专题五 浮力（主书）-【一本】2024年中考训练方案 物理

044 第一模块 力学 专题五浮力 专题考点解读 考点分布 考点分频 课标要求 浮力 染来康 通过实验，认识浮力。探究并了解浮力人小与哪些因表 阿基米德原理及应用 康桌泉桌 有关。知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明 物体的浮沉条件及应月 象农染象 生产生活中的有关现象。 考点各个击破 15 浮力 来来桌女桌 答案P10 抓重点 二、浮力的大小 1.称重法测算浮力。 一、浮力 测出物体所受的重力G,读出物体浸入液 1.液体和气体对浸在其中的物体有竖直向 体中时弹资测力计的示数F,则浮=G一F。 上的托力，物弹学中把这个托力叫浮力。浮力 2.影响浮力大小的因素。 的施力物体是液体或气体 跟物体浸在液体中的体积有关，跟液体的 2.浮力产生的原因是物体受到液体或气体 密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体 对其向上和向下的压力差。设物休上表面受到 的密度越大，物体所受的浮力就越大。 的压力为F上，下表面受到的压力为F下，则 实验突破6实验：探究影响浮力大小的因素 F浮=F下-F上 一、实验类型：探究规律型 3.液体对物体的浮力与物体对液体的力 二、高频命题点 是一对相互作用力。 1.实验方法：控制变量法 准国注意■ 浮力的大小与液体的密度、物体排开液体 浸入液体中的物体不一定受浮力的作 的体积有关。在探究浮力大小与物体排开液体 用，如果物体的下表面没有液体，则物体不受 体积的关系时，要控制液体的密度不变；在探究 浮力。例如桥墩，虽然浸在水中，但不受水的 浮力大小与液体密度的关系时，要控制物体排 浮力。 开液体的体积不变。 4.浮力的方向总是竖直向上。 2.测量浮力的方法：称重法，F=C物一F拉。 045 3.实验过程。 得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。 (1)根据实验目的选择实验装置：探究浮力 请在图D中画出小华实验时长方体物块的放 大小与影响因素A的关系时，要选择其他影响 置图。 因素相同，影响因素A不同的实验装置。 ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体 (2)根据实验操作分析实验日的：实验操作 浸在液体巾的体积有关。 中，影响闪素A改变了，目的就是探究浮力大小 ⑤根据图A、C、E的结果，得出浮力大小还与 与影响因素A的关系。 有关。 (3)实验中，如果同时改变两个影响因素， (2)小华把4个磁力块组合成如图乙所示的 探究的结论是不可靠的。 形状，她还能探究浮力大小与 的关系。 明芳向 考向 探究影响浮力大小的因素 典例兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 (3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮 (1)提出如下猜想： 力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关。 两个容积相同的均为300mL的-次性塑料 猜想2：与物体浸在液体巾的体积有关。 杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中 猜想3：与液体的密度有关。 装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙 小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相 杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲 同的小长方休磁力块、2个分别盛有水和盐水 杯中水产生的浮力为 N;这个实验 的烧杯等，按图甲步骤进行实验： 说明，液体 (选填“能”或“不能”)产 生比白身所受的重力大的浮力。(g取 10 N/kg) 解析(1)②根据控制变量法可知，探究物体 盐水 所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度有 关时，应控制液体的密度和物体排开液体的 ①利用磁力将4个磁力块纽合成长方体 体积相同，改变物体浸在液体中的深度，由题 物块。 图甲B、C可知，没有控制物体排开液体的体 ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想 积相同。③由题图甲中B可知，此时物体排 1是止确的，小华却认为不一定止确。你觉得 开液体的体积等于两个小长方体磁力块的体 小华的理山是 积，因此可以将该物体横着放，让下面的两个 ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材 小长方体磁力块浸没在水中，这样既控制了 设计实验D,根据图A、B、D的测量结果，可 物体排开液体的体积相同，文政变了物体浸 ◆046 在液体中的深度，放置图如图所示。 