2021年中考物理微專題復(fù)習(xí) 專題12中考浮力計(jì)算問題（學(xué)生版）

1、專題12 浮力計(jì)算問題知識(shí)點(diǎn)1：理解阿基米德原理浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，這就是阿基米德原理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：F浮=G排液=液gV排。(1)浮力的大小由液體密度液和排開液體的體積V排兩個(gè)因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關(guān)。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。(2)阿基米德原理對(duì)浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。(3)當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)，V排=V物，當(dāng)物體部分浸在液體中時(shí)，V排<V物，(V物=V排+V露)。 液體密度液一定時(shí)，V排越大，浮力也越大。(4)阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式

2、是：F浮=氣gV排。知識(shí)點(diǎn)2：理解物體漂浮條件漂浮問題是浮力問題的重要組成部分，解決浮力問題的關(guān)鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。(1)因?yàn)镕浮=液gV排，G物=物gV物，又因?yàn)镕浮=G物(漂浮條件)所以，液gV排=物gV物，由物體漂浮時(shí)V排<V物可得液>物，即物體的密度小于液體密度時(shí)，物體將浮在液面上。此時(shí)，V物=V排+V露。(2)根據(jù)漂浮條件F浮=G物，得：液gV排=物gV物，V排=物V物/液同一物體在不同液體中漂浮時(shí)，物、V物不變；物體排開液體的體積V排與液體的密度液成反比。液越大，V排反而越小。知識(shí)點(diǎn)3：判斷物體的浮沉的方法(1)受力比較法：浸沒在液體中的物體受到重力和浮力

3、的作用。F浮>G物，物體上??；F浮<G物，物體下浮；F浮=G物，物體懸浮。(2)密度比較法：浸沒在液體中的物體，只要比較物體的密度物和液體的密度液的大小，就可以判斷物體的浮沉。 液>物，物體上??；液<物，物體下浮； 液=物，物體懸浮。質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平均密度，也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。知識(shí)點(diǎn)4：計(jì)算浮力的一般方法(1)壓力差法：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。(2)公式法：阿基米德原理數(shù)學(xué)表達(dá)式F浮=G排液=液gV排，這公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。計(jì)算時(shí)已知液和V排(3)

4、稱量法：根據(jù)力的平衡原理，將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡：即F浮=G物F拉(4)平衡法：根據(jù)漂浮、懸浮條件F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。知識(shí)點(diǎn)5：計(jì)算浮力問題的基本思路(1)仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。(2)分析研究對(duì)象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)。(3)在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，比如物體在液體中漂浮或懸浮時(shí)F浮G物；用線吊在液體中時(shí)：F浮GG示；被強(qiáng)制壓(按)入液體中時(shí)，F(xiàn)浮GF(F為壓力

5、或拉力)，若有幾個(gè)物體連接在一起，可以將它們視為一個(gè)整體進(jìn)行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的計(jì)算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對(duì)較難題適用，對(duì)解較容易的浮力題也適用。注意：在解決比較難的浮力問題時(shí)，經(jīng)常用到二力平衡的思想。(1)物體漂浮或者懸浮時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，這時(shí)浮力等于重力F浮=G(2)有一個(gè)重物壓在物體上，物體靜止在液體表面或者懸浮在液體中，這時(shí)物體的重力加上重物的壓力等于物體在液體中受到的浮力，即F浮=G+N(3)物體掛在彈簧秤下，并且部分或全部浸在液體中，物體平衡時(shí)，物體重力等于彈簧秤讀數(shù)加上物體受到的浮力，即F浮+F=G(4)物體在液體里，物

6、體下端用繩拴住掛，并且部分或全部浸在液體中，物體平衡時(shí)，物體重力加上繩的拉力等于物體受到的浮力，F(xiàn)浮=G+F【例題1】(2019無錫)如圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm彈簧測力計(jì)掛著重為10N的物塊現(xiàn)將物塊侵沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg(g取10N/kg)求：(1)彈簧測力計(jì)的示數(shù)(2)物體的密度 【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】一鐵塊掛在彈簧秤下，靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為15.484N，當(dāng)鐵塊全部浸沒在水中靜止后，彈簧秤的示數(shù)為13.524N，鐵塊在水中受到的浮力是_N，鐵塊的體積是_m3，鐵塊的密度是_kg/m3。若把該鐵塊全部浸沒在煤油中，鐵塊受到的浮力是_N?！纠?/p>

7、題2】(2020甘肅天水)如圖甲所示，水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、棱長為10cm的正方體物塊M，M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(g10N/kg)，則：當(dāng)t140s時(shí)，物塊M在水中處于 (選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài)；當(dāng)t140s時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力大小是 ；圖乙中a的值是 ；40140s時(shí)段，浮力對(duì)物體做功是 ?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】在如圖所示的甲圖中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖像。若不計(jì)水的摩擦力，則可算出該石料的密度為( )A石料的重為140

