2021年中考物理复习练习课件:专题七 浮力.pptx
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1、 中考物理 专题七 浮力 考点一 浮力与阿基米德原理 A组 2020年全国中考题组 1.(2020山东青岛,9,2分)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料 块b的密度不同,但重力均为1.6 N。下列分析正确的是( ) A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3 N B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系 C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系 D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系 答案答案 D 金属块a的重力为1.6 N, 浸没在水中时,如图乙,弹簧测力计示数为1.0 N,则金属块a受到浮力 的大小为F浮=G-F拉=
2、1.6 N-1.0 N=0.6 N,A选项错;甲、乙中液体都是水,a排开液体的体积不同,根据控制 变量法可知:利用甲、乙可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,B选项错;图乙、丙中a、b的 密度和体积都不相同,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,因此不能探究浮力的大小与物体密度的 关系,C选项错;利用丙、丁在排开液体体积一定时液体密度不同,可以探究浮力的大小与液体密度的关 系,D选项正确。故选D。 2.(2020天津,13,3分)(多选)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现 将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且
3、与容器底接触(部 分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( ) A.放入木块前水对容器底的压强为 B.放入木块后水对容器底的压强为 C.木块所受的重力为mg D.木块所受的重力为mg 1 mg S 2 mg S 1 12 S SS 2 12 S SS 答案答案 AD 放入木块前,水对容器底部的压力大小等于水本身的重力,水对容器底部的压强p=, 故A选项正确;放入木块后水对容器底部的压力不变,仍等于水本身的重力,但受力面积变为S1-S2,此时水 对容器底部的压强为p2=,故B选项错误;木块对容器底部的压力为零,说明木块的重力大小等 于木块受到的浮力,根据浮力产生的原因可知,
4、木块受到的浮力F浮=F向上-=p2S2-0=S2= mg,故C选项错误,D选项正确。 F S 1 mg S F S 12 mg SS F 下向 12 mg SS 2 12 S SS 3.(2020吉林,26,5分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力 计示数的大小关系是:F1F2F3,F3) 1 13 F FF 解析解析 (1)乙图中物体所受的浮力为F1-F2,丙图中物体所受的浮力为F1-F3,因为F2F3,所以F1-F2F1-F3。丙 图中物体排开水的体积大于乙图中物体排开水的体积,因此浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 (2)丙图中物体所受的浮力为F
5、1-F3,丁图中物体所受的浮力为F1-F4,因为F3F1-F4,丙图和丁 图中物体排开液体的体积相等,但液体的密度不同,因此浮力大小跟液体密度有关。 (3)物体浸没在水中时受到的浮力F浮=F1-F3; V物=V排=,m= 则物=水 (4)水对烧杯底的压强p水=水gh 某液体对烧杯底的压强p液=液gh 由F1-F3F1-F4得水gV排液gV排 即水液 所以p水p液 F g 浮 水 13 FF g 水 G g 1 F g m V物 1 13 F FF 4.(2020江苏苏州,28,7分)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。 (1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是
6、猜想 (填序号)。 常识 猜想 常识1:木头漂在水面,铁钉沉在水底 常识2:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些 常识3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想1:与浸入液体的深度有关 猜想2:与液体的密度有关 猜想3:与物体的密度有关 (2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验: 根据A、B、C的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;根据A、C、D的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与 有关,与浸入液体的深度 ; 接下来根据A、D和E (能/不能)对猜想2进行验证; 为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着
