力学专题01 浮力专题总结与突破2019届中考物理专项复习(45页)
《力学专题01 浮力专题总结与突破2019届中考物理专项复习(45页)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《力学专题01 浮力专题总结与突破2019届中考物理专项复习(45页)(46页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、浮力专题总结与突破考点 分析浮力是初中物理中最难的知识点之一,此知识点包含:物体的受力分析、压力与压强、物体的浮沉条件、阿基米德原理及浮力相对应的公式;此知识在中考题中通常在三个位置中考查:1:选择题中(近几年通常在多选题中考查)2: 填空题中考查 3:在实验题中考查(主要是利用与浮力相关的知识考查某些物体密度的测量)4:力学压轴型计算题中考查。本考点通过 60 个典型题对浮力的相关知识进行专题总结、探究与训练。“选择“、 “填空”、 “计算类“ 浮力题型通常有三种题型:1:概念类:此类题型主要是对浮力的一些基本概念进行考查(如:浮力产生的原因,影响浮力的因素,轮船及潜水艇的相关知识) 。2:
2、图像分析类:此类题型主要是通过对题中给的图像进行分析并利用常用的浮力公式求解一些浮力有关的物理。3:公式类:此类题型主要分析题中所给出的已知或隐藏的条件选择合适的公式进行浮力的相关计算。考点 突破1:浮力产生的原因是:浸在液体或气体中的物体上、下表面受到压力差。2:浸在液体中的物体判断其沉、浮的方法是:(1):密度比较法:如 物 液 则物体在液体将沉底,如 物 = 液 ,则物体在液体中应悬浮,如 物 液 则物体将漂浮。(2)受力分析法:当物体浸入液体后受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,如 F 浮 G 物 物体将上浮,最终漂浮,如 F 浮 =G 物 ,物体可以悬浮在液体的任何深度,如 F 浮
3、G 物 ,物体将沉于容器底部。3:浮力两种应用与总结:轮船(1)人们把密度大水的物体制成空心,使它能排开更多的水,从而使它能漂浮于水面上,根据这个道理用钢铁制成了轮船。(2)轮船的大小用排水量来表示,排水量:是指:轮船满载时排开水的最大的质量,对于同一艘轮船排水量是个定值,与是否装贷物,装多少货物均无关;一艘轮船的排水量对应它的最大浮力值。排水量用吨位(t)表示,如一艘轮船的排水量为 20t 表示排开水的最大质量值为 20t,最大浮力数是 20tg. 。一艘轮船从河里开到海里由于轮船仍漂浮,所以其所受的浮力不变,但由于海水的密度变大,所以轮船浸入水中的体积变小即轮船上浮些。反之将下沉些。潜水艇
4、潜水艇是利用悬浮条件来工作的。它的两侧各有一个水舱,它的上浮下沉是靠改变自身的重量来实现的,即无论是上浮还是下沉其所受的浮力是不变的。 当潜水艇上浮时由于其浮力不变,所以必须改变它自身的重量即此时应从水舱内向外排水,当 FG 时,潜水艇上浮;而当它需下沉时,必须向里面充水使它的重量增加,当浮力小于重量时潜水艇开始下沉。潜水艇从河里潜行到海里,由于液体的密度变大,所以其所受的浮力增大,所以要保证仍能潜行,必须向里面充水,即必须使其所受的浮力与其自身的重量同时增大只有仍保证其 F=G,潜水艇才可仍悬浮于海水中的任何位置。学科;网4:浮力的计算公式总结:常见的浮力计算公式有:F 浮 =F 向上 -F
5、 向下 即物体下表面受到液体或气体向上的压力减物体下表面所受的向下的压力即为浮力。F 浮 =G 物 ,此公式适用于漂浮及悬浮的物体,利用此公式进行计算时,常可将此公式变形为 液 gV 排 =物 gV,注:其中的 V 排 还可以用 VV 露 表示,( 对于较复杂的题 V 排 =S 物 h 浸 ,或 V 排 =S 容 h.其中的h指液面上升的高度)。F 浮 =G 排 (G 排 指浸入液体中的物体,排开液体的重力) 若向一个原盛满液体的圆柱形容器中放入一个物体,无论物体最后是漂浮悬浮,还是沉底,容器的液面深度一定不变,所以液体对容器底的压强与压力一定不变,此时 F 浮 =G 排 =G 溢 但不一定等
6、于 G 物 因当放入的物体沉底后,因 G 物 大于 F 排 ,对于此种情况,放入沉底的物体静止后,容器对支持面的压力与压强均会增大。如果容器内盛有一定量的液体,放入物体后,液体没有溢出,则此时液面一定会上升,且液体上升的深度为h=V 排 /S 容 ,此时液体对容器底增加的压强P= 水 gh,若容器为直形容器,此时容器对桌面增加的压强P=G 物 /S 容 此计算公式与物体在液体的沉、浮情况无关。F 浮 =gV 排 注:此公式是浮力计算中最常用的公式,在进行浮力的计算时,当特征公式(如漂浮的情况一般优先考虑 F 浮 =G 物 ) ,不适合时可代入上述通用式。F= GF 拉 即弹簧测力计的两次读数差