8、0N B石料的重為500NC石料的密度為2.8×103kg/m3 D石料的密度為3.2×103kg/m3【例題3】(2019齊齊哈爾)如圖甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面積為30cm2，裝滿水后水深0lm，如圖乙所示現(xiàn)將個(gè)體積為50cm3的木塊緩慢放入水中，靜止后有的體積露出水面。則水對(duì)杯子底部的壓強(qiáng)是 Pa，木塊的密度是 g/cm3?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】將質(zhì)量為3kg的木塊放在盛有水的容器中，木塊漂浮時(shí)有2/5的體積露出水面，則木塊的密度為g/cm3，木塊的體積為 cm3【例題4】(2020山東聊城)潛水艇為增強(qiáng)國防力量，維護(hù)祖國安定發(fā)揮了重要作用。潛水艇截面如圖所示，通過向水艙中充

9、水或從水艙向外排水來改變潛水艇的自重，從面使其下沉或上浮。我國某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3，水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N，最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)；(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力；(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的質(zhì)量?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】將U型管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在盛有某和液體的玻璃杯中。將相關(guān)信息如圖所示。(g取10N/kg)求：(1)液體的密度。(2)體枳為60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力。 一、選擇題1.(2020湖北武漢)一個(gè)

10、質(zhì)量分布均勻的正方體物塊，邊長是10cm，密度是0.8×103kg/m3，漂浮在液面上露出液面的體積占物塊體積的。用手緩慢下壓物塊，如圖所示，當(dāng)物塊上表面與液面剛好相平時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是( )A. 液體的密度是1.2×103kg/m3B. 手對(duì)物塊上表面的壓力大小是2NC. 液體對(duì)物塊下表面的壓力大小是12ND. 物塊下表面受到液體的壓強(qiáng)是1.2×103Pa2.(2020江蘇連云港)下列關(guān)于浮力的說法正確的是()A. 質(zhì)量大的物體在液體中所受浮力一定大B. 碼頭上正在卸貨的輪船所受的浮力逐漸減小C. 物體密度小于液體密度時(shí)物體在液體中處于懸浮狀態(tài)D. 潛水艇在水

11、面下從大海潛行進(jìn)入長江，所受浮力不變3.(2020江蘇南京模擬)A、B是兩個(gè)不溶于水的物塊，用一根細(xì)線連接在一起，先后以兩種不同方式放入同一個(gè)裝有水的燒杯中，處于如圖甲、乙所示的靜止?fàn)顟B(tài)。試判斷兩種情況下，燒杯中水面的高度h甲、h乙的大小關(guān)系為()Ah甲h乙Bh甲h乙Ch甲h乙D無法判斷4.(2020寧波模擬)如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體，現(xiàn)將密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊A放人容器中，木塊靜止時(shí)露出液面的體積與浸人液體的體積之比為1：3；在木塊上表面輕放一個(gè)物塊B(VA=2VB)，A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示。若將物塊B單獨(dú)放人此液體中，它靜止時(shí)將

12、()A懸浮 B漂浮 C沉底 D無法判斷二、填空題5(2020蘇州)如圖所示，重為12N、邊長0.1m的正方體物塊靜置于粗糙的水平桌面上，物塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為 Pa向右推動(dòng)物塊，在運(yùn)動(dòng)過程中，它受到 (向左/向右)的摩擦力。物塊掉入水槽中(水足夠深)，其靜止后所受浮力為 N(g取10N/kg)6.(2020蘇州模擬)一均勻的長方體浸沒在液體中，如圖所示已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長方體下表面所受到液體的壓力表達(dá)式為 、浮力表達(dá)式為 (液體密度液和g為已知量)7.(2020大連模擬)如圖所示，乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置時(shí)受到的浮力為FA，水

13、對(duì)杯底壓強(qiáng)為pA；在B位置時(shí)受到的浮力為FB，水對(duì)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(shí)，排開水的體積為 cm38(2020長春模擬)將質(zhì)量為3kg的木塊放在盛有水的容器中，木塊漂浮時(shí)有的體積露出水面，則木塊的密度為g/cm3，木塊的體積為cm3三、綜合計(jì)算題9.(2020安徽)某同學(xué)想測量一種液體的密度。他將適量的待測液體加人到圓柱形平底玻璃容器里，然后一起緩慢放人盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度h1= 10cm時(shí)，容器處于直立漂浮狀態(tài)，如圖a所示。(已知容器的底面積S=25cm2 ，水=1.0

14、5;103kg/m2，g取10N/kg)(1)求水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)； (2)求容器受到的浮力；(3)從容器中取出100cm3的液體后，當(dāng)容器下表面所處的深度h2=6.8cm時(shí)，容器又處于直立漂浮狀態(tài)，如圖b所示。求液體的密度。10.(2020貴州黔西南)如圖甲所示，有一體積、質(zhì)量忽略不計(jì)的彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10cm，彈簧沒有發(fā)生形變時(shí)的長度為10cm，彈簧受到拉力作用后，伸長的長度與拉力F的關(guān)系如圖乙所示。向容器中加水，直到物體上表面與液面相平，此時(shí)水深24cm。(g=10N/kg)求：(1)物體受到水的浮力；(2)打開出水口，緩慢放水，當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉出水口。求放水前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量。11.(2020四川成都)如圖所示，實(shí)心均勻圓柱體A、薄壁圓柱形容器B和C，三者高度均為H=10cm，都放置在水平桌面上。容器B內(nèi)裝有油，容器C內(nèi)裝有水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。忽略圓柱體A吸附液體等次要因素，常數(shù)g取10N/kg。(1)求A的底面積；(2)若將A豎直緩慢放入B內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，求油對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；(3)