第九章 浮力常考重难点突破与提升（课件）-2024-2025学年度沪科版物理八年级全一册

第九章 浮力常考重难点突破与提升 【概念构建】 【重难点突破】 重难点1：浮力　 1．下列物体没有受到浮力作用的是( ) A．在水中嬉戏的鸭 B．在蓝天飞翔的鹰 C．深海潜游的鲸鱼 D．深入河底的桥墩 D 2．弹簧测力计下吊着重为20 N的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为12 N，若金属块上表面所受水的压力为18 N，则金属块下表面所受水的压力为( ) A．8 N B．10 N C．16 N D．26 N D 3．(上海中考)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0 N。他将物体浸没在水中，此时弹簧测力器的示数变为2.0 N，则浮力的大小是 N，方向为 ；若将物体继续向下移动，则弹簧测力计的示数大小 。 1 竖直向上 不变 4．如图一木块静止在水面上，请作出木块所受重力和浮力的示意图。 重难点2：阿基米德原理 5．(广州中考改编)如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处( ) A．受到浮力大小变小 B．受到浮力大小变大 C．排开液体重力不变 D．排开液体重力变大 A 6．(多选题)如图，现有一质量为1.2 kg、体积为8×10－3 m3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90 cm时，浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。下列相关分析中正确的是 ( ) A．浮标密度为0.15×103 kg/m3 B．水对池底的压强为9×105 Pa   C．浮标所受的浮力为12 N          D．细绳对浮标的拉力为68 N AD 7．(鸡西中考)某研学小组为了测量石墨的密度，用弹簧测力计测得石墨样品重是4.8 N，然后将其逐渐浸入水中，浸没后弹簧测力计示数是2.8 N，则样品的质量是 kg，样品的密度为 kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 0.48 2.4×103 8．如图，将一实心物体挂在测力计上，待其静止时测力计的示数为7.2 N，当把物体的三分之一浸在水中时，测力计的示数变为5.2 N。此时物体受到的浮力为 N。若把该物体放入密度为1.5×103 kg/m3且足够多的另一液体中待其稳定时，物体所受的浮力为 N。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 2 7.2 重难点3：物体的浮沉条件及其应用 9．将一个苹果投入盛水的烧杯中，发现苹果静止时处于漂浮状态。若将该苹果露出水面的部分切掉取走，剩余部分重新投入水中，当其静止时，下列说法正确的是( ) A．将会漂浮 B．将会悬浮 C．将会上浮 D．将会沉底 A 10．三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中，这三种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙。当冰块熔化后，甲液体液面高度不变，乙液体液面高度升高，丙液体液面高度降低。下列关系正确的是( ) A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙   B．ρ丙＜ρ甲＜ρ乙 C．ρ丙＜ρ乙＜ρ甲   D．ρ乙＜ρ甲＜ρ丙 B 11．(多选题)小京洗水果时，发现体积较小的橘子漂浮在水面上，而体积较大的芒果却沉在水底，如图。下列说法正确的是( ) A．橘子的密度小于芒果的密度 B．橘子受到的浮力大于它受到的重力 C．橘子受到的重力小于芒果受到的重力 D．橘子受到的浮力大于芒果受到的浮力 AC 12．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉。则漂浮的西瓜受到的浮力 西瓜受到的重力，下沉的李子受到的浮力 李子受到的重力，西瓜的密度 李子的密度。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 等于 小于 小于 13．(达州中考)如图所示，一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中，已知容器底面积S＝200 cm2，则木块下底面受到水的压力为 N，木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。 20 1 000 重难点4：压强和浮力的相关计算 14．如图，质量为1.5 kg、高30 cm的圆柱体A与边长为20 cm的正方体B通过细线连接构成潜标。将其放置在底面积为500 cm2的薄壁柱状盛水容器中，正方体B沉在水底，圆柱体A在浮力的作用下将细线刚好伸直(细绳不受力)，整串潜标装置垂直于水面。此时圆柱体A的下底面距水面5 cm。已知A、B物体均不吸水，细线不可伸长。 (1)求正方体B受到的浮力； (2)求圆柱体A的底面积； 解：(1)正方体B的体积： VB＝(LB)3＝(0.2 m)3＝8×10－3 m3， 因为正方体B浸没在水中时，其排开水的体积等于物体的体积，则正方体B受到的浮力： F浮B＝ρ水gV排B＝1×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－3 m3＝80 N； (2)因为圆柱体A漂浮在水面上，且细绳不受力，所以圆柱体A受到的浮力： F浮A＝GA＝mAg＝1.5 kg×10 N/kg＝15 N； 圆柱体A排开水的体积： V排A＝＝ ＝1.5×10－3 m3＝1 500 cm3； 圆柱体A的底面积：SA＝＝＝300 cm2； (3)调整潜标时，小明缩短连接AB的细绳，使得圆柱体A恰好有体积浸入水中，此时正方体B对容器底的压强为2 000 Pa，求正方体B的质量。 