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1沪粤版2020年中考复习专题十:浮力【考纲要求】1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及产生的原因;2、理解阿基米德原理,熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围;3、运用浮力知识解决有关问题;4、知道物体浮沉条件;5、知道浮力的利用。【知识网络】【考点梳理】考点一、浮力当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。要点诠释:1.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。2.浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′3.阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。用公式表示为;F浮=G排。(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。2(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。考点二、浮力的应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。上浮漂浮悬浮下沉ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液G物<F浮G物=F浮G物=F浮G物>F浮2.应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。②排水量:轮船满载时排开的水的质量。(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。3.浮力的计算方法压力差法:F浮=F向上-F向下阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排力的平衡法:受力分析【典型例题】类型一、基础知识1、如图所示,将去盖的雪碧瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,3然后放手,则乒乓球将,再把瓶盖盖紧,则乒乓球将。【答案】静止不动,上浮。【变式】一正方体浸没在水中,上表面与水面相平,关于它下列说法中正确的是()A.它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等C.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下D.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上【答案】D2、我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业,当他继续下潜的过程中,以下说法正确的时()A所受的浮力变大,压强变大B所受的浮力变大,压强变小C所受的浮力不变,压强变大D所受的浮力不变,压强不变【答案】C【变式】关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是()A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大D.物体的密度越大受到的浮力越小【答案】C3、一个均匀圆柱体悬浮在液体中,如果把圆柱体截为大小不等的两部分,再放入该液体中,则A.两部分都上浮4B.两部分都悬浮C.体积大的上浮,体积小的下沉D.体积小的上浮,体积大的下沉【答案】B【变式】一木块密度0.6×103kg/m3,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,从杯中溢出的酒精为()A.8gB.10gC.18gD.12g【答案】B4、小华用如图A所示的实验,探究影响浮力大小的因素:(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是;(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是;(3)小华研究浮力大小与深度的关系时.根据测得的实验数据,做出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系的图象,如图B所示,根据图象可以判断出,此实验过程中浮力的变化情况是先______后_______。【答案】(1)确定物体在水中受到的浮力;(2)同一物体在不同液体中受到的浮力不同;(3)浮力先增大后不变。【变式】弹簧测力计下挂一长方物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐进入水中如图(甲),图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是()5A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N【答案】C类型二、知识运用5、如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大.其中正确的是()A.①②B.①②③C.①②③④D.①②④【答案】C【变式】如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示(g取10N/kg),则金属块的密度ρ金为()A.1.0×103kg/m3B.4.0×103kg/m3C.2.0×103kg/m3D.4kg/m3【答案】B6、棱长为2cm的实心正方体木块和铁块,木块的密度为0.6×103kg/m3,将它6们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)【思路点拨】(1)木块在水中漂浮,受到的浮力等于自身的重力;根据公式F=G=mg可求木块所受的浮力;(2)铁块在水中下沉,根据浮力公式可求受到的浮力。【答案】木块的体积.木块密度小于水的密度,故木块漂浮。铁块密度大于水的密度,铁块沉底。故NKNKVF08.0m108g/10m/g100.1g36-33排水铁【变式】如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是A.F甲>F乙>F丙B.F甲<F乙<F丙C.F甲=F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙【答案】C7习题精炼(1)一、填空题1、“大洋一号”是我国一艘现代化的综合性海洋科学考察船,质量大约是5×105kg,它受到的重力是______N,当它在大洋中航行时,受到的浮力是_____N。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)2、如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力,受到水的压强。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)3、如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数。由此可知水对物体的浮力是________N,物体的密度是________kg/m3。(g取10N/kg)4、如图所示,将两块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,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多。二、选择题5、如图所示,将边长10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4cm,g取10N/kg,则()8A.木块受到的浮力为4NB.使木块完全浸没需要4N向下的力C.木块的密度是0.4g/cm3D.木块底部受到水向上的压强为103Pa6、将木块轻轻放入盛满水的容器中,木块漂浮在水面上,溢出的水重0.2N,则木块重()A.大于0.2NB.等于0.2NC.小于0.2ND.无法确定7、一位跳水运动员从他刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中,所受到的浮力,和水对他的压强p随深度h变化关系的图象正确的是()8、将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器.将它分别放在盛有不同液体杯中,静止时的情景如图所示.对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法不正确的是()A.运用了二力平衡的知识B.运用了物体的漂浮条件C.用它可以比较不同液体密度的大小D.用它直接可以测出液体密度的大小9、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条吃水线,又称载重线,如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向9印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系,有()A.浮力增大,12B.浮力减小,12C.浮力不变,12D.浮力不变,1210、将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡,将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平()A、右边上移B、保持平衡C、右边下移D、无法确定11、下列各种说法中,正确的是()A.风筝是靠空气的浮力上升的B.水下的潜水艇,下潜越深受到的浮力越大C.气象探测气球里所充气体的密度小于空气密度D.同一支密度计漂浮在不同液体中,受到的浮力大小不同三、实验与作图题12、如图所示,水中的鱼吐出一串气泡,气泡上升过程中速度越来越大,其中较大的气泡上已画出了它所受重力的示意图,请再画出该气泡所受浮力的示意图。13、木块M漂浮在液面上,处于静止状态,如图所示,请你图中画出木块M所受力的示意图。14、小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。10(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与有关。(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图的装置来进行操作。(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是N,圆柱体的体积是m3。(g取l0N/kg)(4)用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。15、小明同学在过生日时收到了一个内有“生日快乐”字样的水晶球。他用量筒、小玻璃杯等测算水晶球的密度。如图所示为他的实验过程,请你根据图帮他填写完成表格中的内容。15题图四、计算题16、某兴趣小组在专业潜水员的指导下,到沂蒙山区某水库调查水下沉水植物的种类、数量及分布情况。潜水所用氧气瓶的体积为7.5×10-3m3,空瓶质量为空杯漂浮时水面到达量筒的刻度/ml杯和球漂浮时水面到达量筒的刻度/ml空杯漂浮、球沉底时水面到达量筒的刻度/ml球的密度/gcm-33060116kg,内充有3kg的氧气,如图所示。在潜水过程中,开始阶段氧气瓶是有助于潜水员下沉的,请你计算,至少用去多少千克氧气后,氧气瓶才有助于潜水员上浮?(g取10N/kg)17、伍实同学利用密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为20cm3,造成的小船最大排水体积为100cm3,(g取10N/kg)求:(1)他所用的橡皮泥的重力;(2)他所做的小船能装载的货物最重为多大?习题精炼(2)一、填空题1、一艘浮在河面上的轮船,不装货物时,排开水的体积为200m3,当它装上1800t货物后,排开水的体积是________m3。(,)2、新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是VA、VB,质量分别是mA、mB,两只鸡蛋受到的浮力分别为:FA=,FB=(已知水的密度为ρ)。123、某同学利用浮力知识测量物体A的密度。他把物体A挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计的示数为F。当把A浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为0.6F。此时物体A排开水的重力为________;物体A的密度为________kg/m3。4、一艘轮船满载时的排水量是7500t,轮船受到的浮力是_N;满载时轮船排开水的体积是_____m3;在水面下3m深处,水对船体的压强是_____Pa。(轮船的排水量是指轮船排开水的质量)(g=10N/kg)二、选择题5、对“木块能浮在水面上,而铁块却沉在水底”的解释,正确的是()A.木块很轻,铁块很重B.当静止时木块受到浮力,铁块没有受到浮力C.当静止时木块受到的浮力等于它受到的重力,铁块受到的浮力小于它受到的重力D.当静止时木块受到的浮力小于铁块受到的浮力6、图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是()A.
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