中考物理精讲精练第13讲浮力含答案.docx
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中考物理精讲精练第13讲浮力含答案
第13讲浮力
浮力
定义
定义浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它________的力,这个力叫做浮力
方向
_________
施力物体
______________
称重法
测浮力
先在空气中用弹簧测力计测出______________,再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉,则物体所受的浮力为F浮=G-F拉
产生
原因
浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力____________,这就是浮力产生的原因
影响
因素
物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的________有关,跟液体的________有关
说明
①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如:
桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用;②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑
.阿基米德原理
探究
阿基
米德
原理
探究
过程
先用弹簧测力计测量出____和____的重力;再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数;最后再测量出__________
分析
归纳
物体受到的浮力为F浮=__________,排开水所受的重力_______.对比两者的大小,得出实验结论
实验
结论
浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力
内容
浸在液体中的物体受到的的浮力________,浮力的大小_________它排开的液体所受的重力
表达式
F浮=________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力;m排表示排开液体的质量;ρ液表示液体的密度;V排表示排开液体的体积
适用
条件
适用于物体受到液体或气体的浮力
【提示】当物体浸没在液体里,此时V排=V物;当物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上,此时V排<V物.
物体的沉浮条件
浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用,物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下:
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮______G物
F浮______G物
F浮______G物
F浮______G物
F浮+F支=G物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
物体处于动态,受到的是非平衡力
物体处于静止状态,受平衡力
浮力的应用
轮船
原理
物体的密度大于液体的密度,制成________的可以漂浮在液体的表面上,也增大了可以利用的浮力
排水量
轮船载重的大小用_______表示,是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________
潜水艇
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力_________,潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________
气球和
飞艇
靠充入密度_____________空气的气体来工作的
密度计
原理
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
特点
浸入液体的体积越小,说明液体的密度越______
命题点1阿基米德原理
将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)()
A.水对烧杯底的压强会增大
B.小球的质量不小于100g
C.小球的体积一定大于100cm3
D.小球受到的浮力等于0.1N
点拨:
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,然后假设出小球在水中的状态得出小球的体积大小.
1.将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,物体受到的浮力是()
A.10NB.6NC.4ND.2N
2.大家熟知的“曹冲称象”故事里(如图)蕴含的主要物理思想方法是_________________
3.马来西亚航空公司客机MH370失联后,各国积极参与搜寻工作、澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼21”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子.已知这种水下航行器的体积约为0.96m3,海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg,当它在4000m深处时,求:
(1)航行器受到海水压强的大小;
(2)航行器受到海水浮力的大小.
命题点2物体的浮沉条件
俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力______李子受到的浮力,西瓜的密度_______李子的密度.(填“大于”“小于”或“等于”)
点拨:
判断物体在液体中浮沉时,可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小,也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小.
1.端午节那天,小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面(如图所示).若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是()
A.甲的质量比乙大
B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大
D.乙受到的浮力大于重力.
2.酷暑季节,烈日炎炎,很多人下河下塘游泳.一个密度与水相同的实心物体,放入足够多的水中静止时,它将处于________(填“漂浮”或“悬浮”)状态.因为人的密度与水的密度大致相同,所以为了安全,请同学们不用擅自下河下塘游泳.
3.如图所示,新鲜鸡蛋在水中会下沉,陆续向水中加盐并轻轻搅拌,会看到什么现象?
请简要解释这一现象
.
命题点3浮力的应用
非非和柚柚利用吸管、细铁丝和石蜡各制作了一支简易的密度计.非非的密度计的质量是10g,放入液体中,漂浮在液面上,如图甲,密度计受到的浮力_____N,排开的液体重力_____N.柚柚的放入液体中,沉到容器底,不好测量液体密度,如图乙,请提出改进的办法_____________________.(g取10N/kg)
点拨:
密度计是利用在液体中漂浮的原理来工作的,密度计在液体中所受的浮力等于它本身重力.
1.图示为我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器.“蛟龙号”成功挑战7000m深度.不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是()
A.下潜过程中所受压强增大
B.在水下下潜过程中所受浮力增大
C.匀速下潜时,其重力大于浮力
D.下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
2.在物理课造船比赛中,把橡皮泥捏成碗形,可以漂浮在水面上,这是利用___________的办法增大排开水的体积,从而增大可以利用的浮力.某同学用质量20g的橡皮泥做成的船能漂浮在水面上,此时橡皮泥排开水的质量__________g.
3.如图,自制潜艇模型下沉过程中受到水的压强将______(填“增大”“不变”或“减小”).当模型排开的水所受到的重力为0.2N时,它受到的浮力为_______N.
命题点探究影响浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,往往是中考考查的热点,考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力,液体的密度、深度,以及物体排开液体的体积等,通过控制变量法进行实验得出结论.在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理.
为了探究“浮力的大小跟哪些因素有关”,芳芳和同学们作出如下猜想:
①可能跟物体的体积有关;
②可能跟物体浸入液体的体积有关;
③可能跟物体浸没在液体中的深度有关;
④可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,芳芳在弹簧测力计的下端挂一个铁块,依次将它缓缓浸入水中不同的深度,如图所示.观察实验现象,请回答:
(1)铁块在水中浸没时,受到的浮力是_____N.
(2)为了验证猜想②,我们可以选_______两图来比较弹簧测力计的示数,可知猜想②是_____(填“正确”或“错误”)的.
(3)为了验证猜想③,我们可以选________两图来比较弹簧测力计的示数,可知猜想③是_____(填“正确”或“错误”)的.
(4)要想验证猜想④,应该加做的实验步骤是___________________________,然后将弹簧测力计的示数与原来的实验数据进行比较,得出实验结论.
