中考物理复习 第十章 浮力复习.docx

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中考物理复习第十章浮力复习

中考物理复习第十章浮力复习

一、浮力

1．定义：

浸在________中的物体受到________对它________的力，叫做浮力。

其方向____________，浮力的施力物体是____________。

2．阿基米德原理：

________________________________________________________

________________________________________________________________________。

用公式表示为______________________，该公式说明浮力只与______________和______________有关，该公式适用于________和________。

3．计算浮力的四种方法（写出表达式）

（1）压力差法：

________________。

（2）原理法：

________________。

（3）称重法：

________________。

（4）平衡法：

________________（只适用于“悬浮”或“漂浮”状态）。

二、物体的浮沉条件及应用

4．浮沉条件

对于浸在液体中的物体所处的浮沉状态，可以通过比较物体所受________力和________力的大小关系来判断，也可以通过比较________密度和________密度的大小关系来判断。

上浮

下沉

悬浮

漂浮

沉底

F浮____G

F浮____G

F浮____G

F浮____G

F浮＋N＝G

ρ液______ρ物

ρ液______ρ物

ρ液____ρ物

ρ液______ρ物

ρ液____ρ物

　处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力的作用

　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，受平衡力的作用

5．浮力的利用

（1）轮船：

做成________以增大排开液体的体积，从而增大________。

同一轮船无论是在海里，还是在河里，均处于________状态，所以轮船受到的浮力________它所受的重力，因此轮船受到的浮力是________（选填“不变的”或“变化的”）。

（2）潜水艇：

通过改变____________来实现上浮和下潜。

上浮和下潜的过程是通过装置________来完成的。

在海面下上浮与下潜的过程中，潜水艇受到的浮力________。

（3）气球和飞艇：

气囊里充入密度________空气的气体，从而可以飘在空中。

浮力计算的四种方法

方法

表达式

适用条件

依据原理

压力差法

F浮＝F向上－F向下

　常用于计算形状规则的物体在液体中所受的浮力

浮力产生的原因

原理法

F浮＝G排＝ρ液V排g

　应用最为广泛，不仅适用于液体，也适用于气体

阿基米德原理

称重法

F浮＝G－F示

　适用于密度比液体大的物体

物体受力平衡

平衡法

F浮＝G物

　适用于密度小于或等于液体密度的物体，即液体中物体静止时处于漂浮或悬浮状态

二力平衡

命题点1　浮力

　图10－T－1

（1）如图10－T－1所示，在水中下沉的苹果受到______力和________力的作用。

其中浮力的施力物体是________，方向____________。

（2）图中苹果浸没在水中时，尽管继续下沉，但其受到的浮力________，因为苹果______________不变。

命题点2　感知阿基米德原理

（1）如图10－T－2所示，把装满水的烧杯放在盘子里，将空饮料罐按入水中，感到费力，说明空饮料罐受到________力的作用。

（2）将空饮料罐按入水中越深（未浸没），感觉越费力，同时空饮料罐排开水的体积________，受到的浮力________。

图10－T－2

命题点3　物体的浮与沉

图10－T－3

（1）如图10－T－3所示，将同一新鲜鸡蛋分别放入盛有水和浓盐水的烧杯中，鸡蛋在水中沉底，说明其受到的浮力________重力，鸡蛋在浓盐水中悬浮，说明其受到的浮力______重力。

（2）根据公式______________可知，鸡蛋分别浸没在两种液体中，排开液体的体积相同，g值相同，由于浓盐水的密度较________，因此鸡蛋在浓盐水中受到的浮力也比较________。

实验一　探究影响浮力大小的因素

（1）实验装置：

如图10－T－4所示。

图10－T－4

（2）实验设计

①实验中发现图乙中弹簧测力计的示数比图甲中要小，说明物块A受到了________。

②由图甲、乙、丙可知，物块A浸没在水中后受到的浮力比浸没前受到的浮力增大了________N，可见浸在液体中的物体受到的浮力大小与________________________________有关。

