中考物理复习专题7 浮力

专题七浮力３１专题七浮力对应学生用书起始页码６６页定义：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体①向上的托力，这个力叫作浮力浮力{方向：②竖直向上ìï大小：遵循阿基米德原理，Ｆ浮＝③Ｇ排＝④ｍ排ｇ＝⑤ρ液Ｖ排ｇïïì静止后ï当Ｆ浮⑥＞Ｇ物（或ρ液⑦＞ρ物）时，物体上浮→漂浮：Ｆ浮⑧＝Ｇ物ïïï浮沉条件í当Ｆ浮⑨＝Ｇ物（或ρ液⑩＝ρ物）时，物体悬浮ïìïïï静止后ïïî当Ｆ浮????????????＜Ｇ物（或ρ液????????????＜ρ物）时，物体下沉→沉底：Ｆ浮＝Ｇ物－Ｆ支浮ïïï改变液体????????????密度的大小力í物体的浮与沉í控制浮与沉的方法改变物体排开????????????液体体积的大小}改变物体所受浮力的大小ïï{ïï改变物体????????????密度的大小ïï轮船：轮船漂浮在水面上，所受到的浮力等于????????????重力。当它从内河驶入大海中，ïïîï浮沉条件的应用{受到的浮力????????????不变，但船身要????????????上浮一些ï潜水艇：潜水艇是通过改变????????????自身重力来实现上浮、下沉或悬浮的ï称重法：Ｆ浮＝????????????Ｇ－Ｆïî计算浮力的常用方法{阿基米德原理法：Ｆ浮＝????????????Ｇ排＝????????????ρ液Ｖ排ｇ二力平衡法：物体处于漂浮或悬浮状态时，Ｆ浮＝????????????Ｇ物????????????考点一阿基米德原理????漂浮和悬浮的对比阿基米德原理????１．适用范围：气体或液体。????漂浮悬浮２．公式含义：充分理解Ｆ浮＝Ｇ排，Ｇ排为排开液体（或气体）的????位置一部分体积在液面上方全部在液面下方重力，Ｇ排＝ｍ排ｇ＝ρ液Ｖ排ｇ；Ｆ浮＝ρ液Ｖ排ｇ只是导出公式，可以反????Ｖ物和Ｖ排的关系Ｖ排＜Ｖ物Ｖ排＝Ｖ物映影响Ｆ浮大小的因素有ρ液和Ｖ排。????浮力大小Ｆ＝ＧＦ＝Ｇ浮物浮物????考点二浮沉条件及其应用受平衡力，如图受平衡力，如图????物体的浮沉条件????受力情况上浮下沉悬浮漂浮沉底????????????????Ｆ浮＞ＧＦ浮＜ＧＦ浮＝ＧＦ浮＝ＧＦ浮＋Ｎ＝Ｇ????????阿基米德ρ液＝ρ物ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物????阿基米德是古代最伟大的科学家之一，他生活在距今２３００Ｖ排＝Ｖ物Ｖ排＜Ｖ物Ｖ排＝Ｖ物????多年前的古希腊。说到古希腊，出现了很多非常厉害的科学家????和数学家，比如毕达哥拉斯、柏拉图、欧几里得等。可以停留在是“上浮”是“下沉”过处于动态（运动状态不断改液体中的任过程的最终程的最终????阿基米德于公元前２８７年在西西里岛叙拉古附近的一个村变），受非平衡力作用何位置状态状态????庄出生，这个地点现在在欧洲意大利境内。阿基米德是贵族家????庭，家里十分富裕，而且还和国王赫农王有亲戚关系。阿基米德处于平衡状态，受平衡力作用的父亲是个天文学家兼数学家，知识非常渊博，据说他给孩子取,３２５年中考３年模拟中考物理????名“阿基米德”，就是“大思想家”的意思。在父亲的影响下，阿是纯金的。于是赫农王就把证明王冠是否掺假这个难题交给阿????基米德从小就在科学、数学方面表现出极大的兴趣和天赋。所基米德了。这可难坏了阿基米德，一连好多天他都在想这个问????以说父母是孩子的第一任老师。题，冥思苦想却无计可施。一天他在家洗澡，仆人把澡盆里的水????阿基米德１１岁的时候，被父亲送到埃及的亚历山大城学放多了，阿基米德坐进澡盆看到水往外溢出来了。阿基米德脑????习，亚历山大城当时是世界的知识文化中心，很多学者、思想家中突然灵光一闪，悟出了可以用测定固体在水中排水量的办法，????都在这里。这里的文学、数学、天文学很发达，亚历山大城被誉来确定金冠的体积。据说阿基米德想到这一点后，兴奋地跳出????为“智慧之都”。澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑出去了，大声喊着：“我发现了，????