7、他仿照步骤D进 行实验,发现此时测力计示数小于1.8 N,便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。 答案答案 (1)3 (2)正确 错误 排开液体的体积 无关 能 未测量出此时瓶子(含沙子)的重力 解析解析 (1)木头与铁的密度不一样,导致浮沉情况不一样。(2)从A、B、C中的实验结果可以看出随着 深度变大,弹簧测力计示数在减小,浮力在增大,所以根据实验现象可以认为猜想1正确;根据A、C、D中 的实验结果可以看出随着深度增加弹簧测力计示数不变,即浮力不变,所以认为猜想1错误;深入分析发 现A、B、C中浮力变化是因为排开液体的体积变化了,A、C、D中浮力不变的原因是排开液体的体积
8、 不变,综合分析可得浮力大小与排开液体的体积有关,与深度无关。A、D、E中控制了排开液体体积 相同,液体密度不一样,所以可以验证猜想2。在改变物体密度的时候,忽略了物体自身重力的改变,所 以应该要先测出此时瓶子(含沙子)的总重力,再进行下一步实验。 考点二 物体的浮沉条件及其应用 1.(2020江苏连云港,9,2分)下列关于浮力的说法正确的是( ) A.质量大的物体在液体中所受浮力一定大 B.码头上正在卸货的轮船所受的浮力逐渐减小 C.物体密度小于液体密度时物体在液体中处于悬浮状态 D.潜水艇在水面下从大海潜行进入长江,所受浮力不变 答案答案 B 物体所受浮力大小与液体密度和排开液体体积有关,
9、与物体自身质量无关,A错。轮船始终漂 浮在水面,所受浮力与自身总重力相等,所以卸下货物,自身重力减小,浮力也减小,B正确。密度小于液体 密度的物体在液体中静止时处于漂浮状态,C错。潜水艇在水面下V排不变,海水密度大于江水密度,根据 F浮=液gV排可知,受到浮力减小,D错。 2.(2020湖北武汉,15,3分)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10 cm,密度是0.8103 kg/m3,漂浮在液 面上,露出液面的体积占物块体积的。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时, 下列说法错误的是(g取10 N/kg)( ) A.液体的密度是1.2103 kg/m3 B.手对物块上表面
10、的压力大小是2 N C.液体对物块下表面的压力大小是12 N D.物块下表面受到液体的压强是1.2103 Pa 1 3 答案答案 B 正方体物块的体积V=a3=(0.1 m)3=10-3 m3,物块漂浮,F浮=G物,即液V排g=物V物g,液=0.8 103 kg/m3=1.2103 kg/m3,A项正确,不符合题意;手对物块的压力等于物块1/3体积浸没时受到的浮力,F压= 液V排g=1.2103 kg/m310-3 m310 N/kg=4 N,故B项错误,符合题意;物块下表面受到的压强p=液gh= 液ga=1.2103 kg/m310 N/kg0.1 m=1.2103 Pa,D项正确,不符合题
11、意;物块下表面受到的压力F=pS=1.2103 P a(0.1 m)2=12 N,C项正确,不符合题意。故选择B。 V V 物物 排 3 2 1 3 3.(2020山西,20,3分)2020年5月27日,我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。 如图所示,是气象探测保障服务团队,在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体 积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是( ) A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力 B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力 C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力 D.释放后探空气球上浮过程中受
12、到的浮力一定小于自身重力 答案答案 C 探空气球利用受到的浮力大于自身重力升空,故A、D两项错误。根据F浮=G排=气V排g可知体 积较大的乙气球受到的浮力较大,故B项错。C项是对阿基米德原理的正确表述,所以选C。 4.(2020江西,9,2分)如图所示,A、B两物块以不同方式组合,分别静止在甲、乙两种液体中,由此可判断甲 乙;若A物块在两种液体中受到的浮力分别为F甲、F乙,则F甲 F乙。(均选填“”、 “ 解析解析 根据题图可知,A、B两物块组合后在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,因此在两种液体中受到的浮 力都等于A、B两物块的总重力,根据F浮=液gV排知,在所受浮力相等的前提下,物体排开液体的
13、体积越小, 液体的密度越大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度;两种情况下,A全部浸在液体中,排开液体的体积 相同,根据F浮=液gV排知,当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大,因此A在甲液 体中受到的浮力大。 5.(2020重庆A,12,2分)小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B。 他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸入水中的深度为h1;按图乙竖直放置,静止时木块浸 入水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合 处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块