0.48N ⑤由题图甲中A、C、E可知，随着液体密度的 平放 侧放 增大，物体所受浮力也增大，说明浮力的大小 A.液体的密度 还与液体密度有关。(2)由题图乙可知，此时 B.物体的密度 小华放变了物体的形状，因此她还能探究浮 C.物体排开液体的体积 力大小与物体的形状的关系。(3)甲杯中水 D.物体浸入液体的深 所受的重力Gg=mrg=0.05kg×10N/kg 2.D新科技[2022·四川成 0.5N,因为乙杯处于漂浮状态，所以甲杯中 都]“奋斗者”号深潜器坐底 水产生的浮力F浮=G元=m元g=0.1kgX 10909m,创造了中国我人深 潜新纪录。喜欢动手的小文 10N/kg=1N>GP,因此液体能产生比自身 制作了·个深落器模型，用弹 所受的重力大的浮力。 簧测力计测量它受到的浮力。先测出它所受 答案(1)②没有控制物休排开液休的休积 的重力G,然后将模型浸没于水中静止（如图 相同③图见解析 ⑤液体密度(2)物体 所小)，弹簧测力计受到的拉力为F,模型所 的形状 (3)1能 受的浮力为F:。下列说法正确的是() 方法总结 A.拉力F与重力G是一对平衡力 要探究浮力与其中一个曼的关系，需 B.模型所受浮力大小F?=G一F C.模型从图示位置下移，浮力变大 要保持其他量不变，改变需要探究的量。 D.将模型逐渐提离水面，拉力不变 还要掌握影响浮力大小的因素：液体的密 3.物理观念[2023·四川内江]浸在液体中 度和物体排开液体的体积。明确浮力大小 的物体受到的浮力，方向是 的， 与物体浸没在液体中的深度无关。 浮力的大小等于它排开的液体所受到的 力。 过真题 4.[2023·湖南郴州]重为5N的实心物体挂在 弹簧测力计下，物休浸没在水中时，弹簧测力 1.[2021·江苏盐城]如图所示，小聪用一个长 计的示数为3N,此时物体受到的浮力为 方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后 N,物体的密度为 kg/m3。 将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同 (p米=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 一杯水巾，保证每次水面到达同一标记处，比 5.[2023·四川达州]如图所示，一小球漂浮在 较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下 盛水的烧杯中，将烧杯放置在斜面上，各物体 列哪个因素对浮力大小的影响 均处于静止状态，请作出小球的受力示意图 047 和烧杯对斜面压力的示意图。（小球的重心 (1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和 已标出) 分度值：调发时，弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零。 (2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂·个高 为6cm的长方体物块（可塑），测出物块所受 的重力，将它缓慢浸入水巾，记录悬停在A、 6.科学探究[2023·广东]在“探究浮力大小 B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和 与哪些因素有关”的实验巾： 深度，请根据实验数据，在图乙中画出物块 所受的浮力F随深度h变化的图象。 (3)分析图象可知：浸没前，h增加，F ;浸没后，h增加，F年 。(均 选填“变大"“变小”或“不变”) (4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重 ↑FN 复上述实验。两次实验所得的F￥随h变化 1.0 的图象 (选填“相同”或“不同”)。 0.5 (5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关 系，还需添加一种材料： 24681012h/cm 乙 点 阿基米德原理及应用 来染业染众答案 P11 抓重点 因素有关，而跟物体木身的体积、密度、形状、处 在液体中的深度等因素尤关。 1.阿基米德原理：浸在液体中的物体所受 4,浮力计算的四种方法。 的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。用 (1)压力差法（浮力产生的原因）。 公式表示为F洋=(G=P起V。 ①公式：F=F向上一F向下。 2.V#表示被物体排开液体的体积。当物 ②应用条件：已知或可计算出液体对物体 体浸没在液体中时，V#=V物；当物体只有一部 上、下表面的压力。 分浸入液体中时，V#<V物。 (2)称重法（浮力的测量）。 3.由F洋=Gt=PgV排可知：浮力的大小 ①公式：F游=G一F拉。 只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个 ②应用条件：已知物体所受的重力和浸入 ◆048 液体中时所受的拉力。 变式训练质量相同的实心铝块和实心铁块，都 (3)公式法（阿基米德原理）. 