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文档简介
中考物理浮力模型破解模型破解拆解步骤,突破思维壁垒……………………01~62模型01.浮力产生的原因——压力差法………01模型11.异物异液………………31模型02.探究浮力大小的影响因素……………04模型12.液体对容器底压强/压力及其变化量…33模型03.探究浮力大小与排开液体重力关系…08模型13.冰块熔化问题——液面变化分析……39模型04.阿基米德原理的理解——核心公式…12模型14.浮沉条件的应用——轮船……………42模型05.利用阿基米德原理进行简单计算……14模型15.浮沉条件的应用——潜水艇…………44模型06.同物同液………………16模型16.浮沉条件的应用——气球和飞艇……46模型07.同物异液………………19模型17.浮沉条件的应用——密度计…………48模型08.同液异物——相同体积,不同质量…22模型18.浮沉条件的应用——盐水选种等……50模型09.同液异物——相同质量,不同体积…25模型19.电子秤/台秤示数问题…53模型10.同液异物——体积、质量均不同……28模型20.浮力秤问题……………57模型演练实战强化,提升应用能力……………………62~80模型01.浮力产生的原因——压力差法标志:标志:判断物体是否受到浮力及压力差求浮力。技巧:核心:浮力是液体对物体上下表面的压力差:F浮=F向上-F向下关键:判断物体是否受到向上的液体压力!!方法:①观察物体是否与容器底部紧密接触(无间隙则无向向上压力);②判断物体上下表面是否均浸在液体中(仅上表面浸液则不受浮力)。结论:浮力产生的前提是物体下表面必须受到向上的液体压力!!【例1】如图所示物体没有受到浮力的是()A.沉在水底的铁球B.水面戏水的天鹅C.立在河水里的桥墩D.在水中游动的小鱼【变式1-1】如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200cm2,则木块下底面受到水的压力为_______N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。【变式1-2】如图甲所示,小明将边长为10cm的正方体物块完全浸没在水中,其上表面距离水面的深度为h1=10cm,下表面距离水面的深度为h2=20cm。(1)求正方体物块所受浮力的大小;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(2)小华将图乙中体积为1000cm3的圆台完全浸没在水中,通过水对上、下台面的压力差计算圆台所受浮力,发现比(1)中结果小,认为浮力大小与物体形状有关。他的结论正确吗?为什么?【变式1-3】如图所示,小鸣同学将一物体浸没在水中,当如图甲所示放置,上表面受到水的压力为F1,下表面受到水的压力为F2;当如图乙所示放置,上表面受到水的压力为F3,下表面受到水的压力为F4。则F2_______(填“>”、“=”或“<”)F4。模型02.探究浮力大小的影响因素标志:标志:探究浮力大小的影响因素(ρ液、V排)。技巧:核心:①采用控制变量法:液体密度(ρ液)→排开液体体积(V排)→称重法公式(F浮=G-F拉)。②浮力大小仅与液体密度和排开液体的体积有关!方法:①对比实验组,明确不变量和变量;②用称重法(F浮=G-F拉)计算浮力,结合变量得出结论。易错:①未控制变量就得出结论;②计算V排时忽略“完全浸没时V排=V物”;③混淆“拉力、重力、浮力”的平衡关系:F浮=G-F拉。【例2】如图所示是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是()①物体A的密度为4×103kg/m3②实验乙中,物体A受到的拉力为3N③实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N④实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3NA.只有①②③B.只有①②④C.只有①③④D.只有②③④【变式2-1】(2025年成都市中考物理试卷)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是()A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系B.浮力大小与排开液体重力的关系C.浮力大小与液体密度的关系D.浮力大小与物体密度的关系【变式2-2】(2025年湖南省长沙市初中学业考题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。(1)实验时,应先将弹簧测力计在_______方向调零;(2)乙图中物体所受浮力为_______N;(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。【变式2-3】(2025年武汉初中毕业考题)某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是()A.圆柱体的密度为2×103kg/m3B.盐水的密度为1.1×103kg/m3C.图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1ND.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的模型03.探究浮力大小与排开液体重力关系标志:标志:探究浮力的大小与排开液体重力的关系。技巧:实验目的:验证F浮=G排实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶、水、金属块、细线。实验步骤:①测物体重力G;②测拉力F拉;③测排开水重G排。分析比较:F浮=G-F拉与G排=G总-G桶,看是否相等?实验结论:在误差允许范围内,F浮=G排,验证阿基米德原理成立。实验关键细节(易错点):溢水杯必须装满水(否则V排偏小);物体不能触底或碰壁(否则拉力不准);物体不能触底或碰壁(否则拉力不准);小桶要干燥(避免残留水影响G桶);弹簧测力计使用前要调零。阿基米德原理在气体中的应用:【例3】小宇同学利用如图所示的实验装置,验证阿基米德原理,溢水杯已经装满水,当物块浸入水中时,水会流入小空桶内。(1)由实验中的数据可知,物块浸没在水中时受到的浮力为_______N,排开水的重力是_______N;根据实验中所测的物理量可列等式_______________(用图中字母表示),从而验证了阿基米德原理;(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的________________(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会_______(选填“偏大”或“偏小”);(3)如果物体没有完全浸没在水中,_______(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理;(4)小宇同学用酒精代替水继续实验,他发现此时的F3变大,说明浮力的大小与____________有关。【变式3-1】如图所示是探究“阿基米德原理”的实验,物块重力为G,弹簧测力计的示数如图所示。下列判断正确的是()A.F1-F2=F3B.G=F3-F4C.若物块触底,则F1<F2+F3-F4D.