③为了探究浮力大小与液体的密度是否有关，应选用的操作是________________。

④为了探究浮力大小与物体浸没的深度是否有关，应选用的操作是______________。

（3）得出结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）拓展：

做完上面的实验后，同学们又大胆猜测：

“浸在液体中的物体受到的浮力是否与物体的密度有关？

”请你帮助同学们完成此探究。

①实验中应保持________和________________不变，改变物体的____________。

②分别观察相同体积的不同物体在空气中称时和浸没在同种液体中时弹簧测力计的示数，若示数________相同，则说明浮力大小与物体的密度无关，反之则有关。

实验二　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

（1）实验装置：

如图10－T－5所示。

图10－T－5

（2）实验设计

①利用图甲可测量出物体所受______力的大小。

②图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数________（选填“大”或“小”），两次示数之差即为物体所受浮力的大小。

③图丙与图丁中弹簧测力计示数之差为排开液体所受重力的大小。

④比较浮力和物体排开液体所受重力的大小，可以得出结论：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）实验方案评估

①如果溢水杯中水没装满，会导致本实验测量的F浮________（选填“＞”或“＜”）G排。

②实验结束后老师提醒同学们再换用其他物体进行一次实验，这样操作的意义是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

►类型一　浮力

1．2018·内江关于浸在水中的物体受到的浮力，下列说法正确的是（　　）

A．物体的密度越大，受到的浮力越大

B．物体没入水中越深，受到的浮力越大

C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大

D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

2．2019·北京如图10－T－6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（　　）

图10－T－6

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

3．2018·泰州某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图10－T－7所示的实验。

图10－T－7

观察图示并分别比较图中有关数据可知：

（1）当物体逐渐浸入水中时，物体底面所受压强将逐渐________。

（2）当物体浸没在水中时，受到的浮力为________N。

（3）比较（b）（c）两图可以得出：

______________越大，物体受到的浮力越大。

（4）比较________两图可知，物体所受浮力的大小与液体密度有关。

►类型二　阿基米德原理

4．2018·德阳体积相同的铝球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图10－T－8所示，则比较它们受到的浮力（　　）

图10－T－8

A．铝球受到的浮力最大

B．木块受到的浮力最大

C．铜块受到的浮力最大

D．它们受到的浮力一样大

5．2018·江西如图10－T－9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。

下列关于天平会向哪边倾斜的说法中正确的是（　　）

图10－T－9

A．天平不倾斜B．向左倾斜

C．向右倾斜D．无法判断

6．2019·哈尔滨如图10－T－10所示，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为________N，石块静止时，测力计示数为________N。

（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

图10－T－10

7．2019·乐山如图10－T－11甲所示，一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。

将铝块缓慢浸入液体中，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。

则铝块浸没时所受的浮力为________N，液体的密度为________kg/m3。

（g取10N/kg，ρ铝＝2.7×103kg/m3）

图10－T－11

8．2018·河南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10－T－12所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

图10－T－12

（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________N。

（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。

►类型三　物体的浮沉条件及应用

9．2019·成都将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图10－T－13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

图10－T－13

10．2019·临沂将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图10－T－14所示。

下列判断正确的是（　　）

图10－T－14

A．两小球所受浮力大小相等

B．乙烧杯中液体的密度大

C．乙烧杯中小球排开的液体质量大

D．甲烧杯底部受到液体的压强小

11．2019·鄂州如图10－T－15所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。

下列说法正确的是（　　）

图10－T－15

A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC

B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC

C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙

D．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙

12．2018·德州在相同木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图10－T－16所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。

从观察到的现象可以判断：

两个简易密度计所受浮力F甲________F乙，两烧杯中液体的密度ρ甲________ρ乙，两个烧杯底部所受液体的压强p甲________p乙。

（均选填“大于”“小于”或“等于”）

图10－T－16

13．2019·孝感水平桌面上有一容器，底面积为100cm2，容器底有一个质量为132g、体积为120cm3的小球，如图10－T－17甲所示。

（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）向容器中注入质量为1.6kg的水时，水深13cm，如图乙所示，求水对容器底的压强。

（2）再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌，直到小球悬浮为止，如图丙所示，求此时盐水密度ρ1。

