專題2　浮力的分析與計算（原卷版）

第1章水和水的溶液專題2浮力的分析與計算類型一阿基米德原理的應(yīng)用 2類型二同一物體浸在同種液體中的浮沉情況 3類型三同一物體浸在不同液體中的浮沉情況 4類型四不同物體浸在同種液體中的浮沉情況 5類型五兩個物體放在不同液體中的浮沉情況 6【方法歸納】1.稱量法計算浮力步驟：(1)先用彈簧測力計在空氣中測量出物體的重力G。(2)再用彈簧測力計測量出物體浸在液體中時的示重G′。(3)根據(jù)物體受到平衡力作用的原理，即方向向上的拉力G′和浮力F的大小之和等于方向向下的重力G的大小，計算出浮力的大?。篎＝G－G′。2.運用阿基米德原理進(jìn)行計算的關(guān)鍵點（1）阿基米德原理闡明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液體里的物體上，其方向是豎直向上的，其大小等于物體排開的液體受到的重力的大小，即F?。紾排液（2）在公式F?。溅岩篻V排中，ρ液是指物體所浸入液體的密度，而不是物體的密度；原理中所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態(tài)：一是物體的全部體積都浸入液體里，即物體浸沒在液體里，此時，V排＝V物，二是物體的一部分浸入液體里，另一部分露在液面以上，此時，V排＜V物。V物＝V排＋V露。因此在運用此公式計算時，要寫出ρ和V的下標(biāo)，否則，ρ液與ρ物，V排與V物易發(fā)生混淆。（3）G排液是指被物體排開液體所受的重力，F(xiàn)?。紾排液表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開液體所受的重力。還可推導(dǎo)出F?。紾排液＝m排液g，m排液指物體排開的液體的質(zhì)量。（4）計算時，單位要統(tǒng)一，公式中g(shù)是個常量，單位是牛/千克，密度的單位必須用千克/米3，體積的單位用米3，浮力的單位是牛。若單位不匹配，則必須先進(jìn)行換算后才能計算。3.物體在液體中的浮沉條件分析上?。篎?。綠懸?。篎浮=G漂?。篎浮=G下沉：F?。糋沉底：F浮+N=G理解：研究物體的浮沉?xí)r，物體應(yīng)浸沒于液體中（V排=V物），然后比較此時物體受到的浮力與重力的關(guān)系。如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ物＜ρ液，上?、讦盐?ρ液，懸?、郐盐铮睛岩?，下沉給出物體浮沉狀態(tài)，要求進(jìn)行相關(guān)分析類試題是考試中的熱門題型。解題的基本思路是：從物體的浮沉狀態(tài)切入，根據(jù)浮沉條件和阿基米德原理進(jìn)行相關(guān)分析?！境？碱}型】類型一阿基米德原理的應(yīng)用1．體積相同的鉛球、銅塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，比較它們受到的浮力大小，正確的是()A．鉛球受到的浮力最大B．木塊受到的浮力最大C．銅塊受到的浮力最大D．他們受到的浮力一樣大2．桌面上甲、乙兩個圓柱形容器中分別裝有水和酒精，實心木球和實心鐵球的體積相等，如圖所示。水、酒精、木球和鐵球密度分別為ρ水、ρ酒精、ρ木和ρ鐵。將木球放入水中、鐵球放入酒精中，靜止時木球和鐵球所受浮力的大小分別為F1和F2。下列判斷中正確的是()A．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ鐵，則F1＞F2B．若ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ鐵，則F1＜F2C．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ鐵，則F1＝F2D．若ρ酒精<ρ木<ρ水<ρ鐵，則F1＜F23．將一鐵塊用彈簧測力計懸掛起來，并逐漸緩慢浸入水中，下列能正確表示彈簧測力計示數(shù)與浸入深度關(guān)系的是()4．【中考?黔南州】如圖，重為5N，體積為0.2×10－3m3的物體用細(xì)線系在彈簧測力計的掛鉤上，將它浸沒在水中，物體受到的浮力是________N，靜止時彈簧測力計的示數(shù)是________N(g取10N/kg)。5．【中考?襄陽】將金屬塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中靜止(均未接觸容器)，彈簧測力計兩次示數(shù)相差0.8N(ρ水＝1.0g/cm3，ρ酒精＝0.8g/cm3，g取10N/kg)，則金屬塊的體積為______cm3。類型二同一物體浸在同種液體中的浮沉情況1．如圖是一小球從密度均勻的油中A處由靜止釋放后豎直下落的情景，小球在AB段做加速運動，在BC段做勻速運動，①和②是小球經(jīng)過的兩個位置，則()A．小球與油的密度相等B．小球經(jīng)過①處所受浮力比②處小C．小球在BC段只受到重力D．小球在BC段受平衡力的作用2．【連云港中考】如圖所示，小球在繩子拉力作用下恰好浸沒在水中，此時小球所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)小球所受的重力。剪斷繩子后，小球上升過程中所受浮力________(填“變大”“變小”或“不變”下同)，水對燒杯底部的壓強(qiáng)________。3．【福州中考】將一個重為G的雞蛋放進(jìn)盛有濃鹽水的杯中，雞蛋漂浮，然后逐漸向杯中加入清水，當(dāng)雞蛋下沉至杯底靜止時停止加水，下列圖象能夠粗略描述這個過程中浮力隨時間變化關(guān)系的是()4．【自貢中考】如圖所示，乒乓球從杯底上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置時受到的浮力為FA，水對杯底壓強(qiáng)為pA；在B位置時受到的浮力為FB，水對杯底壓強(qiáng)為pB，則它們的大小關(guān)系是FA________FB，pA________pB，已知乒乓球的質(zhì)量為2.7g，當(dāng)它漂浮在水面時，排開水的體積為________cm3。