14、在水中竖直静止时浸入 的深度h3= (用h1、h2、n表示)。 答案答案 不变 h1-n(h1-h2) 解析解析 图甲中,工艺品漂浮在水中,浮力等于重力,根据F浮=液gV排得,gSh1=GA+GB,图乙中工艺品仍漂浮 在水中,浮力还等于重力,即g(Sh2+VB)=GA+GB,故工艺品所受浮力与甲图相比不变。由甲、乙两图中 工艺品所受浮力相等得:gSh1=g(Sh2+VB),则计算出合金块B的体积VB=Sh1-Sh2,则B的重力GB=mBg=BVBg= ng(Sh1-Sh2),当图乙中合金块沉底,木块竖直漂浮在水中时,木块受到的浮力等于木块的重力,即gSh3= GA,现将代入整理得:gSh1=g
15、Sh3+ng(Sh1-Sh2),计算得出木块浸入水中的深度h3=h1-n(h1-h2)。 考点一 浮力与阿基米德原理 B组 20162019年全国中考题组 1.(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
16、减小浮力 D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起 答案答案 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。 方法指导方法指导 把船、沙子和铁牛看
17、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 力大于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮。 2.(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。
18、易错点拨易错点拨 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,根据物理规律推理得出正确 关系。 3.(2017甘肃兰州,16,3分)如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1 000 Pa;如图乙所示,用细线拴一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80 Pa;如图丙所示, 将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460 Pa。容器的底面积为100 cm2,铝=2.7 g/ cm3,g取10 N/kg。下列判断正确的是( ) A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8 N B.铝块的体积是100 cm3 C.铝块沉底时对容器底部的压力
19、是4.6 N D.液体的密度是0.8 g/cm3 答案答案 D 铝块一半浸在液体中时,F浮=p1S=80 Pa0.01 m2=0.8 N,铝块浸没时所受的浮力F浮=1.6 N,A 错误;G铝=(p1+p2)S=540 Pa0.01 m2=5.4 N,m=0.54 kg,V铝=200 cm3,B错误;F压=G铝- F浮=5.4 N-1.6N=3.8 N,C错误;液=800 kg/m3=0.8 g/cm3,D正确。故选D。 G g 铝 m 铝 3 540g 2.7g / cm F gV 浮 铝 43 1.6N 10 N / kg2 10 m 解题关键解题关键 铝块一半浸在液体中时,利用容器对桌面压
20、强的改变量,得到压力的改变量,而此时铝块所受 浮力的大小等于压力的改变量,进一步求出铝块浸没时的浮力;铝块沉底时,根据容器对桌面压强的改变 量,得到压力的改变量,即为铝块重力大小。 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.金属块浸没后与入水前相比,水平
21、桌面受到的压强增加 1 12 F FF 12 FF S 答案答案 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。
22、金属块浸没后与入水前相比,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。 G g 1 F g F g 浮 水 12 FF g 水 m V 1 12 F g FF g 水 1 12 F FF F S 12 FF S 5.(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”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=10 N/kg) 答案答案 4109 等于 上浮
23、 解析解析 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。 F g 浮 液 考点二 物体的浮沉条件及其应用 1.(2018广东深圳,20,1.5分)对于上升的热气球,下列说法中正确的是 ( ) A.热气球的
24、升空原理与民航飞机的起飞原理相同 B.热气球匀速上升的过程中,机械能一定不变 C.热气球上升过程中,受到的大气压强不变 D.热气球燃料减少,它的惯性变小 答案答案 D 热气球上升是因为浮力大于重力,民航飞机起飞是由于机翼上下表面空气流速不同,压强不 同,导致上下表面受到的压力不同,A错;热气球匀速上升的过程中,由于燃料质量的减少及高度的增加,重 力势能和动能均发生改变,导致机械能可能发生改变,B错;热气球上升过程中,气球所受大气压强减小,C 错;惯性与质量有关,热气球燃料减少,质量减小,惯性变小,D对。 2.(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
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