2026年中考物理一轮复习考点过关课件-浮力
2026-01-31
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普通
内容正文:
浮力
向上托起的力
竖直向上
压力差
排开的液体所受的重力
ρ液V排g
ρ液V排g
G物-F
F浮=G物
自身的重力
漂浮
悬浮
D
B
B
3.2
不变
F1-F2
F3-F4
F1-F2=F3-F4
溢水杯中没有装满水
能
=
【解析】(1)物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧
测力计对物体的拉力是F2,物体浸没在水中受到的
浮力F浮=F1-F2,物体排开水的重力G排=F3-F4。
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力
大小等于物体排开液体受到的重力,故F浮=G排,所
以F1-F2=F3-F4。
(3)如果溢水杯没有装满水,导致铁球排开水的重力
大于流入小桶中水的重力,所以铁球浸没在水中所受
浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
(4)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的
浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中
的体积大小不影响阿基米德原理的验证。
(5)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F浮=G排,物
体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力F=F浮,
当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G
排,故电子秤的压力增加了F浮,又减少了G排,因为
F浮=G排,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数
不变,故m1=m2。
2
3
C
例2 C
【解析】把A、B当作一个物体进行受力分析:因为
漂浮,所以图甲物体受到的浮力:F甲=GA+GB;因
为漂浮,所以图乙物体受到的浮力:F乙=GA+GB,
故两种情况下,F甲=F乙;根据F浮=ρ水V排g可知,
排开液体的体积也相同,h=,所以h甲=h乙。故选
C。
B
2.B 【解析】牙膏皮的形状发生变化,但质量不变,
所以m甲=m乙;故甲乙的重力相等都为G,甲下沉,
F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲浮<F乙浮,故B
正确,ACD错误。
C
例3 C
【解析】小蓉的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=
500N,人体的密度与水的密度差不多,约为
1.0×103kg/m3,根据密度公式ρ=知,人体的体积为:
V===0.05m3,小蓉漂浮在水面时,
约的体积露出水面,即:V排=·V=V=
×0.05m3=0.045m3,小蓉漂浮时受到的浮力为:F浮
=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m3=450N,
当小蓉漂浮在水面上时,受重力、浮力和游泳圈对她
的作用力,所以游泳圈对她的作用力大小为:F=G-
F浮=500N-450N=50N,故C符合实际。
C
3.C
【解析】由图乙可知,物体重9N,全部浸入水中时
受到的浮力是9N-5N=4N,刚刚浸没时上表面受到
水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力为
4N,则B、D错;物体浸没时V物=V排==
=4×10-4m3=400cm3,A错;物
体的密度:ρ====
2.25×103kg/m3,C对。
上升
【答案】(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,
即F浮=G桶=10N
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:F浮′=ρ水gV
排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-3m3=60N,桶内鹅
卵石的重力为:G石=F浮′-G桶=60N-10N=50N,
鹅卵石的质量为:m石===5kg。
C
4.C【解析】A.模型浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水
gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-4m3=1.7N,故A
不符合题意。B.模型浸没后继续下沉的过程中,模型
排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,模型受
到的浮力不变,故B不符合题意。C.若要让模型上
浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此
模型应往外排水,故C符合题意。D.潜水艇通过改变
自身的重力来实现上浮和下沉,故D不符合题意。
C
例5 C 【解析】考察船和铁锚为一个整体,总重
力为G,图甲中铁锚部分浸入水中,考察船和铁锚受
力情况是:重力G、船身受到的浮力F甲、铁锚受到
的浮力F浮1,由于考察船处于漂浮状态,根据物体受
力平衡可知:F甲+F浮1=G,所以,F甲=G-F浮1;
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,考察船和铁锚受
力情况是:重力G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到
的浮力F浮2,由于考察船处于漂浮状态,根据物体受
力平衡可知:F乙+F浮2=G;
所以,F乙=G-F浮2;图丙中由于铁锚沉底,则铁锚
受到支持力的作用,所以,考察船和铁锚受力情况是:
重力G、船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮
3、支持力F支持,根据受力平衡可知:F丙+F浮3+F
支持=G,所以,F丙=G-F浮3-F支持。由于图甲铁锚
部分浸入水中,图乙和图丙中铁锚完全浸没在水中,
则:铁锚排开水的体积V排1<V排2=V排3=V铁锚,根
据阿基米德原理可知:F浮1<F浮2=F浮3,所以,F甲
>F乙>F丙。故选C。
B
D
A
A
1
2.5×103
旧笔芯
竖直
相等
D
等于
1.2
偏大
【答案】(1)电池充一次电的能量为:W=1千瓦
时=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J;如果滑翔机
一直耗电,则运行时长为:t′===9×105s;
因为滑翔机实际只有9%的时间耗电,故实际运行时
长为:t==9×105s÷0.09=107s;故滑翔机充一次电
可以航行的路程为:s=vt=0.2m/s×107s=2×106m=
2000km。
(2)滑翔机悬浮在600米时,由图丙可知,海水
的密度为1.03×103kg/m3;滑翔机悬浮,受到的浮力
等于其重力:F浮=G=515N;根据阿基米德原理可
知,外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为:V排
===0.05m3;外油囊中油
的体积为:V=V排-V′排=0.05m3-0.0495m3=
0.0005m3。
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1.浮力:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体) 向上托起的力 称作浮力。
2.方向: 竖直向上 。
3.产生原因:物体上下表面受到的液体(或气体)的 压力差 ,浮力是液体(或气体)对物体的压力的合力。
1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它 排开的液体所受的重力 。
2.公式:F浮=G排= 。
由公式可知浮力的大小取决于液体的密度和排开液体的体积。
浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重有什么关系?