浸没在煤油中，这时 (选填“铝”或 ①公式：F￥=Gw=ng=pV特g。 “铁”)块受到的浮力大。体积相同的实心铝 ②应用条件：已知液体的密度和物体排开 块和实心铁块，铝块浸没在煤油中，铁块浸没 液体的体积或物体排开液体的质量。 在水中，这时 (选填“铝”或“铁”)块 (4)平衡法（物体的浮沉条件）。 受到的浮力大。（已知赠<腾P冰>P燃滥） ①公式：F浮=G物=物g=PV物g。 考句2利用称重法测密度 ②应用条件：物体处于漂浮或悬浮状态，并 典例2创新小组门制简易“浸没式密度计”过程 已知或可计算出物体所受的重力。 如下（已知水的密度为1.0X103kg/m,g取 明考向 10N/kg): 向个根据阿基米德原理比较浮力大小、 典例1小刚在恒温游泳池中潜水时发现肖己吐 出的一个气泡在水中上升的过程中不断变 大。关于该气泡在水中上升时的变化情况， 下列说法正确的是 丙 A密度不变，浮力变小 (1)如图甲所示，将实心小球悬挂在弹簧测 B.密度变小，浮力变大 力计下方，弹簧测力计示数为4N。 C.密度和浮力都变小 (2)如图乙所示，将小球浸没在水中吋，弹簧 D.密度和浮力都变大 测力计示数为3N。 解析该气泡在水中上升时，质量不变，体积 (3)如图内所示，将小球浸没在某未知液体巾 支大，根据=得可知，气泡中气体的密度变 时，弹簧测力计小示数为2.8N。经计算可得出 小；根据F浮=pkgV辩，P水不变，V瓣变大，则 小球的密度为 kg/m3,未知液 F漳变大，B正确。选B。 体的密度为 kg/m'. 解析小球浸没在水中时受到的浮力F体 方法总结 G一F1=4N一3N=1N,小球的体积V肆= 根据阿基米德原理可知，浸在液体（或 IN 气体)中的物体受到的浮力等于排开的液 P&g 1.0×103kg/m3X10N/kg 体（或气体）受到的重力。比较物体受到的 二Vg 10‘m,小球的密度p件=器 浮力大小时，应先分析液体（或气体）的密 4N 度或排开液体（或气体）的体积的关系，再 104m3×10N/kg =4×103kg/m3,小球浸没 进一步判断。 在液体中时，弹簧测力计示数为F2=2.8N,此 时小球受到的浮力F津'=G一F:=4N 049 2.8N=1,2N,小球排开液体的体积V表= (3)冰川完全熔化成水后水的体积： V=104m,液体的密度p= F (4)推断冰川熔化后海平面的升降，并说明 V清液 理由。 1.2N 10 N/kgX10-m-1.2X10 kg/m'. 解析(1)冰川熔化前受到的浮力 答案4×1031.2×10 F浮=(G=nsg (2)根据F学=PgV排知，冰川落化前排开海 方法总结 水的体积 已知物体的密度，可以用称重法测量 V=E注=G _体g=拉冰 液体的密度；已知液体的密度，也可以用称 P降BP海BP降gP牌 重法测量物体的密度。 (3)冰川完全熔化成水后水的质量=ma: (1)测液体的密度：根据称重法求出物体浸 水的体积 没在液体中时受到的浮力，根据密度公式 V*=m来-经 P米P米 求出物体的体积，根据阿基米德原理即可 求出液体的密度。 (4)因为p降>P*,所以由V0=座和V* 0裤 (2)测物体的密度：根据称重法求出物体浸 没在液体中时受到的浮力，物体浸没在液 m迹可知，V验<V,即海中冰川熔化后，海平 P 体中时，V籍=V物，根据阿基米德原理可求 面会升高 出物体的体积，再根据G=mg求出物体的 答案 (1)冰g （2)n球 (3)m*(4)见 海 P水 质量，最后利用密度公式一晋求出物体的 解析 密度。 方法总结 阿基米德原理的综合计算题常将阿 考向3 阿基米德原理的综合计算 基米德原理与重力公式、压强公式、物体受 典例3安全责任地球气 力平衡条件等知识相结合，解答此类题目 候变暖，冰川熔化加刷，是 时应注意物体浸没时排开液体的体积和 造成海平面变化的原因之 物体自身的体积相等这一关健信息，再结 一。小明同学根据所学知 合阿基米德原理进行计算。 识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积 与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海 过真题 平面的升降。冰川漂浮在海面上的情景如图 所示，如果冰川的质量为m*,海水的密度为 1.模型建构[2023·重庆B卷]小俊用弹簧 P降，水的帝度为Pk,且P降>P水，g用符号表 测力计吊着质量为1.35kg的圆柱体，从如图 示。求： 所示的位置缓慢浸人装满水、深度合适的滋 (1)冰川熔化前受到的浮力： 水杯中，圆柱体的底面积为100cm2、高为 (2)冰川熔化前排开海水的体积： 5cm,g取10N/kg,p咏=1.0X103kg/m,则 050 圆柱体下降过程中 C.乙排开水的体积小于20mL D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力 4.[2022·山东泰安]两个相同的容器放在同一 水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的 液体，且呷>z;两个体积相同的实心小球4 和b在甲、乙两种液休中静止时的状态如图 A.