2020年河南中考物理复习课件专题八浮力.pptx

1、1.(2017河南,14,2分)(双选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将 同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是 ( ),A.木块受到的浮力一样大 B.木块在甲液体中受的浮力较大 C.甲液体对容器底部的压强较大 D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小,A组 20152019年河南中考题组,答案 AD 分析题图可知,同一木块在两个容器中分别处于悬浮和漂浮状态。根据浮沉条件可知,F浮甲= G木, =G木,所以木块受到的浮力大小相等,A项正确,B项错。从浮沉状态可以判断出密度大小关系:木块在 甲液体中悬浮,所以甲=木

2、;木块在乙液体中漂浮,所以乙木,故甲V排乙,由于两容器相同,则V甲 V乙,又因为甲乙,所以G甲G乙,则G总甲G总乙,F总甲F总乙,容器对桌面的压强p=F总/S=G总/S,相同容器底面积S相等, 所以p甲p乙,故D项正确。 审题技巧 本题属于密度、浮力和压强综合题。这三个物理量的影响因素较多,而且相互之间又有联系, 所以本类题的审题过程要重点把握题中所给物理量之间的关系,如本题中所给的相同的容器,同一木块,液 面相平等。 解题思路 根据浮沉状态可以判断出物体和液体的密度大小关系和浮力与重力大小关系;比较压强大小应 当区分固体产生的压强还是液体产生的压强;根据液体密度和深度可以判断出液体压强大小关

3、系。,2.(2016河南,12,2分)如图所示,当溢水杯盛满密度为1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮,静止后 溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的 液体质量为m2。则物块的密度为 ( ) A. 1 B. 1 C. 2 D. 2,答案 D 物块在密度为1的液体中漂浮,根据漂浮的条件可知:G物=F浮=G排液,即:m物=m1。物块在密度为2的 液体中沉底,所以V物=V排= 。物块的密度物= = = 。故A、B、C三项错,D项正确。 解题关键 漂浮的条件;阿基米德原理的应用。 综合点评 本题属于用特殊方法求密度,在没有天平和量筒的情况下,

4、学生可以联想到应用浮力的知识来 间接测量质量和体积。解题关键是充分利用题中所给的浮沉状态,要求学生能熟练地对公式进行变形和化 简。,3.(2018河南,18,6分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力 的大小与排开液体所受重力的关系。 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。,(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。 (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是

5、。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填 “能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。,答案 (1)(1分)3.8 (2)(2分)1.4 AD (3)(1分)它排开的水所受的重力 (4)(1分)A (5)(1分)能 解析 (1)由B中弹簧测力计示数可知,石块重力为3.8 N。(2)石块受到的浮力F浮=G-F拉=3.8 N-2.4 N=1.4 N。 石块排开水所受的重力G排等于空桶和水的总重力减去空桶的重力,故由A

6、、D两个步骤可以测出。(3)结 合(2)的答案可知,浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开水所受的重力。(4)本实验中多次实验的 目的是找普遍规律,排除偶然性,故A错误。(5)根据阿基米德原理可知,不管物体是否浸没,其所受浮力均等 于它排开液体所受的重力。,考点一 浮力,B组 20152019年全国中考题组,1.(2019广东,13,3分)如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到 的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N,物块刚 好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 kg/m3。(g取10 N/

7、kg),答案 15 10 0.9103 解析 由物块所受拉力F与下表面浸入液体的深度h之间的关系,当h=0时,F=15 N,表示物块所受重力为 15 N;当h10 cm时,测力计的示数开始保持不变,故h=10 cm时,表示该物块刚好浸没。物块浸没时受到的拉 力为6 N,所以物块浸没时所受到的浮力F浮=G物-F拉=15 N-6 N=9 N,浸没时排开液体的体积V排=V物=10 cm 10 cm10 cm=103 cm3=110-3 m3。液= = =0.9103 kg/m3。,2.(2019湖南衡阳,21,4分)如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为110-4 m3的方木块下端被轻绳系住,固定 在

8、容器下部,木块的重力为0.6 N,水=1.0103 kg/m3,当木块静止时,绳子的拉力为 N,剪断轻绳后,木 块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为 J。(各部分长度如图,g取10 N/kg),答案 0.4 0.15 解析 根据题意知,木块浸没在水中时,受到的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-4 m3=1 N,绳子 的拉力F=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N;剪断轻绳后,木块上浮,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,由图知 道,上升高度h=0.15 m,此过程浮力所做的功W=F浮h=1 N0.15 m=0.15 J。,3.(2016广西南