（3）继续向容器中加盐并搅拌，某时刻小球静止，将密度计放入盐水中，测得盐水的密度ρ2＝1.2×103kg/m3，求小球浸入盐水的体积。

图10－T－17

详解详析

【核心要点突破】

1．液体（或气体）　液体（或气体）

向上　竖直向上　液体（或气体）

2．浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力

F浮＝G排＝ρ液V排g

液体的密度　排开液体的体积　液体　气体

3．

（1）F浮＝F向上－F向下　

（2）F浮＝G排＝ρ液V排g

（3）F浮＝G－F示　（4）F浮＝G物

4．重　浮　物体　液体

>　<　＝　＝　>　<　＝　>　<

5．

（1）空心的　浮力　漂浮　等于　不变的

（2）自身重力　水舱　不变　（3）小于

【教材图片展示】

命题点1　

（1）重　浮　水　竖直向上　

（2）不变　排开水的体积

命题点2　

（1）浮　

（2）越大　越大

命题点3　

（1）小于　等于

（2）F浮＝ρ液V排g　大　大

【重点实验再现】

实验一　

（2）①浮力　②0.6　物体浸入（或排开）液体的体积

③甲、丁、戍　④甲、丙、丁

（3）物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积（或排开液体的体积）有关，而与物体浸没的深度无关

（4）①液体密度　物体排开液体的体积　密度　②差值

实验二　

（2）①重　②小　④浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力

（3）①＞　②多次测量，寻找普遍规律

【中考真题链接】

1．C　[解析]浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积，与物体的密度无关，故A项错误；物体没入水中的深度增加，但其排开水的体积始终等于物体自身的体积，故受到的浮力不变，即浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，故B项错误；水的密度一定，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大，故C项正确；漂在水面上的物体未必比沉在水底的物体排开水的体积大，所以漂在水面上的物体不一定比沉在水底的物体受到的浮力大，故D项错误。

2．B　[解析]正方体物块M悬浮在水中，则F浮＝G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合＝F浮，所以F合＝F下－F上＝F浮＝G，故A错误，B正确；由图知，M上表面所处的深度较小，根据p＝ρgh可知，M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强，而上、下表面的面积相同，则由F＝pS可知，上表面受到水的压力小于下表面受到水的压力，所以，M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力，故C、D错误。

3．

（1）变大　

（2）1

（3）排开液体的体积　

（4）（c）（d）

[解析]

（1）当物体逐渐浸入水中时，物体底面在水中的深度增加，由p＝ρgh可知，物体底面所受水的压强逐渐变大。

（2）由（a）（c）两图可知，当物体浸没在水中时，受到的浮力：

F浮＝G－F＝4N－3N＝1N。

（3）比较（b）（c）两图可以得出：

物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。

（4）要比较物体所受浮力的大小与液体密度的关系，应使同一个物体浸没在不同密度的液体中，比较物体所受浮力的大小关系，可知应比较（c）（d）两图。

4．D　[解析]根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，物体受到的浮力大小由两个因素决定，一是液体的密度ρ液，二是排开液体的体积V排。

铝球、铜块、木块浸没在同一种液体中，ρ液相同，且它们的体积相同，V排相同，因此它们受到的浮力一样大。

5．A　[解析]木块漂浮在水面上，浮力等于重力，即F浮＝G；根据阿基米德原理F浮＝G排，所以G＝G排，即木块的重力等于排开水的重力；所以有木块和没有木块的盛满水的桶一样重，故天平平衡。

6．1　3　[解析]当石块浸没于水中后，最终溢出水的体积等于石块的体积，所以小桶中水重为G排＝m水g＝ρ水Vg＝1.0×103kg/m3×100×10－6m3×10N/kg＝1N。

石块在水中受力平衡，弹簧测力计示数F＝G－F浮＝4N－1N＝3N。

7．1.2　1.2×103　[解析]铝块重力大小为G铝＝m铝g＝0.27kg×10N/kg＝2.7N；

铝块浸没时所受的浮力为

F浮＝G铝－F＝2.7N－1.5N＝1.2N；

铝块的体积为V铝＝

＝

＝1×10－4m3；

由阿基米德原理可得液体的密度为

ρ＝

＝

＝

＝1.2×103kg/m3。

8．

（1）3.8　

（2）1.4　A、D

（3）物体排开水的重力

（4）A　（5）能

[解析]

