專題10 浮力-2025年中考《物理》一輪復習知識清單與解題方法_第1頁
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PAGE12025年中考第一輪復習(知識清單+方法清單)專題十浮力總覽一、知識結(jié)構(gòu)二、知識清單+方法清單模塊一浮力知識清單知識清單一、浮力1.浮力(1)定義:浸在液體(或氣體)中的物體受到向上的力,這個力叫做浮力,用F浮表示。(2)浮力的方向:豎直向上。(3)施力物體與受力物體:施力物體是液體或氣體;受力物體是浸在液體或氣體中的物體。2.稱重法測浮力(1)稱重法測浮力的方法①用彈簧測力計測出物體(ρ物>ρ液)的重力G=F1;②將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2;③則物體在液體中所受浮力的大小F浮=F1-F2。彈簧測力計減小的示數(shù)就是物體受到的浮力。(2)稱重法測浮力的原理:如右圖所示,物體在空氣中時,受到重力G和彈簧測力計的拉力F1;浸在水中時,受到三個力的作用:重力G、浮力F浮和拉力F2;根據(jù)力的平衡條件可知:F1=GF浮+F2=G,所以F浮=F1–F2。3.浮力產(chǎn)生的原因(1)分析浮力產(chǎn)生的原因:如下圖所示,以浸沒在液體中的長方體為例進行探究,該長方體的六個面分別受到液體的壓強(p=pgh)和壓力(F=pS),進行對比。位置前、后兩個面左、右兩個面上、下兩個面深度相等相等上淺下深壓強相等相等上小下大壓力F前、F后是一對平衡力,合力為0F左、F右是一對平衡力,合力為0F向下?F向上,F(xiàn)差=F向上-F向下結(jié)論:浮力是液體對物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的,即F浮=F2-F1。浮力產(chǎn)生的原因甲物體部分浸入乙物體沉底(2)兩種特殊情況①當物體部分浸入液體中時,如甲圖所示,上表面不受液體壓力,則浮力的大小F浮=F向上。②若浸沒在液體中的物體的下表面和容器底緊密接觸(接觸處沒有水),如乙圖所示,則液體對物體向上的壓力F為0,物體將不受浮力的作用,只受向下的壓力。如在水中的橋墩、攔河壩等。二、決定浮力大小的因素【猜想與假設】浮力的大小跟什么因素有關呢?①木塊在水中漂浮,鐵塊在水中下沉,可能跟物體的密度有關。②人在水中會下沉,在死海中卻能漂浮,可能跟液體密度有關。③用手將空易拉罐按入水中,當它浸入水中的體積越大,手感覺到的浮力也越大,可能跟浸入液體中的體積有關。④人從淺水區(qū)走向深水區(qū)的過程中感覺逐漸變輕,可能與物體浸在液體中的深度有關?!驹O計實驗】(1)實驗方法:控制變量法。上面所說的固體的密度、液體的密度、固體浸入液體中的體積和固體浸入液體的深度這幾個量是實驗中的“變量”,在檢驗浮力與其中某一個量的關系時,必須使其他量保持不變,或者確認浮力跟這些量無關。(2)測量浮力大小的原理:F浮=F1-F2(稱重法)(3)實驗器材:彈簧測力計、燒杯、水槽、圓柱體組(鋁塊、鐵塊)、水、酒精、濃鹽水等?!具M行實驗與分析論證】(1)探究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關系=1\*GB3①用彈簧測力計測量出物體的重力G并記入表格中;=2\*GB3②將物體浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1并記入表格中;=3\*GB3③改變物體在水中浸沒的深度,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2并記入表格中。④計算浮力。浸沒深度h淺深更深重力G/N2.02.02.0彈簧測力計示數(shù)F/N1.41.41.4浮力F浮/N0.60.60.6【實驗結(jié)論】浮力的大小與物體浸沒液體中的深度無關。(選填“有關”或“無關”)(2)探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系=1\*GB3①用彈簧測力計測量出物體的重力G并記入表格中;②將物體小部分體積浸入水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1并記入表格中;③把物體大部分體積浸在水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F2并記入表格中;④把物體浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F3并記入表格中。⑤計算浮力。物體浸在液體中的體積V部分浸入大部分浸入浸沒重力G/N2.02.02.0彈簧測力計示數(shù)F/N1.81.61.4浮力F浮/N0.20.40.6【實驗結(jié)論】在同一液體中,物體浸在液體中的體積越大,浮力越大。(3)探究浮力大小與液體密度的關系=1\*GB3①用彈簧測力計測量出金屬塊的重力G并記入表格中;②將金屬塊分別浸沒在酒精、水和鹽水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)并記入表格中;③計算浮力。液體種類酒精水鹽水重力G/N2.02.02.0彈簧測力計示數(shù)F/N1.41.20.9浮力F浮/N0.60.81.1【實驗結(jié)論】浮力大小跟液體密度有關,在浸入液體的體積相同時,液體密度越大,物體受到的浮力越大。(4)探究浮力大小與物體密度的關系①用彈簧測力計分別測出體積相等的銅球、鐵球的重力;②把銅球、鐵球再懸掛在彈簧測力計下端,分別浸沒在水中,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)。③計算浮力。固體種類銅球鐵球重力G/N9.08.0彈簧測力計示數(shù)F/N8.07.0浮力F浮/N1.01.0【實驗結(jié)論】浮力的大小跟固體的密度無關(選填“有關”或“無關”),在浸入同種液體的體積相同時,所受浮力相等?!練w納總結(jié)】決定浮力大小的因素:物體在液體中所受的浮力大小,跟它浸在液體中的體積有關,跟液體的密度有關。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。方法清單方法清單考向01浮力的產(chǎn)生稱重法求浮力 【例題1】如圖所示,彈簧測力計豎直懸掛著物體A靜止在空中時示數(shù)為8N,A浸在水中靜止時彈簺測力計示數(shù)為7N。