9、宁,19,2分)弹簧测力计下挂着一重为2 N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计 示数如图所示,其示数为 N,物体体积为 m3(已知水的密度为水=1.0103 kg/m3)。,答案 1.2 1.610-4 解析 由题图知,此弹簧测力计的分度值为0.1 N,示数为1.2 N。物体受到的浮力:F浮=G-F示=2 N-1.2 N= 0.8 N,由F浮=水gV排可得,V排= = =810-5 m3。物体的体积:V=2810-5 m3=1.610-4 m3。,4.(2019山东潍坊,13,4分)(双选)2019年4月,中国自主研发的6 000 m 无人遥控潜水器“海龙”成功完成 下潜任务。在某

10、次下潜中,若从“海龙”刚好浸没开始计时,到返回水面结束计时,下潜深度h随时间t的 变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙”的形变,下列对“海龙”分析正确的是( ) A.从开始到结束计时,共用时10 min,B.在13 min,受到海水的浮力逐渐变大 C.在46 min,处于匀速直线运动状态 D.在68 min,受到海水的压强逐渐减小,答案 AD 图像的横坐标为时间t,纵坐标为深度h,从开始到结束,共用时10 min,A正确;在13 min,潜水器 浸没水中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力大小不变, B错误;在46 min,随着时间的增加深 度不变化,所以“海龙”处于静止状态,

11、C错误;在610 min,“海龙”随着时间的增加,所处深度逐渐变 小,压强逐渐变小,D正确。故选A、D。,5.(2018湖北黄冈,7,3分)据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥 用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大 木船装满沙子,然后用绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。 以下判断正确的是 ( ) A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大 B.铁牛被冲到河底后,只受到重力和浮力 C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力 D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体

12、积减小时,铁牛就会被拉起,答案 D 铁牛浸没后,随着深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,铁牛受到 的浮力不变,故A错误;铁牛被冲到河底后,受到浮力、重力和河底对铁牛的支持力,故B错误;用两艘大木船 并装满沙子,是为了增大浮力,故C错误;卸下沙子的过程中,开始时船受到的浮力不变,当卸下沙子的重力大 于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮,木船排开水的体积减小,故D正确。 审题关键 绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上,说明开始时绳索的长度等于船到铁牛的距离。 方法指导 把船、沙子和铁牛看作一个整体,船受到的浮力等于沙子和船的总重力;当卸下的沙子的重力 大

13、于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮。,6.(2017北京,15,2分)为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤 上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细绳系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始 终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是 ( ) A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大 C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了

14、阿基米德原理,答案 D 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯内的液面没有发生变化,即溢水杯中水 的深度不变,水对溢水杯底的压强、压力都不变,A、B错误;对铝块进行受力分析,其受竖直向下的重力、 竖直向上的浮力和绳的拉力,绳对铝块的拉力等于铝块的重力减去铝块受到的浮力,C错误;由题意可知,铝 块对杯中水的作用力等于排出的水对杯中水的作用力时,电子秤的示数不变,铝块对杯中水的作用力的反 作用力是铝块受到水给的浮力,排出的水对杯中水的作用力等于G排,若电子秤的示数不变,则F浮=G排,即验证 了阿基米德原理,D正确,故选D。 解题关键 熟练掌握液体压强的知识,会受力分析,知道用绳吊着物体

15、浸入液体中且物体不与容器接触时, 物体对液体的压力与液体对物体的浮力是相互作用力,大小相等。 易错警示 不要认为物体浸入液体后,液体对杯底的压强就会变大,要认真审题仔细思考液体的深度是否 会增加,再来判断液体对杯底的压强如何变化。,7.(2019河北,33,6分)小明用如图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。(已知水=1.0103 kg/m3,取g=1 0 N/kg) 图1 图2,(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测 力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像(如图2中所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化 情况是 。请在图

16、2中画出F浮随h变化的关系图像。分析图像可知,浸在水中的物 体所受浮力的大小跟它排开水的体积成 。 (2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知: 。 (3)合金块的密度为合金= g/cm3。 (4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是 cm3。,答案 (1)先变大后不变 如图所示 正比 (2)浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关 (3)4 (4)400 评分说明:(2)答案不唯一,合理即可给分。 解析 (1)由图甲可知,合金块的重力G=4 N。合金块浸没前测力计示数随合金块浸入水中深度的增加而减

