中考物理复习专题解析力学 重难点浮力Word下载.docx

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这里可以通过理论推导和实验验证加以突破。

假设有一个边长为a正方体浸没在液体中，则有F浮=F向上-F向下=p液下S-p液上S=ρ液gh下S-ρ液gh上S=ρ液gS（h下-h上）=ρ液ga2a=ρ液ga3。

从F浮=ρ液ga3可以清楚地看到：

物体所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

与物体的体积、密度、液体的多少等无关。

2.认为凡是浸入流体中的物体都受到浮力。

3.根据浮力与重力大小，判断物体的浮沉时，计算浮力需要假设V排=V物。

4.同一只密度计在不同的液体中所受的浮力等相等，等于自身的重力。

5.物体受到的浮力大小，只与流体的密度和物体排开流体的体积有关。

判断浮力大小的变化，也要依据这两个因素的变化来分析。

【典例分析】

【例1】

（2020泸州9）如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。

下列判断正确的是（）

A.A液体的密度小于B液体的密度

B.A液体的密度大于B液体的密度

C.球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力

D.球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力

【答案】B

【分析】AB．因为球在A液体中处于漂浮状态，则有ρA＞ρ球，在B液体中处于悬浮状态，则有ρB＞ρ球，所以ρA＞ρB，A错，B正确。

CD．同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态，所以在两液体中的浮力:

F浮=F球，即球在A液体中受到的浮力等于在B液体中受到的浮力，C、D错。

选B。

【思路小结】分析浸在液体中的物体的密度大小，一般根据密度判断物体浮沉条件来分析判断。

比较浸在液体中的物体的浮力大小，一般根据浮力与重力判断物体浮沉条件来分析判断。

【例2】

（2020甘孜29）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。

他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为N，圆柱体受到的最大浮力是N。

【答案】20.4

【分析】由图象可知：

当物体完全露出水面时，弹簧测力计的示数为2N，由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。

由图象可知：

当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F′=1.6N，圆柱体受到的最大浮力F浮=G-F′=2N-1.6N=0.4N。

【思路小结】此类题目，关键是要看懂图像中几段的含义，以及起点、拐点的含义。

【例3】

（2020巴中31）某实验小组将重力为8.9N的实心物体放人装满水的溢水杯中，溢出1N的水。

取出擦干后挂在弹簧测力计上，浸没在另一种未知液体中静止时，弹簧测力计的示数为8.1N。

求：

（1）物体在水中受到的浮力

；

（2）该物体的密度

（3）未知液体的密度

。

【答案】

（1）1N

（2）8.9×

103kg/m3（3）0.8×

103kg/m3

【分析】

（1）根据阿基米德原理可得物体在水中受到的浮力F浮=G排=1N。

（2）物体的质量m物=

=

=0.89kg；

排开水的质量m排=

=0.1kg；

物体体积和它排开水的体积相等V物=V排=

=1.0×

10-4m3；

该物体的密度ρ物=

=8.9×

103kg/m3。

（3）未知液体中物体所受的浮力：

F浮′=G物-F=8.9N-8.1N=0.8N；

物体在液体中浸没时，其排开液体的体积和自身体积相等V排′=V物=1.0×

液体的密度：

ρ液=

=0.8×

【思路小结】4.计算浮力的四种常见方法

（1）测量法：

F浮=G物-F示（G物-物体在空气中时所受的重力；

F示-物体浸入液体中时弹簧测力计的示数）

（2）压力差法：

F浮=F向上-F向下（F向上-物体受到液体向上的压力；

F向下-物体受到液体向下的压力）

（3）阿基米德原理法：

F浮=G排（此公式通常展开成F浮=ρ液gV排运用）

（4）浮沉条件法：

当物体处于漂浮或悬浮时，F浮=G物。

5.比值问题。

当物体漂浮时的比值问题。

由F浮=G物变形得ρ液gV排=ρ物gV物，所以

ρ液/ρ物=V物/V排。

浮力测密度的推导一般过程：

当物体浸没时，V排=V物。

（1）用F浮=G物-F示计算出浮力大小；

（2）由F浮=ρ液gV排变形得V排=

计算出V物；

（3）ρ物=

=

这也是求物体密度一类习题的一般解法。

6.拉力与浮力

情形1.

F浮=F拉+G物

情形2.

F拉=G物-F浮

7.漂浮，悬浮转换问题

情形:

Fa=Fb。

Fa=GM+Gm=ρ液gV排M。

Fb=GM+Gm=ρ液gV排M+ρ液gV排m。

【真题操练】

1.（2020鄂州10）水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。

将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中，静止时两球位置如图所示，两容器内液面相平。

下列分析正确的是（　　）

A.两小球所受浮力FA<

FBB.两种液体的密度ρ甲<

ρ乙

C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙D.两种液体对容器底部

压力F甲>

F乙

【答案】D

【解析】A．两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中，A漂浮，B悬浮，此时所受浮力都等于重力，A错。

