中考物理一轮复习第八讲浮力

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第八讲 浮力 知识回顾 考点梳理 考点一 浮力 1. 浮力 (1)定义：浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向①______的力，这个力叫做浮力。 (2)产生原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的②________，这就是浮力产生的 原因， F 浮＝ F 下表面 － F 上表面。 (3)方向：③__________。 2. 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的④________有关，跟液体 的⑤________有关。 考点二 阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到⑥______的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的⑦______。 2. 公式： 浮F ＝ 排G ＝ 排液 gV 。      。积，单位是表示物体排开液体的体 表示液体密度，单位是 表示浮力，单位是 排 液 浮 3 3 m ;kg/m N; V F  变 形 式:         。求液体密度 求物体排开液体体积： 排 浮 液 液 浮 排 gV F g FV   : ; 3. 适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于⑧________。 考点三 物体的浮沉条件及应用 1. 物体的浮沉条件（实心体） 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 浮F >G 浮F 物 液 < 物 液 = 物 液 > 物 液 < 物 处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡 力作用 可以停留在液体的 任何深度处 是“上浮”过程的 最终状态 是“下沉”过程的 最终状态 处于静态，受平衡力作用 2. 浮力的应用 (1)轮船：采用⑨____________的办法增大可利用的浮力。 (2)潜水艇：靠⑩______________的方法实现上浮或下潜。 (3)气球和飞艇：充的是密度⑪_____空气的气体。 (4)密度计：在任何液体中都处于⑫________状态，浸入液体的体积越大，液体密度越⑬______。 重点难点突破 命题点 浮力的相关计算 类型 1 阿基米德原理 例 1 观光游艇是合肥市民游览巢湖的一种交通工具，有一种观光船满载时排开水的体积是 2.4 m3， 则该船满载时受到的浮力是________N(g＝10 N/kg)。 【解析】 轮船满载时排开水的体积为 V 排＝2.4 m3，满载时受到的浮力：F 浮＝G 排＝ρgV 排＝1.0× 103 kg/m3×2.4 m3×10 N/kg＝2.4×104 N。 【答案】2.4×104 类型 2 称重法 例 2 一重物挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数为 2 N，将重物浸没在水中，弹簧测力计示数为 1.2 N，此时重物所受浮力为______N；若改变重物浸没在水中的深度，重物所受浮力大小______。 【解析】重物的重力 G＝2 N，浸没在水中时，弹簧测力计的示数 F＝1.2 N，根据称重法测浮力可知,F 浮＝G－F＝2 N－1.2 N＝0.8 N；改变重物浸没在水中的深度，重物排开水的体积不变，根据阿基米 德原理的计算公式 F 浮＝ρ液 gV 排可知，重物所受的浮力大小不变。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 【答案】0.8 不变 类型 3 平衡法 例 3 大约在六百年前，我国明代伟大的航海家郑和从南京开始了下西洋的壮举，当时他使用的是 名叫“宝船”的大船，若宝船总重力为 4.9×107 N，则船在长江水中航行时受到的浮力大小为 ________N，浮力方向竖直向______，宝船进入大西洋中受到的浮力________(选填“变大”“不变” 或“变小”)。 【解析】船在长江水中航行时处于漂浮状态，因此受到的浮力 F 浮＝G＝4.9×107 N；浮力的方向是 竖直向上的；宝船进入大西洋中仍然处于漂浮状态，浮力等于重力，而其重力不变，因此受到的浮 力大小不变。 【答案】4.9×107 上 不变 类型 4 压力差法 例 4 一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为 6 N，下表面受到水的压力为 14 N， 则这个物体受到水的浮力为________N。 【解析】F 上表面＝6 N，F 下表面＝14 N，则这个物体受到水的浮力：F 浮＝F 下表面－F 上表面＝14 N－6 N＝8 N。 【答案】8 考向训练 1 (阿基米德原理法、平衡法)皮划艇是一项水上运动项目。