中考物理一輪復(fù)習(xí) 第13講 壓強(qiáng)和浮力(第2課時(shí) 浮力)課件

1、第13講 壓強(qiáng)和浮力第2課時(shí) 浮力考點(diǎn)梳理知識(shí)點(diǎn)一浮力1.定義：浸在液體(或氣體)中的物體受到向_的力，這個(gè)力叫做浮力。2.方向：_。3.產(chǎn)生原因：由于液體(或氣體)對(duì)物體有向上和向下的_。4.影響因素：物體浸在液體中的_越大液體的_越大，所受浮力越大。跟物體的密度和物體浸沒(méi)在液體中的深度等無(wú)關(guān)。知識(shí)點(diǎn)一 浮力上豎直向上壓力差體積密度二阿基米德原理1.內(nèi)容：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小_它排開(kāi)的液體所受到的重力。2.公式：F浮=_=_。(適用于求一切物體所受的浮力)等于G排液gV排v=s/t1.對(duì)浮力的理解：浸在液體中的物體不一定都受到浮力。如：橋墩攔河壩等因其下底面同河床緊

2、密黏合，水對(duì)它向上的壓力F向上=0，故物體不受浮力作用。2.浸入：包括兩種情形：全部浸入，又稱(chēng)浸沒(méi)，V物=V排，如物體懸浮或下沉；部分浸入，V物V排，如物體漂浮。奪分點(diǎn)撥示例1如圖所示，體積為1dm3的正方體浸沒(méi)在水中，上表面跟水面之間距離為5cm，且與水面平行，則立方體受到水對(duì)它的浮力有多大?(水=1.0103kg/m3，g取10N/kg)雙基突破解：方法一，由阿基米德原理得，F(xiàn)浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.1m)3=10N。方法二，物體上表面受到水對(duì)它向下的壓力：F1=水ghS=1.0103kg/m310N/kg0.05m(0.1m)2=5N，物體下表面受到水對(duì)它向

3、上的壓力：F2=水g(h+0.1m)S=1.0103kg/m310N/kg0.15m(0.1m)2=15N，F(xiàn)浮=F2-F1=15N-5N=10N。知識(shí)點(diǎn)二 物體的浮沉條件及其應(yīng)用一物體的浮沉條件上浮上浮下沉下沉懸浮懸浮漂浮漂浮沉底沉底F浮_GF浮_GF浮_GF浮_GF浮+FN_G液_物液_物液_物液_物液_物物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，受非平衡力作用物體可以停留在液體內(nèi)部任何深度處是上浮的最終狀態(tài)，物體靜止在液面上是下沉的最終狀態(tài)，物體下沉到容器底部靜止物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡G，則物體漂浮，受到的浮力：F浮=G=10N。故選C。1.AB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?xún)煞N

4、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( )甲h乙甲=h乙對(duì)應(yīng)訓(xùn)練C解析把AB當(dāng)做一個(gè)物體進(jìn)行受力分析：甲圖物體受到的浮力：F甲=GA+GB；乙圖物體受到的浮力：F乙=GA+GB，故兩種情況下，F(xiàn)甲=F乙。根據(jù)F浮=水gV排可知，排開(kāi)液體的體積也相同，因?yàn)閔=V/S，所以h甲=h乙。故選C。2.如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)將一長(zhǎng)方體物體從裝有水的杯子中勻速拉出，物體的底面積為20cm2，杯子的底面積為100cm2，拉力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，(水=1.0103kg/m3，g取10N/kg)則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )3B

5、.當(dāng)物體有一半露出水面時(shí)，受到的浮力為1ND.t=1s時(shí)，水對(duì)杯底的壓力為24ND解析由圖乙可知，露出水面后繩子的拉力，即物體的重力G=5N，未露出水面時(shí)，物體受到的拉力F=3N，所以浸沒(méi)時(shí)物體受到的浮力：F浮=G-F=5N-3N=2N，由F浮=水gV排得，物體的體積：V=V排=F浮水g=2N/(1.0103kg/m310N/kg)=210- 4m3，物體的質(zhì)量：m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg，則物體的密度：=m/(210-4m3)=2.5103kg/m33，故A正確；當(dāng)物體有一半露出水面時(shí)，物體受到的浮力：F浮=1/2F浮=1/22N=1N，故B正確；解析t=0s時(shí)長(zhǎng)方體物體沉在