若开始时杯中水没到溢水口,则F1>F2+F3-F4【变式3-2】兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在__________位置;(2)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力________(选填“偏大”或“偏小”);(3)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为________N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等;(4)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与______________有关。换用酒精再次实验的目的是_____________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。【变式3-3】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶验证阿基米德原理。(1)实验前弹簧测力计已调零,实验中为了减小误差并便于操作,更合理的步骤顺序应为__________(用图中的序号表示);(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式:_____________(用已经测量的物理量表示),则可以验证阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于_____________________;(3)在步骤B中,若石块没有完全浸入水中,对实验结论_________(选填“有”或“没有”)影响。模型04.阿基米德原理的理解——核心公式(F浮=G排)标志:标志:阿基米德原理公式的理解和应用。技巧:核心:F浮=G排;F浮=ρ液gV排。浸没时,浮力大小仅由“液体的密度”和“排开液体的体积”决定!步骤:对比实验组,明确不变量和变量①确定液体的密度(ρ液)计算浮力,结合变量得出结论;②确定排开液体的体积(V排);③比较ρ液gV排的乘积,不看物体质量或形状。【例4】体积相同的铁球、铝块和木块,浸在水中,情况如图所示,则它们受到的浮力大小是()A.木块大 B.铝块大C.铁球大D.一样大【变式4-1】如图所示,质量相等的实心木块、实心铝块、实心铁块浸入到足够深的水中,静止后所受浮力情况的说法正确的是()A.木块密度最小,木块所受浮力最小B.铁块密度最大,铁块所受浮力最大C.铝块排开水的体积等于铝块体积,铝块悬浮在水中D.木块排开水的体积最大,木块受的浮力最大【变式4-2】小明在铺有鹅卵石的海滩耍,当他从海里向岸上走时,脚掌疼痛感越来越强烈,这是因为他受到海水的浮力越来越_______,脚掌对鹅卵石压力越来越_______,压强越来越_______(均选填“大”“小”)。【变式4-3】小杰在欢乐谷游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是()A.浮力变大,压强变小B.浮力变小,压强变小C.浮力不变,压强不变D.浮力变大,压强变大模型05.利用阿基米德原理进行简单计算标志:标志:物体全部或部分浸入静止流体,物体下表面必须与流体接触。技巧:思路:F浮=ρ液gV排——结合称重法、密度公式,注意单位统一!方法:①判断物体是否完全浸没(V排=V物);②逐步推导,避免跳步。易错:①单位换算错误;易错:①单位换算错误;②忽略“水杯形状对杯底压力的影响”;③混淆:“排开水的质量”和“金属块的质量”。结论:熟练运用阿基米德原理与称重法、密度公式的组合,注意状态判断,是解决计算的关键。【例5】小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S,水的密度为ρ水,下列判断正确的是()①图乙与图甲相比,水杯对电子秤增加的压强为②图丁中,金属块受到的浮力为m3g-m1g③金属块的密度为④图丙与图乙相比,水杯对电子秤增加的压力大于m2g-m1gA.只有②④B.只有①③C.只有①④D.只有①③④【变式5-1】将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,物体受到的浮力()A.2NB.4NC.6ND.10N【变式5-2】(2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题)某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重1N的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是_______N;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是_______N。(已知ρ球=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3)【变式5-3】如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为20cm。弹簧测力计下挂着重为12N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中(g取10N/kg),静止后溢出水的质量为0.5kg。下列说法错误的是()A.物块受到的浮力为5NB.物块体积为5×10-4m3C.弹簧测力计的示数为7ND.杯底所受水的压强为20000Pa模型06.同物同液标志:标志:同一物体,同种液体。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:①同一物体,质量m、重力G不变。②根据状态判断力的关系:漂浮/悬浮F浮=G物;沉底F浮<G物。③根据F浮=ρgV排判断F滔、V排的关系。④根据p=ρgh判断容器底压强p底的关系;根据F=pS判断容器底压力的关系。【例6】容器中盛有密度为ρ的液体,将同一只碗放入容器中,它可以漂浮在水面上,也可以沉入水底。请你完成下列分析过程:(1)判断碗所受的重力变化:沉入水底时相比漂浮在水面上时重力________(选填“变大”“不变”或“变小”)。(2)根据浮沉条件进行判断:碗沉入水底时受到的浮力________(选填“大于”“等于”或“小于”)它的重力。(3)根据浮沉条件进行判断:碗沉入水底时与漂浮时所受的浮力相比F底浮_______F漂浮(选填“>”“=”或“<”)。(4)根据p=ρgh进行判断:碗沉入水底时相比漂浮时容器底部受到水的压强________(选填“变大”“不变”或“变小”)。【变式6-1】(2025年山东烟台学业水平考试题)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是()A.B.C.D.【变式6-2】将两个质量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,静止时如图所示,橡皮泥的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,______杯中水面升高得多。【变式6-3】将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入完全相同的甲、乙两杯水中,两块橡皮泥静止时如图所示,下列说法正确的是()A.静止时乙杯中的橡皮泥所受的浮力较大B.静止时甲、乙杯中的橡皮泥所受的浮力一样大C.静止时甲杯中的水面升高的较少D.静止时乙容器底部受到水的压强较大模型07.同物异液标志:标志:同一物体,不同液体。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:①同一物体,质量m、重力G不变。②根据状态判断力、密度的关系:漂浮/悬浮F浮=G物(ρ液>/=ρ物);沉底F浮<G物(ρ液<ρ物)。③根据F浮=ρgV排判断F滔、V排的关系。④根据p=ρgh判断容器底压强p底的关系;根据F=pS判断容器底压力的关系。