17、 小,浮力逐渐增大,当合金块下表面所处深度为6 cm时,合金块浸没,此时测力计的拉力为3 N,合金块所受浮,力F浮=G-F=4 N-3 N=1 N,浸没后浮力不变,即合金块所受浮力先变大后不变;F浮随h变化的关系图像如答案 中图所示。浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比; (2)比较图甲、乙、丙可知,浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关; (3)合金块的质量m= = =0.4 kg;合金块的体积V=V排= = =110-4 m3,则合金块 的密度合金= = =4103 kg/m3=4 g/cm3; (4)合金块在图丙所示的液体中所受浮力F浮=G-F=4 N-3.2 N

18、=0.8 N,则液体的密度液= = =0.8103 kg/m3=0.8 g/cm3,当空心合金球悬浮于图丙所示的液体中,则球=液,即 =0.8 g /cm3,V空=400 cm3。,8.(2016吉林,26,5分)用弹簧测力计、一金属块、水来测量某液体密度,步骤如下: (1)如图甲所示,用弹簧测力计测得该金属块在空气中的重力G= N; (2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为1.6 N,则金属块受到的浮力F浮= N,金属块的体积V= m3;(g取10 N/kg) (3)若要继续测出被测液体的密度,你的操作是: 。,答案 (1)2.6 (2)1.0(或1) 1.010-4 (3)将金属块挂在弹簧测力

19、计上并浸没在被测液体中,读出弹簧测力计的示数或将水换成被测液体,重复第 (2)步实验 解析 (1)如图甲,金属块的重力等于测力计示数,为2.6 N;(2)浸没在水中时测力计示数为1.6 N,则金属块所 受浮力F浮=G-F=2.6 N-1.6 N=1 N;由公式F浮=液gV排,可得浸没在水中时,V金=V排= = =1. 010-4 m3;(3)将金属块挂在测力计上并浸没在被测液体中,读出测力计示数为F,则金属块浸没在被测液体 中所受浮力F浮=G-F,则排开液体的体积V排= = ,又因为V排=V排,即可得被测液体的密度。,9.(2019北京,34,4分)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹

20、簧测力计的示数F1=2.6 N。将物块的 一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8 N,如图所示。已知水的密度水=1.0103 kg/m3,g取10 N/ kg。 求:(1)物块受到的浮力; (2)物块浸在水中的体积。,答案 (1)0.8 N (2)810-5 m3 解析 (1)F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N (2)F浮=水gV排 V浸=V排= = =810-5 m3,考点二 浮沉条件的应用 1.(2019福建,21,2分)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为 G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“”“”或“=”);若水

21、温升高,石块将 (选填“上 浮”“下沉”或“保持悬浮”)。,答案 上浮 解析 石块和气球的总重力为G总,由于是悬浮,气球和石块受平衡力,即石块和气球的总重力等于气球和石 块受到的总浮力,G总=F浮+F石浮,可以看出F浮G总。若水温升高,气球里面的气体将受热膨胀,体积增大,这时, 气球受到的浮力也将增大,这时就会有G总F浮+F石浮(石头受到的浮力不变,气球受到的浮力变大),所以石块 将上浮。,2.(2018湖北武汉,22,3分)今年3月,武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水量为 40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物总重G为 N,所受浮力F浮 (选填“大于” “等于”

22、或“小于”)G,它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,船身会 。(g取10 N/kg),答案 4109 等于 上浮 解析 本题考查阿基米德原理的应用及物体漂浮的条件。矿砂船的排水量为40万吨,船满载航行时,船及 所装货物总质量即40万吨。 总重G=mg=40104103 kg10 N/kg=4109 N 因为船漂浮在水面上,故船所受浮力F浮=G=4109 N 当船由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,根据阿基米德原理F浮=液gV排得V排= 由于这个过程中浮力不变,始终等于船与货物的总重力,而液变大,所以V排变小,即船排开液体的体积变小, 因此,船身会上浮。,3.(2016辽宁沈阳,15,2分

23、)“彩球温度计”是一种家居装饰品。如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度 敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读 数。当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度 (填“变大”、“变小”或“不变”),小球 受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外 界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中 (填字母)球的密度最大。,答案 变大 C 解析 由于液体的热胀冷缩,气温降低时,液体体积变小,根据= ,此时液体密度变大;当液体密度大于小 球密度时,小球将会浮起,液体密度不断变大,小球将

