浙教版中考科学第一轮复习物理6 浮力专题学案（试题和答案没有分开）

浙教版中考第一轮复习物理——6、浮力-学案

　浮力
1．浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到__竖直向上的托力__，这个力叫浮力。
2．浮力的方向__竖直向上__，施力物体__液体(或气体)__。
3．浮力的大小F浮＝G－F(F为物体在液体中测力计的示数)，这种方法叫__称重法__。
4．浮力产生的原因：__物体在液体中受到向上和向下的压力差__。
5．物体在液体中所受浮力的大小，跟它__排开液体的体积__和__液体的密度__有关。
　阿基米德原理
1．内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体__排开的液体受到的重力__。
2．公式：F浮＝G排液＝__ρ液gV排液__。由公式可知浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积。
　物体的浮沉条件

上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底

F浮>G F浮实心体 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 V排处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡
是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用

　有关浮力的分析与计算
1．阿基米德原理：F浮＝G排液＝__ρ液gV排液__。
2．称重法：F浮＝__G－F__，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。
3．平衡条件法：__F浮＝G__，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。
4．原因法：F浮＝__F向上－F向下__。
　浮力图像的分析及计算
【例1】弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体的体积是500 cm3
B．物体受到的最大浮力是5 N
C．物体的密度是2.25×103 kg/m3
D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N
,甲)　　　,乙)
【解析】A、B由图像知，G＝9 N，当物体完全浸没时，拉力F＝5 N，则完全浸没时的浮力为F浮＝G－F＝9 N－5 N＝4 N，此时物体完全浸没，所以浮力最大，故B错误；由F浮＝ρ液gV排得，V＝V排＝＝＝4×10－4 m3，A错误；C.物体的质量m＝＝＝0.9 kg；则ρ＝＝＝2.25×103 kg/m3，C正确；D.物体刚浸没时，下表面受到的压力F下＝F浮＝4 N，故D错误。
【答案】C

1．不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动，如图甲所示。现缓慢向容器内注入适量的水，水对容器底部的压强p与注水体积V的变化关系如图乙所示。当p＝600 Pa时，容器中水的深度为__6__cm；若ρA＝0.5 g/cm3 ，当注水体积V＝880 cm3时，杆对A的作用力大小为__5.2__N。(g取10 N/kg)
,甲)　,乙)
2.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( A )
,A)　　,B)
,C)　　,D)
　浮力的计算
【例2】小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150 g，体积为1.6×10－4 m3的苹果浸没在水中，苹果受到的浮力为____N。松手后苹果将____(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最后静止时，苹果受到的浮力是____N。(g取10 N/kg)
【解析】(1)当苹果浸没在水中时，此时排开水的体积就等于苹果的体积，利用阿基米德原理计算此时苹果受到的浮力；(2)知道苹果的质量，利用公式G＝mg计算苹果受到的重力；浮力与重力进行比较，重力大于浮力就下沉，重力等于浮力就悬浮，重力小于浮力就上浮；(3)最后根据苹果所处的状态求出静止时受到的浮力。
【答案】1.6；上浮；1.5

3．当溢水杯中盛满密度为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( D )
A.·ρ1　　B.·ρ1　　C.·ρ2　　D.·ρ2
4．有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40 g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50 g，已知 ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，下列计算正确的是( B )
①小球的质量是40 g；②小球的体积是50 cm3；③液体的密度是1.1×103 kg/m3；④小球的密度是0.9×103 kg/m3。
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
【疑难易错点睛】计算浮力前，首先要判定状态，然后选择合适公式计算。
　浮沉条件的应用与计算
【例3】小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”上浮。下列说法错误的是(　　)
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【解析】挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时“浮沉子”里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当“浮沉子”的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，综上所述，B说法错误，符合题意故选B。
【答案】B

5．未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆( D )
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
6.在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中(水未溢出)，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是( C )
A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强之比是1∶1
C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D．甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是5∶3
　浮力与压强综合
【例4】如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰熔化前后比较，下列说法正确的是(　　)
A．玻璃杯对桌面的压强增加
B．容器内液体的密度减小
C．玻璃杯中液面的高度升高
D．液体对容器底部的压强不变
【解析】冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力(F＝G总)就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p＝＝得，桌面受到的压强不变，故A错误；冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误； 根据阿基米德原理：F浮＝G排(即排开水的重力G排水即得F浮＝G排水；因为冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮＝G冰；故G冰＝G排水；故冰块熔化前后，水面高度h不变； 根据液体压强的公式：p＝ρgh可得，因为水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确。
【答案】D

7．现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮 ，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙 ，以下判断正确的是( C )

