人教版中考物理复习学案 第9课:浮力(含答案)
知识概括
● 浮力
① 定义:浸在液体或气体中的物体,受到 向上托 的力,这个力叫做浮力。 ② 方向: 竖直向上 。
③ 大小:物体受到的浮力大小等于所排开的液体的重力,即 排排浮gv G F ρ== 。 ● 浮与沉
① 浮沉条件
(1)当F 浮 > G 物(或ρ液 > ρ物)时,物体上浮,静止后漂浮,F 浮 = G 物。 (2)当F 浮 = G 物(或ρ液 = ρ物)时,物体悬浮。
(3)当F 浮 < G 物(或ρ液 < ρ物)时,物体下沉,静止后沉底,F 浮=G 物-F 支。 ② 浮沉条件的应用
(1)轮船:轮船漂浮在水面上,所受到的浮力等于 重力 。它从江河驶入大海中,受到的浮力 不变 ,但船身要 上浮 (选填“上浮”或“下沉”)。 (2)潜水艇:潜水艇是通过改变 自身重力 来实现浮沉的。 ● 计算浮力的大小
① 称重法:F 浮= F G - 。
② 阿基米德原理法:F 浮= gh 液ρ 。
③ 平衡力法:F 浮= 物G ,仅适用于漂浮或悬浮。
④ 压力差法:F 浮= 上下F F - 。
随堂练习
1.(2020九上·奉贤期中)鸡蛋放人盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图所示向杯中加盐,使鸡蛋慢慢上浮直至漂浮在液面上。在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力大小,下列说法正确的是( )
A. 始终保持不变
B. 始终变小
C. 先不变,后变大
D. 先变大,后不变
2.(2020九上·宣化月考)同一物块分别静止在甲、乙两种不同的液体中,如图所示.则物块在甲、乙液体中受到的浮力和液体密度大小关系是( )
A. F 甲<F 乙 , ρ甲=ρ乙
B. F 甲<F 乙 , ρ甲>ρ乙
C. F 甲>F 乙 , ρ甲>ρ乙
D. F 甲=F 乙 , ρ甲<ρ乙
3.(2020九上·自贡开学考)把重8N 、体积为1.0×10-3m 3
的物体投入水中,当物体
静止时,物体的状态和所受浮力是()
A. 漂浮F浮=10N
B. 悬浮F浮=8N
C. 漂浮F浮=8N
D. 沉在水底F浮=10N
4.(2020九上·东坡开学考)如图用两支完全相同的密度计测A、B两容器中的液体密度,关于液体的密度及密度计受到的浮力()
A. p A=p B F A=F B
B. p A>p B F A=F B
C. p A>p B F A D. p A F B 5.(2020九上·常州开学考)如图所示,四个相同的容器内水面一样高,a 容器内只有水,b 容器内有木块漂浮在水面上,c 容器内漂浮着一块冰块,d 容器中悬浮着一个空心球.则下列四种说法正确的一组是() ①每个容器的总质量都相等 ②b 容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小 ③c 容器中冰块熔化后水面高度升高 ④d 容器中再倒入酒精后,小球将下沉. A. ①④ B. ③④ C. ①② D. ②④ 6.(2020八下·仪征期末)将重为12N的物体缓慢放入装满水的溢水杯中,当物体静止后,测得溢出的水重为10N,则此时物体所处的状态及受到的浮力大小为() A. 沉底,F浮=10N B. 悬浮,F浮=12N C. 漂浮,F浮=12N D. 漂浮,F浮=10N 7.(2021九上·广州开学考)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器。如图是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是() A. 上浮过程中所受浮力逐渐变大 B. 悬浮和漂浮时受到的浮力相等 C. 漂浮时排开的海水所受的重力最小 D. 漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大 8.(2021九上·广州开学考)如图,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙,物体A、B所受浮力分別为F A、F B.则() A. P甲<P乙, F A=F B B. P甲<P乙, F A>F B C. P甲>P乙, F A=F B D. P甲>P乙, F A<F B 9.(2020九上·常州开学考)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S =1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3) ①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变; ②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大; ③空玻璃瓶的质量为3g; ④空玻璃瓶的质量为13g。 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 10.10.(2020九上·长沙开学考)如图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度.不计水的阻力,根据绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象.则下列说法错误的是() A. 工件上升的速度大小为0.4m/s B. 当工件露出水面一半时所受的浮力大小为5000N C. 工件的体积为1m3 D. 工件的横截面积为1.25m2 11.