如图所示，某次比赛中，两 运动员的总质量为 145 kg，双人划艇的质量为 15 kg，则该划艇静止时所受 的浮力大小为________N，排开水的体积为________m3(取 g＝10 N/kg，ρ水 ＝1.0×103 kg/m3)。 考向训练 2 (称重法、阿基米德原理法)已知某一物体受到的重力为 10 N， 把它挂在弹簧测力计下方，并将它浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为 6 N．则该物体受到的 浮力为______N，物体的密度为________kg/m3。(ρ水＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 考向训练 3 (称重法、阿基米德原理法)弹簧测力计下挂着一重为 2 N 的物体，物体一半 体积浸入水中静止时，弹簧测 力计示数如图所示，其示数为______N，物体体积为 ________m3 。(已知水的密度为ρ水＝1.0×103 kg/m3) 实 验 剖 析 实验一 探究浮力的大小跟哪些因素有关 命题方向 1. 弹簧测力计的使用与读数 2. 用称重法计算浮力(F 浮＝G－F 示) 3. 控制变量法的应用 (1)用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中的体积不同，探究浮力的大小与物体浸在液体中 体积的关系 (2)用测力计提着同一物体，让物体分别浸没于不同密度的液体中，探究浮力的大小与液体的密度的 关系 (3)用测力计提着同一物体，让物体分别浸没于相同液体的不同深度处，探究浮力的大小与物体浸在 液体中的深度的关系 4. F 浮＝ρ液 gV 排的相关计算(计算液体密度、物块体积、浮力大小) 5. 分析实验数据，总结实验结论 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小仅跟物体排开液体的体积和液体密度有关，跟浸没在液体 中的深度无关；液体密度越大、物体浸没在液体中的体积越大，浮力也越大 例 1 在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了如下猜想： 猜想 1：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想 2：浮力大小与液体的密度有关； 猜想 3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。 (1) 实验中物体浸没在水中时受到的浮力为____N； (2)分析实验 B、C 可知猜想 1 是正确的，可以得出在同种液体中物体排开液体的体积越大，受到的 浮力________；比较实验________可知，浮力大小还与液体的密度有关； 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 (3)图中 F3＝___N，液体的密度ρ液＝_______kg/m3； (ρ水＝1.0×103 kg/m3) (4)实验所用的科学研究方法是_____________。 【解析】（1）物体浸在水里受到的浮力 F 浮＝G－F2＝10 N－7 N＝3 N；（2）同种液体中，物体排 开的液体体积越大，受到的浮力越大；D、E 中，液体的密度不同，物体排开液体的体积相同，但浮 力不同，所以浮力的大小还与液体密度有关； (3)D 中，物体浸没在水中，浮力不变，F3＝7 N；物 体浸没在水中时，F 浮＝ρ水 gV＝3 N；物体浸没在液体中时，F′浮＝ρ液 gV＝10 N－6.4 N＝3.6 N； 两式相比得： 3 . 6 N= = 3 N F V g F F F V g     浮 液 排 浮 浮水 浮 排 ，则ρ液＝1.2 ρ水＝1.2×103 kg/m3； (4)实验所用 的科学研究法是控制变量法。 【答案】（1)3 (2)越大 D、E （3）7 1.2×103 （4）控制变量法 实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 命题方向 1. 弹簧测力计的使用与读数 2. 用称重法计算浮力(F 浮＝G－F 示) 3. 正确使用溢水杯(溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开液体全部流入小桶) 4. 测量物体排开的液体重力的方法(先测出空桶的重力 G1，再测出桶和溢出水的总重力 G2，则排开 的液体所受到的重力为 G 排＝G2－G1) 5. 实验步骤补充或排序 6. 利用阿基米德原理计算物体密度 7. 多次测量的目的(使实验具有普遍性和代表性) 8. 实验数据的分析与处理(根据已知信息，补充完善实验表格，得出实验结论) 实验结论：浸没在液体中的物块所受的浮力等于物体排开液体所受到的重力 例 2 在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中，小明的实验步骤如下： (1)如图甲，用弹簧测力计测出物体所受________； 如图乙，读出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数， 计算出物体所受的________； 如图丙，测出__________________________； 如图丁，测出小桶所受的重力，计算出____________ ____________，分析归纳，得出结论； (2)小明的实验顺序存在不足，你认为更合理的顺序是__________；实际操作过程中，还需要注意的 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 问题有(请说出一条)____________________。 