24、依次浮起,所以最后浮起的C球密度最大。,4.(2019四川成都,A9,2分)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加 入一些清水,则 ( ) A.鸡蛋会下沉 B.鸡蛋的重力增加 C.鸡蛋所受浮力变大 D.鸡蛋所受浮力为0.5 N,答案 A 鸡蛋放入盐水中时处于悬浮状态,则蛋=盐水,盐水中加入清水,盐水变小,此时蛋盐水,故鸡蛋会下 沉,A项正确;鸡蛋质量不变,重力也不变,B项错误;鸡蛋悬浮时F浮1=G蛋,下沉时F浮2F浮2,C项错误;下 沉时F浮2G蛋=0.5 N,D项错误。,5.(2019山西,19,3分)网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新

25、鲜。为了验证其真实性,小 亮买了一些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验。第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放 置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的。下列分析正确的是 ( ) A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大 C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大,答案 B 甲、乙两杯中都是水,所以液体密度相同,鸡蛋外壳是固体,所以体积相同,甲中鸡蛋下沉,乙中鸡 蛋漂浮,所以V排甲V排乙,根据F浮=液V排g可知F浮甲F浮乙,故A项错。再根据F浮=G排可知B项正确。乙图中鸡蛋漂 浮,所以F浮乙=G乙,故C项错。甲图中鸡蛋下

26、沉说明蛋甲水,乙图中鸡蛋漂浮说明蛋乙蛋乙,所以D错。,6.(2016山西,19,3分)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重 器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜 艇分析正确的是 ( ) A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C.漂浮时排开的海水所受的重力最小 D.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大,答案 C 在海水中,潜水艇受到水的浮力和自身重力的作用,因为F浮=海水V排g,潜水艇的体积不变,排开海 水的体积不变,所以潜水艇上浮(未露出水面)时受到的浮力不变,故A错;悬浮时,潜水

27、艇浸没在海水中,而漂 浮时潜水艇排开海水的体积较小,故这两种情况下潜水艇受到的浮力不相等,B错;悬浮、上浮、漂浮三种 情况下,潜水艇在漂浮时所受浮力最小,故排开海水的重力也最小,C正确;漂浮时,根据公式p=海水gh判断,可 知潜水艇底部所受海水压强最小(h是最小的),故D错。,7.(2017安徽,22,6分)如图a所示,一长方体木块质量为0.12 kg,高为4.0 cm;将木块平稳地放在水面上,静止时 木块露出水面的高度为2.0 cm。如图b所示,利用金属块和细线,使木块浸没于水中且保持静止状态。已知 水的密度水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)木块的密度木; (2)

28、细线对木块的拉力F。,答案 (1)0.5103 kg/m3 (2)1.2 N,方向竖直向下 解析 (1)由木块漂浮,可得F浮1=G木 于是有水g V木=木gV木 可得木= 水=0.5103 kg/m3 (3分) (2)由木块漂浮时,F浮1=G木=m木g=1.2 N 可知木块浸没在水中时,有F浮2=2.4 N 于是F=F浮2-G木=1.2 N(方向竖直向下) (3分) 思路分析 因为木块漂浮,所受浮力等于木块的重力,分别列出两个力关于密度的计算式,水的密度已知,可 得出木块的密度;同种液体中物体所受浮力与排开液体的体积成正比,得出木块浸没时所受浮力,通过受力 分析列式计算拉力。 审题技巧 高4

29、cm的木块漂浮时,露出水面的高度为2 cm,故浸没时所受浮力变为原来的2倍,此时木块所受 浮力等于自身重力与向下的拉力之和。,考点一 浮力,C组 教师专用题组,1.(2015福建龙岩,20,2分)历史悠久的龙岩沉缸酒,因其在酿造过程中,酒醅经“三浮三沉”,最后酒渣沉落缸 底而得此名。若把酒醅看成一个物体,酒醅在酒液中漂浮不动时,所受的浮力 其重力;当酒渣沉于 缸底时,其密度 酒液密度。(填“大于”、“等于”或“小于”),答案 等于 大于 解析 由物体的浮沉条件可知,物体漂浮时,其浮力等于重力;下沉物体的密度大于液体的密度,所以当酒渣 沉于缸底时,其密度大于酒液的密度。,2.(2015上海,13

