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文档简介
全章高频考点专训名师点金浮力是力学中的重点,同样也是中考的热门考点。浮力的
四种计算方法(压力差法、称重法、阿基米德原理法和平衡
法)需要牢固掌握。进行必要的力学分析是这一章解题的关
键,因此要培养学生对物体受力分析的能力。
浮力1.[2022·南宁]在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮
力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管
把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止
不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实
验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法
中正确的是(
B
)A.图甲中,乒乓球的质量为零B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此
“浮力消失”C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所
受的重力D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压
强变大(第1题)【点拨】乒乓球在太空时质量不变,故A错误;在微重力环境
中,水所受的重力几乎为零,水对乒乓球的压力几乎为零,
则乒乓球所受浮力也几乎为零,即“浮力消失”,故B正
确;在科技馆里,乒乓球上浮时,乒乓球所受浮力大于重
力,故C错误;乒乓球上浮,露出水面前,水的深度不变,
水对容器底的压强不变。露出水面后,排开水的体积减小,
水面距离容器底的深度减小,则水对容器底的压强减小,故
D错误。【答案】B2.[2023·达州]如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧
杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的
受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
3.[2023·广东]在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实
验中:(1)观察弹簧测力计的零刻度线、
和分度值。调零
时,弹簧测力计应在
(填“竖直”或“水平”)方
向上调零;量程竖直(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物
块(可塑),测出重力。将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、
B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根
据实验数据,在图乙中作出物块所受浮力F浮随h变化的关系
图象;(3)分析图象可知:浸没前,h增加,F浮
。浸没后,h
增加,F浮
(均填“变大”“变小”或“不变”);变大不变(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,重复上述实验。两
次实验所得的F浮随h变化的图象
(填“相同”或
“不同”);(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一
种材料:
。不同不同密度的液体【点拨】(2)由F浮=G-F知,0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、
10cm时,受到的浮力分别为0N、0.2N、0.4N、0.6N、0.6
N、0.6N。由此在图乙中描点作出图象。(3)由图象知,浸没
前,h增加,F浮变大;浸没后,h增加,F浮不变。(4)若把此
物块捏成高为6cm的圆锥体,相同深度时,排开液体的体积
不同,受到的浮力不同;重复上述实验,两次实验所得的F
浮随h变化的图象是不同的。(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,由控制变量法
知,要保持排开液体的体积不变,改变液体的密度,故需要
不同密度的液体。
阿基米德原理4.[2023·内江]浸在液体中的物体受到的浮力的方向
是
,浮力的大小等于它排开的液体所受
到的
力。竖直向上重【点拨】由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到竖直向上
的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。5.[2023·郴州]重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸
没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,此时物体受到的浮
力为
N,物体的密度是
kg/m3。(g取10N/kg)2
2.5×103
【点拨】
6.[2022·达州]某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块
(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大
小与排开液体所受到的重力的关系。(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理
的实验顺序是
;丙、甲、丁、乙(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为
kg/m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3);2.8×103
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科
学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮
(填“>”“<”或“=”)G排,从而验证了
阿基米德原理的正确性;=(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水
杯),液体对杯底的压强
(填“逐渐变
大”“一直不变”或“逐渐变小”);一直不变(5)若换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实
验,则图
步骤中可不使用弹簧测力计;(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中
液体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮
(填
“>”“<”或“=”)G排(小桶中液体所受重力)的结论。丁>【点拨】
(3)因G排=G乙-G丙=2N-1N=1N,F浮=1N,可见浸在
液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。(4)小