6、杯底，t=2s時(shí)長(zhǎng)方體物體上表面到達(dá)水面，t=3s時(shí)長(zhǎng)方體物體下表面離開(kāi)水面，由圖像可知，物體露出水面的整個(gè)過(guò)程用時(shí)t=1s，由于物體的體積：V=210-4m3=200cm3，則物體的高度：h=V/S物=200cm3/100cm2=10cm，此時(shí)，由于長(zhǎng)方體物體離開(kāi)水面，水面下降的高度：h=V排/S杯=200cm3/100cm2=2cm，以物體上表面為標(biāo)準(zhǔn)，物體露出水面的整個(gè)過(guò)程升高的距離：s=h-h=10cm-2cm=8cm，所以物體的運(yùn)動(dòng)速度：v=s/t=8cm/1s=8cm/s，故C正確；解析物體從杯底到上表面到達(dá)水面時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離：s=vt2=8cm/s2s=16cm，則最初水的深度：h

7、=s+h=16cm+10cm=26cm=0.26m，當(dāng)t=1s時(shí)，長(zhǎng)方體物體處于浸沒(méi)狀態(tài)，水的深度不變，所以水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.26m=2.6103Pa，由p=F/S可得，水對(duì)容器底的壓力：F=pS=2.6103Pa10010-4m2=26N，故D錯(cuò)誤。故選D。焦點(diǎn)2 壓強(qiáng)與浮力大小的判斷(重點(diǎn)難點(diǎn))樣題2水平桌面上兩個(gè)底面積相同的容器中，分別盛有甲乙兩種液體。將兩個(gè)完全相同的小球MN分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)兩球狀態(tài)如圖所示，兩容器內(nèi)液面相平。下列分析正確的是( )A.兩小球所受浮力：FMFNB.兩種液體的密度：甲F乙D解析小球M在甲液體中漂浮，

8、則浮力FM=GM，小球N在乙液體中懸浮，則浮力FN=GN，由于小球MN完全相同，即GM=GN，則FM=FN，故A錯(cuò)誤；小球M在甲液體中漂浮，密度M乙，故B錯(cuò)誤；兩容器內(nèi)液面相平，根據(jù)p=gh可知，p甲p乙，故C錯(cuò)誤；兩容器底面積相同，由F=pS可知，容器底部受到液體壓力F甲F乙，故D正確。故選D。3.如圖所示，水平桌面上三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，將ABC三個(gè)體積相同的小球分別放入容器內(nèi)，待小球靜止后，A漂浮B懸浮C沉底，此時(shí)三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列判斷正確的是( )A.容器底部受到水的壓強(qiáng)：p甲=p乙=p丙B.小球受到的浮力：FAFBFCC.容器對(duì)桌面的壓力：F甲F乙F丙D.小球的

9、質(zhì)量：mA=mBmC對(duì)應(yīng)訓(xùn)練A解析小球靜止時(shí)，三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同，根據(jù)p=gh可知，容器底受到水的壓強(qiáng)為p甲=p乙=p丙，故A正確。ABC三個(gè)小球排開(kāi)水的體積：VA排VB排=VC排，根據(jù)F浮=液gV排可知，小球受到的浮力：FAFC，根據(jù)阿基米德原理有FC=GC排，所以GCGC排，故丙容器對(duì)桌面的壓力大于乙容器對(duì)桌面的壓力，即F乙F丙；綜上分析可知，三個(gè)容器對(duì)桌面壓力關(guān)系：F甲=F乙FC，由于FAFB=FC，則GAGBGC，所以，mAmBmC，故D錯(cuò)誤。故選A。焦點(diǎn)3 浮力與簡(jiǎn)單機(jī)械的綜合計(jì)算(重點(diǎn)難點(diǎn))樣題3(2019達(dá)州)如圖所示，工人準(zhǔn)備用一根最多能承受400N力的繩子(若超過(guò)繩子將斷