浸没前，弹簧测力计的示数逐渐变大 所示：两容器内c、d两点到容器底部的距离 B.浸没前，水对容器底部的压强逐渐变小 相等。设小球a和b的密度分别为Pa和ps, C.浸入一半时，弹簧测力计的示数为11N 质量分别为m和w,受到的浮力分别为F。 D.刚浸没时，圆柱体底部受到水的压力为 和F6,c、d两处的液体压强分别为p和pd。 8.5N 下列说法中 () 2.[2023·四川眉山]水平桌面上放置装有适量水 ①pa>p ②ma<m6 ③F.>F6④p:>pa 的烧杯，A、B为两个材料相同且不吸水的小球， 液向 B球的体积是A球的2倍。光将A球放入烧杯 中，溢出水的质量为30g,如图甲所示；放入B 球，又滋出水的质量为80g,如图乙所示。下列 判断正确的是(g取10N/kg) 77777777777777777777777777 ①A球受到的浮力大小为0.3N A.只有①③正确 B.只有②③正确 ②B球受到的浮力大小为0.8N C.只有①④正确 D.只有①③④正确 ③图甲中，放入A球前后，水对烧杯底部的压 5.跨学科实践[2022·四川泸州]在泸州长 强相等 江六桥的施工过程中，斋要向江中沉放大量 ④图乙中，放入B球前后，烧杯对桌面的压力 的构件。如图甲所示，某长方休构件以 大小不变 0.2m/s的速度匀速吊入江水中，构件受到 钢绳的拉力、水对构件的浮力随时间的变 化关系如图乙所示。构件刚浸没时，下表面 州 A.①② B.①④ C.②④ D.③④ 受江水的k强为 Pa,构件浸没后匀 3.[2022·广东广州]两个量筒均装有20mL的 速下降的过程中，所受到的重力和钢绳的拉 水，往量筒内分别放入甲、乙两个不吸水的物 力 (选填“是”或“不是”)一对平衡 块，物块静止后如图所示，水的密度为 力，该构件的密度为 kg/m3。(已知 1g/cm3,g取10N/kg,则 () 江水的密度P咏=1.0×103kg/m3,g取 10N/kg〉 tF(x10X) A.甲的体积为40cm 10 B.甲受到的浮力为0.4N 051 6.科学推理[2023·天津]在学“阿基米德 【原理应用】 原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两利 水平桌面上有一底面积为S,的柱形平底薄 方式进行研究。请你完成下列任务： 壁容器，内装有质量为m的液体。现将一个 【实验探究】 底面积为S?的金属圆柱休放人液休中，圆 通过如图1所示的实验，探究浮力的 柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与 大小跟排开液体所受重力的关系。 容器底接触但不密合)，整个过程液体未溢 由实验可得出结论： 出。金属圆柱体静止时所受的浮力F浮= 这就是阿基米德原理。 7.[2023·四川宜宾]如图甲所示，用轻质细线 将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下，静 止时弹簧测力计的示数为3N;如图乙所示， 将该木块静置于平放的盛水容器中，木块有 号的体积落出水面：如图两所示，用竖直向下 图1 的力F压该木块时，木块刚好全部浸入水中 【理论探究】 且静止。已知水的密度为1.0×103kg/m, 第步：建立模型—选取浸没在液体中的 g取10N/kg,求： 长方体进行研究，如图2所示。 (1)图乙巾木块所受的浮力大小： 第二步：理论推导—利用浮力产生的原因 (2)木块的体积： 推导阿基米德原理。 (3)木块的密度： 请你写出推导过程。提小：推导过程中所用 (4)图丙中F的大小。 物理量需要设定（可在图2中标出）。 内 图2 052 物体的浮沉条件及应用 录泉集央 答案 P12 抓重点 方法总结 一、物体的浮沉条件及应用 要判断物体置于液体中后处于什么 状态，可以通过比较物体与液体的密度大 上浮F>GD<PM驭终漂 热气球 盐水 小来判断，也可以通过比较物体浸没在液 下沉F<GgP>P0 最终沉 选种 体中时受到的浮力与物体所受的重力的 人底部 &浮F#=G4P将=P2 可以停留在 大小来判断。 任深度 漴润F3=G 密 P物<Pe 静止 考向2利用浮沉条件测密度 二、漂浮问题的规律 典例2已知水的密度为1.0×103kg/m3,某兴 1.F浮=G指，n物=堆 趣小组用一薄壁量筒（筒壁体积忽略不计）制 2.同一物体在不同液体中漂浮，所受浮力 作了一个测量液体密度的简易装置。 相等，但液体的密度越大，物体浸入液体中的体 mL 积越小。 50 -40 3.漂浮物体浸入液体中的体积是总体积的 40 30 40 30 几分之·，物体的帝度就是液体密度的几分之 29 -20 液体 。即若V=V,则%=1 10 P雅。 10 水 液体 明考向 甲 内 房向1 物体的浮沉条件及应用 (1)在量简内装入适量细沙后放人水巾，量简 典例1将一个质量为80g、体积为100cm的实 在水巾竖直静止时，如图甲所示，此时量简浸 心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大 入水中的体积为 mLe 小为 N,松于后该物体将 (2)将该装置放入某液体中，静止时如图乙所 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。