30、)水深2米处水的压强为 帕;重为10牛、体积为510-4米3的石块浸没在水中受到的浮力 大小为 牛,它受到重力与浮力的合力大小为 牛。,答案 1.96104 4.9 5.1 解析 2米深处水的压强p=水gh=1103 kg/m39.8 N/kg2 m=1.96104 Pa 由于石块浸没在水中 F浮=水gV排=1103 kg/m39.8 N/kg510-4 m3=4.9 N F合=G-F浮=10 N-4.9 N=5.1 N,3.(2018重庆A,12,2分)水平升降台面上有一个足够深、底面积为40 cm2的柱形容器,容器中水深20 cm,则水 对容器底部的压强为 Pa。现将底面积为10 cm2、

31、高20 cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下 端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4 cm,弹簧测力计的示数为0.8 N,如图所示,然后使升降台上升7 cm,再次稳定后,A所受的浮力为 N。(已知弹簧受到的拉力每减小1 N,弹簧的长度就缩短1 cm;g取10 N/kg,水=1.0103 g/cm3),答案 2 000 1.2 解析 p=水hg=1.0103 kg/m30.2 m10 N/kg=2 000 Pa;A下表面距水面4 cm时,V排=SAh=10 cm24 cm= 40 cm3,A受到的浮力F浮=水V排g=1.0103 kg/m34010-6 m310 N/kg=0.4 N,则

32、A的重力GA=F浮+F=0.4 N+0.8 N= 1.2 N。 A的密度A= = = =0.6 g/cm3 A7 cm,故升降台上升7 cm,再次稳定后,A处于漂浮状态,所受浮力为1.2 N。,4.(2019山东青岛,13,3分)(多选)如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,弹 簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,测力 计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是 ( ) A.金属块逐渐浸入水的过程,受到的浮力一直在减小 B.金属块的高度为h1,C.金属块的密度为 水 D.金属块浸没后与

33、入水前相比,水平桌面受到的压强增加,答案 BCD 金属块逐渐浸入水的过程,排开水的体积先变大,当浸没后,排开水的体积不变,根据F浮=液V排 g 可知,受到的浮力先变大,后不变,A错误。由图乙可知,金属块浸入水中深度h1后,F浮不变,即V排不变,意味着 金属块浸入水中深度h1时,金属块刚好完全浸入水中,由此可见金属块的高度为h1,B正确。由图像可知,当h= 0时金属块处于空气中,弹簧测力计示数为F1,则金属块重力G=F1,金属块质量m= = ;金属块浸没在水中, 受到的最大浮力F浮=F1-F2,根据F浮=液V排 g可得:金属块体积V=V排= = ;所以,金属块密度= = = 水,C正确。金属块浸

34、没后与入水前相比,水平桌面受到的压力变化量F=F浮=F1-F2,所以水平桌面受 到的压强变化量p= = ,D正确。故选B、C、D。,5.(2018湖北武汉,16,3分)如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁 中,弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N和2.5 N。若盐水的密度为1.2103 kg/m3,则下列结论正确的是 ( ) A.物体A的密度为3.2103 kg/m3,B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0 N C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3 N,答案 D 本题考查阿基米德原理的应用。从题中所

35、给条件可知物体A在盐水中受到的浮力F盐水浮=4.0 N- 2.8 N=1.2 N。 由阿基米德原理F浮=液gV排得,V排= 代入数据得V排= =110-4 m3 由于物体浸没,故VA=V排 A= = = =4103 kg/m3 故选项A错误; 实验乙中,物体A在水中受到的浮力 F水浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-4 m3=1.0 N 物体A受到拉力F乙=GA-F水浮=4.0 N-1.0 N=3.0 N 故B错误;,实验丙中拉力是2.8 N,实验乙中拉力是3.0 N,所以实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2 N,故C错误。实 验丁中,容器底部受到物体A的压力为2.

