2024年中考物理一轮复习讲义 考点18 浮沉条件的应用

考点18 浮沉条件的应用 1.理解用排水量法计算沉浮问题。 2.掌握浮力相关计算。 3.认识浮力在生活中的应用。 一、物体的浮沉条件 判断物体浮沉的条件：通常情况下，判断物体的浮沉有两种方法：一是根据力的关系来判断，即根据浮力和重力的大小关系，结合浮沉条件来判断；二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。 判断方法 比较F浮和G物 比较ρ液和ρ物 上浮 F浮>G物 ρ液>ρ物 悬浮 F浮=G物 ρ液=ρ物 下沉 F浮<G物 ρ液<ρ物 注意：总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小”，这种说法是不正确的。事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系，而不是只决定于物体受到的浮力大小。大石块受到的浮力再大，只要还小于自身的重力，就不会上浮；小木块受到的浮力再小，只要还大于自身的重力，就不会下沉。 悬浮与漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是：（1）它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；（2）处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。 二、浮力的应用 （1）轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变（始终等于轮船所受的重力）。 （2）潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。 （3）气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的；靠改变自身体积的大小来改变浮力的。 （4）密度计是漂浮在液面上来工作的，它的刻度是“上小下大”。 注意：轮船在不同的水中（如江水、海水）都处在漂浮状态所受浮力相等；潜艇靠改变自身重力实现浮与沉，在没有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。气球升空时气球里充密度小于空气的气体。 计算浮力的基本思路 1．仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。 2．确定研究物体，并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。 3．在受力分析的基础上，列出关系式，比如物体在液体中漂浮或悬浮时F浮＝G物；用线吊在液体中时：F浮＝G－G示；被强制压(按)入液体中时，F浮＝G＋F(F为压力或拉力)，若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体进行研究。 4．把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮力题也适用。 考向1 物体的沉浮条件 【母题1】（真题来源：广阳区校级开学）2020年11月10日，如图所示中“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底， 坐底深度约，创造了中国载人深潜的新记录。若忽略海水密度的变化，关于 “奋斗者”号潜水器下潜和上浮过程，下列说法正确的是　　 A．“奋斗者”号浸没在海水中，下潜深度越深，它受到的浮力越大 B．“奋斗者”号浸没在海水中，下潜深度增加，它受到海水的向上、向下压力差不变 C．“奋斗者”号从浮出水面开始到静止在海面过程中，它受到的浮力逐渐增大 D．“奋斗者”号在海面下悬停时受到的总重力等于它漂浮在海面时受到的总重力 【分析】（1）“奋斗者”号浸没在海水中，潜水器在下潜过程中，体积不变，所处的深度变大，根据可知潜水器所受浮力的大小变化，根据浮力产生的原因判断出它受到海水的向上、向下压力差的变化； （2）“奋斗者”号从浮出水面开始到静止在海面过程中，排开水的体积变小，根据可知它受到的浮力的变化； （3）“奋斗者”号在海面下悬停和漂浮在海面时，处于平衡状态，受平衡力的作用，根据浮力的变化判断出总重力的变化。 【解答】解：、“奋斗者”号潜水器在水面下下潜过程中，排开液体体积不变，液体密度不变，由知，受到水的浮力不变，根据浮力产生的原因可知，下潜的越深，潜水器上下表面受到海水的压力差不变，故错误，正确； 、“奋斗者”号从浮出水面开始到静止在海面过程中，排开水的体积变小，由知，受到水的浮力变小，故错误； 、“奋斗者”号在海面下悬停时处于平衡状态，受平衡力的作用，“奋斗者”号受到的总重力等于它受到的浮力； 当“奋斗者”号在海面上漂浮时处于平衡状态，受平衡力的作用，“奋斗者”号受到的总重力等于它受到的浮力，由于悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积，由知悬浮时潜水器受到的浮力大于漂浮时受到的浮力，所以“奋斗者”号在海面下悬停时受到的总重力大于它漂浮在海面时受到的总重力，故错误。 故选：。 1．（真题来源：丛台区校级开学）小明把一个吸管的一端封口并缠绕细铁丝制作了一