第4讲 微专题3 浮力的综合计算-【中考总动员】2026年四川泸州中考物理讲义本配套课件
2026-02-12
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教辅
摘要:
该初中物理中考复习课件聚焦力学中浮力的综合计算核心考点,严格对接中考说明,通过2022年泸州中考真题分析考点权重,归纳结合图像分析、受力平衡的常考综合题型,体现备考的针对性和实用性。
课件亮点在于中考真题训练与科学思维培养,如通过2022年真题解析,示范“图像拐点标注、受力分析图与水位图绘制、方程组求解”的解题技巧,培养学生模型建构与科学推理能力,助力学生掌握得分关键,为教师复习教学提供系统指导。
内容正文:
第一编
聚焦必备知识·中考考向全攻略
第一部分 力 学
第四讲 压强 流体的力现象
微专题3 浮力的综合计算
《中考复习总动员》
2026泸州物理
(2022·泸州)在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了
如图甲所示的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再
用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中,初始时B物体对容器底
的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),细
线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面
积SA=SB=100 cm2,细线P、Q不可伸长,细线P长l=8 cm,g取10
N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
例
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(1)t=10 s时,B物体受到水的浮力。
(2)每秒向容器内注入水的体积(单位用 cm3)。
(3)当 FQ=3 N时,水对容器底部的压力。
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【解析】 分析图甲、乙可知,有两种情况:①t1=10 s时B刚好漂
浮,t2=30 s时B刚好与A接触;②t1=10 s时B刚好浸没(沉底),t2=
30 s时A刚好与水面接触,两种情况分析过程相近,以情况①为例,
列表分述如下:
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状态 t1=10 s时 t2=30 s时 t3>30 s(FQ=3 N)时
水位图
图1
图2
图3
水位表达式 V注1=(S-SB)h1 V注2=Sl+V注1 h3=h排2+l
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受力
分析 示意图
图4
图5
图6
式子 F拉1 +F浮1=G总 F拉2+F浮2=G总
浮力公式 F浮1 =ρ水 V排1g F浮2=ρ水V排2g
体积公式 V排1 =SBh排1 V排 2=SBh排2
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解:(1)初始时B物体对容器底的压力恰好为零,则A、B整体所受重力与
拉力平衡,由图乙可知,t0=0时,G总=F0=18 N,t1=10 s时,B物体刚好漂浮或刚好浸没,受到水的浮力:=G总=18 N-12 N=6 N。
(1)t=10 s时,B物体受到水的浮力。
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解:(2)t=10 s时,B物体排开水的体积:
===6×10-4 m3=600 cm3,
(2)每秒向容器内注入水的体积(单位用 cm3)。
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注水速度:v水===120 cm3/s,即每秒向容器内注入水的体积是120 cm3。
此时水的深度:h1===6 cm,设容器底面积为S,0~10 s,B排开水的体积增大,所受浮力增大,但B始终与容器底部接触,这段时间注水体积:V注1=(S-SB)h1①,
10~30 s内注水体积:ΔV注=V注2-V注1=Sl=2V注1②,
联立①②并代入数据解得,容器的底面积:S=300 cm2,
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(3)当F拉2=FQ=3 N时,对A、B整体受力分析有:F浮2+FQ=G总,
则A、B受到的总浮力:=G总-FQ=18 N-3 N=15 N,
A、B排开水的总体积:===1.5×10-3 m3
=1 500 cm3,
(3)当 FQ=3 N时,水对容器底部的压力。
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则水对容器底部的压力:F=pS=2.3×103 Pa×300×10-4 m2=69 N。
物体A、B浸入水中的总深度:h排2===15 cm=0.15 m,
水对容器底部的压强:p=ρ水gh3=ρ水g(h排2+l)=1.0×103 kg/m3×10
N/kg×(0.15 m+0.08 m)=2.3×103 Pa,
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要又快又对地解这类复杂题,有三个关键步骤:
1. 读图并标注出图像上的拐点或关键点,如图所示(以情况①为例):
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3. 凡是有两个不变而未知的物理量,一定要抓住等量关系列出方程
组,求出解题过程中的障碍,本题中难解的两个物理量分别为容器的底
面积S、每秒向容器内注入水的体积。
2. 既要画受力分析图,更要画水位图。
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1. (2025·泸州)科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装
置。力传感器A上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体E相
