资源简介

一轮复习专题中考冲刺 八年级复习专题
中考冲刺专题——浮力
考点1 浮 力
1．定义：浸在液体中的物体受到　　　　　　的力，这个力叫作浮力。
2．方向：　　　　　　。
3．浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的　　　　　　不同。
（1）解释：如图，长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互　　　　　　；长方体上、下表面所处的深度h2>h1，因此液体对长方体下表面的压强　　　　　　液体对上表面的压强；长方体上、下表面的受力面积是相同的，所以液体对长方体向上的压力F2　　　　　　液体对它向下的压力F1，合力方向　　　　　。
（2）压力差法计算浮力：F浮=F向上-F向下（漂浮时，F浮=F向上）。
4．决定浮力大小的因素
（1）物体浸在液体中的体积：其他条件相同时，物体浸在液体中的体积越大，浮力越　　　　　　；
（2）液体的　　　　　　：其他条件相同时，液体的　　　　　　，浮力越大。
例1．浸没在水中的长方体金属块，上、下表面受到水的压力分别为2N、10N，该金属块受到的浮力为 ________N，若上表面距离水面的深度为0.4m，现用力把金属块提升0.1m，此时金属块受到的浮力将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）（，g取10 N/kg）。
考点2 阿基米德原理
1．内容：浸在液体中的物体受到　　　　　　的浮力，浮力的大小等于　　　　　　　　　　　　　　。
2．公式：F浮=　　　　　=　　　　　　。
（1）F浮表示浮力，单位是N；
ρ液表示液体的密度，单位是kg/m3；
V排表示　　　　　　　　　　的体积，单位是m3．
（2）变形式：物体排开液体的体积V排=　　　　　；液体的密度ρ液=　　　　　。
3．得分指南：
（1）阿基米德原理阐明了浮力的三要素：作用点（即受力物体）——浸在液体中的物体；方向——向上；大小——等于物体排开的液体受到的重力。
（2）阿基米德原理对于物体浸没在液体中的情况和物体部分体积浸在液体中的情况都适用。
（3）当物体浸没在液体中时，V排=V物，此时物体在这种液体里受到的浮力最大；如果物体只有一部分体积浸在液体里，则V排（4）物体排开液体的体积V排表示的是物体在液面下的体积，不能根据字面意思理解成物体浸入过程中从物体占据的空间被“挤走”的液体的体积，二者不一定相等，这是因为物体逐渐浸入液体中时，如果容器没有被液体装满，则液面是会上升的。同理，物体排开液体的体积也不一定小于液体的总体积。
（5）浮力的大小只与ρ液和V排有关，与物体的重力、体积、密度、形状和在液体中的深度等无关。
（6）阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。对于大气中的物体，V排气=V物。
例2．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40 g，乙杯中溢出的液体质量是50 g，则小球的质量是　 　g；若甲杯中的液体是水，则小球的密度为　　　　　　kg/m3．（ρ水=1.0×103 kg/m3）
例2题图 例3题图
例3．弹簧测力计下挂一个物体A，物体A静止时弹簧测力计的示数如图甲所示；当物体A浸没在装满某种液体的溢水杯中静止时，弹簧测力计的示数如图乙所示；把从溢水杯中溢出的液体全部倒入量筒中，如图丙所示。则物体A的密度为　　　　kg/m3，液体的密度为　　　　kg/m3．（g=10 N/kg）
例4．如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一棱长为0.1 m的正方体物块A，当容器中水的深度为20 cm时，物块A体积的3/5露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg，求：
（1）物块A受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（3）往容器中缓慢加水，至物块A刚好浸没在水中时，立即停止加水，此时弹簧对物块A的作用力的大小和方向。
考点3 物体的浮沉条件
1．物体的浮沉状态：液体足够多时，液体中的物体有5种浮沉状态。
（1）3种平衡状态：漂浮、悬浮、沉底。
（2）2种非平衡状态：上浮、下沉。
2．物体的浮沉条件
浮沉情况 受力状态 体积关系 受力状态 密度的关系
合力　 　，上浮 V排合力　　，下沉 V排=V物，沉底 F浮+FN　　G ρ液　　ρ物
合力为　　，悬浮 V排=V物，悬浮 可以在液体内部任何位置静止， F浮　　G ρ液　　ρ物
例5．如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（　　）
A．物体受到的浮力大小关系为FA=FB=FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
3．浮沉条件的应用
（1）轮船
① 排水量：船舶排开水的　　　　　；有时也把船舶装满货物时排开水的质量（即满载排水量）称为排水量。
② 浮沉状态：　　　　　。
③ 原理：轮船通过　　　　　来增大浮力；轮船受到的浮力等于总重力，故有F浮=G排=G总，故 =m船+m货。
（2）气球和飞艇：气球内所充气体密度　　　　　　空气密度，如氢气、氦气、热空气等。
