中考科学总复习 第18课时 浮力课件.ppt

第二篇物质科学 一 第18课时浮力 学用P86页 考点1知道浮力的概念a 1 浮力浸在液体 或气体 中的物体 受到液体 或气体 称做浮力 2 方向 3 产生原因 物体上下表面受到的液体的 浮力是液体给物体的压力的合力 考点2描述阿基米德原理a 1 内容 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于它 向上托起的力 竖直向上 压力差 排开的液体所受的重力 2 公式 F浮 G排 由公式可知浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积 浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重有什么关系 液V排g 考点3直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算b有关浮力的分析与计算 1 阿基米德原理 F浮 G排 2 称重法 F浮 其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数 注意 称重法分析浮力时需注意测力计的示数不是浮力的大小而是拉力的大小 3 平衡条件法 一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态 考点4认识物体浮沉条件a1 物体在液体中的浮沉条件 液V排g G物 F F浮 G排 2 浮沉条件的应用 潜水艇是通过改变 来实现浮沉的 密度计的工作原理是物体的 条件 其刻度特点是上小下大 上疏下密 用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是 条件 热气球 氢气球 飞艇都是通过改变自身重力来实现上浮的 自身的重力 漂浮 悬浮 学用P87页 1 2014 温州 将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中 如图所示 鸡蛋沉入水底 鸡蛋重为G 然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解 在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中 鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是 B 2 2013 嘉兴 舟山 端午节那天 小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底 有的浮在水面 如图所示 若甲的体积比乙小 则下列分析合理的是 A 甲的质量比乙大B 甲受到的浮力等于重力C 甲的密度比乙大D 乙受到的浮力大于重力 解析 甲漂浮 所以甲受到的浮力等于重力 B 3 2013 杭州 将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中 并保持悬置状态 如图 在冰块浸入的过程中 台秤的读数将 填 增大 减小 或 不变 在冰块熔化过程中 容器内液面将 填 上升 下降 或 不变 台秤的读数将 填 增大 减小 或 不变 已知 冰的密度为0 9 103kg m3 酒精的密度为0 8 103kg m3 整个过程中无液体溢出 增大 下降 增大 解析 题目较难 考查浮力 受力分析以及对分子间存在间隙的理解 1 力的作用是相互的 酒精给了冰块一个向上的浮力 冰块会给酒精一个向下的反作用力 由于冰块浸入过程中 浮力增大 因此该向下的反作用力也将增大 因此酒精对台秤的压力也会增大 因此台秤示数增大 2 冰块融化成水 自身体积缩小 质量不变 密度变大 水和酒精混合后 总体积也会缩小 因此液面下降 3 可将冰块 酒精和杯子视作一个整体 冰融化之前 该整体的重力不变 融化后台秤承担的份额增加 所以台秤示数变大 4 2014 绍兴 面积很大的水池 水面上浮着一边长为a 质量为m的正方体均匀木块 开始时木块静止 如图甲 现用力F将木块匀速下压 运动时 F随深度H变化如图乙 则下列正确的是 A 正方体木块的密度为水的2 3B 在木块匀速下沉过程中 F最大值是mg 4C 木块开始下沉到恰好浸没的过程中 重力对木块做功是mga 4D 木块开始下沉到恰好浸没的过程中 F对木块做的功是mga 32 C 高频点1阿基米德原理应用例1 大连中考 如图所示 把铁块放在空容器中 沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处 加水过程中 铁块受到浮力 则在加水的全过程中 容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是 答案 C 解析 在铁块浸没水中之前 V排变大 因为F浮 水V排g 所以铁块受到的浮力变大 在铁块浸没水中之后 V排不变 因为F浮 水V排g 所以铁块受到的浮力不变 可见铁块受到的浮力是先变大 后不变 F支 G F浮 F浮先变大 后不变 F支先变小 后不变 C说明容器底对铁块的支持力F随时间的变化 先变小 后不变 所以C符合支持力的变化规律 1 宁夏中考 跳水运动员入水的过程中 他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示 