2017年度中考物理（浮力 浮力的应用）一轮复习题 8页

第26讲　浮力　浮力的应用考纲要求备考指津1.了解浮力、浮力产生的原因，会作浮力的示意图。2.知道阿基米德原理，能区分浸入、浸没，了解浮力的计算、测量、探究。3.理解物体的浮沉条件及判断方法。4.知道物体浮沉条件的应用。会用不同方法计算浮力。本课时在中考中侧重于阿基米德原理的应用和物体的浮沉条件。利用阿基米德原理进行简单的计算，在中考中经常与其他力学知识综合考查；实验探究浮力大小与哪些因素有关，重点考查弹簧测力计的读数、实验设计、根据实验现象得出结论、评估与交流等综合实验能力。预计今后的中考中，仍将注重对浮力知识的实际应用及实验探究能力的考查。考点1　浮力(1)浮力：液体或气体对浸在其中的物体有向上的托力叫浮力。(2)浮力的施力物体：物体所受到的浮力是所浸入的液体(或气体)施加的，所以浮力的施力物体是液体(或气体)。(3)浮力的方向：浮力的方向“总”是竖直向上的，浸在液体(或气体)中的物体不论是上浮、下沉还是悬浮或漂浮，其所受浮力的方向都是竖直向上的。(4)影响浮力大小的因素：物体所受浮力的大小只与液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体)的体积有关。考点2　阿基米德原理(1)阿基米德原理：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力。(2)阿基米德原理的数学表达式：F浮＝G排＝ρ液gV排，式中ρ液表示液体的密度，单位是kg/m3，V排表示物体排开液体的体积，单位是m3。(3)阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体。考点3　浮沉条件(1)浮沉条件浸没在液体里的物体的浮沉，决定于它受到的浮力和重力。当F浮＞G物时，物体上浮；当F浮＜G物时，物体下沉；当F浮＝G物时，物体处于悬浮状态，可以在液体中任何深度静止。(2)漂浮：如果一个物体漂浮在液面上，则F浮＝G物。(3)物体的浮沉与密度的关系：根据物体的浮沉条件，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，及G物＝ρ物gV物可以讨论。①浸没在液体中的物体(V排＝V物)：当ρ物＜ρ液时，物体上浮；当ρ物＞ρ液时，物体下沉；当ρ物＝ρ液时，物体悬浮。②对于漂浮于液面上的物体(V排＜V物)：由F浮＝G物得ρ物＜ρ液。考点4　浮沉条件应用①密度计：密度计是用来测量液体密度的工具，它是利用浮在液面上的物体所受的浮力等于它受到的重力的原理工作的，同一密度计在不同液体中所受到的浮力相同，因此它在密度较大的液体中，浸入液体中的体积较小，所以密度计的刻度是从上往下依次增大的。②利用盐水选种：由阿基米德原理知，同一物体在密度较大的液体中时所受的浮力较大，由于盐水的密度大于清水的密度，同样的种子在盐水中受到的浮力比在清水中受到的浮力大，所以利用盐水可将干瘪、虫蛀的种子除去。③轮船：用密度大于水的钢铁材料制造轮船，采用“空心”的办法增大可以利用的浮力。轮船的大小用排水量表示，即满载货物时排开水的质量。轮船漂浮在水面上，F浮 ＝G，当它从内陆河中驶入海中，受到的浮力是不变的，由于海水的密度大于河水的密度，它排开海水的体积小于排开河水的体积，所以它要上浮一些。④潜水艇：潜水艇在水下航行时，体积不变，即排开水的体积不变，因而它受的浮力不变，潜水艇是利用向水舱内充、排水来改变自身的重力完成上浮和下潜的。⑤热气球、氢气球、飞艇内的气体密度小于外部空气的密度，它们所受的浮力大于它们的自身重力，所以它们能升空。⑥打捞沉船：将浮筒注满水并与沉船固定在一起，然后用压缩空气将浮筒内的水排出，减轻了它们自身的重力，于是沉船在浮筒的带动下浮起来。1．关于浮力的说法，下列正确的是(　　)。A．水中的木块受浮力而上浮，水中的铜块因没有受浮力而下沉B．在水中静止的物体不受浮力作用C．液体的体积越大，对浸在其中的物体产生的浮力应越大D．物体浸在液体中所受浮力的大小不一定和物体的重力大小相等2．(多选)在公园平静的湖水中，经常能看到从湖底产生的气泡向上升，则气泡在水中向上升的过程中，下列说法正确的是(　　)。A．气泡所受的液体压强不变B．气泡所受的液体压强变小C．气泡所受的浮力变大D．气泡所受的浮力不变3．将一个金属块慢慢放入盛有水的水槽中，该金属块受到的浮力将(　　)。A．随着金属块浸入水中的深度的增加而增大B．与水槽中水的多少有关C．与金属块的重力有关D．在水完全浸没金属块前，金属块浸入水中的体积越多，所受的浮力越大，在完全浸没后，浮力保持不变4．把一木块轻轻放入盛满酒精的杯中，木块浮在液面上，此时杯中溢出酒精10g，若将此木块轻轻放入盛满水的杯中，从水中溢出水的质量为(　　)。A．大于10g　　B．等于10gC．小于10gD．无法确定5．关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是(　　)。A．潜水艇在水下上浮过程中受到的浮力变大B．气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C．密度计的刻度示数从下到上逐渐变大D．密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关浮力的计算方法归类透析浮力这部分知识，是力学中综合性最强的知识，它与体积、质量、密度、二力合成、二力平衡及压强知识紧密相关，所以，它既是重点又是难点。浮力的计算问题对初学者来说，往往感觉比较难，关键是没掌握有关解决这类问题的方法，下面就浮力的计算问题结合例题来探讨解决此类问题的方法。1．两次称量求差法浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则F浮＝F1－F2。