连,水平升降台上放有溢水杯C和力传感器B,小桶D放在力传感器B
上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当t=
0时,正方体E刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶D中,力传感
器B的示数FB随时间t变化的关系如图乙所示。已知g取10 N/kg,ρ水=
1.0×103 kg/m3。
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(1)当力传感器B的示数FB=5 N时,求正方体E受到的浮力。
解:由图乙可知,G桶=FB0=1 N,当力传感器B的示数FB=5 N时,
正方体E受到的浮力:F浮=G排=FB-G桶=5 N-1 N=4 N。
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(2)求升降台匀速上升的速度。
解:由图乙可知,正方体E完全浸没时受到的浮力:
F浮总=G排总=FB总-G桶=11 N-1 N=10 N,
根据F浮=ρ液V排g可得,正方体的体积:
V=V排总===1×10-3 m3,
正方体E的边长:a===0.1 m,
则升降台匀速上升的速度:v===0.01 m/s。
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(3)当t=10 s时,力传感器A的示数FA=2 N,求正方体E的密度。
解:当t=10 s时,正方体E已浸没在水中,若正方体E的密度大于水,则正方体E的重力:G=F浮总+FA=10 N+2 N=12 N,正方体E的质量:m===1.2 kg,正方体E的密度:ρE===1.2×103 kg/m3;
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若正方体E的密度小于水,则正方体E的重力:
G'=F浮总-FA=10 N-2 N=8 N,
正方体E的质量:m'===0.8 kg,
正方体E的密度:ρ'E===0.8×103 kg/m3。
故正方体E的密度为1.2×103 kg/m3或0.8×103 kg/m3。
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2. (2024·泸州)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、
铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如下表所示。假如垂钓时,浸没
在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮
子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作
用)。如图乙所示,某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时,鱼饵的质量为1.5×10-3 kg,体积
为1×10-6 m3,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子
漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则:
名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/kg 4×10-4 9×10-4 4×10-4 不计
体积V/ m3 8×10-7 1×10-7 不计 不计
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(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
解:(1)浸没在水中的1颗浮子受到的浮力:F浮子=ρ水V排g=1.0×103
kg/m3×8×10-7 m3×10 N/kg=0.008 N,
4颗浮子受到的总浮力:F浮子总=4F浮子=4×0.008 N=0.032 N。
名称 1颗浮子 铅坠 鱼钩 鱼线
质量m/kg 4×10-4 9×10-4 4×10-4 不计
体积V/ m3 8×10-7 1×10-7 不计 不计
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(2)当鱼饵静止在水平塘底时,鱼饵受到的支持力为多大?
解:(2)浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体处于平衡状态,它们受到的浮力、
重力和支持力合力为0,
铅坠受到的浮力:
F浮铅=ρ水V排铅g=1.0×103 kg/m3×1×10-7 m3×10 N/kg=0.001 N,
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鱼饵受到的浮力:
F浮饵=ρ水V排饵g=1.0×103 kg/m3×1×10-6 m3×10 N/kg=0.01 N,
根据力的平衡关系可知,F浮子总+F浮铅+F浮饵+F支=G浮子总+G铅+G饵+G鱼钩,即F浮子总+F浮铅+F浮饵+F支=(m浮子总+m铅+m饵+m鱼钩)g,
代入数据,0.032 N+0.001 N+0.01 N+F支=(4×4×10-4 kg+9×10-4 kg+1.5×10-3 kg+4×10-4 kg)×10 N/kg,
解得:F支=0.001 N。
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(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水
面下浸没的浮子有多少颗?
解:(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子、铅坠和鱼钩处
于悬浮状态,设浸没在水下浮子的个数为n,根据力的平衡关系可得:
nF浮子+F浮铅=nG浮子+G铅+G鱼钩,即n×0.008 N+0.001 N=
(n×4×10-4 kg+9×10-4 kg+4×10-4 kg)×10 N/kg,解得: n=3。
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本讲内容结束
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