2023-2024上海市九上物理期末(一模)满分冲刺专题复习【沪教版】

专题05 阿基米德原理（二） ( 思维导图 ) ( 知识详解 ) 知识点一：理解物体的漂浮特点，会正确分析解决漂浮问题 1. 推导物体漂浮的规律 用到二力平衡条件和阿基米德原理。 ①物体在液体（或气体）漂浮时，根据二力平衡条件，物体所受浮力等于物体的重力F浮=G物； ②根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开的液体受到的重力F浮=G排液。排液=G物 ③由①与②可知： 因为物体受到的重力大小是不变的，所以物体所受浮力F浮不变，排开液体的重力不变，都等于物体的重力。 注意：是三个不同的力相等。 2. 物体漂浮规律的进一步理解 ①同一物体漂浮在不同液体中，所受浮力相等。 根据G排＝ρ液gV排可知，G排不变，物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。同一物体漂浮在不同液体中，在密度大的液体中排开液体的体积要小，即浸入的体积也小。 ②重力相等的不同物体漂浮在不同液体中，所受浮力相等。 ③同一物体漂浮在同一液面时：V排：V物=ρ物：ρ液 物体浸入的体积与物体的体积之比等于物体的密度与液体的密度之比。 3. 液体密度计 物体的漂浮是一种非常重要的物理现象，在生活、工农业生产和科学技术中有着重要的应用。课本上介绍的液体密度计和轮船实际上都是物体漂浮的实例。 ①液体密度计的作用：测定液体密度的工具。 ②液体密度计的主要构造：玻璃管（有刻度）、玻璃泡（内部装有铅粒，能使密度计直立在液体中）。 ( 图1密度计 ) ③工作原理：当密度计漂浮在液面时，根据二力平衡条件，所受浮力等于自身重力，即F浮＝G计； 根据阿基米德原理，密度计所受浮力等于排开的液体受到的重力，即 F浮＝G排＝ρ液gV排； 由上两式得出G排＝G物＝ρ液gV排是不变的。 ( 结论：密度计在不同密度的液体中所受浮力相等，排开的 液体的重力相等，但是排开液体的 体积不同（排开液体的体积与液体密度成反比），浸入的体积也不同，从而便可以测出液体密度。 ) ④刻度：刻度线从上到下，数值越来越大，对应的液体密度越来越小。 如图2所示，甲、乙、丙是将相同的密度计分别放入三种不同液体中的情形，由图可知： Ⅰ. 密度计在三种液体中受到的浮力相等：F甲浮=F乙浮=F丙浮。 Ⅱ. 三种液体的密度相比较：根据G排＝ρ液gV排可知，因为V排乙＜V排甲＜V排丙，所以密度最大的是乙液体，最小的是丙液体。 ( 图2 ) 知识点二： 轮船 1. 轮船的漂浮原理：轮船所用材料的密度大于水的密度，但是能够漂浮在水面上，是因为把材料做成空心，使它能够排开更多的水，从而产生更大的浮力。 2. 轮船的排水量：轮船的大小通常用排水量来表示，它是指船满载时排开的水的质量，单位为吨；根据排水量m可计算出排开水的体积V排= m /ρ水，排开水的重力（浮力）F浮=G排= mg ( 轮船的排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量 m 排 = m 船 + m 货 ) ( 高分突破 ) 一、填空题 1．某油轮的排水量为5106千克，则满载时油轮受到的浮力为 牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水域，油轮所受到的浮力将 ，其船身浸入海水中的体积将 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）。 2．小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝，制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了 的原理。如图所示，将其放入装有相等质量的酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）和水的两个相同烧杯中，该密度计两次排开液体的质量m排酒 m排水，烧杯底部受到的液体压强p酒 p水（以上两空均选填“大于”、“等于”、“小于”）。在酒精中，密度计露出液面的长度为5厘米，则在水中，密度计露出液面的长度为 厘米。 3．如图所示是游泳者使用防溺水自救手环的情境。当游泳者潜水遇到危险时，打开开关，手环内压缩气体迅速释放并充满气囊，此时手环拉住人向上逃生。充入气体后，手环中的气囊受到的浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；手环和气囊的总质量是0.5kg，充满气后总体积是5×10﹣3m3，手环拉动游泳者匀速上浮，手环对人的拉力是 N；如在密度更大的海水中潜水时，手环对人的拉力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） 4．台秤上放置一个装有适量水的溢水杯，现将一个重力为3N、体积为4×10-4 m3的实心长方体A用细线吊着放入水中，当A有一半浸入水中时，溢水杯中的水恰好到溢水口但未溢出，如图所示。则细线对 A 的拉力为 N；把细线剪断后，A静止时（水面仍在溢水口处）容器B中接收到水的质量为 kg，此时台秤示数