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),可知物體A的質(zhì)量為kg,圖所示物體A浸入水中所受的浮力為N。(g=10N/kg)【答案】0.81【詳解】物體掛在測力計下靜止時,測力計的示數(shù)即物體的重力為8N,則物體的質(zhì)量為m=物體受到的浮力為F方法技巧理解浮力的概念1.浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的,若物體沒有受到液體向上的壓力,則物體不受浮力。2.稱重法求物體浮力時,我們記錄空氣中彈簧測力計的示數(shù)和物體浸在水中時彈簧測力計的示數(shù),然后作差來求浮力,而往往忽略了這個差的含義,實際上物體受到的浮力大小就等于彈簧測力計前后兩次示數(shù)的變化量?!居柧?-1】如圖所示,A、B是自由移動的物體,C、D是容器自身凸起的一部分,現(xiàn)往容器里注入一些水。則一定不受浮力的是()A.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】AD.由圖可知,水對A、D物體上、下表面都產(chǎn)生了壓力差,故A、D物體都受浮力的作用,故AD不符合題意;B.B物體上表面沒有受到水的壓力,但下表面受到水的壓力,因此水對B物體上、下表面產(chǎn)生了向上的壓力差,故B物體一定受浮力的作用,故B不符合題意;C.C物體上表面受到水的壓力,但下表面沒有受到水的壓力,因此水對C物體上、下表面沒有產(chǎn)生向上的壓力差,故C物體一定不受浮力的作用,故C符合題意。故選C?!居柧?-2】用彈簧測力計懸掛一重為10N的A物體浸沒在水中,如圖所示,彈簧測力計的示數(shù)為2.5N,A物體所受浮力大小為N,A物體上表面受到水的壓力為1N,下表面受到水的壓力N;向水中加鹽溶解后,A物體受到的浮力將(選填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮?.58.5變大【詳解】稱重法測浮力知F浮力產(chǎn)生原因F浮=F下-F所以下表面受到的液體壓力為F下=F浮+F上=7.5N+1N=8.5N向水中加鹽時,排開水的體積不變,鹽水的密度變大、由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力變大。考向02探究影響浮力大小的因素【例題2】(2024·四川廣安·中考真題)物理興趣小組的同學在“探究影響浮力大小的因素”過程中,經(jīng)過討論提出如下猜想:猜想1:浮力的大小與物體浸入的深度有關:猜想2:浮力的大小與液體的密度有關:猜想3:浮力的大小與物體的形狀有關。小組同學分別對以上猜想進行探究,以下是他們的實驗過程。(1)小凌根據(jù)A、B、C三圖,認為猜想1是正確的;同組的小果根據(jù)A、C、D三圖,認為猜想1是錯誤的。通過深入分析上述現(xiàn)象,小組同學一致認為浮力的大小隨物體浸入液體體積的增大而,與物體浸沒在液體的深度無關。(2)根據(jù)三圖,可驗證猜想2是正確的。同學們通過查閱相關資料并結(jié)合圖中數(shù)據(jù),還可以測出物體的密度為kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)(3)為了驗證猜想3,小組同學找來兩個完全相同的薄鋁片、一個燒杯和適量的水等器材進行實驗,實驗步驟如下:①將一個薄鋁片放入盛有適量水的燒杯中,觀察到鋁片下沉至杯底;②將另一薄鋁片彎成“碗狀”也放入該燒杯中,觀察到鋁片漂浮在水面上。根據(jù)以上現(xiàn)象,小麗得出猜想3是正確的。她的結(jié)論不可靠,原因是?!敬鸢浮吭龃驛DE2×103見詳解【詳解】(1)根據(jù)A、C、D三圖可知,物體浸入液體的深度不同,但測力計的示數(shù)相同,說明浮力大小與物體浸沒在液體的深度無關;根據(jù)A、B、C三圖可知,物體浸入液體的體積不同,測力計的示數(shù)不同,說明浮力大小與物體浸入液體的體積有關,物體浸入液體體積越大,受到的浮力越大。(2)根據(jù)A、D、E三圖可知,物體浸入液體的體積相同,但液體的密度不同,測力計的示數(shù)不同,說明浮力大小與液體的密度有關。根據(jù)AC圖可知F浮?=G?F=4N?2N=2N,根據(jù)F浮=ρ液gV排可得因為物體浸沒,所以V=V排?=2×10?4m3,根據(jù)G=mg和ρ=mVρ=(3)根據(jù)控制變量法可知,要探究浮力大小與物體形狀的關系,應控制物體排開液體的體積相同,而實驗中將另一薄鋁片彎成碗狀也放入該燒杯中,鋁片漂浮在水面上,鋁片排開液體的體積變大,所以小麗的結(jié)論不可靠。方法技巧探究實驗用到的方法1.轉(zhuǎn)換法:在探究過程中,我們通過彈簧測力計示數(shù)的變化情況來反映物體所受浮力的變化情況,應用了“轉(zhuǎn)換法”;2.比較法:在探究過程中,我們通過比較物體在不同條件下所受的浮力,從而分析得到影響浮力大小的因素,這里應用了“比較法”。3.控制變量法:探究浮力的大小與液體的密度、浸入液體中的體積和浸入液體的深度這幾個量的關系時,液體的密度、浸入液體中的體積和浸入液體的深度這幾個量是實驗中的“變量”,在檢驗浮力與其中某一個量的關系時,必須使其他量保持不變,或者確認浮力跟這些量無關?!居柧?-1】如圖所示,小聰用一個長方體鋁塊探究影響浮力大小的因素。他先后將該鋁塊平放、側(cè)放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,保證每次水面到達同一標記處,比較彈簧測力計示數(shù)大小。該實驗探究的是下列哪個因素對浮力大小的影響()A.液體的密度 B.物體的密度C.物體排開液體的體積 D.物體浸入液體的深度【答案】D【詳解】先后將該長方體鋁塊平放、側(cè)放和豎放,使其部分浸入同一杯水中,液體的密度相同,每次水面到達同一標記處,說明物體排開水的體積相同,物體進入水的深度不同,比較彈簧測力計示數(shù)大小,可以探究浮力與物體浸入液體的深度的關系,故D符合題意,ABC不符合題意?!居柧?-2】如圖是一次實驗情景。根據(jù)圖示可以知道,該同學這次操作的目的是()A.探究物體所受浮力大小與其浸入深度的關系B.說明物體所受浮力的大小跟排開液體的體積大小有關C.探究物體所受浮力大小與液體密度的關系D.驗證阿基米德原理F浮=G排【答案】C【詳解】由圖知,物體都完全浸沒在液體中,所以排開的液體體積相同,一種液體是水、另一種是鹽水,因為兩液體的密度不同,所以它們所受的浮力不同。