（咏=1.0× 示，则该液体的密度为 kg/m3。某 103kg/m3,g取10N/kg) 同学将一小石子放入量筒，静止时如图丙所 解析物体浸没在水中时，V#=V 小，则小石子的质量为 g。 100cm3,物体受到的浮力F浮=P*gV# 解析(1)由题图甲知，量筒的分度值为 1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-sm3= 1N。物体的质量m=80g=0.08kg,物体所 1mL,此时量筒浸入水中的体积为20mL,即 受的重力G=mg=0.08kg×10N/kg= 量筒排开水的体积为20ml。(2)由题图乙 0.8N。F>G,则松手后物体将上浮，最后漂浮。 知，将该装置放入某液体中，静止时量筒浸入 答案1上浮 液体中的体积为25mL,即量筒排开液体的体 053 积为25L。量简在水中和液体中均处于漂 底面积与容器的底面积之比为1：5（冰= 浮状态，所受浮力都等于量筒和细沙所受的总 1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求： 重力，F*来=F浮淡，即P米gV雅水=P维gV静液，可 V/em 得镜体的害度a微心-碧品×1.0以 70 60 50 103kg/m3=0.8×103kg/m3。某同学将-小 4 石子放入量筒，静止时如题图丙所示，量筒排 20 10 开液体的体积为32mL,量筒所受浮力的增 0 2345678h/em 加量即小石子所受的重力，即Gā=△F= 甲 2 pg△V#绕=0.8×103kg/m3×10N/kg× (1)金属块所受的重力： (32-25)×10-6m3=0.056N,小石子的质量 (2)金属块的下表面浸入水中的深度为3cm m=G=Q.056N 时受到的浮力； 10 N/kg =0.0056kg=5.6g (3)金属块浸没后与金属块浸人之前比较，水 答案(1)20 (2)0.8×1035.6 对容器底部的k强增加量。 方法总结 解析(1)金属块所受的重力 利用漂浮法测量固体密度的步骤 G=mg=0.3 kgX10 N/kg=3 N “漂浮” m4=P'# (2)由题图乙可知，当金属块的下表面浸入水 测质量 V-V) 甲、乙两图 中的深度为3cm时，排开水的体积 F=G)=mg= m=(-) V赫=30cm “泾没” 测体积 =-n 此时金属块受到的浮力F浮=P*gV辩=1.0X 甲、丙两图 10kg/m3×10N/kg×30×10-6m3=0.3N (3)由题图乙可知，h≥5cm时，V#=50cm3, 所以金属块的高度h1=5cm 而当金属块全部浸没在水中时，V饰=V排= 50 cm 所以金属块的底面积 考句3浮力与压强的综合计算 s光-9m=10m 5cm 容器的底面积S2=5S1=50cm 典例3如图甲所示，盛有水的圆柱形平 所以金属块浸没后与金属块浸入之前比较， 底海壁容器静止于水平桌面上，用弹 水面上升的高度 簧测力计挂着一·个长方体金属块沿 竖直方向缓慢浸入水中直至完全浸没（水未溢 h-t-50-1cm=0.01m S 50 cm2 出)，通过实验得出金属块下表面浸入水中的 水对容器底部的压强增加量△p=P啡g△h三 深度h与其排开水的休积V的关系，如图乙 1.0×103kg/m×10N/kg×0.01m=100Pa 所示。已知金属块的质量为0.3kg,金属块的 答案(1)3V(2)0.3N(3)100Pa。10 8.【解析】【原理分析】使用消防水枪吸水时,首先用力 压强大,产生的压力差会把乘客压向列车,造成危险. 推动活塞,将水枪筒内的空气排出,然后将进水口浸没 C不符合题意。将吸盘压在光洁的瓷砖表面,排出里面 在水中,再拉动活塞,在外界大气压的作用下,水被压入 的空气,吸盘在大气压的作用下,紧紧“吸”在瓷砖上 水枪简内,故使用消防水枪吸水时,主要是利用了大气 与流体压强与流速的关系无关,D符合题意。 压. 【方案设计】将进水口浸没在水中,先向上提内简吸 2.D“清风不识字,何故乱翻书”是因为风使书本上表面 水,此时阔门应打开,再向下压内简水,阙门应关闭,由 空气流速变大,导致书本上表面的气体压强变小.下表 消防水枪的结构看,题圈丙符合要求、【尝试实验】喷水 面的空气流速小,压强大,产生向上的力,A错误,D正 时对水做的功W-Gh-ngh-20kg×10N/kg×15m- 确。气体压强随高度的增加而减小,但与题意不符合 B.C错误。 308 3.B C919的机翼上凸下平,飞行时机翼下方空气的流 【答案】【原理分析】大气压【方案设计】丙【尝试 实验]100W 速小、压强大,机翼上方空气的流速大、压强小,从而获 9.【解析】 1 (1)注射器带刻度部分的容积为2mL,即 得向上的升力,所以C919不能垂直地面腾空而起,A、C 错误,B正确。(C919在跑道上加速滑行至离地起飞的 2cm*,长度1为10cm.,则活塞的横截面积S- 过程中,飞机受到的升力变大,对地面的压力变小,理 面的受力面积不变,根据一,地面受到的压强变 10m 2.1N 小,D错误。 