⑤根据F=G总=G容器+G液+G物判断桌面压力的关系;根据判断桌面压强的关系。【例7】两个相同的容器中分别盛有密度为ρ甲、ρ乙的液体,将同一小球分别放入两个容器中,静止时如图所示,两容器液面相平,请你完成下列分析过程。(1)通过观察图中现象明确浮沉状态:小球在甲液体中静止时处于________状态,在乙液体中静止时处于________状态。(2)浮力关系(下面均选填“>”“<”或“=”)①F浮与物体重力的关系:根据浮沉条件可知F浮甲_______G球、F浮乙_______G球。②比较F浮大小关系:F浮甲_______F浮乙。③比较排开液体的质量:m甲_______m乙。(3)密度关系①比较ρ物与液体密度的关系:根据浮沉条件可知ρ甲_______ρ物、ρ乙_______ρ物。②比较ρ液大小关系:ρ甲_______ρ乙。(4)压力、压强关系①比较液体对容器底部的压强:根据液体压强公式p=ρgh可知p甲_______p乙。②比较液体对容器底部的压力:根据可知F甲_______F乙。③比较容器对桌面的压力:F甲′_______F乙′。④比较容器对桌面的压强:p甲′_______p乙′。【变式7-1】水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是()A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强【变式7-2】(2025年四川达州中考题)小红在阳台种了几株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是()A.番茄密度比水大B.番茄在水中受到的浮力较大C.番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力D.将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大【变式7-3】将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是()A.甲烧杯中液体的密度小B.乙烧杯底部受到液体的压强小C.甲烧杯中小球受到的浮力大D.甲、乙两烧杯对桌面的压力相等模型08.同液异物——相同体积,不同质量标志:同一液体,不同物体——相同体积,不同质量。标志:同一液体,不同物体——相同体积,不同质量。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:①根据状态判断力、密度的关系:漂浮/悬浮F浮=G物(ρ液>/=ρ物);沉底F浮<G物(ρ液<ρ物)。②根据F浮=ρgV排判断F滔、V排的关系。③根据判断质量关系。【例8】如图所示,水平桌面上的容器内装有适量的水,将A、B两个体积相同的实心小球放入容器内,静止时如图所示。(1)由阿基米德原理公式_________________可得实心小球所受浮力FA_______FB。(2)对小球受力分析FA_______GA、FB_______GB,根据物体的浮沉条件,得出实心小球的密度关系ρA_______ρB,进而得出两球的质量关系mA_______mB。【变式8-1】(2025·山东淄博)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是()A.甲樱桃所受浮力大于自身重力B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量C.向水中加盐,甲樱桃会下沉D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小【变式8-2】放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示。则()A.物体a受到的浮力大B.物体a的密度大C.甲容器底部受到液体的压强大D.两容器对桌面的压力一样大【变式8-3】(2025·山东烟台)如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是()A.B.C.D.模型09.同液异物——相同质量,不同体积标志:同一液体,不同物体——相同质量,不同体积。标志:同一液体,不同物体——相同质量,不同体积。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:①根据状态判断力、密度的关系:漂浮/悬浮F浮=G物(ρ液>/=ρ物);沉底F浮<G物(ρ液<ρ物)。②根据F浮=ρ液gV排判断F滔、V排的关系。③根据判断质量关系。④根据p=ρgh判断容器底压强p底的关系;根据F=pS判断容器底压力的关系。⑤根据F=G总=G容器+G液+G物判断桌面压力的关系;根据判断桌面压强的关系。⑥根据Δp=ρ水gΔh判断桌面压强的关系;根据ΔF=G物判断桌面压力的关系。【例9】将质量相同的实心小球甲、乙分别放入两个装有适量水的相同的烧杯中,静止时液面相平,如图所示,请回答下列问题:(均选填“>”“<”或“=”)(1)根据浮沉条件比较密度大小:ρ甲_______ρ乙。(2)根据浮沉条件比较浮力大小:F浮甲_______F浮乙。(3)根据阿基米德原理比较V排甲_______V排乙。(4)根据p=ρgh判断水对烧杯底部的压强p甲_______p乙。(5)判断烧杯对桌面的压力F甲_______F乙。(6)判断烧杯对桌面的压强p甲′_______p乙′。【拓展】将物体从液体中取出(7)比较水对容器底部的压强变化量Δp甲_______Δp乙。(8)比较容器对桌面的压力变化量ΔF甲_______ΔF乙。【变式9-1】质量相等的两个小球a、b如图甲所示,两球静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中可能的一组是()A.①②B.②③C.③④D.①④【变式9-2】如图所示,质量相等的甲、乙两个实心物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,下列说法正确的是()A.甲物体的密度小于乙物体的密度B.甲排开水的重力小于乙排开水的重力C.水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力D.水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强【变式9-3】水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确的是()A.甲容器中的物体所受浮力大B.甲容器中的液体的密度大C.乙容器对水平桌面的压强大D.乙容器底部所受液体的压力大模型10.同液异物——体积、质量均不同标志:标志:同一液体,不同物体——体积、质量均不同。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:技巧:①根据状态判断力、密度的关系:漂浮/悬浮F浮=G物(ρ液>/=ρ物);沉底F浮<G物(ρ液<ρ物)。②根据F浮=ρ液gV排判断F滔、V排的关系。③根据判断质量关系;根据G=mg判断重力关系。④根据p=ρgh判断容器底压强p底的关系;根据F=pS判断容器底压力的关系。⑤根据F=G总=G容器+G液+G物判断桌面压力的关系;根据判断桌面压强的关系。⑥根据Δp=ρ水gΔh判断桌面压强的关系;根据ΔF=G物判断桌面压力的关系。【例10】水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为mA、mB、mC,密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项不正确的是()A.A、B、C三球的密度关系为ρA<ρB<ρCB.若mA=mB=mC,则FA=FB>FCC.若VA=VB=VC,则FA<FB=FCD.