根據(jù)控制變量法的思想,所以該同學這次操作的目的是:探究物體所受浮力大小與液體的密度的關系。故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。模塊二阿基米德原理知識清單知識清單一、探究浮力大小與它排開液體重力的關系【猜想與假設】液體的密度越大,物體排開液體的體積越大,則排開的液體受到的重力越大;另一方面,液體的密度越大,排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大。所以浮力的大小跟排開液體所受的重力應該有一定的關系,大小可能相等。【設計實驗】(1)實驗器材:彈簧測力計、物體(ρ物>ρ液)、溢水杯、小桶、細線、水、鹽水。(2)測量浮力的方法(稱重法):使用彈簧測力計進行測量:先測出物體所受的重力G,再讀出物體浸在液體中時彈簧測力計的示數(shù)F,則F浮=F1-F3(如圖甲、丙所示)。(3)測量排開液體所受的重力(溢水法):物體排開液體所受的重力可以用溢水杯和彈簧測力計測出(如圖乙、丁所示):溢水杯中盛滿液體,再把物體浸在液體中,讓排開的液體流入一個小桶中,桶中的液體就是被物體排開的液體,用彈簧測力計測出排開液體所受的重力G排=F4-F2?!具M行實驗與收集數(shù)據(jù)】(1)如圖甲,將小石塊用細線系住,掛在彈簧測力計的掛鉤上,測出小石塊的重力G=F1。(2)如圖乙,將小桶掛在彈簧測力計的掛鉤上,測出其所受的重力G桶=F2。先測小桶重力以免沾水使測量數(shù)據(jù)不準確。(3)將水倒入溢水杯中,使水面恰好到達溢水杯的溢水口,將小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置,然后將小石塊慢慢地浸入水中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F3,如圖丙所示。(4)利用公式F浮=F1-F3,計算出小石塊此時在水中受到的浮力。(5)如圖丁,測出小桶和排開的水所受總重力F4,算出排開的水所受的重力G排=F4-F2。(6)改變質(zhì)量不同的金屬塊再做幾次實驗,把實驗數(shù)據(jù)填入表格中。(7)實驗數(shù)據(jù)表格。12.21.40.81.81.00.821.71.10.61.61.00.633.62.31.32.31.01.3【分析論證】分別計算實驗序號1、2、3中物體受到的浮力和排開液體所受的重力,發(fā)現(xiàn)F浮=G排?!緦嶒灲Y(jié)論】浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大小?!窘涣髋c討論】(1)若先將物體放入水中測浮力,再測物體的重力,由于物體沾水會使所測重力偏大,則所測浮力偏大;(2)若先測量桶和排開液體的重力,再測桶的重力,則桶由于沾水重力偏大,所測排開液體的重力偏小。(3)物塊在浸入前,水面要與溢水口相平,若水面不與溢水口相平,不會影響浮力的大小,但會導致排到小桶內(nèi)的水小于物塊排開的水的體積,最終會得出物體所受浮力大于排開的液體所受重力的錯誤結(jié)論。(以上均選填“大”或“小”)(4)實驗中換用質(zhì)量不同的物塊或不同液體進行多次測量,是為了使實驗結(jié)論具有普遍性。上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),稱為阿基米德原理。二、阿基米德原理1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。2.數(shù)學表達式:F浮=G排導出式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排公式中各物理量的意義及單位ρ液表示液體的密度,單位:千克/米3(kg/m3)V排表示排開液體的體積,單位:米3(m3)g表示9.8牛/千克(N/kg)F浮表示物體受到的浮力,單位:牛(N)各物理量全部采用國際單位制。3.對阿基米德原理的理解①影響浮力大小的因素:由公式F浮=ρ液gV排可知:浮力F浮的大小只和ρ液和V排有關,與物體的體積、形狀、密度、浸沒在液體中的深度等因素無關。(選填“有關”或“無關”)②適用范圍:該定律也適用于氣體,物體在氣體中所受浮力的大小也可用F?。溅褮鈍V排計算。③求液體密度、排開液體的體積公式:ρ液=F浮/gV排V排=F浮/gρ液④理解“浸在液體中的物體”浸在液體中的物體包括兩種情況:一是物體全部浸入液體中,如圖中B物體,也叫浸沒;二是一部分體積浸入液體中,如圖中A物體。物體浸沒時:V排=V浸=V物;物體部分浸入時:V排=V浸<V物。(均選填“>”、“<”或“=”)三、計算浮力大小的四種方法稱重法壓力差法公式法平衡法浮力等于物體的重力G減去物體浸在液體中時彈簧測力計的拉力F,即F浮=G-F浮力等于物體上、下表面受到的液體的壓力差,即F浮=F向上-F向下根據(jù)阿基米德原理計算F浮=G排=m排g=ρ液gV排物體漂浮或懸浮時,由二力平衡條件得浮力等于重力,即F浮=G方法清單方法清單考向01探究浮力大小與它排開液體重力的關系【例題1】如圖所示,物理興趣小組用水和金屬塊等器材做研究浮力的實驗。(水的密度是1.0×103kg/m3)(1)金屬塊浸沒在水中時,受到的浮力是N;(2)比較A、B、C(或A、B、D)三圖可得出結(jié)論:金屬塊受到的浮力大小與其有關;(3)比較三圖可得出結(jié)論:金屬塊受到的浮力大小與其浸沒在液體中的深度無關;(4)金屬塊的密度為kg/m3;(5)在實驗中,忽略測量誤差因素的影響,興趣小組發(fā)現(xiàn):金屬塊受到的浮力大小等于它。如果后者明顯小于金屬塊受到的浮力,請指出實驗操作中可能的原因;(6)忽略測量誤差因素的影響和操作規(guī)范的前提下,探究發(fā)現(xiàn):漂浮在水面的蠟塊、木塊等物體所受的浮力(選填“遵守”或“不遵守”)第(5)小題第一空的這個等量關系?!敬鸢浮浚?)1;(2)排開液體的體積;(3)A、C、D;(4)2.7×103;(5)排開液體的重力,溢水杯沒有裝滿水等;(6)遵守【詳解】(1)由圖A、C(或D),金屬塊浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N(2)比較A、B、C三圖可知,排開液體的密度相同,排開液體的體積不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,受到的浮力不同,所以金屬塊受到的浮力大小與其排開液體的體積有關。