第九章 浮力
综合复习提升
体系脉络构建
教材图片解读
1.
(P104图9-1-7原创)如图所示,小明将金属块挂在弹簧测力计下,当金属块静止时,弹簧测力计的示数是4 N;再将金属块浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为3 N;比较两次测量的结果,发现金属块在水中时,弹簧测力计的示数比在空气中时变小了,这表明金属块受到了水的 作用,大小为 N;浮力的方向是 的。
2.
(P104图9-1-8原创)小桂同学进行了如下的课外活动:将一只打足气的篮球和一个套扎在扎针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆上的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈现水平状态。将扎针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,这时,杠杆挂钩码的一端下降了,如图所示,根据这个现象得到的启示是: 。
3.
(P107图9-2-3原创)如图所示,古人把树干挖空制成独木舟,既能载人,又能载物。若人和独木舟的总重为800 N,则独木舟受到的浮力为 N,排开水的体积为 m3。
4.(P112图9-3-2)如图所示,当潜水艇排水逐渐露出水面时,所受浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),而潜水艇水舱充水时潜水艇将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),故潜水艇能够在水中上浮和下潜,是通过改变 的方法来控制的。
5.(P114图9-3-8原创)在一次课外活动中,为了探究物体的浮沉条件,小桂取了个小瓶,在瓶内加入不同量的水,使它分别处于漂浮、悬浮、上浮、下沉四种状态,如图所示,则图 中小瓶受到的浮力最小,悬浮时小瓶排开水的重力 (选填“大于”“等于”或“小于”)小瓶和瓶中水受到的总重力,上浮和下沉过程中小瓶处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,若该过程中,小瓶未露出水面,则小瓶受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
重点实验再现
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列实验。实验中铜块与铝块的体积相同(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)。
(1)铜块浸没在水中时,所受的浮力大小为 N。
(2)分析①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,得出的结论是:在 相同时, 越大,物体受到的浮力越大。
(3)分析①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系,得出的结论是:当 和 相同时,物体受到的浮力大小与物重 。
(4)分析 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,可得出的结论是当 相同时,液体的密度 ,物体受到的浮力越大。
(5)在步骤③的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水至浸没铜块,会发现弹簧测力计的示数逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
(6)小军同学分析①③④三次实验,还得出物体浸入液体的深度越深,物体受到的浮力越大。你认为小军的结论正确吗 ;理由是: 。
(7)小明将同一个橡皮泥做成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请你指出他的实验方法的错误: 。
实验二 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
2.某组同学利用如图所示器材和步骤验证“阿基米德原理”。
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较大小的两个物理量是浮力和 ;
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 两个步骤测出了浮力(选填序号即可);
(3)在进行步骤C时看到弹簧测力计的示数变 了,需要注意:当 时,才能继续实验,进行D步骤的操作;
(4)D、E两步可以算出小桶中水的重力,发现这个重力跟 相等,从而验证了阿基米德原理是正确的;
(5)阿基米德原理 (选填“适用”或“不适用”)于气体。
(6)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与图中不同,这个步骤是 (选填序号即可)。
中考真题挑战
考点一 浮力与阿基米德原理
1.(2022·广西中考)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是 ( )
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
2.(2024·成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为 ( )
A.0.006 N B.0.6 N
C.60 N D.600 N
3.(2024·龙东地区中考) 美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重是4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 kg,样品的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
考点二 物体的浮沉条件及应用
4. (2024·广州中考)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处 ( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
5. (2024·深圳中考)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107 kg,满载时排开海水的质量是
1.0×108 kg(g取10 N/kg,海水的密度为 1.0×103 kg/m3) 根据已知信息:
(1)求“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104 N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06 m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。第九章 浮力 综合复习提升
体系脉络构建
教材图片解读
1.
(P104图9-1-7原创)如图所示,小明将金属块挂在弹簧测力计下,当金属块静止时,弹簧测力计的示数是4 N;再将金属块浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为3 N;比较两次测量的结果,发现金属块在水中时,弹簧测力计的示数比在空气中时变小了,这表明金属块受到了水的 浮力 作用,大小为 1 N;浮力的方向是 竖直向上 的。
2.
