东方中学浮力专题复习(经典中考题型,和详细解析)

《浮力》专题复习-----邓诚斌将一质量为100g的小球甲放入装满水的容器中，溢出的水所受重力为0.9N。则小球静止时在水中的状态如何？阿基米德原理：F浮=G排G=mgF浮=m排gm=ρvF浮=ρ液gv排V排=V物V排V物注意：阿基米德原理对气体也适合，V排=V浸物将甲、乙、丙三种物体放在同一液体中，静止时如图所示。比较甲乙丙三种物体和液体密度之间的关系。1、物体漂浮时：2、物体悬浮时：3、物体沉底时：F浮=GF浮=GF浮Gρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物4、物体下沉时：5、物体上浮时：F浮Gρ液ρ物F浮Gρ液ρ物三种状态两种过程（2012•黑龙江）近期的“有毒胶囊”事件发生之后，人们更加关注药物的正确服用方法．其实我们生活中有些习惯和做法，不一定是正确的．例如我们服用药物时，往往都是仰脖儿下咽．有人发现：服用胶囊类药物时，仰脖儿服用时水顺利下咽，胶囊药物却经常留在口中，而略低头服用，药物和水反而容易一起下咽．（1）请用浮力的知识解释这种现象．（2）如果服用的是“片剂”药物，你认为怎样服用更容易整片下咽？说出其中的理由．分析：物体的浮沉条件是：ρ物＜ρ液，漂浮；ρ物=ρ液，悬浮；ρ物＞ρ液，下沉．解答：（1）胶囊类药物平均密度小于水的密度，在水中会漂浮．仰脖服用时，药物离食道口远，不容易进入食道口，容易留在口中；而低头服用时，药物离食道口近，所以更容易下咽；（2）片剂类药物密度较大，一般大于水，在水中容易下沉．所以仰脖时药物离食道口近，容易进入食道．点评：此题以我们最熟悉的服药过程为切入点，设计题目，充分体现生活处处有物理，物理规律或原理服务于生活的特点．（2011•杭州）一个均匀实心物体浸没在液体中，可以根据物体的密度ρ1与液体密度ρ2之间的关系，对物体的浮沉作出判断，请利用学过的科学知识，推导出这些关系。分析：物体浸没在液体中，浸没时排开液体的体积等于物体体积，利用阿基米德原理得出得出F浮=ρ液v排g=ρ液v物g，利用重力公式得出G=ρ物v物g，通过比较密度关系得出浮力和重力的关系，进而判断出物体的浮沉.解答：浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用，∵排开水的体积等于物体的体积，即：v排=v物，∴F浮=ρ液v排g=ρ液v物gG=m物g=ρ物v物g，如果ρ液＞ρ物，ρ液v物g＞ρ物v物g，F浮＞G，物体将上浮；如果ρ液＜ρ物，ρ液v物g＜ρ物v物g，F浮＜G，物体将下沉；如果ρ液=ρ物，ρ液v物g=ρ物v物g，F浮=G，物体将悬浮．即：若ρ液＞ρ物，物体将上浮；若ρ液＜ρ物，物体将下沉；若ρ液=ρ物，物体将悬浮．点评：本题考查了学生对物体的浮沉条件、阿基米德原理的掌握和运用，分析时用好“浸没时排开液体的体积等于物体体积”这个隐含条件．1、已知甲、乙、丙分别由铝、铁、木材材料制成，将三种物体放入水中静止时如图所示，请判断哪个一定是空心？AB2、现在丙物体放入另一种液体B中，静止时如图所示，请比较丙两次所受浮力FA、FB大小和ρA、ρB的大小。船从江河到大海的转换，所受浮力不变。密度计在不同液体中所受浮力不变。密度计读数上小下大，上疏下密。试分析密度计的刻度为什么上小下大？1、已知甲、乙、丙分别由铝、铁、木材材料制成，将三种物体放入水中静止时如图所示，请判断哪个一定是空心？AB2、现在丙物体放入另一种液体B中，静止时如图所示，请比较丙两次所受浮力FA、FB大小和ρA、ρB的大小。3、如要使乙物体在B液体中仍处于悬浮状态，可以用什么方法？潜水艇从江河到大海的转换，排开液体的体积不变。（2012•恩施州）在一支平底试管内装入适量的铁砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示．下列说法正确的是（）A．试管在甲液体中受到的浮力较大B．试管在乙液体里排开的液体质量较小C．装乙液体的烧杯底部所受压强较大D．在甲液体中试管底部所受液体压强较大（2012•淄博）下列情景中，受到的浮力不变的物体是（）A．正在码头卸货的轮船B．慢慢压入水中的空矿泉水瓶C．海面下正在下潜的海底探测器D．逐渐浮出水面的潜水艇解答：A、在码头装载货物的轮船，漂浮在水面上，F浮=G，自身重力越来越小，受到水的浮力越来越小，不符合题意．