(3)比較A、C、D三圖可知,液體的密度相同,排開液體的體積相同,深度不同,彈簧測力計的示數(shù)相同,受到的浮力相同,所以金屬塊受到的浮力大小與深度無關。(4)金屬塊的體積金屬塊的密度為(5)]在實驗中,金屬塊受到的浮力等于它排開液體的重力,發(fā)現(xiàn)金屬塊排開水的重力明顯小于所受的浮力,可能溢水杯沒有裝滿水,造成溢出水的體積小于排開水的體積。(6)漂浮在水面的蠟塊、木塊等物體所受的浮力等于排開液體的重力,遵守小題第一空的這個等量關系。方法技巧1.實驗中,能否先將物體浸沒在水中后,然后再將物體拿出測出物體受到的重力?為什么?如果這么做,物體從水中拿出時,物體上會沾有一部分水珠,測量物體的重力會變大,故不可以這么做。2.在測量排開液體的重力時,能否先測盛水后小桶的重力,再倒出測出空桶的重力?為什么?桶內(nèi)的水不能全部倒凈,內(nèi)壁會附有水珠,使測出的G排偏大,G排偏小,故不可以這么做?!居柧?-1】在“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”實驗中,小芳同學設計的實驗步驟如圖所示,按照A、B、C、D的順序進行測量。小華認為,為了減小實驗誤差,可以進一步優(yōu)化實驗步驟,他將A、B、C、D重新排序。你認為小華的測量順序應該是,此實驗得出的結(jié)論是?!敬鸢浮緿ABC物體浸在液體中所受的浮力等于物體排開的液體所受的重力【詳解】在這個探究中,應先測出空小桶的重力,再測物體的重力,然后將物體浸入溢水杯的水中,用小桶接住排出的水,最后測出小桶和接入水的總重力。所以重新排序應為:DABC。此實驗的結(jié)論是:物體浸在液體中所受的浮力等于物體排開的液體所受的重力。【訓練1-2】同學們進行驗證阿基米德原理的實驗,操作過程如圖所示。圖中F1、F2、F3、F4分別表示對應的彈簧測力計示數(shù)。下列說法正確的是()

A.F2<F1表明物體受到的重力減小了B.物體排開水的體積大于物體的體積C.若F1﹣F2=F4﹣F3,說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理D.如果實驗中物體沒有完全浸沒水中,不能驗證“阿基米德原理”【答案】C【詳解】由圖可知,溢水杯中裝滿水;F1表示物體的重力,F(xiàn)2為物體浸在水中時測力計的示數(shù),F(xiàn)3表示小燒杯的重力,F(xiàn)4表示物體排開水和小燒杯的總重力。A.由于物體放入水后受重力、浮力和拉力的作用處于靜止,由力的平衡條件可得F2=F1﹣F浮由于本實驗中物體的重力是不變的,所以F2<F1,是因為物體受到了浮力作用,故A錯誤;B.物體全部浸沒,排開水的體積等于物體的體積,故B錯誤;C.由圖可知,物塊排開的液體受到的重力G排=F4﹣F3因為F浮=G﹣F示=F1﹣F2,若F1﹣F2=F4﹣F3,則表明物體受到的浮力等于其排開液體受到的重力,說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理,故C正確;D.阿基米德原理適用于任何情況下物體受到的浮力與物體排開液體受到的重力關系。如果實驗中物體沒有完全浸沒水中,物體受到的浮力減小,物體排開水的重力也減小,物體浸在水中的體積大小不影響阿基米德原理的驗證,故D錯誤。故選C??枷?2阿基米德原理【例題2】如圖所示,體積相同而材料不同的四個小球甲、乙、丙、丁靜止在水中,這四個小球所受的浮力分別為F甲、F乙、F丙、F丁,則()A.F甲=F乙 B.F甲<F丁 C.F乙>F丙 D.F甲>F乙【答案】B【詳解】由圖可知,四個球排開水的體積V甲<V乙<V丙=V丁根據(jù)F浮=ρ水V排g可知四個球受到的浮力F甲<F乙<F丙=F丁故選B。方法技巧正確理解阿基米德原理1.物體“浸在液體中”包括“全部浸入(浸沒)”和“部分浸入”兩種情況,無論物體是浸沒還是部分浸入,在液體中都受到浮力。2.G排是物體排開液體的重力,而不是物體自身的重力。3.ρ液是指液體的密度,而不是物體的密度。浸在同種液體中,排開液體體積相同的各種不同材料的物體,無論空心還是實心,所受浮力大小都相等。4.V排是排開液體的體積,不一定等于物體的體積。①當物體浸沒在液體中時,V排=V物,物體體積不變,排開液體體積也不變,浮力大小與深度無關;②當物體只有一部分浸人液體中時,V排<V物,當物體逐漸浸入液體中時,排開液體的體積增大,物體所受浮力也增大?!居柧?-1】如圖,水平桌面上有一個裝滿酒精的溢水杯,將重力為1.1N的小球放入溢水杯,小球沉底,并測得溢出的酒精重力為0.8N,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,則小球的密度為()A.0.9×103kg/m3 B.1.1×103kg/m3C.1.15×103kg/m3 D.1.3×103kg/m3【答案】B【詳解】小球的質(zhì)量為小球的體積等于溢出酒精的體積小球的密度為故B符合題意,ACD不符合題意。故選B?!居柧?-2】如圖所示,是小華同學測量某種液體密度的過程,請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù),求:(1)小石塊的質(zhì)量;(2)小石塊的體積;(3)液體的密度。

【答案】(1)0.3kg;(2)1×10-4m3;(3)0.8×103kg/m3【詳解】(1)由圖可知,G石=3N,由G=mg得玻璃杯和水的總質(zhì)量(2)由圖對小石塊在水中受力分析后可知,小石塊浸沒在水中受到的浮力為F浮水=G石-F示水=3N-2N=1N因為小石塊浸沒在水中,再由F浮=G排=ρ液gV排得,小石塊的體積為V(3)由圖對小石塊在液體中受力分析后可知,小石塊浸沒在液體中受到的浮力為因為小石塊浸沒在液體中,所以V排液=V石=1×10-4m3再由F浮=G排=ρ液gV排得,液體的密度為ρ答:(1)小石塊的質(zhì)量為0.3kg;(2)小石塊的體積1×10-4m3;(3)液體的密度0.8×103kg/m3。模塊三物體的浮沉條件及應用知識清單知識清單一、物體的浮沉條件1.物體在液體中常見的三種狀態(tài)(1)物體在液體中有漂浮、懸浮和沉底三種狀態(tài)。(2)物體在液體中三種狀態(tài)的受力分析:漂浮懸浮沉底①漂浮時:受到重力與浮力的作用,根據(jù)二力平衡條件知,這兩個力是一對平衡力,F(xiàn)浮=G。②懸浮時:受到重力與浮力的作用,根據(jù)二力平衡條件知,這兩個力是一對平衡力,F(xiàn)浮=G。③沉底時:受到重力G、浮力F浮與支持力N的作用,這三個力平衡:F浮=G-N。2.