解：圆柱体A的体积： VA＝SAhA＝300 cm2×30 cm＝9 000 cm3＝9×10－3 m3； 当圆柱体A恰好有体积浸入水中时，排开水的体积：V排A′＝VA＝×9×10－3 m3＝3×10－3 m3， 此时A受到的浮力：F浮A′＝ρ水gV排A′＝1×103 kg/m3×10 N/kg×3×10－3 m3＝30 N， 此时细线的拉力：F＝F浮A′－GA＝30 N－15 N＝15 N； B对容器底的压力： F压＝pSB＝p(LB)2＝2 000 Pa×(0.2 m)2＝80 N， 正方体B的重力： GB＝F＋F支＋F浮B＝15 N＋80 N＋80 N＝175 N， 正方体B的质量：mB＝＝＝17.5 kg。 15．人工涂抹油漆难精准且气味难闻，于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”，如图所示，上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2 kg，底面积为2×10－3 m2；力传感器固定且与浮杆接触但无压力；工作台固定在上漆器底部，其上表面积为0.5 m2，高为0.1 m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央，将挡板固定在1 m高处，开始注漆，当浮杆对力传感器的压力为14 N时停止注漆，完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500 kg，底面积为1 m2，高为0.8 m，油漆密度为1×103  kg/m3，g取10 N/kg。 (1)当漆面上升至0.4 m时，求柱体A对工作台的压强； (2)停止注漆时，求柱体A被上漆的高度。 解：(1)当漆面上升至0.4 m时，柱体A排开液体的体积： V排1＝SA(h1－h0)＝1 m2×(0.4 m－0.1 m)＝0.3 m3， 柱体A受到的浮力： F浮1＝ρ漆gV排1＝1×103 kg/m3×10 N/kg × 0.3 m3 ＝3 000 N， 对工作台的压力：F压＝G－F浮1＝mg－ F浮 ＝500 kg×10 N/kg－3 000 N＝2 000 N， 柱体A对工作台的压强：p＝＝＝4 000 Pa； F压,S台 2 000 N,0.5 m2 (2)当浮杆对力传感器的压力为14 N时，由力的相互性，力传感器对浮杆的压力T大小为14 N，方向竖直向下，浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用，根据力的平衡得 F浮2＝G浮杆＋T＝m浮杆g ＋T ＝0.2 kg×10 N/kg＋14 N＝16 N， 根据阿基米德原理，浮杆排开液体的体积： V排2＝＝＝1.6×10－3 m3， 浮杆在液体中的深度：h2＝＝＝0.8 m， 此时柱体A受到的浮力：F浮3＝ρ漆gV排3＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1 m2×(0.8 m－0.1 m)＝7 000 N， 柱体A的重力：GA＝mAg＝500 kg×10 N/kg＝5 000 N， 此时F浮3＞GA，则柱体A漂浮，浮力等于重力，故此时排开液体的体积：V排4＝＝＝＝0.5 m3， 浸入油漆的深度：h3＝＝＝0.5 m， 柱体A露出的高度：h4＝hA－h3＝0.8 m－0.5 m＝0.3 m， 油漆面到挡板的高度：h5＝1 m－h2＝1 m－0.8 m＝0.2 m， 故挡板只能露出0.2 m的高度，则柱体A实际浸入油漆的高度：h6＝hA－h5＝0.8 m－0.2 m＝0.6 m。 重难点5：与浮力有关的实验 16．(重庆中考)小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7 N，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲时，浮力为 N。 (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 。 上 增大 0.3 越大 无关 (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关并通过计算得出所用盐水密度为 g/cm3；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 。 (4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3 N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理，并说明理由： . 。 1.1 不变 不合理，没有控制物体排开液体 的体积相同 17．如图是某学习小组设计的“探究浮力的大小”的实验过程。 (1)通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力的大小与_______________ 的关系。 (2)小林想验证阿基米德原理，则合理的实验步骤是 (选填步骤序号)。 (3)圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，所受到的浮力为 N，它排开的水所受的重力可由 两个步骤测出。 (4)由以上步骤可得出的初步结论：浸在水中的物体所受浮力大小等于 。 (5)利用实验数据可计算出圆柱体的密度为 kg/m3。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 物体排开液体的 体积 ⑤①③④ 1.2 ④⑤ 物体排开水的重力 2.5×103 综合实践活动　自制潜水艇模型 制作原理：物体的浮沉条件 活动目的：掌握潜水艇模型的制作技巧，初步掌握潜水艇上浮或下沉的调整方法，培养动手、动脑能力。 活动要求： (1)利用身边容易获得的器材和一些废旧材料，如矿泉水瓶、易拉罐等容器作为潜水艇的主体，并找一些配重，使主体漂浮时容易保持平衡；用注射器、打气筒、软管、吸管等材料制作改变潜水艇自身重力的装置。 (2)制作好的潜水艇模型要能够自由地上浮和下沉，艇身能够始终保持水平。 答：自制潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的，在活动中也可制造形状不同的潜水艇，体会潜水艇的浮与沉。 温馨提示：切割材料时注意不要伤到手。 $$