广东省2020年中考物理二轮复习第4部分力学第5讲浮力课件 52页

返回目录 第四部分　力　学 基 础 篇 第5讲　浮　力 返回目录 中 考 导 航 自 主 梳 理 命 题 揭 秘 体 验 中 考 节 节 高 升 返回目录 3 中考导航 课标 要求 1．浮力的实验探究(探究) 2．阿基米德原理；物体的浮沉条件(认识) 广东中考 情况分析 年份 高频考查 题型 分值 2019 浮力计算、浮力图象 填空题、综合题 5分 2018 浮力计算、浮力图象 填空题、作图题 5分 2017 浮沉条件、浮力计算 选择题、计算题 5分 2016 探究浮力大小相关因素 实验题 7分 命题趋势 2020年命题预测：浮力计算；压强、密度和浮力的综合；浮力图象； 阿基米德原理；浮力、拉力和重力的三力平衡；浮力实验．分值在约 6分 返回目录 4 一、浮力的理解 1．浮力 (1)浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上的托力． (2)产 生 原 因 ： 浸 在 液 体 中 的 物 体 ， 其 上 、 下 表 面 受 到 液 体 对 它 的 __________. (3)方向：____________. 2．影响浮力大小的因素 浸在液体中的物体受到的浮力大小，跟物体__________________有关，跟 ____________有关；浸没在液体中的物体所受的浮力，跟物体浸入液体中的 ________无关． 自主梳理 压力差　 竖直向上　 浸入液体的体积　 液体密度　 深度　 返回目录 5 二、阿基米德原理的理解 1．阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于 __________________________. 2．计算公式：F浮＝________________. (1)V排是被排开的液体(或气体)的体积，而不是物体的体积，更不是物体外部 构造(如空心球)所占空间的体积． (2)ρ液是浸泡物体的液体(或气体)的密度，而不是物体的密度． (3)G排是被排开的液体(或气体)的重力，而不是物体的重力． 它排开的液体所受的重力　 G排＝ρ液gV排　 返回目录 6 三、物体的浮沉条件及应用 1．物体的浮沉条件 F浮>G　 F浮ρ物　 ρ液<ρ物　 ρ液＝ρ物　 ρ液>ρ物　 ρ液<ρ物　 返回目录 8 2．浮力的应用 (1)轮船：采用“空心”的方法来增大________________，从而____________ ，使其漂浮在水面上． (2)潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变________，从而实现上浮、悬浮 或下潜． (3)气球和飞艇：其气囊中充的是密度________空气的气体(氢气、热空气或氦 气)，因而能够升空；可以通过改变气球或气囊中气体的________来改变气球和飞艇 受到的浮力大小，从而实现升降． (4)密度计：测定____________的仪器，在液体中处在________状态．同一密 度计漂浮在不同的液体中，受到的____________，密度计浸入液体的密度越大，密 度计越__________. 排开水的体积　 增大浮力　 自重　 小于　 体积　 液体密度　 漂浮　 浮力相同　 浮得高　 返回目录 9 四、浮力综合计算 1．求浮力大小的方法 (1)阿基米德原理：F浮＝G排＝___________(普遍适用) (2)二力平衡：F浮＝_______(漂浮或悬浮状态) (3)称重法：F浮＝____________(测力计测浮力)．G物为物体的重力，F读是物 体浸入液体时弹簧测力计的读数． (4)压力差法：F浮＝________________. 2．注意事项 (1)物体浸在液体里，受到的浮力跟液体的密度有关，跟该物体的密度无关． (2)完全浸没在液体中的物体，物体的体积等于物体排开液体的体积． (3)轮船的排水量就是轮船满载时排开水的质量． ρ液gV排　 G物　 G物－F读　 F向上－F向下　 返回目录 10 1．(2019年邵阳卷)潜入海底观光是人们现代旅游休闲的方式之一．某潜水爱 好者从水下2 m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分 别是(不考虑海水的密度变化)(　　) A．浮力逐渐变大，压强不变　 B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大 C．浮力不变，压强逐渐变大　 D．浮力逐渐变小，压强逐渐变大 C 　 返回目录 11 2．(2019年成都卷)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯盐水中，静止时如图所示 ．然后向杯子里加入一些清水，则(　　) A．鸡蛋会下沉　　 B．鸡蛋的重力增加　 C．鸡蛋所受浮力变大　 D．鸡蛋所受浮力为0.5 N A 　 返回目录 12 D 　 返回目录 13 4．(2019年巴中卷)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．(填“＞”“＜”或 “＝”) ＜　 ＜　 返回目录 14 5．(2019年德阳卷)在弹簧测力计下挂一个圆柱体M，让M从盛有水的容器上 方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如 图所示，则圆柱体M的底面积为______________m2.2.4×10－3　 返回目录 15 浮力大小的判断　 例1：如右图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面．下列说法正确的 是 (　　) A．乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变 B．乒乓球弹离水面后上升，是由于水的浮力作用 C．乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强始终不变 D．乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强先不变，后减小 命题揭秘 浮力 D 　 返回目录 16 【解析】乒乓球在上浮过程中，先是全浸入水中的上升过程，此过程排开水 的体积不变，由F浮＝ρ水gV排可知受到的浮力不变；然后是露出水面到脱离水面，此 过程排开水的体积变小，由F浮＝ρ水gV排可知受到的浮力变小；所以乒乓球在上浮过 程中，受到的浮力先不变、后变小，故A错．乒乓球弹离水面后不再受浮力作用，乒 乓球动能转化为重力势能，由于惯性上升，故B错．乒乓球上浮过程中，先是全浸入 水中的上升过程，此过程排开水的体积不变，水的深度不变，由p＝ρgh可知水对杯 底的压强不变；然后是露出水面到脱离水面，此过程排开水的体积变小，水的深度 变小，由p＝ρgh可知水对杯底的压强变小．所以乒乓球在上浮过程中，水对杯底的 压强先不变、后变小，故C错、D正确． 返回目录 17 例2：(2019年高要模拟)如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上．现将 一体积为2×10－4 m3，质量为0.54 kg的矩形金属块放在容器底部，再向容器中加入水 至14 cm深时，水对容器底的压强是____________Pa，金属块对容器底部的压力是 _______N.(金属块与容器底部不是紧密接触，ρ水＝1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg) 1.4×103　 3.4　 返回目录 18 【规律总结】 1．浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，与其他因素无关． (浸入前与深度有关，浸没后与深度无关) 2．液体压强大小与液体的密度、浸入深度有关． 返回目录 19 1．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是(　　) A．液体的密度越大，受到的浮力越大 B．浸在水中的物体，体积越大，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．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 C 　 返回目录 20 2．(2019年高明模拟)如图所示，两个相同的气球，分别充入氢气和空气，充 气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中．若它们在空气中受到的浮力分 别为F氢和F空，则下列说法中正确的是(　　) A．F氢＞F空 B．F氢＝F空 C．F氢＜F空 D．条件不足，无法比较 B 　 返回目录 21 3．把重为8 N，边长为0.1 m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说 法正确的是(g取10 N/kg)(　　) A．物块在水中处于悬浮状态 B．物块所受的浮力为10 N C．物块下表面所受水的压强为800 Pa D．物块下表面所受水的压强为1 000 Pa 4．(2019年德庆模拟)潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变) ，受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”)，潜水器下表面受到的压强 ________(填“变大”“不变”或“变小”)． C 　 不变　 变大　 返回目录 22 阿基米德原理的理解与应用　 例1：将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测 力计示数的减小值相同，则这两物体必定有相同的(　　) A．温度 B．体积 C．质量 D．重量 【解析】根据称重法可知，两弹簧测力计减小的数值相同，说明所受浮力相 同，根据公式F浮＝ρ液gV排，说明排开液体体积相同，因为它们是浸没在水中，则排 开液体的体积与物体体积相同，所以这两个物体体积相同． 阿基米德原理 B 　 返回目录 23 例2：(2019年英德模考)在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系 ”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示．为方便操作和减小 测量误差，最合理的操作步骤应该是(　　) A．甲乙丙丁 B．乙甲丙丁 C．乙甲丁丙 D．丁甲乙丙 D 　 返回目录 24 【规律总结】 1．阿基米德原理公式：F浮＝ρ液gV排． 2．当物体放入装满液体的容器中，“排开”和“排出”相同；当容器中液体 不满时，“排开”和“排出”不同．同时还要区分排开液体体积与物体体积的关系 ． 返回目录 25 1．(2019年龙门二模)体积相同的铅球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图 所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是(　　) A．铅球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜块受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 D 　 返回目录 26 D 　 返回目录 27 3．(2019年广州卷)两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙 两球分别轻轻放入两杯液体，最后处于如图所示状态．