中考物理复习专题汇编第八讲 浮力.docx
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中考物理复习专题汇编第八讲浮力
第八讲浮力
一、浮力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____的力叫做浮力。
2.浮力产生的原因:
浸在液体中的物体上下表面存在着_________,
浮力的方向是___________,施力物体是____。
可以用
弹簧测力计测出物体在液体中所受到的浮力:
F浮=G-F示数。
3.阿基米德原理
(1)内容:
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
(2)公式:
F浮=G排=ρ液gV排。
由公式可知,浮力只与____________和_____________________有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。
①“浸入”包括“全部浸入”,此时V排=V物和“部分浸入”,此时V排<V物。
②液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
③由公式可知:
当物体排开液体的体积V排一定时,物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比;当在同一种液体中时,ρ液是一定的,物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比;当同一物体漂浮在不同的液体上,F浮一定,物体排开的液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。
(3)阿基米德原理不仅适用于液体,还适用于______。
木桩、桥墩下部分没有与液体接触不受浮力左右。
同时规则物体(如正方体、长方体、柱体、圆锥等)的底面与容器底紧密接触时,底面没有与水接触液不受浮力作用。
二、浮力计算方法:
①称量法:
F浮=G-G示;
②原因法:
F浮=F上-F下;
③原理法:
F浮=G排=ρ液gV排;
④平衡法:
漂浮或悬浮时F浮=G物。
三、浮力的应用1.物体的浮沉条件:
物体在液体中处于什么状态,主要取决于物体所受的浮力和重力的大小关系,也可由物体的密度(物体为实心)和液体的密度的大小关系来判断,即比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
具体情况如下:
①若F浮>G物(ρ物<ρ液),则物体上浮,最后漂浮在液面上;②若F浮=G物(ρ物=ρ液),则物体悬浮;③若F浮<G物(ρ物>ρ液),则物体下沉,最后静止在容器底部。
2.轮船
(1)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____的,使它能够排开更多的水。
(2)排水量:
轮船满载时排开水的质量;单位t。
由排水量m可计算出:
排开液体的体积
;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=G总=mg。
3.潜水艇工作原理:
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
4.气球和飞艇:
气球里充的是密度小于空气的气体;气球是利用空气的浮力升空的。
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。
5.密度计
(1)原理:
利用物体的漂浮条件来进行工作。
(2)构造:
下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度:
刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
漂浮问题“五规律”:
(1)物体漂浮时,所受浮力等于它受到的重力;
(2)同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同;
(3)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;
(4)漂浮物体浸入液体体积是它体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
(5)将漂浮物体全部浸入液体里,需加竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
浮力的大小等于什么1.用称量法测出物块在水中受到的浮力,同时测出物块排开水的重力,比较二者的数量关系。
2.若实验用到溢水杯,注意溢水杯中一定要装满水
例1.质量相等的三个实心小球,放入某液体中静止后处于如图所示状态。
(C球沉底),比较它们物理量的关系,正确的是()A.浮力关系:
FA>FB>FCB.浮力关系:
FA<FB=FCC.重力关系:
GA<GB<GCD.体积关系:
VA>VB>VC例2.将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将()
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法确定
例3.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )A.0
B.0.3NC.0.5N
D.0.8N例4.(广元)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中,静止时小球在甲液面上漂浮,在乙液体里悬浮,在丙液体里沉底,则小球在三种液体中所受浮力的关系,正确的是()A.F甲>F乙>F丙 B.F甲=F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙D.F甲 例5.(杭州)将一冰块用细线拴住慢慢地浸入酒精中,并保持悬浮状态(如图), 在冰块浸入的过程中,台秤的读数将________(选填“增大”“减小”或“不变”); 在冰块熔化过程中,容器内液面将________(选填“上升”“下降”或“不变”),台秤的读数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (已知冰的密度为0.9×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出)例6.用弹簧测力计悬挂实心圆柱体,圆柱体 的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲 所示,然后将其逐渐浸入水中,图乙所示是 弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度 的变化情况示意图,则圆柱体受到的最大 浮力是____。 例7.(威海)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。 请你根据小明的实验探究回答下列问题。 (1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与____的关系;根据A与E两图所示的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为____N。 (2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。 对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而____,当物体浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度____。 (3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为____kg/m3。 例8.如图所示,“远征号”潜水艇从长江某基地驶向东海执行任务。 该潜水艇设计体积约为V(m3),自身质量为m(t)。 当它在东海某位置海面下h(m)深度处潜伏时。 【已知海水的密度为ρ=1.0×103(kg/m3),g取10N/kg;不考虑潜水艇体积变化】求: (1)它所受到的浮力F浮。 (2)潜水艇壳体受到海水的压强p。 1.(宜昌)同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中,静止时所处 位置如图所示,以下说法正确的是()A.甲液体的密度较小B.乙液体的密度较小C.密度计在甲液体中受到的浮力小D.密度计在乙液体中受到的浮力小2.(长春)如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是()A.三个容器中,水对容器底的压强相等B.三个容器中,水对容器底的压力不相等C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大D.如果向丙容器中加入酒精,小球将上浮 3.(达州)用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中 体积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入水中 体积时,弹簧测力计示数为1N。 取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力是() A.18NB.14NC.10ND.8N 4.(成都)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是() A.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大 B.静止在水中的物体,受到的浮力可能等于自身重力 C.漂浮在水面上的物体,受到的浮力可能大于自身重力 D.在水中向下运动的物体,受到的浮力可能大于自身重力 5.(福州)将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,物体受到的浮力是() A.10NB.6NC.4ND.2N 6.(德阳)小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是() A.ρ甲>ρ乙 F甲>F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲 C.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲<ρ乙 F甲=F乙 7.