10、裂)繞成的滑輪組先后打撈水中材料相同體積不同的實(shí)心物體A和B。完全露出水面的物體A被此裝置勻速提起時(shí)繩子達(dá)到最大拉力。已知?jiǎng)踊喌馁|(zhì)量為20kg。(繩的質(zhì)量繩與滑輪的摩擦滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均不計(jì)，連接動(dòng)滑輪與物體間的鋼繩不會(huì)斷裂，水=1.0103kg/m3，g=10N/kg)求：(1)物體A完全露出水面后以0.5m/s的速度勻速上升時(shí)，物體A的重力和工人拉力的功率分別是多少?(2)在物體A浸沒(méi)在水中勻速上升的過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為75%，物體A的密度是多少?(3)若用該滑輪組打撈體積為50dm3的物體B時(shí)，物體B最多露出多少體積時(shí)繩子將斷裂?解：(1)動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=m動(dòng)g=2

11、0kg10N/kg=200N，物體由三段繩子承擔(dān)，n=3，則繩子自由端的拉力：F=1/n(GA+G動(dòng))，即400N=13(GA+200N)，解得，物體A的重力：GA=1000N，則工人拉力的功率：P=Fv=Fnv=400N30.5m/s=600W；(2)物體A浸沒(méi)在水中勻速上升的過(guò)程中，滑輪組提起的力：F=GA-F浮=1000N-水gVA，滑輪組的機(jī)械效率： ，即 ，解 得 ， 物 體 A 的 體 積 ： VA= 0 . 0 4 m3， 因 GA= AVAg ， 即1000N=A10N/kg0.04m3，解得，物體A的密度：A=2.5103kg/m3；)hG+(Fh FWW動(dòng)總有200N+V1

12、0N/kgkg/m101.0-1000NV10N/kgkg/m101.0-1000N75%A33A33(3)物體B的重力：GB=mBg=BVBg=2.5103kg/m35010-3m310N/kg=1250N，繩子自由端的拉力：F=1/3(GB-F浮+G動(dòng))，即400N=1/3(1250N-F浮+200N)，解得，物體B受到的浮力：F浮=250N，由F浮=液gV排得，物體B排開(kāi)水的體積：V排=F浮/水g=250N/（1.0103kg/m33=25dm3，則物體B最多露出水面的體積：V露=VB-V排=50dm3-25dm3=25dm3。4.(2014達(dá)州)如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A

13、B兩端分別掛有邊長(zhǎng)為10cm，重力為20N的完全相同的兩正方體CD，OA OB=4 3；當(dāng)物體C浸入水中且露出水面的高度為2cm時(shí)，杠桿恰好水平靜止，AB兩端的繩子均不可伸長(zhǎng)且均處于張緊狀態(tài)。(水=1.0103kg/m3，g取10N/kg)求：(1)物體C的密度；(2)杠桿A端受到繩子的拉力；(3)物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練解：(1)物體C的體積：V=(10cm)3=1000cm3=110-3m3，物體C的質(zhì)量：m=G/g=20N/10N/kg=2kg，則物體C的密度：=m/V=2kg/（110-3m3）=2103kg/m3；(2)物體C排開(kāi)水的體積：V排=(0.1m)2(0.1m-0.02

14、m)=810-4m3，則受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg810-4m3=8N，杠桿A端受到繩子的拉力：FA=G-F浮=20N-8N=12N；(3)由F1L1=F2L2得，F(xiàn)AOA=FBOB，則杠桿B端受到的拉力：FB=OA/OBFA=4/312N=16N，物體D對(duì)地面的壓力：F壓=F支=G-FB=20N-16N=4N，故物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=F壓/S=4N/(0.1m)2=400Pa。考場(chǎng)走進(jìn)達(dá)州中考命題點(diǎn)1 物體的浮沉條件及其應(yīng)用1.(2019達(dá)州)將密度為0.9103kg/m3體積為V的冰塊放入盛有適量水的圓柱形容器中(無(wú)水溢出)，冰塊靜止時(shí)露出水面的體積V露

15、=_；當(dāng)冰塊完全熔化后(總質(zhì)量不變)，容器中的水面將_(選填“升高”“降低”或“不變”)。(水=1.0103kg/m3)1/10V不變【解析】冰浮在水面上，則F浮=G冰，即水gV排=冰Vg，則V排=冰V/水=0.9103kg/m3/(1103kg/m3)V=9/10V，所以露出水面的體積：V露=V-V排=V-9/10V=1/10V；當(dāng)冰塊完全熔化后，熔化為水的質(zhì)量和冰的質(zhì)量相同，即水V冰化水=冰V，所以V冰化水=冰V/水=9/10V，即熔化為水的體積與原來(lái)排開(kāi)水的體積相同，故液面高度不變。2.(2017達(dá)州)水槽中放一個(gè)小鐵盒，鐵盒中放少許細(xì)線和一個(gè)鋁塊，鐵盒漂浮在水面?，F(xiàn)用細(xì)線把鋁塊拴在鐵盒