0.2X10+m{ 一-1.05×10Pa。(3)由题意知,设外界大 4.【解析】当司机紧急利车时,车上的人由于惯性会向 气对活塞的压力为F。,活震与简壁之间有摩擦时,活塞 前倒,容易撞伤,系上安全带可以起到缓冲作用。小汽 被拉动一段距离后,活案受力情况为F一E.十f,活塞 车的外观呈流线型,上凸下平,在高速行驶时,流过小 缓慢退回注射器时,活塞受力情况为F一F。f,则外 汽车上方的空气流速大、压强小;流过小汽车下方的空 2 气流速小、压强大,产生一个向上的升力,导致小汽车 2# 对地面的压力小于重力。 【答案】惯性 小于 5.【解析】风幅转动时其内部空气流速变大、压强变小, 力偏小,在受力面积一定时,所测大气压就偏小。 所以室内的污浊气体在大气压的作用下被排出;由题 【答案】(1)注射器带刻度部分0.2 圈中的叶轮方向可知,当水平方向的风从不同方位吹 (2)1.05×10 来,风帽的转动方向都是顺时针,故风帽的转动方向 相同。 流体压强与流速的关系 【答案】小 大气压 相同 6.【解析】(1)根据题意“高尔夫球表面凹坑的作用就是 1.D 打开的伞上凸下平,刮大风时,伞上方空气流速大、 将表层空气紧紧贴合在球面,使得空气与球的分离点 压强小,伞下方空气流速小、压强大,产生一个向上的 力,伞面会被向上“吸”起,A不符合题意。向两张纸之 更靠后,从而减小压差阻力”可知,表面带凹坑的高尔 夫球,压差阻力小,高尔夫球由于惯性,会飞得更远。 间吹气,中间气体流速大、压强小,纸两侧气体流速小、 压强大,则两张纸会被压向中间,相互“吸”起来,B不符 (2)由题意可知,带凹坑的高尔夫球前后的压差阻力 小,故图乙中B球是布满凹坑的高尔夫球。 合题意。如果乘客距离行驶的列车太近,乘客靠近列 【答案】(1)远 (2)B 车这侧空气流速大、压强小,外侧空气流速相对较小、 专题五 浮力 2.B 题图中深潜器模型在水中受到竖直向下的重力、竖 15浮力 直向上的浮力和拉力,模型在这三个力的作用下处于 1.D 保证每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的 平衡状态,拉力F与重力G大小不相等,所以不是一对 体积相同,物体浸入水的深度不同,比较弹策测力计示 平衡力,A错误。由称重法可知模型所受浮力大小 数大小,可以探究浮力大小与物体漫入液体的深度的 F. -G-F,B正确。模型从题图所示位置下移,由于排 关系,D正确。 开水的体积不变,浮力不变,C错误。将模型逐渐提离 11。 水面时,排开水的体积逐渐减小,浮力变小,拉力F逐 F. 随h变化的图象不同。(5)若继续探究浮力的大小 渐增大,D错误。 与液体密度的关系,只需要增加密度不等于水的液体 3.【解析】根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体 重复上述实验,形成对比数据。 【答案】(1)量程竖直(2)如图所示 受到一个坚直向上的力的作用,这个力叫做浮力,浮力 (3)变大 不变(4)不同(5)酒精(合理即可) 的大小等于它排开的液体所受到的重力。 【答案】竖直向上重 7N 1.0 4.【解析】 物体受到的浮力F:=G-F-5N一3N= 0.5 2N 1. 0×10*kg/n×10 N/kg -2×10m,物体的密度 5N 0 2 4 6 8 10 12/cm 【答案】22.5×10* 16 阿基米德原理及应用 5.【解析】小球静止在水面上,受到的重力和浮力是一 【变式训练】 对平衡力,平衡力大小相等、方向相反,因为重力的方 【解析】 1 因为铭的密度小于铁的密度,且实心铅块和实 向竖直向下,所以浮力的方向紧直向上,作用点在小球 心铁块的质量相等,所以铅块的体积较大。锦块和铁块 的重心上:烧杯对斜面的压力,在烧杯和斜面的接触面 都浸没在燥油中时,锅块排开煤油的体积较大,受到的浮 上,找中点作为力的作用点,画一条垂直斜面向下的线 力较大。体积相同的实心铭块和实心铁块,铅块浸没在 段,标出箭头,记为F。 煤油中,铁块浸没在水中,因为水的密度大于煤油的密 【答案】如图所示。 度,且铅块排开煤油的体积等于铁块排开水的体积,所以 铁块受到的浮力较大。 【答案】错 铁 1.C 浸没前,圆柱体排开水的体积变大,由F*一gV 可知,圆柱体受到的浮力变大,由F一G-F.可知,弹 测力计的示数逐渐变小.A不符合题意。浸没前,溢水 杯中的水一直是满的,水的深度不变,由,一gh可 6.【解析】 知,水对容器底部的压强不变,B不符合题意。圆柱体 (1)使用弹景测力计前,应先观察弹测力计 所受的重力G=mg=1.35kgx10N/kg=13.5N.园 的零刻度线、量程和分度值;调零时,应在竖直方向上 柱体的体积V-Sh-100 cm×5 cm-500 cm-500× 拉动弹赞测力计,防止卡壳。(2)由题图甲可知,物块 l0-*m-5×10*m,漫入一半时,圆柱体受到的浮 所受的重力G-1.0N,当物块慢慢浸入水中时,在竖直 力F*-)xsV*-p*:xv-1.0x10*kg/mx 方向上只受竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力 的作用,即F。一G一F.。