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- 2021-11-11 发布
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第十一章 浮力
第一部分 知识梳理
第二部分 考点精练
浮力及其相关判断
1.如图所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮.对乒乓球受力分析正确的是( )
A.重力、浮力、压力 B.浮力、压力、支持力
C.重力、支持力、浮力 D.重力、压力、支持力
2.(2016·济南)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面.如图所示,比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小.则( )
A.实心球受到的浮力大
B.它们受到的浮力一样大
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C.乒乓球受到的浮力大
D.不能确定
3.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.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
4.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做________.如图是浸没在液体中的长方体,液体对它向上的压力F2________(填“<”“=”或“>”)液体对它向下的压力F1.
阿基米德原理的简单应用
5.(2017·临沂)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.密度 B.体积 C.质量 D.重量
6.(2017·黄石)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
7.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t,此时舰船所受的浮力是________.(g取10 N/kg)
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8.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,物体的质量是________kg,物体的体积是________m3.(g取10 N/kg)
浮沉条件的应用
9.(2017·成都)将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是()
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
10.农民用盐水选种,要把盐水的密度从1.05×103 kg/m3配成1.1×103 kg/m3,应向盐水中加________(填“盐”或“水”),将谷种放入配制好的盐水中,密度小于1.1×103 kg/m3的将________在液面上.
11.(2017·菏泽)小美用手把一个重为0.4 N、体积是2.7×10-5 m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力是________N,放手后玩具球将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
第三部分 重难点突破
重难点1 浮力的定性比较
1.将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中,静止时,小球在甲溶液中漂浮,在乙溶液中悬浮,在丙溶液中沉底,如图所示.根据条件比较以下物理量的关系:
(1)三种液体的密度关系:____________;
(2)小球在三种液体中所受浮力的关系:____________;
(3)小球排开液体质量的关系:____________;
(4)三种液体对容器底部的压强关系:____________;
(5)三个容器对水平面的压强关系:____________.
2.将三个体积相同,材质不同的实心小球甲、乙、丙放入盛水的容器中,静止时情形如图:
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(1)三种小球的密度关系:____________;
(2)三种小球的质量关系:____________;
(3)三种小球排开水的质量关系:____________;
(4)三种小球所受浮力的关系:____________.
3.如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精,水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,将木球放入水中,铜球放入酒精中(无液体溢出),静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2,则p1________p2,F1________F2(填“大于”“等于”或“小于”).
重难点2 浮力的相关计算
4.(平衡法)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10 cm,水的质量为5 kg,再放入一块重6 N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图所示),则木块浸在水面下的体积为________m3,小烧杯中水的重力等于________N.
5.(阿基米德原理法)(2017·泰州)一物块的质量为90 g,体积为100 cm3,现将它浸没在水中,物体所受的浮力为________N,松手后,物体将会________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物体排开水的质量为________g.(g取10 N/kg,ρ水=1.0 g/cm3)
6.(称重法)(易错)用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入在水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为________N,当把物体从弹簧测力计上取下放入水中,静止时物体所受浮力为________N.
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7.(压力差法)如图所示,圆柱体竖直漂浮在水面上,下表面所处的深度h=5 cm,其底面积S=30 cm2,则水对圆柱体下表面的压强p=________Pa,圆柱体的重力为________N(水的密度为1.0×103 kg/m3).
第四部分 重点实验突破
实验突破1 探究影响浮力大小的因素
1.(2016·临沂)某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素.
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是________N,方向为________.
(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是________N.
(3)比较________两幅图可知,浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关.
(4)由A、B、C三个步骤可知,浮力大小与________________________________有关.
(5)小明对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________.
(6)由上图中的数据,可以计算物体的密度为________kg/m3,酒精的密度为________kg/m3.
(7)图中正确反映浮力F与物体下表面在水中的深度h关系的图象是________.
实验突破2 探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
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2.(2017·孝感)A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的实验过程.请根据图示完成下面的填空.
(1)实验中所用圆柱体的重力为________N.
