中考科学培优讲义专题集训第8讲浮力试题Word下载.docx

中考科学培优讲义专题集训第8讲浮力试题Word下载.docx

《中考科学培优讲义专题集训第8讲浮力试题Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考科学培优讲义专题集训第8讲浮力试题Word下载.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（2）轮船

轮船在不同的水（如江水、海水）中都处在漂浮状态，所受浮力相等。

轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。

排水量（m排）和轮船质量（m船）、货物的质量（m物）的关系：

F浮＝G物＋G船，G排＝G物＋G船，m排＝m物＋m船。

一艘船从江河淡水驶入海水后浮力不变，但V排减小；

反之，从海水驶入淡水，浮力不变，V排增大。

（3）潜水艇

靠改变自身重力实现浮与沉。

潜水艇在水下时浮力不变，充水时，重力增大，当重力大于浮力则下沉；

排水时，重力减小，当重力小于浮力时上浮。

潜水艇潜水状态从江河淡水驶入海水后V排不变，浮力增大；

反之，从海水驶入淡水，V排不变，但浮力减小。

（4）气球

升空时，气球里充密度小于空气的气体；

返回时，放出一部分气体，使气球的体积变小，浮力减小且小于重力。

热气球的升降原理：

充入加热后的空气，球内空气密度减小，气球上升；

停止加热，热空气冷

却，球内密度增大，气球下降。

（5）盐水选种原理：

配制一定浓度的盐水，使其密度小于优质种子的密度而大于劣质种子的密度，籽粒饱满的种子密度较大而沉底，籽粒不饱满的种子密度较小而上浮。

【复习难点】

阿基米德原理的理解和运用、有关浮力的计算。

【易考点】

1.物体浮沉的判断。

2.阿基米德原理的应用与浮力的相关计算。

考点精析

考点一浮力产生的原因

例1、浸在水中的物体为什么会受到向上的浮力呢？

如图所示，某实验小组为探究这个问题，在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜，将其浸没在水中。

（1）当玻璃圆筒沿水平方向放置时，由于，且受力面积相等，所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等，水平方向的合力为0。

（2）当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下，竖直方向的合力不为0，方向。

（3）结合

（1）

（2）可知浮力产生的原因是。

【解题思路】

（1）当玻璃圆筒沿水平方向放置时，由于同一深度，液体压强相等，且受力面积相等，所以水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等，水平方向的合力为0。

（2）当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，根据液体压强的变形公式F=pS，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下，竖直方向的合力不为0，方向竖直向上。

（3）因此液体会对物体产生一个向上和向下的压力不相等的压力差F

差=F向上-F向下。

实际上，这个压力差就是液体对物体的浮力。

【参考答案】

（1）同一深度，液体压强相等

（2）竖直向上（3）物体上、

下两个表面的压力差

【方法归纳】物体浸在液体（或气体）中，物体将受到液体（或气体）对它产生的压力，求出合力，即受到的浮力，从而得出浮力产生的原因是液体（或气体）对物体上、下表面的压力差。

【易错误区】明确浮力的方向是竖直向上的。

考点二阿基米德原理、压强和浮力的计算

例2、【重庆】马航MH370失事后，美国曾用“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器参与搜索失联客机。

某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型，质量为75kg。

水平地面上有一个长2.5m，宽0.8m，质量为25kg的足够高的长方体平底测量容

器，内装有深度为1m的水。

在将该模型

缓慢放入水中静止时，有

的体积露出水面，如图所示。

（g取10N/kg）

（1）该模型漂浮时浸入水中的体积是多少立方米？

（2）当模型漂浮时，容器对地面的压

强是多少？

（3）若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮，则容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少？