当浸入水中的深度为2cm 10 N/kgxx5x10-m-2.5N.弹测力计的示 时,弹赞测力计的示数为0.8N,则浮力F.-G-F- 数F-G-Fg-13.5N-2.5N-11N.C符合题意。 1.0N-0.8N-0.2N;同理,当深度为4cm和6cm 刚浸没时,圆柱体底部受到水的压强y=pgh-1.0× 时,浮力分别为0.4N和0.6N;当物块完全浸入水中 10* kg/m×10 N/kg×0.05 n=500 Pa.圆柱体底部受 后,根据F.-0V:可知,随着浸入水中的深度增加, 到水的压力F-S-500 Pa×100×10+m-5N. 排开水的体积保持不变,放浮力的大小保持不变。 D不符合题意。 (3)分析图象可知,物块浸没前,根据F;一0agV 2.C 由题意可知,放入A球前,烧杯中的水不一定装满, gSh,深度h增加,物块排开水的体积增加,浮力变 则A球排开水的质量可能大于30g.由阿基米德原理 得,A球受到的浮力大小F.-G*mg=0.03kgx 大;物块浸没后,根据F-*V.,深度h增加,物块 10 N/kg-0.3N。B球受到的浮力大小F-G'- 排开水的体积等于物块的体积,此时排开水的体积保 n'g-0.08 kg×10 N/kg-0.8 N。题图甲中,放入A 持不变,浮力的大小不变。(4)若把此物块捏成高 球后,水的深度可能增大,水对烧杯底部的压强可能增 为6cm的圆锥体,物块的高度和体积不变,但物块在 大。题图乙中,放入B球前后,烧杯的总重力不变,对 人水中的过程中,排开水的体积增加的逸率变化,最后 桌面的压力等于烧杯所受的总重力,则烧杯对桌面的 漫没水中时浮力依然会保持不变,故两次实验所得的 压力大小不变。C正确。 。12 3.B 由题图知,放入甲后,量简的示数为60mL.甲排开 G-A e-)#gS 5 的水的体积V=60 m-20m-40 mL-40r= 4X10m,V V=;甲受到的浮力F=xgV= 【答案】【实验探究】F。一G(或浮力的大小等于排开 液体所受的重力)【理论探究】见解析【原理应 0.4N.A错误,B正确。由题图知.放入乙后,乙浸没,量简 用1 的示数为70 ml.Vz-V -70 mL-20ml= 50 mL-50 cm'-5x10m;乙受到的浮力F- 7.【解析】(1)因为弹测力计的示数为3N,又因为木 ogVz=0. 5 N.FzF-.C.D错误 块漂浮,所以F。一G,即题图乙中木块所受的浮力为 4.D 由题图可知,小球a在甲液体中悬浮,则有e.-0甲! 3N. 小球$在乙液体中漂浮,则有ap;已知→pz,则 (2)因为V-V.,则木块的体积 -→>,即n>,①正确。已知两个小球的 #V-#V#- 5F 体积相同,.,由p一可知,n.n,②错误。由 5X3N 3{83X1.0X10*kg/r10 N/kg G me可知.两个小球所受的重力G.>G。,小球a悬 0.5×10-n 浮时,所受的浮力与其重力大小相等,即F。一G.:小球 漂浮时,所受的浮力与其重力大小相等,即F.一G.,由 g 木块的密度 上述分析可知,F.-G.G.一F,即F.F.,③正确。 由题意可知,一,且,由,一gh可知, .④正确。综上所述,D正确。 (4)用竖直向下的力下将木块缓慢压入水中,静止时, 5.【解析】由题图乙可知,经过10s构件刚浸没,此时下 木块上表面恰好与水面相平,此时木块排开水的体积 表面到水面的距离h-u-0.2m/sX10s-2m,下表面 V'-V.-5x10m 受江水的压强 -gh-2×10Pa;构件浸没后匀速 木块受到的浮力 下降的过程中,构件受重力、拉力和浮力作用处于平衡 F'=s V'-1. 0x 10* kg/mx10 N/kgx5x 状态,即G一F。|F.,所以此时构件受到的重力和钢 10*m-5N 绳的拉力不是一对平衡力。由题图乙可知,构件浸没 根据F|G一F;可知,题图丙中F的大小 时受到的浮力和拉力均为1.0X10N,所以构件所受 F-F'G-5N 3N-2N 的重力G-F. +F.-2.0X10N,由阿基米德原理可 【答案】(1)3N(2)5×10-+m (3)0.6×10*kg/m (4)2N g 物体的浮沉条件及应用 【答案】2×10不是2.0×10{ 1.C 饺子在下沉的过程中,在水中的深度变大,由力一 6.【解析】【实验探完】由题图甲、乙可知F;一G一F。= pgh可知,饺子受到水的压强变大,A错误。饺子在上 2 N-1N-1N,由题图丙、丁可知G=G -G= 浮的过程中,由浮沉条件可知,饺子受到的浮力大干它 1.5N-0.5N-1N.比较可得F.-G。【理论探究】设 受到的重力,B错误。饺子在上浮的过程中,由阿基米 长方体的底面积为S、高为h,液体密度为o,长方体上。 德原理可知,饺子受到的浮力等于它排开水所受的重 下表面所处的深度及受力情况如图所示,根据p一gh 力,C正确。饺子在水面漂浮时,受到的浮力等于它所 可知,液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强, 受的重力,D错误。 根据F一,S可知,液体对长方体向上的压力大于液体 2.D 密度计在两种液体中都是源浮状态,故它受到的浮 对它向下的压力,两者之差即浮力,F。