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮【变式10-1】两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后处于图中所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比()A.甲所受浮力更大B.乙所受浮力更大C.甲、乙所受浮力一样大D.不知道液体密度无法比较浮力大小【变式10-2】(多选)水平桌面上的甲、乙两个相同容器内分别装有水和盐水,小民将一个放了很久的小鸡蛋a放在水中,发现a漂浮;他又找来了一个新鲜的大鸡蛋b放在盐水中,b却沉在杯底,如图所示,此时水和盐水的液面相平。下列说法正确的是()A.水对杯底的压强小于盐水对杯底的压强B.小鸡蛋a的密度等于大鸡蛋b的密度C.水对a的浮力大于盐水对b的浮力D.甲容器对桌面的压强小手乙容器对桌面的压强【变式10-3】(多选)三个完全相同的容器内,分别装满酒精、水和盐水后(ρ盐水>ρ水>ρ酒精),将a、b、c三个不同的小球放入容器中,小球静止后的位置如图所示。下列说法正确的是()A.三个容器底部受到的液体压力关系是F甲<F乙<F丙B.三个小球的密度关系是ρa>ρb>ρcC.若将小球b放入丙杯中,小球b排开液体的体积小于小球b的体积D.若将小球c放入甲杯中,小球c排开液体的质量等于小球c的质量模型11.异物异液标志:标志:不同物体,不同液体。物体液体可比较物理量图示1同同①V排、V物、V液②ρ液、ρ物③m液、m物④G液、G物、F液、F固、F浮⑤p液、p固⑥ΔF液、ΔF固、Δp液、Δp固2同不同3不同同4不同不同技巧:①根据状态判断力、密度的关系:漂浮/悬浮F浮=G物(ρ液>/=ρ物);沉底F浮<G物(ρ液<ρ物)。②根据F浮=ρ液gV排判断F滔、V排的关系。③根据判断质量关系;根据G=mg判断重力关系。④根据p=ρgh判断容器底压强p底的关系;根据F=pS判断容器底压力的关系。⑤根据F=G总=G容器+G液+G物判断桌面压力的关系;根据判断桌面压强的关系。⑥根据Δp=ρ水gΔh判断桌面压强的关系;根据ΔF=G物判断桌面压力的关系。【例11】如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,甲、乙两球的质量分别为m甲和m乙,已知m甲<m乙,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后甲漂浮,而乙悬浮,则甲、乙所受浮力相比()A.乙所受的浮力更大B.甲所受的浮力更大C.甲、乙所受浮力一样大D.无法判断甲、乙所受浮力大小【变式11-1】质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为p1和F1,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2和F2。若液体A、B的密度分别为ρA和ρB,物块M、N的密度分别为ρM和ρN,则下列关系式一定正确的是()A.p1<p2B.F1>F2C.ρN>ρAD.ρм>ρB【变式11-2】两个完全相同的容器A、B中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,静止后的情况如图所示,已知甲、乙两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是()A.甲球所受浮力更大B.乙球所受浮力更大C.容器A中液体密度小D.容器中液体密度小【变式11-3】小华同学用水和盐水分别来泡水果以达到清洁的目的,他用盆子分别装有适量的水和盐水,然后把一个草莓放在盐水中,把一个苹果放在水中,最终液面相平,如图所示,则下列说法正确的是()A.草莓受到的浮力大于苹果受到的浮力B.草莓受到的浮力小于苹果受到的浮力C.把草莓和苹果都从液体中拿出后水对乙容器底部的压强大于盐水对甲容器底部的压强D.甲容器底受到盐水的压强大于乙容器底受到水的压强模型12.液体对容器底压强/压力及其变化量①②③④⑤⑥图示F液G液G液+G物G液+G物-F支G液+G物-FG液+G物+FG液+G物+FF液=p液S容器=ρ液ghS容器=ρ液g(V液+V排)G液+F浮与①对比ΔF液=ΔF浮(液体压力随着浮力变)液面变化F固对整体(容器、液体、物体)受力分析G容+G液G容+G液+G物G容+G液+G物G容+G液+G物-FG容+G液+G物+FG容+G液+G物与①对比G物G物G物-FG物-FG物【例11】(2025·山东泰安)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为F1;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为F2;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为F3。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知ρ铁>ρ水>ρ木。下列说法中()①F1<F2②F1>F2③F1>F3④F1=F3A.只有①③正确B.只有①④正确C.只有②③正确D.只有②④正确【变式11-1】两个底面积相同、形状不同的容器A、B(重力GA=GB)盛有不同的液体放置在水平桌面上。现将甲、乙两个相同的物块分别放入A、B两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平。两物块所处的位置如图所示,则甲物块受到的浮力________乙物块受到的浮力;容器A底部受到的液体压强________容器B底部受到的液体压强,取出物块后容器A对桌面的压强________容器B对桌面的压强。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)【变式11-2】将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,下列说法中正确的是()A.A物体体积大于B物体体积B.甲液体密度大于乙液体密度C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等【变式11-3】水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为S2的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为p,如图所示。向容器中注入质量为m的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则()A.圆柱体所受浮力为 B.圆柱体所受浮力为C.容器底所受液体压强可能为 D.容器底所受液体压强可能为模型12.液面升降之“有无沉体”标志:标志:“有无沉体”类液面升降的判定。技巧:不沉不降,下沉必降。①变化前无沉体,变化后有沉体,液面降低;②变化前有沉体,变化后无沉体,液面升高;③变化前后均无沉体,液面高度不变。【例12】桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则()A.液面下降B.液面上升C.容器底受到水的压强不变D.桌面受到的压强变小【变式12-1】如图所示,在平静的湖面上停泊着一艘小船,小船的下面吊着一个实心大铁球,现将铁球从水中捞出放入小船中,则湖面将()A.上升B.下降C.保持不变D.无法判断【变式12-2】(多选)一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池水中捞出以下几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是()A.从池中捞铁块B.