其中正确的是 解析 运动员入水的过程中 排开水的体积V排先增大后不变 所以受到的浮力先增大 后不变 A 高频点2漂浮例2 2014 孝感 如图所示 玻璃水槽中装有一定深度的水 一正方体木块漂浮在水面上 在水槽口下方设有固定的水平金属网 现缓慢向水槽中注水 使水槽内水面上升 直到水面与水槽口相平 则在注水过程中 木块下底面受到水的压力变化情况是 A 先增大 后减小B 先增大 后不变C 先不变 后增大D 一直增大 答案 C 解析 木块在水中是处于漂浮状态 即随着向容器中倒水 在木块没有接触金属网之前 木块所处的位置变高 但所浸入液体中的深度是不变的 即h不变 据公式p gh可知 木块底部所受的液体的压强不变 而后再由公式F pS可知 木块底部所受的压力不变 当木块接触到金属网后 由于金属网的束缚 使得木块不能继续上升 即随着倒水 木块浸入水中的深度不断增加 据公式p gh可知 木块底部所受的液体的压强变大 而后再由公式F pS可知 木块底部所受的压力变大 学用P88 2 2014 益阳 为了延长水果的存放时间 果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中 再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间 若将同一个苹果先后放入甲乙两个容器的保鲜液中静止后苹果的浮沉情况如图所示 则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较 正确的是 A 甲中的大B 乙中的大C 一样大D 条件不够 不能比较 解析 甲图中 苹果漂浮在保鲜液中 所以F浮甲 G 且 甲 苹果 乙图中 苹果悬浮在保鲜液中 所以 乙 苹果 所以 甲 乙 A 高频点3浮力的简单计算例3 2014 泰安 有一个实心球形物体 用弹簧测力计在空气中称重时 测力计的示数为12N 当把物体一半体积浸入水中时 测力计的示数为5N 把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时 物体受到的浮力是 A 5NB 7NC 14ND 12N 答案 D 解析 把物体一半体积浸入水中时 测力计的示数为5N 浮力F浮 G F 12N 5N 7N 根据阿基米德原理F浮 水gV排可知 物体全部浸没水中时浮力F 浮 2F浮 2 7N 14N 浮力F浮大于物体的重力G 故物体上浮 直至漂浮 物体此时受到的浮力 F 浮 G 12N 3 安顺中考 某地在江面上修建一座大桥 如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图 在整个投放过程中 石料以恒定速度下降 乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像 从开始投放到石料刚好接触湖底前 t 0时刻吊车开始下放石料 忽略水的摩擦阻力 则下列说法错误的是 C A 石料在t 20s时开始浸入水中B 石料的重力是1400NC 石料受到的浮力始终是500ND 石料完全浸没后钢绳的拉力为900N 解析 在第20s 30s的过程中 物体排开水的体积不断增大 由公式F浮 液gV排知 浮力不断增大 高频点4物体沉浮条件的应用例4 2014 扬州 非非和柚柚利用吸管 细铁丝和石蜡各制作了一支简易密度计 非非的密度计的质量为10g 放入液体中 漂浮在液面上 如图甲 密度计受到的浮力是 N 排开的液体重力为 N 柚柚的密度计放入液体中 沉到容器底 不好测量液体密度 如图乙 请提出一种改进方法 g取10N kg 答案 0 10 1减少吸管下端的一些细铁丝 解析 因为漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身重力 所以密度计受到的浮力F浮 G mg 0 01kg 10N kg 0 1N 由阿基米德原理可知排开的液体重力G排 F浮 0 1N 为了让吸管能竖直的漂浮在液体中 应减少吸管下端的一些细铁丝 4 哈尔滨中考 某同学制作了如图所示的潜水艇模型 下列说法错误的是 A 潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B 向内推注射器活塞 水会被压入试管中 可实现潜艇下沉C 向外拉注射器活塞 试管内水量适当时 可实现潜艇悬浮D 潜艇模型的试管上绕些铁丝 可保持试管稳定 B 解析 A 当潜艇模型浸没在水中时 排开水的体积不变 所受浮力不变 因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的 故A正确 但不符合题意 B 现在潜艇模型处于悬浮 向内推注射器活塞 水会被压出试管 此时模型的自重减小 模型上浮 故B错 符合题意 C 向外拉注射器活塞 试管内水增加 试管内水量适当时 潜艇可能悬浮 故C正确 但不符合题意 D 为了保持试管稳定 潜艇模型的试管上绕些铁丝 故D正确 但不符合题意 提醒 本题为力学综合题 考查了学生对浮力 力的平衡 相互作用力的理解与运用 例5 杭州中考 小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验 将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中 直至刚没入水中 不接触容器 无水溢出 在该过程中 