预测10 浮力-备战中考物理考点精讲与精练(人教版)
展开10 浮力
一、基础知识点预测
知识点1.浮力
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它__ __的力,这个力叫做浮力,方向__ __.
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压力__ __.F浮=F向上-F向下.
3.称重法测浮力:先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G,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=__ __.
4.影响因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟__ __和__ __有关,浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越__ __.
注意: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,故不受浮力作用.
知识点2.阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向__ __的浮力,浮力的大小__ __它排开的液体所受的重力.
2.公式
F浮=__ __=m排g=__ __
3.适用条件:物体受到液体或气体的浮力都可用阿基米德原理求解.
注意:当物体浸没在液体中时,V排=V物;当物体的一部分浸在液体中,另一部分露在液面上时,V排<V物.
知识点3.物体的浮沉条件及应用
1.物体浮沉条件及判断
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 V排__ __V物 | ρ液__ __ρ物 V排__ __V物 | ρ液__ __ρ物 V排__ __V物 |
物体处于运动状态,受到的是非平衡力 | 是“上浮”的最终状态 | 可以停留在液面下任何地方且不触底 | 是“下沉”的最终状态 | |
物体处于静止状态,受力平衡 |
2.浮沉条件的应用
(1)轮船
①排水量:轮船满载时排开水的__ __.
②原理:把密度大于水的材料做成空心,可以使排开水的体积增大,从而增大浮力.
③浮力的计算:F浮=m排g=G船+G货.
(2)潜水艇:通过改变自身的__ __来实现浮沉.
(3)热气球和飞艇:充入的是密度比空气__ __的气体,利用充气和放气来控制体积,实现上升或下降.
(4)密度计:根据物体漂浮时受到的浮力等于自身重力和阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g制成.测量液体密度时,密度计浸入液体的体积越大,表明待测液体的密度越小.
二、实验题考点预测
实验1:探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.实验装置图:如下图.
2.实验方法:控制变量法.
(1)探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系(控制液体__ __不变,改变物体浸在液体中的体积).
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系(控制__ __不变,改变液体的密度).
(3)探究浮力与浸没的深度的关系(控制液体密度不变,使物体浸没在液体的不同深度处).
3.用称重法计算浮力:F浮=__ __.
4.分析数据
(1)设计表格,记录实验数据.
(2)正确理解Fh图象(如图甲)和F浮h图象(如图乙):当物体逐渐浸入液体中,测力计示数不断减小,浮力不断增大;当物体浸没在液体中后,测力计示数不变,浮力不变.
5.交流反思
(1)选用不同的物体和液体多次实验的目的(使结论具有普遍性).
(2)应使物体缓慢浸入至完全浸没,继续往下时不能接触杯底.
实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关.物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大.
实验2:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.实验装置图
甲 乙 丙 丁
2.实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶等.
(1)弹簧测力计的使用和读数.
(2)正确使用溢水杯(溢水杯中液面必须达到溢水口).
3.实验过程
(1)测量物体排开液体的重力的方法(先测出__ __的重力G1,再测出__ __的重力G2,则排开的液体所受重力G排=_ __).
(2)用称重法测浮力(F浮=G-F拉).
4.交流反思
(1)选用不同的液体和物体并进行多次实验(让实验结论更具有说服力,更具普遍性).
(2)利用阿基米德原理计算物体的体积(物体完全浸没时V物=V排=).
实验结论:浸在液体中的物体所受浮力大小__ __它排开的液体所受的重力.
三、课本图片考题预测
1.如图所示,人之所以能浮在死海水面上,是因为人体密度__ __海水密度.人静止时,人所受的浮力__ __人的重力.(填“<”“>”或“=”)
2.如图所示,将同一鸡蛋分别放入水和浓盐水中,鸡蛋静止时分别沉底、悬浮.若鸡蛋在水和盐水中所受浮力分别为F1和F2,则F1__ __F2.(填“<”“>”或“=”)
3.如图所示为潜水艇的示意图,当潜水艇在水中处于悬浮状态时,其所受浮力与重力的大小关系为F浮__ __(填“ >”“<”或“=”)G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将__ __(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
4.如图,密度计刻度越往上示数越__ __,当密度计放入不同液体中时,处于__ __状态,其浮力等于密度计的__ __.根据F浮=G,即ρ液gV排=G物,当ρ液变小时,因为G物不变,所以V排变大,即密度计浸入到液体中的体积变大.