1.阿基米德原理:F浮=G排= ρ液V排g 。
2.称重法:F浮= G物-F ,其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。
注意:称重法分析浮力时需注意测力计的示数不是浮力的大小而是拉力的大小。
3.平衡条件法: F浮=G物 ,一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。
1.物体在液体中的浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
实
心
体
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
V排<V物
ρ液=ρ物
V排=V物
ρ液<ρ物
处于动态(运动状态不断改变),受力不平衡
是“上浮”过程的最终状态
可以停留在液体的任何深度处
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
2.浮沉条件的应用:潜艇是通过改变 自身的重力 来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的 漂浮 条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是 悬浮 条件。
1.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和它受到浮力的变化情况,叙述正确的是( D )
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
2.如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( B )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙
3.将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm露出水面,如图所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是( B )
A.冰吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1.0N
4.小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤如下:
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图甲;
②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20毫升,如图乙;
③将烧杯中20毫升水倒掉,从水中取出金属块,如图丙;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44毫升,如图丁。
请回答下列问题:
(1)被测金属块的密度是 3.2 克/厘米3。
(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将 不变 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮= F1-F2 ,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排= F3-F4 (用此题中所给字母表示)。
(2)小明预期要获得的结论是: F1-F2=F3-F4 (用此题中所给字母表示)。
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是 溢水杯中没有装满水 (写出一条即可)。
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 能 (填“能”或“不能”)验证。
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,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,如图丙所示,其示数为m2,则m1 = m2(填“>”“=”或“<”)。
例1 (1)F1-F2 F3-F4
(2)F1-F2=F3-F4
(3)溢水杯中没有装满水
(4)能
(5)=
【解析】(1)物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F2,物体排开水的重力G排=F3-F4。
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故F浮=G排,所以F1-F2=F3-F4。
(3)如果溢水杯没有装满水,导致铁球排开水的重力大于流入小桶中水的重力,所以铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
(4)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证。
(5)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F浮=G排,物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力F=F浮,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,故电子秤的压力增加了F浮,又减少了G排,因为F浮=G排,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故m1=m2。
1.如图,重为5N,体积为0.2×10-3m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中,物体受到的浮力是 2 N,静止时弹簧测力计的示数是 3 N(g取10N/kg)。
A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( C )
A.h甲<h乙 B.h甲>h乙
C.h甲=h乙 D.无法判断
例2 C
【解析】把A、B当作一个物体进行受力分析:因为漂浮,所以图甲物体受到的浮力:F甲=GA+GB;因为漂浮,所以图乙物体受到的浮力:F乙=GA+GB,故两种情况下,F甲=F乙;根据F浮=ρ水V排g可知,排开液体的体积也相同,h=,所以h甲=h乙。故选C。
刘星取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是( B )
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
2.B 【解析】牙膏皮的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙;故甲乙的重力相等都为G,甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲浮<F乙浮,故B正确,ACD错误。
游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( C )
A.5000N B.500N
C.50N D.5N
例3 C
【解析】小蓉的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,人体的密度与水的密度差不多,约为1.0×103kg/m3,根据密度公式ρ=知,人体的体积为:V===0.05m3,小蓉漂浮在水面时,约的体积露出水面,即:V排=·V=V=×0.05m3=0.045m3,小蓉漂浮时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m3=450N,当小蓉漂浮在水面上时,受重力、浮力和游泳圈对她的作用力,所以游泳圈对她的作用力大小为:F=G-F浮=500N-450N=50N,故C符合实际。
弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是(g取10N/kg)( C )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
3.C
【解析】由图乙可知,物体重9N,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力为4N,则B、D错;物体浸没时V物=V排===4×10-4m3=400cm3,A错;物体的密度:ρ====2.25×103kg/m3,C对。
