非常好的初中物理浮力知识点汇总.docx
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非常好的初中物理浮力知识点汇总
浮力》知识点
1.浮力的定义:
一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:
,施力物体:
液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):
液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的
即浮力。
4.物体的浮沉条件:
(1)前提条件:
物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
下沉
F浮 ρ液<ρ物 3)说明: 悬浮 上浮 漂浮 浮FG F浮G F浮=G ρ液 =ρ物 ρ液>ρ物 ρ液>ρ物 1密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都。 2一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为ρ。 分析: F浮=G则: ρ液V排g=ρ物Vgρ物=(V排/V)·ρ液=ρ液 3悬浮与漂浮的比较: 相同: F浮=G: 物不同: 悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液<ρ物; V排 4 F则物体密度为: 判断物体浮沉(状态)有两种方法: 比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。 5物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为 ρ物=。 6冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面。 5.阿基米德原理: (1)内容: (2)公式表示: F浮=G排=ρ液V排g,从公式中可以看出: 液体对物体的浮力与液体的和 物体有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 (3)适用条件: 液体(或气体)6.漂浮问题“五规律”: (历年中考频率较高)规律一: 物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二: 同一物体在不同液体里,所受浮力相同;规律三: 同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四: 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几; 规律五: 将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 7.浮力的利用: (1)轮船: 工作原理: 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。 排水量: 。 单位t,由排水量m可计算出: 排开液体的体积V排=m/ρ;排开液体的重力G排=m;轮船受到的浮力F浮=mg,轮船和货物共重G=mg。 (2)潜水艇: 工作原理: 潜水艇的下潜和上浮是靠改变来实现的。 (3)气球和飞艇: 工作原理: 气球是利用空气的浮力升空的。 气球里充的是密度小于空气的气体如: 氢气、氦气或热空气。 为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 (4)密度计: 原理: 利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造: 下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度: 刻度线从上到下,对应的液体密度 8.浮力计算题方法总结: (1)确定研究对象,认准要研究的物体。 (2)分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速 直线运动)。 (3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 计算浮力方法: 1读数差法: F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)。 2压力差法: F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力) 3漂浮、悬浮时,F浮=G(二力平衡求浮力;) 4F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用) 5根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用) 阿基米德原理及变形式应用 1.如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别 漂浮着大、小两只玩具鸭,甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小 关系为: p1p2,F1F2,若乙图中小玩具鸭的质 量为0.15N,它排开水的体积是__cm3. 2.将密度为0.9×103kg/m3、体积为10dm3的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中(无水溢出),冰块静止时露出水面的体积V露=;当冰块完全熔化后(总质量不变)容器中的水面将 (选填“升高”“降低”或“不变”). 3.如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。 求: (1)木块受到的浮力; (2)木块下表面受到水的压强。 4.将体积V=400cm3的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1 =6N.将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2(。 已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)物块A浸没在水中受到的浮力F浮; (2)弹簧测力计的示数为F2;(3)物块A的密度ρA。 5.如图所示,将重为2.2N的物块浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为1.2N,,物块的体积为多少cm3? 此时水未溢出,杯子底面积20cm2,求放入物体后杯底压强增加多少? 再把物体用 弹簧测力计吊着浸没到另一种液体中时数为1.4N,这种液体密度是多少? (g取10N/kg) 二.浮力中的受力分析 首先判断状态然后受力分析变形式带入 一)上浮 1.一个苹果的质量为140g,体积为1.8×10-4m3,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为N,松手后苹果将(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),当苹果保持静止后受到的浮力为N.(g取10N/kg) 2.重10N,密度为0.9×13k0g/m3的实心物体按没入水中.①松手后,物体会怎样? ②当物体静止时,物体处于什么状态,该状态下物体所受浮力为多少牛? ③物体排开水的体积是多少m3? (g取10N/kg) (二)下沉 1.将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则() A.鸡蛋会下沉B.鸡蛋的重力增加 C.鸡蛋所受浮力变大D.鸡蛋所受浮力为0.5N 2.体积为100cm3的一个形状不规则物块,重为1.6N,放在密度为1.0×130kg/m3的水中(g取 10N/kg).求: (1)通过计算说明物块下沉的原因? (2)当物块浸没在水中时,容器中的水深15cm,则容器底受到水的压强是多大? (3)物块在水中静止时,物块对容器底部的压力是多大? 