甲、乙排开液体的重力相等， 甲、乙所受浮力相比(　　) A．甲所受浮力更大 B．乙所受浮力更大 C．甲、乙所受浮力一样大 D．不知道液体密度无法比较浮力大小 C 　 返回目录 28 4．将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72 g水溢出，再将 其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64 g酒精溢出，则合金块 在酒精中受到的浮力为________N，合金块的密度为____________kg/m3.(ρ酒精＝ 0.8×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 0.64　 0.9×103　 返回目录 29 物体的浮沉条件　 例1：把鸡蛋浸入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底(如图甲所示)，再往杯中加盐使 鸡蛋悬浮(如图乙所示)，下列说法正确的是(　　) A．液体的密度：ρ甲＝ρ乙 B．鸡蛋排开液体的质量：m甲＜m乙 C．鸡蛋受到的浮力：F甲＝F乙 D．液体对杯底的压强：p甲＝p乙 物体的浮沉条件及应用 B 　 返回目录 30 【规律总结】　熟记物体的浮沉条件 1．受力情况 F浮>G物时，物体上浮； F浮ρ物时，物体上浮； ρ液<ρ物时，物体下沉； ρ液＝ρ物时，物体悬浮． 返回目录 31 3．注意 (1)判断物体的浮沉，不能只看物重或物体的密度，要比较物重和浮力、物体 和液体密度的关系． (2)漂浮和悬浮是一种平衡状态，浮力大小都等于重力，上浮与下沉是一种非 平衡状态． 返回目录 32 浮力的应用　 例2：下列飞行的物体，其飞行原理与浮力无关的是(　　) 【解析】热气球、飞艇、孔明灯都利用了空气浮力，火箭靠燃烧燃料反冲提 供动力． C 　 A．热气球 B．飞艇 C．火箭 D．孔明灯 返回目录 33 1．(2019年四会模考)“远征号”潜水艇在南海执行任务，根据任务的要求，潜 水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是(　　) A．潜水艇排开海水的体积相等 B．潜水艇所受的重力大小不相等 C．潜水艇所受的浮力大小相等 D．潜水艇所受的浮力与重力大小相等 B 　 返回目录 34 2．(2019年清远模拟)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，如图所示，若密度计在 甲、乙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 D 　 返回目录 35 3．如图所示，体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，静止在水中，这 四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则(　　) A．F甲＝F乙　　　　 B．F甲＜F丁 C．F乙＞F丙　　　　 D．F丙＞F丁 B 　 返回目录 36 4．把重为10 N，密度为0.9×103 kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时， 物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态，物体所受浮力为______N ，排开水的体积是____________m3. 漂浮　 10　 1×10－3　 返回目录 37 5．(2019年南京卷)两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种 液体，如图示是同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景．图中两种液体的密度分别 为ρ甲和ρ乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙，容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙， 则它们的大小关系是：ρ甲______ρ乙，F甲______F乙，p甲______p乙．以下三种方案： ①在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；②在鸡蛋上开 小孔塞入大头针，用胶带封好小孔；③在容器中加入比原液体密度更大的液体．若 想使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有______(填序号)． ＜　 ＝　 ＜　 ②　 返回目录 38 浮力的计算　 浮力计算　浮力的综合 D 　 返回目录 39 返回目录 40 例2：弹簧测力计下挂一长方体物体，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，然后将其逐渐浸入水中如图甲，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(g取10 N/kg)(　　) A．物体的体积是500 cm3 B．物体受到的最大浮力是5 N C．物体的密度是2.25×103 kg/m3 D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N C 　 返回目录 41 【方法规律】 1．易错点：计算浮力、压强时候，一定要注意统一物理量的单位，标准单位 下面积是m2 ，体积是m3，密度是kg/m3. 2．计算浮力的方法 方法 计算公式 适用范围 压力差法(产生原因) F浮＝F向上－F向下 柱体 称重法 F浮＝G－F拉 弹簧测力计测浮力 阿基米德原理法 F浮＝ρ液gV排 普遍适用 平衡法(二力平衡或三力平衡) F浮＝G物(或F浮＝G物＋F压) 漂浮或悬浮 返回目录 42 1．