專(zhuān)題10浮力2023年中考物理總復(fù)習(xí)2

專(zhuān)題10浮力一、浮力1．浮力定義：一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的力叫浮力.（1）方向：總是豎直向上.（2）施力物體：液體(或氣體)（3）稱重法測(cè)浮力：F浮=G－F拉.（4）產(chǎn)生原因：①表述：液(氣)體對(duì)物體向上、向下的壓力差即為浮力;②公式：F浮=F向上－F向下拓展：液體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體對(duì)液體產(chǎn)生的壓力是一對(duì)相互作用力.2．阿基米德原理內(nèi)容：浸在液體(氣體)中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體所受到的重力.（1）公式：F浮=G排=ρ液gV排.①物體排開(kāi)液體的體積V排就是指物體浸在液體中部分的體積；②ρ液是液體的密度，而非物體的密度，V排是物體排開(kāi)液體的體積，而非物體的體積；③從公式可知：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān).（2）適用條件：液體（或氣體）.拓展：當(dāng)物體全部浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積等于物體的體積；當(dāng)物體只有一部分浸沒(méi)在液體中時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積等于物體浸沒(méi)在液體中的體積.二、物體的浮沉條件及其應(yīng)用物體的浮沉條件：(先假設(shè)物體浸沒(méi)在液體中)（1）比較物體的重力和所受浮力的大?。孩貴浮<G，下沉；②F浮＝G，懸浮或漂?。虎跢浮>G，上浮.（2）比較物體的密度和液體的密度的大?。孩佴盐?gt;ρ液，下沉；②ρ物＝ρ液，懸浮；③ρ物<ρ液，上浮.（3）浮沉條件的應(yīng)用：①輪船：采用空心的辦法使船漂浮在水面上以增大輪船排開(kāi)水的體積；②潛水艇：靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛；③氣球和飛艇：靠充入密度比空氣小的氫氣、氦氣或熱空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)升空.④密度計(jì)：利用物體的漂浮條件來(lái)進(jìn)行工作。刻度線從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大.考點(diǎn)1：浮力與計(jì)算【例1】（浮力的認(rèn)識(shí)）（2022·湖北武漢）如圖所示，三個(gè)相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水，將重為3.0N的圓柱體依次放入這三個(gè)容器中。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N；B.圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N；C.圖丙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3；D.圓柱體的密度是3.0×103kg/m3【答案】B?！窘馕觥緼．圖甲中，還沒(méi)有浸沒(méi)，甲上表面的壓力為0，故圖甲下表面的壓力為圖乙中，物體浸沒(méi)，則圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差在圖乙中，上表面的壓力大于0，故圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N，故A正確，A不符合題意；B．丙圖中，物體所受的浮力為乙圖中，物體所受的浮力大小為圖丙中物體上表面的壓力為同理，圖乙中物體上表面的壓力為和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差由于未知，故圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差未知，故B錯(cuò)誤，B符合題意；C．圓柱體在乙和甲中都浸沒(méi)，排開(kāi)液體體積相同，且與圓柱體體積相同。在圖乙中，圓柱體所受的浮力為1N，則圓柱體的體積為圖丙中，圓柱體所受的浮力為1.1N，則鹽水的密度是故C正確，C不符合題意；D．圓柱體的質(zhì)量為圓柱體的密度是故D正確，D不符合題意。故選B?！纠?】（浮力的計(jì)算）圖所示，石塊A重20N，木塊B重20N，石塊C重5N，石塊A和木塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲圖中，繩對(duì)石塊A的拉力為8N，則石塊A受到的浮力是______N；乙圖中，繩對(duì)木塊B的拉力為25N，則木塊B受到的浮力為_(kāi)_____N；丙圖中，木塊B受到的浮力是______N?！敬鸢浮?/p>