（1）由图B可知，弹簧测力计的示数为3.8N，即石块的重力是3.8N。

（2）由称重法知：

F浮＝G－F示＝3.8N－2.4N＝1.4N；排开的水和桶的总重力与桶的重力之差是石块排开水的重力，可由图中A、D两个步骤测出。

（3）根据

（2）知F浮＝1.4N，排开水的重力：

G排＝F桶和水－F桶＝2.6N－1.2N＝1.4N，故可以得出：

浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开水的重力，即F浮＝G排。

（4）本实验属于探究型实验，多次测量的目的是寻找普遍规律。

多次测量取平均值以减小误差是测量型实验的目的，故A不合理。

（5）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出F浮＝G排这一结论。

9．A　[解析]图中鸡蛋处于悬浮状态，故鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力。

当向杯子中加入清水时，盐水的密度减小，则鸡蛋受到的浮力变小，因为鸡蛋受到的重力大小不变，则浮力小于重力，故鸡蛋会下沉。

10．A　[解析]小球在甲烧杯中漂浮，在乙烧杯中悬浮，所受浮力都等于小球的重力，即两小球所受浮力大小相等，故A正确；小球在甲烧杯中漂浮，说明小球的密度小于甲烧杯中液体的密度，在乙烧杯中悬浮，说明小球的密度等于乙烧杯中液体的密度，所以甲烧杯中液体密度更大，故B错误；物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力大小，两小球所受浮力大小相等，因此两小球排开液体的重力相等，排开液体的质量相等，故C错；由液体压强的计算公式p＝ρgh可知，两烧杯液面相平，即h相等的情况下，液体密度越大，容器底受到的压强越大，所以甲烧杯底部受到液体的压强更大，故D错误。

11．D　[解析]由题知，A、B、C三个正方体的体积相同，由图可知，A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排＜VB排＜VC排，根据F浮＝ρ液gV排可知，它们受到的浮力的大小关系为FA＜FB＜FC，故A错误。

由图可知，A和B漂浮，C悬浮，则由浮沉条件可知：

GA＝FA，GB＝FB，GC＝FC，由于FA＜FB＜FC，所以GA＜GB＜GC；由于正方体A、B、C的体积相同，所以根据ρ＝

＝

可知，物体密度的大小关系为ρA＜ρB＜ρC，故B错误。

正方体静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p＝ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲水＝p乙水＝p丙水，所以根据F＝pS可知，容器底部受到水的压力大小关系为F甲＝F乙＝F丙，故C错误。

因正方体分别处于漂浮或悬浮状态，则浮力等于自身重力，由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体的重力，即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力，即可以理解为，容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力，能看出三个容器内物体和水的总重力相等；由于容器相同，所以三个容器对桌面的压力关系为F甲′＝F乙′＝F丙′，又因为三个容器的底面积相同，所以根据p＝

可知，容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙，D正确。

12．等于　小于　小于

[解析]由图可知，密度计在甲、乙烧杯的液体中均处于漂浮状态，此时F浮＝G，两密度计完全相同，重力相同，所以两个密度计在两种液体中所受的浮力相等；甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，甲中液体的密度小于乙中液体的密度；液面高度相同，根据p＝ρgh可知，甲烧杯底部受到的液体压强小。

13．

（1）水对容器底的压强：

p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1.3×103Pa。

（2）小球的密度：

ρ球＝

＝

＝1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3，因为小球处于悬浮状态，所以ρ1＝ρ球＝1.1×103kg/m3。

（3）因为ρ2>ρ球，所以小球在加盐后会上浮至漂浮，根据漂浮状态下F浮＝G物可得ρ2gV排＝ρ球gV球，则小球浸入盐水的体积：

V排＝

V球＝

×120cm3＝110cm3＝1.1×10－4m3。