C、海面下正在下沉的潜水艇，排开水的体积不变，所受浮力不变，符合题意．点评：本题考查浮力的影响因素和物体的沉浮条件（物体漂浮或悬浮时浮力等于自身重力），利用阿基米德原理分析时要同时考虑液体密度和物体排开液体的体积两个因素．（2006•盐城）育才中学科技小组的同学想动手设计一个“浮力秤”，用来称量物体的质量．为此他们想出了许多办法．如：找两个底面积不同的圆柱形玻璃容器，在大容器中装入水，再将小容器漂浮在水中，如图a所示，根据小容器浸入水中的深度，刻出“浮力秤”的刻度．（1）甲同学通过测得小玻璃容器的底面积、质量与大玻璃容器的底面积，来确定“浮力秤”的刻度。（2）乙同学说：只要有一只质量已知的砝码，就可以在小玻璃容器上刻出“浮力秤”的刻度．具体做法是：___________（3）丙同学认为，在大玻璃容器的外表面同样可以标注“浮力秤”的刻度值．这与在小玻璃容器上标注刻度值相比较，哪种方法更好？为什么？解答：（2）①把空小玻璃容器漂浮在水面上，在水面与小玻璃容器外壁交界处标“0”刻度；②把砝码放入小玻璃容器中，在水面与小玻璃容器外壁交界处刻上与砝码质量相对应的刻度值；③按比例标出其余对应的刻度值．（3）在小玻璃容器的外壁标注刻度值更好，因为小玻璃容器上的零刻度线是固定不变的，而大玻璃容器上的零刻度线与所装水量的多少有关．点评：本题要求学生发挥想象，提出问题并来解决这个问题．情景就是学生熟知的演示实验，由此展开探究活动，主要考查学生提出猜想的能力、设计和实施物理实验的能力以及科学探究的基本过程和方法．（2012•山西）水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是（）（g=10N/kg）•A．小球所受浮力可能等于1N•B．水对烧杯的压强一定增大•C．小球的质量可能小于100g•D．小球的体积一定等于100cm3分析：（1）假设烧杯原来装满水，放入小球后知道排开水的质量，可以求出小球受到的浮力，如果小球漂浮可以求出小球的质量；水深不变，利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化；（2）假设烧杯原来装满水，放入小球后知道排开水的质量，可以求出小球受到的浮力，如果小球下沉小球的质量将比排开水的质量大；水深不变，利用液体压强公式分析水对烧杯底的压强变化；（3）假设烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，其他物理量将发生变化．点评：本题因条件不明确，分析起来很复杂，灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键．（2012•通辽）将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的质量是27g，当把它放在盛满酒精的杯中静止时，溢出的酒精质量是24g，则物块在水中的状态和密度为（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（）A．沉底，ρ=1.25×103kg/m3B．漂浮，ρ=0.9×103kg/m3C．漂浮，ρ=0.8×103kg/m3D．悬浮，ρ=1.0×103kg/m3分析：（1）先假设物块沉底或悬浮，则物块体积等于排开水的体积，根据v=m/ρ即可求出物块体积，再根据m=ρv求出排开酒精的质量，并与题干中的质量相比，排除错误选项．（2）再根据漂浮时浮力等于重力求出物块的质量；物块全部淹没时，排开液体的体积等于物块的体积得出物块的体积，然后利用密度公式求出物块的密度．解答：（1）如果物体在水中沉底或悬浮，则物块的体积为v物=27g/(1g/cm3)=27cm3，当物块放入酒精中时，一定沉底，排开酒精的体积等于物块的体积，排开酒精的质量m酒精=ρ酒精v酒精=0.8g/cm3×27cm3=21.6g＜24g，故AD选项错误；则物块在水中一定漂浮；（2）物块在水中漂浮时，浮力等于物体的重力，也等于排开液体的重力，因此物块的质量为27g；从BC选项中可以看出，物体在酒精中是完全浸没的，因此物体的体积：v=24g/(0.8g/cm3)=30cm3，则物体的密度为：ρ=m/v=27g/30cm3=900g/cm3=0.9×103kg/m3．故选B．