B．A漂浮，B悬浮，此时所受浮力都等于重力，A小球排开液体体积小于B小球排开液体体积，根据公式F浮=ρ液gV排可知：

ρ甲＞ρ乙，B错。

C．液体对容器底部的压强根据公式p=ρ液gh，甲液体密度大于乙液体密度，深度相同，因此p甲＞p乙，C错。

D．液体对容器底部的压力根据公式F=pS，甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强，因此F甲＞F乙，D正确。

选D。

2.（2020广东7）游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法，质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示，游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（）

A.5000NB.500NC.50ND.5N

【答案】C

【解析】游泳圈浸没在水中的体积大概是5×

10-3m3，则其受到的浮力：

F浮=ρ水gV=1.0×

103kg/m3×

10N/kg×

5×

10-3m3=50N。

忽略游泳圈的自重，则游泳圈对小蓉的作用力大小与游泳圈所受浮力大小相同，即为50N。

选C。

3.（2020广元10）将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水，如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是

A.

B.

C.

D.

【解析】当鸡蛋在浓盐水中漂浮时，此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力；

当给浓盐水中缓慢加入水时，混合液的密度开始减小，当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度，虽然鸡蛋开始缓慢下沉，不过鸡蛋仍处于漂浮状态，只是浸入液体中的体积在增大，而露出的体积在减小，所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；

当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时，此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态，鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力；

当浓盐水中的水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候，此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力，鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部，由此可知，鸡蛋受到的浮力是先不变，然后减小，选C。

4.（2020南京11）如图所示，两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有质量相等的两种液体，两个相同的小球分别放入容器中，一个漂浮，一个沉底。

甲、乙两图中小球所受浮力分别为F1和F2，容器对桌面的压强分别为p1和p2，下列说法正确的是（　　）

C.

【解析】小球在甲容器中漂浮，所以F1=G物；

在乙容器中沉底，所以F2＜G物；

因此F1＞F2。

容器的质量相等，液体的质量相等，小球的质量相等，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，所以容器对桌面的压力相等，甲的受力面积大于乙的受力面积，由p=F/S可知；

p1＜p2,选D。

5.（2020青岛9）探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。

A.金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3N

B.利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系

C.利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系

D.利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系

【解析】A．由图乙可知：

金属块a浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.0N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力：

F浮=G-F示=1.6N-1.0N=0.6N，A错。

B．要探究浮力的大小与物体体积的关系，需要控制物体排开水的体积相同，改变物体的体积；

甲、乙两图中物体排开水的体积不同，B错。

C．要探究浮力的大小与物体密度的关系，需要控制物体排开水的体积相同，改变物体的密度；

乙、丙两图中物体排开水的体积不同，C错。

D．要探究浮力的大小与液体密度的关系，需要控制物体排开液体的体积相同，改变浸入液体的密度；

丙、丁两图可以完成该探究，D正确。

6.（2020成都18）旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的；

民航客机起飞，是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的。

（两空均选填“升力”或“浮力”）

【答案】浮力升力

【解析】气球中的空气本来是和周围的温度是一样的，密度也一样；

当对气球中的空气加热时，气球中的空气受热，温度升高，体积变大，密度就变小了，就会产生向上的浮力。

飞机向前飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼，气流被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；

下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大；

因此在机翼的上下表面存在压强差，对飞机产生了向上的升力。

7.（2020苏州20）如图所示，重为12N、边长0.1m的正方体物块静置于粗糙的水平桌面上，物块对桌面的压强为　　Pa．向右推动物块，在运动过程中，它受到　　（向左/向右）的摩擦力。

物块掉入水槽中（水足够深），其静止后所受浮力为　　N．（g取10N/kg）

【答案】1200向左10

【解析】正方体物块对水平桌面的压力F＝G＝12N，受力面积S＝0.1m×

0.1m＝0.01m2，物块对桌面的压强：

p＝F/S=12N/0.01m2=1200Pa；

向右推动物块，在运动过程中，摩擦力的方向与物体运动方向相反，即它受到向左的摩擦力；

正方体物块的体积：

V＝0.1m×

0.1m×

0.1m＝0.001m3，

物块全部浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×

0.001m3＝10N，因为F浮＜G，所以物块掉入水槽中（水足够深）沉底，其静止后所受浮力F浮＝10N。

8.（2020江西9）如图所示，AB两物块以不同方式组合，分别静止在甲､乙两种液体中，由此可判断

若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲､F乙，则F甲F乙（均选填“>

”､“<

”或“=”）｡

【答案】＞＞

【解析】将AB看出整体，两物块在甲乙液体中处于漂浮状态，甲中F浮甲=G，ρ甲gV排甲=G；

乙中F浮乙=G，ρ乙gV排乙=G。

因为二者重力相等，所以ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙。

又因为V排甲＜V排乙，

所以ρ甲＞ρ乙。

A物块在两种液体中排开液体的体积不变，因为ρ甲＞ρ乙，由F浮=ρ液gV排可知：

F甲＞F乙。

9.（2020鄂州23）在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小芳设计的实验步骤如图所示，按照A、B、C、D的顺序进行测量。

