2017屆中考科學培優(yōu)講義專題集訓第8講浮力試題

1、 第 8 講浮力 知識梳理 【復習重點】 1.浮力 浸在液體（或氣體）里的物體受到豎直向上的托力， 這個托力叫作浮力。 浮力的方向豎直向上（或 與重力方向相反）。浮力的施力物體是液體（或氣體）。 物體浸入液體中所受的浮力大小可通過“二次稱量法”測量，即用彈簧測力計在空氣中對物體 稱重，將物體浸入液體中再測一次，兩次讀數的差值即為物體浸在液體中所受的浮力。 2阿基米德原理 表達式：F浮=G排液=口排g= p液gV排液，G排液是指被物 體排開的液體的重力， V排液是指被物體排開的 液體的體積。注意：當物體全部浸入液體 （或氣體）時：V排液=V物，當物體部分浸入液體（或氣體）時： V排液v V物。

2、3. 物體的浮沉條件及判斷方法 （1）浮沉條件 上浮 下沉 漂浮 懸浮 沉底 心4 F申G梅 F浮=G F 津+F=G. 物體處于動態(tài)， 受非平衡力作用 物體處于靜態(tài)，受平衡力作用 （2）物體浮沉的判斷方法 判斷方法 比較F事和G樹 比較的和片 上浮 卩淞Q 樹 懸浮 下沉 網 E P 擒 4. 浮力的計算 二次稱量法：F浮=G物-F。 2 阿基米德原理法：F浮=G排=口排g= p液gV排。 壓力差法：F浮=F向上一 F向下。 (4)漂浮或懸浮條件：F浮=G排。 5. 浮沉條件的應用 (1) 密度計 密度計是用來測量液體密度的， 密度計在不同的液體中所受浮力相同， 因此在密度大的液體中 排開的

3、液體的體積小，所以密度計刻度上小下大。 (2) 輪船 輪船在不同的水(如江水、海水)中都處在漂浮狀態(tài)，所受浮力相等。輪船的排水量是指輪船滿載 時排開水的質量。 排水量(m排)和輪船質量(m船)、貨物的質量(m物)的關系：F浮=G物+ G船，G排=G物+ G船，口排=m物+ m 船。 注意：一艘船從江河淡水駛入海水后浮力不變，但 V排減?。环粗?，從海水駛入淡水，浮力不變， V排增大。 (3) 潛水艇 靠改變自身重力實現浮與沉。潛水艇在水下時浮力不變，充水時，重力增大，當重力大于浮力則 下沉；排水時，重力減小，當重力小于浮力時上浮。 注意：潛水艇潛水狀態(tài)從江河淡水駛入海水后 V排不變，浮力增大；反

4、之，從海水駛入淡水， V 排不變，但浮力減小。 氣球 升空時，氣球里充密度小于空氣的氣體；返回時，放出一部分氣體，使氣球的體積變小，浮力減 小且小于重力。 熱氣球的升降原理： 充入加熱后的空氣， 球內空氣密度減小， 氣球上升；停止加熱，熱空氣冷去卩， 球內密度增大，氣球下降。 (5)鹽水選種原理：配制一定濃度的鹽水，使其密度小于優(yōu)質種子的密度而大于劣質種子的密度， 籽粒飽滿的種子密度較大而沉底，籽粒不飽滿的種子密度較小而上浮。 【復習難點】 阿基米德原理的理解和運用、有關浮力的計算。 【易考點】 1.物體浮沉的判斷。 3 2阿基米德原理的應用與浮力的相關計算。 考點精析 考點一浮力產生的原因

5、例1、浸在水中的物體為什么會受到向上的浮力呢？如圖所示，某實驗小組為探究這個問題, 在玻璃圓筒的兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜，將其浸沒在水中。 3 r rr )1 尸卜 f-v _ L (1) 當玻璃圓筒沿水平方向放置時，由于 _ ，且受力面積相等，所以水對玻璃圓 筒兩端的橡皮膜的壓力 F向左和壓力F向右的大小相等，水平方向的合力為 0。 (2) 當玻璃圓筒沿豎直方向放置時， 水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力 F向上大于F向下，豎 直方向的合力不為 0,方向 _。 結合(2)可知浮力產生的原因是 _ 。 【解題思路】(1)當玻璃圓筒沿水平方向放置時，由于同一深度，液體壓強相等，且受力面積相等，

