2017年中考物理总复习题第一部分-力学（17份）第六讲 浮力.doc

第六讲　浮力
,贵阳三年中考命题规律)

年份
题型
题号
考查点及如何考查
分值
总分
2016
填空题
15
物体受到浮力大小变化、F浮＝ρ液gV排应用物体浮沉条件。
4分
4分
2015

填空题
16
浮力与液体压强的综合：考查了不同材料、体积相等的三个小球在水中不同位置时，所受浮力大小的判断和水对容器底产生的压强。
2分

实验题
20
探究浮力大小的实验：考查了物体在不同深度处所受浮力变化的情况。
6分

,8分　　分析上表可知：贵阳三年中考中对“浮力”的考查主要是以物体浮沉条件的运用和探究浮力大小的实验及液体压强与浮力变化情况的综合。

,贵阳五年中考真题演练)

　浮沉条件的应用
1．(2012贵阳中考11题3分)选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能是(　C　)

A．所有种子都漂浮在水面
B．所有种子都不受浮力
C．只有少量次种漂浮
D．良种漂浮，而次种下沉
思路点拨：由于良种的密度大，在体积相同时，它的质量较大，故它的重力较大。浸入盐水中时，同体积的良种和盐水相比，良种比盐水重，即良种受到的浮力小于它的重力，且在盐水中会下沉；次种的密度小，在体积相同时，它的质量较小，故它的重力较小。浸入盐水中时，同体积的次种和盐水相比，次种比盐水轻，即次种受到盐水的浮力大于它的重力，且次种在盐水中会上浮。如果盐水的密度太小，则下沉的种子较多，漂浮的次种较少。

2．(2012贵阳适应卷22题2分)在两个完全相同的容器中，分别盛有甲、乙两种不同液体，把两支完全相同的密度计分别放入液体中，静止时如图所示，此时，密度计受到的浮力分别为F甲和F乙，则F甲__＝__F乙；甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则ρ甲__＜__ρ乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)

图1
　探究浮力大小的实验
3．(2015贵阳中考20题6分)如图1，小东同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一长方体挂在弹簧测力计下，在长方体接触容器底之前，分别记下长方体下表面到水面距离h和弹簧测力计相应的示数F拉，实验数据如下表：

次数
1
2
3
4
5
6
7
测量值
h/cm
0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
F拉/N
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.5
4.5
(1)分析表中数据，这个长方体的质量是__0.65__kg，第4次实验时，长方体受到的浮力为__1.5__N，它的体积为__200__cm3。
(2)分析第1次到第5次实验数据，说明物体浸没于液体之前，浮力与浸入液体体积的关系是__浮力跟浸入液体的体积成正比__。
(3)分析第5次到第7次实验数据，说明__物体浸没入液体后，物体受到的浮力与浸入的深度无关__。
(4)如图2中能正确反映浮力F浮和物体下表面到水面距离h关系的图像为__D__。
,图2)
思路点拨：(1)物体浸入水中的深度为0时，弹簧测力计的示数就等于物体的重力；物体浸入液体时，受到的浮力等于物体重力与弹簧测力计拉力之差，F浮＝G－F示。由表中实验数据求出物体的重力，然后求出其质量，求出物体完全浸没在水中时受到的浮力，然后由浮力公式求出它的体积；(2)计算出第一次到第五次的浮力，得出浮力和深度的关系；(3)求出第五次到第七次的铁块受到的浮力，得出浮力和深度的关系；(4)物体浸入水中受到的浮力F浮＝G－F示，根据表中实验数据分析答题。
解析：(1)由表中实验数据可知，物体没有浸入水中时，弹簧测力计示数为6.5N，则物体重力G＝6.5N，∵G＝mg，∴物体质量m＝＝≈0.65kg；第4次实验时，长方体受到的浮力为6.5N－5.0N＝1.5N；由表中实验数据可知，物体完全浸入水中时受到的浮力F浮＝6.5N－4.5N＝2N，∵F浮＝ρ水gV排，∴物体体积V＝V排＝＝≈2×10－4m3＝200cm3；(2)物体受到的浮力F浮＝G－F示，由表中第1次到第5次实验数据可知，物体浸没于液体之前，浮力与浸入液体体积的关系是浮力跟浸入液体的体积成正比；(3)由表中第5次到第7次实验数据可知，物体浸没入液体后，物体受到的浮力与浸入的深度无关；(4)由表中实验数据可知，物体没有完全浸入水中时，随物体下表面到水面距离h的增大，物体排开液体的体积增大，物体受到的浮力逐渐增大，当物体完全浸入水中时，随物体下表面到水面距离h增加，物体排开液体的体积不变，物体受到的浮力不变，由此可知，图像D正确。
　浮力与液体压强变化的综合