阿基米德在亚历山大城跟随过很多优秀的老师学习，其中我发现了！”把仆人吓了一跳。最有名的一位是欧几里得。欧几里得是一位非常了不起的几何????阿基米德经过试验后，来到了王宫，他把两斤重的王冠和两学家，写过一本叫《几何原本》的书。阿基米德在亚历山大城的????斤重的纯金，分别放进两个装满水的瓶子里，结果发现放王冠的学习，对其后的科学生涯有重大的影响，奠定了阿基米德日后从????瓶子里溢出来的水要多一些。这就说明两斤重的王冠比两斤纯事科学研究的基础。????金的体积要大，而纯金的密度非常大，同等质量的纯金体积比较据说赫农王有一次找了一个金匠，让金匠给他打造一顶两????小，所以阿基米德证明了金匠的确在赫农王的王冠里掺进了其斤重纯金的王冠。赫农王是一个疑心非常重的人，金匠打造好????他金属。王冠后，赫农王怀疑金匠可能私吞了黄金，用其他的金属代替黄????这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗了国王，阿基米德金打造这顶王冠。可是王冠还是２斤重，怎么分辨里面是不是????从中发现了阿基米德原理，即物体在液体中受到的浮力等于物都是纯金呢？有个大臣就对赫农王说，听说阿基米德从亚历山????体排开液体的重力。大城回来了，阿基米德很聪明，他肯定能想到办法判断王冠是不对应学生用书起始页码６７页????３３方法一探究影响浮力大小的因素的方法????Ａ．物体Ａ的密度为３．２×１０ｋｇ／ｍＢ．实验乙中，物体Ａ受到的拉力为１．０Ｎ探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量”的思想????Ｃ．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小０．５Ｎ去分析和设计，具体采用“称重法”来进行探究，这样既能从弹簧????测力计示数的变化中体现浮力，同时，还能准确地测出浮力的????Ｄ．实验丁中，容器底部受到的压力大于０．３Ｎ大小。????解析本题考查阿基米德原理的应用。从题中所给条件可（１）物体的形状———用称重法测量同一块橡皮泥形变前后????知物体Ａ在盐水中受到的浮力Ｆ盐水浮＝４．０Ｎ－２．８Ｎ＝１．２Ｎ。浸没在水中所受浮力的大小。Ｆ盐水浮????由阿基米德原理Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排得，Ｖ排＝（２）物体的体积———用称重法测量两个密度相同体积不同????ρ盐水ｇ的物体在水中浸入相同的体积时受到的浮力大小。＝１．２Ｎ＝１×１０－４３????代入数据得Ｖ排３３ｍ（３）物体的密度———取体积相同的铁块和铝块，用称重法测????１．２×１０ｋｇ／ｍ×１０Ｎ／ｋｇ量它们浸没在水中所受浮力的大小。????由于物体浸没，故ＶＡ＝Ｖ排（４）物体的重力（质量）———取重力不同的两个铁块，用称ｍＡＧＡ４．０Ｎ３３????ρＡ＝＝＝－４３＝４×１０ｋｇ／ｍ重法测量它们浸在水中的体积相同时受到的浮力大小。????ＶＡｇＶＡ１０Ｎ／ｋｇ×１×１０ｍ（５）液体的密度———用称重法测量同一铁块浸没在水和酒故选项Ａ错误；????精中时所受浮力的大小。实验乙中，物体Ａ在水中受到的浮力????３３－４３（６）物体浸在液体中的体积（排开液体的体积）———把铁块????Ｆ水浮＝ρ水ｇＶ排＝１．０×１０ｋｇ／ｍ×１０Ｎ／ｋｇ×１×１０ｍ＝１．０Ｎ挂于弹簧测力计的挂钩上，改变铁块浸在液体中的体积，观察示????物体Ａ受到拉力Ｆ乙＝ＧＡ－Ｆ水浮＝４．０Ｎ－１．０Ｎ＝３．０Ｎ数的变化。故Ｂ错误；????（７）物体浸没在液体中的深度———把铁块挂于弹簧测力计实验丙中拉力是２．８Ｎ，实验乙中拉力是３．０Ｎ，所以实验丙????的挂钩上，改变铁块浸没在水中的深度，观察示数的变化。中，弹簧测力计的示数比乙中小０．２Ｎ，故Ｃ错误。实验丁中，容????实验结论：浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有器底部受到物体Ａ的压力为２．