中考物理总复习时浮力精讲

中考物理总复习时浮力精讲

第5课时　浮力 ‎,考标解读)‎ ‎1．通过实验认识浮力；能探究浮力大小跟哪些因素有关。2.知道阿基米德原理；运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。‎ ‎,思维导图)‎ ‎,核心考点梳理)‎ ‎　浮力的产生 ‎1．定义：一切浸在液体(气体)里的物体都受到液体(气体)对它__向上__的托力。‎ ‎2．产生原因：液体(气体)对物体上下表面的压力不相等，并且向上的压力__大于__向下的压力，上下表面的压力差即浮力。‎ ‎3．方向：竖直向上。‎ ‎4．公式：F浮＝F向上－F向下 ‎　浮力的测量(称重法)‎ 利用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和浸在液体中时弹簧测力计的拉力F，‎ 则物体受到的浮力F浮＝G－F。‎ ‎　阿基米德原理 ‎1．阿基米德原理的内容是：__浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力__。‎ ‎2．公式：F浮＝__G排__＝__ρ液gV排__。‎ ‎【注意】阿基米德原理也适用于气体。‎ ‎　沉浮状态 ‎1．漂浮 ‎(1)F浮__＝__G ‎(2)ρ液__＞__ρ物 ‎ 2.悬浮 ‎(1)F浮__＝__G ‎(2)ρ液__＝__ρ物 ‎ 3.沉底 ‎(1)F浮__＜__G ‎(2)ρ液__＜__ρ物 ‎4．上浮过程 ‎(1)F浮__＞__G ‎(2)ρ液__＞__ρ物 ‎　　　5.下沉过程 ‎(1)F浮__＜__G ‎(2)ρ液__＜__ρ物 ‎【小结】浮力的计算方法有：‎ ‎1．称重法：F浮＝G－F ‎2．阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液gV排 ‎3．当物体漂浮或悬浮时：F浮＝G物 ‎4．压力差法：F浮＝F向上－F向下 ‎,典例解析)【例1】如图所示：‎ ‎(1)若A、B、C、D四个小球的体积相等，则浮力大小关系是FA____FB ____ FC____FD。‎ ‎(2)若A、B、C、D四个小球的质量相等，则浮力大小关系是FA____FB ____FC ____FD。‎ ‎(3)A、B、C、D四个小球的密度关系是ρA____ρB ____ρC____ρD。‎ ‎【解析】(1)已知体积关系，用公式F浮＝ρ液gV排讨论。‎ ‎(2)已知质量相等，用浮沉条件分析。‎ ‎(3)用浮沉条件分析。‎ ‎【答案】(1)<；<；＝；(2)＝；＝；>；(3)<；<；<‎ ‎【例2】一金属块在空气中称重29 N，把它全部浸没在水中称弹簧测力计的示数为18 N，则该金属块受到的浮力是______N，方向______。‎ ‎【解析】根据称重法可知，金属球所受的浮力：F浮＝G－F＝29 N－18 N＝11 N，浮力的方向竖直向上。‎ ‎【答案】11；竖直向上 ‎【例3】长是‎0.1 m的正立方体，浸在水里，上表面距液面‎10 cm，则物体上表面受到的压力是______ N；下表面受到的压力是______ N；所受的浮力是______ N。(g取10 N/kg)‎ ‎【解析】物体上表面受到的压强：p上＝ρ水gh上＝1.0×‎103 kg/m3×10 N/kg×‎0.1 m＝1 000 Pa。面积：S＝‎0.1 m×‎0.1 m＝1.0×10－‎2 m2‎，物体上表面受到的压力：F上＝p上S＝1 000 Pa×1.0×10－‎2 m2‎＝10 N，物体下表面受到的压强：p下＝ρ水gh下＝1.0×‎103 kg/m3×10 N/kg×(0.1＋0.1)m＝2 000 Pa；物体下表面受到的压力：F下＝p下S＝2 000 Pa×1.0×10－‎2 m2‎＝20 N。则物体受到的浮力为：F浮＝F下－F上＝20 N－10 N＝10 N。‎ ‎【答案】10；20；10‎ ‎【例4】如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验。‎ ‎(1)从图中可知，物体的重力为______N。‎ ‎(2)比较______，可知“浮力的大小与排开液体的体积有关”。‎ ‎(3)通过比较②⑤，能否得出“浮力大小与液体密度有关”并说明理由____________________________。‎ ‎(4)为了使实验结论更为可信，将石块换成钩码等其他物体再进行几次实验，其主要目的是______。(填字母)‎ A．多次测量求平均值，以减小偶然误差 B．多次测量找规律，排除偶然性 C．探究浮力的大小与哪些因素有关 ‎【解析】(1)由于物体处于静止状态，所以是平衡状态。对物体进行受力分析可知物体受到的重力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，弹簧测力计的示数是4 N，说明物体的重力为4 N。(2)②③两组实验，物体浸入水中的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。