36、8 N-2.5 N=0.3 N,除此之外,容器底部还受到盐水的压力,所以实验丁 中,容器底部受到的压力大于0.3 N,故D正确。,6.(2018吉林,24,3分)在探究“浮力的大小跟液体的密度是否有关”的实验中,小明找来烧杯、清水、盐 水、细线、弹簧测力计和小石块。实验步骤如下: (1)用弹簧测力计测出小石块在空气中重为G; (2)把小石块浸没在清水中,读出弹簧测力计的示数为F1,则小石块受到的浮力F浮= ; (3)把小石块浸没在 中,读出弹簧测力计的示数F2,求出小石块此时受到的浮力F浮; (4)若F浮 F浮(选填“等于”或“不等于”),说明浮力的大小跟液体的密度有关。,答案 (2)G-F1

37、 (3)盐水 (4)不等于 解析 (2)石块浸没在水中受力平衡,G=F浮+F1,故受到的浮力F浮=G-F1;(3)因探究的是浮力大小与液体密度 是否有关,故需将小石块浸没在密度不同的盐水中;(4)分析数据,若F浮F浮,则说明浮力大小与液体的密度 有关。,7.(2016辽宁沈阳,24,6分)在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明和小红分别用不 同的器材和方案进行研究: 甲,乙 (1)小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验,结合图中数据,通过分析和计算得出F浮 G排(填“”、“=”或“”)的结论,造成这种结果的原因可能是 (填字母)。 A.步骤a中,向溢水杯中注水过

38、少,水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作 B.步骤a中,在向溢水杯中注满水时,当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下,然后进行步骤b的操作 C.步骤b中,金属块浸没后,溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作,D.步骤a中,溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作 (2)小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验,请将下述实验过程补充完整。 实验操作: 将天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻线处,调节 ,直至天平在水平位置平衡; 在天平左盘放置装满水的溢水杯,向右盘中加减砝码并调节游码,直至天平平衡; 将蜡块轻轻放入溢水杯中,天平左端下降,同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中,观察天

39、平的状态。 分析论证: 上述实验中,将蜡块放入溢水杯中,在排开的水全部流出后,如果天平出现 现象,则可以说明G蜡= G排。 因为蜡块在水中漂浮,所以F浮 G蜡(填“”、“=”或“”)。 由此可以得出结论。,答案 (1) B (2)实验操作:平衡螺母 分析论证:自动恢复平衡 = 解析 (1)根据图甲F浮=1.8 N-1.6 N=0.2 N,G排=0.55 N-0.3 N=0.25 N,F浮G排;A选项水面没有达到溢水杯口就 进行b操作,会导致排出液体减少,G排减小;B选项当杯口仍有水滴出时就将小桶放在杯口下,会导致小桶内 的水量大于排出的液体,G排变大;C选项在b步骤中,溢水杯口仍有水在滴出就进

40、行c操作,会导致G排变小;D选 项换用盐水进行实验不会对实验结果产生影响。综上所述,造成这种结果的原因为B。 (2)天平使用前,应调节游码对准标尺左端的零刻度线,然后调节平衡螺母,直至天平水平平衡;将蜡块放入溢 水杯中,待排开的水全部流出后,如果天平自动恢复平衡,则说明排开水的质量等于蜡块质量,所以G蜡=G排;根 据漂浮条件,蜡块受到的浮力F浮=G蜡,所以可得出结论F浮=G排。,8.(2015河北,33,6分)小明利用弹簧测力计测量石块的密度。(水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg) (1)用细线将石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图甲所示,石块重G= N。 (2)将石块浸没在水中

41、,弹簧测力计的示数如图乙所示,石块受到的浮力F浮= N。 (3)石块的体积V= cm3。 (4)石块的密度石块= g/cm3。 【拓展】完成上述实验后,小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中,收集了下表中的数据。,(1)将表格补充完整。 (2)分析上表,小明得出此装置可作“密度计”,此“密度计”的分度值是 。,答案 (1)4.8 (2)2 (3)200 (4)2.4 【拓展】(1)1.45 (2)0.05 g/cm3(或50 kg/m3) 解析 (1)测力计的分度值为0.1 N,由题图可得石块的重力为4.8 N;(2)石块受到的浮力F浮=G-F=4.8 N-2.8 N =2 N;(3)

42、石块的体积V=V排= = =210-4 m3=200 cm3;(4)石块的密度石块= = =2.4103 kg/m3=2.4 g/cm3。 【拓展】(1)弹簧测力计示数为1.9 N时,液体的密度为液= = =1.45103 kg/m3=1.45 g/cm 3;(2)弹簧测力计的分度值为0.1 N,则可测出的浮力变化量最小为F浮=0.1 N,故对应密度计的分度值为0= =0.05 g/cm3。,考点二 浮沉条件的应用 1.(2018辽宁沈阳,15,3分)如图所示,质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 N,排 开水的体积为 cm3。逐渐向烧杯中加入密度为1.08103 kg/