【例1】一个重2N的钩码，把它挂在弹簧测力计下浸没在水中时，弹簧测力计的读数是1.2N，则钩码受到的浮力是______。解析：F浮＝F1－F2＝2N－1.2N＝0.8N。答案：0.8N2．阿基米德原理法阿基米德原理的内容是：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，即F浮＝G排。阿基米德原理法常常与二力平衡法相结合使用。【例2】如图所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出液体的质量是400g，乙杯中溢出液体的质量是500g，则小球质量是______g。 解析：图甲中小球是沉入溢水杯底部的，由二力平衡法分析知G球＞F浮甲，图乙中小球是漂浮在液体表面的，故G球＝F浮乙＝m排乙g。即m球g＝m排乙g，故m球＝m排乙＝500g。答案：5003．二力平衡法把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入容器的底部。根据物体的受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力，即F浮＝G物，而下沉后的物体还要受到容器壁的支持力，故：F浮′＝G物－F支，即F浮′＜G物。【例3】一轮船由海里航行到河里，下列说法正确的是(　　)。A．轮船在河里受到的浮力大B．轮船在海里受到的浮力大C．轮船所受浮力不变D．无法确定浮力的大小解析：轮船由海里航行到河里，根据轮船漂浮的特点可知，其所受的浮力大小等于物体的重力，故正确选项为C。答案：C4．公式法由阿基米德原理知F浮＝G排＝ρ液gV排，这是求浮力常用的公式。【例4】三个直径相同的甲球、乙球、丙球分别放入水中，最终平衡时如图所示，则受到的浮力F浮甲、F浮乙、F浮丙的大小关系是______。解析：三球浸入水中的体积关系为V甲＜V乙＝V丙，由浮力公式知F浮甲＜F浮乙＝F浮丙。答案：F浮甲＜F浮乙＝F浮丙1．(2011·四川成都中考)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．(2011·山东济宁中考)下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是(　　)。A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者B．从长江驶入大海的轮船C．海面下正在下沉的潜水艇D．在码头装载货物的轮船3．(2011·山东烟台中考)如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙，将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙。则下列关系正确的是(　　)。A．ρ甲＞ρ乙　　B．ρ甲＜ρ乙C．F甲＞F乙D．F甲＜F乙 4.(2012·安徽中考)如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为________N，物块的密度为________kg/m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)5．(2012·浙江义乌中考)如图是中国第一艘航母——“瓦良格号”，舰长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨。它满载时所受的浮力为　　　　牛。“瓦良格号”航行的过程中，两侧的护卫舰不能靠它太近是因为　　　　，外部的水会把两舰挤在一起。(g取10N/kg)6．(2012·浙江义乌中考)中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。温度/℃20406080100时间/分22013025104【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力________，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：________。【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：________。1．如图所示，在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。此过程中弹簧测力计的示数(　　)。 A．逐渐减小到零B．先减小后增大C．始终保持不变D．逐渐增大2.一物体（长方体）漂浮在液面上，如图甲所示，对物体施加力的作用，使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的深度为h，水对物体下表面的压强为p，物体受到的浮力为F浮，p、F浮与h的关系如图乙所示。其中正确的是（）。甲乙A．①③B．①④C．②③D．②④3．把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状，轻轻放到水面，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，碗状橡皮泥漂浮在水面，如图所示，则它们所受浮力的大小关系是(　　)。A．F球＞F碗B．F球＜F碗C．F球＝F碗D．F球≥F碗4．在研究物体的浮沉条件的实验中，将鸡蛋放入装有水的玻璃杯中后沉入水底，为了使鸡蛋上浮，可采用的措施是向杯中加入适量的(　　)。A．热水B．酒精C．食盐D．冷水5．体积为100cm3的实心铁球浸没在水中，铁球受到的浮力大小为______，浮力的方向是____。(g取10N/kg)6．弹簧测力计挂着一重为3N的物体A，物体A浸没并静止在水中，如图所示。