2025年中考物理专题复习学案 浮力 物体的浮与沉

中考专题复习学案---浮力 物体的浮与沉 【知识梳理】 1.浮力 （1）浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向 的力叫做浮力。 浮力的方向是 。浮力的施力物体是 ； （2）液体对物体的浮力与____ ____和_____________有关，而与物体的质量、体积、形状、浸没的深度等___________； （3）阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于 ；表达式是F浮 ＝ ＝ ＝ _________； 2. 物体的浮沉条件 （1）从受力角度分析:当 时 ，物体就上浮； 当 时 ，物体就下沉； 当 时 ，物体就悬浮； 应用：轮船漂浮、潜水艇浮沉、气球飞艇浮沉、密度计测液体密度； （2）从密度角度分析：当 时 ，物体就上浮； 当 时 ，物体就下沉； 当 时 ，物体就悬浮； 3. 求浮力的方法 （1）称重法：F浮＝________； （2）阿基米德原理：F浮 ＝_____＝_____＝ _________； （3）二力平衡：当物体在液体或气体中漂浮或悬浮时F浮 ＝____________； （4）浮力的产生条件： 。 【实验再现】 1.探究影响浮力大小的因素 如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 （1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为______N；丁 （2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到______由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关； （3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为______N； （4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制______相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是______； A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体 C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验 （5）完成上述实验后，小云又利用如图乙所示的装置：带刻度的水槽、烧杯，来测量实验中所用金属块的密度，实验过程如下： ①将空烧杯漂浮在水槽内，测得此时水面对应的刻度V1； ②将金属块放在烧杯内，测得此时水面对应的刻度V2； ③　 　，测得此时水面对应的刻度V3； ④金属块的密度ρ金属＝　 　（用ρ水，V1，V2，V3表示）。 2.探究物体的浮沉条件 小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮．为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材 ：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块 A、塑料块B和塑料块C（B 与A体积相同，C与A质量相同）。 (1) 他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为 ，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。 (2) 实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：____________。 (3) 为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究． ①选择的塑料块是______（B/C）。 ②增加的步骤是 （用字母表示测得的物理量）。 ③满足____________（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮。 3.制作简易的密度计 小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计． （1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝的目的是使吸管能 　在液中。 （2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h．用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 　ρ水（=/＞/＜），h与ρ水、ρ液，及H的关系式是h=　　 。 （3）小明根据图（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm3，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）．结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的 　（上/下）方，相邻刻线的间距　 （均匀/不均匀）． （4）为了能准确地在吸管上标注出不同液体密度所对应的刻度，则必须测量的量是 　 　。 【例题讲解】 【例1】如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下： （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）； （2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 　 　N； （3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　 　（选填“变小”、“不变”或“变大”）； （4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 　 　（选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力； （5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮　 　G排（选填“＝”或“≠”）。 【例2】如图，将装有适量水的小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉。则（ ） A.用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮 B.用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大 C.盖上小瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉 D.打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉 【例3】如图，把小石块挂在弹簧测力计上，示数为2.5N，再将石块浸没在盐水中，示数变为1.5N，利用以上信息能求解的物理量是（　　） A．石块的体积 B．排开盐水的重 C．石块的密度 D．盐水的密度 例2图 例3图 【例4】为了增强中学生体质，进一步加强防溺水教育，学校组织学生进行游泳训练。如图所示，小东手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充气后的体积是1.7×10﹣2m3，当它完全浸没在水中时受到的浮力为多少N？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【跟踪练习】 （ ）1．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是 A． 液体的密度越大，受到的浮力越大 B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大 C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 （ ）2．图中哪一个才是浮力的方向 A．1 B．2 C．3 D．4 （ ）3．将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入密度不同的甲、乙两杯盐水中，静止时的位置如图所示。则下列说法正确的是 A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力大 B．鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大 C．鸡蛋的密度大于甲杯中盐水的密度 D．鸡蛋的密度等于乙杯中盐水的密度 （ ）4．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m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，现有以下判断，正确的是 （1）若m1＞m2，则F1一定小于F2 （2）若m1＝m2，则F1一定大于F2 （3）若V1＝V2，则F1一定小于F2 （4）若V1＞V2，则F1一定大于F2 A．（1）（3） B．（1）（4） C．（2）（3） D．（2）（4） （ ）5.用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型，不计进排气管体积。要让原本悬浮在a位置的潜水艇下潜至b位置悬浮，采取的措施是使瓶内气体 A．增加 B．减少 C．先增加后减少 D．先减少后增加 （ ）6.如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响 A.液体的密度 B．物体的密度 C．物体排开液体的体积 D．物体浸入液体的深度 小球 甲 乙 丙 m/g 30 40 54 V/cm3 60 50 20 （ ）7. 甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示，将它们浸没在水中释放，在其稳定后，三个小球所受的浮力分别为、和。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． （ ）8.，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰 A. 舰体略上浮受到浮力不变 B. 舰体略上浮受到浮力变小 C 舰体略下沉受到浮力不变 D. 舰体略下沉受到浮力变 （ ）9.在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3.，下列说法中正确的是 A．物块受到的重力是10N B．物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N C．物块的密度为6g/cm3 D．物块刚好浸没时，物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa （ ）10. 水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是 A. 玻璃瓶保持静止 B. 玻璃瓶下沉至容器底 C. 水对容器底的压强增 D. 桌面对容器的支持力增大 11．将一个质量为80g、体积为100cm3的实心物体浸没于水中，此时该物体所受浮力大小为 　 　N，松手后该物体将 　 　（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 12．