石块逐渐浸入液体过程中,溢水杯中液体的深度不变,由公
式p=ρgh可知液体对溢水杯底的压强不变。(5)换用密度小于
液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,物体会漂浮在液
面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不
使用弹簧测力计。(6)忘记将溢水杯中液体装满,则测得G排
偏小,会得出F浮>G排的结论。
物体的浮沉条件及其应用7.[2022·山西]如图所示的是南极海洋冰山的美丽景象。冰山
实质就是海中漂浮的大块冰。据科学家分析,全球气候变
暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是(
C
)A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B.冰山所受的重力小于它排开海水所受的重力C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在海面上D.冰山熔化一部分后排开海水的体积不变(第7题)【点拨】冰山漂浮在海面上,由物体的浮沉条件可知,冰山的密
度小于海水的密度,冰山熔化一部分后,冰山的密度不变,
剩余的冰山密度仍小于海水的密度,因此剩余的冰山仍然漂
浮在海面上。冰山漂浮在海面上,由物体的漂浮条件可知,
冰山受到的浮力大小(即它排开海水的重力)等于冰山的重
力。冰山熔化一部分后,冰山的重力减小,浮力减小,由阿
基米德原理可知,剩余冰山排开海水的体积减小。【答案】C8.[新趋势文化传承]渔民利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古
老技艺,如图所示。关于鸬鹚捕鱼的场景,下列说法正确
的是(
A
)A.鸬鹚全部上船后,渔船排开水的重力变大B.渔船在水面静止时,所受浮力始终等于它的重力C.鸬鹚全部下水后,渔船所受的浮力不变D.鸬鹚全部下水后,渔船底部受到水的压强变大(第8题)【点拨】鸬鹚全部上船后,渔船的总重力变大,渔船漂浮,受到
的浮力等于自身的重力,则其浮力变大,由阿基米德原理知
渔船排开水的重力变大,故A正确;渔船在水中漂浮,受到
的浮力等于渔船、渔夫和鸬鹚等的总重力,故B错误;鸬鹚
全部下水后,船仍然漂浮,船的总重减小,由漂浮条件F浮
=G物可知,船受到的浮力减小,故C错误;鸬鹚全部下水后,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力减小,排开水的体积减小,渔船会上浮一些,船底的深度变小,由公式p=ρ水gh可知,船底受到水的压强变小,故D错误。【答案】A9.[2023·凉山州]如图所示,两个相同的圆柱形容器放在水平
桌面上,分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、
密度不同的实心球A、B分别放入容器中静止时,A球悬
浮,B球漂浮,h1<h2,且两种液体对容器底的压强相等,
则下列说法正确的是(
B
)A.两个小球受到的重力GA<GBB.两个小球受到的浮力FA浮>FB浮C.两种液体的密度ρ甲<ρ乙D.两个容器对桌面的压强p甲>p乙(第9题)【点拨】由题知,两种液体对容器底的压强相等,
h1<h2,由公
式p=ρgh可知,两种液体的密度ρ甲>ρ乙,故C错误;A小球
浸没在甲液体中,排开甲液体的体积等于A小球的体积,B
小球漂浮在乙液体中,排开乙液体的体积小于B小球的体
积,因两小球体积相等,则两小球排开液体的体积V排甲>V
排乙,由公式F浮=ρ液gV排可知,两个小球受到的浮力FA浮>
FB浮,故B正确;
【答案】B10.[2023·新疆]某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口。早晨在室
外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中,玻璃管内封闭
了一段空气柱,如图所示。放手后玻璃管在某位置保持漂
浮状态,玻璃管露出水面的长度为1.0cm。中午时,由于
管内空气升温膨胀,玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了
1.5cm,此时玻璃管露出水面的长度为(
D
)A.1.0cmB.1.5cmC.2.0cmD.2.5cm(第10题)【点拨】设玻璃管长为L,早晨玻璃管内水的高度为h,玻璃管横
截面积为S,中午玻璃管露出水面的高度为h',由题知,玻
璃管始终漂浮在水面上,受到的浮力等于玻璃管和管内水的
重力之和,则早晨时F浮=G管内水+G管,即ρ水gS(L-1.0cm)
=ρ水gSh+G管
①;中午时F浮'=G管内水'+G管,即ρ水gS(L
-h')=ρ水gS(h-1.5cm)+G管
②;①-②并化简得h'=2.5cm。【答案】D11.[2023·宜昌]如图所示,重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐
水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是
N,若再往玻璃
杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将
(填“变大”“不
变”或“变小”)。0.5
不变(第11题)【点拨】鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力F
浮=G=0.5N;若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,则
鸡蛋仍漂浮在液面上,则浮力等于重力,鸡蛋的重力不变,
则鸡蛋受到的浮力将不变。12.[2023·苏州]综合实践活动课上,小明用一根长约20cm的
圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简
易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成
小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接
着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔
在吸管上标记此时水面位置O;取出吸管,量出O点至封口端的距离H,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面
处的数值即为液体密度。(1)O位置处的刻度值为
g/cm3;1.0
(2)吸管漂浮在其他液体中时(图乙),液面下方的深度h
=
(用ρ水、ρ液、H表示);
(3)管壁上标注的4个刻度值,相邻两刻度值之间的距
离
(填“相等”或“不相等”);(4)小明突发奇想,将制作好的密度计内铁丝从吸管上端
倒出,缠绕到底部外侧,其他没有变化(图丙),他用这样
“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果
(填“偏大”“偏小”或“无变化”);不相等偏大
(5)若增加塞入吸管中铁丝的质量,则制作的密度计精确
程度将
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