(2019年南海二模)如图所示，一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液 体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N．下列说法 错误的是(　　) A．正方体受到的浮力为8 N B．液体的密度为0.8×103 kg/m3 C．正方体上表面到液面的距离h＝5 cm D．液体对物体下表面的压强为1.3×103 Pa C 　 返回目录 43 2．在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中(水未溢出) ，如图甲所示．将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面， 如图乙所示．下列说法正确的是(　　) A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2 B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强之比是1∶1 C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5 D．甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是5∶3 C 　 返回目录 44 3．(2019年高要模拟)将体积相等的松木(ρ木＝0.5 g/cm3)和石蜡(ρ蜡＝0.9 g/cm3)分别放入装满水的杯中，松手静止后，松木所受到的浮力F1和石蜡所受到的浮 力F2的大小关系为F1____F2(填“＞”“＝”或“＜”)．此时它们露出水面的体积比 V木∶V蜡＝________. 4．(2019年揭西一模)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG 600”，某次执行任务时它的总质量为38 t，当它停在水面上时，排开水的体积是 ______m3，受到的浮力为____________N.(g＝10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3) ＜ 　 5∶1　 38　 3.8×105　 返回目录 45 9　 0.75×103　 返回目录 46 例1：小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、 烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图．设四个图中 弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由四个图中________两个图的弹簧测力 计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为__________；如果关系 式__________________成立，就可以验证著名的阿基米德原理． 探究影响浮力大小的因素 a、c　 F4－F2　 F4－F2＝F1－F3　 返回目录 47 例2：某同学按照如图所示的操作，探究“影响浮力大小的因素”． (1)物体受到的重力为_____N. (2)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是_____N. 4　 1　 返回目录 48 (3)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积 有关． (4)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的 深度无关． (5)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的________有关． (6)实验中釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为______________ 法． B、C　 C、D　 密度　 控制变量法　 返回目录 49 例3：(2019年珠海名校模拟)探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如 图甲所示，依次将体积为100 cm3的圆柱形物体缓缓浸入某液体中(液体未溢出)；根 据实验数据绘制了测力计的示数F与物体下降高度h的关系图象如图乙所示．(g取10 N/kg) (1)分析图乙发现，物体浸没前，测力计示数变化，浸没在液体中后，测力计 示数不再变化，说明浸没在液体中的物体所受的浮力大小与________________(填“ 物体体积”或“排开液体体积”)有关． 甲 乙 排开液体体积　 返回目录 50 (2)物体密度为_____g/cm3，若把该物体直接放入此液体中，静止时物体受到 容器底的支持力F支为_______N. (3)这种液体的密度为_______g/cm3.当h＝4 cm时，物体受到浮力为_______N ，下表面所受压强为_______Pa；整个过程，物体下表面所受液体压强p与其浸入液 体中深度h的关系图象应该是_____. (4)将容器中液体更换为水，发现当物体浸没时测力计的示数大于浸没在原来 液体中时的示数，说明浸在液体中的物体所受浮力大小还与____________有关． 5　 3.9　 1.1　 1.1　 440　 B　 液体密度　 返回目录 51 浮力F－h图象的分析 1．图象意义：h1物体刚好接触液面，开始浸入，h2刚好完全浸没液体中．故 F1等于物重． 2．已知液体ρ液求物体各个量 (1)物体重力G＝mg＝F1，柱状物高L＝h2－h1 (2)浸没时的浮力F浮＝F1－F2＝ρ液gV排＝ρ液gS(h2－h1) 返回目录 52