中考物理复习学案第七讲：浮力基础

：浮力基础浮力1.定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向的力2.方向：3.产生原因：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上和向下的.（1）当寖入时：FF浮4.影响因素：物体浸在液体中的越大、液体的越大，所受浮力越大。跟物体的密度、物体浸没在液体中的深度等无关5.对浮力的理解（1）浸在液体中的物体不一定都受到液体对它的浮力。例如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。（2）浮力的实质是液体对物体各个表面的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。阿基米德原理1.内容：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所受的.2.公式：F浮==.推导式：V排=ρ液3.适用条件：液体、气体4.理解（1）浮力等于物体排开的液体所受的重力，但不一定等于物体的重力。（2）“浸在”的两层含义：物体部分浸入液体中，；物体全部浸没在液体中，物体的浮沉条件及其应用一、物体的浮沉条件浮力的应用1.密度计：在任何液体中都处于状态，浸入液体的体积越大，液体的密度越，因此，密度计的刻度值是上下。2.轮船：利用“空心法”来增大可利用的浮力实现漂浮。轮船在不同的水域中处于漂浮状态时所受的浮力相等，均等于自身的重力。轮船的大小通常用排水量来表示，即轮船装满货物时排开水的质量。3.潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变来实现上浮、悬浮或下潜。（潜水艇在水下时所受的浮力不变）4.气球和飞艇：充入密度比空气小的气体，通过充气或放气（升温或降温）来控制升降。浮力计算模型总结1基本计算方法1压力差法：（一般应用于计算形状规则的物体受到的浮力）2.称重法：（F拉为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数）3.阿基米德原理：（注意ρ液为液体的密度；只有当物体浸没在液体中时，才有V排=V物）4.二力平衡法：（适用于物体漂浮于液体表面或悬浮于液体中模型1有绳或弹簧测力计（额外弹力）连接模型（三力平衡）题目告诉拉力，先利用平衡法算浮力，再利用阿基米德算V排题目告诉V排，先利用阿基米德算浮力，再利用平衡法算拉力★（2014•黔东南州）如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3），求：（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？（2）石料的体积是多少？（3）石料的密度是多少？☆（2017•来宾）如图甲所示，一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数F1＝15N：底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h＝5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数F2＝7.5N；然后，将物体A竖直向上移动8cm（忽略绳重和附在物体表面上水的重力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）物体A浸没在水中受到的浮力；（2）物体A的密度；2.漂浮模型A：题目告诉重力，先平衡算浮力，在利用阿基米德算其他B：题目告诉V排，先利用阿基米德算浮力，在利用平衡算重力漂浮四规律（1）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力；（2）规律二：同一物体在不同液体中漂浮，所受浮力相同，且在密度大的液体中浸入的体积小；（3）规律三：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；（4）规律四：将漂浮物体全部浸入液体中，需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。★（2019•诸城市模拟）如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N，体积为2×10﹣3m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm3的合金块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，如图乙所示。求：（1）图甲中木块A受到浮力的大小；（2）合金块B的密度；（3）将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当A、B都静止时，液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了多少？☆（2021•港南区三模）一圆柱形容器内盛有一定量的水，且水深为20cm，如图a所示。现将一质量为800g的密封空心铁盒A放入水中，空心铁盒有一半体积浮出水面，如图b所示。当铁盒上放一个小磁块B时，铁盒恰好没入水中，如图c所示。当把它们倒置水中，A有的体积露出水面，如图d所示（g＝10N/kg）．试求：（1）放入A前，水对容器底的压强。（2）铁盒A的体积。（3）小磁块B的密度。☆（2015•潍坊）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，求此时水对容器底的压强。模型三：轮船类问题利用浮力等于排开液体的重力（一般海上的都是浮力不变）★（2017•沙坪坝区校级一模）如图甲所示，为我国自主研制、全球最大的两栖大飞机AG600漂浮在水面时的情景，AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落。它的用途很多，最主要的是森林灭火、水上救援、物资运输、海洋探测等。该飞机最大总质量为53.5吨、机体总长36.9米，翼展达到38.8米，4台发动机，单台功率为3126kW，航程4500km，一次可救护50名遇险者。如图乙所示为我国自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度科大10767m，取海水的密度为1×103kg/m3。（1）AG600在水中所受的最大浮力为多少N；（2）“海斗号”在海水中所受的最大压强为多少Pa；（3）若从AG600中释放“海斗号”入水浸没，不接触水底，一根绳子两端分别连着AG600和“海斗号”，静止后绳子拉力为8×103N，假设海斗号平均密度为5×103kg/m3，则此过程前后AG600减小的浮力为多少N？