内容正文:
2024-2025人教版初中物理中考第一轮复习
浮力计算题专题练习(辽宁地区适用)
说明试卷内容包括:浮力基础知识回顾、浮力计算核心公式、常见题型分类解析、解题步骤与技巧总结、易错点与注意事项、浮力计算类型题实战训练。
一、浮力基础知识回顾
1.浮力的定义:浸在液体或气体中的物体受到向上的托力
2.浮力产生的原因:液体对物体上下表面的压力差(F浮= F下-F上)
3.影响浮力大小的因素:液体密度(ρ液)、物体排开液体的体积(V排)
二、浮力计算核心公式
1.阿基米德原理
(1)公式:F浮=G排= ρ液gV排
(2)适用范围:任何状态下的液体或气体浮力计算
2.浮沉条件
(1)漂浮:F浮= G物(V排<V物)
(2)悬浮:F浮= G物(V 排=V物)
(3)下沉:F浮< G物
(4)上浮:F浮>G物
3.浮力与密度的关系
(1)ρ物< ρ液→漂浮
(2)ρ物= ρ液→悬浮
(3)ρ物> ρ液→下沉
三、常见题型分类解析
1.基础计算型:已知V排或m排,求浮力大小
2.浮沉条件应用型:判断物体浮沉状态,或根据状态求密度或质量
3.综合计算型:浮力与压强、杠杆、密度等结合
3.实验分析型:浮力测量实验(称重法:F浮=G-F示)
例题1:一木块,浮在水面上时露出水面的体积大约是它总体积的五分之二,这个木块的密度是多大?
例题2:重力为54N的实心铝球浸没在水中时,铝球受的浮力是多大?(ρ铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)
例题3:一个物体的体积是0.6dm3,让它完全浸没在水中,它受到的浮力是多少?如果这个物体重4N,它在水中将 。(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)
4.知识提升:
(1)通用解题流程
① 明确研究对象和状态
② 分析受力情况(浮力、重力、拉力等)
③ 选择合适公式(阿基米德原理 / 浮沉条件)
4 代入数据计算(注意单位换算)
2.快速解题技巧
①漂浮或悬浮问题:直接利用 F浮= G物简化计算
②涉及体积变化:V排=V物×浸入比例(如漂浮时V排=V物×ρ物/ρ液)
5.知识拓展
例题4:“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校兴趣小组模仿这一现象,制作了1台“浮力秤”,将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中.已知玻璃杯质量是200g,底面积是30cm2,高度为15cm,(ρ水=1×103Kg/m3;g取10N/kg).求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内)杯子所受的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置);
(3)此浮力秤的最大称量为多少?(即量程).
例题5:小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为0.5×103kg/m3、粗细均匀的木料,先进行不吸水处理, 再将其竖立水中,如图所示,这段木料长40cm,横截面积为0.1m2,其上表面可作为秤盘,问:(g取10N/kg)
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2) 距离上表面10cm处的刻度对应的质量为多少?
温馨提示:易错点与注意事项
1.混淆V排与V物(如漂浮时V排≠V物)
2.忽略单位换算(1cm³=1×10⁻⁶m³)
3.误将“质量”当“重力”代入公式
4.液体密度变化时(如盐水稀释),浮力可能改变
5.多个物体组合时需整体分析受力
四、浮力与密度、压强、简单机械结合的综合题训练
1.如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为l=5cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)向容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)向容器中注入的水的体积是多大?
2.如图所示,将一个体积为1×10-3m3 ,重为7N的木块用细线系在底面积为600cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(1)木块浸没在水中受到的浮力?
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大?
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少?(g=10N/kg)
3.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图所示。已知物体B的密度为6×103 kg/m3,质量为0.6kg,求:
(1)物体B的体积;
(2)木块A的密度;
(3)若将B放入水中,如图(b)所示,请分析出液面的变化情况;
(4)并求此时水对容器底部压强的变化值。
4.如图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103 kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度.不计水的阻力,根据绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象.求:
(1)工件上升的速度大小;
(2)当工件露出水面一半时所受的浮力大小;
(3)工件的横截面积.
5.随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。小睿同学在网上找到了我国已拥有的第一艘航母“辽宁号”的一些参数如下:(g取10 N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3)
舰长
302m(全长)
吃水深度
10.0m(满载)
舰宽
70.5m
排水量
67000t(满载)
功率
147200kW
飞行甲板
长300m、宽70m
机库
长152m、宽26m、高7m
最大航速
57.6km/h
请你解决下面问题:
(1)该舰满载时的舰底所受海水的压强是多大?
(2)该舰满载时所受浮力是多少?
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
6.如图,底面积为100cm2的圆柱形容器内装有足够多的水,在水面上有一体积为4.5×10﹣4m3的冰块,冰块内含有质量为60g的物体,冰块有1/15的体积露出水面.(ρ冰=0.9×103kg/m3;g=10N/kg)求:
(1)冰块受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)当冰块全部熔化后,容器底部受到水的压强变化量是多少?
7.用弹簧测力计、量筒做测定某种物块和液体密度的实验,如图所示.(已知:g=9.8N/kg;量筒的刻度单位为cm3)求:
(1)物块浸没在液体中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)液体的密度.
8.(竞赛题)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm.
(1)求绳子对杠杆A端的拉力.(2)若物块的体积为10cm3 , 求小球的重力.
例题1:0.6×10³ kg/m³
例题2:20N
例题3:5.88N;上浮
例题4:(1)2N(2)0.067m(3)0.25kg.
例题5: (1) 0.2m;(2)10kg。
浮力与密度、压强结合的综合题训练:
1.(1)500Pa(2)6N(3)0.0016m3
2.(1)10N(2)3×10-4m3(3)50Pa
3. (1)1×10-4m3 ( 2)0.5×103kg/m3 (3) 将B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降 (4)125Pa
4.(1)0.4m/s(2)5000N(3)0.5m2
5.(1)1.03×105Pa(2)6.7×108N(3)9.2×106N
6.(1)4.2N(2)1.2×103kg/m3(3)10Pa
7.(1)0.98N;(2)2×103kg/m3;(3)1×103kg/m3.
8.(1)2N;(2)2.1N.
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