2025年浙江省中考科学一轮复习考点过关课件：浮力

　浮力 浸入液体 竖直向上 液体的密度 排水量 上小下大 F向上-F向下 G-F ρ液gV排 G 自身重力 小于 概念体系建构 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底           F浮　　G  F浮　　G  F浮　　G  F浮　　G  F浮+FN=______ ρ液　　ρ物  ρ液　　ρ物  ρ液　　ρ物  ρ液　　ρ物  ρ液　　ρ物  　处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 　可以停留在液体的任何深度处 　是“上浮”过程的最终状态 　是“下沉”过程的最终状态 　处于静止状态,受平衡力作用 > < = = G > < = > < 重点知识梳理 概念辨析 1.沉底的物体一定不受浮力的作用 (　　) 2.只有密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水面上 (　　) 3.在水中悬浮的物体,水对物体向上与向下的压力大小相等 (　　) 4.航天员在太空中能腾空漫步是因为他受到了浮力的作用 (　　) 5.同一支密度计在盐水中受到的浮力和在水中受到的浮力一样大 (　　) 6.体积相同的铅球和铝球浸没在水中,所受浮力一样大 (　　) 7.医学检测时,将血液滴入硫酸铜溶液中恰好悬浮,则说明两者密度相同 (　　) × √ × × × √ √ 重点知识梳理 8.选出利用浮力作为主要工作原理的物体,并在括号内打√。 ①火箭(　　)　　　　　　②飞机(　　) ③直升机(　　) ④风筝(　　) ⑤热气球(　　) ⑥飞艇(　　) × × × × √ √ 重点知识梳理 1.(2024浙江三模)我国055型万吨级驱逐舰“延安号”满载时,排水量约12000 t,吃水深度6.6 m。下列说法正确的是 (　　) A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力 B.“延安号”漂浮在海面上,所受重力小于浮力 C.“延安号”漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上 D.“延安号”不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大 考点1　 C 有关浮力的判断与计算 考点1 高频考点练习 2.(2023杭州三模)在盛满不同液体的相同溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图30-1所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5 N和0.4 N,则下列说法正确的是(g取10 N/kg) (　　) A.甲杯中小球受到浮力,乙杯中小球不受浮力 B.小球的质量为50 g C.甲杯液体的密度与乙杯液体的密度之比为5∶4 D.乙杯中小球受到的浮力小于0.4 N B 图30-1 高频考点练习 3.小黄在两根完全相同的蜡烛底部各插入一根相同的铁钉,使其能竖直漂浮在水中(如图30-2所示)。下列关于甲、乙中蜡烛露出液面的高度h1、h2的大小关系正确的是 (　　) A.h1>h2 B.h1=h2 C.h1<h2 D.无法判断 C 图30-2 高频考点练习 解:氦气球受到的浮力: F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=1.29 kg/m3×10 N/kg×6000 m3=7.74×104 N, 氦气球(含氦气)连同吊篮等配件及乘客所受的总重力: G总=G+G人=G+m人g=4×104 N+1740 kg×10 N/kg=5.74×104 N, 不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力,此时缆绳对吊篮的拉力: F=F浮-G总=7.74×104 N-5.74×104 N=2×104 N。 4.(2023杭州节选)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图30-3所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000 m3(不计球壁的厚度),ρ氦气=0.18 kg/m3,ρ空气=1.29 kg/m3,g取10 N/kg。氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104 N,现有总质量为1740 kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多大?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力) 图30-3 高频考点练习 解:(1)根据ρ=可知实心橡皮泥的质量: m=ρ橡皮泥V=1.5×103 kg/m3×30×10-6 m3=0.045 kg,则实心球橡皮泥的重力:G=mg=0.045 kg×10 N/kg=0.45 N。 (1)图甲中实心橡皮泥的重力是多少。 5.(2024杭州滨江二模)某项目化小组开展“看谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动,他们用一块体积为30 cm3的实心橡皮泥(如图30-4甲所示)先制成恰好能漂浮在水中的船(如图乙所示),后增大中空体积,制成最多能装载20 g物体的船(如图丙所示)。已知橡皮泥的密度为1.5×103 kg/m3,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: 图30-4 高频考点练习 (2)图甲中实心橡皮泥完全沉入水中后,受到的浮力为多少。 图30-4 实心橡皮泥完全沉入水中后,则V排=V=30 cm3=3×10-5 m3,受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-5 m3=0.3 N。 高频考点练习 (3)这艘橡皮泥船装载最多20 g物体时,排开水的体积为多少。 图30-4 物体质量m物=20 g=0.02 kg,则物体的重力:G物=m物g=0.02 kg×10 N/kg=0.2 N,这艘橡皮泥船装载20 g物体时,仍为漂浮,则F浮'=G+G物=0.45 N+0.2 N=0.65 N, 根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积: V排'= =6.5×10-5 m3=65 cm3。 