（1）利用阿基米德原理求出排开液体的体积。

（2）容器对水平地面的压力等于容器和模型重力的和，根据公式p=

可求容器对水平地面的压强

。

（3）根

据模型放入容器中充水悬浮时液面的

变化进行分析，再利用压强公式求解。

（1）模型漂浮，所以F浮=G=75kg×

10N/kg=750N。

根据F浮=ρ液gV排可得：

V排=

=0.075m3。

（2）G水=m水g=ρ水V水g=1.0×

103kg/m3×

2.5m×

0.8m×

1m×

10N/kg=2×

104N，G容器=m容器g=25kg×

10N/kg=250N。

当模型漂浮时，容器对地面的压强：

p=

=10500Pa。

（3）模型利用容器中的水自动进行充水悬浮时，液面上升的高度等于模型漂浮时（即模型没有利用容器中水自动进行充水漂浮时）液面上升的高度，所以模型浸入前后水量不变，所以容器底部增加的压力即为模型自身重力，那么增加的压强：

=375Pa。

【方法归纳】运用阿基米德原理及压强公式解题即可。

【易错误区】模型利用容器中的水自动进行充水悬浮时，液面上升的高度等于模型漂浮时液面上升时的高度，这点需要一定的思考才能理解。

考点三物体的沉浮条件及其应用

例3、【眉山】一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；

将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。

已知煤油的密度是0.8×

103kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（）

A.下沉，1.1×

103kg/m3

B.漂浮，0.85×

C.悬浮，1.0×

D.漂浮，0.90×

【解题思路】物体在水中的浮力大于在煤油中的浮力，则在水中无论漂浮、悬浮或下沉，在煤油中一定下沉；

可得V=V排=

=200cm3。

由ρ=

得物体完全浸没时排开水的质量：

m=ρ水V=1g/cm3×

200cm3=200g。

实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量，所以物体在水中并未完全浸没，即在水中漂浮；

根据物体的浮沉条件，

G=G排，则物体的质量：

m=m排=180g，所以物体的密度：

ρ=

=0.9g/cm3=0.9×

103kg/m3。

【参考答案】D

【方法归纳】根据阿基米德原理及物体浮沉条件的判断解答此题。

【易错误区】判断出物体

在两种液体中的浮沉情况是解答本题的关键。

考点四浮力的应用

例4、如图甲、图乙所示为利用密度计测量两种不同液体的密度时的情景。

回答下列各题：

（1）密度计的工作原理是。

（2）甲、乙两杯液体中，密度较大的是。

（3）密度计刻度的疏密特点是，从密度计的形状特点上看出，造成该疏密特点的原因是。

（4）有同学会产生这样的疑问，为什么不把密度计设计成上下刻度均匀呢？

请分析相对于刻度均匀的密度计，图示中密度计的优点是。

【解题思路】密度计的工作原理是物体漂浮时，浮力不变（都等于其重力），此时液体的密度与物体排开液体的体积成反比，则液体密度越大，V排越小，露出水面的刻度越多，所以密度计的刻度是“上小下大”。