小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 上升 (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的质量。
【答案】(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力为:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-3m3=60N,桶内鹅卵石的重力为:G石=F浮′-G桶=60N-10N=50N,鹅卵石的质量为:m石===5kg。
如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气、排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)( C )
A.模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
4.C【解析】A.模型浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-4m3=1.7N,故A不符合题意。B.模型浸没后继续下沉的过程中,模型排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,模型受到的浮力不变,故B不符合题意。C.若要让模型上浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此模型应往外排水,故C符合题意。D.潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,故D不符合题意。
【提醒】本题考查阿基米德原理和浮沉条件的应用,知道影响浮力的因素是液体密度和排开液体的体积,物体下沉到容器底部时,容器会对物体产生的支持力。
“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是( C )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲<F乙<F丙
例5 C 【解析】考察船和铁锚为一个整体,总重力为G,图甲中铁锚部分浸入水中,考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F甲、铁锚受到的浮力F浮1,由于考察船处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F甲+F浮1=G,所以,F甲=G-F浮1;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2,由于考察船处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F乙+F浮2=G;
所以,F乙=G-F浮2;图丙中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用,所以,考察船和铁锚受力情况是:重力G、船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮3、支持力F支持,根据受力平衡可知:F丙+F浮3+F支持=G,所以,F丙=G-F浮3-F支持。由于图甲铁锚部分浸入水中,图乙和图丙中铁锚完全浸没在水中,则:铁锚排开水的体积V排1<V排2=V排3=V铁锚,根据阿基米德原理可知:F浮1<F浮2=F浮3,所以,F甲>F乙>F丙。故选C。
(友情提示:本栏目建议午休时间完成)
1.小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲、乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( B )
A.甲杯液体的密度较大
B.乙杯液体的密度较大
C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大
D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大
2.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( D )
A.增加 B.减少
C.先增加后减少 D.先减少后增加
3.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( A )
4.用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( A )
A.变小、下沉、变小
B.变小、下沉、不变
C.不变、悬浮、变小
D.不变、悬浮、不变
5.小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力F浮= 1 N,小石块密度为 2.5×103 kg/m3。
6.利用塑料笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用 旧笔芯 。将所选笔芯放入水中,它能 竖直 漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示。该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小 相等 。已知水的密
度ρ1=1.0g/cm3,酒精的密度ρ2=0.8g/cm3,若笔芯漂浮在密度为ρ3=0.9g/cm3的液体中,则液面对应的位置可能是 D (填“C”或“D”)。
7.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯,在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没在水中(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力计示数:F甲 等于 F丙(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁),可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 1.2 N,此时浮力的测量数值比真实数值将 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
8.图甲所示为一种水下滑翔机,图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移,从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的,再结合其他技术即可滑行,以执行海洋环境的监测任务。
(1)该滑翔机具有低能耗、高续航的特点,电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒,但只有9%的时间耗电,耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米?
(2)该滑翔机总重515牛。当外油囊中无油时,滑翔机排开水的体积为0.0495米3。已知海水密度随深度变化情况如图丙所示。当该滑翔机在600米深度悬浮时,外油囊中油的体积为多少米3?(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
【答案】(1)电池充一次电的能量为:W=1千瓦时=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J;如果滑翔机一直耗电,则运行时长为:t′===9×105s;因为滑翔机实际只有9%的时间耗电,故实际运行时长为:t==9×105s÷0.09=107s;故滑翔机充一次电可以航行的路程为:s=vt=0.2m/s×107s=2×106m=2000km。
(2)滑翔机悬浮在600米时,由图丙可知,海水的密度为1.03×103kg/m3;滑翔机悬浮,受到的浮力等于其重力:F浮=G=515N;根据阿基米德原理可知,外油囊中有油时滑翔机排开的水的体积为:V排===0.05m3;外油囊中油的体积为:V=V排-V′排=0.05m3-0.0495m3=0.0005m3。
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