16、下面，鐵盒仍漂浮在水面，如圖所示。則此時(shí)水槽中的水位_(選填“上升”“下降”或“不變”)，鐵盒浸入水中的體積_(選填“變大”“變小”或“不變”)。不變變小【解析】因?yàn)殇X塊放在鐵盒中和用細(xì)線把鋁塊拴在鐵盒下面時(shí)，整體都處于漂浮狀態(tài)，所以?xún)煞N情況下整體受到的浮力都等于鐵盒和鋁塊的重力，即受到的浮力相等；由于浮力相等，根據(jù)F浮=液gV排可知，兩種情況下排開(kāi)水的體積相同，即水槽中水位不變；第一種情況排開(kāi)水的體積為鐵盒排開(kāi)水的體積，第二種情況排開(kāi)水的體積等于鐵盒和鋁塊排開(kāi)水的體積之和，所以，第二種情況下鐵盒排開(kāi)水的體積變小，即鐵盒浸入水中的體積比原來(lái)小一些。3.(2016達(dá)州)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置

17、測(cè)量鹽水的密度，已知木塊的重力為3N，體積為500cm3，當(dāng)木塊靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N，g取10N/kg，鹽水密度是_kg/m3；若剪斷細(xì)繩，木塊最終靜止時(shí)所受浮力是_N。(一切摩擦與阻力均忽略不計(jì))1.11033【解析】木塊受到的浮力：F浮=G+F=3N+2.5N=5.5N；由F浮=液gV排得，液體的密度：液=F浮/gV排/(10N/kg50010-6m3)=1.1103kg/m3；木塊的質(zhì)量：m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg，木塊的密度：=m/(50010-6m3)=0.6103kg/m3，因?yàn)樗遥詀沉底，b漂浮，故AD錯(cuò)誤；設(shè)ab物體的體積為V，則F浮a=水g

18、V排=水gV，F(xiàn)浮b=Gb=mbg=乙Vg，因?yàn)樗?，所以F浮aF浮b，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。5.(2014達(dá)州)一均質(zhì)正方體放入水中，靜止時(shí)物體有3/5的體積浸入水中，則該物體的密度是 kg/m3；若把該物體放入密度為0.8103kg/m3的酒精中后，則該物體下表面受到水的壓強(qiáng)p水與受到酒精的壓強(qiáng)p酒的關(guān)系是p水_p酒(選填“”“=”或“”)。0.6103=6.(2019達(dá)州)如圖所示，甲乙兩個(gè)底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體AB，液體對(duì)兩個(gè)容器底的壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)一個(gè)漂浮一個(gè)懸浮(液體均無(wú)溢出)，則液體密度AB和液體對(duì)容器底部的壓

19、強(qiáng)p甲p乙的大小關(guān)系正確的是( )ABp甲Bp甲p乙ABp甲p乙Ap乙命題點(diǎn)2 壓強(qiáng)與浮力大小的判斷C【解析】由圖知：hAB，故AD錯(cuò)誤；因?yàn)樵瓉?lái)兩容器中液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，且為均勻柱形容器，所以FA=GA=pSA，F(xiàn)B=GB=pSB；又因?yàn)镾ASB，可得GAGB。將兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)一個(gè)漂浮，另一個(gè)懸浮(液體均無(wú)溢出)，由于兩物體重力相等都為G，則有p甲=p+G/SA，p乙=p+G/SB，所以p甲物，可知容器B中的液體的密度較大，已知液體深度相同，由p=液gh可知，容器B中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大，故B錯(cuò)誤；取出物塊后，由于開(kāi)始甲物體排開(kāi)A中液體的體積比乙物體排開(kāi)B中液