一F:一F一 力等于它所受的重力,即F一Fz,A、B错误。密度计 pg(h+h)SpghS=pghS-pgV=mg=G。$ 在甲烧杯的液体中排开液体的体积比在乙烧杯的液体 中排开液体的体积大,浮力相等时,排开液体的体积越 大,液体的密度越小,即p.oz,C错误,D正确。 3.BC 潜水器潜在水中时,是通过改变自身所受重力来 实现上浮或下沉的,A错误,B正确。“奋斗者”号下潜 到1×10tn深处时受到海水压强=xgh-1.0x 10* kg/rx10N/kg×1×10*m-1×10*Pa.C正确。 【原理应用】设圈柱体静止后液体的高度为h,则液体 “奋斗者”号下潜到1×10{m深处时受到海水浮力 F=s8V -1.0t10{kg/m10 N/kg×30 m= 的密度p--(S-),物体受到的浮力F*= 3X10*N.D错误。 13。 4.C 因为物体分别在甲、乙两容器的液体中悬浮和漂 浮,浮力都等于物体所受的重力,所以物体在甲、乙两 容器的液体中受到的浮力相等,A错误,根据物体的 1.0g/cm,代入数据解得甲物质质量占总质量的 浮沉条件,物体在甲容器的液体中悬浮,一p,物体 60%,乙物质质量占总质量的40%,则甲、乙物盾的质 量比为60%:40%-3:2。 在乙容器的液体中漂浮,,所以乙容器的液体的 【答案】 9:43:2 密度大,B错误。因为容器对水平桌面的压力大小等于 8.【解析】 密度计分别放入水和煤油中时,均竖直漂浮, G+G。十G,所以甲、乙两容器对水平桌面的压力相 物体漂浮时,浮力等于物体所受的重力,则F,一F。设 等,乙容器底面积小,根据)一可知,乙容器对水平 密度计的底面积为S.长度为L,密度计在水中时受到 的浮力F。一gS(L d);在煤油中时受到的浮力 桌面的压强大,C正确。因为甲、乙两容器为规则形状 F.=gS(L-d),由于F.-F,则eagS(L-d) 液体对容器底部的压力等干液体所受的重力与物体所 gs(L d).即1.0g/cm*x(L 12 cm)= 受的重力之和,所以两液体对容器底部的压力相等 0.8g/cm×(L-10cm),解得L-20cm。将密度计放 D错误。 入密度为1.25g/cm}的液体中时,密度计依然坚直漂 5.【解析】鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡登受 浮,浮力与在水中所受的浮力相等,故ysgS(L一d) 到的浮力F.-G-0.5N.若再往玻璃杯中加盐,盐水 PagS(L-d),即1.0g/cmx(20 cm-12 cm)- 1.25g/cm×(20 cm-a),解得d-13.6cm。 的密度变大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,鸡蛋受到的浮力 【答案】 - 13.6 等于它所受的重力,鸡蛋所受的重力不变,浮力不变。 9.【解析】 【答案】0.5 不变 (1)由物体的漂浮条件可知,题图2中A所受 的浮力F-G-mg 6.【解析】 (1)由千货船处于漂浮状态,P。一G。向船上 (2)由F*-*gV。可知,题图2中A排开水的体积 装货物时,船所受的重力增大,则船受到的浮力将变 V.mg 大。(2)货船由淡水驶入海里时,船在海水中也处于漂 pB8gp8 (3)题图2中小瓶内空气的体积为V-Sh 浮状态,故所受浮力不变。因为海水的密度大,根提 由物体的悬浮条件可知,题图3中A所受的浮力 F.一gV.可知,排开水的体积变小,货船上浮一些, f'-G-mg 所以在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处下方。 由F:一gV。可知,题图3中A排开水的体积 【答案】(1)变大(2)下 Va'F'__mg__" 7.【解析】由题图可知,当m=30g时,V--20cm,当 m-20g时,V.-30cn.,则甲、乙两种物质的密度分 因为忽略小瓶自身的体积,所以题图3中小瓶内空气的 20. 体积V-V'-n __ 因为题图2和题图3中小瓶内空气的质量不交,所以题 图2和题圈3中小瓶内空气的密度之比 量的百分比为n,则乙物质占总质量的百分比为 n (1一n),根据密度公式可知,这两种物质制成的立方体 n (3) mnn(1u) 2 专题六 功和机械能 对杠拎做功.C错误。学生背着书包在水平路面上行 18 功 走,背书包的力方向向上,书包没有在力的方向上移动 1.B 用力推车没有推动,只有力没有移动距离,故人对 一定的距离,故学生对书包没有做功,D错误。 2.C 先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相 车没有做功,八错误,足球在水平地面上滚动时,重力 的方向竖直向下,足球没有在重力的方向上移动一定 同的距离s.由W-Fs知W-W,-W,C正确。 的距离,故重力没有对足球做功,B正确。运动员举起 3.BC 由题图可知,上升高度为10m时,起重机提升材 杠会在空中静止不动,运动员对杠拎有力的作用,但杠 料所做的功W-300J-300t10$J-3$10J.根据$$ 拎没有在力的方向上移动一定的距离,故运动员没有 #10m