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- 2021-05-13 发布
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中考专题复习:浮力
浮力是初中物理的难点,广西中考中考查的知识主要涉及:浮力的方向,浮力大小的决定因素,浮力的测量,阿基米德原理的应用及实验设计,浮力的应用.题型多以选择、实验出现.
考试说明:1.通过实验探究,认识浮力; 2.知道物体的浮沉条件和一些实际应用;
3.会设计实验来探究浮力的大小; 4.知道阿基米德原理.
一、考点解读:
考点1:浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它__ __的力
1、浮力的方向:____________
2、浮力的施力物体:____________
3、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
4、浮力产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力______,
5、影响浮力大小因素: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
考点2:阿基米德原理
1、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__________
2、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
3、实验结论:浸在液体中所受的浮力________它排开的水所受的重力
阿基米德原理:浸在液体中的物体受到_______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.
考点3:物体的沉浮条件
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
考点4、浮力的应用
1、轮船:(1)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
(2)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_______
2、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________
3、气球和飞艇:靠充入密度________空气的气体来工作的
4、密度计:(1)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
(2)特点: 浸入液体的体积越小,说明液体的密度越________
二、各个击破:
命题点1 阿基米德原理
在甲乙两个完全相同的玻璃缸中装满水,缸中睡眠分别漂浮着一只玩具鸭,如图所示,设甲乙两缸底受到水的压强分别为p甲、p乙,两只玩具鸭受到的浮力分别为F甲、F乙,下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲< p乙 C.F甲>F乙 D.F甲”)液体对它向下的压力F1.
10.用天平测量某木块质量,示数如图所示,则该木块质量为_______g.当木块漂浮在水面上时,所受到的浮力为_______ N.
11.小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150 g,体积为1.6×10-4m3的苹果浸没在水中,苹果受到的浮力为________ N.松手后苹果将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最后静止时,苹果受到的浮力是________ N.
12.如图所示一个体积为1.0×10-3 m3的空心球浸没在水中时,恰好能匀速上浮;往球内注入重8 N的液体,球恰好能在水中匀速下沉.设球受到的阻力大小不变,则球的重力是________N,球受到的阻力是________N.
三、实验题
13.如图甲所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程示意图.
(1)通过实验步骤②③和④,可以探究浮力大小与圆柱体排开液体的________的关系;通过实验步骤②和步骤________,可以测出圆柱体浸没在水中所受浮力F浮;通过实验步骤①④和________,可以测出圆柱体排开水所受到的重力G排;比较F浮与G排,可以得出F浮与G排的关系.
(2)图乙是圆柱体缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入水中深度变化的关系图.由图可知:圆柱体的高度为________ cm;圆柱体浸没后,所受浮力大小与圆柱体浸没的________无关.
14.在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系”实验时,小洋进行了如图所示的实验.
(1)物块所受的重力G物=________ N;
(2)物块浸没在水中时所受到的浮力F浮=_____ N;
(3)溢水杯的水没装满,会导致本实验测量的F浮________(填“>”或“<”)G排;
(4)若溢水杯装满水,则戊图与甲图测力计的读数差应该是________ N;石块的体积应该是________m3,石块的密度应该是________ kg/m3.
四、计算题
15.如图所示, 边长均为10 cm的正方体物块A、B、C放入水中,A悬浮在水中,B、C漂浮且浸入水中的深度分别为6 cm和8 cm,其中C由A、B两种材料合成(不计材料分子间隙影响).已知ρ水=1.0×103 kg/m3.求:
(1)B下表面受到水的压强大小p;
(2)B的密度ρB;(3)C中所含B材料的质量.
16.一带阀门的圆柱形容器,底面积是200 cm2,装有12 cm深的水,正方体M边长为10 cm,重20 N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求:(1)正方体M的密度;
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;
(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2 cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(水的密度为1.0×103 kg/m3)
参考答案
一、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
二、各个击破
例1 D 题组训练 1.D 2.C 3.0.72 80 0.9 4.3.09×107 不变
例2 C 题组训练 5.C 6.B 7.变大 不变
二、实验突破
例 (1)2 (2)A (3)B (4)③④ (5)⑥⑦ (6)液体密度和物体浸入液体中的体积 (7)物体浸入液体中的体积 拓展训练 (8)0.7
三、整合集训
1.C 2.D 3.B 4.A 5.C 6.A 7.D 8.D 9.浮力 > 10.54 0.54 11.1.6 上浮 1.5 12.6 4 13.(1)体积 ④ ⑤ (2)6 深度 14.(1)2 (2)0.4 (3)> (4)0.4 0.4×10-4 5×103
15.解:(1)B下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3 ×10 N/kg ×0.06 m=600 Pa;
(2) B浸入水中的体积V排=ShB=(0.1 m)2×0.06 m=6×10-4 m3,
B所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N,
B处于漂浮状态,根据二力平衡得,B的重力GB=F浮=6 N,
B的质量mB=GB/g=6 N/(10 N/kg)=0.6 kg,
B的密度ρB=mB/VB=0.6 kg/(0.1 m)3=0.6×103 kg/m3;
(3)对于C,排开液体体积V排c=Shc=(0.1 m)2×0.08 m=8×10-4 m3,
C处于漂浮状态,∴Gc=F浮. 即: ρcgvc=ρ水gv排c,
∴ρc=ρ水v排c/vc = 1.0×103 kg/m3×8×10-4 m3/(0.1 m)3 = 0.8×103 kg/m3
A处于悬浮状态,∴ ρA=ρ水=1.0×103 kg/m3,
C的密度ρc=mc/Vc=(mA+mB)/Vc=(mA+mB )/(0.1 m)3=0.8×103 kg/m3,
∴mA+mB=0.8 kg … ①, C的体积:
Vc=VA+VB=mA/ρA+mB/ρB=mA/(1.0×103kg/m3)+mB/(0.6×103kg/m3)=(0.1 m)3,
∴0.6mA+mB=0.6 kg … ②,
由①②得,mB=0.3 kg.
16.解:(1)正方体M的质量mM===2 kg,
体积为VM=L3=(10 cm)3=1 000 cm3=1×10-3 m3,
所以,密度ρM===2×103 kg/m3;
(2)由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,
则:V排1=(1-)VM=×1×10-3 m3=8×10-4 m3,
受到的浮力为:F浮1=ρ水gV排1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-4 m3=8 N,
设M放入水中后水深为h′,则有Sh′=Sh+V排1,
则h′=h+=0.12 m+=0.16 m,
此时水对容器底部的压强:p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.16 m=1.6×103 Pa;
(3)原来石块M浸入水中深度为h1=(1-)L=×10 cm=8 cm,
水面下降2 cm时正方体M浸入水中深度为h2=h1-2 cm=8 cm-2 cm=6 cm,
则V排2=h2L2=6 cm×(10 cm)2=600 cm3=6×10-4 m3,
F浮2=ρ 水gV排2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N,
当绳子刚被拉断时有:Fmax+F浮2=G,
所以细绳能承受的最大拉力Fmax=G-F浮2=20 N-6 N=14 N.