内容正文:
精讲册
物理
第八讲 浮力
第2节 物体的浮沉条件及应用(6年4考,2~8分)
更符合安徽新中考
目录
01
02
思维导图 串考点
核心考点 精讲练
03
安徽真题 随堂测
更符合安徽新中考
思维导图 串考点
【版本导航】沪科:八年级P222~226 沪粤:八下P111~114 人教:八下P73~76 北师:八下P97~100
知识点1
物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体,其浮沉主要取决于它所受①_______和②_______的大小
浮力
重力
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浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
受力
示意图
受力
分析 F浮③___G F浮④___G F浮⑤___G F浮⑥___G F浮+F支=G
密度、体积关系 ρ液⑦___ρ物
ρ液⑧___ρ物
ρ液⑨___ρ物
V排⑩___V物 ρ液⑪___ρ物
V排⑫___V物 ρ液⑬___ρ物
V排⑭___V物
运动状态 F合≠0,处于非平衡状态 F合=0,处于平衡状态,受平衡力作用
>
<
=
=
>
<
>
<
=
=
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=
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知识点1
浮沉条件的应用
轮船 工作
原理 采用“空心”的方法,增大⑮_______________,从而增大浮力
排水量 指轮船满载时排开水的⑯_____
排开水的体积
质量
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潜
水
艇
原理 通过改变自身的⑰_____来实现上浮和下沉
方法 潜水艇体积不变,浸没在水中时浮力也不变,通过向水舱中充水或排水改变自身的⑱_____,实现上浮和下沉
重力
重力
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气球和飞艇原理:在气球或气囊中充入密度⑲_____空气的气体(氢气、热空气、氦气等),通过改变气球或气囊内气体的⑳_____,实现升降
密度计原理:在被测液体中处于㉑_____状态,浸入液体的体积越大,被测液体的密度越㉒_____
小于
密度
漂浮
小
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密度计特点:上小下大,上疏下密
(1)上小下大:密度计漂浮在待测液体中时,由
G=F浮=ρ液gV排可知,V排越大,密度计浸入待
测液体的体积越大,待测液体密度越小
(2)上疏下密,刻度不均匀:
由G=F浮=ρ液gV排=ρ液gSh可知,h==进一步可推理出Δh=-),即增大m或减小S可以增大Δh,从而提高密度计精度
提示:正比例函数表示因变量随自变量均匀变化,反比例函数表示因变量随自变量非均匀变化,常用函数关系式来判断“是否均匀”问题。
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核心考点 精讲练
浮沉条件
将同一物块分别放入装有不同液体的甲、乙两个杯中,物块在甲、乙两个杯中所处的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.物块在甲杯受到的浮力比乙杯中大
B.物块在甲杯中受到的浮力比乙杯中小
C.甲杯中的液体密度比乙杯中的液体密度大
D.甲杯中的液体密度比乙杯中的液体密度小
例1题图
D
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a、b两种物质的质量和体积关系图像如图所示,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手稳定后( )
A.甲漂浮,甲受浮力大
B.乙漂浮,乙受浮力大
C.甲漂浮,乙受浮力大
D.乙漂浮,甲受浮力大
针对训练1题图
D
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把质量是24 g,体积是30 cm3的物体浸没在水中,松手后该物体将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。当它静止时,所受的浮力是______N。(g取10 N/kg)
上浮
0.24
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漂浮、悬浮模型
模型1 轮船
2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰首次海试,其舰载机搭载量可达75架,满载排水量8万吨。(g取10 N/kg)
(1)[排水量]福建舰满载时受到的浮力是________N。
(2)[换水域]福建舰从江河驶入海中,重力______,浮
力______,海水密度大于江河密度,所以舰体将____
___(选填“上浮”或“下沉”)一些。
例2题图
8×108
不变
不变
上
浮
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(3)[增减货物]①福建舰上的舰载机起飞后,“福建舰”排开海水受到的重力______(选填“变大”“变小”或“不变”),“福建舰”底部所受海水的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),舰体将______(选填“上浮”或“下沉”)一些。
②福建舰减小的浮力______起飞的舰载机的重力。
例2题图
变小
变小
上浮
等于
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舰载机起飞前: 舰载机起飞后:
ΔF浮=F浮1-F浮2=G1-G2=G舰载机
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模型2 潜水艇
用硬质塑料瓶、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),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
例3题图
D
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模型3 气球和飞艇
如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,在其内部充入氦气就可以升空。若充入密度为0.2 kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4 kg/m3的9 052 m高空,此时其总体积为9 000 m3,则它的总质量为_______kg。
例4题图
3 600
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模型4 密度计
水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中受到的浮力更大
B.甲液体是浓盐水
C.两液体对容器底的压强相等
D.乙容器对桌面的压力更大
例5题图
D
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海水晒盐主要有三个过程:纳潮,制卤,结晶。每经过一道程序,海水盐浓度和密度都会增大。如图所示为测量海水盐浓度的盐度计,其原理同密度计。以下说法正确的是( )
