专题10浮力综合问题[回归课本＋易错压轴]——2022中考物理三轮冲刺

专题10：浮力综合问题

1.浮力:

（1）浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力。方向竖直向上，施力物体是液体（或气体）。

（2）浮力的大小

定义法：浸没在液体中的物体受到液体对它上下两表面的压力差：F浮=F向上–F向下。若柱形物体与容器底部紧密接触，由于下表面不受向上的压力，所以不受浮力。

弹簧测力计测量：先用测力计测量出物体的重力为G，再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数F，则物体所受浮力为F浮=G–F。

2.阿基米德原理:

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。

公式为F浮=G排=ρ液gV排，浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关。普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。

注意：“浸在”指物体全部浸入或部分浸入、部分露出液面两种情况；V排指的是物体排开的液体的体积，要与物体的体积区分开。

3.物体的浮沉条件:

（1）根据重力G和浮力F的关系

当G=F时，物体处于悬浮或漂浮状态

当G>F时，物体处于下沉状态

当G<F时，物体处于上浮状态

（2）根据物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系

当ρ物=ρ液时，物体处于悬浮状态

当ρ物>ρ液时，物体处于下沉状态

当ρ物<ρ液时，物体处于上浮或漂浮状态

（3）悬浮与漂浮

相同点：物体都处于平衡状态，所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。

不同点：A．在液体中的位置不同，悬浮的物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮的物体静止在液体表面上；B．处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，其体积等于物体排开液体的体积，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。

（4）浮力的应用

轮船：利用空心的方法增大浮力；排水量是指轮船按设计要求所排开水的质量。

潜水艇：改变自身重力实现上浮和下沉。

气艇和飞艇：充的是密度小于空气密度的气体。

密度计：根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器。示数越靠下越大，刻度不均匀。

盐水选种：把种子放在一定浓度的盐水里，利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。

判断浮力大小的变化

1.明确影响浮力大小的因素是：物体排开液体的体积和液体的密度，与其它因素无关。

2.利用公式F浮= ρ液gV排做出判断。若题设中液体的密度ρ液不变，当V排变大，F浮就变大；当排开液体的体积V排不变时，当ρ液变大，F浮就变大。

判断物体的浮沉情况

1.判断浮沉情况，根据题目的已知条件，灵活选用判断依据：若知道重力、浮力，比较二者大小来判断，这里计算浮力时，一定要假设V排=V物。若果已知二者的密度，通过比较密度更直接。若果需要判断是漂浮，还是悬浮，通过比较密度更容易一些，因为当物体漂浮或悬浮时都有G物=F浮，不好判断。

2.比较浮力大小，最好用公式F浮=ρgv排，分析F浮、ρ、V排三者之间的变化关系。判断液体密度，可以计算出密度，也可以比较物体的浮沉状态，应用浮沉条件来判断。

【易错练习】

1.（2021攀枝花）如图，体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住，放入水中后，A刚好完浸没入水中，细线被拉直。已知A重6N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为3：5。以下说法中不正确的是（　　）（ρ水＝1.0×103kg/m3）

A．B受到的重力为10N               B．细线对A的拉力为1N 

C．A的密度为0.75×103kg/m3           D．B对容器底部的压力为零

2.（2021嘉兴）如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放
气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（    ）

A. 向海底下潜过程中，受到海水的压强变大
B. 海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后，受到海水的浮力变大
D. 对背心进行充气后，受到海水的浮力变小

3.（2021通辽）（多选）两个底面积相同形状不同的容器（GA＜GB）盛有同种液体，放在水平桌面上，液体深度相同，把甲、乙、丙、丁四个体积相同的小球放入两个容器中，小球静止后位置如图所示，两容器内液体深度依旧相同。下列说法正确的是（　　）

A．甲球密度小于丙球密度 

B．甲球受到的浮力大于丁球受到的浮力 

C．取出乙、丙小球后，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强 

D．取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量大于B容器对桌面的压强变化量

4.（2021达州）如图所示，底面积为100cm2的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为22N，上表面受到的压力为10N；剪断细线物体静止后，液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300Pa。g取10N/kg，下列判断正确的是（    ）

A. 剪断细线后，容器对水平桌面的压强变小
B. 该物体的密度为0.75×103kg/m3
C. 剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为3N
D. 物体的质量为1kg

5.（2021丽水）如图是小科自制的简易水陆两栖车模型，整“车”质量0.1千克。

（1）接通电路后，尾部叶片转动，推动车子向前，这说明物体间力的作用是______ 的；
（2）当它在水中处于漂浮状态时，受到的浮力为______ 牛。

1.如图所示，物理小组利用体积为170cm3 的潜水艇模型（忽略进气排气管的体积）探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉，下列说法不正确的是（）（　　）

A．模型浸没在水中受到的浮力为1.7N

B．模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变

C．若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水

D．潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的

2.一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态，如图所示。现用手轻轻向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（　　）

A．加速向下运动 B．匀速向下运动 C．减速向下运动 D．仍然处于静止状态

3.小明做了鉴别水和盐水的实验（ρ水 <ρ盐水）。如图-1，用相同烧杯盛装体积相同的水和盐水，分别放在已调平的天平两托盘上，右侧烧杯中盛装的是______。 如图-2，将同一压强计的金属盒分别放人水和盐水中同一深度处，右侧容器中盛装的是______。如图-3，用同一测力计挂着相同的铝球分别放人水和盐水中，盛装水的容器对应的测力计示数较______（选填“大”或“小”）。

4.2021年4月23日，海军三型主战舰艇--------长征18号艇，大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇视察，如图所示的大连舰满载排水量大12300t，则其满载时受到的浮力为______N（g取10N/kg）；舰载直升机起飞后，大连舰受到的浮力______（选填“变大”“变小”或“不变”）；两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越______，容易相撞。

5.某校“制作浮力秤”项目研究小组制成如图所示浮力秤，使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。

（原理分析）浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。

（问题提出）浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?

（方案设计）

器材：悬挂式电子秤、金属块（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等；

步骤：①将金属块块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；

②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。

（数据处理）

（交流分析）

（1）表格中x的数据是______；

（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是______；

（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作，电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是______；

（得出结论）……

（知识应用）（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法______。