12

45

25【解析】[1]甲圖中，石塊受到三個(gè)力的作用：向下的重力、向上的拉力和浮力，所以浮力為F浮A＝GA﹣FA＝20N﹣8N＝12N[2]乙圖中，木塊受到三個(gè)力的作用：向下的重力和拉力、向上的浮力，所以浮力為F浮B＝GB+FB＝20N+25N＝45N[3]丙圖中，木塊受到三個(gè)力的作用：向下的重力和壓力、向上的浮力，所以浮力為F浮C＝G木+G石＝20N+5N＝25N【例3】（浮力的影響因素）如圖為小玉做“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。（1）實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙、丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明________；實(shí)驗(yàn)步甲、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明___________。（2）從實(shí)驗(yàn)步驟甲、丙可以求出丙中重物受到的浮力，為_(kāi)__________N，重物的體積為_(kāi)________cm3。（3）從步驟丁到戊，重物下表面受到的酒精的壓強(qiáng)________，重物上、下表面受到的酒精的壓力差_______。（均選填“不變”、“變大“或“變小”）【答案】

浸入液體中的物體受到的浮力隨排開(kāi)液體的體積有關(guān)

浸入液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)

0.5

50

變大

不變【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙、丙中物體排開(kāi)水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明浸入液體中的物體受到的浮力隨排開(kāi)液體的體積有關(guān)。[2]實(shí)驗(yàn)步丙、丁中，物體排開(kāi)液體的體積相同，但液體的密度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明浸入液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)。（2）[3]彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，甲圖可知重物的重力G=4.4N，丙圖可知測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.9N，根據(jù)稱重法可知重物的浮力[4]物體的體積等于物體全部浸沒(méi)后排開(kāi)液體的體積，故根據(jù)阿基米德原理可知（3）[5]從步驟丁到戊，重物下表面的深度逐漸增大，根據(jù)可知受到的酒精的壓強(qiáng)逐漸變大。[6]從步驟丁到戊，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，根據(jù)稱重法重物F浮=G﹣F示可知重物所受浮力不變，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因?yàn)槲矬w上下表面所受的液體的壓力差，據(jù)此可知重物上、下表面受到的酒精的壓力差不變。求浮力大小的四種方法:（1）產(chǎn)生原因：F浮=F向上F向下.（2）稱重法：F浮=GF.（3）阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排.（4）二力平衡法：當(dāng)物體懸浮在液體中或漂浮在液面上時(shí)，F(xiàn)浮=G物.1．如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)物體，底部均與容器底密切接觸，向容器內(nèi)逐漸注水，則受到水的浮力的物體是（