(1)图中弹簧测力计的示数是______N。物体A所受浮力是________N。(2)如果测力计不拉着物体A，A在水中会__________(选填“下沉”“上浮”或“悬浮”)。判断的依据是____________________________。 7．如图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，它们所受到的浮力分别为F甲和F乙，则F甲______F乙；若两液体深度相同，则两液体对容器底部的压强关系是p甲______p乙(选填“＜”“＝”或“＞”)。8．“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地，请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图。9．某同学在“探究浮力大小跟什么因素有关系”时，做了如图所示的实验。(1)请将表格内容填写完整。(2)由实验数据可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力与____________有关系。次数1234G/N3.653.603.50F/N0(3)实验中他采用了________的研究方法。10．在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图所示。(1)测出铁块所受到的重力G铁；(2)将水倒入溢水杯中；(3)把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F；(4)测出小桶和被排开水的总重G；(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。分析评估小明的实验，指出存在的问题并修正。11．学校购买了一批水龙头，据商家说其材料是铜质的，实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上，在空气中测得它的重力为1.6N，再把这个水龙头浸没在水中，如图所示，这时弹簧测力计的读数为1.4N(ρ铜＝8.9×103kg/m3，g取10N/kg)。问： (1)每个水龙头的质量是多少？(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大？(3)这批水龙头的密度是多少？商家的说法是否正确？参考答案基础自主导学自主测试1．D　2.BC　3.D　4.B　5.B知能优化训练中考回顾1．C　由F浮＝ρ液gV排可知，浸在液体中的物体受到的浮力大小，取决于液体的密度和物体排开液体的体积，与其他因素无关，因此正确的选项是C。2．D　游泳者从深处走向海岸沙滩时，其排开海水的体积减小，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，受到浮力减小；轮船从长江驶入大海，由于轮船漂浮，其所受浮力等于重力，所以浮力不变；浸没在海面下的潜水艇在下沉的过程中，由于其排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，所受浮力不变；在码头上装货物的轮船，漂浮在水面上，由于重力不断增大，所以它受到的浮力增大，所以正确的选项是D。3．B　根据物体的浮沉条件，鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态，则ρ鸡蛋＝ρ甲；鸡蛋在乙杯中处于漂浮状态，则ρ鸡蛋<ρ乙，所以ρ甲<ρ乙。4．答案：10　1.5×103解析：物块受到水的浮力为F浮＝G－F＝15N－5N＝10N；由F浮＝ρ液gV排得，物块的体积V＝V排＝＝＝1×10－3m3，物块的质量m＝＝＝1.5kg，物块的密度ρ＝＝＝1.5×103kg/m3。5．答案：6.75×108　护卫舰与航母间水的流速大，压强小6．答案：增大　温度越高，分子运动越快　把衣服晒在阳光下容易干(合理即可)模拟预测1．A　注意弹簧测力计的示数反映的是重力与浮力的差值，不是反映浮力的大小。塑料袋下浸过程中，排开水的重力逐渐增大，浮力逐渐增大，示数逐渐减小，当袋内外水面相平时，排开水的重力即浮力与袋内水的重力相等，示数为零。2．A　中考中注重考生对数学的应用能力，其一就体现在对图象的处理上，由液体内部压强特点得出①是正确的；注意浸没在液体中的物体所受浮力与其浸没深度无关，故③正确。3．B　两块橡皮泥均放在水中，碗状的橡皮泥漂浮，浮力等于重力，实心的橡皮泥下沉到底部，浮力小于重力，由于两块橡皮泥的质量相等，重力相等，故可判断碗状橡皮泥所受浮力大于球状橡皮泥所受的浮力。4．C　根据物体的浮沉条件可知，只有当物体的密度小于液体的密度时，物体置于液体后，物体才能上浮，最终漂浮在液面上，从选项中可知，只有加入食盐才能增大水的密度，使水中的鸡蛋上浮，所以正确的选项是C。5．答案：1N　竖直向上解析：铁块受到的浮力大小：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10－6m3＝1N，浮力的方向是竖直向上的。6．答案：(1)1.2　1.8(2)下沉　当物体全部进入水中时　G物>F浮　物体下沉 解析：称重法测量物体在液体中受到的浮力：先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力G物，再用弹簧测力计测出物体完全浸在水中时弹簧测力计的示数F，则物体所受浮力：F浮＝G物－F；根据物体浮沉条件，当物体全部浸在水中，G物>F浮，不受拉力时，物体下沉。7．答案：＝　<解析：密度计在两种液体中均受到浮力与重力，是一对平衡力，F甲＝G＝F乙，由F浮＝ρ液gV排，V排甲>V排乙，则ρ甲<ρ乙，又由p＝ρ液gh，h相同，则p甲