2024年中考物理复习专题：浮力

2024年中考物理复习专题：浮力 一、浮力的定义和产生原因 1.定义：一切浸在液体或气体里的物体，都受到液体或气体对它竖直向上的力，这个力叫做浮力。浮力的施力物体是液体或气体，受力物体是浸入其中的物体。 2.产生原因：浮力是由浸在液体（或气体）中的物体上下表面受到的压力差产生的。具体来说，由于液体内部存在压强，且同一深度液体向各个方向的压强相等，而深度越深压强越大，因此物体上表面受到的压力小于下表面受到的压力，这个压力差就是物体受到的浮力。 二、浮力的方向和大小 1.方向：浮力的方向总是竖直向上的，这与重力的方向（竖直向下）相反。 2.大小：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。具体来说，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这一原理被称为阿基米德原理，其数学表达式为F浮=ρ液gV排，其中ρ液是液体的密度，V排是物体排开液体的体积，g是重力加速度。 三、浮力的计算方法 1.压力差法：浮力等于物体受到的液体对它向上和向下的压力差，即F浮=F向上-F向下。 2.称量法：浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸在液体中时测力计的示数，即F浮=G物-F拉。这种方法在实验中常用，特别是当题目中出现弹簧测力计条件时。 3.漂浮悬浮法：当物体漂浮或悬浮在液体中时，物体受到的浮力等于物体的重力，即F浮=G物。 4.阿基米德法：根据阿基米德原理计算浮力，即F浮=G排=ρ液gV排。这种方法在题目中出现体积条件时常用。 四、浮沉条件及应用 1.浮沉条件：物体的浮沉情况由重力和浮力的大小关系决定。当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力等于重力时，物体漂浮或悬浮。 2.应用： 轮船：采用空心的方法来增大浮力，使其能够漂浮在水面上。轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。 潜水艇：靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。当潜水艇的重力大于浮力时，它会下沉；当重力小于浮力时，它会上浮；当重力等于浮力时，它会悬浮在某一深度。 气球和飞艇：靠充入密度小于空气的气体来改变浮力，从而实现升空和降落。 密度计：漂浮在液面上来工作，其刻度是“上小下大”，因为随着液体密度的增大，密度计排开液体的体积会减小，但浮力仍等于其重力，因此密度计会下沉。 五、实验与探究 1.测量浮力大小：通过实验可以测量物体在液体中受到的浮力大小。例如，使用弹簧测力计测量物体在空气中的重力和浸在液体中的示数差来计算浮力。 2.探究浮力大小与哪些因素有关：通过控制变量法可以探究浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积等因素的关系。例如，保持物体排开液体的体积不变，改变液体的密度来观察浮力的变化；或者保持液体的密度不变，改变物体排开液体的体积来观察浮力的变化。 练习 一、单选题 1．如图是教材中盐水选种的一幅图片。盐水选种是我国农民常采用的选种方法，但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能（　　）    A．所有种子都不受浮力 B．良种漂浮，而次种下沉 C．所有种子都漂浮在水面 D．只有少量次种漂浮 2．用弹簧测力计测出一个物体重为5N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为4N，则该物体在水中受到的浮力是： A．9N B．4N C．5N D．1N 3．某天，晓琳用细线绑住一个近似于长方形的小石块，并将它竖直悬置于一桶水中，当小石块浸没在水中时，她发现手受到的绳子的拉力变小了，这是因为（　　） A．小石块的质量变小了 B．小石块所受到的重力消失了 C．小石块的上下表面存在压力差 D．小石块的前后左右都受水的压力 4．如图所示，对下列厨房中的现象，解释错误的是（　　） A．饺子煮熟后由于重力变小而上浮到水面上 B．塑料挂钩在大气压强的作用下，紧贴在墙面上 C．抽油烟机利用气体流速大压强小的原理工作 D．酱油瓶盖上的凸凹花纹是为了增大摩擦 5．一枚新鲜鸡蛋放入盛有清水的玻璃杯中，鸡蛋沉在杯底。向杯中缓慢加盐，并轻轻搅拌，可以观察到鸡蛋的悬浮和漂浮现象。下列说法不正确的是（　　） A．鸡蛋沉底时所受的浮力一定小于自身重力 B．鸡蛋悬浮时一定受平衡力的作用 C．鸡蛋正在上浮时所受的浮力一定大于自身重力 D．鸡蛋漂浮时所受的浮力一定大于悬浮时所受的浮力 6．如图所示，用橡皮泥捏成的实心小球沉入水底，而再将同样一块橡皮泥捏成的小船却能漂浮在水面上，关于橡皮泥受到的浮力，下列说法正确的是（　　） A．橡皮泥小球受到的浮力等于自身的重力 B．橡皮泥小球受到的浮力大于自身的重力 C．橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力 D．橡皮泥小船受到的浮力大于自身的重力 7．水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有清水。现将两块体积相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中水面恰好相平，如图所示。则（　　） A．乙杯中物体所受浮力较大 B．甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强 C．若向甲杯中不断加盐，物块最终一定会浮起来 D．