）A．甲、乙、丙三個(gè)物體 B．甲物體C．乙物體 D．丙物體【答案】C【解析】甲、乙、丙三個(gè)物體的下表面與容器底密切接觸，所以下表面均不會(huì)產(chǎn)生向上的壓力，而三個(gè)物體的上表面均產(chǎn)生向下的壓力。甲物體為上小下大，側(cè)面受到水產(chǎn)生向下壓的合力，即甲沒(méi)有受到水的浮力；乙物體上大下小，水對(duì)乙物體的側(cè)面產(chǎn)生向上壓的合力，乙物體側(cè)面受到向上的壓力和上表面向下的壓力差即為浮力；丙物體為柱形體，側(cè)面受到沿水平方向的壓力，合力為零，沒(méi)有受到向上的壓力，即丙物體沒(méi)有水的浮力。綜上所述，只有乙物體受到水的浮力。2．關(guān)于浮力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．浸在氣體中的物體不受浮力B．浸在液體中的物體受到的浮力的施力物體就是液體C．浸在液體中的物體受到的浮力只與液體的密度有關(guān)D．在液體中上升的物體受浮力，下降的物體不受浮力【答案】B【解析】A．阿基米德原理既適用于液體又適用于氣體，因此浸在液體或氣體中的物體都受浮力，故A錯(cuò)誤；B．浸在液體中的物體受到液體施加的豎直向上的浮力，因此浮力的施力物體是液體，故B正確；C．根據(jù)阿基米德原理可知，浸在液體中的物體所受浮力與物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度都有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．浸在液體中的物體會(huì)受到液體對(duì)它施加的豎直向上的浮力，與物體的浮沉情況無(wú)關(guān)，所以不管在液體中上升的物體，還是下降的物體都受浮力的作用，故D錯(cuò)誤。3．把一圓錐體按兩種方法沒(méi)入水中，如圖所示，兩種情況下，錐體受到的水的壓力差的大小是（）A．底面向上的大 B．底面向下的大 C．一樣大 D．無(wú)法確定【答案】C【解析】由圖可知，底面朝下和底面朝上兩種浸法排開(kāi)液體的體積相同，由可知，兩種情況下椎體受到水的浮力的大小相同；由浮力產(chǎn)生的原因可知，兩種情況下圓錐受到水的上下壓力差的大小相同，故C符合題意，ABD不符合題意。4．（2022·江西?。┤鐖D所示，在家庭小實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（）。A.向杯子中加鹽 B.向杯子中加水 C.倒出少量的水 D.輕輕搖晃杯子【答案】A。【解析】A．要使沉底的雞蛋漂浮在水面上，雞蛋的重力不變，需增大浮力。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，雞蛋的體積不能改變，所以可以增大液體的密度，故向杯子中加鹽，鹽溶解后，液體密度變大，浮力變大，雞蛋就能漂浮在水面上，故A符合題意；BCD．向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子，都不能改變液體的密度，也就不能改變浮力，所以不能雞蛋漂浮在水面上，故BCD不符合題意。故選A。5．如圖所示，浸在液體中的小球所受浮力方向?yàn)開(kāi)_____（選填圖中的序號(hào)“1”、“2”或“3”）所示，其原因是______?！敬鸢浮?/p>

1

浮力的方向總是豎直向上【解析】[1][2]一切液體或氣體對(duì)浸在其中的物體會(huì)產(chǎn)生豎直向上的托力，這個(gè)托力叫做浮力；故浮力的方向是豎直向上的，浮力的方向與小球放所放的位置無(wú)關(guān)，它受到浮力的方向總是豎直向上的，因此圖中序號(hào)1表示浮力的方向。6．某同學(xué)按照如圖所示的操作，探究影響浮力大小的因素。（1）物體受到的重力為_(kāi)_____N；（2）物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是______N；（3）由______兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)；（4）由______兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)；（5）由D、E兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與液體的______有關(guān)?！敬鸢浮?/p>