4．(2016贵阳中考15题2分)将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示。铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变__大__(选填“大”或“小”)，铁球下沉的原因是它受到的浮力__小于__(选填“大于”或“小于”)重力。
思路点拨：由F浮＝ρ水gV排可知，物体从接触到完全浸入过程中，V排变大，F浮变大。
　浮力大小的判断与液体压强计算的综合

5．(2015贵阳中考16题2分)将三个体积相同而材料不同的小球A、B、C放入装水的容器中，静止时的情形如图所示，则__A__球受到的浮力最小；若此时水深0.2m，则水对容器底的压强为__2×103__Pa。(ρ水＝1.0×103kg/m3)
解析：材料不同体积相同的A、B、C三个小球静止在水中，则A球漂浮，B球悬浮，C球下沉于容器底部，故A、B、C三个小球排开水的体积大小关系是VA排<VB排＝VC排。由F浮＝ρ液gV排可知，则A球所受的浮力最小。三个小球放入水中静止后水对容器底部产生的压强为：p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa。

,中考考点清单)

　浮力
1．一切浸入液体中的物体都要受到液体对它的__浮力__，浮力的方向总是__竖直向上__的。
2．浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小，这便是著名的__阿基米德原理__。用公式可表示为F浮＝__G排__＝__ρ液V排g__。即浮力的大小跟物体__排开液体的体积__和__液体的密度__有关。
3．计算浮力大小的四种方法
(1)物体所受浮力的大小等于物体受到液体对它向上和向下的压力差，即__F浮＝F向上－F向下__。
(2)物体所受浮力的大小等于物体的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，即__F浮＝G物－F拉__。
(3)根据阿基米德原理计算。
(4)根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。

　物体的浮沉条件(高频考点)
1．(1)物体浸没在液体中时：如果F浮<G物，物体__下沉__；如果F浮>G物，物体__上浮__；如果F浮＝G物，物体__悬浮__。
(2)漂浮在液面上的物体叫做浮体，对于浮体有__F浮＝G物__。
2．浮力的应用
保持物体所受浮力不变，可改变其自身的重力，实现物体的沉浮；保持物体所受重力不变，可改变其排开液体(气体)的体积来实现物体的沉浮。
实例
工作
原理
规律
轮船
漂浮
采用“空心”的办法，增大可以利用的浮力
F浮＝G船＋G货
m排＝m船＋m货
潜水艇
浸没(F浮
不变)
通过向水舱中充水或放水来改变“自重”实现下潜或上浮
F浮>G艇，上浮
F浮＝G艇，潜行
F浮<G艇，下潜
气球与
飞艇
飘浮在
空气中
通过充气或放气(对气体加热或降温)来控制升降
F浮＝ρ空gV排
密度计
漂浮
F浮＝G计(不变)＝ρ液gV排
V排越大，
则ρ液就越小
　　3.求解浮力问题的一般步骤
(1)明确研究对象。(2)明确研究对象所处的状态(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)。(3)对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图(除分析重力、浮力外，还要注意是否有其他相关联的物体对它施加了拉力、压力等)。(4)列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(应注意题中的关键字，如“浸没”“部分浸入”“漂浮”“沉底”等)。(5)解方程求出未知量。

,中考重难点突破)
　阿基米德原理公式F浮＝G排＝ρ液gV排的理解

【例1】小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示。于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是(　　)
,)　,)　,)　,)

【解析】在加水的过程中，一开始鸡蛋漂浮，在此过程中鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力，所以其受到的浮力不变，随着加水，盐水的密度会变小，某一时刻鸡蛋便会下沉，此过程中鸡蛋受到的浮力会变小，但不会变为零，故选D。
【答案】D
1.(2016兰州中考)在甲、乙、丙三个相同的容器中，分别盛质量相同的同种液体，将三个质量相同，体积不同的小球，分别沉入三个容器的底部，当小球静止时，容器受到小球的压力的大小关系是F甲＞F乙＞F丙，则容器底部受到的液体压强最大的是(　C　)
A．甲　　　B．乙　　　C．丙　　　D．一样大
　浮力的相关计算
【例2】(2015包头中考)如图所示，是小鹰同学测量某种液体密度的过程，请你根据实验数据，求：

(1)小石块的质量；
(2)小石块的体积；
(3)液体的密度。(g取10N/kg)
【答案】(1)石块的质量：m＝＝＝0.3kg。
(2)小石块浸在水中所受的浮力为：F浮＝G－F拉＝3N－2N＝1N。
∴V石＝V排＝＝＝1×10－4m3。
(3)小石块浸没液体中时：F′浮＝G－F′拉＝3N－2.2N＝0.8N，∴液体的密度为ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3。
2.把体积为1dm3的空心铜球挂在弹簧测力计上，浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数是把铜球放在空气中称量时的。(ρ铜＝8.9×103kg/m3，g取10N/kg)问：
(1)铜球受到的浮力是多少？
(2)铜球的重力是多少？
(3)铜球空心部分的体积是多少？
解：(1)铜球浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水V排g＝ρ水V铜g＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3×10N/kg＝10N。(2)挂在弹簧测力计上的铜球浸没在水中静止时，F浮＝G－F拉，而拉力是重力的，所以F浮＝G－G＝G，则铜球的重力G＝6F浮＝6×10N＝60N。(3)铜球的质量m＝＝＝6kg，铜球实心部分的体积V实＝＝≈0.67×10－3m3，铜球空心部分的体积V空＝V－V实＝1×10－3m3－0.67×10－3m3＝3.3×10－4m3。
　物体浮沉条件的应用
【例3】