高频考点练习 (4)除了增大排开液体的体积外,你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力,请给出方法并说明理由。 图30-4 根据F浮=ρ液gV排可知浮力大小的影响因素是排开液体的体积和液体的密度,所以除了增大排开液体的体积外,还可以增大液体的密度来继续提高橡皮泥船的装载能力。 高频考点练习 6.(2024温州一模)如图30-5所示,一杯柠檬水中的两片柠檬片处于水中不同位置,这是因为二者的 (　　) A.质量不同 B.体积不同 C.密度不同 D.比热不同 C 图30-5 浮沉条件的应用 考点2 高频考点练习 7.(2024杭州富阳一模)小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,如图30-6甲所示,而土豆沉在盆底,如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是 (　　) A.茄子受到的浮力小于它受到的重力 B.茄子的密度大于土豆的密度 C.放入土豆前后水对盆底的压强不变 D.土豆排开水的重力小于自身的重力 D 图30-6 高频考点练习 8.(2024宁波镇海一模)2023年6月18日,“泰坦号”潜水器在北大西洋失踪。如图30-7所示,“泰坦号”由碳纤维和钛(密度约为铁的一半)构造,使用四个电动推进器,能够以每小时3节的速度移动。下列有关该潜水器的说法中正确的是 (　　) A.潜水器水下下潜过程中所受浮力逐渐增大 B.使用金属钛既提高了强度,又增大了结构质量 C.若推进器意外损坏,依靠释放“压舱物”有可能使潜水器上浮 D.灾难发生时,舱体瞬间向内塌陷,遭遇“内爆”,这是舱内压力过大导致的 C 图30-7 高频考点练习 9.(2024浙江)运河中一艘货船因偏离航道搁浅(如图30-8所示)。为使该货船能回到航道继续航行,下列措施一定不可行的是 (　　) A.借助浮筒使船上浮 B.将货船拖回到航道 C.清除货船底部淤泥 D.将货物搬到甲板上 D 图30-8 高频考点练习 10.(2024浙江一模)用硬塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管等制作如图30-9所示的潜艇模型,已知潜艇模型的体积为0.6 dm3,空模型的质量为200 g,不计进排、气管的体积,请回答下列问题:(g取10 N/kg) 2N 图30-9 (1)空模型漂浮在水面时所受浮力为　 。  (2)若要让潜艇模型完全浸入水中,至少需要进水　　　　mL。  (3)要让原本悬浮在a位置的潜艇先下潜,至b位置后悬浮,采取的措施是使瓶内水量　　　　　　　　。  400 先增加后减少 高频考点练习 11.(2023嘉兴)将装满水的溢水杯放在天平左盘,砝码放在右盘,调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块,待蜡块静止,排开的水全部流入量筒后(如图30-10所示),下列有关说法正确的是 (　　) A.天平指针仍指向分度盘中央 B.蜡块受到的浮力大于蜡块受到的重力 C.量筒中水的质量小于蜡块的质量 D.量筒中水的体积等于蜡块的体积 A 图30-10 密度、压强、浮力综合判断 考点3 高频考点练习 12.两个质量、底面积均相同,形状不同的容器A、B,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将两个相同的物块甲、乙分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图30-11所示,下列说法正确的是 (　　) A.两容器底部受到的液体压强相等 B.甲物块受到的浮力小于乙物块受到的浮力 C.取出两物块后,A容器对桌面的压强大于B容器对桌面的压强 D.取出两物块后,A容器底部受到液体的压强小于B容器底部受到液体的压强 D 图30-11 高频考点练习 13.(2024宁波鄞州模拟)如图30-12所示,小宁将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块放入水中,漂浮时台秤示数为360 g(如图乙所示);用力将物块下压至浸没在水中时,台秤示数为400 g(如图丙所示);将物块继续下压(从图丙到图丁),物块下表面受到水的压力增加了0.8 N,整个过程水始终未溢出。下列说法正确的是 (　　) A.木块的质量为100 g B.木块的密度为0.6 g/cm3 C.从图丙到图丁,杯底所受的压强逐渐增大 D.从图丙到图丁,木块受到水的浮力也增加了0.8 N B 图30-12 高频考点练习 14.(2023宁波二模)底面积为400 cm2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10 cm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30-13(a)所示。已知物体B的密度为6×103 kg/m3,质量为0.6 kg。求:(g取10 N/kg) (1)木块A的密度。 (2)若将B放入水中,如图(b)所示,水对容器底部压强的变化量为多少。 图30-13 解:(1)由ρ= 可知,VB= =1×10-4 m3,图(a)中,A、B共同悬浮,则F浮A+F浮B=GA+GB,即ρ水g(VA+VB)=ρAgVA+mBg,其中VA=(0.1 m)3=1×10-3 m3,木块A的密度:ρA= =0.5×103 kg/m3。 高频考点练习 (2)若将B放入水中,如图(b)所示,水对容器底部压强的变化量为多少。 图30-13 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,此时 F浮A=GA,即ρ水gVA排=ρAgVA,则VA排= = 5×10-4 m3, 液面下降高度:Δh= = 0.0125 m, 液面下降,水对容器底部压强的变化量: Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.0125 m=125 Pa。 高频考点练习 1.实验步骤(图30-14) 探究浮力大小的影响因素 实验1 图30-14 实验梳理 探究实践突破 2.实验分析 (1)物体未浸入水中时,弹簧测力计的示数如图①所示,物体的重力为　　　　N。  (2)如图②所示,物体部分浸入水中后,弹簧测力计的示数变小,这是因为水给了物体一个竖直向上的浮力,根据受力分析,F浮=G-F弹=　　　　N。  4 图30-14 0.4 探究实践突破 上升 图30-14 (3)当物体从图②下降至图③的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐减小的同时,还观察到容器内的液面　　　,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它 　 有关。  (4)比较步骤③和④,是为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的　 　是否有关。  (5)比较步骤④和⑤可知,浮力的大小还与　 　　　有关。  排开液体的体积 深度 液体的密度 探究实践突破 3.【拓展探究】(2024浙江三模)如图30-15所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有多半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V排不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是 (　　) A.袋内水不变,将袋外水换成甲液体 B.袋内水不变,将袋外水换成乙液体 C.将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变 D.将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变   B 图30-15 提升设问 探究实践突破 1.实验装置(图30-16) 用弹簧测力计验证阿基米德原理 实验2 图30-16 实验梳理 探究实践突破 2.实验步骤 (1)用弹簧测力计测出空小桶的重力,记为F1。 (2)将物体悬挂在弹簧测力计下,静止时,用弹簧测力 计测出　　　　　　　　　　(填物理量及符号)。  (3)在溢水杯或烧杯中　 。  (4)将装置②中的物体　　　　　浸入烧杯内的水中,使溢出的水进入小桶中,读出此时弹簧测力计的读数,记为F3。  (5)用弹簧测力计测出　　　　　　　　　　　　　,记为F4。  盛满水 图30-16 物体的重力,记为F2 缓缓 排出的水和小桶的总重力 探究实践突破 3.实验结果及分析:以下是同学在实验中测得的数据。根据称重法得知,该物体受到的浮力F浮=　　　　　　(用符号表示)=　　　　N,物体排开的水的重力G排水=　　　　(用符号表示)=　　N。  1 4.实验结论:通过实验,我们可以得出F浮=　　　　　　。 空桶重 力F1/N 物体重 力F2/N 将物体浸没在水 中称重F3/N 小桶和溢出水 总重力F4/N 1.0 2.5 1.5 2.0 1 F2-F3 F4-F1 G排液 探究实践突破 5.【操作细节】下列操作中,一定会导致无法验证阿基米德原理的是　　　　。  A.步骤(3)中,溢水杯中没有装满水 B.步骤(3)中,用食用油代替水进行实验 C.步骤(4)中,物体没有完全浸入水中 A 6.【拓展探究】实验结束后,小明利用上面实验中的器材,用小木块代替合金块,正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。实验过程中有一个步骤与图中不同,这个步骤是　　　(填序号)。  ④ 提升设问 探究实践突破 7.(2024浙江期末)为验证阿基米德原理，小乐用如图30-17所示装置进行实验。 (1)实验时,小乐逐渐调节水平铁棒高度,使重物C浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),弹簧测力计B的示数　　　　。在C浸没水中后,再下移C(不与溢水杯接触),观察到A的示数　　　　。  不变 减小 图30-17 (2)比较A的示数变化量ΔFA和B的示数变化量ΔFB，若有　　　　　　(写出关系式),即可证实阿基米德原理是正确的。  增大 ΔFA= ΔFB 情境变式 探究实践突破 8.(2022温州鹿城模拟)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德原理。 [选材制作] 选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。 图30-18 [验证步骤] ①如图30-18甲所示,将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线;②如图乙所示,将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平;③如图丙所示,取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。 [结果分析] 由步骤①②得,小石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得,烧杯中水所受重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即小石块所受浮力等于其排开的水所受重力,从而验证了阿基米德原理。 探究实践突破 (1)(多选)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有　　　　。(选填字母)  A.支撑杆的高度 B.托盘的质量 C.溢水杯的质量 D.泡沫块的密度 E.液体的密度 将小石块放在上托盘时,有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处) ABDE 图30-18 (2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯中,判断杯中水为“适量”的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。  (3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中收集的水所受重力等于砝码所受的总重力,即G排=G砝码。推测步骤③中观察到的现象为　 。  (4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有　　　　　　(写出一种即可)。 水位刻度线与水面相平 加细食盐 探究实践突破 $$