内容正文:
专题12 浮力
考向1 浮力概念
【母题来源】2021年四川省攀枝花市中考物理试题
【母题题文】如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是( )。(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N;
B.细线对A的拉力为1N;
C.A的密度为0.75×103kg/m3;
D.B对容器底部的压力为零。
【答案】B
【试题解析】
A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力为,A、B密度之比为3:5可知
解得,故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力为
故B错误,符合题意;
C.A的体积为
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D.GB=10N ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
【命题知识点】
1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。
4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
考向2 阿基米德原理
【母题来源】2021年广西省贵港市中考物理试题
【母题题文】2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )。
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变;
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变;
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大;
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
【答案】B
【试题解析】
A D.“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,根据p=ρgh,可知,密度不变,深度变深,故受到了压强变大,故A错误;D错误;
B C.根据F浮=p=ρgV排可知,浸没后,物体的排开液体的体积不变,液体的密度不变,故浮力不变,故B正确;C错误。
故选B。
【命题知识点】
1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2. 公式表示:F浮=G排=ρ液gV排;
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件:液体(或气体)。
考向3 物体沉浮的条件
【母题来源】2021年四川省广安市中考物理试题
【母题题文】如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是( )。
A.a的密度是0.4×103kg/m3 B.a、b的重力之比为5:3
C.a、b的体积之比为5:2 D. b的密度是0.8×103kg/m3
【答案】C
【试题解析】
A.由题意知,当a在甲烧杯中静止时,a有五分之二的体积露出水面,漂浮在水面上,根据阿基米德原理G=F浮=G排=ρ水gV排
可得
ρagVa=ρ水gV排
因为a有五分之二的体积露出水面,则排开水的体积为
a的密度为
ρa=0.6ρ水=0.6×103kg/m3
故A错误;
BC.由图甲可得
由图乙可知
由图乙可知
通过上面三个式子联立可得Va:Vb=5:2,进而求得Ga:Gb=3:2,故B错误,C正确;
D.因为b悬浮在水中,根据阿基米德原理
G=F浮=G排=ρ水gV排
因为b完全浸没在水中,可得
ρbgVb=ρ水gVb
则
ρb=ρ水=1.0×103kg/m3
故D错误。
故选C。
【命题知识点】
★物体沉浮的条件
1.前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
2.示意图:重力与浮力的关系如图所示:
如图所示,(1)当F浮=G时,物体上浮;ρ液>ρ物。
当F浮=G时,物体悬浮;ρ液=ρ物。
当F浮<G时,物体下沉;ρ液<ρ物。
当F浮=G(物体未完全浸没液体)时,物体漂浮;ρ液>ρ物。
【要点诠释】
1. 物体沉浮说明:
(1) 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,