A．F甲浮B．F甲浮>F乙浮，F甲C．F甲浮＝F乙浮，F甲>F乙，p甲>p乙
D．F甲浮＝F乙浮，F甲p乙
【疑难易错点睛】压强和浮力的变化要正确选用公式，找准不变量，再通过变量的变化推导压强浮力的大小。
　实验突破：探究影响浮力大小的因素
一、命题题眼突破
1．实验目的：探究浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？
2．实验装置及部分实验步骤。如图：
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
3．实验结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。
4．实验题眼突破
(1)弹簧测力计的使用与读数。
(2)用称重法计算浮力(F浮＝G物－F示)。
(3)控制变量法的应用
a．探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度)；
b．探究浮力的大小与浸入液体体积的关系(用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积)；
c．探究浮力与液体密度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中)。
(4)阿基米德原理公式的相关计算(①计算固体、液体的密度；②判断浮力大小的变化)。
(5)实验图像的绘制与分析(弹簧测力计示数F与物体浸入液体中的深度h的图像如图所示：物体的重力G＝9 N，物体浸没在水中所受浮力F＝9 N－2 N＝7 N)。

二、实例剖析
【例5】在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；B：可能与物体的密度有关；C：可能与液体的密度有关；D：可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。

(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想____是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想____是错误的。
(4)分析比较实验____，可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验____可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与____有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了____不变，进行探究、验证。
【解析】由题意可知，(1)由于甲浸没在水中静止时，受到重力、浮力和拉力三个力作用且平衡，所以，甲受到的浮力F浮＝G－F拉＝3.0 N－1.0 N＝2.0N；(2)实验④和⑤是同一个物块浸没在同一种液体中的不同深度处，但物块所受到的浮力大小是不变的，由此可以看出物体所受的浮力大小与其浸没在液体中的深度有关的猜想是错误的，即A猜想错误；(3)由实验①⑤和②⑥可以看出，物块的密度不同但液体的密度相同，排开液体的体积相同，物块所受到的浮力大小也相同，由此可以判断：物体所受的浮力的大小与物体的密度有关的猜想是错误的，即B猜想错误；(4)由题图可以看出通过比较实验①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以验证猜想D是正确的；(5)由题图可以看出通过比较实验②⑥⑦或⑥⑦可以得出：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(6)综合以上分析，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积有关；(7)由图可以看出：实验⑥⑦探究的是物体所受浮力的大小与液体的密度的关系，所以应该要控制物体浸在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积不变来进行实验探究。
【答案】(1)2.0；(2)A；(3)B；(4)①③④或③④或①③⑤或③⑤；(5)②⑥⑦或⑥⑦；(6)液体的密度、物体浸在液体中的体积；(7)物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积

8．某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
,A)　,B)　,C)　,D)　,E)
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是__1__N，方向为__竖直向上__。
(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是__0.8__N。
(3)比较__C、E__两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)由A、B、C、D四个步骤可知，浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与__排开液体的体积__有关。

巩固提高
1.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力( B )
A．木块受的浮力大　　　　B．石块受的浮力大
C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较
2．一物体漂浮在水中，有体积露出水面，则物体的密度为( B )
A．1 g/cm3 B．0.75 g/cm3
C．0.5 g/cm3 D．0.25 g/cm3
3．半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；等货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是( B )

A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1
C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F1
4.一重为0.6 N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中，如图所示，鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则鸡蛋在甲中受到的浮力为__0.6__N，甲的密度__<__(选填“＞”“＜”或“＝”)乙的密度。



5.我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6 329 m，打破了世界纪录。“海翼”的外形设计成流线型，是为了__减小阻力__；在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力，这是因为碳纤维材料的__密度__小；“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，使浮力__大于__重力。
6．如图甲所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。

图甲
(1)__B、D__两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮＝__1.2__N。__A、E__两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得：当物块没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。当h＝4 cm时，物块所受的浮力为__0.8__N。浸没后，h继续增大时，弹簧测力计示数为__3__N，该圆柱体物块的高度是__6__cm。
,图乙)
7．如图所示，一密度均匀，质量为6 kg，底面积为600 cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上，g取10 N/kg，求：

(1)水对木块产生的浮力大小。
(2)木块浸入水中的深度。
(3)水在木块下表面上产生的压强大小。
解：(1)木块的重力：G＝mg＝6 kg×10 N/kg＝60 N，木块漂浮，所以水对木块产生的浮力：F浮＝G＝60 N；(2)木块的底面积：S＝600 cm2＝6×10－2 m2，根据F浮＝ρ水gV排可得木块排开水的体积：V排＝＝＝6×10－3 m3，木块浸入水中的深度h＝＝＝0.1 m；(3)水在木块下表面上产生的压强为：p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1×103 Pa。
答：水对木块产生的浮力大小为60 N；(2)木块浸入水中的深度为0.1 m；(3)水在木块下表面上产生的压强大小为1×103 Pa。

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