（河北专版）2020中考物理复习方案 第四单元 力学 第12课时 物体的浮沉条件及应用课件

第12课时物体的浮沉条件及应用考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点物体的浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物上浮下沉悬浮漂浮沉底=考点梳理夯实基础考向探究逐个击破（续表）F浮GF浮GF浮GF浮GF浮+N=G处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用可以停留在液体的任何深度处是“上浮”过程的最终状态是“下沉”过程的最终状态处于静态,受平衡力作用备注:所研究物体均为实心体。==考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.物体浮沉条件的应用应用原理和特点木船物体的密度小于液体的密度,可以漂浮在液体的表面上,做成的以增大可以利用的浮力轮船物体的密度大于液体的密度,做成的可以漂浮在液体的表面上,也增大了可以利用的浮力轮船载重的大小用排水量表示,排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的空心空心质量考点梳理夯实基础考向探究逐个击破（续表）应用原理和特点潜水艇通过水舱排水和吸水的方式改变自身来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)气球和飞艇靠充入密度空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作密度计根据物体时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器密度计示数越靠下越(选填“大”或“小”)重力小于漂浮大考点梳理夯实基础考向探究逐个击破探究一物体的浮沉1.[2019·山西]网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实性,小亮买了一些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底,如图12-1甲所示,取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面上,如图乙所示,看来网传是真的。下列分析正确的是()A.鸡蛋两次所受的浮力一样大B.图甲中鸡蛋排开水的重力大C.图乙中鸡蛋所受浮力大于重力D.放置50天后的鸡蛋密度变大图12-1考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[答案]B[解析]由图甲可知,新鲜的鸡蛋沉入水底,则新鲜鸡蛋的重力大于浮力,其密度大于水,50天后,再放入水中,如图乙所示,鸡蛋漂浮在水面,则鸡蛋的重力等于浮力,鸡蛋的密度小于水。鸡蛋的体积不变,所以图甲中鸡蛋排开水的体积大于图乙中鸡蛋排开水的体积,所以图甲中鸡蛋受到的浮力大于图乙中鸡蛋受到的浮力,即G甲F浮甲F浮乙=G乙,则ρ甲ρ水ρ乙,故A、C、D错误;根据阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力,则图甲中鸡蛋排开水的重力大,故B正确。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.两个完全相同容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图12-2所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲p乙;两小球所受的浮力关系是F甲F乙。(均选填“”“”或“=”)。图12-2考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[答案][解析]由甲容器中小球沉底可知ρ球ρ甲,由乙容器中小球漂浮可知ρ球ρ乙,所以ρ甲ρ乙,由p=ρgh且h相同可知p甲p乙。甲容器中小球所受浮力F甲G,乙容器中小球所受浮力F乙=G,所以F甲F乙。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破3.如图12-3所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮(选填“”“”或“=”)G总;若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。图12-3考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[答案]上浮[解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮G总;若水温升高,气球内气体温度升高,体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知:气球受到的浮力增加,整体受到的浮力大于总重力,整体一起上浮,则石块会上浮。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破4.A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图12-4甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为()A.h甲h乙B.h甲h乙C.h甲=h乙D.无法判断图12-4考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[答案]C[解析]AB整体在两种情况下,都处于漂浮状态,所以浮力都等于二者总重力,根据阿基米德原理知V排=𝐹浮𝜌水𝑔,则两种情况下,排开水的体积相等,故水面上升的高度相等,则h甲=h乙,故选C。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破探究二浮力的应用5.[2019·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12-5所示,若“密度计”在甲、乙两种液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则()A.F甲F乙B.F甲F乙C.