液 p液体的重力G排=m g轮船受到的浮

5、力F浮=m g轮船和货物共重 G=m g 。、潜水艇:工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。、气球和飞艇:氢气、氦气或热空气工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如: 为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。、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8、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

6、考虑平衡条件)。计算浮力方法: 称量法:F浮=G F(用弹簧测力计测浮力)。 压力差法:F浮=F向上一F向(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=卩液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)典例精讲典例1. ( 2019浙江杭州)如图所示,将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米,底面积为20厘米2的圆柱体放入底 面积为50厘米2的容器中,并向容器内加水。(g取10牛/千克)(1)当水加到2厘米时,(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方

7、的长度之比。【答案】(1)圆柱体对容器底的压力大小为0.8N ; (2)圆柱体在液面上方和下方的长度之比为2:3【解析】 考点:液体的压强的计算,阿基米德原理的应用,物体的浮沉条件及其应用分析:(1)首先对圆柱体进行受力分析,容器对圆柱体的支持力与圆柱体对容器底的压力是一对相互作用力,容器对F浮=p gV排可求得圆柱体受到的浮力;圆柱体的支持力等于圆柱体重力减去圆柱体受到的浮力;利用(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,容器对圆柱体的支持力为0,此时物体漂浮,F浮=G ,然后列出等式求解。解答:(1)圆柱体的体积:V=Sh=20cm 2x 10cm=200cm 3=2 x 10-

8、4m3,圆柱体的重力:G=mg= p 柱Vg=0.6 x 103kg/m3x 2 x 10-4m3 x 10N/kg=1.2N ,当水加到2厘米时,圆柱体排开水的体积:V排=Sh ' =20cm2x 2cm=40cm 3=4 x l0-5m3,圆柱体受到的浮力:F 浮=p 水gV 排=1 x 103kg/m3x 10N/kg x 4x 10-5m3=0.4N ,此时圆柱体受到向上的浮力、向上的支持力和向下的重力,由力的平衡条件可得,容器对圆柱体的支持力:F支=G-F浮= 1.2N-0.4N=0.8N ;因为容器对圆柱体的支持力与圆柱体对容器底的压力是一对相互作用,所以F压=F支=0.8

9、N ;当圆柱体对容器底压力为0时,容器对圆柱体的支持力也为0,此时物体漂浮,F浮=6,则P水gS柱h下=p 物 gS柱h 物,贝U h 物/h 下=p 水/ p 物=1.0 x 10 3kg/m 3/(0.6 x 103kg/m3)=5/3 ;贝0 h 上/h 下=(5-3)/3=2/3。答:(1)圆柱体对容器底的压力大小为0.8N ; (2)圆柱体在液面上方和下方的长度之比为2:3。典例2.(2019广东省卷)如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液 体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度 h之间的关系如图乙所示。则物块受到 的重力为匚,物块刚好浸没在液体中时其

10、下表面浸入的深度为cm,未知液体的密度为kg/m3. (g 取 10N/kg)【答案】15; 10; 0.9 x03【解析】考点:阿基米德原理的应用,浮力大小的计算分析:(1) 由图象可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数;(2) 由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入,物块浸入深度,即正方体物块的边长;(3 )求出物块的体积,由图得出物块全浸入时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力,物块排开水的体积等于物块的体积,再利用F浮=卩液V排g求液体的密度。(1) 由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=15N,此时物块未浸入水中,则物块重力G= F最大=15N ;(

11、2) 由图象可知,物块从刚浸入水到完全浸入, 物块浸入深度h = 10cm,即正方体物块的边长为 10cm ;(3) 物块的体积V =( 10cm) 3= 1000cm3 = 1X103m3,物块全浸入时弹簧测力计的示数 F示=6N,受到的浮力F 浮=G - F示=15N - 6N = 9N,物块排开水的体积: V排=V = 1X103m3,由F浮=p液V排g可得液体的密度:p 液=F 浮/V 排g= 9N/ (1X10 3m3x10N/kg ) = 0.9 >K03kg/m3。拔高集训考查点1有关浮力方面知识的理解1. ( 2019北京市)如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方

12、体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是()A . M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力B . M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小C . M上表面受到水的压力大于 M下表面受到水的压力D . M上表面受到水的压力和 M下表面受到水的压力是一对平衡力【答案】B【解析】 AB、正方体物块 M悬浮在水中,则F浮=6,其上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,所以F合=F下-F上=F浮=G,故A错误,B正确;CD、由图知,M上表面所处的深度较小,根据 p= p gh可知,M上表面受到水的压强小于 M下表面受到水