小华认为，为了减小实验误差，可以进一步优化实验步骤，他将A、B、C、D重新排序。

你认为小华的测量顺序应该是______，此实验得出的结论是

【答案】DABC物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力

【解析】在这个探究中，应先测出空小桶的重力，再测物体的重力，然后将物体浸入溢水杯的水中，用小桶接住排出的水，最后测出小桶和接入水的总重力。

所以重新排序应为：

DABC。

此实验的结论是：

物体浸在液体中所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

10.（2020黄冈15）木块在水中漂浮，铁块在水中下沉｡浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？

兴趣小组同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验：

第一步∶往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子；

第二步∶把玻璃瓶放人装水的溢水杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）；

第三步∶将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上实验；

第四步∶比较每次溢出来水的体积｡

请回答下列问题∶

（1）溢水杯里水的多少应该以为准｡

（2）若每次溢出来水的体积，则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关｡

（3）本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力，这里运用了的思想方法，其依据是｡

（1）装满水

（2）相等（3）转换阿基米德原理

【解析】

（1）实验采用溢水杯的作用是溢水杯内装满水，让物体浸入溢水杯，水会从溢水杯中排出，所以，溢水杯里水的多少应该以装满水为准。

（2）由题意知，物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关｡如果每次溢出来水的体积相同，则说明物体所受的浮力与物体的密度无关；

如果每次溢出来水的体积不相同，物体所受的浮力与物体的密度有关。

（3）要探究浮力的大小与物体密度的关系，根据阿基米德原理，物体所受浮力的大小等于排开水的重力，水的密度是固定的根据F浮=ρ液gV排，所以判断每次溢出来水的体积是否相等。

本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮液力，这里运用了转换的思想方法，其依据是阿基米德原理。

11.（2020苏州28）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。

（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想　　（填序号）。

常识

猜想

常识1：

木头漂在水面，铁钉沉在水底

常识2：

轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些

常识3：

人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻

猜想1：

与浸入液体的深度有关

猜想2：

与液体的密度有关

猜想3：

与物体的密度有关

（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：

①根据A、B、C的结果，可得猜想1是　　（正确/错误）的；

根据A、C、D的结果，可得猜想1是　　（正确/错误）的。

深入分析上述现象，可得：

浮力大小与　　有关，与浸入液体的深度　　；

②接下来根据A、D和E　　（能/不能）对猜想2进行验证；

③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。

接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。

小明在该实验环节中存在的问题是　　。

（1）3

（2）①正确错误排开液体的体积无关②能③没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力

（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；

铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想3。

（2）①B、C实验中（物体在水中的深度不同），测力计示数不同，由称重法，两实验中受到的浮力不同，根据A、B、C的结果，可得猜想1是正确的；

而C、D实验中，浸入液体的深度不同，两实验中，测力计示数相同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，根据A、C、D的结果，可得猜想1是错误的；

B、C实验中排开液体的体积不同，而C、D实验中排开液体的体积相同，深入分析上述现象，可得：

浮力大小与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关。

②研究浮力与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故接下来根据A、D和E能对猜想2进行验证。

③根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于2.8N，为验证猜想3，即浮力与与物体的密度有关，应测量出此时瓶子（含有沙子的）重力中，故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。

12.（2020宜昌26）轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量。

（1）若轮船

排水量记为m排，满载时船货总质量记为m船，请通过推导说明m排=m船，要求写出相关物理原理和表达式。

（2）某条船的排水量为500t，该船满载从海水驶入江水中，其排水量变大、变小、还是不变？

该船排开江水的体积是多少？

（

=1.03×

103kg/m3，

=1×

103kg/m3）

（1）见解析

（2）500m3

（1）由阿基米德原理可知，排出水的重量为F浮=G排；

轮船漂浮在水上，由二力平衡原理可知：

F浮=G船；

代换可得G排=G船；

由重力与质量关系式可得：

m排=m船。

（2）由上述计算可知，该船满载从海水驶入江水中时质量不变时，排水量不变；

由密度公式可知该船排开江水的体积为V=

=500m3。

答：

（2）该船满载从海水驶入江水中，其排水量不变，排开江水的体积是500m3。

13.（2020青岛27）如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。

挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球，此时水对容器底产生的压强为3.0×

103Pa。

（1）容器中水的深度；

（2）挡板对小球的压力；

（3）撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。

（1）0.3m

（2）0.4N（3）0.4N

（1）根据p=ρgh可得容器中水的深度：

h=

=0.3m。

（2）小球浸没在水中排开水的体积：

V排=V=100cm3=1×

10-4m3。

则此时小球受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×

1×

10-4m3=1N。

小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用，则挡板对小球的压力：

F压=F浮-G=1N-0.6N=0.4N。

（3）小球浸没时受到水的浮力大于本省的重力，撤去挡板，小球静止后漂浮在水面，此时受到的浮力等于小球本身的重力，即F浮′=G=0.6N，水对容器底压力等于水的重力和小球受到的浮力之和，水的重力不变，则水对容器底压力的变化量：

△F=F浮-F浮′=1N-0.6N=0.4N。

（1）容器中水的深度是0.3m；

（2）挡板对小球的压力是0.4N；

（3）撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量是0.4N