43、m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块 排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(水=1.0103 kg/m3,蜡=0.9103 kg/m3,g= 10 N/kg),答案 0.2 20 变小 解析 蜡块漂浮,F浮=G蜡=m蜡g=0.02 kg10 N/kg=0.2 N,V排水= = =20 cm3;加入盐水后, 液体的密度变大,蜡块仍漂浮,所受浮力不变,根据V排= ,可知V排变小。,2.(2017陕西,28,3分)小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定, 如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2 L,则此“救生圈”全部浸在水中时所受浮力为 N(忽

44、略三 通管和绳子的体积,g取10 N/kg),扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 (选 填“大于”“等于”或“小于”)总重力,若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,使用时可 (选 填“增大”或“减小”)浮力。,答案 60 等于 增大 解析 3个大号空塑料瓶的总体积为6 L=610-3m3,根据阿基米德原理F浮=液gV排算出3个塑料瓶完全浸入水 中所受浮力为60 N;漂浮时所受总浮力等于总重力;空塑料瓶越多,V排越大,浮力越大。,3.(2019湖南衡阳,17,3分)(双选)如图是甲、乙两种液体的质量与体积关系图像,将相同的木块分别放入盛有 甲、乙两种液体的容器a和b中,待木块

45、静止时,两容器液面相平,下列说法正确的是 ( ) A.a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,B.木块在a容器内排开液体的质量较大 C.a、b两容器底部受到液体的压强相等 D.a、b两容器中木块下表面受到液体的压强相等,答案 AD 由图像知道,甲、乙体积相同时,甲的质量大于乙的质量,由= 知,甲乙,又因为相同木块 在a、b中都处于漂浮状态,所以, = =G木,由F浮=液gV排知,ag =bg ,由图知道, b, 由此知道,a容器盛的是甲液体,b容器盛的是乙液体,故A正确;因为 = ,由阿基米德原理知道, = , 即 = ,故B错误;由于两容器中液面相平,且ab,由p=液gh知道,a容器底部受到

46、液体的压强大,故C错 误;木块所受浮力等于下表面所受液体压力与上表面所受大气压力的差值,Fa下- =F浮a,Fb下- =F浮b,又因 为两个木块相同,所以底面积相同,则大气对木块上表面的压力 = ,故Fa下=Fb下,再由p= 知道,pa下=pb下, 故D正确。,4.(2019天津,13,3分)(双选)在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的 深度为h0,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为h1;最后将该金属 球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测出水的深度为h2。已知水的密度为水,则 ( ) A.金属球的密度

47、为 水 B.金属球的密度为 水 C.金属球沉底后,它对容器底的压力为水g(h1-h2)S,D.金属球沉底后,它对容器底的压力为水g(h1-h0)S,答案 AC 空烧杯漂浮在水面上,F浮=G杯 金属球放入烧杯中,烧杯仍漂浮在水面上 F浮=G杯+G球 F浮=G球 即:水g(h1-h0)S=mg m=水(h1-h0)S 金属球沉底,烧杯仍漂浮在水面上 V=(h2-h0)S 金属球密度= = 水 A正确,B错误; G球=水g(h1-h0)S F浮球=水g(h2-h0)S,F=G球-F浮球=水g(h1-h2)S C正确,D错误。,5.(2017吉林,5,2分)下列设备和器材中,利用浮力的是 ( ) A.

48、抽水机 B.气压计 C.潜水艇 D.铅垂线,答案 C 抽水机工作时利用大气压将水抽到高处,A项错;气压计利用了大气压来工作,B项错;潜水艇 是通过改变自身重力实现浮沉的,C项正确;铅垂线是利用了重力的方向竖直向下来工作的,D项错误,故 选择C。,6.(2018江西,14,3分)如图所示,在已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶,其中右桶上漂 着一小块木块。关于天平会向哪边倾斜的说法正确的是 ( ) A.天平不倾斜 B.向左盘倾斜 C.向右盘倾斜 D.无法判断,答案 A 当木块漂浮在水面时,根据二力平衡,木块受到的浮力等于自身的重力;再根据阿基米德原理可 知,木块受到的浮力等于排开液体受到的重力,所以相同容器中相同高度的液面中漂浮着木块与没有漂浮 着木块其总重力大小是相同的,所以天平不会倾斜。故选A。 易错点拨 不能简单地根据表面现象判断总质量大小,应当通过受力分析,根据物理规律推理才能得出正 确关系。,7.(2018山西,19