7、即为浮力,此公式还可变形成 F 拉 =G F 浮 ,还可变形成 F 拉=G(1 淮 / 物 )(适用于物体全浸的情况) 如没有全浸,还可变形成 F 拉 =G(1 1/n 液 / 物 )其中 1/n 指物体浸入液体的体积。F 浮 =G FN 注:A:此公式只适用于沉底的物体的浮力的计算题型,其中的 N 指物体沉底后所受容器的支持力的大小(此时物体受三个力而平衡即向下的重力,向上的支持力,和向上的浮力) ;B: 对于沉底的物体,当上述公式不能求解时,可代入万能公式即 F= 液 gV 排 求解。典例 剖析例 1:(2018 河北中考).水平桌面上放置一底面积为 S 的薄壁圆简形容器,内盛某种液体,将
8、质量分别为 mAmB、 mc,密度分别为 A、 B、 C 的均匀实心小球 A、B、C 放入液体中,A 球漂浮,B 球悬浮,C 球下沉,如图 7所示,它们所受的浮力分别为 FA、F B、F C 下列选项正确的是A、若 mA=mB=mc,则 FA=FBFcB.将 C 球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出 A 球,容器中液面的高度降低了 mA/BSD. .三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了 (mA +mB +mCB/C)g/S【答案A 、C 、D【解析】例 2:(2018东营)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确
9、的是( )A液体的密度关系是 甲 丙 乙B液体对容器底部的压强关系是 p 乙 p 甲 p 丙C容器对桌面的压强关系是 p甲 p 乙 p 丙D小球受到的浮力大小关系是 F 乙 =F 丙 F 甲【答案】D【分析】(1)当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力;(2)根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系,然后利用液体压强公式分析判断三种液体对容器底的压强关系;学;科网(3)烧杯对桌面的压力等于烧杯、容器内液体和小球的总重力,受力面积相同,根据 p= 比较压强大小。等,烧杯的底面积相等,根据 p= 可知,容器对桌面的压强 p乙 p 丙 p 甲 ,故 C 错误;D、由图知,小球在并容器中
10、悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲中下沉,浮力小于其重力,故小球受到的浮力大小关系是 F 乙 =F 丙 F 甲 故 D 正确。故选:D。例 3:(2018荆门)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深 h=0.5m 的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为 3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为 5N,已知水的密度 水 =1.0103kg/m3取 g=10N/kg。则( )A物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B物体在容器底部时,受到的浮力为 2
11、NC物体在容器底部时,水对其底部的压强为 5104PaD物体的密度为 1.25103kg/m【答案】D【分析】(1)根据浮力大小的影响因素分析解答;(2)利用二次称重法求出物体有一半体积露出水面时受到的浮力,则物体在容器底部时,受到的浮力为其 2 倍;(3)已知物体在容器底部时水的深度和密度,利用 p= 水 gh 计算压强;(4)根据 F 浮 =gV 排 求出物体在容器底部时排开水的体积,然后利用 G=mg 和 = 计算其密度。【解答】解:则物体的密度为 = = = = =1.25103kg/m3故 D 正确。故选:D。例 4:(2018 重庆中考)水平桌面上的薄壁圆柱形容器中盛有某种液体,容
12、器底面积为 80cm2,用细线拴着体积为为 100cm3 的金属球沉入容器底,这时液体深度为 10cm,它对容器底的压力为 1.9N,如图所示。现将金属球从液体中取出,液体对容器底的压强改变了 100Pa,从容器中取出金属球时,表面所沾液体与细线的体积均不计。则下列判断正确的是( )A金属球在液体中所受浮力大小为 1NB容器中液体所受重力大小为 6.4NC取出金属球后,容器对桌面的压强减小了 100PaD金属球的密度为 2.7103kg/m3【答案】C、D【解析】将小球取出后,液面下降h = =1.25cm=0.0125m,p= 液 gh=0.8103kg/m310N/kg因为小球浸没在液体中
