第10章 浮力 章末复习-【绿卡初中创新题】2024-2025学年新教材八年级下册物理习题课件(人教版2024)河北专版

第十章　浮力 章末复习 1 目 录 练中考 练疑难 2 练中考 考点1　浮力 1. （河北中考）小明用图1所示的装置探究“影响浮力大小的因素”。（ρ水=1.0× 103 kg/m3，g取10 N/kg） 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 3 （1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图像（如图2中①所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是________________。请在图2中画出F浮随h变化的关系图像。分析图像可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成_______。 先变大后不变 正比 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 4 （2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知，___________________________________________________。 （3）合金块的密度为ρ合金=________g/cm3。 （4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是________cm3。 4 400 浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 5 考点2　阿基米德原理 2. （四川巴中中考）小刚在恒温游泳池中潜水时发现自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 （　　） A. 密度不变，浮力变小 B. 密度变小，浮力变大 C. 密度和浮力都变小 D. 密度和浮力都变大 B 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 6 3. （上海中考）体积为1×10-3 m3的物体浸没在水中时，浮力的方向是___________的，物体受到的浮力大小为________N。（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 竖直向上 10 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 7 4. （天津中考）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究。请你完成下列任务。 【实验探究】 通过图1所示的实验，探究浮力的大小跟排 开液体所受重力的关系。由实验可得结论： _________________。这就是阿基米德原理。 F浮=G排 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 8 【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图2所示。 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。 请你写出推导过程。提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在图2中标出）。 解：【理论探究】设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体上、下表面所处深度及受力情况如图所示。根据液体压强公式p=ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强，根据F=pS可知液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，二者之差即为浮力，即F浮=F2-F1=ρ液gh2 S-ρ液gh1 S=ρ液g（h2-h1）S=ρ液ghS=ρ液gV排=m排g=G排。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 9 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸入（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮=________________。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 10 5. （河北中考改编）小红对小石块的密度进行了测量。（ρ水已知） 实验过程如下： （1）将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G。 （2）将挂在弹簧测力计下的小石块________在水中，读出弹簧测力计示数为F。 （3）小石块的密度ρ石=________。 浸没 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 11 考点3　物体的浮沉条件及应用 6. （四川自贡中考）在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，如图所示。下列说法正确的是 （　　） A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C. 下沉的种子密度比盐水的密度大 D. 沉底的种子只受到重力和支持力 C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 12 7. （黑龙江牡丹江中考）悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中，下列说法正确的是 （　　） A. 悬浮时，若要上浮需向水舱充水 B. 漂浮时，所受浮力等于重力 C. 上浮过程中，所受浮力逐渐变大 D. 上浮过程中，水对艇外底部压力不变 B 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 13 8. （河南中考）两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是 （　　） A. 密度计A所受浮力较小 B. 密度计B所受重力较小 C. 两密度计底部所受水的压强相等 D. 两密度计在水面处的刻度值不同 A 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 9. （河北中考）柱状容器内加入浓盐水，把一枚土豆轻轻放入其中，静止时土豆漂浮在水面上，如图甲所示；向容器中缓慢注入清水，土豆逐渐下沉；注入适量清水时，土豆悬浮在盐水中，如图乙所示；继续注入清水，土豆沉到容器底部，如图丙所示。下列说法正确的是 （　　） A. 漂浮在水面上时，土豆受到的浮力大于其重力 B. 悬浮在盐水中时，土豆的密度与此时盐水的密度相等 C. 沉到底部后，土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力 D. 沉到底部后，继续注入清水，土豆受到的浮力不再变化 B 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 15 10. （河北中考改编）水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆柱形容器，内盛某种液体，将质量分别为mA、mB、mC，密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项不正确的是 （　　） A. 若mA=mB=mC，则FA=FB>FC B. 将C球截去部分后，剩余部分可能上浮 C. 只取出A球，容器中液面的高度降低了 D. 三球放入液体前后，液体对容器底部的压强变化了（mA+mB+） B 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 16 疑难点1　浮力图像问题 11. 把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至如图所示位置处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的整个过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是 （　　） 练疑难 C 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 17 疑难点2　密度、压强和浮力的综合问题 12. （石家庄裕华期末）如图所示，一正方体物块棱长为10 cm，漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中，有体积露出水面。（水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）求该物块受到的浮力。 解：（1）正方体物块的体积V=l3=（0.1 m）3=1×10-3 m3；体积露出水面时物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 1-）×1×10-3 m3=8 N。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 18 （2）求该物块的密度。 （3）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200 Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30∶29，求未投入物块时容器中水的深度。 解：（2）因为物块漂浮，所以物块的重力G=F浮=8 N，物块的密度ρ====0.8×103 kg/m3。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 19 解：（3）设未投入物块时，水对容器底部的压力为F0，由于容器为圆柱形，物块漂浮时，物块受到的浮力等于物块的重力，水对容器底部的压力F1=F0+G=F0+8 N；物块浸没时，水对容器底部的压力F2=F0+ρ水gV=F0+1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=F0+10 N；物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比==，解得F0=50 N。物块漂浮时，水对容器底部的压强p1==，未投入物块时，水对容器底部的压强p2=，根据题意可知，p1-p2=- ==200 Pa，解得S0=0.04 m2，未投入物块时水对容器底部的压强p2===1 250 Pa，由p=ρgh可知，未投入物块时容器中水的深度h===0.125 m=12.5 cm。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 20 13. （河北中考）棱长为20 cm的薄壁正方体容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200 cm2，高度为10 cm，如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10 N/kg） 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 21 （1）判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据。 解：（1）由题图2可知，当注入液体质量大于2 kg时，圆柱体对容器底部的压力不变且不为零，说明此时圆柱体浸没在液体中，且圆柱体仍然沉底，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 22 （2）当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力。 解：（2）由题意知，圆柱体的体积V柱=S柱h=0.02 m2×0.1 m=2×10-3 m3；正方体容器的底面积S容=0.2 m×0.2 m=0.04 m2；圆柱体刚好浸没时，液体的体积V液体=（S容-S柱）h=（0.04 m2-0.02 m2）×0.1 m=2×10-3 m3；由题图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2 kg，则液体的密度ρ液===1.0×103 kg/m3；根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV柱=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3 m3=20 N。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 23 （3）当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时，求容器内液体的质量。 解：（3）由（2）知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2 kg。当注入液体质量m1小于或等于2 kg时，容器内液体的深度h1=，ΔS=S容-S柱=0.04 m2-0.02 m2=0.02 m2，液体对容器底部的压强p1=ρ液g×=，由题图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140 N，即圆柱体的重力为140 N，则注入液体后，容器对桌面的压力F=140 N+m1g，容器对桌面的压强p2==，已知p1∶p2=1∶3， 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 24 所以∶=1∶3，解得m1=2.8 kg，因m1=2.8 kg>2 kg，故应舍去。当注入液体的质量m2大于2 kg，即注入液体的深度大于10 cm时，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即V液+V柱=S容h2，且根据ρ=可得液体的体积V液=，所以V柱=S容h2，则此时液体的深度h2=，此时液体对容器底部的压强p液=ρ液gh2=ρ液g×=，容器对桌面的压强p容==，已知p液∶p容=1∶3，所以∶=1∶3，即（m2 g+ρ液gV柱）∶（140 N+m2 g）=1∶3，代入数据解得m2=4 kg。 目 录 导 航 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 25 26 $$