☆（2014•忠县校级模拟）4月8日马航MH370航班失联后，我国先后共派出8艘舰船和多架飞机参加搜寻工作。其中绵阳号护卫舰就是其中的一艘。如图所示，绵阳号护卫舰长度112米宽度12.4米续航力5000千米标准排水量2250吨，是中国自行设计建造的新型导弹护卫舰。（海水的密度为1.0×103kg/m3）（1）绵阳号护卫舰在海上航行时受到海水的浮力是多少？（2）若船底某处距海面1.5m，则该处受到海水的压强是多少？沉浮条件的应用，浮力压强的综合比较（1）等质量模型：当质量相等时利用平衡法（2）等体积模型：当体积相等时利用ρ液gV排（3）同一物体：可利用等体积也可利用等质量模型（4）浮力与密度关系：上小下大中相等★甲、乙、丙、丁是四个形状、体积相同而材料不同的球体,它们在水中静止时的情况如图所示,其中所受浮力最小的是( )A.甲 B.乙C.丙 D.丁变式：若将上题中等体积改为等质量：答案是★（2019•潼南区模拟）如图所示，粗糙程度不变的水平桌面上放有三个完全相同的容器，将同一个正方体物体先后放入a、b、c三种液体中，物体静止时液面相平。则下列判断正确的是（）A．物体在a里受到的浮力最大 B．匀速水平推动三个容器的推力关系为Fa＝Fb＝Fc C．液体的密度ρa＞ρb＞ρc D．物体下表面受到的液体压强关系为pa＞pb＝pc☆（2015•重庆校级模拟）放在水平桌面上的甲、乙两个相同容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则（）A．甲容器中物块受到液体的浮力较大 B．甲容器底部受到液体的压强较大 C．甲容器中物块下表面受到液体的压强较大 D．甲容器对桌面的压强较大☆（2013•大连）如图所示，一艘轮船在甲海洋中航行，水面在轮船上的A位置。当该轮船驶入乙海洋中时，水面在轮船上的B位置。设轮船的总质量不变，轮船在甲、乙两海洋中所受浮力分别为F1和F2，甲、乙两海洋的海水密度分别为ρ1和ρ2．则F1F2，ρ1ρ2．（都选填“＞”、“＜”或“＝”）侵物压变方法总结一.物体从下表面刚和液面相平开始下降二．部分在液面以下继续向下运动上述两类问题都满足２.将物体压入水中压力等于增加的浮力关于侵物压变对容器底部压强计算小技巧（思路：）一、物重变化:△P=△G物/S底二、液中连接:△P=T拉/S底三、吊挂浸入:AP=△F浮/S底★（2020春•沙坪坝区校级月考）如图所示，一个底面积为150cm2足够高的柱形容器内装有深15cm的液体，现把质量为m＝480g，底面积为50cm2一圆柱体放入其中，处于漂浮状态，浸在液体中的深度为h＝12cm，则圆柱体受到的浮力为N，用外力将圆柱体向下压2cm，则其下表面受到的压强增大了Pa。☆（2018•肥城市三模）如图甲所示，水平面上有一底面积为6×10﹣2m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有适量的水。现将一个质量分布均匀、体积为5×10﹣3m3、底面积为1×10﹣2m2的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，静止时有的体积露出水面。当再给物块施加一个竖直向下的力F以后，物块最终恰好浸没于水中静止（水未溢出）如图乙。（g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）则（1）物块浸没于水中时受到的浮力为多少？（2）物块的密度为多少？（8＝10N/kg）（3）物块从漂浮水面静止时到刚浸没水中静止的过程中，物块重力做了多少功？☆如图所示，容器中装有水，放在水平桌面上。水中有一个木块被细线系在容器底部，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，容器与桌面的接触面积为100cm2，不计容器厚度，求：（1）水对容器底面的压力；（2）绳子对木块的拉力；（3）当绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，水对容器底部的压强变化了多少。（g取10N/Kg）对桌面的压力压强问题F压桌面=G容+G液+F浮（左１F浮＝Ｇ物）（杆）F压=G容+G液+G物（绳）★(2016·重庆A卷)水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A，内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10cm的细线与容器底部相连，此时水面距容器底30cm(如图所示)，计算可得出()A．绳子受到的拉力为14NB．容器对水平地面的压力是90NC．剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了200PaD．剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa☆(2020·重庆B卷)如图所示，底面积为200cm2、重为10N的薄壁柱形容器，放在水平桌面上，把边长为10cm的实心正方体A(不吸水)用细线悬挂固定在容器正上方静止时，正方体A有eq\f(3,5)的体积浸入水中，此时容器内水深12cm，已知正方体A的密度ρA＝3.0g/cm3，g取10N/kg。求：(1)水对容器底部的压强；(2)正方体A受到的浮力大小；(3)解开细线，将正方体A缓缓放入水中，待正方体A静止后(容器中的水未溢出)，求容器对桌面的压强。浮力实验探究★（2021•沙坪坝区校级三模）小立同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图a所示的实验。请根据小立的实验探究回答下列问题。（1）实验前手持拉环，来回拉动挂钩，对弹簧测力计进行。（2）小明对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，浮力的大小随着排开水体积的增大而（选填“增大”或“减小”），当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度（选填“有关”或“无关”）。（3）在C与E两图中，探究浮力的大小跟液体的密度关系，根据测得的实验数据描绘出浮力与液体密度的关系如图b，她分析后发现，由于误将物体受到的拉力当作了浮力，导致图像甲未经过坐标原点。由此可推断：物体受到的浮力大小与液体密度的关系图像应该是（选填“乙”、“丙”或“丁”）。（4）根据图a有关实验数据，可以计算出盐水的密度为kg/m3。（5）如图c是小立同学利用U形管压强计改装而成的测量液体密度的仪器。A为固定支架，保证橡皮膜在不同液体中