四、中考真题对应练习
一.选择题(共21小题)
1.(2019•临沂)被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是( )
A.水中的桥墩不受海水的浮力
B.桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C.通过海底隧道最少需要34.2min
D.光在装饰材料上发生镜面反射
2.(2019•庆阳)一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是( )
A. B.
C. D.
3.(2015•龙岩)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.(2003•自贡)如图所示,圆锥体重为G,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2这两个力之间的关系是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断
5.(2018•江西)如图所示,在已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶,其中右桶上漂着一小木块。关于天平会向哪边倾斜的说法中正确的是( )
A.天平不倾斜 B.向左盘倾斜 C.向右盘倾斜 D.无法判断
6.(2016•漳州)一物体在弹簧测力计下,示数为8N,当它浸入水中时,示数为3N,此时物体所受的浮力为( )
A.3N B.5N C.8N D.11N
7.(2015•衡阳)如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( )
A.2.8×103kg/m3 B.2.3×103kg/m3
C.0.6×103kg/m3 D.3.2×103kg/m3
8.(2021•牡丹江)放在水平桌面上的甲乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放在两容器中,当物块静止时,两容器中的液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,则( )
A.甲容器中物块排开液体的重力较大
B.甲容器底受到的压强大
C.乙容器中的液体密度大
D.乙容器中物块受到的浮力大
9.(2019•北京)如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
10.(2021•济南)学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
11.(2018•武汉)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N
12.(2021•南通)如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N,利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重
C.石块的密度 D.盐水的密度
13.(2021•衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
14.(2021•自贡)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中正确的是( )
①F1>F2
②ρ1>ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
A.②③ B.①② C.①③ D.①②③
15.(2021•烟台)小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲,乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲杯液体的密度较大
B.乙杯液体的密度较大
C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大
D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
16.(2021•眉山)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10﹣4m2,将一体积为2×10﹣4m3的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)( )
A.木块的密度为0.8×103kg/m3
B.木块漂浮时排开水的质量为160g
C.浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
17.(2021•盐城)如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响( )
A.液体的密度 B.物体的密度
C.物体排开液体的体积 D.物体浸入液体的深度
18.(2021•贵港)2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航。若海水密度为1.03×10³kg/m³,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
19.(2020•金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
20.(2020•深圳)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2.下列判断正确的是( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.铁块受到的浮力F浮=F2﹣F1
D.小烧杯中水的重力G=F1﹣F2
21.(2021•陕西)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(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)( )
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
二.计算题(共5小题)
22.(2020•呼和浩特)2020年6月20日,我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器,成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材,潜水器在上浮和下潜时,其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体,其规格:长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t(海面大气压1.0×105Pa,g=10N/kg)。
(1)假设海水密度不随深度变化,质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)“海斗号”悬浮在海水中,求所受到的浮力;
(3)载人潜水器在10000米深处,其上表面受到的压力约为2.78×109N,求海水的密度。
23.(2018•自贡)有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,试问:
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?
24.(2020•河北)边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面
上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。(g取10N/kg)
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;
(2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力;
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,求容器内液体的质量。
25.(2019•盘锦)如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8×10﹣3m2,装满水后水深0.1m,总质量是0.95kg。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的质量是0.1kg。求:(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对溢水杯底的压力。
(2)木块受到的浮力。
(3)溢水杯对桌面的压力。
26.(2020•宜昌)轮船的大小通常用排水量表示。排水量是轮船满载时排开水的质量。
(1)若轮船的排水量记为m排,满载时船货总质量记为m船,请通过推导说明m排=m船,要求写出相关物理原理和表达式。
(2)某条船的排水量为500t,该船满载从海水驶入江水中,其排水量变大、变小、还是不变?该船排开江水的体积是多少?(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ江水=1×103kg/m3)
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