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物 理 八年级 下册 配粤教沪科版
期末复习精练
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第一部分 章 节 复 习
第九章 浮力
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目 录
CONTENTS
01
思维导图
02
易错点剖析
03
重点突破
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思维导图
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易错点剖析
易错点1:不能正确理解影响浮力大小的因素
【例1】关于浮力,下列说法正确的是( )
A. 石块浸在水中的深度越深,所受浮力越大
B. 被物体排开的液体重力越大,物体受到的浮力越大
C. 体积越大的物体,在液体中所受的浮力就越大
D. 在水中上浮的物体所受浮力大于在水中下沉的物体所受浮力
B
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易错点拨:物体受到浮力的大小与物体浸入(或排开)液体的体积和液体的密度有关,而与物体的体积、物体的重力、物体的形状、物体所处液体中的深度、物体的密度无关。 解答此类问题应紧紧抓住这两个因素。 也就是说浸入体积相同,就比较液体密度,而液体密度相同,就比较浸入体积。
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1. 在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( )
A. 从海水中走向沙滩的游泳者
B. 浮在游泳池水面上的游泳圈
C. 正在码头装载货物的轮船
D. 海面下正往深水处下潜的潜水艇
学以致用
C
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易错点2:不能正确利用浮力的计算公式
【例2】烧杯内盛有某种液体,把一块体积为100 cm3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5 N,已知铝的密度为2.7×103 kg/m3。 求:(g取
10 N/kg)
(1)铝块在液体中受到的浮力。
(2)液体的密度。
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解:(1)铝块的体积V=100 cm3=1×10-4 m3,
铝块的质量m=ρV=2.7×103 kg/m3×1×10-4 m3=0.27 kg,
铝块的重力G=mg=0.27 kg×10 N/kg=2.7 N,
则铝块浸没在液体中受到的浮力F浮=G-F拉=2.7 N-1.5 N=1.2 N。
(2)浸没时,铝块排开液体的体积V排=V=1×10-4 m3,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,液体的密度ρ液===1.2×103 kg/m3。
答:(略)
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易错点拨:(1)浮力的计算公式有多个,需要在熟悉公式的基础上根据题意灵活选择使用:
①压力差法:根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下,一般用于求解已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体所受的浮力;
②公式法:阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排,这个公式对任何受到浮力的物体都适用,计算时已知ρ液和V排;
③称重法:根据力的平衡原理,将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,静止时,物体受到重力、浮力和竖直向上的拉力,这三个力平衡,即F浮=G物-F拉;
④平衡法:根据漂浮、悬浮条件F浮=G物,这个公式只适用于计算漂浮或悬浮时的物体受到的浮力。
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易错点拨:(2)计算浮力问题的基本思路:
①仔细审题,注意抓住隐含条件的关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉、静止等;
②分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、大小和未知力的符号;
③在受力分析的基础上,列出关系式,比如物体在液体中漂浮或悬浮时F浮=G物;用线将物体吊在液体中时F浮=G-F拉;物体被强制压(按)入液体中时F浮=G+F(F为压力或向下的拉力)。若有几个物体连接在一起,可以将它们视为一个整体进行受力分析。
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2. 一个质量为80 g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,杯中溢出了10 g酒精。求: (ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)金属块所受的浮力。
学以致用
解:(1)金属块所受的浮力F浮=G排=G溢=m溢g=
10×10-3 kg×10 N/kg=0.1 N。
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(2)该金属块的体积。
(2)溢出酒精的体积V溢===1.25×10-5 m3,
金属块浸没,金属块的体积V=V溢=1.25×10-5 m3。
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(3)把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,此时金属块受到的浮力大小。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(3)金属块浸没时排开水的体积V排=V=1.25×10-5 m3,
金属块受到的浮力F浮′=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×1.25×10-5 m3=0.125 N。
答:(略)
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易错点3:不理解物体沉浮时的受力分析
【例3】小京洗水果时,发现橘子漂浮在水面上,而芒果却沉在水底,如图M9-1所示。橘子受到的浮力___________芒果受到的浮力,橘子的密度___________芒果的密度。(均填“大于”“小于”或“等于”)
小于
小于
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易错点拨:物体沉浮的最终状态是沉底、悬浮、漂浮,在这三个状态下物体受平衡力的作用。 下沉、上浮是物体沉浮的运动状态,在这两个状态下,物体受非平衡力的作用。 五个状态的区别如下。
(1)沉底:物体静止在容器底部,与容器底部相接触,容器底部对物体产生向上的支持力,物体受力情况为F浮=G物-F支,且V排=V物。
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易错点拨: (2)悬浮:物体全部浸入液体中,并且物体可以在液体中的任意深度处于静止的状态。 物体受力情况为F浮=G物,且V排=V物。
(3)漂浮:物体静止在液面上,并有部分体积露出液面。 物体受力情况为F浮=G物,且V排<V物。
(4)下沉:物体在液体中向下运动的过程,下沉的最终状态是沉底。 在下沉过程中物体受力情况为F浮<G物 。
(5)上浮:物体在液体中向上运动的过程,上浮的最终状态是漂浮。 在上浮过程中物体受力情况为F浮>G物。
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3. 如图M9-2所示,苹果漂浮在水面上,而梨子却沉到水底。这是因为( )
A. 苹果受到的浮力较大
B. 苹果的体积较大
C. 梨子受到的重力较大
D. 梨子的密度较大
学以致用
D
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重点突破
重点1:探究影响浮力大小的因素
1.如图M9-3甲所示,图中A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
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(1)由___________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=___________N。由___________两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
B、D
1.2
A、E
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(2)如图M9-3乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得:当物块浸没水中之前,h增大时,弹簧测力计示数___________(填“变大”“变小”或“不变”)。当h=4 cm时,物块所受的浮力为___________N;当物块浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为___________N,该圆柱体物块的高度是___________cm。
变小
0.8
3
6
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2. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。
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(1)用手把饮料瓶按入水中,饮料瓶浸入水中越深,手会感到越吃力。 这个事实可以支持猜想________(填序号)。
(2)为了探究猜想1和猜想2,用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得它们的重力分别为4 N、4.5 N、5 N。 然后进行如图M9-4所示的实验:
①在实验甲中物体所受
的浮力为________N;
4
1
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②比较_______________三次实验,可得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③进一步分析可知:物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越___________;(ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精)
④比较甲、乙、丙三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力___________关。
甲、丁、戊
大
无