物體的浮沉條件(1)比較浮力與重力的大小判斷物體的浮沉:以浸在水中的雞蛋為例分析:把雞蛋浸入水中時,受到重力G與浮力F浮兩個力的作用,這兩個力的方向相反、作用在同一直線上,雞蛋的浮沉就取決于這兩個力的大小。根據(jù)二力平衡條件進行分析:①若浮力F?。綠,則雞蛋會上浮,最后漂浮;②若浮力F浮=G,則雞蛋會懸浮,可停在液體內(nèi)部任意位置;③若浮力F浮<G,則雞蛋會下沉,靜止在水底。(以上均選填“>”、“<”或“=”)(2)比較物體密度ρ物與液體密度ρ液的大小關系判斷物體的浮沉(理論推導)當物體浸沒在液體中時,受到重力G與浮力F浮兩個力的作用;因為物體浸沒,所以排開液體的體積等于物體的體積V排=V物=;浮力大小F浮=ρ液gV排=ρ液gV;重力的大小G=ρ物gV物=ρ物gV①當F浮>G時,得出ρ液>ρ物,物體上浮;②當F浮=G時,得出ρ液=ρ物,物體懸?。虎郛擣?。糋時,得出ρ液<ρ物,物體下沉。(以上均選填“>”、“<”或“=”)3.有關物體漂浮的規(guī)律根據(jù)進行分析F浮=G物體=ρ物體gV物體;F浮=ρ液gV排,可得出以下規(guī)律:(1)“二力平衡”,即物體所受浮力等于物體的重力,F(xiàn)?。紾物體。(2)“質(zhì)量相等”,即排開液體的質(zhì)量等于物體自身質(zhì)量,m排=m物體。(3)“體積比與密度比有關”,即浸入液體的體積是物體體積的幾分之幾,物體的密度就是液體密度的幾分之幾,即ρ物體V物體=ρ液V排(4)“浮力恒等”,即物體漂浮在不同液體中時,所受浮力相等(F1=F2=…=G物)。(5)“密大浸少”,即物體漂浮在不同液體中時,密度大的液體浸入液體中的體積較小。二、浮力的應用1.增大或減小浮力的方法(1)改變浮力的方法:根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物體受到的浮力大小是由液體密度和排開液體的體積決定的,因此增大或減小浮力應從這兩方面入手。(2)增大浮力的兩種方法①增大液體密度:如水中加鹽后,可使沉底的雞蛋浮起來;②增大物體排開液體(或氣體)的體積:如鋼鐵制成的輪船、氫氣球等。(3)減小浮力的兩種方法①減小液體的密度:如往鹽水中加清水,可以使漂浮的雞蛋下沉至水底。②減小物體排開液體(或氣體)的體積:如飛艇降落時,通過將輔助氣囊中的氣體放出,使飛艇排開空氣的體積減小,從而減小空氣浮力,使飛艇降落(可認為飛艇放氣后,所受重力不變)。2.浮力的應用實例(1)輪船①輪船的工作原理:把輪船做成“空心”體后放在水里,雖然它所受的重力沒有改變,但是排開的水較多,因而受到較大的浮力,所以能漂浮在水面上。②輪船的特點:輪船航行時處于漂浮狀態(tài),只要輪船的重力不變,無論輪船是在海里還是在河里,它受到的浮力都不變,因為不同海域中海水的密度不同,所以輪船的吃水線不同。例如,海水密度較大,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,輪船在海里航行時浸在水下的體積較小。③輪船的排水量m排:輪船的排水量表示輪船的大小,指輪船裝滿貨物時排開水的質(zhì)量,等于輪船和貨物的總質(zhì)量。如一艘輪船的排水量是104t,說明此船滿載時,貨物和船身質(zhì)量之和為104t。輪船潛水艇(2)潛水艇①潛水艇的沉浮原理:因為潛水艇浸沒在水里時,排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,所受浮力基本不變,所以只能靠改變自身重力實現(xiàn)浮沉的。(均選填“浮力”或“重力”)②潛水艇的浮沉過程分析:下潛時,在兩側(cè)的水艙內(nèi)充入水,艇重增大,重力大于浮力,潛艇就會下沉。當水艙充水,潛水艇重等于同體積的水重時,它可以懸浮在水中。當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分時,潛水艇變輕,從而上浮。實際航行時,上浮和下潛過程中潛水艇總要開動推進器加快上浮和下潛的速度。(3)氣球和飛艇氣球和飛艇的升降原理:受到的浮力F浮=ρ空氣gV排,氣球(飛艇)自身的重力G=ρ氣gV+G殼,當F浮>G,氣球(飛艇)可升上天空,若要使氣球(飛艇)降回地面,可以放出一部分氣體,使排開空氣的體積減小,浮力減?。粚τ跓釟馇?,加熱時內(nèi)部空氣膨脹,一部分空氣排出,球內(nèi)空氣密度變小,使浮力大于重力而上升;停止加熱,熱空氣冷卻,使重力大于浮力而落地。為了能定向航行而不隨風飄蕩,人們還制成了飛艇,在大氣囊下面裝了帶螺旋槳的發(fā)動機和載人裝貨的吊籃。熱氣球密度計5.密度計(1)作用:密度計是測量液體密度的儀器。(2)構(gòu)造:密度計是一根粗細不均勻的密封玻璃管,管的下部裝有少量密度較大的鉛丸。(3)原理:密度計放在液體中都是漂浮的,因此受到的浮力始終等于它受到的重力并且是不變的F浮=G。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,因為F浮不變,所以把它放在密度比較大的液體里,它浸入液體的體積小,上浮一些;把它放在密度比較小的液體里,浸入液體的體積大,下沉一些。所以密度計的刻度從下往上的示數(shù)是越來越小的。(后三空均選填“大”或“小”)方法清單方法清單考向01物體沉浮條件【例題1】將重6N的物體浸沒在裝滿水的杯中,溢出了2N的水。關于物體受到的浮力大小和最終的狀態(tài),判斷正確的是()A.6N漂浮 B.2N漂浮 C.2N沉底 D.4N沉底【答案】C【詳解】把物體浸沒在盛滿水的溢水杯中,排開的水重G排F因為浮力小于重力,所以物體沉底。故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。方法技巧浮沉條件總結(jié)上浮下沉漂浮懸浮沉底F浮>GF浮<GF浮=GF浮=GF浮+N=Gρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物受非平衡力處于非平衡狀態(tài)(運動狀態(tài)在變化)上浮的最終狀態(tài)停留在液體中任何深度處下沉的最終狀態(tài)受平衡力,處于平衡狀態(tài)【訓練1-1】(2024·四川巴中·中考真題)一個體積為100cm3、質(zhì)量為90g的球放入足夠深的水中,靜止后的狀態(tài)及所受浮力大小為(

)A.漂浮

0.9N B.漂浮

1N C.沉底

0.9N D.沉底