（3）潜水艇：如图甲，水舱可以充水、排水，通过　　　　　　控制浮沉。
（4）密度计
① 用途：测量液体密度。
② 结构：如图乙，一根上部标有刻度的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅丸，使其能竖直地漂浮在液体中。
③ 读数：管上刻度通常是液体的密度与水的密度的比值，读取液面处的刻度值。
④ 原理：密度计在不同液体中 ，它所受的浮力总是等于它的重力；液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小，露出液面越多
例6．轮船由江河驶入大海会______（填“上浮”或“下沉”）一些，所受的浮力大小______（选填“变大”、 “变小”或“不变”）。
例7．小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重，并将一端封闭，制作了一只简易密度计；将其先后放入甲、乙两杯液体中，当密度计静止时，两杯中液体深度相同，如图所示，下列正确的是（　　）
A．密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B．密度计的刻度线，越往上标注的密度值越大
C．密度计放入后，乙杯中液体对容器底的压强更大
D．适当减小配重，可以增大该密度计两条刻度线之间的距离，使测量结果更精确
考点4 浮力计算方法总结
1．浮力计算题步骤：
（1）确定研究对象，认准要研究的物体；
（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或做匀速直线运动）；
（3）选择合适的方法列出等式。（一般考虑平衡条件）。
2．计算基本方法:
（1）称量法：F浮=G物-F拉（当题目中出现弹簧测力计条件时，一般选用此方法）
（2）压力差法：F浮=F向上-F向下（压力差法可以解决一些奇葩的问题，类似求解不规则面的压力问题）③ 阿基米德原理法：F浮=F浮=G排=F浮=m排g=F浮=ρ液gV排。（当题目中出现体积条件时，一般选用此方法）
（3）受力分析：当物体漂浮或悬浮时，F浮=G排，当物体全部浸没时，V物=V排。
3．漂浮问题“五规律”：
（1）物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的 ；
（2）同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 ；
（3）同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积 ；
（4）漂浮物体浸入液体的体积是总体积的几分之几，物体密度就是 密度的几分之几；
（5）将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
例8．如图甲所示，木块A的重力为10N，将合金块B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中；若将合金块B取下放到水中，如图乙所示，B沉底，木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一，此时B受到容器底部的支持力为2N，求：
（1）合金块B的密度；
（2）从图甲到图乙水对容器底部压力的变化了多少？
例9．如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水，现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3。（g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）。
（1）求物块受到的浮力大小；
（2）求物块的密度；
（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）如图乙，求该力F的大小。
例10．如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上，水溢出一部分。将金属瓢取出，水面下降了5cm，再将金属瓢沉入水中，静止在容器底部，液面又上升了2cm。（已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）金属瓢的密度是多少kg/m3；
（2）金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了多少；
（3）金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是多少。
考点5 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关
1．实验原理：用“称重法”计算浮力：F浮=G-F。
2．实验操作要点
（1）探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系：用弹簧测力计提着同一物体，改变物体浸在同种液体中的体积。实验结果：物体浸入液体的体积越大，所受浮力越大。
（2）探究浮力的大小与液体密度的关系：用弹簧测力计提着同一物体，使其分别浸没在不同液体的同一深度处。实验结果：液体密度越大，浸没在液体中的物体所受的浮力越大。