A.盐度计的刻度值A大于B
B.盐度计上AB之间的刻度值是均匀的
C.增加盐度计玻璃管的直径,可以提高其精确度
D.当向容器内加盐后,盐度计会上浮一些
针对训练3题图
D
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安徽真题 随堂测
浮沉条件
1.(2024滁州二模)如图所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中,已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮____(选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,石块将______(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。(不考虑水的密度的变化)
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3
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第1题图
<
上浮
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2.(2018安徽改编)将一底面积为0.4 m2方形玻璃槽放在水平台面上, 将边长为20 cm的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为5 cm,用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2 cm并保持静止,则F=____N,水对容器底的压强增加了____Pa。
第2题图
12
30
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2
3
4
5
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3.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平。下列判断正确的是( )
A.物体排开液体的质量m甲=m乙
B.液体对容器底部的压强 p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲'<p乙'
D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
第3题图
D
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漂浮、悬浮模型(6年4考)
4.(2020安徽23题8分)某同学想测量一种液体的密
度。他将适量的待测液体加入圆柱形平底玻璃容
器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容
器下表面所处的深度h1=10 cm时,容器处于直立
漂浮状态,如图a所示。已知容器的底面积S=25 cm2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求水对容器下表面的压强。
图a
图b
第4题图
解:水对容器下表面的压强:p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.1 m=1.0×103 Pa
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(2)求容器受到的浮力。
图a
图b
第4题图
解:水对容器下表面的压力:F向上=pS=1.0×103 Pa×25×10-4 m2=2.5 N
容器受到的浮力:F浮=F向上=2.5 N
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(3)从容器中取出100 cm3的液体后,当容器下表面所处
的深度h2=6.8 cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图
b所示。求液体的密度。
图a
图b
第4题图
解:由题知,取出液体前后,容器均在水槽中漂浮,即
容器内重力的变化量等于浮力的变化量。取出液体前后
重力的变化量:ΔG=ρ液gΔV=ρ液×10 N/kg×100×10-6 m3=0.001ρ液
取出液体前后浮力的变化量:ΔF浮=ΔG排=ρ水gΔV排=ρ水gS(h1-h2)=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×25×10-4 m2×(0.1 m-0.068 m)=0.8 N
由ΔG=ΔF浮可得:0.001ρ液=0.8 N
解得:ρ液=0.8×103 kg/m3(其他合理的解答均可给分)
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5.(2023安徽23题8分)“浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小华用大塑料瓶(大瓶)和开口小玻璃瓶(小瓶)制作了图1所示的“浮沉子”:装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上,拧紧大瓶的瓶盖使其密封,两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器,底面积为S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的体积)。当小瓶漂浮时,简化的模型如图2所示,小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力,使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A,A的质量为m,水的密度为ρ水,g为已知量,求:
图1
图2
图3
第5题图
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(1)图2中A所受浮力的大小;
图2
第5题图
解:图2中A处于漂浮状态,所受浮力:
F浮=G=mg
(2)图2中A排开水的体积;
解:根据阿基米德原理,图2中A受到的浮力:
F浮=G排=ρ水gV排
则图2中A排开水的体积:
V排===
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(3)图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
解:忽略小瓶壁厚,图2中小瓶内空气的体积
V空气2=Sh
图3中A悬浮,忽略小瓶壁厚,则小瓶内空气的体积等于A排开水的体积
由于A受到的浮力仍等于其重力,大小不变,因此图3中A排开水的体积
仍为故图3中小瓶内空气的体积V空气3=
小瓶内空气的质量不变,根据ρ=可知,图2和图3中小瓶内空气的密度之比:====
图2
第5题图
图3
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更符合安徽新中考
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请完成《课后提升练》P23~24习题
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