同一支密度计先后放在甲、乙两杯液体中，静止时所处位置如图所示，以下说法正确的是(　　)
A．甲液体的密度较小
B．乙液体的密度较小
C．密度计在甲液体中受到的浮力小
D．密度计在乙液体中受到的浮力小
【解析】因为密度计在两种液体中都是漂浮，所以浮力等于重力，密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等，所以C、D错误；由F浮＝ρ液gV排得，ρ液＝，浮力相等，在乙中排开液体的体积小，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，所以B错误，A正确。故选A。
【答案】A
3.(2016乌鲁木齐中考)
一壁很薄的透明瓶子，瓶身部分为圆柱形，瓶子的底面积为40cm2，瓶中装有高度为28cm的水(如图甲所示)，将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮(如图乙所示)，此时瓶子露出水面的高度为4.5cm，瓶子内外水面的高度差为2.5cm。求：
(1)瓶子(含瓶盖)的重力。
(2)瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量。
解：(1)瓶子的重力等于高度为2.5cm、底面积为40cm2的水柱的重力G瓶＝ρVg＝1×103 kg/m3×40×2.5×10－6m3×10N/kg，G瓶＝1N。(2)瓶子的容积V瓶＝40cm2×(28＋2.5＋4.5)cm＝1400cm3，F浮＝ρgV瓶＝14N，G水＝F浮－G瓶＝13N，m水＝＝1.3kg。
4.(2016乐山中考)如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g取10N/kg)求：

(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；
(2)花岗岩的密度；
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
解：(1)由图乙可知，花岗岩的重量为G＝5.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F＝3.6N，所以花岗岩所受水的浮力大小F浮＝G－F＝5.6N－3.6N＝2N。(2)由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排，可得V排＝，花岗岩未露出水面前，V物＝V排＝，由ρ＝，花岗岩的密度为ρ＝＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2.8×103kg/m3。(3)方法一：花岗岩离开水面后，水面下降的高度为Δh＝，所以水对容器底部减小的压强Δp＝ρ水gΔh＝ρ水g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×＝200Pa。方法二：当花岗岩离开水面后，容器底部所受水的压力减小ΔF＝F浮＝2N，所以水对容器底部减小的压强为Δp＝＝＝200Pa。

,中考实验突破)

　探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验
【例】(2016云南中考改编)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，有同学猜想“浸在液体中的物体受到的浮力大小可能跟该物体的体积有关”。在老师的指导下，小明设计了如图实验进行验证：
(1)用两个大小不同的塑料药瓶分别装上不等量的细沙，使它们的________相等。
(2)把两药瓶放入水中，均能在水面上漂浮，如图所示，根据________平衡知识可知：药瓶受到的浮力大小等于药瓶受到的重力大小，则这两个药瓶所受到的浮力大小________。

(3)实验证明该同学的猜想是________的，某同学根据以上实验得出“一切物体所受浮力的大小等于物体所受重力大小”的结论，你认为这个结论是________(前两空均选填“正确”或“错误”)的，理由是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】(1)验证“浸在液体中的物体受到的浮力大小可能跟该物体的体积有关”的实验中，根据控制变量法可知，应使物体的体积不同，其他量相同，即控制质量相同，所以分别装上不等量的细沙，使它们的质量相等。(2)两药瓶漂浮，均受浮力和重力作用，根据二力平衡知识可知，每个药瓶所受的浮力与重力是一对平衡力，则浮力与重力相等，由于两药瓶的质量相等，则重力相等，所以这两个药瓶所受到的浮力大小相等。(3)根据浮力相等可知，该同学的猜想是错误的；由于一次实验得出的结论不具有普遍性，所以该结论是错误的。
【答案】(1)质量；(2)二力；相等；(3)错误；错误；通过一次实验得出的结论具有偶然性
(2014聊城中考)“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作、装置静止时测力计指针的位置如图所示。

(1)b图中测力计的示数为__3.6__N。由a、b、c所示实验可得出的结论是：在液体密度相同时，物体所受浮力的大小跟__物体排开液体的体积__有关。
(2)由c、d所示实验得出的结论是：__物体排开液体的体积相同时，浮力大小跟液体的密度有关__。
(3)由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为__1.1×103__kg/m3。