８Ｎ－２．５Ｎ＝０．３Ｎ，除此之外，容????关，即：浮力的大小与被物体排开液体的重力有关。器底部还受到盐水的压力，所以实验丁中，容器底部受到的压力????例１（２０１８湖北武汉，１６，３分）如图是“探究浮力的大小大于０．３Ｎ，故Ｄ正确。????跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测答案Ｄ力计的示数分别为４．０Ｎ、２．８Ｎ和２．５Ｎ。若盐水的密度为１．２×????变式训练１（２０１８河南，１８，６分）某实验小组利用弹簧测３３????１０ｋｇ／ｍ，则下列结论正确的是（ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ）（）力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大????小与排开液体所受重力的关系。????????????????????????,专题七浮力３３????例２（２０１７甘肃兰州一模，３２）图甲是用缆绳拉着实心长????方体Ａ沿竖直方向以０．４ｍ／ｓ的速度匀速下降的情景。图乙是????Ａ下降到水底之前缆绳对Ａ的拉力Ｆ随时间ｔ变化的图像。????＝１．０×１０３３????（ρ水ｋｇ／ｍ）：????????????????????????（１）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块????（１）当长方体Ａ刚刚浸没时，下表面受到的水的压强是的重力大小为Ｎ。????多大？（２）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小????（２）长方体Ａ浸没在水中后受到的浮力是多少？为Ｎ。石块排开的水所受的重力可由（填字母????（３）长方体Ａ的密度是多大？代号）两个步骤测出。????解析（１）由图乙可知，长方体Ａ在第１０ｓ下表面刚与水面（３）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力????接触；在第１５ｓ刚好浸没，此时长方体下表面在水中所处的深的大小等于。????度，即为长方体的高度。（４）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理ｐ＝ρｇｈ＝ρｇｖｔ＝１．０×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ×０．４ｍ／ｓ×（１５ｓ－∙∙∙????水水的是。????１０ｓ）＝２×１０４ＰａＡ．用原来的方案和器材多次测量取平均值????（２）长方体Ａ浸没在水中后，受到的浮力为Ｂ．用原来的方案将水换成酒精进行实验＝３×１０４４４????Ｆ浮Ｎ－１×１０Ｎ＝２×１０ＮＣ．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验????（３）长方体Ａ的密度（５）另一实验小组在步骤Ｃ的操作中，只将石块的一部分浸????Ｇ在水中，其他步骤操作正确，则（选填“能”或“不能”）ｍｇＧρ３×１０４Ｎ×１．０×１０３ｋｇ／ｍ３????水ρ＝＝＝＝＝得到与（３）相同的结论。ＶＦＦ２×１０４Ｎ????浮浮答案（１）（１分）３．８（２）（２分）１．４ＡＤ（３）（１分）它ρｇ????水排开的水所受的重力（４）（１分）Ａ（５）（１分）能１．５×１０３ｋｇ／ｍ３????解析（１）由Ｂ中弹簧测力计示数可知，石块重力为３．８Ｎ。答案（１）２×１０４Ｐａ（２）２×１０４Ｎ（３）１．５×１０３ｋｇ／ｍ３????（２）石块受到的浮力Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ拉＝３．８Ｎ－２．４Ｎ＝１．４Ｎ。石块排乙图中，０～１０ｓ长方体未浸入水中，未受到????开水所受的重力Ｇ排等于空桶和水的总重力减去空桶的重力，故????浮力；１５ｓ以后，浸没在水中浮力大小不变。由Ａ、Ｄ两个步骤可以测出。