ρ甲ρ乙D.ρ甲ρ乙图12-5C考点梳理夯实基础考向探究逐个击破6.如图12-6所示是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分析正确的是()A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大C.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它空载时排开水的质量约为7×104t图12-6考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[答案]B[解析]航空母舰静止在海面上,处于漂浮状态,则浮力与重力相等,A错误;根据阿基米德原理可知,浮力与物体排开液体受到的重力相等,所以航空母舰排开的海水越多受到的浮力就越大,B正确;根据阿基米德原理可知,浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与物体的密度无关,C错误;航空母舰的排水量约为7×104t,即满载时排开水的质量约为7×104t,D错误。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破探究三浮力、压强综合7.[2019·张家口二模]体积为8.0×10-3m3的正方体木块,投入如图12-7所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为0.08m,容器的底面积为0.10m2。(g取10N/kg)(1)求木块所受到的浮力。(2)求投入木块后容器底部增加的压强。(3)若将此木块投入某种液体中,木块露出的高度为10cm,求这种液体的密度。图12-7考点梳理夯实基础考向探究逐个击破解:(1)木块的边长a=8×10-3𝑚33=0.2m,木块排开水的体积V排=a2(a-h1)=(0.2m)2×(0.2m-0.08m)=4.8×10-3m3,木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-3m3=48N。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破7.[2019·张家口二模]体积为8.0×10-3m3的正方体木块,投入如图12-7所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为0.08m,容器的底面积为0.10m2。(g取10N/kg)(2)求投入木块后容器底部增加的压强。图12-7(2)水面上升高度h2=V排S=4.8×10-3𝑚30.10𝑚2=4.8×10-2m,增加的压强p=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-2m=480Pa。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破7.[2019·张家口二模]体积为8.0×10-3m3的正方体木块,投入如图12-7所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为0.08m,容器的底面积为0.10m2。(g取10N/kg)(3)若将此木块投入某种液体中,木块露出的高度为10cm,求这种液体的密度。图12-7(3)由(1)可知木块重力G=F浮=48N。木块放入某种液体中时露出液面高度为h3=10cm=0.1m,木块排开液体的体积V排'=a2(a-h3)=(0.2m)2×(0.2m-0.1m)=4×10-3m3,因为木块漂浮,此时所受浮力等于木块重力,ρ液gV排'=G,则ρ液=GgV排'=48𝑁10𝑁/𝑘𝑔×4×10-3𝑚3=1.2×103kg/m3。真题回顾把握考向考点浮沉条件及应用(多选)[2018·河北21题3分]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12-8所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列判断正确的是()A.若mA=mB=mC,则FA=FBFCB.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出A球,容器中液面的高度降低了𝒎𝑨𝝆𝑩𝑺D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了mA+mB+𝒎𝑪𝝆𝑩𝝆𝑪𝒈𝑺图12-8真题回顾把握考向[答案]ACD[解析]由题图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底。若mA=mB=mC,则GA=GB=GC=G,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,所以,小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则FA=FB=G,FCG,即FA=FBFC,故A正确。因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,所以,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误。由物体的密度和液体的密度相等时物体会悬浮可知,液体的密度为ρB,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即FA=mAg,由F浮=ρgV排可得,真题回顾把握考向小球A排开液体的体积V排A=𝐹𝐴𝜌液𝑔=𝑚𝐴𝑔𝜌𝐵𝑔=𝑚𝐴𝜌𝐵,只取出A球,容器中液面降低的高度Δh=𝑉排𝐴𝑆=𝑚𝐴𝜌𝐵𝑆=𝑚𝐴𝜌𝐵𝑆,故C正确。因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由ρ=𝑚𝑉可得,B球和C球排开液体的体积分别为V排B=VB=𝑚𝐵𝜌𝐵,V排C=VC=𝑚𝐶𝜌𝐶,三球放入液体后,排开液体的总体积V排=V排A+V排B+V排C=𝑚𝐴𝜌𝐵+𝑚𝐵𝜌𝐵+𝑚𝐶𝜌𝐶,容器内液体上升的高度Δh'=𝑉排𝑆=𝑚𝐴𝜌𝐵+𝑚𝐵𝜌𝐵+𝑚𝐶𝜌𝐶𝑆,三球放入液体前后,液体对容器底部压强的变化量Δp=ρ液gΔh'=𝜌𝐵𝑔𝑆𝑚𝐴𝜌𝐵+𝑚𝐵𝜌𝐵+𝑚𝐶𝜌𝐶=mA+mB+𝑚𝐶𝜌𝐵𝜌𝐶𝑔𝑆,故D正确。