若要使密度计的刻度均匀，密度计就得做成特殊形状，但这种形状不易竖直悬浮于液体中，所以在密度计的下部设计成了铅锤泡和膨大的玻璃泡。

（1）物体在液体中漂浮时，浮力相

等，都等于其重力，此时液体的密度与物体排开液体的体积成反比

（2）乙（3）上疏下密密度计下部是由一个体积较大的玻璃泡及细小的铅锤泡组成的（4）更容易竖直悬浮于液体中，便于测量液体密度

【方法归纳】解题时紧扣阿基米德浮力公式和漂浮时浮力等于重力两个知识点。

另外，测量液体密度时要求密度计是竖直悬浮在液体中的。

【易错误区】密度计的刻度特点是“上小下大、上疏下密”，不能死记，要联系其工作原理来理解记忆。

探究提升

例、小明帮爷爷浇菜园，他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶需要的力就越大，由此他猜想：

浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。

于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。

（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力。

（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示。

分析图像可知：

（ρ水=1.0×

103kg/m3，g=10N/kg）

①曲线（填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。

②金属圆柱体所受的重力为N，金属圆柱体的密度为kg/m3。

（1）根据图中物体浸入到液体中的体积和弹簧测力计示数的变化得，物体进入到液体中的体积越大，即排开液体的体积越大，弹簧测力计的拉力越小，物体受的浮力会越大。

（2）①因为在物体全部浸没前，物体进入到液体中的深度越深，排开液体的体积越大，浮力越大；

物体

全部浸没后，排开液体的体积不变，根据F浮=ρgV排液可知，浮力不再变化；

所以曲线a

符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系。

②曲线b是弹簧测力计对金属圆柱体的拉力变化图线，物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力：

G=F=2.7N；

由曲线a可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受到的浮力：

F浮=1.0N，物体的体积：

V=V排=

=1×

10-4m3，物体的密度：

ρ物=

=2.7×

（1）越大

（2）①a②2.72.7×

103

【方法归纳】本题考查了阿基米德原理及其变形公式解题，需熟练掌握。

【易错误区】注意正确区分图中的a、b两曲线。

【考点范围】探究浮力大小的实验。

2019-2020年中考科学培优讲义专题集训第9讲机械能功和功率试题

1.功

功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。

功的计算有W=Fs=Pt。

功的单位与能的单位一样是焦耳（J）。

做功的两个必要因素：

①作用在物体上的力。

②物体在力的方向上通过的距离。

做功的实质就是能量转化的过程。

2.功率

功率是物体单位时间内完成的功，它是反映物体做功快慢的量，但不能反映物体做功的多少。

功率的计算：

P=

，功率的单位有瓦（W），千瓦（kW）。

1W＝1J/s。

若物体是匀速直线运动的，则有P=

=Fv。

3.动能

一个物体能够做功，则这个物体具有能。

物体由于运动而具有的能叫动能，动能的大小与物体的质量和运动速度有关（可用高中将学的公式：

E动能=

对有关问题进行定性分析）。

4.势能

势能有重力势能和弹性势能两类。

物体由于被举高而具有的能叫重力势能。

重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关（可用高中将学的公式：

E势能=Gh=mgh对有关问题进行定性分析）。

物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。

对于同一个物体，其弹性势能的大小与物体形变的程度有关，弹性形变

越大，弹性势能越大。

5.机械能及其转化

动能和势能统称机械能。

动能和势能之间是可以相互转化的，在没有摩擦阻力时，动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变。