点评：本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的掌握和运用，判断出物体密度的取值范围是本题的关键．（2012•宿迁）粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块，蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中，蜡烛露出水面的髙度为H，如图．点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭（假定蜡烛油不流下来），设燃烧掉的蜡烛长为L，则L/H的关系是（）A．ρ蜡/ρ水B．ρ水/（ρ水+ρ蜡）C．ρ水/（ρ水-ρ蜡）D．ρ水/ρ蜡分析：对两个状态分别利用物体的漂浮条件列方程求解：（1）蜡烛未燃烧时：铁块重加上蜡烛的重力等于铁块受到的浮力加上蜡烛受到的浮力；（2）点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭：铁块重加上蜡烛的重力等于铁块受到的浮力加上蜡烛受到的浮力．解答：解：设蜡烛原长为L0，蜡烛的横截面积为S，（1）蜡烛未燃烧时：∵蜡烛和铁块漂浮，∴F浮=G总，即：F浮铁+ρ水S（L0—H）g=mg+ρ蜡SL0g，------①（2）点燃蜡烛，直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭：∵蜡烛和铁块漂浮，∴F浮′=G总′，即：F浮铁+ρ水S（L0—L）g=mg+ρ蜡S（L0—L）g，------②①-②得：ρ水S（L0—H）g—ρ水S（L0—L）g=ρ蜡SL0g—ρ蜡S（L0—L）g，解得：L/H=ρ水/（ρ水-ρ蜡）．动动脑：看看能有几种方法物体丙处在水中，静止时如图所示。请求出丙物体所受浮力的大小。（所需条件可自己设置，以字母代替）方法一：F浮=G物方法二：F浮=m排g方法三：F浮=ρ液gV排方法四：F浮=P底S底=ρghS底方法五……….通常计算浮力的方法：1、根据上下压力差求浮力：F浮=F向上-F向下2、应用弹簧称和力的分析：F浮=G-G’(G’表示弹簧称所挂物体浸入或浸没时的示数）3、利用阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排4、利用静止时二力平衡：当物体漂浮在液面上时，F浮=G物（V排﹤V物）当物体浸没悬浮时，F浮=G物（V排=V物）三、计算题（2011•雅安）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？解答：（1）G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N，由于“密度计”漂浮在未知液体中，浮力等于重力，所以，“密度计”受到的浮力：F浮=G=0.4N．（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，变形得，ρ液=F浮gV排=0.4N10N/kg×50×10-6m3=0.8×103kg/m3．（3）方法1：“密度计”浸入液体中的深度：h=V排S=50cm32.5cm2=20cm=0.2m，P=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa．方法2：“密度计”漂浮在液面上时，底面受到水的压力等于它的浮力即，F=F浮=0.4N，“密度计”底面受到水的压强为：p=FS=0.4N/2.5×10-4m2=1.6×103Pa．点评：本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强的计算．解决此题难点是将阿基米德原理和物体的浮沉条件联合来使用．求液体对密度计底部压强常用的方法是第一种．五、综合类（2010•乌鲁木齐）如图，轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时，杠杆平衡．把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则（）A．两球都是实心的B．大球实心，小球空心C．大球空心，小球实心D．两球都空心，且空心部分体积相同分析：判断两球是空心还是实心，其实就是判断两球的密度关系．那