从水面上捞木块C.从池中捞石块D.将池中的一些水装入船中【变式12-3】如图所示,一个小船中放有ABC三个小球,小船和球一起漂浮在柱形容器的水面上,其中密度ρA<ρ水,ρB=ρ水,ρC>ρ水,小船可以自由的漂浮在水面上,若只将A球放入水中,则液面________;若只将B球放入水中,则液面________;若将容器中的水舀入小船中,则液面________;若将ABC三球同时从船中取出放入水中,则液面________。(四空均选填“上升”或“下降”或“不变”)模型13.冰块熔化问题——液面变化分析标志:标志:冰块熔化后溢面如何变化?技巧:核心思路:分析方法:①漂浮时;②熔化后;③对比V排和V水,判断液面变化。避坑指南:①误以为“冰熔化后液面一定不变”。②忘记“液面上升导致液体密度变小”。③计算V排时误用ρ水代替ρ液。结论:冰块熔化问题关键在于对比“冰排开液体的体积”与“熔化成水的体积”。【例13】如图所示,水平桌面上盛有适量浓盐水的烧杯中漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是()A.烧杯对桌面的压强变小B.杯底受到液体的压强变小C.烧杯内液面的高度不发生变化D.物块B受到的浮力不变【变式13-1】如图所示,水平桌面上盛有适量水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B,当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是()A.烧杯对桌面压强变小B.杯底受到液体的压强变小C.烧杯内液面高度不发生变化D.物块B受到的浮力变小【变式13-2】(多选题)如图所示,水平桌面上盛有适量白酒的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化,并且物块B最终静止不动时,下列分析正确的是(ρ水>ρ白酒>ρ冰)()A.烧杯中液体的密度变小B.烧杯内液面下降C.杯底受到的液体的压强变大D.物块B受到的浮力不变【变式13-3】冰块中含有一气泡,漂浮在水面上,如图所示。冰熔化后,液面高度将_________。模型14.浮沉条件的应用——轮船标志:标志:轮船相关分析与计算。技巧:原理:采用空心结构,增大V排,使F浮=G总。特点:漂浮:F浮=G排水量:满载时排开水的质量,等于船满载时的总质量。【例14】(2025年四川自贡市中考题)“四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是________N。若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域,吃水深度________(选填“变小”“变大”或“不变”)。【变式14-1】“青岛号”导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ水,忽略驱逐舰自重的变化)()A.浮力变大B.浮力不变C.吃水深度变小D.吃水深度不变【变式14-2】(2025·山东淄博·二模)中国人民解放军海军山东舰是中国完全自主设计建造的第一艘航空母舰,山东舰在渤海上满载排水量为6.5万吨,此时吃水深度为10m(指船最底部到水面的竖直距离)。山东舰满载时受到的浮力是________N,船底受到海水的压强是_________Pa;当山东舰从渤海驶入东海后,会________(选填“上浮”或“下沉”)一些。(已知东海海水密度大于渤海海水密度,g=10N/kg,ρ渤海=1.05×103kg/m3)【变式14-3】(2025年凉山州中考试题)2025年5月10日,代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力______下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图甲所示,匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时,其动能会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。“鲲龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鲲龙”静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鲲龙”,它受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。模型15.浮沉条件的应用——潜水艇标志:标志:潜水艇相关分析与计算。技巧:原理:通过改变自身重力实现浮沉。结构:有水舱,充水时G↑→下沉;排水时G↓→上浮。特点:浸没水中→V排=V艇(不变);浮沉靠调节G,而非改变F浮!【例15】中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是()A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小【变式15-1】我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,受到()A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变【变式15-2】下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是()A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大【变式15-3】如图是我国的096型战略核潜艇,当排水量为1.6×107kg时所受浮力为________N。它从江口驶进深海时,为保持在同一深度潜行,需要________(选填“进水”或“排水”),所受浮力_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)模型16.浮沉条件的应用——气球和飞艇标志:标志:气球和飞艇的分析与计算。技巧:原理:充入密度小于空气的气体(如氢气、氦气、热空气)。条件:F浮=ρ空气gV>G总时上升。飞艇可控制升降,气球一般不可控。【例16】如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,外形像大白鲸,整体呈流线型,尾部有三个尾翼。其内部有两个气囊,一个气囊装有密度比空气小的氦气,另一个气囊内充有空气,艇体通过排放空气实现上升。艇体用特种缆绳与地面相连,缆绳中布置细电缆和光纤。下列关于浮空艇分析错误的是()A.艇体整体呈流线型是为了减小空气阻力的影响B.浮空艇在上升过程中受到的浮力变大C.缆绳中布置光纤,目的是实时传输通信数据D.缆绳应选择密度小、强度大的材料【变式16-1】下列物体中,主要依靠空气浮力升空的是()A.我国第一颗卫星东方红一号B.C919大型客机C.广场上放飞的风筝D.环游世界的热气球【变式16-2】下列说法中正确的是()A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大B.图乙中,热气球中充入的是密度比空气大的气体C.图丙中,可以说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大D.图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力Fa=Fb,两种液体的密度ρa<ρb【变式16-3】下列实验或现象中运用了相同物理知识的是()A.①②B.④⑤C.③④D.②③模型17.浮沉条件的应用——密度计标志:标志:自制密度计及刻度特点。技巧:1.核心原理:竖直漂浮(F浮=G物)在被测液体中。2.