下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是 A 弹簧测力计的示数减小 台秤示数不变B 弹簧测力计的示数不变 台秤示数也不变C 弹簧测力计的示数减小 台秤示数增大D 弹簧测力计的示数不变 台秤示数增大 答案 C 解析 在实验中 铝块受到重力大小等于弹簧测力计对铝块的拉力和水对铝块的浮力之和 铝块从浸入水到浸没的过程中 铝块所受到的浮力逐渐变大 重力不变 则铝块受到的拉力变小 弹簧测力计的读数也变小 台秤的示数大小等于台秤受到的压力大小 即烧杯对台秤的压力 铝块所受到的浮力增大 由于力的作用是相互的 因此铝块对水会有一个竖直向下的反作用力 则水对容器底的压力也增大 烧杯对台秤的压力也随之增大 所以 弹簧测力计的示数减小 台秤示数增大 提醒 此题考查了阿基米德原理 力的平衡条件的应用 综合性较强 有一定的难度 知道运动状态不变 合力为零 是解决问题的关键 例6 2014 重庆 如图所示 台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯 一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中 剪掉细线以后 木块上浮至静止 下列说法正确的是 A 剪断细线前 木块所受的浮力等于木块的重力B 剪断细线前 托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和C 整个过程 水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量D 整个过程 托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量 答案 C 解析 A 木块被用细线吊着浸没在水中 木块受到竖直向下的重力 拉力和向上的浮力 木块所受的浮力等于木块的重力加上绳子对它的拉力 B 根据力的平衡的条件可知 托盘受到的压力等于烧杯和水的重力 木块对水向下的作用力之和 C 木块浸入水中 此时木块受到的浮力是大于重力的 当绳子剪断后 木块漂浮在水面上 水位会下降 容器底部受到的压力会减小 整个过程 水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量 D 因为台秤称的是容器里面的所有重力 台秤示数是不会变的 学用P89 例7 2014 成都 阅读了教材 自制密度计 的课外小实验后 小叶和小王决定进行一下尝试 1 两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计 小王测得A的质量为12g 当它漂浮在不同液面上时 所受到的浮力为 N g 10N kg 2 小叶查阅了相关资料 在得知该材料的密度后 作出了如图甲所示的 V图像 据图像可以找到关于A的一些信息 两人发现A的质量可以在 V图中用阴影部分面积表示出来 请你在图中用斜线画出这一阴影部分 3 小王想用理论推导的方法 在A上标注出各种密度值 他选择首先标注水的密度 在测量出A的长度为20cm后 作出了图乙所示的示意图 经过计算 他确定出水面位置在距A上表面h cm处 并作了标记 水 1 0 103kg m3 4 为了保证实验结果 两人将A放入足够多的水中 发现它不容易竖直漂浮 小叶在A的下端密绕了适量的金属丝 金属丝体积忽略不计 制成了 密度计 B 小王提醒他 如果这样 B的刻度应该与A不同 为了重新标注 他们应该测量的一个物理量是 5 按照上述方法 两人在B上标注出了水 酒精 汽油等液体对应的刻度值 一个简易的密度计就制成了 答案 1 0 12 2 见解析中图 3 8 4 B的质量 或重力 解析 1 由物体的浮沉条件可知浮力等于重力 F浮 G mg 12 10 3kg 10N kg 0 12N 2 由图像可知物体A的密度 A 0 6g cm3 由在图像甲中涂黑如图 3 设物体A的底面积为S 浸入水中的深度为h 则排开水的体积为V排 Sh 物体的体积V物 SH 物体A漂浮 则有GA F浮 由阿基米德原理得F浮 水gV排 水gSh 又由G mg m V得 G 物gV物 物gSH 所以 水gSh 物gSH 即 水面位置距A上表面h 20cm 12cm 8cm 4 密度计 B的重力增大 根据漂浮条件和阿基米德原理可知 G F浮 液gV排 物体重力增大 放入液体中后排开液体的体积较以前增大 会下沉一些 测量值比液体真实值偏小 所以要重新测量B的质量 或重力 重新标注密度值 1 2014 东营 如图 鱼缸中小金鱼吐出的气泡 在水中上升的过程体积逐渐变大 则气泡所受压强和浮力的变化情况是 A 压强变小 浮力变小B 压强变小 浮力变大C 压强变大 浮力不变D 压强不变 浮力不变 B 第1题图 解析 气泡在上升过程中 体积会逐渐变大 所处的深度变小 p gh 气泡受到的压强在不断减小 F浮 gV排 气泡排开液体的体积变大 气泡受到的浮力在不断变大 2 2014 雅安 如图所示 同一只鸡蛋先后放入甲 乙两杯盐水中 鸡蛋在甲杯处于漂浮状态 所受浮力为F甲 在乙杯处于悬浮状态 所受浮力为F乙 以下判断正确的是 A F甲 F乙B F甲 F乙C 向甲杯中加入盐 鸡蛋所受浮力会增大D 向乙杯中加入水 鸡蛋所受浮力会减小 D 第2题图 3 2014 河南 a b两种物质的质量和体积关系图像如图所示 分别用a b两种物质制成体积相等的甲 