三)漂浮 1.如图所示,小华制作了一个简易的密度计: 她选择一根长下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在体中漂浮时,受到的浮力 16cm的饮料吸管,将一些铜丝从方向,密度计在液(选填“大于”“小于”或“等于”)重力.把密度计放入水中,露出的长度是7.9cm;再将密度计放入某液体中,露出液面 ___kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3). 的长度是7cm,则此液体的密度为 2.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平.然后把它们 分别放在台秤上,则台秤的示数() A.甲放上时大B.乙放上时大 C.甲或乙放上一样大D.无法判断 3.如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时, 把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2.则物块的密 度为() A. m2 m1ρ1 B. m1 m2ρ1 C. m2 m1ρ2 D. m1 m2 4.如图所示,有一根木棒,在其下端绕有细铁丝,分别放入甲、乙、丙三种液体中时恰好竖直 漂浮,则下列说法中正确的是() A.木棒在甲种液体中时受到的浮力最大 B.在三种液体中受到的浮力一样大 C.丙种液体的密度是最小的 D.条件不足,无法比较三种液体的密度的大小 5.如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入 乙液体中,小球沉入杯底.则下列判断正确的是() A.该材料的密度一定小于甲液体的密度 B.该材料的密度一定大于乙液体的密度 C.球在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力 D.球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力 6.(双选)如图所示,水平桌面上一盛有盐水的容器中漂浮着一冰块下列说法正确的是() A.冰块漂浮时,所受浮力大于重力 B.冰块熔化后,容器对桌面的压强增大 C.冰块熔化后,液体对容器底的压强不变 D.冰块熔化后,容器中盐水的密度变小 (ρ盐水>ρ冰),冰块熔化前后, 7.如图所示,边长为a的正方体木块漂浮在密度为ρ的液体中,有2/5体积露出液面,则木块的密度为,木块下表面受到液体的压强为 ,若把木块露出液面的部分切去时,木块将浮”“保持不动”或“下沉”). 8.如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图像.分别用a、b两种物质制成两个规则的实心 长方体甲和乙,下列说法中正确的是() A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面 B.将物体乙放入水中,一定沉入水底 C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面 D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面 9.(本题15分)如图所示,底面积为160cm2的圆柱形容器装入足量的水,将密度为的木块放入水中漂浮时,木块浸入水中部分的体积为8×10-4m3,则 (1)木块在水中受到的浮力为多大? (2)木块的质量为多大? (3)若将木块浸入水中的这部分体积切去后再投入水中,水对容器底部的压强变化了多少? (与木块未切时比较) 10.将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中.A静止后,有64g的酒精溢出.求: (酒精的密度是0.8×130kg/m3,g取10N/kg) (1)A在水中静止时受到的浮力. (2)求A的密度? 四).悬浮 1.(2013河南14题)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一枚鸡蛋先后放入其 中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则下列说法错误的是() A.鸡蛋在两个杯子中受到的浮力相等 B.鸡蛋在甲杯里排开液体的体积较大 C.两个杯子底部所受液体的压强相等 D.两个杯子底部所受液体的压力不相等 2.(2017河南14题2分)(双选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、 乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平.两种情况相 比,下列判断正确的是() A.木块受到的浮力一样大 B.木块在甲液体中受的浮力较大 C.甲液体对容器底部的压强较大 D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小 3.如图所示,A、B两物体用细线相连浸没水中,两物体恰好悬浮,细线的质量、体积忽略不 100cm3,物体B的质量为0.5kg.求: (g (3)物体A受到的重力; 计.已知物体A的体积为1000cm3,物体B的体积为取10N/kg,水的密度为1.0×130kg/m3) (1)物体B受到的浮; (2)细线对物体B的拉力; (4)细线剪断后,物体A静止时,浸入水中的体积. 5).压浮 2. A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态.试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙 的大小关系为() A.h甲<h乙B.h甲>h乙C.h甲=h乙D.无法判断 3.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有2/5的体积露出水面,如图甲所示.将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块.静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示.取g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×130kg/m3.求: (1)图甲中木块受的浮力大小; (2)图乙中液体的密度;(3)图乙中木块下表面受到液体的压强. 六).下拉浮 1.(2018省实验三模)如图所示,水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容 器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,计算可得出() A.绳子受到的拉力为14N B.容器对水平地面的压力是90N C.剪断绳子,物块静止后受到的浮力大于剪断绳子前受到的浮力 D.剪断绳子前后,容器对水平地面的压力大小不变 2.某实验小组在研究某种物质的属性时,日常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为1×1﹣03m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所 示,(g=10N/kg,ρ煤油=0.8×130kg/m3) (1)细线受到的拉力是多大? (2)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少? 七).上拉浮 1.小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示.在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将(选填 “变大”“变小”或“不变”),电子秤的读数将(选填“变大”“变 小”或“不变”). 2.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N.