【解析】(1)图甲中用弹簧测力计提起重物，目的是 测出物体所受的重力；图乙测出物体浸没在液体 中时弹簧测力计的示数，可以通过称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力；图丙是测出小桶和物 体排开的液体的总重力；图丁测出小桶的重力，结合图丙中数据，可计算出物体排开的液体所受的 重力；(2)实验中应该先测量被测物体的重力和小桶的重力，所以甲丁应该排在最前面，两者顺序可 以颠倒，以先测量小桶重力相对方便些；然后把被测物体浸入装满水的溢水杯，把排出的液体流进 小桶内，最后测量出小桶和排出水的总重力，故实验顺序为丁甲乙丙或甲丁乙丙；实际操作过程中， 物体要缓慢浸入，防止水溅出溢水杯外。 【答案】(1)重力 浮力 小桶和物体排开水的总重力 物体排开水的所受的 (2)丁甲乙丙 物体 要缓慢浸入水中 实验延伸 (1)在调整了更加合理的实验顺序后，小明得出的实验结论是：浸在液体中的物体，所受 浮力的大小等于________________________； (2)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，小明还应进行的操作是_____________________；(选填 “多次测量取平均值”或“换用其他液体多次实验”) (3)图乙中浸没在水中的物体匀速向下运动的过程中，物体所受的浮力________。(选填“变大”、 “变小”或“不变”) 针 对 训 练 一、填空题 1. 在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为 490 g，浸没在水中称时，王冠重 4.5 N， 则这顶王冠在水中的浮力为 N，它排开的水重为 N。 2. 如图所示，设想一个立方体浸没在水中，上下两个面由于深度的不同，导致水的压强不同，因而 立方体受到水的压力不同. 若下表面受到水向上的压力为 F2，上表面受到水向下的压力为 F1，则立 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 方体受到的浮力为 。 3. 将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示。铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐 渐变 (选填“大”或“小”)，铁球下沉的原因是它受到的浮力重力 (选填“大于”或“小 于”)。 第 2 题 第 3 题 第 4 题 第 5 题 4. 如图，物体静止时弹簧测力计示数为 1.5 N，排开水的体积为 30 mL，则物体所受浮力为 N，当向水中加盐时，物体所受浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 5. 如图 A、B 体积相同，B、C 质量相等，将他们放入水中静止，A 漂浮、B 悬浮、C 沉底，则 B 下 表面所受的压力一定 A 下表面所受的压力；C 所受的浮力一定 B 所受的浮力(均 选填“>”“＝”或“ < 【解析】由图可知，A 漂浮，B 悬浮，则 V 排 Aρ乙，故 C 错误；又因为两容器液面等高，根据 p＝ρgh，可 知两种液体对容器底的压强大小关系为：p 甲>p 乙，故 B 正确；两个相同的物块，在乙容器的物块悬 浮，在甲容器的物块漂浮，所以两个相同的物块受到的浮力：F 甲＝F 乙＝G，故 D 错误；又由于 F 浮 ＝G 排，所以 G 甲排＝G 乙排，故 A 错误。故选 B。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 13. C 【解析】根据阿基米德原理，物体受到的浮力 F 浮＝ρ液 gV 排＝ρ液 gSh，所以在物体浸没前浮 力与深度成正比，浸没后浮力不变，故选 C。 14. (1)甲、丙 F2 物体接触了容器底部，受到容器底部的支持力 (2)0.5 1.2×103 【解析】(1)为了探究浮力的大小液体密度的关系，应该选择不同密度的液体且实验操作程度相同的 实验，应选择甲、丙两图；该小组同学通过比较 F1 和 F2 的大小，得到“浮力的大小与物体浸没的深 度有关”的结论，产生错误的原因是实验时把物体浸没在容器底部，在底部对物体有向上的支持力、 使弹簧测力计示数减小；(2)物体浸没在水中时，排开液体的体积 V＝50 mL＝5.0×10－5 m3，所受浮 力：F 浮＝G 排＝ρ水 gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.0×10－5 m3＝0.5 N，由图甲知物体的重力 G＝ F1＋F 浮＝1.5 N＋0.5 N＝2.0 N，由图丙得物体在盐水中排开盐水的重力 F 浮盐水＝G－F3＝2 N－1.4 N ＝0.6 N，所以盐水的密度ρ盐水＝ 5 3 0.6 N 10 N kg= 5.0 10 m F m g V V   浮盐水 盐水 1.2×103 kg/m3。 