13、,所以 V 排 =V 球 ,金属球在液体中所受浮力大小 F 浮 = 液 gV 排 = 液 gV 球=0.8103kg/m310N/kg1104m3=0.8N;故 A 错误B、容器中液体体积为 V 液 =Sh100cm 3=80cm310cm100cm3=700cm3=7104m3,G 液 =m 液 g= 液 V 液 g=0.8103kg/m37104m310N/kg=5.6N;故 B 错误。学;科网故此题应选:C、D。【点评】本题考查浮力计算公式,重力公式,压强公式的应用是一道综合题难度较大。(1)根据浮力公式,求出浮力大小。 (2)求出液体的密度,根据 G=mg=Vg 求出液体的重力;(3)
14、根据p= 液 gh 求出压强变化量;(4)根据浮力、重力的关系,求出金属球的密度。例 5:(2018 河北中考模拟试题)某容器装满水,轻轻放入一个小球后,溢出了 50g 水,则下面判断正确的是( )A:小球的质量肯定不小于 50g B:小球的质量肯定等于 50g C:若小球的质量大于 50g 则小球体积一定等于 50cm3 D:若小球的质量等于 50g,则小球的体积一定大于 50cm3.【答案】A、C【解析】分析:装满水的容器放入一个小球后,溢出 50g 水,则根据 F 浮 =G 排 可知:此时小球所受的浮力相当于50g 水的重力,又因小球静止后,小球或悬浮,或漂浮(F 浮 =G 物 )或沉底
15、(此种情况下 F 浮 小于 G 物 ,)所以质量肯定不小于 50g;因小球的沉浮情况不能确定所以小球的质量不一定等于 50g,又因溢出水的体积为50cm3;若小球漂浮则小球的体积一定大于 50cm3,若小球悬浮或沉底,则小球的体积一定等于 50cm3, 所以在 C 选项中,当小球的质量大于 50g 时,小球必沉底,所以其体积一定等于 50cm3 因此,此题应选”A C”。例 6:如图,在木块上放置一个铁块 m1 时,木块 M 刚好浸没于水中(如图甲) ;当在木块下吊一个铁块m2 时,木块也刚好浸没(如图乙) ,则 的值为( 铁 =7.9103kg/m3,=110 3kg/m3,g=10N/kg
16、) ( )A59:69 B69:79 C79:89 D89:99【答案】B【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,关键是根据物体的浮沉条件得出铁块的体积表达式。由甲图可知木块和甲铁块漂浮,由乙图可知木块和乙铁块悬浮,根据物体的浮沉条件和阿基米德原理得出等式,即可求出甲乙两铁块的体积关系,再根据密度公式得出质量关系。例 7:(2018兰州)在一支平底试管内装入适量铁砂,先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示。下列说法正确的是( )A试管在甲液体中受到的浮力较大B试管在乙液体中受到的浮力较大C装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大D装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大【答案】D【分析】漂浮在液体
17、表面上的物体,受到的浮力等于物体的重力;液体对容器底的压强与液体的密度和深度有关,已知两种液体的深度相同,对容器底的压强大小决定于液体的密度。【解答】解:故选:D。例 8:(2018武汉)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为 4.0N、2.8N 和 2.5N若盐水的密度为 1.2103kg/m3,则下列结论正确的是( )A物体 A 的密度为 3.2103kg/m3B实验乙中,物体 A 受到的拉力为 1.0NC实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小 0.5ND实验丁中,容器底部受到的压力大于 0.3N【答案】 D【分析】(1)根据实验控制
18、的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题。根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数,利用 F 浮 =GF 拉 列出方程可求得物体 A 的体积,然后可求得其密度;(2)先求出在水中受到的浮力,再根据 F 浮 =GF 拉 可得 A 在乙中的拉力;(3)A 在乙中的拉力与丙中比较可得结论;学科 -网(4)根据实验丁中物体 A 对烧杯底部的压力等于支持力,F=GF 浮 F 拉 可求。【解答】解:A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为 4.0N、2.8N,由 F 浮 =GF 拉 可得,F 浮 = 盐水 g V 排 ,物体 A全部浸没,所以 V 排 等于 V 物 ,则: 盐水 gV 排 =GF 拉 ,V 排