(P104图9-1-8原创)小桂同学进行了如下的课外活动:将一只打足气的篮球和一个套扎在扎针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆上的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈现水平状态。将扎针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,这时,杠杆挂钩码的一端下降了,如图所示,根据这个现象得到的启示是: 空气也能产生浮力 。
3.
(P107图9-2-3原创)如图所示,古人把树干挖空制成独木舟,既能载人,又能载物。若人和独木舟的总重为800 N,则独木舟受到的浮力为 800 N,排开水的体积为 0.08 m3。
4.(P112图9-3-2)如图所示,当潜水艇排水逐渐露出水面时,所受浮力 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),而潜水艇水舱充水时潜水艇将 下沉 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),故潜水艇能够在水中上浮和下潜,是通过改变 自身重力 的方法来控制的。
5.(P114图9-3-8原创)在一次课外活动中,为了探究物体的浮沉条件,小桂取了个小瓶,在瓶内加入不同量的水,使它分别处于漂浮、悬浮、上浮、下沉四种状态,如图所示,则图 (a) 中小瓶受到的浮力最小,悬浮时小瓶排开水的重力 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)小瓶和瓶中水受到的总重力,上浮和下沉过程中小瓶处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,若该过程中,小瓶未露出水面,则小瓶受到的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
重点实验再现
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列实验。实验中铜块与铝块的体积相同(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)。
(1)铜块浸没在水中时,所受的浮力大小为 1 N。
(2)分析①③④三次实验是为了探究浮力的大小与 排开液体的体积 的关系,得出的结论是:在 液体密度 相同时, 物体排开液体的体积 越大,物体受到的浮力越大。
(3)分析①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系,得出的结论是:当 液体的密度 和 物体排开液体的体积 相同时,物体受到的浮力大小与物重 无关 。
(4)分析 ①④⑦ 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,可得出的结论是当 物体排开液体的体积 相同时,液体的密度 越大 ,物体受到的浮力越大。
(5)在步骤③的基础上继续探究:把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水至浸没铜块,会发现弹簧测力计的示数逐渐 减小 (选填“增大”或“减小”)。
(6)小军同学分析①③④三次实验,还得出物体浸入液体的深度越深,物体受到的浮力越大。你认为小军的结论正确吗 不正确 ;理由是: 未控制物体排开水的体积相同 。
(7)小明将同一个橡皮泥做成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请你指出他的实验方法的错误: 没有控制橡皮泥浸入水的体积相同 。
实验二 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
2.某组同学利用如图所示器材和步骤验证“阿基米德原理”。
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较大小的两个物理量是浮力和 排开液体的重力 ;
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 B、C 两个步骤测出了浮力(选填序号即可);
(3)在进行步骤C时看到弹簧测力计的示数变 小 了,需要注意:当 溢水杯内的水不再流出 时,才能继续实验,进行D步骤的操作;
(4)D、E两步可以算出小桶中水的重力,发现这个重力跟 浮力 相等,从而验证了阿基米德原理是正确的;
(5)阿基米德原理 适用 (选填“适用”或“不适用”)于气体。
(6)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与图中不同,这个步骤是 C (选填序号即可)。
中考真题挑战
考点一 浮力与阿基米德原理
1.(2022·广西中考)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是 (B)
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
2.(2024·成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为 (B)
A.0.006 N B.0.6 N
C.60 N D.600 N
3.(2024·龙东地区中考) 美丽鸡西是石墨之都,研学小组为了测量石墨的密度,用弹簧测力计测得石墨样品重是4.8 N,然后将其逐渐浸入水中,浸没后弹簧测力计示数是2.8 N,样品的质量是 0.48 kg,样品的密度为 2.4×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
考点二 物体的浮沉条件及应用
4. (2024·广州中考)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处 (A)
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
5. (2024·深圳中考)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107 kg,满载时排开海水的质量是
1.0×108 kg(g取10 N/kg,海水的密度为 1.0×103 kg/m3) 根据已知信息:
(1)求“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104 N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06 m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
解:(1)“海葵一号”满载时排开水的重力:G排=m排g=1.0×108 kg×10 N/kg=1.0×109 N,根据阿基米德原理F浮=G排=1.0×109 N。
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量:m=m排-m海=1.0×108 kg-3.7×
107 kg=6.3×107 kg。
(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力:F=G机=3×104 N,直升机对停机坪的压强:p===5×105 Pa。