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(3)为了探究猜想3,小华用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图M9-5所示的实验,由此小华得出的结论是浮力的大小与物体的形状有关,小美认为这结论不可靠,主要原因是__________________________________________________________。
没有控制被测物体排开的液体体积相同
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重点2:有关浮力的作图
3. 重为G的鸡蛋沉在盛有水的杯子的底部,向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终漂浮在水面,如图M9-6甲所示,请在图M9-6乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
如答图M9-1所示。
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4. 如图M9-7甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,此时它受到___________个力的作用;剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图M9-7乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图像。
3
如答图M9-2所示。
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重点3:有关浮力的计算
5. 我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2,对地面的压强为___________Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是___________N,排开水的体积为___________m3。 (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3×104
2.4×105
24
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6. 如图M9-8所示,一块矿石在空气中称重3 N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为2 N,浸没在某液体中时弹簧测力计的示数为2.2 N。求:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)矿石的体积。
解:(1)由图可知,矿石的重力G=3 N,矿石完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F拉=2 N,
则矿石浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉=
3 N-2 N=1 N,
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,矿石的体积
V=V排===1×10-4 m3。
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(2)矿石的密度。
(2)由G=mg可知,矿石的质量m===0.3 kg,
矿石的密度ρ===3×103 kg/m3。
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(3)某液体的密度。
(3) 矿石浸没在另一种液体中时受到的浮力F浮2=G-F拉2=
3 N-2.2 N=0.8 N,
矿石排开液体的体积V排2=V=1×10-4 m3,
由F浮2=ρ液gV排2可知,某液体的密度ρ液===0.8×103 kg/m3。
答:(略)
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7. 实心的钢铁会沉在水底,而钢铁造的船可以漂浮在水面。针对这种现象,同学们使用橡皮泥进行了探究。如图M9-9甲所示,把一块质量为90 g、体积为60 cm3的橡皮泥投入水中,橡皮泥沉底;如图M9-9乙所示,把橡皮泥捏造成一艘小船,橡皮泥小船漂在水面。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)这块橡皮泥沉入水中时所受到的浮力。
解:(1)由阿基米德原理可知,橡皮泥沉入水中时所受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×6×10-5 m3=0.6 N。
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(2)橡皮泥小船漂浮时排开液体的体积。
(2)橡皮泥小船漂浮时受到的浮力F′浮=G总=mg=
90×10-3kg×10 N/kg=0.9 N,
橡皮泥小船漂浮时排开液体的体积
V′排===9×10-5 m3。
答:(略)
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重点4:物体的浮沉条件综合运用
8. (2021广东)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图M9-10所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将( )
A. 下降 B. 上升
C. 不变 D. 无法判断
B
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9. 游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图M9-11所示。 游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )
A. 5 000 N
B. 500 N
C. 50 N
D. 5 N
C
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10. 如图M9-12所示,我国一艘第三代093B型核潜艇在一次军事演习中,停在水面下200 m处,后根据演习指令,下潜至300 m处悬停,在此过程中( )
A. 只需向水舱内充水
B. 只需让水舱向外排水
C. 需先让水舱向外排水,后向水舱内充水
D. 需先向水舱内充水,后让水舱向外排水
D
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11. 如图M9-13所示,盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,体积相等的a、b两均匀实心物体静止在水中,此时两水面相平,则( )
A. 物体a的密度较b的大
B. 物体b受到的浮力较a的小
C. 甲容器底部受到水的压力较乙的小
D. 两容器底部受到水的压强相等
D
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12. (2024兰州)将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图M9-14所示,此时两容器中的液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A. A物体体积大于B物体体积
B. 甲液体密度大于乙液体密度
C. A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D. 甲、乙两液体对容器底部的压强相等
A
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13. 把体积为200 cm3、质量为120 g的物体放入水中,物体静止时所处的状态是( )
A. 悬浮 B. 漂浮 C. 沉底 D. 上浮
14. 一个物体恰好悬浮在水中,若将其分成大小不等的两块(质量分布均匀),则( )
A. 大块物体下沉,小块物体上浮
B. 大块物体悬浮,小块物体漂浮
C. 大块物体、小块物体都漂浮
D. 大块物体、小块物体仍悬浮
B
D
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15. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图M9-15所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A. 石头受到的浮力更大些
B. 西红柿受到的浮力更大些
C. 石头和西红柿受到的浮力一样大
D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
A
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16. (2024江西)图M9-16是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
A
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17. 如图M9-17所示为1种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计___________(填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1___________ρ2。若该密度计在两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1___________m2。(后两空均填“>”“<”或“=”)
漂浮
<
=
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18. 小明把一个体积为125 cm3的苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为___________N。 小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小片(如图M9-18),再将小片放入水中,发现小片沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没水中,松手后大块将会___________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
1.25
上浮
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19. 丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55 g,将其放入水中后沉入水底,如图M9-19所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为___________N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1___________(填“>”“=”或“<”)F2。(g取10 N/kg)
0.55
<
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谢 谢 !
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