我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处，达到了全球深海探测的制高点。如图所示，某潜水器由舱体和油囊两部分构成，质量为M、体积为V，悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的体积增大了0.1V，此时潜水器将 　 　（填“上浮”或“下沉”），最终悬停在乙处，则潜水器在乙处所排开海水的质量为 　 　，乙处海水的密度为 　 　。（上述过程无其他动力） 13.取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入同一杯水中，如图所示．两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲　 　m乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲　 　F乙；两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲　 　p乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 第12题图 第13题图 第15题图 第16题图 第17 题图 14.将一个小物块完全放入容积为200mL的杯内，向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的体积为　 　cm3，密度为　 　kg/m3（ρ酒精＝0.8g/cm3） 15.我国汉代发明的孔明灯（如图所示）是利用加热灯笼内的空气，使 （选填“重力减小”或“浮力增大”），当浮力 重力时，孔明灯就腾空而起。若一孔明灯体积为0.1m3，制作材料重0.5N，当灯笼内空气重小于 N时，孔明灯就腾空而起（空气密度为1.29kg/m3） 16.小明进行了如下探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上。如左图所示，其示数为m1，将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如右图所示，其示数为m2，则m1　 　m2（选填“＞”、“＝”、“＜”）。 17．测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利，而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动，小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计（未标刻度）。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮，露出液面的长度用L表示（如图所示），已知酒精的密度为0.8g/cm3，水的密度为1.0g/cm3。为了给简易密度计标刻度，小慧将该密度计放入酒精中，密度计静止时L为6cm，她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3。小慧将该密度计放入水中，密度计静止时L为8cm，她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线，该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据，可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为 。（忽略铜丝的体积） 18．小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______； （2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表： 物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重 a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：_____________________________； （3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______； （4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）； （5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。 A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 19. 小科按照教材中“综合实践活动”的要求，制作简易密度计。 （1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝，并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中______； （2）将吸管放到水中的情景如图（a），测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b），浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液_____ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）； 实验次数 1 2 3 4 5 液体密度 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入的深度 6.3 5.6 5.0 4.5 4.2 （3）小科做了五次实验，获得的数据如上表：小科根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线（单位g/cm3）。小科通过比较上述实验数据，可不可以研究浮力大小与液体密度的关系，并请说明原因__________________________________； （4）接着小科再用这个密度计测量食油的密度。但操作时却出现了图（c）所示的情形。请你帮助小科稍加改进，利用该密度计顺利测出食油的密度:__________________。 20.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为： ①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示； ②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示； ③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示； 已知ρ水＝1×103kg/m3，取10N/kg，问： （1）该小球的密度为 ，（2）未知液体的密度为 ， （3）该密度计的最大测量值是　 　 kg/m3 （4）在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为　 　 ，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布　 　（均匀/不均匀）。 第20题图 第21题图 21．兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 （1）提出如下猜想：猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；猜想3：与液体的密度有关 小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验： ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块； ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________； ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________ ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关： ⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。 （2）小华把4个磁力块组合成右图，她还能探究浮力大小与___________的关系。 （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg） 22．如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼﹣15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g＝10N/kg。求： （1）在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？ （2）航母在某海域训练，此海域的海水密度1.02×103kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？（结果保留两位小数） 23.“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg。 （1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？ （2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少m3的水？（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 参考答案 【知识梳理】 1.上 竖直向上 液体或气体 液体密度 排开液体体积 无关 排开液体受到的重力 G排液 m排g ρ液V排g 2. F浮>G F浮<G F浮=G ρ物<ρ液 ρ物>ρ液 ρ物=ρ液 3. G-F G排液 m排g ρ液V排g G物 液体对物体向上和向下的压力差 【实验再现】 1.（1）1.8（2）水面上升（3）0.8（4）排开液体的体积相同 D（5）将金属块取出放入水中 （V2-V1）ρ/（V3-V1） 2.F1-F2, 铁块碰到了容器的底部 B 测出B 的重力G F1-F2>G 3.（1）竖直漂浮；（2）＞ ρ水H/ ρ液（3）下 不均匀；（4）在水中浸入的深度 【例题讲解】 【例1】（2）0.8（3）变大（4）能（5）= 【例2】B 【例3】B 【例4】170N 【跟踪练习】 1.C 2.A 3.B 4.C 5.D 6.D 7.B 8.B 9.C 10.A。 11. 1 上浮 12．上浮 M M/1.1V 13.等于 小于 小于 14.80 900 15.重力减小 大于 0.79 16.= 17.9.6cm 18.（1）     （2）物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） （3）将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水     （4）变小     变大     =    （5） B 19. （1）竖直漂浮   （2）＞   （3） 不可以，没有控制排开液体的体积相同    （4） 再向容器中添加食油 20. 5×103 2×103 5×103 ρ待测液体＝ 均匀 21.  （1） 未控制物体浸在液体中的体积相同     图略    液体的密度  （2）物体形状  （3）1   能 22.（1）5×108N； （2）882.35m3 21.（1）2.2×105N；（2）7.76m3 学科网（北京）股份有限公司 $$