4

1

B、C

C、D

密度【解析】（1）[1]測(cè)力計(jì)拉著物體靜止在空氣中的示數(shù)為物體的重力G＝4N（2）[2]由圖可知，物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F水＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N（3）[3]探究物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制液體的密度相同，排開(kāi)液體的體積不同，故選B、C兩圖進(jìn)行比較。（4）[4]探究物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制液體的密度、排開(kāi)液體的體積相同，深度不同，故選C、D兩圖進(jìn)行比較。（5）[5]物體浸沒(méi)在水中受到的浮力F水＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N物體浸沒(méi)在酒精中受到的浮力F酒＝G﹣F′＝4N﹣3.2N＝0.8N所以，在排開(kāi)液體的體積相同的情況下，液體的密度不同，受到的浮力不同，說(shuō)明物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)?？键c(diǎn)2：物體的浮沉條件及其應(yīng)用【例4】（物體的浮沉條件）（2022·北京）甲、乙、丙三個(gè)小球的質(zhì)量m和體積V如下表所示，將它們浸沒(méi)在水中釋放，在其穩(wěn)定后，三個(gè)小球所受的浮力分別為、和。下列判斷正確的是（）小球甲乙丙m/g304054V/cm3605020A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】由表格數(shù)據(jù)可知，甲球的密度為乙球的密度為丙球的密度為由于甲球和乙球密度小于水的密度，所以甲球和乙球最終會(huì)漂浮在水面，甲球漂浮時(shí)，浮力為乙球漂浮時(shí)，浮力為由于丙球密度大于水的密度，所以丙球最終會(huì)沉底，由可知，浮力為綜上所述，，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B?！纠?】（物體的浮沉條件的運(yùn)用）（2022·陜西省）在“天宮課堂”中，航天員王亞平用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中，如圖1所示，這是由于在中國(guó)空間站中，乒乓球不再受到重力和___________力的原因而懸停不動(dòng)。在地面課堂的同學(xué)們也做同樣的實(shí)驗(yàn)；用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球會(huì)迅速上浮直至漂浮，如圖2所示，乒乓球露出水面前，浮力___________重力且浮力大小___________?！敬鸢浮竣俑?；②大于；③不變?！窘馕觥縖1]在中國(guó)空間站微重力環(huán)境中，圖中乒乓球所受重力幾乎為零，乒乓球懸停處于平衡狀態(tài)，因此水對(duì)乒乓球的浮力幾乎為零，即乒乓球不再受到重力和浮力作用。[2]乒乓球露出水面前，乒乓球上浮，根據(jù)物體的沉浮條件可知，乒乓球受到的浮力大于它所受的重力。[3]乒乓球露出水面前，處于完全浸沒(méi)，排開(kāi)液體的體積等于乒乓球的體積不變，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρgV排，在同種液體中，排開(kāi)液體體積不變，它所受的浮力也不變。物體浮沉的條件：物體的浮沉情況取決于F浮與G物的大小關(guān)系，有時(shí)還可以通過(guò)比較ρ液與ρ物(物體的平均密度)的大小關(guān)系來(lái)比較。浮與沉重力與浮力的大小物體的密度與液體的密度懸浮F浮=G排ρ液=ρ物漂浮F浮=G排ρ液>ρ物上浮F浮>G排ρ液>ρ物下沉F浮<G排ρ液<ρ物1．（2022·四川德陽(yáng)）如圖所示，將同一個(gè)小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中，靜止時(shí)小球在甲液體中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用、、兩分別表示三種液體密度，則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說(shuō)法正確的是（）。A. B.C. D.【答案】C?！窘馕觥快o止時(shí)，小球在甲液體中漂浮，乙液體中懸浮，丙液體中沉底，則根據(jù)浮沉條件可得由以上三式可知，三種液體的密度關(guān)系故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2．（2022·四川涼山州）甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球，把它們投入水中靜止后，甲球漂浮、乙球懸浮、丙球沉底，則它們受到浮力的情況是（）。A.三球浮力相同 B.甲球浮力最小C.乙球浮力最小 D.丙球浮力最小【答案】D?！窘馕觥考住⒁?、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球，由可知，三個(gè)球的重力G相等；甲球漂浮、乙球懸浮，因此浮力等于球的重力，即丙球沉底，因此丙球受到的浮力小于丙球的重力，即，因此，丙球受到的浮力最小，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。3．如圖所示，三個(gè)體積相同而材料不同的小球甲、乙、丙，放入水中靜止后，甲球沉入水底，乙球懸浮，丙球漂浮。以下說(shuō)法正確的是（）A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小C．丙球所受的浮力最小 D．三球所受的浮力相等【詳解】由于甲、乙、丙三個(gè)小球體積相同，由圖可知排開(kāi)水的體積關(guān)系V甲排=V球V乙排=V球V丙排＜V球所以V甲排=V乙排＞V丙排根據(jù)F浮=ρ液V排g可知浮力大小關(guān)系是F甲=F乙＞F丙故選C。4．人們常用“生沉熟浮”來(lái)判斷餃子是否煮熟，煮熟后的餃子會(huì)漂起來(lái)的原因是（）A．餃子的重力減小了B．餃子的重力和浮力都增大了C．餃子的重力不變，浮力增大D．餃子的重力和浮力都減小了【答案】C【詳解】餃子在水中煮的時(shí)候，質(zhì)量不變，則重力不變，故ABD錯(cuò)誤；因?yàn)轱溩邮軣崤蛎?，體積增大，根據(jù)知，浮力增大，當(dāng)浮力大于重力時(shí)便會(huì)浮上來(lái)，最終漂浮在水面上，浮力等于重力，C正確．5．（2021·湖南衡陽(yáng)市）甲、乙、丙、丁是四個(gè)體積、形狀相同的小球而材質(zhì)不同的小球，把它們放入水中靜止后的情況如圖所示，則它們?cè)谒兴芨×ο嗟鹊氖牵ǎ〢．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁【答案】C【詳解】已知四個(gè)小球的體積相同，由圖知，四個(gè)球排開(kāi)水的體積關(guān)系為V甲排＜V乙排＜V丙排=V丁排由F浮=ρ水V排g可知，四個(gè)球受到的浮力關(guān)系為F甲＜F乙＜F丙=F丁即所受浮力相等的是丙和丁。故選C。6．一個(gè)質(zhì)量是60g的雞蛋懸浮在鹽水中不動(dòng)時(shí)，它受到的浮力是________N，如果往鹽水中注入清水，雞蛋將_______(選填“下沉”“上浮”或“不動(dòng)”)。(g=10N/kg)【答案】0.6