13、的压强, 而上下表面的面积相同,则由F = pS可知,上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和 M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故CD错误;2. ( 2019四川成都)将一枚重为 0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水 ,则( )A.鸡蛋会下沉B. 鸡蛋的重力增加C.鸡蛋所受浮力变大D.鸡蛋所受浮力为 0.5N【答案】A【解析】由图知,鸡蛋静止时悬浮在盐水中,鸡蛋所受浮力等于其自身的重力,即F浮=G=0.5N ;向杯子里加入一些清水,盐水的密度减小,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据F浮=卩液gV排可知,鸡蛋受到的浮力变小(即此时

14、鸡蛋所受浮力小于 0.5N),鸡蛋的重力不变,鸡蛋的重力大于受到盐水的浮力,所以鸡蛋会下沉;综上分析可知,A正确,BCD错误。故选:A。考查点2称重法求浮力的相关计算3. ( 2019湖南娄底)水上救援往往需要打捞沉没的货物 ,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提岀,当物体有一半体积露岀水面时 ,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为 5N,已知水的密度 p水=1.0 %03kg/m3.取g=10N/kg。则 ( )A. 物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B. 物体在容器底部时,

15、受到的浮力为2NC. 物体在容器底部时,水对其底部的压强为5X104PaD. 物体的密度为 1.25 X03kg/m3【答案】D【解析】A.浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,所以所受浮力大小不变。故A错误;B.由题可知,物体的重力G=5N,当物体有一半体积露岀水面时,弹簧测力计示数 F示=3N,则此时物体受到的浮力F 浮 =G-F示=5N-3N=2N,故物体在容器底部时,受到的浮力为F' 浮 =2F 浮 =2X2N=4N ;故B错误;C.物体在容器底部时,水对其底部的压强为:p= p水 gh=1 X103kg/m3

16、X10N/kg >0.5m=5 %03Pa.故 C 错误;D.根据 F 浮 =p gV排可得,物体的体积:V=V 排=卩'浮/p 水g=4N/(1 >103kg/m3X10N/kg)=4 10-4m3则物体的密度 p =n/V=G/g/V=5N /(4 X10"4m3>10N/kg)=1.25 103kg/m3故 D 正 确。故选:D。4. (2019山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8 103kg/m3的液体中,当零件1/4的体积露岀液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)()A. 2

17、10-4m3B. 2.5 10-4m3C. 6 杓-4m3D. 7.5 10-4m3【答案】B【解析】 金属零件所受的浮力: F浮=G- F示=7.5N-6N=1.5N ,由F浮=p« gV排得排开液体的体积:V排=F浮/ p液g=1.5N/(0.8 10g/m 3xiON/kg)=1.875 10-4m3。由题知,零件1/4的体积露岀液面,贝U V排=(1- 1/4)V=(3/4)V,所以金属零件的体积:V=(4/3)V 排=(4/3)区875 X0-4m3=2.5 沫O-4m3。故选:B。考查点3 漂浮相关的计算5. ( 2019湖北宜昌)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机

18、鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38t,当它停在水面上时,排开水的体积是m3,受到的浮力为 _N . ( g=10N/kg , p水=1 X103kg/m3)【答案】38; 3.8 X105【解析】考点:密度公式的应用,阿基米德原理的应用。当它停在水面上时,处于漂浮,根据漂浮条件即可求岀浮力,根据F浮=p gV排可得排开水的体积。当飞机停在水面上时,由漂浮条件可得飞机受到的浮力: oCF浮=G=mg=38X 10 kg X10N/kg=3.8 10 N,根据F浮=p水 gV排可得排开水的体积:V排=F浮/( pg)=(3.8 105N)/(1.0 103kg/m3X10N/kg)=3

19、8m 3。故答案为:38; 3.8 H05。6. (2019四川雅安)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为 T1和T2,已知p铅p铝,则下列关系正确的是()A .N1= N2T 1> T2B .N1 > N2T1 > T2C.N1V N2T 1> T2Ti v T2D . Ni> N2【答案】C【解析】(1)由题知,两只完全相同的容器分别装等质量的水,则水的质量Gi水=G2水;已知p铅p铝,根据p= m

20、/v得V = m/p,所以质量相同的实心铅球和铝球的体积关系是:V铅v V铝:当实心铅球和铝球全部没入水中时 V排=V物,则:V铅排v V铝排,根据F浮=p液gV排可知:F铅浮v F铝浮;根据物体间力的作用是相 互的可知,实心球对水的压力F向下=F浮,由于台秤的示数 N = G容器+G水+F向下,则两台秤的示数分别为:N i = G容器+Gi水+Fi向下=G容器+G水+F铅浮;N2 = G容器+G2水+F2向下=G容器+G水+F铝浮;所以,N i v N 2, 故 ABD 错 误。(2)由于实心铅球和铝球质量相同,则根据G= mg可知:G铅=G铝;对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力 G、

