内容正文:
2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-浮力
一、讲方法
浮力的计算公式
公式适用条件
公式
涉及压力、压强
涉及弹簧测力计或者拉力
涉及密度、体积或者排开液体
物体悬浮或漂浮
浮力计算小技巧
.物体漂浮时:。.物体浸没时:;。.变化量计算:。。.液面升降问题直筒型容器:;指先后两次液面的高度变化量;指先后两次液面以下物体的体积变化量。;指当已知物体进出液体液面变化时,物体相对于容器底的移动距离。
物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
实心体
处于动态运动状态不断改变,受非平衡力作用
可以停留在液体的任何深度处
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
浮力的应用
.潜水艇:靠改变自身的重力而实现上浮、下沉或停留在水中。.密度计:是利用物体漂浮在液面的条件工作的,即,它是测量液体密度的仪器。密度计大的刻度值在下面,小的刻度值在上面。
浮力解题基本思路
第一步:分析题干,判断物体处于什么状态,然后选用合适的公式此时我们要关注一些隐含条件,如“漂浮” “悬浮” “漏出水面” “在海上航行”等; 第二步:受力分析,尤其要注意平衡力的分析,这能让我们避免犯错; 第三步:根据以上的分析列出等式方程求解。
二、学思路
铺垫
如图甲所示,底面积为的圆柱体容器中装有部分液体,此时液体对容器底部的压强为,当物体放入液体中时,处于漂浮状态,此时容器底部受到液体的压强为,则物体的重力为 .
【答案】
【解析】 在图甲中对液体受力分析可得:①
在图乙中对液体和物体整体受力分析可得:
②
由①②可得:.
故答案为.
①浮力等于重力 ②压强变化了③受力分析得出浮力变化等于重力变化
铺垫
一长方体物块在弹簧测力计的作用下,下表面与水面刚好接触,如图甲所示.从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与杯底接触).图乙是物块下降过程中所受浮力的大小与物块下表面浸入液体深度深关系的图像,图丙是物块下降过程中所受拉力的大小与物块下表面浸入液体深度深关系的图像.若,则物块所受重力 ,密度为 (已知).
【答案】
【解析】 物体在水中受到的浮力为,即,,故,
由得,物体的体积为:,
物体的重力为,质量为,则物体的密度为:.
故答案为:;.
①求浮力用②确定初始状态 ③二力平衡 ④分析力的变化 ⑤
压轴题
如图甲所示,水平桌面上放置底面积为、质量为的圆筒,筒内装有深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积、高为的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数随圆柱体浸入液体的深度的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),取,求:
( 1 )圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?
( 2 )筒内液体密度是多少?
( 3 )当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)由图象知,当时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以;
当时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时;
所以.
故答案为:.
(2)物体排开液体的体积,
由得:
.
故答案为:.
(3)液体的质量.
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力,
.
故答案为:.
三、提能力
1 .如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底.若苹果的质量、体积及受到的浮力为、和,梨子的质量、体积及受到的浮力为、和,现有以下判断:
①若,则一定小于
②若,则一定大于
③若,则一定小于
④若,则一定大于
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】 C
【解析】 由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:,,
①若,则;
②若,则;
由于苹果漂浮,梨子沉底,则:,,
由于都是浸在水中,根据可知:
③若,则;
④若,则与的大小不能比较,所以,不一定大于.
由此分析可知②③正确;
故选C.
2 .如图所示,将边长为的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高,容器底部受到的压强变化了(取),则下列判断正确的是( )
A.液体的密度是 B.木块的密度为
C.木块受到的浮力是 D.使木块完全浸没需要向下的压力
【答案】 ABC
【解析】 A.根据公式可得液体密度:.
故A正确;
B.木块静止时,有的体积露出液面,则,根据漂浮条件可得:
,即:,
所以,,
故B正确;
C.木块的体积,木块的重力;则;故C正确;
D.木块完全浸没浮力,
则压力;故D错误.
故选ABC.
3 .泸州沱江二桥复线桥施工时,要向江中沉放