刻度特点:①“上小下大”(G液=F浮=ρ液gV排⇒);②“上疏下密”②“上疏下密”(不均匀):。3.提高精度方法:由推导式可知,增大m或减小S,可使Δh大一些,测量结果更精确!!【例17】在质地均匀的圆柱形竹筷的一端缠上适量细铅丝(体积不计),就制成了简易密度计。用刻度尺测出竹筷的长度为L。把密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度为h1(如图)。把密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度为h2,则盐水的密度为()A.B.C.D.【变式17-1】(2025·山东青岛·一模)如图所示是某兴趣小组用粗细均匀的吸管制成的简易密度计,它能竖直漂浮在不同的液体中。若漂浮在水中,水面位于图中A处,则A处应标为________g/cm3。若漂浮在酒精中,它所受的浮力________在水中所受的浮力,它浸入酒精中的深度应在A点的_______方。(ρ酒精=0.8g/cm3)【变式17-2】某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为ρ1和ρ2的两条刻度线(ρ1>ρ2),两刻度线之间的距离为Δh,该同学发现Δh很小。若想增大Δh,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。【变式17-3】(2025·山东济南)(多选题)如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法正确的是()A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度模型18.浮沉条件的应用——盐水选种、煮饺子等生活现象解释标志:标志:解释盐水选种、煮饺子等生活中的现象。技巧:盐水选种:饱满种子ρ大→下沉;瘪种子ρ小→上浮。煮饺子:生饺子沉底(ρ>ρ水);煮熟后内部有气泡→平均ρ减小→漂浮。【例18】泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而________;茶叶充分吸水后由于其密度________水的密度而下沉。【变式18-1】盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,将待选的种子放入浓度适当的盐水中,良种沉入水底想,次种则漂浮于水面。其中盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太高,则可能()A.所有种子都沉入水底B.所有种子都不受浮力C.部分良种漂浮于水面D.良种漂浮,次种下沉【变式18-2】煮饺子时,饺子从水底浮到水面上,这是因为:()A.饺子受热膨胀,体积变大B.饺子内部气体受热膨胀,密度变小C.水的密度随温度升高而减小D.饺子表面附着气泡,受到浮力增大【变式18-3】精选作物或树木的种子时,通常采用“盐水选种”.方法是:把种子倒进浓度合适的盐水里,饱满完好的种子下沉,秕粒、病虫粒和破粒会浮在水面被清除掉,选出优良的种子来.请你解答下列问题:(1)试说出盐水选种所用到的物理知识。(2)在一次盐水选种时需1.1×103kg/m3的盐水。技术人员配制盐水后为测定所配置的盐水是否符合要求,将密度为0.6×103kg/m3、体积为125cm3的木块放在该盐水中,木块有的体积露出盐水面。(取g=10N/kg)①木块受到的浮力是多少?②配置的盐水是否符合选种的要求?为什么?模型19.电子秤/台秤示数问题标志:标志:浮力与电子秤。技巧:受力分析:将烧杯、液体、物体视为一个整体(内部相互作用力不改变整体对电子秤的压力)。电子秤示数=整体所受重力(即烧杯+液体+物体的总重力)与外力影响的综合体现。关键点:只要物体未脱离系统(如被手提、绳吊等),其内部的拉力、浮力等均为内力,不影响电子秤读数。步骤:①判断物体状态:漂浮:F浮=G物;悬浮:F浮=G物;沉底:F浮>G物。②计算浮力大小:(使用公式)称重法:F浮=G-F拉;阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。③分析电子秤示数变化:若物体由外部悬挂(如细线吊着),电子秤示数增加=F浮;若物体放入后自由静止,电子秤示数=系统总重力(考虑是否溢水)。④注意单位统一:质量用kg,体积用m3,密度用kg/m3,g取10N/kg或9.8N/kg易错提醒:误认为“物体浸得越深,浮力越大”→实际上,浮力与深度无关,只与ρ液和V排有关。忽视“溢出液体”的质量影响→溢出液体的重力会抵消部分增重。忽视“溢出液体”的质量影响→溢出液体的重力会抵消部分增重。混淆“浮力”与“电子秤示数变化”→浮力是液体对物体的力,而电子秤示数反映的是液体对容器压力的反作用。【例19】(2025年陕西省初中学业考题)研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg)()A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3B.从水中取出石头时,带出了1g的水C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N【变式19-1】如图所示,水平桌面上两相同电子秤,上面分别放有相同的圆柱形容器,容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时,A球沉底、B球漂浮,此时液体深度h甲<h乙,液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是()A.液体密度ρ甲<ρ乙B.两小球受到的浮力FA=FBC.两电子秤示数相等D.将A、B两个小球取出后(忽略带出的液体),左侧电子秤示数变化较大【变式19-2】质量为m0的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把草莓轻放入水中,草莓漂浮,如图乙;然后用细针将草莓轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不计细针体积。下列判断正确的是()A.甲图中,水对杯底的压力为(m1-m0)gB.乙图中,草莓的质量为m2-m1-m0C.丙图中,草莓排开水的体积为 D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3-m2-m0)g【变式19-3】如图所示,台秤的托盘上放一个装有500g水的平底烧杯,烧杯质量为100g,底面积为100cm2,一个质量为300g的木块,面积为50cm2,用细线系在烧杯底并浸没在水中,剪掉细线后,木块有的体积露出水面,则下列说法正确的是()A.木块的密度为0.4×103kg/m3B.剪断细线后,水对容器底部的压强减小了400PaC.整个过程,水对杯底的压力变化量等于2ND.整个过程,托盘受到压力变化量等于2N模型20.浮力秤标志:标志:自制浮力秤测质量、测密度。技巧:1.基本原理(必记)漂浮条件:浮力秤漂浮时,总重力等于浮力:F浮=G总=(m秤+m物)g阿基米德原理:浮力等于排开液体的重力:F浮=ρ液gV排联立得核心关系式:m物=ρ液(V排−V排0),其中,V排0为未放物体时的排水体积。2.典型应用场景测质量:如学生自制浮力秤,放入物体后直接读取质量;测密度:通过两次漂浮状态(空气中和液体中)计算矿石密度;类比“曹冲称象”:利用浮力实现大质量物体的间接称量。【例20】我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)玻璃杯底面所受水的压强和压力________;(2)铁块的质量________;(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度________。