20、體的體積大，A容器為上小下大，故可得出A中液面下降得多，又因?yàn)橐篈G(5)若圓柱形容器的底面積為100cm2，在圖乙中，當(dāng)玻璃瓶浸沒(méi)后，水又對(duì)容器底的壓強(qiáng)增加了_Pa。(6)細(xì)心的小陳同學(xué)發(fā)現(xiàn)玻璃瓶上還標(biāo)有100mL的字樣，于是在裝有鐵塊的玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)水并蓋上瓶蓋，再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重力，如圖丁所示，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.1N，根據(jù)以上數(shù)據(jù)他算出了鐵塊的密度為_(kāi)kg/m3。1608103解析(5)由阿基米德原理可得，當(dāng)玻璃瓶浸沒(méi)后，瓶子排開(kāi)水的體積：V排=F浮/水/(1.0103kg/m310N/kg)=1.610-4m3，容器中水面上升體積與V排相等，即：V=V排=Sh，所以容器中水面上

21、升高度：h=V/S=1.610-4m3/(10010-4m2)=1.610-2m，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)增加量：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg1.610-2m=160Pa；(6)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，即瓶子水和鐵塊的總重力：G總=3.1N，所以裝入水的重力：G水=G總-G=3.1N-2.2N=0.9N，加入水的體積：V水=m水/水=G水/水/(1.0103kg/m310N/kg)=910-5m3=90cm3，鐵塊的體積：V鐵=V容積-V水=100cm3-90cm3=10cm3，所以鐵塊的密度：鐵=m鐵/V鐵=G鐵/V鐵/(1010-6m310N/kg)=8103kg/m3。9.(201

22、7達(dá)州)如圖所示，小李在實(shí)驗(yàn)室中做了如下實(shí)驗(yàn)：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體A受到的重力；用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體A浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力；用天平稱(chēng)量出酒精和容器的總質(zhì)量；物體A仍然掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，浸沒(méi)在酒精中，但不觸底，容器中的酒精也未溢出，通過(guò)增減砝碼和移動(dòng)游碼，仍使天平保持平衡。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問(wèn)題：(1)物體浸沒(méi)在水中所受的浮力F1=_N；浸沒(méi)在酒精中所受的浮力F2=_N；(2)當(dāng)物體A浸沒(méi)在酒精中，天平仍保持平衡時(shí)，右盤(pán)中只有兩個(gè)砝碼，其質(zhì)量分別為_(kāi)g_g，此時(shí)游碼在標(biāo)尺上指示的質(zhì)量值是_g。(已知酒精的密度為0.8103kg/m3，g取10N/kg)100510.(2019達(dá)州)如圖所

23、示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物體C浸沒(méi)在水中時(shí)杠桿恰好水平靜止，AB兩端的繩子均不可伸長(zhǎng)且處于張緊狀態(tài)。已知C是體積為1dm3重為80N的實(shí)心物體，D是邊長(zhǎng)為20cm質(zhì)量為20kg的正方體，OA OB=2 1，圓柱形容器的底面積為400cm2(水=1.0103kg/m3，g=10N/kg)，則下列結(jié)果不正確的是( )A.物體C的密度為8103kg/m3C.物體D對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5103PaD.物體C浸沒(méi)在水中前后，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)增大了2103Pa命題點(diǎn)4 浮力與簡(jiǎn)單機(jī)械的綜合計(jì)算D解析物體C的質(zhì)量：mC=GC/g=80N/10N/kg=8kg，物體C的密度：C=mC/VC=8kg/(1

24、10-3m3)=8103kg/m3，故A正確；物體C排開(kāi)水的體積：V排=VC=110-3m3，受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-3m3=10N；杠桿A端受到的拉力：FA=GC-F浮=80N-10N=70N，故B正確；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，F(xiàn)AOA=FBOB，則杠桿B端受到細(xì)線的拉力：FB=OA/OBFA=2170N=140N，由于力的作用是相互的，杠桿B端對(duì)D的拉力：F拉=FB=140N，D對(duì)地面的壓力：F壓=GD-FB=mDg-F拉=20kg10N/kg-140N=60N，D對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=F壓/S=60N/(40010-4m2)=1.5103Pa，故C正 確 ； 物 體 C 浸 沒(méi) 在 水 中 前 后 ， 水 的 深 度 變 化 ： h = V排/S=VC/S=1000cm3/400cm2=2.5cm=0.025m，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)增大量：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.025m=250Pa，故D錯(cuò)誤。故選D。11.(2018達(dá)州)如圖所示是利用滑輪組打撈水中物體的簡(jiǎn)化模型示意圖，工人用一滑輪組從水中打撈物體。已知：物體的質(zhì)量為90kg且以恒定速度勻速上升，當(dāng)物體完全露出水面，工人對(duì)滑輪組繩子自由端的拉力F