（３）结合（２）的答案可知，浸在水中????变式训练２（２０１８内蒙古呼和浩特，１８，４分）密度为０．５×的物体所受浮力的大小等于它排开水所受的重力。（４）本实验３３????１０ｋｇ／ｍ，质量为１ｋｇ的正方体木块，静止漂浮在密度为１．０×中多次实验的目的是找普遍规律，排除偶然性，故Ａ错误。（５）３３????１０ｋｇ／ｍ的水面上。求：（ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ）根据阿基米德原理可知，不管物体是否浸没，其所受浮力均等于????（１）木块浸在水中的体积；它排开液体所受的重力。３３????（２）把密度为９．０×１０ｋｇ／ｍ，质量未知的正方体铜块轻轻方法二计算浮力的四种方法????放在正方体木块的中央，过一会儿，其整体静止悬浮在水中时，浮力的计算是浮力学习中的一个难点，其计算方法可概括????铜块对木块的压强。－３３３为下面四种：????答案（１）１０ｍ（２）４×１０Ｐａ１．称重法：由于浮力的方向竖直向上，与重力的方向刚好相????解析（１）木块漂浮：Ｆ木浮＝Ｇ木ρｇＶ＝ｍｇ反，所以，可以先把物体挂在弹簧测力计下测得物体在空气中的????水排木重力Ｇ，再把物体浸没在液体中，记下弹簧测力计的示数Ｆ拉，则????Ｖ＝ｍ木ｇ＝１ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝１０－３ｍ３排３３物体此时在这种液体中所受的浮力Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ拉。此法适用于求????ρ水ｇ１．０×１０ｋｇ／ｍ×１０Ｎ／ｋｇ（２）Ｆ＝Ｆ＝Ｆ解在液体中下沉的物体所受到的浮力。????压支２．压力差法：根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的????木块悬浮：Ｆ＋Ｇ木＝Ｆ木浮′浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即Ｆ浮＝Ｆ向上－????ｍ木Ｆ＋ｍ木ｇ＝ρ水ｇＦ向下（Ｆ向上表示物体下表面受到的液体向上的压力，Ｆ向下表示物????ρ木体上表面受到的液体向下的压力）。此方法多用于求解形状规????ｍ木Ｆ＝ρ水ｇ－ｍ木ｇ则的物体受到的浮力。????ρ木３．原理法：根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上????＝１．０×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ×１ｋｇ－１ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ３３的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力（表达式????０．５×１０ｋｇ／ｍ为：Ｆ浮＝Ｇ排＝ρ液Ｖ排ｇ）。此方法适用于所有浮力的计算。????＝１０Ｎ４．平衡法：物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的浮力与????铜块悬浮：Ｇ铜＝Ｆ＋Ｆ铜浮３＝Ｆ＋ρ３重力是一对平衡力，因此，只要知道物体的重力，就可以得到浮????ρ铜ｇＬ水ｇＬ＝Ｇ＝ρ３－ρ３＝Ｆ力的大小，即Ｆ浮物物Ｖ物ｇ（推导可得：ρ液Ｖ排ｇ＝ρ物Ｖ物ｇ）。ρ铜ｇＬ水ｇＬ,３４５年中考３年模拟中考物理????－ρ３＝Ｆ（ρ铜水）ｇＬ????解析（１）木块排开水的体积为３１０Ｎ３３－３３－４３Ｌ＝３３３３????Ｖ排＝Ｖ浸＝５Ｖ物＝５×１×１０ｍ＝６×１０ｍ（９．０×１０ｋｇ／ｍ－１．０×１０ｋｇ／ｍ）×１０Ｎ／ｋｇ????Ｌ＝０．０５ｍ图甲中木块所受浮力大小为：????３３－４３铜块对木块的压强：Ｆ浮１＝ρ水ｇＶ排＝１×１０ｋｇ／ｍ×１０Ｎ／ｋｇ×６×１０ｍ＝６Ｎ????Ｆ１０Ｎ３（２分）ｐ＝＝２＝４×１０Ｐａ????Ｓ（０．０５ｍ）（２）木块重力Ｇ木＝Ｆ浮＝６Ｎ（１分）????