類型三同一物體浸在不同液體中的浮沉情況1．【泰安中考】同一個小球，先后放入四個盛有不同液體的容器中，靜止時的位置如圖所示。四個容器中的液面到容器底面的距離相等，則容器底面受到液體壓強(qiáng)最大的是()2．【自貢中考】一重為0.6N的雞蛋先后放入甲、乙兩液體中，如圖所示，雞蛋在甲中懸浮，在乙中漂浮，則雞蛋在甲中受到的浮力為________N，甲的密度________(填“＞”“＜”或“＝”)乙的密度。3．【內(nèi)江中考】許多輪船都有排水量的標(biāo)記，“青島號”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦滿載時的排水量是4800t，表示它浮在海面上排開的海水質(zhì)量是4800t，此時艦船所受的浮力是________N(g取10N/kg)。當(dāng)艦船從海洋駛?cè)腴L江時，吃水深度________(填“變大”“變小”或“不變”)。4．【廣安中考】如圖所示，甲、乙兩個完全相同的燒杯，放置在同一水平桌面上，杯內(nèi)盛有密度不同的鹽水。將同一小球分別放入兩燒杯中，待靜止時，兩杯鹽水液面相平，則()A．甲杯鹽水的密度小于乙杯鹽水的密度B．鹽水對甲杯底的壓強(qiáng)小于鹽水對乙杯底的壓強(qiáng)C．小球在兩杯鹽水中的浮力相等D．甲容器對桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對桌面的壓強(qiáng)5．（眉山中考）有甲、乙兩個溢水杯，甲溢水杯盛滿酒精，乙溢水懷盛滿某種液體，將一個小球輕輕放入甲溢水杯中，小球浸沒在酒精中，溢出酒精的質(zhì)量是80g；將小球從甲溢水杯中取出擦干，輕輕放入乙溢水杯中，溢出液體的質(zhì)量是80g，小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1∶4。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，下列說法中正確的是()A．小球靜止于甲溢水杯的底部B．小球的體積是80cm3C．液體的密度是1.0×103kg/m3D．小球的密度是0.9×103kg/m36．【衡陽中考】如圖是甲、乙兩種液體的質(zhì)量與體積關(guān)系圖象，將相同的木塊分別放入盛有甲、乙兩種液體的容器a和b中，待木塊靜止時，兩容器液面相平，下列說法正確的是()A．a(chǎn)容器盛的是乙液體，b容器盛的是甲液體B．木塊在a容器內(nèi)排開液體的質(zhì)量較大C．a(chǎn)、b兩容器底部受到液體的壓強(qiáng)相等D．a(chǎn)、b兩容器中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng)相等7．（溫州模擬）將一合金塊輕輕放入盛滿水的溢水杯中，當(dāng)其靜止后有72g水溢出，再將其撈出擦干后輕輕放入盛滿酒精的溢水杯中，當(dāng)其靜止后有64g酒精溢出，則合金塊在酒精中受到的浮力為___________N，合金塊的密度為___________kg/m3。(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)類型四不同物體浸在同種液體中的浮沉情況1．【長沙中考】水平桌面上放有甲、乙兩個盛水的容器，現(xiàn)把兩個形狀和體積都相同的物體分別放入兩容器中，當(dāng)物體靜止時，兩容器中液面剛好相平，如圖所示，下列說法正確的是()A．兩物體受到的浮力相等B．兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等C．兩物體的質(zhì)量相等D．乙容器中物體密度較大2．【南京中考】取一只空牙膏袋，一次將它擠癟，另一次將它撐開，兩次都擰緊蓋后先后放入同一杯水中，如圖所示。兩次牙膏袋的質(zhì)量m甲和m乙的大小關(guān)系是m甲______m乙；兩次排開水的體積V甲和V乙的大小關(guān)系是V甲______V乙；兩次所受的浮力F甲和F乙的大小關(guān)系是F甲______F乙；兩次杯底受到水的壓強(qiáng)p甲和p乙的大小關(guān)系是p甲______p乙。(均填“＞”“＜”或“＝”)3．【鄂州中考】如圖所示，放在水平桌面上的三個完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個容器內(nèi)水面高度相同。下列說法正確的是()A．物體受到的浮力大小關(guān)系為FA＞FB＞FCB．三個物體的密度大小關(guān)系為ρA＞ρB＞ρCC．容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲＞F乙＞F丙D．容器對桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲＝p乙＝p丙4．【河北中考】水平桌面上放置一底面積為S的薄壁圓筒形容器，內(nèi)盛某種液體，將質(zhì)量分別為mA、mB、mC，密度分別為ρA、ρB、ρC的均勻?qū)嵭男∏駻、B、C放入液體中，A球漂浮，B球懸浮，C球下沉，如圖所示，它們所受的浮力分別為FA、FB、Fc。下列選項不正確的是()A．若mA＝mB＝mC，則FA＝FB>FCB．將C球截去部分后，剩余部分可能上浮C．只取出A球，容器中液面的高度降低了eq\f(mA,ρBS)D．三球放入液體前后，液體對容器底部的壓強(qiáng)變化了eq\b\lc\(\rc\)(\a\Vs4\al\co1(mA＋mB＋\f(mCρB,ρC)))eq\f(g,S)類型五兩個物體放在不同液體中的浮沉情況1．【大連中考】如圖所示，水平桌面上有兩個相同的燒杯，分別盛有質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體。將材料相同的a、b兩個實心球，分別放入甲、乙兩種液體中，a球體積大于b球體積。靜止時，a球漂浮在液面上，b球懸浮在液體中，a、b兩球受到的浮力分別為F甲、F乙，甲、乙兩種液體對燒杯底的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙，則(