(滨州)小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。 在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是() 8.(上海)体积为2×10-3m3的金属块浸没在水中,受到的浮力大小为____N,方向竖直向____。 9.(齐齐哈尔)一艘排水量为3000吨的轮船在河水中航行,满载时船及所装的货物共重________N;当这艘轮船从河里驶入海里时,它排开水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 10.(漳州)风暴来临前,海边的渔民会发现,原来还在海边悠闲自得地悬浮的水母,纷纷远离海岸,潜入较深的海水中。 当水母悬浮在水中时,它受到的浮力_____重力;水母下潜的过程中,受到的液体压强将_______。 11.(沈阳)普通潜水艇从海面下逐渐下潜但未全部没入海水的过程中,它所受的浮力逐渐_______(选填“变大”“不变”或“变小”);若潜水艇悬浮在海水中,当用压缩空气把水舱中的海水排出一部分时,潜水艇将______(选填“上浮”或“下沉”);在露出海面之前,潜水艇所受的浮力将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。 12.(湘潭)用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A,将其放置于空烧杯中,然后逐渐向烧杯中倒水,整个过程中保持物体A的位置不动,如图甲所示。 依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F,绘制了如图乙所示的图象。 (1)物体A重____N。 (2)当烧杯内水深为15cm时,弹簧测力计的示数为____N。 (3)水恰好全部浸没物体A时,烧杯中水的深度为____cm;物体A的高度为____cm。 13.(沈阳)为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。 已知泡沫板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3。 (ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg)求: (1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小。 (2)浮板被压入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小。 ※自我检测 1.(山西)如图,A、B体积相同,B、C质量相等,将它们放入水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,则下列说法正确的是() A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力 B.A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力 C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力 D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力 2.(株洲中考)南海黄岩岛事件后,中国制造航母的呼声越来越高,如图是中国航母的设想图。 一艘航母的舰载机飞离航母后,则()A.航母将上浮,所受浮力减小B.航母将上浮,所受浮力增大C.航母将下沉,所受浮力增大D.航母将下沉,所受浮力减小3.(凉山)在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别 置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示。 则铅笔分别在三种液体中受到浮力F的大小和三种液体 密度ρ之间的关系正确的是()A.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙B.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙C.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙D.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙4.(北京)桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图所示。 水、酒精、木球和铁球的密度分别为ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ铁。 将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2。 下列判断中正确的是() A.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1>F2 B.若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铁,则F1<F2 C.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1=F2 D.若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ铁,则F1<F2 5.(泰安)有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。 把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是() A.5NB.7NC.14ND.12N 6.(资阳)(多选)在A、B、C三个相同的烧杯内装有深度相同的液体,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3将甲、乙、丙三个重力分别为G甲、G乙、G丙的实心小球分别放在A、B、C的液体中,其中甲球在A中沉入液体底部,乙球在B中恰好悬浮,丙球在C中漂浮在液面上。 三个球的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙,体积关系是V甲>V乙=V丙,三个球所受浮力分别为F1、F2、F3。 三个烧杯里的液体对杯底的压强分别为p1、p2、p3则以下判断的关系中正确的是() A.ρ甲>ρ乙=ρ丙B.G甲>G乙>G丙 C.F1>F2>F3D.p1=p2>p3 7.(遂宁)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( ) A.下沉,变小 B.下沉,变大 C.上浮,变小 D.悬浮,不变 8.(汕尾)如图所示为某种型号潜水艇,其体积为5×103m3。 (海水密度近似取1.0×103kg/m3, g取10N/kg)求: (1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力; (2)当它潜入到水下200m时,它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力。 1.(济宁)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中, 金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。 则下列关于金属 块的几个物理量计算正确的是() A.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kg C.体积为10cm3 D.密度为3.0×103kg/m3 2.(随州)将一方形木块(体积为V木)放于水中,再将一方形冰块(体积为V冰)放于木块上,静止时水面正好和木、冰交界面共面(如图),已知水、冰、木密度之比为10∶9∶8,则V冰∶V木为(说明: 图中冰块、木块大小不具暗示意义)() A.9∶8 B.8∶9 C.1∶8 D.2∶9 3.(包头)(多选)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。 如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象。 (g取10N/kg)下列说法正确的是() A.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为700pa B.圆柱体受到的重力是12N C.圆柱体受到的最大浮力是4N D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 4.(遂宁)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N? (2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N? (3)物体的密度是多少kg/m3? (4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa? 5.(广东模拟)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,OA=40cm,OB=80cm,浮子质量m=100g,不计轻杆的质量. 问: (1)若杠杆在水平位置时,轻杆B端所受阻力为4.9N,并且浮球有的体积浸没在油中,求浮子所受浮力和它的密度(ρ油=0.8×103kg/m3) (2)若油箱内油面改变时,发现电压表的示数变化范围是3V﹣4.5V,油量表的示数变化范围转化成电流变化为0.45A~0.6A,则定值电阻的阻值多大? 当电压表示数为4.5V时,整个电路消耗的总功率是多大? 6.(青羊区校级自主招生)如图,光滑长木板AB可绕O转动,质量不计,A端用竖直绳与地板上拉着,在离O点0.4m的B处挂一密度为0.8×103kg/m3;长20cm的长方形物体,当物体浸入水中10cm深处静止时,从盛水到溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg),求: ①物体受到的浮力 ②物体的重力 ③当一质量为200g的球从0点以2cm/s的速度沿木板向A端 匀速运动时,问球由O点出发多少时间,系在A端的绳拉力刚好为零?
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- 中考物理复习专题汇编第八讲 浮力 中考 物理 复习 专题 汇编 第八