(2020九上·重庆月考)在水平桌面上有一个盛有水的容器,将木块用细线系住没入水中时,情景如图甲所示;将细绳剪断,木块最终漂浮在水面上,且有五分之二的体积露出水面,如图乙所示。下列有关说法不正确的是() A. 在图甲和图乙中,木块受到的浮力之比是5∶3 B. 在图甲中,容器对水平桌面的压力小于图乙中容器对水平桌面的压力 C. 在图甲中,细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比为2∶5 D. 在图甲和图乙中,水对容器底部的压强大小不相等 12.(2020八下·湖北期中)预计2019年通车的青山长江大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件。假设一正方体构件从江面被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。下列判断正确的是() A. 构件的密度为3×103kg/m3 B. 构件的边长为4m C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线 D. 构件在④位置时底部受到江水压强为2×104Pa 13.(2020·滨海模拟)如图所示,水平桌面上放置一个装有适量水的柱形烧杯,烧杯和水的总质量为1kg,杯的底面积为100cm2.用弹簧测力计吊着未知实心物体M,M逐渐浸入水中当物体M一半体积浸入水中时(如图1所示),弹簧测力计的示数为3N;当M浸没在水中时(如图2所示),弹簧测力计的示数为2N.则下列判断错误的是() A. 物体M的体积为2×10﹣4m3 B. 物体M的重量为4N C. 从图1到图2,水对烧杯底部的压强增大了100Pa D. 图2中,烧杯底部对桌面的压强是1100Pa 14.(2020·海城模拟)如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象取g=10N/kg。根据图象信息,下列判断正确的是() A. 该金属块重力的大小为34N B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是34N C. 该金属块的密度是2.7×10 3kg/m3 D. 在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 15.(2020九下·青山月考)如图甲所示,底面积为 S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A 为圆柱形木块,其底面积为 S2=80cm2,C 为压力传感器,用 F 表示压力传感器的示数,h 表示木块 A 的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究 F 与 h 的关系,它先把木块 A 放入液体中,当木块 A 静止时,测得木块 A 的下表面与液面的距离为 h1,小明再用轻杆 B 向下压,逐渐改变 h 的大小,并记录下与之相对应的压力 F 的数值,依据数据得到了如图乙所示的 F﹣h 图象,此过程中液体始终没有溢出。(不计传感器 C 和轻杆 B 的重力和体积,g=10N/kg),下列做法正确的是() A. 木块 A 的重力为 6N B. 该液体的密度为 1.25×103kg/m3 C. 浸没时,木块 A 受到的浮力为 6N D. 木块A 全部浸没液体后,与木块放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增 加了 800pa 16.(2020·铁东模拟)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在______(填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是_______N;轮船在江水中,船底处的压强是6×104Pa, (g取10N/kg,ρ江水=1×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)船底浸入水中的深度是________。 17.(2020·绵阳模拟)小明清洗西红柿时发现它漂浮在水面,此时西红柿受到的浮力的大小________(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力。小明想知道西红柿的密度,于是他将西红柿放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水475mL,再将西红柿向下浸没在水中,又溢出水25mL,最后求得西红柿的密度为________g/cm3。 18.(2020九上·盐池开学考)一远洋轮船卸掉货物后,发现船身上浮了一些,则它受到的浮力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),当船由内河驶入大海后,船相对于水面将________(选填“上浮”、“下沉”或“不变”)。 19.(2020九上·上海月考)今夏,我国首台载人潜水器“蛟龙号”已“探触”5000 米深海.当其下潜至1000米深度时,该处海水的压强约为________帕.该潜水器从1000 米深处继续下潜,受到的海水压强将________,受到的浮力将________(选填“变大”、“不变”或“变小”).(海水的密度近似取1.0×103千克/米3) 20.(2020九上·长春开学考)重为0.6N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为________N,甲的密度________乙的密度(选填“>”、“<”或“=”). 21.