2020年中考物理知识精选专题 12.1浮力 知识精析
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1、专题12.1 浮力丨知识精析丨挖空练知识点一:浮力1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它 的力叫浮力。2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力 向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的 和液体的 有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。【真题跟踪一】(2019武威)2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变),受到的浮力_(选填“
2、变大”、“不变”或“变小”),潜水器下表面受到的压强_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。【答案】不变;变大。【解析】(1)潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,根据F浮=液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。(2)由于潜水器在水中的深度逐渐增加,所以根据公式p=gh可知,潜水器受到的压强增大。故答案为:不变;变大。【真题跟踪二】(2019湘潭)如图1所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s,弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变
3、化,根据图象信息:(1)当15s时,测力计示数F N。(2)物块A重 N,高度为 cm。(3)当t0时,A受到的浮力为 N,此时A底部受到水的压强大小为 Pa。(4)物块A的密度为多大?【答案】(1)15;(2)25;20;(3)20;2.5103Pa;(4)物块A的密度为1.25103kg/m3。【解析】由图2可知,05s,弹簧测力计示数不变,此时物块浸没在水中;5s25s,弹簧测力计示数变大,说明物块逐渐露出水面;25s以后,物体全部露出水面,弹簧测力计的示数等于物块重力。(1)由图知,当t15s时,弹簧测力计示数F15N;(2)在25s后弹簧测力计的示数不变,物体全部露出水面,则物块重G
4、A25N;5s25s,物块逐渐露出水面,即5s时物块的上表面刚好达到水面,25s时物块的下表面刚好离开水面,则可知物块向上移动的距离即为物块的高度,此过程用时t25s5s20s,物块的高度:hvt1cm/s20s20cm;(3)当t0时,物块A浸没水中,受到的浮力:F浮GAF拉25N5N20N;05s,物块上升的高度:hvt1cm/s5s5cm;则由上图可知,当t0时,A底部所处的深度:hAh+h5cm+20cm25cm0.25m,此时A底部受到水的压强:pghA1103kg/m310N/kg0.25m2.5103Pa;(4)物块的质量:mA2.5kg,由F浮水V排g可得物块的体积:VAV排2
5、103m3,物块的密度:A1.25103kg/m3。故答案为:(1)15;(2)25;20;(3)20;2.5103Pa;(4)物块A的密度为1.25103kg/m3。【真题跟踪三】(2019湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )。A.在露出水面之前,木块所受浮力不变;B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力;C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;D.木块的密度为0.6克/厘米3【答案】C。【解析】A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水
6、的体积不变,根据公式F浮=水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;B、在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大于木块的重力;故B正确;C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;D、木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,则根据漂浮条件可得:F浮=G木;结合阿基米德原理和重力公式可得:水gV排=木gV木,所以,木=水=1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正确。故选C。知识点二:阿基米德原理1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力
7、,浮力的大小等于它 的液体受到的 。2. 公式表示:;从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。3. 适用条件:液体(或气体)。【真题跟踪一】(2019泸州)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是( )。A.乙球的重力与它受到的浮力相等;B.甲球的重力大于它受到的浮力;C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为;D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为【答案】AC。
8、【解析】根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力;观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉;丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支;由题知,三个球处于静止,所以F甲=G甲+F拉,F乙=G乙,F丙=G丙-F支,比较可知,F甲G甲,F乙=G乙,F丙G丙,已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,根据F浮=液V排g可知,它们受到的浮力:F甲=F乙=F丙;所以三个球的重力关系为:G甲G乙G丙;根据重力公式可知,三个球的质量关系为:m甲m乙m丙;已知三个球的体积相同,根据=可知:甲乙丙;由上分析可知:
9、AC正确,BD错误。故选AC。【真题跟踪二】(2017无锡)同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg,水=1103kg/m3)(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为 。在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是 cm3。(2)同学们根
10、据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。根据实验步骤d和 (填序号),可以确定猜想二是正确的;根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是 。要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 后
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