【变式20-1】在某次参观学习中,王瑞同学发现了一种叫做浮力秤的工具。利用它就可以测出矿石的密度。浮力秤的结构如图甲所示,它上方是托盘,内部是一密封的空心圆筒,圆筒上方用硬杆与托盘相连。圆筒下挂着不锈钢小筐。因为圆筒是空心的,下面挂的小筐较重,所以浮力秤放在水中保持竖直漂浮状态。现需测一矿石的密度,请你把实验步骤补充完全。(1)先将浮力秤放在水中,在小盘内加砝码,使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没,如图乙所示。记下砝码的质量是________g。(2)拿掉盘内全部砝码,盘内改放待测矿石,添加砝码后,仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没,如图丙所示,计算出矿石的质量是________g。(3)拿掉盘内全部砝码,将待测矿石放于小筐内,再向盘内放砝码,仍使浮力秤下沉到圆筒刚好浸没,如图丁所示,记下盘内砝码质量为60g;则矿石浸没在水中时受到的浮力是_______N,矿石的体积是_______cm3。(g=10N/kg)(4)根据以上信息,计算出矿石的密度ρ石=________kg/m3。(5)聪明的王瑞同学将浮力秤的小桶标上刻度,就可以直接测量液体的密度。刻度越往上,对应的液体密度值________(选填“越大”或“越小”);在测量液体密度时,若适当增加小筐的质量,则此密度计的最大测量值将________(选填“增大”、“不变“或“减小”)。【变式20-2】某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为20cm2,可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。(1)该“浮力秤”的工作原理都:F浮______G(填“>”“<”或“=”),其中小筒内装入细沙的作用是______。(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少?(3)下表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理都由。“浮力秤”模型评价量表评价指标优秀合格待改进指标一刻度均匀刻度不均匀没有刻度指标二最大量程超过500克最大量程在300-500克最大量程小于300克(4)如果要提高浮力秤的精度,从而减小测量误差,下列方法合理都的是_______。(填字母)A.换用密度更小的液体B.适当减小细沙的质量C.换用横截面更小的小筒【变式20-3】某科技小组的同学制作了一台浮力秤测量物体的质量。他们找到一个柱状空塑料瓶,剪去瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖下用细线系一块不吸水的合金块A,将其放入水中漂浮,在瓶身上与水面相平的位置标记为论0。然后均匀标记其他刻度线,左侧为论长度值,右侧为论质量值,如图所示。把待测物放在塑料瓶里竖直漂浮在水中,液面所对应的质量值就是待测物的质量。已知标记刻度线的瓶身粗细均匀、其横截面积为论
20cm2,浮力秤的总质量为论240g。求:(1)秤上4cm刻度线对应的质量值;(2)塑料瓶里装有质量为论40g物体竖直漂浮在水中时,合金块A底部受到的压强;(3)同组的小明发现,若将该秤竖直漂浮在密度为论0.75g/cm3的液体中,液面与4cm刻度线相平,因此可以将原来的刻度线在0.75~1.0g/cm3之间平均标记为论密度值,然后用该秤直接测量不同液体的密度。请你判断小明的设想是否正确并说明理由。一、选择题:1.(2025·山东济南·一模)小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象:两只完全相同的碗A、B,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,如图所示。则此时两碗所受浮力FA、FB的大小关系是()A.FA>FBB.FA<FBC.FA=FBD.条件不足,无法比较浮力的大小2.(2025·山东聊城·二模)潜水艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。如图,它在a、b、c三处受到的浮力分别为Fa、Fb、Fc,受到的重力分别为Ga、Gb、Gc,已知潜水艇在a处漂浮,b处悬浮,下列说法正确的是()A.Fa=Fb<FcB.Ga=Gb=GcC.Fb=Gb,且合力为0D.Fc<Gc,且合力方向向上3.在探究“物体浮力的大小跟它排开液体重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差,最合理操作步骤应该是()A.甲、乙、丙、丁B.丁、甲、乙、丙C.乙、甲、丙、丁D.乙、甲、丁、丙4.(2025•榆社县一模)小明帮妈妈洗水果时,发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同,如图所示。下列关于三种水果的说法正确的是()A.苹果和青枣受到的浮力一样大 B.葡萄下沉过程中,受到水的压强不变C.葡萄的密度大于青枣的密度D.青枣受到的重力小于它排开水受到的重力5.(2025•端州区校级一模)2025年1月25Ⅱ,第45届国际热气球节吸引了全球各地的爱好者前来观赏,如图是热气球在空中飞行的场景。下列说法正确的是()A.热气球上升时,受到的浮力小于自身重力B.热气球上升时,受到的浮力等于排开空气的重力 C.大小不同的热气球悬停在同一高度时,受到的浮力相同D.热气球上升过程中,受到的大气压强逐渐增大6.(2025•岳阳楼区校级模拟)在以下情况中,物体所受浮力增大的是()A.铁球在水中加速下沉 B.轮船从长江中驶入大海C.潜水艇在水面下从河里潜入大海D.轮船在海港内卸载货物7.(2025•翁源县一模)如图是我国自主研制建造的052B型驱逐舰首舰“广州舰”。该舰在海上航行的过程中,发射导弹后()A.受到的浮力大于它自身受到的重力 B.受到的浮力变小C.受到的浮力不变 D.会下沉一些8.(2025•青羊区校级模拟)图甲为底面积为300cm2的足够高的圆柱形容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,若再加入适量的水使长方体刚好对容器底的压力为零(图乙),则再加入的水的质量为()(g取10N/kg)A.400g B.800g C.1200g D.1600g9.(2025•垫江县校级模拟)如图所示,一个重2N.底面积为100cm2的足够高薄壁柱形容器,装有深10cm的某种液体。现把一质量为m=480g.高15cm.底面积为50cm2的圆柱体木块放入其中,处于漂浮状态,其浸在液体中的深度h=12cm,容器对桌面的压强为p。以下说法正确的是()A.容器对桌面的压强p为1800Pa B.若将木块向下压2cm,则木块下表面受到的液体压强增加320Pa C.若将另一相同木块竖直重叠在该木块上方,液面静止后重叠体所受浮力为9.6N D.若将木块浸入液体中的一半(图中阴影部分)水平截去并取出,待液面静止后,木块上表面较截去前下降了3.6cm10.如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是()A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变二、填空题:11.将甲、乙、丙三个体积相同、质量和形状不同的物体浸没在水中,静止时的情形如图所示,则它们所受的浮力大小为__________(选填“甲最大”“乙最大”“丙最大”或“一样大”)。12.(2025•锦州二模)今年热映的《哪吒2》是一部“讲科学的神话故事”电影。