下沉【詳解】[1]雞蛋重力G＝mg＝60×103kg×10N/kg＝0.6N因雞蛋懸浮，故F浮＝G＝0.6N[2]雞蛋懸浮在鹽水中，是因?yàn)殡u蛋受到的重力和浮力相等。若向杯中加入清水，使鹽水的密度減小，而雞蛋的體積（排開(kāi)鹽水的體積不變），由阿基米德原理知道雞蛋受到的浮力變小，又因?yàn)殡u蛋重不變，所以此時(shí)雞蛋受到的浮力小于雞蛋重，雞蛋將下沉。7．（2022·婁底）如圖甲所示，一個(gè)棱長(zhǎng)為10cm、重為9N的正方體物塊M，水平放置在一個(gè)方形容器中，M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水M的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)t=100s時(shí)，物塊M在水中處于______（選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”）狀態(tài)，圖乙中a的值為_(kāi)_____cm（g=10N/kg）。【答案】①.漂浮②.9【解析】【詳解】[1]物塊M的體積為物塊M的質(zhì)量為物塊M的密度為即物塊的密度小于水的密度，所以物塊在水中最終會(huì)漂浮，由圖象可知：當(dāng)t=40s時(shí)，物塊M剛好處于漂浮狀態(tài)，所以當(dāng)t=100s時(shí)物塊在水中將漂??；[2]由圖象分析可知，當(dāng)t=40s時(shí)，物塊M剛好處于漂浮狀態(tài)，則F浮=G=9N根據(jù)可知，此時(shí)物塊M排開(kāi)水的體積為由可得，此時(shí)水的深度為8．為了探究物體的浮沉條件,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡(jiǎn)單輔助器材。第一小組：探究金屬塊的下沉條件。實(shí)驗(yàn)中,他們用兩種方法測(cè)量了物體受到的浮力：（1）方法1：稱重法。測(cè)量過(guò)程及示數(shù)如圖(甲)所示,則空氣中金屬塊的重力為_(kāi)_____N，金屬塊所受的浮力為_(kāi)_____N；（2）方法2：阿基米德原理法。測(cè)量過(guò)程與示數(shù)如圖（乙）所示,讀出排開(kāi)水的體積為_(kāi)_____m3，根據(jù)F浮=G水=ρ水gV排，可計(jì)算出浮力為_(kāi)_____N；第二小組：探究木塊上浮