小明和爸爸周末在公园的湖中划船游玩。岸边警示牌上标明湖水最大深度为3.5m,则最深处湖底所受水的压强为________Pa;若船静止在湖面时排开水的体积为0.5m3,则人和小船的总重力为________N。(ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg) 22.(2020九上·盐池开学考)如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图,请根据图示回答下面的问题。 (1)AB两图中,B图中测力计的示数变小,说明了物体________, A、B两图中测力计示数之差等于________ ; (2)比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与________有关; (3)C、D两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体________有关; (4)比较________ 图和________ 图可说明物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。 23.如图所示,是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作,请你回答下列问题:(g取10N/kg) (1)分析图②③,说明浮力的大小与________有关。 (2)分析图,可知浮力的大小与物体浸没在液体中深度________(选填“有关” 或“无关”)。 (3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是________N。 (4)用图中实验数据计算盐水的密度是________kg/m3。 24.(2020·吉林模拟)小明的妈妈买了一只和田玉手镯,但总是担心不是真的和田玉。于是小明决定用实验来鉴别其真伪。他在实验室中找到如图所示的容器和一台电子秤,此容器由相互连通的甲、乙两个玻璃筒组成。他进行了如下操作: ⑴将容器放在电子秤上,并只向甲筒中注满水,记下此时电子秤的示数为m1; ⑵将手镯缓慢浸入甲筒的水中,在此过程中电子秤的示数将________ ( 选填“变大” “变小”或“不变”)。浸没后,在如图所示位置记下此时电子秤的示数为m2; ⑶将手镯放在筒底后,手拿开,记下电子秤的示数为m3;则此手镯密度的表达式ρ =________; ⑷若测量前将甲筒中的水装满时,有部分水进入乙筒中,则他所测手镯的密度与手镯的 真实密度相比将________(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。 25.(2020九上·四川开学考)如图所示,一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线系着置于容器内的水中,g=10N/kg。求: (1)木块所受的浮力大小; (2)细线的拉力大小; (3)细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积。 26.(2020九上·马鞍山开学考)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h=8cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25cm2,ρ水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg) (1)求水对容器下表面的压强;求容器受到的浮力; (2)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=4.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示,求液体的密度。 27.(2020·青岛)如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球,此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求: (1)容器中水的深度; (2)挡板对小球的压力; (3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。 28.(2020·滨州)如图甲所示,一个底面积为4×10?2m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m深的水。现将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器底部受到水的压强比图甲增大了400Pa。当再给物体A施加一个竖直向下大 = 小为4N的力F以后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。(ρ 水 1×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)容器中水的质量。 (2)物体A放入前,容器底部受到水的压强。 (3)物体A的密度。 答案 1.【答案】 D 2.【答案】 D 3.【答案】 C 4.【答案】 B 5.【答案】 A 6.【答案】 A 7.【答案】 C 8.【答案】 C 9.【答案】 B 10.【答案】 D 11.【答案】 B 12.【答案】 A 13.【答案】 D 14.【答案】 C 15.【答案】 B 16.【答案】海水;6×107;6m 17.【答案】等于;0.95 18.【答案】变小;上浮 19.