中考演练 1. 4.8×107 变大 【解析】根据阿基米德原理，舰船所受浮力是 F 浮＝G 排＝m 排 g＝4 800×103 kg ×10 N/kg＝4.8×107 N；舰船始终漂浮，受到的浮力一直等于重力，因为重力大小不变，所以浮力 大小也不变，而舰船由海洋驶入长江时，水的密度减小，所以根据 V 排＝可得舰船排开水的体积增大， 所以舰船会下沉一些，吃水深度会变大。 2. 4 1×10－3 【解析】正方体木块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，木块受到的浮力 F 浮＝G＝4 N； 根据 F 浮＝ρ水 gV 排可得，木块排开水的体积： 3 3 4 N= 1 10 kg m 10 N kg FV g    浮 排 水 ＝4×10－4 m3， 设木块的边长为 L，则有：V 排＝Sh 浸＝L2×0.04 m＝4×10－4 m3，解得 L＝0.1 m，所以正方体木块的 体积：V 木＝L3＝(0.1 m)3＝1×10－3 m3。 3. 0.2 换用体积更大的物体 换用密度更大的液体 【解析】如图所示弹簧测力计的分度值为 0.2 N，物体在空气中重为 2.4 N，浸没在液体中的示数为 2.2 N，故弹簧测力计的示数变化了 2.4 N －2.2 N＝0.2 N；即物体受到的浮力为 0.2 N，要使测力计示数变化更明显，即增大浮力可以采用 增大物体排开液体的体积即换用体积更大的物体(密度大于液体)；或增大液体的密度即换用密度更 大的液体(密度小于物体)。 4. D 【解析】乒乓球上浮过程中，还没露出水面时，受到的浮力不变，但露出水面后，浮力就减小， 故 A 错误；乒乓球弹离水面后上升，是由于乒乓球具有惯性，故 B 错误；乒乓球上浮过程中，还没 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 露出水面时，受到的浮力不变，排开液体的体积不变，水面高度不变，水对杯底的压强不变，但露 出水面后，浮力就减小，排开液体的体积变小，液面下降，所以水对杯底的压强变小，故 C 错误。 故选 D。 5. B 【解析】如图所示，气球和铁块用细线连在一起，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内，若把气球 向下压一段距离，因为铁的密度大于水的密度，所以铁块下沉，所以气球和铁块一起下沉；在此过 程中，水的密度不变，物体排开水的体积不变，根据 F 浮＝ρ水 gV 排可知，铁块所受浮力不变。故选 B。 6. C 【解析】物块 B 的重力 GB＝mBg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N，物块 B 浸没在水中所受的浮力 F 浮 B ＝ρ水 gV 排 B＝1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3＝10 N；此时物块 B 受到竖 直向上的浮力、重力和竖 直向下的拉力，故物块 B 受到的拉力 F 拉 B＝F 浮 B－GB＝10 N－4 N＝6 N；绳子受到的拉力与 B 受到的 拉力相等，F 拉绳＝6 N，A 错误．容器中水的重力 G 水＝m 水 g＝ρ水 V 水 g＝ρ水 SAh 水 g＝1×103 kg/m3×300 ×10－4 m2×0.3 m×10 N/kg＝90 N；容器对水平地面的压力 F＝G 水＋GB＝90 N＋4 N＝94 N，B 错误．由 于 F 浮 B＞GB，则剪断绳子后，物块 B 将漂浮，此时物块 B 所受的浮力 F 浮 B′＝GB＝4 N，则排开水的 体积 3 3 4 N= =1 10 kg m 10 N kg B B FV g    浮 排 水 ＝4×10－4 m3；排开水的体积变化量ΔV 排 B＝V 排 B－V 排 B ′＝(0.1 m)3－4×10－4 m3＝6×10－4 m3，液面降低的高度 4 3 4 2 6 10 m 300 10 m B A Vh S        排 ＝0.02 m， 水对容器底的压强变化量为Δp 水＝ρ水 gΔh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m＝200 Pa，C 正确．剪 断绳子，容器对水平面的压力 F＝G 水＋GB，容器 A 的底面积不变，根据 A Fp S  可知，容器对水平面 的压强不变，D 错误。故选 C。 7. C 【解析】由乙图可知，物体重 9 N，全部浸入水中时受到的浮力是 9 N－5 N＝4 N，刚刚浸没 时上表面受到水的压力为 0，所以物体下表面受到水的压力等于浮力为 4 N，则 B、D 选项错误；物 体浸没时 3 3 4 N= = = 1 10 kg m 10 N kg FV V g   浮 物体 液 ＝4×10 － 4m3 ，A 选项错误；物体的密度： 4 3 9 N= = 10 N kg 4 10 m m G V gV     ＝2.25×103 kg/m3，C 选项正确。 故选 C。