(2)在图B中存在的错误是________________.
(3)纠正错误后,继续实验,在图C中圆柱体受到的浮力F浮=________N.
(4)圆柱体排开的水所受的重力G水=________N.
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力________物体排开水所受到的重力.
(6)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”).
(7)为了使实验结论更具有普遍性,应该________________________.
(8)利用图中数据,可求得物体的密度为________kg/m3.
第五部分 跟踪训练
1.(2016·岳阳)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.浮在水面上的物体比沉入水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.物体没入水中越深受到的浮力越大
D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
2.(2017·十堰)潜水员潜水时呼出的气泡在水中上升的过程中,体积不断变大,关于气泡所受压强和浮力的变化情况,下列说法正确的是( )
A.压强变大,浮力变大
B.压强变大,浮力变小
C.压强变小,浮力变大
D.压强变小,浮力变小
3.(2017·山西)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉.对此现象,下列说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
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C.李子下沉过程中所受水的压强不变
D.李子浸没后,下沉过程所受浮力大小不变
4.(2017·盐城)未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
5.(2017·郴州)如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙,物体A、B所受浮力分別为FA、FB.则( )
A.p甲<p乙,FA=FB
B.p甲<p乙,FA>FB
C.p甲>p乙,FA=FB
D.p甲>p乙,FA<FB
6.(2017·大连)如图所示,水平桌面上有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体.将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积.静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙;p甲=p乙
B.F甲=F乙;p甲>p乙
C.F甲>F乙;p甲=p乙
D.F甲>F乙;p甲>p乙
7.(2016·天水)弹簧测力计下挂一物体,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之间的关系图象,则下列说法中正确的是( )
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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
8.(2017·临沂)2017年4月26日9时,我国首艘国产航母(如图)在大连造船厂正式下水,当航母静止在水面上时,其受到的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)重力;在水面下10 m深处的舰体受到海水的压强为________Pa.(ρ海水=1.03×103 kg/m3、g取10 N/kg)
9.(2017·淮安)我国自主设计建造的第一艘航母001A已经顺利下水,航母的总质量为6.5×104吨,当航母漂浮在水面上时,受到的浮力是________N,此时航母排开水的体积为________m3(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3).
10.(2017·孝感)孝感市某采石场出产一种质地均匀,硬度高、抗风化的优质石料,小年同学将一小块石料磨成边长为4 cm的正方体,用天平测得该正方体石料的质量为179.2 g(g取10 N/kg).
(1)这种石料的密度是________kg/m3.
(2)如果将这个正方体小石块放入水深0.2 m的水池中,小石块将________(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”),小石块静止时受到水的浮力是________N.
11.(2017·广元)一只弹簧测力计和一根细线,要求测量小石块的密度,小强将小石块用线系住挂在弹簧测力计下端,示数如图甲所示,再将小石块浸没在水中,示数如图乙所示,则小石块浸没在水中时受到的浮力为________N,小石块的密度为________g/cm3(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg).
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12.(2016·衡阳)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验.
A.测出桶和铁块排开水的重力F1
B.测出铁块重力F2
C.测出铁块在水中的重力F3
D.测出空桶重力F4
操作的合理顺序是________(只填字母).若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式F2-F3=F1-F4成立,则可得出结论________________________________________.
13.(2017·咸宁)在语文课本上学习了“死海不死”的文章后,小敏想“探究浮力的大小与哪些因素有关”,她提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关;
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关.
为了验证上述猜想,她按照图中字母顺序做了如下实验:
(1)分析比较实验步骤A、C、D,可以验证猜想________是错误的;分析比较实验步骤A、B、C,可以验证猜想________是正确的,并由此联想到,轮船的满载排水量越________(填“大”或“小”),它的承载能力就越强.
(2)分析图中提供的信息,可知图E中物体所受的浮力大小为________N,计算可知盐水的密度是________kg/m3.
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(3)实验中采用了________的研究方法,下列问题的研究中,也用到这种方法的是________.