乙两实心物体 浸没在水中 放手稳定后 A 甲漂浮 甲受浮力大B 乙漂浮 乙受浮力大C 甲漂浮 乙受浮力大D 乙漂浮 甲受浮力大 D 第3题图 4 2013 本溪 把体积相等的甲 乙两个小球同时放入装有适量水的杯中 两球均沉在杯底 如图所示 向水杯中加入适量盐水后 甲球上升 乙球仍沉在杯底 下列分析中正确的是 A 甲球的密度大于乙球的密度B 加入盐水后 甲乙两球所受浮力相等C 加入盐水后 乙球对杯底的压力变小D 加入盐水后 甲球所受浮力变大 乙球所受浮力不变 BC 第4题图 解析 加入盐水后 两球所排开盐水的体积相等 则它们受到的浮力相等 故B正确 C 加入盐水后 盐水的密度变大 乙排开盐水的体积不变 乙受到的浮力变大 乙对杯底的压力变小 故C正确 学用P90页 5 2013 无锡 先将盛有适量水的容器放在水平桌面上 用弹簧测力计将系有细线的铁块慢慢浸入水中 小明观察了铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中 如图所示 的实验现象 并对一些物理量做出了如下判断 铁块受到的浮力变大 水对容器底的压强不变 桌面受到的压力变大 桌面受到的压强不变 其中判断正确的是 A B C D 第5题图 B 6 2013 自贡 小张看到鸡蛋浮在盐水面上 如图所示 他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉 在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的 D 第6题图 解析 鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力不变 等于鸡蛋的重力 随着盐水密度减小 但鸡蛋排开水的体积不变 根据公式F浮 gV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小 但不会减小到0 故A错误 而B答案是浮力开始不变 再逐渐增大 故B错误 鸡蛋所受浮力从漂浮到刚在盐水中悬浮的过程中 浮力是不变的 故C错误 7 2013 重庆 如图所示 三个相同的容器内水面高度相同 甲容器内只有水 乙容器内有木块漂浮在水面上 丙容器中悬浮着一个小球 则下列四种说法正确的是 A 三个容器对水平桌面的压力相等B 三个容器中 丙容器对水平桌面的压力最大C 如果向乙容器中加入盐水 木块受到的浮力变大D 如果向丙容器中加入酒精 小球受到的浮力不变 A 第7题图 解析 甲容器内只有水 则容器对水平桌面的压力等于容器和水的重力 木块漂浮在乙容器中 小球悬浮在丙容器中 物体受到的浮力等于物体的重力 F浮 水V排g 物体受到的重力等于排开的水重 三容器水面等高 三个容器对水平桌面的压力相等 故A正确 8 2014 白银 辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t 它满载时所受的浮力为 N 当舰载机起飞后 航空母舰所受浮力将 填 不变 变小 或 变大 g取10N kg 解析 该舰满载时所受浮力 F浮 G排 m排g 67500 103kg 10N kg 6 75 108N 航母漂浮 F浮 G 当舰载飞机起飞后 自重G减小 则航母所受浮力变小 6 75 108 变小 9 2013 台州 资料显示 牛奶中掺水量越多 牛奶密度越小 小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣 她自制了一个可测液体密度的 浮标 在竹筷子下面缠绕一些铁丝 如图甲所示 1 纯牛奶是 填 纯净物 或 混合物 2 分别将 浮标 浸入A和B两牛奶中 待静止后 筷子与液面相平的位置分别标记为A和B 如图所示 比较标线A和B的上下位置 可知A B牛奶的密度为 A B 由此可知A B牛奶品质的优劣 3 在实际测量过程中 发现 浮标 杆上的二条标记线靠得很近 为了更易区分 请你提出一条改进 浮标 的建议 第9题图 混合物 或小于 浮标 的杆做得更细些 浮标 缠绕更多一些铁丝 10 昆明中考 PP R管又叫三型聚丙烯管 具有重量轻 耐腐蚀 不结垢 使用寿命长 可达50年以上 等特点 现在家庭装修中大量PP R管替代了过去使用的铸铁管 然而 一些不法厂家在生产过程中超量加入碳酸钙 严重影响了PP R管的质量 在中央电视台十频道 我爱发明 栏目中 一位发明者经过反复计算 实验 研究出了一种快速鉴别优劣PP R管的方法 他截取质量都是M 60g 不同厂家生产的PP R管 在每根管子上都用轻质细线悬挂相同的实心金属配重 如图 然后分别将它们浸没水中后放手 结果优质管浮到水面上 劣质管沉到水底 那么 第10题图 1 金属配重的质量 设为m 大小范围满足什么条件时 就能使优质的PP R管浮到水面上 劣质的沉到水底 2 根据上述计算结果说明 金属配重质量满足什么条件时 所有管子都沉到水底 满足什么条件时 所有管子都浮到水面上 金属配重的密度 7 0g cm3 若优质管子的密度 优 0 92g cm3 劣质管的密度满足0 95g cm3 劣 1g cm3 计算结果保留两位有效数字 答案 1 要使优质管浮在水面上 应满足 G优 G 水g V劣 V m M g 水M代入数据得 m 3 7g 当3 7g m 6 1g时 满足优质管浮在水面上 劣质管下沉 2 当m 6 1g 所有管子都沉到水底 当m 3 7g时 所有管子都浮在水面上