（3）探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系：用弹簧测力计提着同一物体浸没在同种液体中，改变物体浸没在液体中的深度。实验结果：浸没在同种液体中的物体所受的浮力与物体所处的深度无关。
3．实验分析：多次实验的目的是为了“得出普遍规律，避免偶然性”。
4．实验结论：物体受到浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，物体受到的浮力就越大。
例11．小明在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验，请你根据他的实验回答问题。
（1）长方体物块的重力是　　　　N，在图c中物块受到的浮力是　　　　　N。
（2）比较图　　　　　 　　（填序号），说明物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力　　　　　　。
（3）比较图c和d，说明物体浸没后所受浮力的大小与物体所处的深度　　　　　　（选填“有关”或“无关”）。
（4）由图d和e可知物体浸在液体中时所受浮力的大小与　　　　　　　　有关。
（5）已知水的密度是1.0×103 kg/m3，则长方体物块的密度是　　　　　　　kg/m3，图e中盐水的密度是　　　　　　　kg/m3．
（6）从图b到图c的过程中，水对杯底的压强变　　　　　　（选填“大”或“小”）；图d、e中液面相平，水对杯底的压强_______（选填“大于”“小于”或“等于”）盐水对杯底的压强。
（7）在如图b、c、d所示的实验中，从物块的底部接触水面开始，将物块缓缓浸入水中，直到物块浸没在一定深度处，下列图像能表示此过程中物块所受浮力F浮与浸入水中深度h的关系的是　　　。
（8）小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，发现二者所受的浮力大小不相等，由此他得出结论：浮力的大小与物体的重力无关。请指出他的实验方法的错误： 　　　　　　　　　。
考点6 实验：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
1．实验器材：弹簧测力计，溢水杯和烧杯。
2．实验操作要点
（1）用称重法计算浮力：F浮=G-F。
（2）测量物体排开液体的重力：先测出空桶的重力G0，再测出桶和溢出液体的总重力G总，则排开的液体的重力G排=G总-G0。
（3）改变实验条件，多次实验：浸没改为部分浸入、换用不同的液体、换用不同的固体、探究物体漂浮时浮力的大小等；目的是得出普遍规律。
3．实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，即验证了阿基米德原理。
例12．为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开的液体所受的重力的关系”，某同学设计了如图所示的探究过程，请根据图中的提示，完成填空。（已知ρ水=1.0×103 kg/m3）
（1）与图A比较，图C中弹簧测力计的示数变小，其原因是图C中的金属块除了受到　　　　外，还受到水的浮力，浮力的方向　　 　　。
（2）图C和图D中弹簧测力计示数不同，是因为金属块所受的浮力不同，这是由于　　　 　　　　　　　　　。
（3）利用图　　　　　　　中的数据可以计算出金属块浸没在水中时受到的浮力为　　　　N，利用图________中的数据可以计算出金属块浸没在水中时排开水的重力是　　　　　N。
（4）浸没在水中的金属块匀速向下运动的过程中，金属块所受的浮力　　　　（选填“变小”“变大”或“不变”）。
（5）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）金属块的密度是　　　　kg/m3．
（7）若实验开始前将弹簧测力计水平放置调零，则实验测得的金属块浸没在水中时排开水的重力G排　　　　　　（选填“>”“<”或“=”）实验测得的金属块浸没在水中时受到的浮力F浮。
（8）若实验开始前溢水杯中的水没有装满，则实验测得的G排　　　　　　（选填“>”“<”或“=”）实验测得的F浮。
（9）若将图A所示的步骤改到图D、E间进行，则实验测得的G排　　　　　　（选填“>”“<”或“=”）实验测得的F浮。
（10）若将图B所示的步骤改到最后进行，则实验测得的G排　　　　　　（选填“>”“<”或“=”）实验测得的F浮。
（11）另一位同学设计了如图所示的实验。
① 如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为T1，小桶与石块的总重记为G，则T1　　　　　G（选填“>”“<”或“=”）；
② 如图乙，在溢水杯中盛满水，将石块缓慢浸没在水中，用小水杯收集石块排开的水，将排出的水的重力记为G排'；
③ 如图丙，把小水杯中的水倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为T2，则T2　　　　　T1（选填“>”“<”或“=”）；
④ 通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮'与排出水的重力G排'之间的关系：___________________________________________（要求写出推导过程）。
第页

展开更多......

收起↑