重难点11 浮力-2021年中考物理【热点·重点·难点】专练

专项三 力学 重难点11 浮力 【知识梳理】 1.浮力产生的原因:流体对浸入其中的物体的上下表面存在着压强差，从而上下表面存在着压力差。这个压力差，就是浮力，即F浮=F向上-F向下。当物体漂浮时，上表面未受液体压强，所以F向下=0，此时F浮=F向上。当物体与容器底紧密接触时，下表面未受到液体的压强，所以F向上=0，此时物体未受浮力，即F浮=0，比如浸在水中的桥墩、下表面被淤泥包裹的石块等。 2.影响浮沉大小的因素:液体的密度、物体排开液体的体积。 3.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。此规律对于气体同样适用。 4.物体的浮沉条件 浮沉情况 物体的重力与所受浮力的关系 物体的密度与液体密度的关系 上浮 G物＜F浮 ρ物＜ρ液 漂浮 G物＜F浮 ρ物＜ρ液 悬浮 G物=F浮 ρ物=ρ液 下沉 G物＞F浮 ρ物＞ρ液 【易混淆点】 1.将“物体排开液体的体积”与“物体的体积”相混淆。若果物体漂浮，V排＜V物；若果物体悬浮或者沉底，V排=V物。这里可以通过理论推导和实验验证加以突破。假设有一个边长为a正方体浸没在液体中，则有F浮=F向上-F向下=p液下S-p液上S=ρ液gh下S-ρ液gh上S=ρ液gS(h下-h上)= ρ液ga2a=ρ液ga3。从F浮=ρ液ga3可以清楚地看到：物体所受的浮力等于物体排开的液体所受的重力。与物体的体积、密度、液体的多少等无关。 2.认为凡是浸入流体中的物体都受到浮力。 3.根据浮力与重力大小，判断物体的浮沉时，计算浮力需要假设V排=V物。 4.同一只密度计在不同的液体中所受的浮力等相等，等于自身的重力。 5.物体受到的浮力大小，只与流体的密度和物体排开流体的体积有关。判断浮力大小的变化，也要依据这两个因素的变化来分析。 【典例分析】 【例1】(2020泸州9)如图所示，同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是（ ） A. A液体的密度小于B液体的密度 B. A液体的密度大于B液体的密度 C. 球在A液体中受到的浮力小于在B液体中受到的浮力 D. 球在A液体中受到的浮力大于在B液体中受到的浮力 【答案】B 【分析】A B．因为球在A液体中处于漂浮状态，则有ρA＞ρ球，在B液体中处于悬浮状态，则有ρB＞ρ球，所以ρA＞ρB， A错，B正确。 C D．同一个球在A液体中处于漂浮状态，在B液体中处于悬浮状态，所以在两液体中的浮力: F浮=F球，即球在A液体中受到的浮力等于在B液体中受到的浮力，C、D错。选B。 【思路小结】分析浸在液体中的物体的密度大小，一般根据密度判断物体浮沉条件来分析判断。 比较浸在液体中的物体的浮力大小，一般根据浮力与重力判断物体浮沉条件来分析判断。 【例2】(2020甘孜29)如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为 N，圆柱体受到的最大浮力是 N。 【答案】 2 0.4 【分析】由图象可知：当物体完全露出水面时，弹簧测力计的示数为2N，由二力平衡知识得圆柱体的重力为2N。由图象可知：当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F′=1.6N，圆柱体受到的最大浮力F浮=G- F′=2N-1.6N=0.4N。 【思路小结】此类题目，关键是要看懂图像中几段的含义，以及起点、拐点的含义。 【例3】（2020巴中31）某实验小组将重力为8.9N的实心物体放人装满水的溢水杯中，溢出1N的水。取出擦干后挂在弹簧测力计上，浸没在另一种未知液体中静止时，弹簧测力计的示数为8.1N。求：(1)物体在水中受到的浮力 ；(2)该物体的密度 ；(3)未知液体的密度 。 【答案】(1)1N (2)8.9×103kg/m3 (3)0.8×103kg/m3 【分析】(1)根据阿基米德原理可得物体在水中受到的浮力F浮=G排=1N。 (2)物体的质量m物= = = 0.89kg；排开水的质量m排= = = 0.1kg；物体体积和它排开水的体积相等V物=V排= = = 1.0×10-4m3；该物体的密度ρ物= = = 8.9×103kg/m3。 (3)未知液体中物体所受的浮力：F浮′=G物-F=8.9N-8.1N=0.8N；物体在液体中浸没时，其排开液体的体积和自身体积相等V排′=V物=1.0×10-4m3；液体的密度： ρ液= = = 0.8×103kg/m3。 【思路小结】4.计算浮力的四种常见方法 （1）测量法：F浮=G物-F示（G物-物体在空气中时