1N【答案】A【詳解】當小球完全浸沒后受到的浮力為小球的重力為G=mg由于F浮>G可知,小球會加速上浮,最終漂浮,浮力等于重力為0.9N,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。【訓練1-2】(2024·江蘇南通·中考真題)將新鮮度不同的甲、乙兩雞蛋放入水中,靜止時的狀態(tài)如圖所示,下列說法正確的是()A.若甲、乙體積相等,甲受到的浮力小 B.若甲、乙質(zhì)量相等,甲受到的浮力小C.向杯中加鹽水后,乙受到的浮力變大 D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力變大【答案】B【詳解】A.若甲、乙體積相等,乙排開液體的體積小,根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知,乙受到的浮力比甲小,故A錯誤;B.若甲、乙質(zhì)量相等,由G=mg可知,甲、乙重力相等,乙漂浮,浮力等于重力,甲沉底,浮力小于重力,則甲受到的浮力小,故B正確;C.原來乙漂浮,說明乙密度小于水的密度,加入鹽水后,液體密度變大,乙密度依舊小于液體密度,仍然漂浮,乙受到的浮力仍然等于重力,故乙受到的浮力不變,故C錯誤;D.向杯中加酒精,液體密度會變小,乙會下沉一些,可能漂浮或懸浮,此時浮力仍然等于重力;也可能沉底,此時浮力小于重力,浮力變??;故乙受到的浮力不會變大,故D錯誤。故選B。考向02物體沉浮條件的應用【例題2】(2024·四川自貢·中考真題)在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中,勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,下列說法正確的是()A.種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大B.漂浮的種子受到的浮力大于自身重力C.下沉的種子密度比鹽水的密度大D.沉底的種子只受到重力和支持力【答案】C【詳解】A.種子上浮過程中,深度變小,鹽水對種子的壓強變小,故A錯誤;B.漂浮的種子受到的浮力和重力二力平衡,大小相等,故B錯誤;C.當種子密度大于鹽水密度時,種子受到的浮力小于其重力,種子就會下沉,故C正確;D.沉底的種子受到浮力、重力及支持力的作用,故D錯誤。故選C。方法技巧1.密度計和輪船的原理相似,使用時都漂浮在液體中,所受浮力等于本身的重力

不變。并且輪船吃水線的原理等同于密度計的刻度。2.氣球、飛艇是利用物體在空氣中受到浮力來工作的,當氣球、飛艇中氣體的密度小于空氣的密度時,才可以升空?!居柧?-1】如圖所示,關于物體受到的浮力及其應用,下列說法正確的是()

A.圖甲所示,當孔明燈內(nèi)部空氣密度比外部空氣的密度小到一定程度,孔明燈才上升B.圖乙所示,輪船從長江駛?cè)牒Q蟮倪^程中,浮力變大C.圖丙所示,良種所受浮力小于重力,次種所受浮力大于重力D.圖丁所示,潛水艇在水面以下,下沉過程中,重力不變,浮力變小【答案】A【詳解】A.孔明燈內(nèi)部空氣密度比外部空氣的密度小到一定程度,使浮力大于自身重力,孔明燈向上升,故A正確;B.輪船始終漂浮在液面上,浮力始終等于輪船的總重,總重力不變,浮力不變,故B錯誤;C.良種沉底,所受浮力小于自身的重力,次種漂浮在液面上,浮力等于自身重力,故C錯誤;D.潛水艇是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下沉的,當潛水艇下沉過程中,水艙吸水,重力增加,故D錯誤。故選A。【訓練2-2】如圖所示,當熱氣球噴火裝置“噴火”時,氣囊內(nèi)的空氣被加熱并排出一部分后,氣球上浮。下列關于其升空原因的說法正確的是()

A.加熱時氣囊內(nèi)氣體密度不變B.氣囊排開空氣的重力大于自身重力C.氣囊內(nèi)氣體密度大于空氣密度D.氣囊所受的浮力大于它排開空氣的重力【答案】B【詳解】A.當熱氣球噴火裝置“噴火”時,氣囊內(nèi)空氣受熱膨脹,氣囊的體積幾乎不變,氣囊內(nèi)的空氣被加熱并排出一部分后,氣球總質(zhì)量變小,囊內(nèi)氣體密度變小,故A錯誤;BC.根據(jù)物體的浮沉條件可知,氣球上浮,浮力大于重力,氣囊內(nèi)氣體密度小于空氣密度,故B正確,C錯誤;D.由阿基米德原理得,氣囊所受的浮力等于它排開空氣的重力,故D錯誤。故選B?!居柧?-3】把兩支完全相同的密度計分別放入甲、乙兩種液體中,它們靜止時如圖所示,密度計所受到的浮力分別為F甲和F乙,液體密度分別為ρ甲、ρ乙,則F甲F乙,密度ρ甲ρ乙。(均選填“>”、“<”或“=”)【答案】=<【詳解】根據(jù)圖片可知,密度計始終漂浮在液面上,則它受到的浮力始終等于自身重力,那么它受到的浮力不變,即F甲=F乙。排開液體的體積V甲>V乙,F(xiàn)浮=ρ液gV排可知,液體密度ρ甲<ρ乙。三、易混易錯分析易混易錯點1易混易錯點1深度對壓強和浮力的影響。

【辨析】當物體部分浸入液體中至全部浸入液體中(浸沒)時,壓強隨深度的增加而增大,但浮力的變化與壓強的變化是不同的。在物體全部浸入之前,隨著物體在液體中深度的增加所受的浮力增大,這實際上是因為物體排開液體的體積V排在增大而使浮力增大;當物體全部浸入之后,此時物體在液體中的深度再增加,V排不再變化,所受的浮力不變?!纠}1-1】小杰同學在游玩海底世界時,觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖所示,對氣泡上升時受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體壓強分析正確的是()A.浮力不變,壓強不變 B.浮力變小,壓強變小C.浮力變大,壓強變大 D.浮力變大,壓強變小【答案】D【詳解】氣泡上升時,h變小,由p=ρgh得氣泡受到水的壓強變小,因此氣泡的體積變大,由于一定質(zhì)量的氣體,體積變大,壓強變小,所以氣泡內(nèi)的壓強變??;由于氣泡在上升過程中體積變大,所以根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,氣泡所受的浮力在變大。故選D。【例題1-2】用彈簧測力計懸掛一實心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖所示。從此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過程中,彈簧測力計示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關系如圖乙。(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)求:(1)物塊的質(zhì)量;(2)物塊完全浸沒在水中受到的浮力;(3)物塊剛好完全浸沒時,水對物塊下表面的壓強。【答案】(1)0.8kg;(2)4N;(3)400Pa【詳解】(1)由圖可知,物體浸入水中之前測力計示數(shù)為8N,彈簧測力計拉力與重力是一對平衡力,故物體的重力為G=8N,物體的質(zhì)量為(2)物體全部浸入水中時,測力計的示數(shù)為F=4N,則在水中受到的浮力為(3)由圖可知,物體剛浸沒水中時下表面所處深度h=4cm=0.04m則下表面所受壓強為答:(1)物塊的質(zhì)量為0.8kg;(2)物塊完全浸沒在水中受到的浮力為4N;(3)物塊剛好完全浸沒時,水對物塊下表面的壓強為400Pa。易混易錯易混易錯點2浮力大小及其變化的判斷。

