专题09《浮力之液面升降、切割问题、剪绳和球船》（知识方法+模考训练+真题强化）2023-2024学年中考物理二轮复习方法攻略精讲练培优专题（全国通用）

专题09 浮力之液面升降、切割问题、剪绳和球船 （知识梳理+模考题型训练+历年真题拔高） 知识点01：液面升降 1.多情景：如下图所示，容器中盛有一定量的水，在水面上漂浮着木块，在它上面放着一实心铁块。 （1）若将铁块系在木块下面，再放回容器中，发现铁块未与容器底部接触，此时水面将如何变化？ （2）如果将该细线剪断，当木块与铁块都静止时，水面将如何变化？ 解题方法：比较不同情景下的V排前后变化。 分别对三个情景下的木块和铁块进行整体受力分析 情景一： 情景二： 情景三： 情景一：∵木块和铁块整体漂浮静止 ∴G铁+G木=F浮1= ρ水gV排1① 情景二：∵木块和铁块整体漂浮静止 ∴G铁+G木=F浮2= ρ水gV排2② ∵①=② ∴V排1 =V排2 ∴水面将不变 情景三：∵木块和铁块整体漂浮静止 ∴G铁+G木=F浮3+F支=ρ水gV排3+F支③ 将①代入③中，得：ρ水gV排1=ρ水gV排3+F支 整理得：V排3= V排1— ∴水面将下降 2.冰化水：（1）一个圆柱形容器的水面上（水未装满）漂着一块冰，当冰全部熔化后，水面将如何变化？ （2）若容器内装的是盐水，当冰全部熔化后，水面将如何变化？ （3）若容器内装的是酒精，当冰全部熔化后，水面将如何变化？ 解题方法：比较V排和V水之间的关系 （1）∵冰漂浮在水面上静止，∴F浮水=G冰 ∵冰化成水后m不变，∴G冰=G水 ∴F浮水=G水 ∴ ρ水gV排=ρ水gV水 ∴V排=V水 ∴水面不变 （2）∵冰漂浮在盐水上静止，∴F浮盐=G冰 ∵冰化成水后m不变，∴G冰=G水 ∴F浮盐=G水 ∴ ρ盐gV排=ρ水gV水 ∵ρ盐>ρ水，∴V排<V水 ∴液面将上升 （3）∵ρ酒<ρ冰∴冰沉底，浸没在酒精中 ∴V排=V冰 ∵冰化成水后m不变，ρ冰<ρ水，∴V冰>V水 ∴V排>V水 ∴液面将下降 记忆口诀：酒降盐升水不变 实质： ①ρ冰<ρ液=ρ水，液面将下降②ρ冰<ρ水<ρ液，液面将升高③ρ冰<ρ液<ρ水，液面将下降④ρ冰>ρ液，液面将下降 知识点02：切割问题 一实心木块漂浮在水中，如图所示。 （1）若沿a a′ 截去上半部分，木块将会如何运动？ （2）若沿b b′ 截去右半部分，木块将会如何运动？ （3）若沿c c′ 截去下半部分，木块将会如何运动？ a a′ b c c′ b′ 解题方法：比较切割后G′物和F′浮的大小 （1）∵木块漂浮静止∴ F浮=G木 ∵ 沿aa′截取上半部分后，V排不变，V木减小 ∴F浮不变，G木减小 ∴F′浮>G′木∴ 上浮一些 （2）假设截去了木块体积的 ∴V排′= V排—V排=V排，V木′= V木—V木= V木 ∵木块漂浮静止∴ F浮=G木，∴ρ水gV排=ρ木gV木 ∵F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV排，G木′=ρ木gV木′=ρ木gV木 ∴F′浮= G′木∴ 静止不动 （3）∵木块漂浮静止∴ F浮=G木 沿cc′截取下半部分后 ∴ F′浮=ρ水gV′排=ρ水g（V排−V切）=F浮−ρ水gV切 ∴ G′木=ρ木gV′木=ρ木g（V木−V切）=G木−ρ木gV切 ∵ρ水gV切>ρ木gV切 ∴F′浮<G′木∴ 下沉一些 知识点03：剪绳 如图所示，一个质量分布均与的物体被固定在容器底部的一根细线拉住后完全浸没在液体中静止，绳子拉力为F拉；将绳子剪断后物体最终漂浮在液面上。 剪绳前后的相关物理量变化： 1. 甲图：∵物体静止，∴ F浮甲=G物+F拉 乙图：∵物体漂浮静止，∴ F浮乙=G物 ∴物体所受浮力减小了F拉。 2.甲图：对液体受力分析：F液压甲= F支甲=F物对液甲+G液=F浮甲 +G液① 乙图：对液体受力分析：F液压乙= F支乙=F物对液乙+G液=F浮乙 +G液② ∴①—②得：F液压甲—F液压乙= F浮甲—F浮乙=F拉 ∴液体对容器底部的压力减小了F拉； 3.由上述两个结论得：ΔF液压=ΔF浮=F拉 ∵ΔF液压=Δp液S容器=ρ液gΔhS容器=ΔF浮=F拉 ∴Δh= ∴液面高度下降了Δh= 4. ∵F压=G液+G物，前后两次G液+G物不变 ∴容器对桌面的压力不变。 知识点04：球船 如图所示，容器中盛有一定量的液体，在液面上漂浮着木块（船），在它上面放着一实心铁块（球）；再将铁块系在木块下面，再放回容器中，绳子拉力为F拉，铁块未与容器底部接触；最后将该细线剪断，铁块沉底，受到容器支持力为F支。 情景二与情景一相比： 1. ∵G铁+G木=F浮1，G铁+G木=F浮2，∴整体所受浮力不变； 2. ∵ ΔF液压=ΔF浮=0，∴液体对容器底部的压力不变； 3. ∵V排1= V排2，∴液面高度不变； 4. ∵F压=G液+G木+G铁，∴不变容器对桌面的压力不变。 情景三与情景二相比： 1.∵G铁+G木=F浮2 G铁+G木=F浮3+F支 ∴