1.功的概念、做功的两个必要因

素、应用功的公式解决实际问题。

2.功率公式的应用。

3.机械能及其他形式能的转化总量保持不变。

1.功和功率的概念，运用公式计算功和功率。

2.考查机械能、功和功率的综合题型，涉及力学、电学等知识面，并与内能、化学能、能量守恒等知识点相结合。

考点一功、功率的理解和计算

例1、【安徽】一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h。

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。

（2）求牵引力在10min内所做的功。

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv。

（1）因为汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力，由二力平衡条件可得出阻力的大小。

（2）根据s=vt求出汽车行驶的距离，根据W=Fs求出引力在10min内所做的功。

（3）根据做功公式、功率公式和速度公式即可推导出功率的表达式。

（1）因为小汽车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以受到的阻力f=F=2000N。

（2）汽车行驶的距离s=vt=

30m/s×

600s=18000m，牵引力在10min内所做的功W=Fs=2000N×

18000m=3.6×

107J。

（3）根据功率公式P=

，做功公式W=Fs，速度公式v=

，进行推导就会得出P=

【方

法归纳】本题综合考查二力平衡条件的应用、功和功率的计算，这三个内容相互之间联系比较紧密。

功率的变形公式P=Fv在机车行驶问题中常遇到，要灵活应用。

【易错误区】本题在运

用公式进行计算时，单位换算是易错点。

考点二功率的测量

例2、【无锡】学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：

①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；

②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；

③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值

并进行比较，其中可行的是（）

A.只有①

B.只有①②

C.只有②③

D.①②③都可以

【解题思路】爬楼是克服自身的重力做功，功率P=

①测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高

度，根据P=

求出功率，直接比较功率的大小；

②控制爬楼的时间相同，测出各自的体重m和爬楼的高度h，若mgh越大，功率就越大；

③控制爬楼高度相同，测出各自的体重m和爬楼时间t，若

的比值越大，功率就越大。

所以三种方法都是可以的。

【方法归纳】要比较功率的大小，有三种方法：

①做功时间一定，比较做功的多少，做功多的，功率大；

②做功的多少一定，做功时间短的，

功率大；

③分别测出功率，进行比较。

【易错误区】功率的公式是这一实验的原理，因此要从公式入手，找出需要测量的量，同时要注意不变的量和对应比较功率的方法。

学生有时会错选A，原因是误以为功率公式中每个量都必须测量。

考点三对动能、势能及其相互转化的理解

例3、下列是从小明的“科学学习笔记”中摘录的内容，其中错误的是（）

A.质量越大，速度越大的物体具有的动能一定越大

B.质量一定时，物体被举得越高，具有的重力势能一定越大

C.物体的形变越大，则物体的弹性势能就越大

D.实验

表明物体的动能和势能是可以相互转化的

【解题思路】动能与质量和速度两个因素有关，因此质量大、速度大的物体动能一定大；

重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量一定时，物体被举得越高，具有的重力势能越大；

一定条件下，动能和势能可以相互转化；

物体的弹性势能不仅与形变程度有关还与物体本身的属性等因素有关，如厚薄、长短不同的竹片同样的弯曲形变时其弹性势能是不同的。

【参考答案】C

【方法归纳】本题要求准确理解动能、势能（重力势能和弹性势能）及其相互转化的概念和原理。

【易错误区】理解和运用科学概念或原理时，可利用“控制变量”思路，即“在……相同或一定的情况下，……”来进行描述或说明，概念或原理描述或说明过程中不能存在漏洞。

例1、【福建】风车是利用风力做功的装置。

小明制作了一架小风车，他想粗

略测定风车在一定风速下做功

的功率，实验装置如图所示。

（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对做功的功率来测定风车做功的功率。

（2）除了图中的实验器材，还必需有的测量工具为：

天平、

和。

（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。

若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P=

（表达式中的物理量均用符号表示）。

（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏；

风车做功过程中，回形针获得了动能和能。

（1）通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率。

（2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功需要用天平测出回形针的总质量m和用刻度尺测出回形针上升的高度h，由P=

可得，要测出细线对回形针做功的功率需要用秒表测出所用的时间t。

（3）风车做功的功率：

（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时对线做的功大于对选用较细的线做的功，测得风车的功率值偏小；

风车做功过程中，回形针获得了动能和被举高获得的重力势能。

（1）回形针

（2）刻度尺秒表（3）

（4）小重力势

【方法归纳】本题考查功率的测量实验，明白所给装置的作用和本实验的测量原理是关键。

【易错误区】由于天平所测的是质量，所以用已知量的符号表示风车做功的功率时要用P=

，而不能写成P=

【考点范围】功率的测量实验。

例2、为了研究动能的大

小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示），让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。

关于该实验的说法中，不正确的是（）

A.实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度

B.在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素

C.该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等

D.该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小

【解题思路】球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是让小球获得不同的运动速度；

斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，要考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素；

球的动能与质量和速度都有关

系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；

球的动能是从木块被

推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想。

【参考答案】B

【方法归纳】动能的决定因素有两个：

质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变

量法的思路去分析解决；

钢球把木块推出的距离长，说明动能大，这是一种转换的方法。

【易错误区】该实验中斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素对实验的影响教材中并未进行分析，但通过自己的理解和分析可知是有影响的。

若斜面粗糙，则小球获得的初速就会减小；

若木块很软，则实验效果就不明显。

【考点范围】探究影响物体动能大小的因素。