19、 =V 物 = ,将 盐水=1.2103kg/m3、G=4N、F 拉 =2.8N 代入上式可得:V 排 =V 物 =1104m3,物体 A 的质量m= = =0.4kg,物体 A 的密度 = = =4103kg/m3,故 A 错误;B、物体 A 在水中受到的浮力,F 浮水 = 水 gV 排 =1103kg/m310N/kg1104m3=1N,在乙中物体 A 受到的拉力: F=GF 浮水 =4N1N=3N,故 B 错误;C、在实验丙中,弹簧测力计的示数:F 丙拉 =2.8N,在乙中物体 A 受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小:3N 2.8N=0.2N,故 C 错误;D、由甲、丙,F
20、浮盐水 =GF 丙拉 =4N2.8N=1.2N,根据实验丁中物体 A 对烧杯底部的压力等于支持力,F 支=GF 浮 F 丁拉 =4N1.2N2.5N=0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力大于 0.3N,故 D 正确。故选:D。例 9:(2018十堰)将一底面积为 0.01m2 的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N ,木块重力为 N ,细线对木块的最大拉力为 N(g 取 10Nkg)【答案】15;9;6。【解答】解:(1)根据图象
21、可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为 L1=9cm;由于从 9cm 到 16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为 16cm 时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为 22cm;所以木块的高度:L=9cm+(22cm16cm)=15cm=0.15m;则木块的体积:V 木 =S 木 L=0.01m20.15m=1.5103m3,木块全部淹没时受到的浮力最大为:F 浮 = 水 gV 排 = 水 gV 木 =1103kg/m310N/kg1.5103m3=15N。(2)由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为 900Pa,则木块的重力
22、与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力:G=F 向上 =p 向上 S=900Pa0.01m2=9N;(3)直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:F 拉 =F 浮 G=15N9N=6N。例 10:(2018苏州)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上,测力计示数为 G然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐 。据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水
23、中的深度增大面增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是 。A只有小明的观点合理 B只有小华的观点合理C两人的观点都不合理 D两人的观点都合理(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为 F,据此可得出 的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力 F 浮 = 。(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积 V 排 ,水的密度用 水 表示,其重力 G 排 = ,通过比较数据发现 F 浮 =G 排 ,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出 F 浮 =G 排 ,说明决定浮力大小的根本因素是 G 排 。(4)从金属块
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 力学 专题 01 浮力 总结 突破 2019 中考 物理 专项 复习 45
链接地址:https://www.77wenku.com/p-82262.html