(g=10N/kg)求: (1)物体受到的浮力; (2)物体的密度; 八).沉底 1.(双选)在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示.当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,g取10N/kg,则下列说法正 80g酒精(ρ酒精=0.8g/cm3),若 确的是() A.小球的质量是50g B.甲杯中小球受到的浮力小于0.4N C.甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对杯底的压强 D.甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力 2.(双选)把一个铁球浸没在盛满酒精的杯子中时,从杯中溢出将该铁球浸没在盛满水的杯中后(如图所示)() A.溢出水的质量也是80g B.铁球受到的浮力为1N C.水对容器底的压强变小 D.容器对桌面的压强变大 3.两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处 于如图所示状态,甲、乙排开液体的重力相等.甲乙所受浮力相比 A.甲所受浮力更大B.乙所受浮力更大 C.甲、乙所受浮力一样大D.不知道液体密度无法比较浮力大小 4.(双选)如图所示将体积相同,材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,下列说法正确的是() A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙 B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙>F乙 C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙 D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲′>p乙′=p丙′ 5.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度), 内有12cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中, 拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为10cm 时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出)。 如图丙所示(g取10N/kg)。 求: (1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力; (2)圆柱体的体积;(3)圆柱体沉入底部时,水对容器底 部的压强。 九).原因 3 1.一圆柱形桥墩的体积是15m3,浸入水中的体积是总体积的3/5,则桥墩受到水的浮力是N.潜艇能够上浮和下沉是通过改变来实现的;潜艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将(填“变大”“变小”或“不变”)。 (g取10N/kg) A.正方体受到的浮力为8N33 B.液体的密度为0.8×103kg/m3 C.正方体上表面到液面的距离h=5cm 3 D.液体对正方体下表面的压强为1.3×103Pa 3.浸在液体里的物体要受到液体对它的浮力的作用,那么,浮力是如何产生的呢? 物理上研究问题往往从最简单的问题入手.设想有一个边长为L的正方体浸没在密度是ρ的液体中,如图所示.由于前后两侧面(左右两侧面)在液体中的深度相等,受到的液体的压强也相等,因此受到的压力相等,作用效果相互抵消.而上下两表面却不同: 上表面受到的液体压强为p上=____,受到的压力为F上=____; 下表面受到的液体压强为p下=____,受到的压力为F下=____.因此 液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力的差F差=____.实际上,这个 压力差就是液体对正方体的浮力. 4.如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球 A.不受水的浮力,也不受水对它的压力 B.不受水的浮力,但受水对它的压力 C.仍受水的浮力 D.无法判断 .实验 1.(2018河南18题8分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为3.8N. (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为N.石块排开的水所受的 重力可由(填字母代号)两个步骤测出. (3)由以上步骤可初步得出结论: 浸在水中的物体所受浮力的大小等于 (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理...的是 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论. 2.彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水 晶球.彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示步骤测量小水晶球的密度.由图可知: 水晶球的体积是__cm3,水晶球的质量是 g,水晶球的密度是g/cm3. 3.为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤: 甲: 将适量的水装入量杯,水面处刻度值为V1; 乙: 将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为V2; 丙: 将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为V3; 丁: 将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F。 (1)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示,ρ泥= (2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用V1、V2、V3、ρ水表示,ρ泥=。 4.(2015河·南20题8分)(3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃 杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度.请你将下列测量步骤补充完整: 1在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0; 2将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm; ④小木块密度的表达式: ρ木=(用测量的物理量和已知量的 符号表示) 5.小娜想用另一种方法粗测玻璃水密度,于是找来了刻度尺、水、圆柱形杯、平底试管(试管壁、底厚度忽略不计)等器材,进行如下实验: ①向圆柱形杯中加适量水,把试管放入水中竖直漂浮,如图丙所示,用刻度尺测量试管浸人水中的深度h1. ②向试管中缓缓倒入玻璃水,让试管慢慢下沉,当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入玻璃.水(试管对圆柱形杯底无压力),如图丁所示,用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度h2 3从圆柱形杯中取出试管,用刻度尺测量___(填“试管”或“圆柱形杯”)中液体深度h3. 4玻璃水密度的表达式为ρ玻璃水=_____(已知水的密度为ρ水).
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