电影中:哪吒通过借助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的______________;敖丙在深海水中真情流露热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明深海海水密度________敖丙眼泪的密度。13.(2025•河东区二模)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg,底面积约为500m2,它漂浮在海面上时受到的浮力为_________N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强为_________Pa(g取10N/kg)。14.(2025•南山区校级二模)洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。则桔子的密度_________芒果的密度,此时桔子受到的浮力________它自身的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)15.如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200cm2,则木块下底面受到水的压力为________N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为________Pa。16.如图所示,水平桌面上有A、B两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平,A、B两容器对桌面的压力分别为F1、F2,则ρ1_______ρ2,F1_______F2(均选填“>”“<”或“=”)。17.(2025•丛台区校级模拟)甲、乙两个相同的烧杯内装满不同液体,将两个相同的小球A、B分别放入其中,静止后A漂浮,B沉底,如图所示。则烧杯中溢出的液体质量m甲___________m乙(该空选填“大于”或“等于”或“小于”),此时________杯底部受到的液体压力较大。18.物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为牛;物块所受浮力与重力的合力大小为12牛,它所受重力的大小为________牛。重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小_____________10牛(选填“一定小于”、“一定等于”或“可能大于”)。根据图中轮船上的“吃水线”排列情况,可以判断:印度洋海水密度________北大西洋海水密度(选填“大于”、“等于”或“小于”),同一艘轮船从印度洋开往北大西洋,它所受浮力_________(选填“变大”、“不变”或“变小”),船体将________(选填“上浮”或“下沉”)。19.将同一支密度计分别放置在甲和乙两种不同液体中,静止后如图所示,密度计在甲液体中受到的浮力________在乙液体中受到的浮力,液体的密度ρ甲_______ρ乙(以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”)。若我们想要密度计上的刻度值排列更稀疏一些,以下方案,可以采取的设计方案是_________。A.让玻璃管更粗一些B.让玻璃管更细一些C.让玻璃管更重一些,测量时接触到容器底部20.如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是________N,圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强是________Pa,圆柱体受到的最大浮力是________N。(g取10N/kg,忽略圆柱体下降过程中液面高度的变化)三、作图题:21.如图所示,绳子拉着乒乓球在水中静止,请在图中做出乒乓球所受浮力和拉力的示意图。22.如图所示,木块漂浮在装有水的烧杯中。请画出烧杯壁A点受到水的压力F和木块受到的浮力F浮。23.(2025年福建省中考题)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。四、实验探究题:24.(2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题)小明在得出浸在液体中的物体受到的浮力大小跟物体本身因素无关的结论后,进一步探究“浮力的大小跟哪些因素有关”;表一实验次序液体种类物体下表面浸入水中的深度/cm弹簧测力计的示数/N1水02.7222.2341.7461.7………(1)如图甲所示,小明将装有适量水的烧杯放在盘中,用手把空的饮料罐沿竖直方向逐渐按入水中。此过程中,手感受到饮料罐受到的浮力逐渐增大。小明通过分析现象提出猜想,浮力大小可能跟物体浸入液体的深度或物体浸在液体中的________有关。通过其他生活经验,小明还猜想浮力的大小可能跟液体密度有关;(2)小明用图乙的实验装置进行实验。将盛有适量水的容器放置在桌面上,正确使用弹簧测力计,将一个长方体铝块(高为4cm)用细线悬挂在弹簧测力计下。使铝块沿竖直方向逐渐下降,缓慢浸入水中。实验过程中,保持弹簧测力计的轴线与铝块的竖直轴线在同一直线上。获取触底前的多组实验数据并记录在表一中;①分析实验数据可知,铝块受到的重力是_______N,第2组实验中铝块受到的浮力是________N;②分析第1、3、4三组实验数据可知,浮力大小跟物体浸入液体的深度________(选填“有关”或“无关”);③分析第1、2、3三组实验数据可得出初步结论:____________________________________________;(3)小明根据实验的初步结论,设计了用图丙所示装置测量某液体密度的方案:①将3个空的相同厚底薄壁圆柱形玻璃容器(高为)放入足够深的水槽中,待稳定后,容器A、B、C都保持竖直静止,测得容器A、B、C浸入水中的深度均为;②向容器B、C中分别缓慢装入________(选填“质量”或“体积”)相等的某液体和水。待稳定后,容器A、B、C保持竖直静止,且未触底。测量容器B、C浸入水中的深度,将容器A、B、C浸入水中的深度记录在表二中;③分析表二中的数据,通过计算可知,液体的密度ρ液=_________kg/m3。表二容器ABC容器浸入水中的深度/cm6121125.(2025•鼓楼区校级模拟)项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力的大小F浮与物体排开液体所受重力G排的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。【任务一】做中探:探究F浮与G排的大小关系。(1)学习小组的实验顺序是甲.乙.丙.丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为_________________。(2)由图中示数可知,物体所受的浮力F浮=________N,物体排开水的重力G排=________N。(3)实验可得出的结论是:F浮________G排,这就是著名的阿基米德原理。【任务二】学中用:应用阿基米德原理。(1)不用弹簧测力计,直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流入空小桶中。若用丙图方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为________N。(2)现有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所
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