21、水对它的浮力F浮和悬线对它的拉力 T三个力的作用而处于平衡,则绳的拉力为T = G- F浮;贝V Ti = G铅F铅浮,T2= G铝F铝浮;所以,Ti >T2;故C正确。考查点4漂浮条件的应用7. (20i9天津市)在底面积为 S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h。,如图所示:再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深为hi,最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上,待金属球沉底后测出水的深度为h2,已知水的密度为p水,则()A.金属球的密度为B.金属球的密度为C. 金属球沉底后,它对容器底的压力为D. 金属球沉底后,它对容器底的

22、压力为【答案】AC【解析】(1)当装有金属球的烧杯漂浮在盛有水的大容器的水面上,排开液体体积的增加量为 V排=S( hi-ho),则由漂浮条件可得:G球= 浮= p 7水/排g= p7K S (hi-ho) g,所以,m球=卩水S ( hi-ho),金属球投入水中后沉底,贝V V球=/排=Sh2-ho),所以,卩球= = p水;故A正确,B错误;(2)1 ijt S'. 2 如】牡-将该金属球取出放入水中后沉底,金属球受到的浮力:F浮=卩水V排g=?KpS (h2-ho) g,则它对容器底的压力:F=G 球-F 浮=p 水 S ( hi-ho) g- p水 S (h2-ho) g= p

23、水g ( hi-h2) S;故 C 正确,D 错误。考查点5悬浮的相关计算8. (20i9山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N 把零件浸入密度为0.8 i03kg/m3的液体中,当零件 二的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取i0N/kg )()4A 2 xi04m3B 2.5 氷04m3C 6xi04m3D 7.5 i04m3【答案】B【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮=G - F示=7.5N - 6N = 1.5N , (2)由F浮=p液gV排得排开液体的体1/4的体积露出液面,则积: V 排=5"= 1.875 >10 4m

24、3。由题知,零件p *60. 8X 1 03kg/m3X 10N/kgV 排=(1-1/4) V = 3V/4,所以金属零件的体积:V = 4V 排/3= 4/3 >.875 104m3= 2.5 >0-4m3。考查点6 悬浮条件的应用9. (2019山东枣庄)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲乙两种液体的A F甲v F乙B F甲 F乙C. p甲 卩乙D . p甲Vp乙【答案】D【解析】(1)同一密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力都等于密度计受到的重力。

25、(2) 由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮,则F浮=G,即密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G .所以,F甲=F乙,故AB错误;CD、由图知,密度计排开液体的体积:V甲排V 乙排,由F浮=p液gV排可知:p甲v p乙;故C错误,D正确。10. (2019北京市)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数Fi = 2.6N 将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数 F2 = 1.8N,如图所示,已知水的密度p= 1.0 *03kg/m3,g取10N/kg。求:(1)物块受到

26、的浮力;(2)物块浸在水中的体积。【答案】(1)物块受到的浮力为 0.8N ;(2 )物块浸在水中的体积为 8X105m3。【解析】(1)由称重法可得物块受到的浮力:F 浮=F1- F2 = 2.6N - 1.8N = 0.8N ;(2 )由F浮=p水gV排可得,物块浸在水中的体积:卩浮0. 8N5 m3i.oxio/kgXiMd/kg8 入iu mV排=O11. (2019江苏盐城)小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应h1(增加/减少)吸管中铁丝质量,改进后,分别用它测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为和h2,则h1h2用它测量可乐密度时,吸管上沾

27、”上许多小气泡,测得的密度偏 【答案】增加; >大【解析】(1)小明将自制的密度计放入水中,密度计不能直立漂浮,应降低其重心,故需要增加吸管中铁丝质量;(2)因为密度计不管是在水中还是在盐水中,都是漂浮状态,所以F浮水=F浮盐水=G,设密度计的底面积为S,则根据G= F 浮液=p液gV浸得:p水gSh1= p盐水 gSh2,已知:p水Vp盐水,所以h1> h2, (3)由于 密度计漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变;根据F浮=p液gV排可知排开液体的体积不变,当测量可乐密度时,吸管上沾”上许多小气泡,此时 V排=V气泡+V浸,所以,密度计浸入可乐中的体积变小,由 于密度计的刻

28、度是越往下对应的密度越大,所以,所测的液体密度偏大。考查点7浮力大小的判断12. ( 2019湖北黄石)某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不 同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是()A .木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其浮力B .木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小C 读数时需用手扶住密度计D .木棒越细,测量误差越小【答案】C【解析】A、同一支自制密度计的重力不变,不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,根据漂浮时浮力等于重力知,重力不变,浮力不变,故A正确;B、根据F浮=p液gV排知,在浮力不变时,木棒浸入液体的体积越大, 液体密