解本题的关键点在于抓住木块漂浮及木块和铜在图乙中，物体漂浮在液面上，Ｆ浮２＝Ｇ木＋Ｇ石＝６Ｎ＋２Ｎ＝８Ｎ????块整体悬浮时均处于平衡状态，通过受力分析分别列出平衡方（１分）????程，然后进行求解。Ｆ浮２Ｆ浮２????根据公式Ｆ浮＝ρ液ｇＶ排可得液体的密度为：ρ液＝＝＝????ｇＶ排′ｇＶ木方法三利用浮力巧测密度的方法８Ｎ＝０．８×１０３３????－３３ｋｇ／ｍ（１分）等效替代法在物理量的测量中经常用到，对一些不便直接１０Ｎ／ｋｇ×１×１０ｍ????测量的量，可利用其与其他可直接测量的物理量间的关系，通过（３）图乙中，木块下表面受到的压强为：????３３测量其他物理量来间接测量该物理量。如：漂浮在水面上的物ｐ＝ρ液ｇｈ＝０．８×１０ｋｇ／ｍ×１０Ｎ／ｋｇ×０．１ｍ＝８００Ｐａ（２分）体，其受到的重力等于浮力，即物体的质量等于它排开的水的质????答案（１）６Ｎ（２）０．８×１０３ｋｇ／ｍ３（３）８００Ｐａ????量，因而只要测出它排开的水的体积，便可由公式ｍ＝ρＶ求出排变式训练３（２０１７黑龙江哈尔滨香坊调研，４９）如图，为某????开的水的质量，从而得到物体的质量。实验小组用弹簧测力计及量筒测量一奇石密度的实验操作：（取????利用浮力巧测密度可分为两大类：ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ）１．固体类????举例：测铁球的密度????器材：弹簧测力计、水、烧杯、细线、铁球????步骤：????????（１）用弹簧测力计测出铁球的重力为Ｇ（２）把铁球浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为Ｆ????????Ｇ则铁球的密度：ρ铁＝ρ水????Ｇ－Ｆ２．液体类????举例：测盐水的密度????器材：弹簧测力计、水、盐水、两个烧杯、细线、铁球????（１）从测力计上读出奇石的重力Ｇ＝。????（２）从量筒中读出奇石的体积为Ｖ＝，则奇石的密????３度ρ＝ｇ／ｃｍ。????（３）小明发现若增加一个操作步骤丁，便可测出量筒中未知????液体的密度，则步骤丁应为：????。????步骤：????则未知液体密度的表达式：ρ液＝。（用每步测出的已知量字母表示，不必代入数值）（１）用弹簧测力计测出铁球的重力为Ｇ????答案（１）２．６Ｎ（２）把铁球浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为Ｆ１????３（２）２０ｃｍ１３（３）把铁球浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数为Ｆ２????（３）见解析Ｇ－Ｆ２????则盐水的密度：ρ盐水＝ρ水解析（１）从测力计上读出奇石的重力Ｇ＝２．６ＮＧ－Ｆ１????－Ｖ＝４０ｍＬ－２０ｍＬ＝２０ｍＬ＝２０ｃｍ３（２）Ｖ＝Ｖ２１例３（２０１７山东潍坊，２６，７分）边长为０．１ｍ的正方体木????ｍＧ２．６Ｎ＝＝＝１３×１０３３＝１３ｇ／ｃｍ３２ρ＝ｋｇ／ｍ块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。将木????ＶＶｇ－６３×１０Ｎ／ｋｇ２０×１０ｍ５????（３）用测力计吊着奇石，将奇石浸没在装有未知液体的量筒块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上表面放一重为????内，记下稳定后测力计示数Ｆ２Ｎ的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。????３３Ｆ浮＝Ｇ－Ｆ＝ρ液（Ｖ２－Ｖ１）ｇ取ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ，已知水的密度ρ水＝１．０×１０ｋｇ／ｍ。求：????Ｇ－Ｆ得ρ＝????液－Ｖ（Ｖ２１）ｇ????????????（１）图甲中木块受的浮力大小；????（２）图乙中液体的密度；????（３）图乙中木块下表面受到液体的压强。