A.将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
B.在研究磁场时,引入“磁感线”的概念
C.探究电流与电压、电阻的关系
D.用合力代替同一物体所受到的几个力
14.(2017·十堰)如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标模型,细线下端固定在水槽底部,航标灯总重4 N,当水位上升时,A放线;水位下降时,A收线,从而使细线的拉力保持不变,航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5 cm,排开水的体积也始终为500 cm3(不计线重和摩擦),当航标灯静止时,(g取10 N/kg)求:
(1)航标灯底部受到水的压强;
(2)航标灯受到的浮力;
(3)细线对航标灯的拉力.
15.(2017·苏州)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图).他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮.下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
16.(2016·西宁)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( )
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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
17.(2017·广东)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙<F乙
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙=p′丙
18.(2017·金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示,该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成.当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将________,在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为FB________FD.
19.(2017·襄阳)如图,当溢水杯盛满某种液体时,把实心物块缓慢放入杯中,物块漂浮,静止后溢出液体的质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块缓慢放入杯中,物块沉底,静止后溢出液体的质量为m2.则物块的密度为________.
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20.(2017·营口)某潜水艇总质量为2.7×103 t,体积为3×103 m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是________N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入________ m3的海水,潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2×106 Pa,此时它在海水中的深度为________m.(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
21.(2017·自贡)有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍.把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为________,两弹簧测力计的示数之比为________.
22.(2017·六盘水)如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10-3 m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为5.0×10-5 m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10-5 m3.求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的质量;
(3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(水未溢出).此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少?
2018年新课标物理中考复习专题教学案第十一章 浮力
第二部分 考点精练
1.D 2.A 3.D 4.浮力 > 5.B 6.D 7.4.8×107 N
8.1 0.4 1×10-4 9.D 10.盐 漂浮 11.0.27 下沉
第三部分 重难点突破
1. (1)ρ甲>ρ乙>ρ丙 (2)F甲=F乙>F丙 (3)m甲=m乙>m丙 (4)p甲>p乙>p丙
(5)p′甲>p′乙>p′丙
2.(1)ρ甲<ρ乙<ρ丙 (2)m甲<m乙<m丙 (3)m甲<m乙=m丙 (4)F甲<F乙=F丙
3.小于 小于 4.6×10-4 6 5.1 上浮 90 6.3 5 7.500 1.5
第四部分 重点实验突破
1.(1)1 竖直向上 (2)0.8 (3)C、E (4)物体排开液体的体积 (5)增大 无关 (6)4×103 0.8×103 (7)C
2.(1)4.2 (2)溢水杯未注满水 (3)1.2 (4)1.2 (5)等于 (6)保持不变 (7)换用其他液体重新再做实验 (8)3.5×103
第五部分 跟踪训练
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1.D 2.C 3.D 4.D 5.C 6.D 7.C
8.等于 1.03×105 9.6.5×108 6.5×104
10.(1)2.8×103 (2)下沉 0.64 11.2 2.4
12.D、B、C、A 浮力的大小等于排开液体的重力
13.(1)三 二 大 (2)1.2 1.2×103 (3)控制变量 C
14.(1)航标灯底部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa
(2)由ρ=可得,排开水的质量:
m排=ρV排=1.0×103 kg/m3×500×10-6 m3=0.5 kg
由阿基米德原理可知,受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.5 kg×10 N/kg=5 N
(3)航标灯静止时处于平衡状态,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由力的平衡条件可得,细线对航标灯的拉力:
F=F浮-G=5 N-4 N=1 N 15.B
16.C 17.D 18.变小 =
19. 20.2.7×107 300 200 21.5∶2 5∶8
22.(1)物块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4 N
则质量m===0.04 kg
(3)使物块恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化:
ΔV=V物-V排=5×10-5 m3-4×10-5 m3=1×10-5 m3
则水的深度变化为:Δh===0.002 m
所以水对容器底的压强的增加量:
Δp=ρgΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.002 m=20 Pa
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