内容正文:
专题08 浮力
01题型突破 1
题型突破一:怎样解决定浮力大小因素的探究问题 1
题型突破二:怎样解阿基米德原理的应用问题 3
题型突破三:怎样解比较浮力的大小问题 4
题型突破四:怎样解物体沉浮条件的应用问题 5
题型突破五:怎样解有关浮力的综合计算题 7
题型突破六:怎样解利用浮力求或测物体的密度问题 7
02素养提升(15题) 12
03中考练场(20题) 19
题型突破一:怎样解决定浮力大小因素的探究问题
解答“浮力的大小与哪些因素有关”的实验探究题时,应注意以下几点:
(1)利用称重法计算物体受到的浮力(F浮=G-F示)。
(2)控制变量法的应用。
①探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,应改变物体浸在同种液体中的体积。
②探究浮力的大小与液体密度的关系,应让同一物体浸没在不同的液体中。
(3) 浮力的大小与物体浸没的深度无关,物体浸没后,深度变化,但排开液体的体积和液体密度不变,物体所受的浮力不变。
【特别提示】物体所受浮力的大小与液体密度、排开液体体积的关系:
①物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
②液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,注意浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
【典例1】(2023·四川乐山·中考真题)如图是某实验小组的同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为 N;
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与 有关;
(3)比较 和 可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)本实验采用的物理方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出了上述实验中所用物块的密度:
①物块完全浸没于水中所受浮力为 N;
②物块密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【变式1-1】(2024·贵州·一模)如图所示,小黄利用弹簧测力计、实心铁块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关,他提出如下猜想,设计并进行了实验;
猜想1:浮力大小与液体的密度有关;
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
(1)由图可知,实心铁块的重力是 N;
(2)实心铁块在水中受到的最大浮力是 N;
(3)从图(c)到图(d)的过程中,水对烧杯底的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)(d)、(e)两图可以验证猜想 是正确的;
(5)若(e)图中烧杯的底面积是25cm2,物体浸没入液体前后,液体对容器底压强变化了 Pa。(g取10N/kg,)
【变式1-2】(2024·河南许昌·一模)小刚用如图所示的实验探究浮力大小的影响因素,实验器材及弹簧测力计的示数如图中所示,请根据操作过程完成以下问题:
(1)为了使测量结果更准确,弹簧测力计在测量之前都要进行调零,本实验测量前应该沿 (选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)小刚做了a、c、d三组实验后,可以得到的结论是:浮力的大小与 无关。选择了a、d、e三组实验,目的是探究浮力与 的关系,若选择a、b、e三组实验则不能探究上述的关系,原因是 ;
(3)由图可知该物体浸没在水中时所受的浮力为 N,e中所用盐水的密度为 kg/m3(ρ水=1.0×103kg/m3)。
题型突破二:怎样解阿基米德原理的应用问题
(1)阿基米德原理说明了浮力的三要素:浮力作用在浸入液体中的物体上,浮力的方向是竖直向上的,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
(2)公式F浮=G排=ρ液gV排,其中V排表示物体排开液体的体积。当物体浸没在液体中时,V排=V物; 当物体只有一部分浸入液体中时,V排<V物。
(3) 阿基米德原理也适用于气体, 此时物体排开气体的体积即为物体的体积,即V排=V物, 故计算公式为
F浮=ρ气gV物。
【特别提示】浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
【典例2】(2023·青海西宁·中考真题)如图所示,现有一质量为1.2kg、体积为8×10-3m3质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在池底。随着水池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到90cm时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。下列相关分析中正确的是( )
A.浮标的密度为1.5×103kg/m3 B.水对池底的压强为9×1