【答案】 1×107;变大;不变 20.【答案】 0.6;< 21.【答案】3.5×104;5×103 22.【答案】(1)受到向上浮力;浮力(2)排开液体的体积 (3)密度 (4)D;E 23.【答案】(1)排开液体的体积(2)无关 (3)2.0 (4)1.1×103 24.【答案】变大;m3?m1 m2?m1ρ 水 ;无偏差 25.【答案】(1)解:木块的体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3 由于木块完全浸没在水中,所以V排=V==1×10-3m3 木块所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N 答:木块所受的浮力大小为10N (2)解:木块的重力G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=6N 对木块进行受力分析可知,木块受到重力、浮力和拉力的作用,根据力的平衡可知F浮=F拉+G 所以,绳子对木块的拉力F拉=F浮-G=10N-6N=4N 答:细线的拉力大小为4N ; (3)解:细线剪断后,当木块静止时,木块处于漂浮状态,则F 浮′=G=6N 木块排开水的体积V 排′= F 浮′ρ水g =6N 1×10kg/m ×10N/kg =6×10-4m 3 木块露出水面的体积V 露=V-V 排′=1×10-3m 3 -6×10-4m 3 =4×10-4m 3 答:细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积为4×10-4m 3 。 26.【答案】 (1)解:计算容器进入水面后排开水的体积 V 排=S ?=25cm 2×8cm=200cm 3=0.2×10-3m 3 则水对容器的浮力及容器与其中液体重量之和为 F 浮=G=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.2×10-3m 3=2N 水对容器底的压强 p = F 浮S = 2N 2.5×10?3m 2 =800Pa 答:水对容器下表面的压强为800Pa 。容器受到的浮力为2N 。 (2)解:计算取出100g 水之后容器排开水的体积 V 排=S ?=25cm 2×4.8cm=120cm 3=0.12×10-3m 3 根据水对容器的浮力与容器与液体的重量和相等则有 F 浮=G=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.12×10-3m 3=1.2N 1003 cm 液体的重量G=2N-1.2N=0.8N 1003cm 液体的质量 m=G g =0.8N 10N/kg =0.08kg 则容器内液体的密度 ρ= m V = 0.08kg 100cm 3= 800g 100cm 3 =0.8g/cm 3 答:液体的密度为0.8g/m 3 。 27.【答案】 (1)解:根据p=ρgh 可得容器中水的深度 ?=p ρ水 g = 3.0×103Pa 1.0×103kg/m 3×10N/kg =0.3m 答:容器中水的深度是0.3m (2)解:小球浸没在水中排开水的体积 V 排=V =100cm 3=1×10?4m 3 则此时小球受到的浮力 F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×1×10?4m 3=1N 小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用,则挡板对小球的压力 F 压=F 浮?G =1N ?0.6N =0.4N 答:挡板对小球的压力是0.4N (3)解:小球浸没时受到水的浮力大于本省的重力,撤去挡板,小球静止后漂浮在水面, 此时受到的浮力等于小球本身的重力,即F 浮 ′=G=0.6N 水对容器底压力等于水的重力和小球受到的浮力之和,水的重力不变,则水对容器底压力的 变化量ΔF=F 浮?F 浮 ′=1N?0.6N=0.4N 答:撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量是0.4N。 28.【答案】(1)解:容器中水的体积V 水 =S?=4×10?2m2×0.3m=1.2×10?2m3 容器中水的质量m 水=ρ 水 V 水 =1×103kg/m3×1.2×10?2m3=12kg 答:容器中水的质量是12kg (2)解:物体A放入前,容器底部受到水的压强p 水=ρ 水 g?=1×103kg/m3×10N/kg× 0.3m=3×103Pa 答:物体A放入前,容器底部受到水的压强是3×103Pa (3)解:物体A漂浮与放入前,水对容器底增大的压强Δp1=400Pa 由p=ρg?得,水面上升的高度Δ? 1=Δp1 ρ 水 g =400Pa 1×103kg/m3×10N/kg =4×10?2m V 排1=Δ? 1 S=4×10?2m×4×10?2m2=1.6×10?3m3F 浮1 =ρ 水 gV 排1 =1×103kg/ m3×10N/kg×1.6×10?3m3=16N 由于物体A漂浮,则G A=F浮1=16N m A=G A g =16N 10N/kg =1.6kg 物体A浸没后所受浮力F 浮 2 =G A+F=16N+4N=20N V 排 2= F 浮2 ρ 水 g =20N 1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10?3m3 由于物体A浸没,则V A=V排2=2×10?3m3 物体A的密度ρA=m A V A = 1.6kg 2×10?3m3 =0.8×103kg/m3 答:物体A的密度是0.8×103kg/m3。