29、度越小,故 B正确;C、读数时自制密度计在液体中处于漂浮状态,且下部较重,能直立在水中,不 需要用手扶住密度计,故 C错误;D、根据F浮=p液gV排=p液gSh知,在浮力、液体密度不变时,排开液 体的体积不变,若木棒越细,刻度值越稀,测量误差越小,故D正确。13. (2019广州深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中, 静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是()A .两小球所受浮力 Fmv FnB .两种液体的密度 p甲v p乙C.两种液体对容器底部的压强 p甲=p乙D .两种液体对容器底部的压力 F甲F

30、乙【答案】D【解析】A、小球M在甲液体中漂浮,则浮力 Fm = Gm,小球N在乙液体中悬浮,则浮力 Fn = Gn, 由于小球M、N完全相冋,即Gm = Gn,则有Fm = Fn,故A错误;B、小球M在甲液体中漂浮,则密度pM v p甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度pN = p乙,由于小球M、N完全相同,即pM = P,则有P甲> P乙,故B错误;C、 由B选项分析可知:p甲p乙,两容器液面相平即容器底部深度h相同,根据液体压强计算公式p=p gh可知,p甲p乙,故C错误;D、 由C选项分析得容器底部液体压强 p甲p乙,两容器底面积相同,由压力计算公式F= pS得,容器 底部受到液体压力

31、 F甲F乙,故D正确。考查点8浮力的相关实验14. (2019山东德州)在探究浮力的大小跟哪些因素有关 ”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出 金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)并将其示数记录在表中:实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9(1)分析比较实验步骤 A和,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤 A、E、F可知:浮力的大小还与 有关。(2) 分析实验数据可知,F中液体密度 (选填 大于” 小于”或 等于”水的密度。(3

32、) 金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,金属块密度为 kg/m3.(水的密度 卩水=1.0 >103kg/m3, g 取 10N/kg )【答案】(I) D、E;排开液体的体积;液体的密度;(2)小于;(3) 1; 2.7输3【解析】(1)研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由ADE图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系,要控制排开液体的密度相同,由分析比较A、B、C、D可知

33、,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。由分析比较 A、E、F可知:图知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。(2)根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为:F浮=G - F= 2.7N - 1.7N = 1N ;物块在另一液体中受到的浮力为:F浮'=2.7N - 1.9N = 0.8N ;根据阿基米德原理 FF中液体密度小于水的密度。浮=卩液gV排知物体排开液体的体积相同时,密度越大,受到的浮力越大,故(3)物块在水中受到的浮力为:F 浮=G- F= 2.

34、7N - 1.7N = 1N ; V 排=F 浮/g 卩水=1N/(10N/kgx1.0 X103kg/m3)=10-4m3;金属块的体积: V = V排,金属块的质量: m= G/g = 2.7N/10N/kg = 0.27kg,金属块的密度: p= m/v=0.27kg/10 -4m3= 2.7 X03kg/m3。15. (2019河北省卷)小明用如图所示的装置探究影响浮力大小的因素”,(已知p*= 1.0 >103kg/m3,取g=10N/kg )乙图(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数 F示与合金块下表面所处深

35、度 h的关系图象(如图 2中所示)。实验过程中合金块所受浮力 的变化情况是 。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象,分析图象可知,浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。(2) 将合金块分别浸没在水和某液体中(如图 1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。(3 )合金块的密度为 p合金=g/cm3。(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是cm3。【答案】(1 )先变大后不变;如上图所示;正比;(2)浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关;(3) 4; (4) 400【解析】(1)由弹簧测力计的示数 F示与合金块下表面所处

36、深度 h的关系图象可以知道: 弹簧测力计的 示数随着深度的增加是先变小后不变的,而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不变。由图象可知,合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G - F'= 4N - 3N = 1N ;则F浮随h的变化的关系图象,如下图所示:由图象可知,当hw 6cm时,浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比,而排开水的体积与浸入水中的深度成正比,所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。(2)分析比较甲、乙、丙可知,合金块排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同, 即受到的

37、浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。(3)由图甲可知,合金块的重力G= 4N ,由图乙可知,合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F'= 3N,则合金块完全浸没在水中时所受的浮力:F浮=G F'= 4N - 3N = 1N ;4NglON/kg0.4kg ,合金块的质量:m合金因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=p7K gV排可得,合金块的体积:卩浮=IN=LOX 103kg/in3X LON/kgV合金=V排1 X10-4m3,则合金块的密度:m合金=0. 4kgv合金 =lX10_4m3=4X103kg/m3= 4g/cm3。p合金=F = 3.2N,(4)由图丁可知,金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力:F 浮'=G - F= 4N - 3.2N= 0.8N ,所以,由则:p液=F 浮=G= 4N ,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,合金球悬浮在某液体中时所受的浮力:由F浮=p水gV排可得,合金球的体积:V 球=V 排'=5 X10 4m3,P 鄭 0.8X 103kg/m3X 10N/kg则空心部分的体积:V 空=V 球V = 5XI04m3

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