6、所以水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力 F向左和壓力F向右的大小相等，水平方向的合力為 0。(2)當玻 璃圓筒沿豎直方向放置時，根據液體壓強的變形公式 F=pS,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力 F向上 大于F向下，豎直方向的合力不為 0，方向豎直向上。(3)因此液體會對物體產生一個向上和向下的壓 力不相等的壓力差 F差=F向上-F向下。實際上，這個壓力差就是液體對物體的浮力。4 【參考答案】（1）同一深度，液體壓強相等 （2）豎直向上（3）物體上、下兩個表面的壓力差 【方法歸納】 物體浸在液體（或氣體）中，物體將受到液體（或氣體）對它產生的壓力，求出合力，即 受到的浮力，從而得出浮力產生的原因是液

7、體 （或氣體）對物體上、下表面的壓力差。 【易錯誤區(qū)】 明確浮力的方向是豎直向上的。 考點二阿基米德原理、壓強和浮力的計算 例2、【重慶】馬航MH370失事后，美國曾用“藍鰭金 自主水下航行器參與搜索失聯客機。 某科研機構按一定比 一個縮小的偽真模型， 質量為75kg。水平地面上有一個長 寬0.8m，質量為25kg的足夠高的長方體平底測量容器， 多少? 【解題思路】（1）利用阿基米德原理求出排開液體的體積。 （2）容器對水平地面的壓力等于容器和模 型重力的和，根據公式p=F可求容器對水平地面的壓強 。（3）根據模型放入容器中充水懸浮時液面 S 的變化進行分析，再利用壓強公式求解。 【參考答案】

8、 模型漂浮，所以 F浮=G=75kgX 10N/kg=750N。根據 F浮=p液gV排可得：V排 皂二旦二旦二衛(wèi) 警 _ =o.o75m3。 :液g 5g 5g S 1 10 kg/m 4 G 水=m 水 g= p 水 V 水 g=1.0 x 10 kg/m x 2.5m x 0.8mx 1mX 10N/kg=2 x 10 N, G 容器=m 容器 g=25kg x 10N/kg=250N 。 當模型漂浮時， 容器對地面的壓強： p=JG G 容器 G 水=75 N 20000 N 250 N =10500Pa。 S S 2.5m 0.8m （3）模型利用容器中的水自動進行充水懸浮時，液面上升

9、的高度等于模型漂浮時 器中水自動進行充水漂浮時）液面上升的高度，所以模型浸入前后水量不變， 所以容器底部增加的壓 深度為1m的水。在將該模型 緩慢放入水中靜止時, （1） 該模型漂浮時浸入水中的體積是多少立方米？ （2） 當模型漂浮時，容器對地面的壓強是多少？ 1 有一的體積露出水面，如圖所示。（g取10N/kg） 6 （3）若該模型利用容器中的水自動進行充水懸浮, 則容器底部受到水的壓強比模型未浸入水中時增大 （即模型沒有利用容 槍魚” 例做了 2.5m， 內裝有 5 力即為模型自身重力，那么增加的壓強： p=G 750N =375Pa。 S 2.5m 漢 0.8m 【方法歸納】運用阿基米德

10、原理及壓強公式解題即可。 【易錯誤區(qū)】 模型利用容器中的水自動進行充水懸浮時，液面上升的高度等于模型漂浮時液面上升 時的高度，這點需要一定的思考才能理解。 考點三物體的沉浮條件及其應用 例3、【眉山】一物塊輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有 160g煤油溢出；將其輕輕放入 盛滿水的大燒杯中，靜止后有 180g水溢出。已知煤油的密度是 0.8 x 103kg/m3,則物塊在水中靜止 時的狀態(tài)及物塊的密度分別是 （） 3 3 A. 下沉，1.1 x 10 kg/m B. 漂浮，0.85 x 103kg/m3 C. 懸浮，1.0 x 103kg/m3 D. 漂浮，0.90 x 103kg/m3 【