【辨析】利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排進行浮力大小的計算及浮力大小變化的判斷時,要明確浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素有關,而跟物體本身的體積、密度、形狀、浸沒在液體中的深度、在液體中是否運動、液體的多少等因素無關。但要注意ρ液和V排有時是變化的,根據(jù)ρ液和V排的變化,我們可以判斷出所受浮力的變化情況?!纠}2-1】將雞蛋放入鹽水中出現(xiàn)如圖所示狀態(tài),緩慢向杯中加鹽或水使雞蛋懸浮,下列說法正確的是()A.加鹽可以讓雞蛋懸浮B.雞蛋懸浮時液體密度大C.雞蛋懸浮時浮力大D.雞蛋懸浮時液體對杯底的壓強大【答案】D【詳解】AB.雞蛋漂浮,根據(jù)物體的沉浮條件,向杯中加鹽,鹽水密度變大,雞蛋仍然漂浮,若適當加水,可減小鹽水的密度,雞蛋可以懸浮,所以雞蛋懸浮時液體密度較小,故AB錯誤;C.向杯中加鹽,雞蛋仍漂浮,若加水,雞蛋懸浮,浮力均等于重力,故浮力相等,C錯誤;D.加水后,鹽水的總質(zhì)量明顯增加,對燒杯底部的壓力明顯變大,根據(jù)p=F/S可知對燒杯底部的壓強明顯變大;向杯中加鹽,鹽水的總質(zhì)量增加不明顯,則對燒杯底部的壓力增加不明顯,所以對燒杯底部的壓強增加不明顯,故雞蛋懸浮時液體對杯底的壓強大,故D正確。故選D?!纠}2-2】如圖所示,彈簧秤下端吊著一個金屬球,靜止時彈簧秤的示數(shù)為10N。當把金屬球徐徐浸入水中的時候,彈簧秤的示數(shù)將變,金屬球受到的浮力將徐徐變,若金屬球有一半浸入水中時,彈簧秤的示數(shù)為8N,這時金屬球受到的浮力是N;若把它全部浸沒在水中,彈簧秤的示數(shù)將變?yōu)镹?!敬鸢浮啃〈?6【詳解】當把金屬球徐徐浸入水中的時候,其排開水的體積變大,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知金屬球受到的浮力變大;由F=G-F浮可知,彈簧秤的示數(shù)將變??;若金屬球有一半浸入水中時,彈簧秤的示數(shù)為8N,則金屬球受到的浮力為若把它全部浸沒在水中,其排開水的體積是原來的2倍,此時金屬球受到的浮力為此時彈簧秤的示數(shù)為F四、中考熱點掃描考點一計算浮力的四種方法考點一計算浮力的四種方法考點突破:方法表達式適用條件適用題型依據(jù)原理稱重法F浮=G-F適用于密度比液體密度大的物體含彈簧測力計物體受力平衡壓力差法F浮=F向上-F浸在液體中幾何形狀規(guī)則的物體含有液體深度浮力的產(chǎn)生原因阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排應用最廣泛,不僅適用于液體,還適用于氣體含有排開液體體積或排開液體質(zhì)量阿基米德原理平衡法F浮=G適用于密度小于或等于液體密度的物體,物體漂浮或懸浮時物體漂浮或懸浮二力平衡【例題1-1】同學用石塊、細線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽等器材,進行如圖所示的實驗探究。下列說法正確的是()A.石塊在水中受到的浮力方向豎直向下B.石塊在水中受到的浮力大小為1.0NC.石塊浸沒在水中時,排開水的體積為1.2×10-4m3D.丙圖中鹽水的密度為1.1×103kg/m3【答案】B【詳解】A.石塊浸沒在水中后,彈簧測力計對石塊的拉力變小了,說明石塊受到豎直向上的浮力,故A錯誤;B.由圖甲可知,物體的重力G=2N,由圖乙可知,石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉=1N,則石塊在水中受到的浮力為FC.石塊浸沒在水中時,根據(jù)阿基米德原理可知,排開水的體積為,故C錯誤;D.物體的重力G=2N,由圖丙可知,石塊浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉'=0.8N,則石塊在鹽水中受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理可知,鹽水的密度為故D錯誤。故選B。【例題1-2】在今年我市的實驗操作技能考試中,某同學的實驗過程如圖所示:他先將溢水杯裝滿某種液體,再把一個物塊懸掛在彈簧測力計的掛鉤上,物塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是1.5N,把物塊浸沒在溢水杯中的液體中時彈簧測力計的示數(shù)是0.9N,同時用空小桶收集排開的液體,已知物塊的密度為3×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)小桶收集到的液體的質(zhì)量;(2)液體的密度?!敬鸢浮浚?)0.06kg;(2)1.2×103kg/m3【詳解】(1)物塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是1.5N,把物塊浸沒在液體中時彈簧測力計的示數(shù)是0.9N,則物塊浸沒在溢水杯中的液體受到的浮力為F浮=G物-F示=1.5N-0.9N=0.6N據(jù)阿基米德原理,排開液體的重力G=mg=0.6N,排開液體的質(zhì)量即小桶收集到的液體的質(zhì)量m=(2)物塊的重力為1.5N,物塊的密度為3×103kg/m3,根據(jù)密度公式,物塊的體積為V即排開液體的體積,故液體的密度ρ答:(1)物塊浸入液體前,溢水杯對桌面的壓強為700Pa;(2)小桶收集到的液體的質(zhì)量為0.06kg;(3)液體的密度為1.2×103kg/m3??键c二浮力大小的比較考點二浮力大小的比較考點突破1.