(3)由②和⑤两图可知，物体排开液体的体积不同，‎ 液体密度也不同，所以不能说明浮力大小与液体密度有关，即没有控制V排相同。(4)将石块换成钩码等其他物体进行多次实验就是为了寻找普遍规律，排除偶然性。‎ ‎【答案】(1)4；(2)②③；(3)不能；没有控制物体排开液体的体积相同；(4)B ‎【例5】(2015昆明中考)将一边长是‎0.1 m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出‎0.6 kg的水。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×‎103 kg/m3)‎ ‎(1)求正方体受到的浮力。‎ ‎(2)求正方体排开水的体积。‎ ‎(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据。‎ ‎(4)求正方体的密度。‎ ‎【答案】解：(1)F浮＝G排＝m水g＝‎0.6 kg×10 N/kg＝6 N；‎ ‎(2)由F浮＝ρ水gV排得：‎ V排＝＝＝6×10－‎4 m3‎；‎ ‎(3)V物＝a3＝(‎0.1 m)3＝1×10－‎3 m3‎，‎ ‎∵V排＜V物，　∴物体静止时漂浮；‎ ‎(4)由漂浮条件：F浮＝G物＝6 N，‎ m物＝＝＝‎0.6 kg，‎ ρ物＝＝＝0.6×‎103 kg/m3。‎ ‎,随堂检测)‎ ‎1.(2017云南中考)潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力(　B　)‎ A．逐渐增大　　　　　　B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后不变 ‎2．(2017郴州中考)如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙，物体A、B所受到的浮力分别为FA、FB。则(　C　)‎ A．p甲p乙，FA＜FB ‎,(第2题图))　　　,(第2题图))‎ ‎3．(2017眉山中考)如图所示，将边长为‎10 cm 的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有的体积露出液面，此时液面比放入木块前升高了‎2 cm，容器底部受到的压强变化了160 Pa(g取10 N/kg)，则下列判断错误的是(　D　)‎ A．液体的密度是0.8×‎103 kg/m3‎ B．木块的密度为‎0.6 g/cm3‎ C．木块受到的浮力是6 N D．使木块完全浸没需要4 N向下的压力 ‎4．一艘排水量为50 t的货船在黄河中满载航行，此时船受到的浮力为__5×105__N。该船在码头将货物卸下后，船受到的浮力将__变小__，船所排开的液体的体积将__变小__。(后两空选填“变小”“不变”或“变大”)(g取10 N/kg)‎ ‎5．小雨同学仔细研究教材上“探究浮力的大小等于什么？”的实验，教材上的实验操作过程如图所示。小雨发现实验过程和表述存在一些问题：‎ ‎(1)在如图所示的四个实验步骤中，按不重复操作的前提下，请你排出最科学合理的顺序是__丙、乙、甲、丁__。‎ ‎(2)图丙和丁实验操作中，是为了测量__排开水的重力__，图甲中，使物块在水面下匀速下沉但未触底的过程中，弹簧测力计的示数将__不变__(选填“变大”“不变”或“变小“)。物体完全浸没在水中时受到的浮力为__0.5__N__。‎ ‎(3)通过上面的实验，我们得出结论：__物体浸入液体中受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力__。‎ ‎(4)上面利用液体探究出来的浮力规律较阿基米德原理，该原理__适用__(选填“适用”或“不适用”)于气体中。‎ ‎(5)聪明的小雨认为该实验还可以求得该物体的密度，请你计算物体的密度为__5×103__kg/m3。‎ ‎6．某村在新农村建设中需在河道上修建一座石桥，图甲是使用吊车向河底投放圆柱形石块的示意图，在整个投放的过程中，石块始终以‎0.05 m/s的速度匀速下降，图乙是吊车钢丝绳的拉力F随时间的变化图象(水的阻力忽略不计，g取10 N/kg)。请求：‎ ‎(1)石块的重力为________N，石块全部浸没在河水中时所受的浮力为________N。‎ ‎(2)投放石块处河水的深度和水对河底的压强。‎ ‎(3)石块的密度(保留一位小数)。‎ 解：(1)7 000；3 000；(2)石块从接触水面到接触河底用的时间t＝140 s－40 s＝100 s，则河深h＝vt＝‎0.05 m/s×100 s＝‎5 m，‎ 水对河底的压强p＝ρ水gh＝1×‎103 kg/m3×10 N/kg×‎5 m＝5×104 Pa；‎ ‎(3)已知F浮＝ρ水gV排，可得 V石＝V排＝＝＝‎0.3 m3‎，‎ 而m石＝＝＝‎700 kg，‎ 所以石块的密度为：ρ石＝＝≈2.3×‎103 kg/m3。‎ 答：(1)7 000；3 000；(2)投放石块处河水的深度为‎5 m，水对河底的压强为5×10 4 Pa；(3)石块的密度为2.3×‎103 kg/m3。‎