若向乙杯中不断加盐，物块受到的浮力会不断增大 8．如图是a和b两种物质质量与体积关系的图像，分别用a、b两种物质制成甲、乙两个质量相等的实心小球，浸没在水中，放手稳定后，下列说法中正确的是（  ） A．甲沉底，甲受到的浮力较大 B．乙悬浮，乙受到的浮力较大 C．甲漂浮，甲排开水的体积较大 D．乙漂浮，乙排开水的体积较大 9．如图所示，水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器。甲容器内盛有水，水面上漂浮着一个木球，小球有的体积露出水面；乙容器内用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在酒精中（ρ酒精= 0.8g/cm3）。两个容器中的液面一样高，木球和铝球的体积相同；下列说法中正确的是（   ）    A．甲、乙容器对桌面的压力相同 B．木球受到的浮力比铝球受到的浮力小 C．水对甲容器底的压强小于酒精对乙容器底的压强 D．将两球从液体中取出后，液体对容器底的压力变化量甲大于乙 二、填空题 10．夏天把西瓜放在冷水中降温，西瓜浸没于水中后松手，西瓜会上浮，是由于西瓜密度 水的密度（填“＞”、“＝”或“＜”）；用手把西瓜捞出水面的过程中，人感觉越来越费力，由此可以猜想浮力大小与 有关。 11．排水量为1000t的轮船在河水中航行，所受河水的浮力为 N。当它由河里驶向海里时，所受浮力 （选填变大变小或不变），船身会 （选填上浮或下沉）一些。（已知河水密度小于海水密度，g取10 N/kg） 12．将匀质铁球的一半浸入水中，排开水的重力为0.6牛，铁球受到浮力的大小为 牛；将它全部浸没在水中，受到浮力的大小为 牛，当它浸没在水中下沉时，下沉过程中受到浮力的大小 （选填 “变小”、“不变”或“变大”）。 13．2023年4月6日，“雪龙2”号极地科考船圆满完成中国第39次南极考察任务，顺利回家。“雪龙2号”具有强大的破冰能力，破冰过程说明力可以改变物体的 ，它排水量达1.4×104t，吃水8m，在海面上航行时受到 N的浮力，船底受到海水的压强是 Pa（海水密度取ρ＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg）。    14．某物体的质量为3.6kg，体积为310-3m3。拿着将其浸没在水中，物体所受的浮力为 N，松手后物体会 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），该物体静止时在竖直方向上受到 个力的作用，排开水的质量为 kg。（g取10N/kg） 15．一质量为600g，密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线系于底面积为40cm2容器的水中，如图所示，则木块所受的浮力大小为 N。将细线剪断后，木块静止时，容器底部受到水的压强变化了 Pa。（已知ρ水=1×103kg/m3）    三、实验题 16．在探究“物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系”的实验中，小明的操作过程如图实验步骤：    ①用已调零的弹簧测力计测出物块的重力G和小桶的重力G1（如图甲）； ②将一定量的水倒入溢水杯中（如图乙）； ③将物块浸没在溢水杯内的水中静止，不接触溢水杯，读出弹簧测力计示数F。用小桶收集溢出的水，直至溢水杯中的水不再流出（如图丙）； ④测出小桶和溢出水的总重G2（如图丁）； （1）分析上述实验步骤，如果 ＝ （用上述测量量符号表示），就可验证阿基米德原理。 （2）请指出小明在实验过程中存在的问题： 。 17．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。 （1）以圆点代表金属块，在圆点画出D图中金属块的受力示意图 。 （2）分析图中的A、D，说明浸在液体中的物体受到 （填方向）的浮力；图中金属块浸没在水中所受的浮力是 N。 （3）观察 四个图（填图的序号）可得出结论：金属块在同种液体中受到浮力的大小随物体排开液体体积的增大而 （选“增大”或“减小”）。 （4）分析A、D、E三个图，说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与 有关。 四、计算题 18．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N。求： （1）物体A所受的浮力； （2）物块A的质量是多少千克（）。    19．航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。一般是将1∶1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg，人自身的密度设为1.05×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力； （2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强。 参考答案： 1．D 2．D 3．C 4．A 5．D 6．C 7．B 8．D 9．B 10． ＜ 物体排开液体的体积 11． 1×107 不变 上浮 12． 0.6 1.2 不变 13． 形状 1.4×108 8.24×104 14． 30 下沉 3 3 15． 10 1000 16． G-F G2-G1 溢水杯中开始未装满水 17． 竖直向上 ABCD 增大 液体密度 18．（1）；（2） 19．（1）1000N；（2）2×104Pa 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$