同液不同物(1)質(zhì)量相同的不同物體放入同種液體中(質(zhì)量相同看狀態(tài),狀態(tài)相同看V排)。先根據(jù)物體的浮沉條件比較F浮與G的大小。漂浮時,平衡狀態(tài)F浮=G;懸浮時,平衡狀態(tài)F浮=G;向上運動,F(xiàn)浮>G;下沉包括沉底,F(xiàn)浮<G。如果所研究物體的狀態(tài)也相同,根據(jù)已知條件m(或G)、ρ推出V的關系,再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較浮力的大小。(2)體積相同的不同物體放入同種液體中(體積相同看V排,V排也要狀態(tài)判)先根據(jù)物體在液體中的狀態(tài)判斷出V排的大小,再根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排比較浮力的大?。蝗绻际瞧?,有時要根據(jù)物體密度比較重力大小,再根據(jù)F浮=G排判斷浮力大小。2.同物不同液質(zhì)量相同看狀態(tài),V排比出密度來。例如:同一物體A放入不同液體中,在兩種液體中都漂浮,浮力等于重力。F甲浮=F乙浮根據(jù)F浮=ρ液gV排V排甲<V排乙所以ρ甲>ρ乙【例題2-1】如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩球分別懸浮、漂浮在水中,甲、乙的密度分別為ρ甲、ρ乙,所受的浮力分別為F甲、F乙。則ρ甲ρ乙,F(xiàn)甲F乙。(兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)

【答案】大于等于【詳解】由圖知甲球懸浮,甲球的密度等于水的密度,乙球漂浮,乙球的密度小于水的密度,故甲球的密度大于乙球的密度,即ρ甲>ρ乙。甲、乙兩球分別懸浮、漂浮在水中,受到的浮力等于球的重力,即:F甲=G甲,F(xiàn)乙=G乙,由于兩球質(zhì)量相等,由G=mg可知,兩球重力相等,所以兩球受到的浮力相等,即F甲=F乙。【例題2-2】將一個實心球分別放入酒精、水、鹽水中,如圖所示。該球所受浮力分別為F1、F2和F3,則它們大小關系是()A.F1=F2<F3 B.F1=F2>F3 C.F1<F2<F3 D.F1<F2=F3【答案】D【詳解】由于同一個實心球,在酒精中下沉到杯底,有浮力小于重力,即F1<G球;在水中懸浮,有浮力等于重力,即F2=G球;在鹽水中漂浮,有浮力等于重力,即F3=G球,所以F1<F2=F3故ABC不符合題意,故D符合題意。故選D。考點三密度、浮力與壓強的綜合計算考點三密度、浮力與壓強的綜合計算考點突破:1.重難分析:關于密度、浮力與壓強的綜合題能有效地考查同學們的邏輯思維能力及綜合分析問題的能力,試題綜合性強,具有一定的難度,是各地中考的命題熱點,只有掌握密度、浮力、壓強等知識才能熟練解答此類問題。所涉及的計算公式有:p=F/SF浮=ρ液gV排ρ=m/VG=mg2.解決策略:這類問題一般以物體在液體中的平衡狀態(tài)為模型,一般的解題思路為(1)明確研究對象,并對物體進行受力分析;(2)在受力分析的基礎上,列出力的關系式;(3)在理解題意的基礎上,把相關聯(lián)的阿基米德原理公式或密度、重力、壓強的計算公式列出;(4)根據(jù)已知條件聯(lián)立求解未知量。【例題3-1】“飛天”興趣小組在模擬搭建月球科研基地時,選取了某種磚塊作為建筑材料,鉆取了一塊圓柱體樣品(樣品不吸水)。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:(1)如圖甲所示,利用彈簧測力計測得樣品重力為4.2N,則該樣品的質(zhì)量m;(2)如圖乙所示,該樣品浸沒在水中時受到的浮力F??;(3)該樣品的密度ρ;(4)當該樣品上表面距水面4cm處時,樣品上表面所受水的壓強p;(5)請你為月球基地命名并簡單介紹其寓意?!敬鸢浮浚?)0.42kg;(2)3N;(3)1.4×103kg/m3;(4)400Pa;(5)見解析【詳解】(1)該樣品的質(zhì)量為m=(2)如圖乙所示,測力計分度值為0.2N,示數(shù)為1.2N。根據(jù)稱重法,該樣品浸沒在水中時受到的浮力為(3)樣品的體積為則該樣品的密度為ρ=(4)樣品上表面所受水的壓強為p=ρgh(5)月球基地名字為“飛天”,表達中國人民由來已久的探索太空的夢想。答:(1)如圖甲所示,利用彈簧測力計測得樣品重力為4.2N,則該樣品的質(zhì)量為0.42kg;(2)如圖乙所示,該樣品浸沒在水中時受到的浮力為3N;(3)該樣品的密度為1.4×103kg/m3;(4)當該樣品上表面距水面4cm處時,樣品上表面所受水的壓強為400Pa;(5)見解答?!纠}3-2】如圖所示,一個邊長為0.1m的正方體豎直懸浮在某液體中,其上表面受到液體的壓力F1為6N,下表面受到液體的壓力F2為14N(g取10N/kg)。下列說法中錯誤的是()A.正方體受到的浮力為8NB.液體的密度為0.8×103kg/m3C.正方體上表面到液面的距離h=0.06mD.液體對正方體下表面的壓強為1.4×103Pa【答案】C【詳解】A.由浮力產(chǎn)生的原因可得,正方體受到的浮力F浮=F2-F1=14N-6N=8N,故A正確,不符合題意;B.物體懸浮時排開液體的體積V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3由F浮=ρ液gV排可得液體的密度故B正確,不符合題意;C.正方體上、下表面積S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2正方體上表面受到的壓強由p=ρgh可得,正方體上表面到液面的距離故C錯誤,符合題意。D.液體對正方體下表面的壓強為故D正確,不符合題意。故選C。考點四考點四用控制變量法探究影響浮力大小的因素考點突破:影響浮力大小的因素有多個,因此在探究時,應用了控制變量法。浮力的大小與液體的密度和物體浸在液體中的體積有關,探究浮力的大小與液體的密度之間的關系時,要控制物體浸在液體中的體積不變;探究浮力的大小與物體浸在液體中的體積之間的關系時,要使用相同的液體進行實驗。【例題4-1】小明用彈簧測力計、正方體物塊、兩個相同的圓柱形容器等,對浸在液體中的物體所受浮力進行了探究,其裝置和彈簧測力計示數(shù)如圖所示。(g取10N/kg)(1)分析甲、乙、丙圖的實驗,說明浮力的大小與有關;

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