方法归纳:
影响浮力大小的因素有多个,故在探究时利用控制变量法,物体在液体中所受的浮力大小通过称重法计算得出.
(5)芳芳同学又从课外资料中了解到,庄子曾提出:
如果水积得不够多,那么承载大船就没有力量.也就是说浮力的大小与液体的多少有关.庄子的说法有道理吗?
她从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材,研究浮力大小是否和水的多少有关.
她先用弹簧测力计测出木块的重力(如图1).再将木块放入烧杯内的水中,木块处于漂浮状态(如图2).然后________________________________(填操作),发现木块仍然漂浮.经分析可知,木块两次受到的浮力都为______N.从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关.
一、选择题
1.关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是()
A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大,受到的浮力越小
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
2.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将()
A.下沉变小B.下沉变大
C.上浮变小D.悬浮不变
3.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是()
A.5NB.7NC.14ND.12N
4.小明将同一个鸡蛋先后放入图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是()
A.ρ甲>ρ乙F甲>F乙B.ρ甲<ρ乙F甲<F乙
C.ρ甲>ρ乙F甲=F乙D.ρ甲<ρ乙F甲=F乙
5.边长为a的立方体铁块从如图所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是()
6.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图.下列判断正确的是()
A.物块受到的浮力是1牛
B.物块的体积是2×10-4米3
C.物块的密度是3×103千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
二、填空题
7.一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示.已知它的底面积为S.上表面所处深度为h1,下表面所处的深度为h2,则长方体下表面受到液体的压力表达式为__________、浮力表达式为______________.(液体的密度ρ液和g为已知量)
8.如图甲所示,弹簧测力计示数为5N.如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2N.则小球受到的浮力为______N,小球的体积为______cm3.剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为_______N.(g取10N/kg)
9.如图所示,图中为大鱼与小鱼的对话情景,其中____鱼的说法正确,另一鱼之所以说法错误,是因为____________________________.
10.将a、b的质量和体积的关系如图所示,由图可以判断出它的密度关系为ρa_____ρb(填“>”“<”或“=”),若用a、b两种物质分别制成质量相等的实心物体甲和乙,然后将甲、乙用轻质细线拴在一起压入水面以下,放手后,它将_____(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
11.辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t,它满载时所受的浮力为_____N,当舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将_____(填“不变”“变小”或“变大”).(g取10N/kg)
12.空心金属球重12N,体积为1.0dm3.若把它轻轻放入足够大且装满了水的容器里,则金属球受到的浮力大小为_____N.从容器中溢出的水的质量为____kg.(g取10N/kg)
三、作图题
13.图中物体漂浮在水面上,请作出物体受到重力G和浮力F浮的示意图.
四、实验探究题
14.)探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验部分的操作、装置静止时测力计指针的位置,如图所示.
(1)b图中测力计的示数为_____N.由a、b、c所示的实验可得出的结论:
在液体密度相同时.物体所受浮力的大小跟______________________________有关.
(2)由c、d所示实验得出的结论是:
____________________________________________.
(3)由图中提供的数据,可以求出盐水的密度为_______kg/m3.
五、计算题
15.悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg(g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3).
(1)在图上面画出潜艇的受力示意图(以点代替潜艇).
(2)潜艇排开海水的体积是多少?
(3)潜艇所受浮力多大?
(4)潜艇所受重力多大?
16.如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g取10N/kg,
ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?
(3)物体的密度是多少kg/m3?
第13讲浮力
考点解读
考点1向上竖直向上液体或气体物体重力G不同体积密度
考点2物体空小桶排开水和小桶的总重G物-F拉G排=G-G桶等于向上等于G排ρ液V排g
考点3><==><>=<
考点4空心排水量质量不变自身的重力小于漂浮大
各个击破
例1B
题组训练1.C2.等效替代法3.
(1)航行器受到海水压强为:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(2)航行器受到海水浮力是:
F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.96m3=9888N.
例2大于小于
题组训练1.B2.悬浮3.解:
由于新鲜鸡蛋的密度比水的大,新鲜鸡蛋放入水中会下沉.陆续向水中加盐并轻轻搅拌后,盐水的密度上升,导致新鲜鸡蛋所受浮力大于自身重力,所以新鲜鸡蛋会上浮.
例30.10.1绕密度计的细铁丝圈数少一些
题组训练1.A2.制成空心203.增大0.2
实验突破
例
(1)2.2
(2)乙、丙正确(3)丙、丁错误(4)让铁块浸没在酒精(或盐水)中(5)他向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水2.5
整合集训
1.C2.B3.D4.D5.A6.B7.ρ液gh2Sρ液g(h2-h1)S
8.360059.大物体所受的浮力与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关10.>上浮11.6.75×108变小12.101
13.
14.
(1)3.6物体浸在液体中的体积(或物体排开液体的体积)
(2)浸在液体中的体积相同时(或物体排开液体的体积相同时),液体密度越大的所受的浮力越大(3)1.1×103
15.
(1)悬浮时受到的重力等于浮力,如图:
(2)根据公式ρ=mV得V排=m排/ρ=3×106kg/1.0×103kg/m3=3×103m3;
(3)根据基米德原理:
F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N;
(4)悬浮时浮力等于重力:
F浮=G=3×107N.
16.
(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=104N;
(2)由图像可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N,
当重物未露出水面时,拉力F1=G-F浮=3×104N-104N=2×104N;
(3)物体的质量m=G/g=3×104N/10N/kg=3×103kg,
密度ρ=m/V=3×103kg/1m3=3×103kg/m3.