11、解題思路】物體在水中的浮力大于在煤油中的浮力，則在水中無論漂浮、懸浮或下沉，在煤油中 一定下沉；可得 V=V排=巴排煤油 160g 3 =200cm3。由p =得物體完全浸沒時排開水的質量： P煤油 0.8g/cm V m=p水V=1g/cm3x 200cm3=200g。實際排開水的質量小于物體完全浸沒時排開水的質量， 所以物體在水 中并未完全浸沒，即在水中漂浮；根據物體的浮沉條件， G=G菲，則物體的質量： m=m排=180g,所以物體的密度： p = 180g3 =0.9g/cm 3=0.9 x 103kg/m3。 V 200m3 【參考答案】D 【方法歸納】 根據阿基米德原理及物體浮沉條

12、件的判斷解答此題。 【易錯誤區(qū)】 判斷出物體 在兩種液體中的浮沉情況是解答本題的關鍵。 考點四浮力的應用 例4、如圖甲、圖乙所示為利用密度計測量兩種不同液體的密度時的情景。回答下列各題:6 （1） _ 密度計的工作原理是 。 （2） _ 甲、乙兩杯液體中，密度較大的是 _ 。 （3） _ 密度計刻度的疏密特點是 ， 從密度計的形狀特點上看出， 造成該疏密特點的原因 （4）有同學會產生這樣的疑問， 為什么不把密度計設計成上下刻度均勻呢？請分析相對于刻度均勻的 密度計，圖示中密度計的優(yōu)點是 _ 【解題思路】 密度計的工作原理是物體漂浮時，浮力不變 （都等于其重力），此時液體的密度與物體 排開液體的

13、體積成反比，則液體密度越大，V排越小，露出水面的刻度越多，所以密度計的刻度是“上 小下大”。若要使密度計的刻度均勻， 密度計就得做成特殊形狀， 但這種形狀不易豎直懸浮于液體中, 所以在密度計的下部設計成了鉛錘泡和膨大的玻璃泡。 【參考答案】（1）物體在液體中漂浮時， 浮力相 等，都等于其重力，此時液體的密度與物體排開液體 的體積成反比 （2） 乙（3）上疏下密密度計下部是由一個體積較大的玻璃泡及細小的鉛錘泡組 成的（4） 更容易豎直懸浮于液體中，便于測量液體密度 【方法歸納】 解題時緊扣阿基米德浮力公式和漂浮時浮力等于重力兩個知識點。另外，測量液體密 度時要求密度計是豎直懸浮在液體中的。 【易

14、錯誤區(qū)】 密度計的刻度特點是“上小下大、上疏下密” ，不能死記，要聯系其工作原理來理解記 憶。 7 探究提升8 例、小明幫爺爺澆菜園，他從井中提水時發(fā)現盛滿水的桶露出水面越多，提桶需要的力就越大, 由此他猜想：浮力大小可能與物體排開液體的體積有關。于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計 和燒杯等器材進行了如圖所示的探究。 甲 乙 丙 （1）分析圖中彈簧測力計示數的變化可知，物體排開液體的體積越大，所受的浮力 _ 。 實驗結束后，小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度 變化的曲線，如圖所示。分析圖像可知： （p水=1.0 x 103kg/m3, g=10N/kg）

15、 曲線 （ 填“a”或“ b”）描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況。 金屬圓柱體所受的重力為 N ，金屬圓柱體的密度為 kg/m 3。 【解題思路】（1）根據圖中物體浸入到液體中的體積和彈簧測力計示數的變化得， 物體進入到液體中 的體積越大，即排開液體的體積越大，彈簧測力計的拉力越小，物體受的浮力會越大。 （2）因為在 物體全部浸沒前，物體進入到液體中的深度越深，排開液體的體積越大，浮力越大；物體 全部浸沒 后，排開液體的體積不變，根據 F浮=p gV排液可知，浮力不再變化；所以曲線 a符合金屬圓柱體所受 浮力和浸入深度的關系。曲線 b是彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力變化圖線，物體沒有浸入到水 中前的拉力即為物體的重力： G=F=2.7N;由曲線a可知，圓柱體完全浸沒后，圓