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2026年中考物理常考考点专题之浮力_162026年中考七科常考考点专题资料_004中考物理常考考点专题

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docx
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3.699 MB
文档页数
77 页
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2026年中考物理常考考点专题之浮力 一.选择题(共15小题) 1.(2025•榆社县一模)小明帮妈妈洗水果时,发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同,如图所示。 下列关于三种水果的说法正确的是( ) A.苹果和青枣受到的浮力一样大 B.葡萄下沉过程中,受到水的压强不变 C.葡萄的密度大于青枣的密度 D.青枣受到的重力小于它排开水受到的重力 2.(2025•端州区校级一模)2025年1月25Ⅱ,第45届国际热气球节吸引了全球各地的爱好者前来观赏, 如图是热气球在空中飞行的场景。下列说法正确的是( ) A.热气球上升时,受到的浮力小于自身重力 B.热气球上升时,受到的浮力等于排开空气的重力 C.大小不同的热气球悬停在同一高度时,受到的浮力相同 D.热气球上升过程中,受到的大气压强逐渐增大 3.(2025•岳阳楼区校级模拟)在以下情况中,物体所受浮力增大的是( ) A.铁球在水中加速下沉 B.轮船从长江中驶入大海 C.潜水艇在水面下从河里潜入大海 D.轮船在海港内卸载货物 4.(2025•翁源县一模)如图是我国自主研制建造的052B型驱逐舰首舰“广州舰”。该舰在海上航行的 过程中,发射导弹后( ) 第1页(共77页)A.受到的浮力大于它自身受到的重力 B.受到的浮力变小 C.受到的浮力不变 D.会下沉一些 5.(2025•青羊区校级模拟)图甲为底面积为300cm2的足够高的圆柱形容器,装有适量的水放在水平桌 面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为 4N,若再加入适量的水使长方体刚好对容器底的压力为零(图乙),则再加入的水的质量为( ) (g取10N/kg) A.400g B.800g C.1200g D.1600g 6.(2025•垫江县校级模拟)如图所示,一个重2N、底面积为100cm2的足够高薄壁柱形容器,装有深 10cm的某种液体。现把一质量为m=480g、高15cm、底面积为50cm2的圆柱体木块放入其中,处于 漂浮状态,其浸在液体中的深度h=12cm,容器对桌面的压强为p。以下说法正确的是( ) A.容器对桌面的压强p为1800Pa B.若将木块向下压2cm,则木块下表面受到的液体压强增加320Pa C.若将另一相同木块竖直重叠在该木块上方,液面静止后重叠体所受浮力为9.6N D.若将木块浸入液体中的一半(图中阴影部分)水平截去并取出,待液面静止后,木块上表面较截 去前下降了3.6cm 7.(2025•北京一模)水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水, 小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐 水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( ) 第2页(共77页)①草莓a的密度小于草莓b的密度 ②草莓c在盐水和清水中受浮力相等 ③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等 ④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大 A.①③④ B.② C.①②④ D.①③ 8.(2025•岳阳楼区校级模拟)小欣和小怡同学对物理课本上的插图进行讨论,其中正确的是( ) A.图﹣1:当水在玻璃管中流经A处时,流速较小,压强较小 B.图﹣2:三峡船闸应用了连通器的原理 C.图﹣3:同一密度计在不同液体中漂浮,所受浮力不同 D.图﹣4:马德堡半球实验精确测量了大气压的数值 9.(2025春•合川区期末)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列 说法正确的是( ) A.物体受到的浮力大小关系为F >F >F A B C B.三个物体的密度大小关系为 > > A B C C.容器底部受到水的压力大小关ρ系为ρ F甲ρ>F乙 >F丙 第3页(共77页)D.容器对桌面的压强大小关系为p甲 =p乙 =p丙 10.(2025•庆云县一模)在制作微型密度计的过程中,两名同学分别在两根完全相同且粗细均匀的木棒 下端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们分别放入甲、乙两个盛有水的容器中, 静止如图所示,烧杯中液面相平,下列说法正确的是( ) A.两只密度计底部受到的液体压强大小p <p A B B.两只密度计的重力G >G A B C.两密度计在水面处的刻度值不同 D.两密度计所受的浮力F =F A B 11.(2025•道里区二模)如图所示,用弹簧测力计吊起一个盛满水的薄塑料袋,逐渐浸入水中直至浸没。 下列有关该实验过程分析说法不正确的是( ) A.水袋逐渐浸入水的过程中,测力计示数逐渐减小直至为零 B.当弹簧测力计示数减小到零时,水袋在水中处于漂浮状态 C.水袋浸没水中时,水袋所受浮力与水袋重力是一对平衡力 D.通过该实验现象可推导得出F浮水袋 =G排水 的结论 12.(2025•平谷区二模)如图所示、两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不 同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉在容器底。甲液面高于乙液面,且 两种液体对容器底的压强相等,则下列选项正确的( ) A.两种液体的密度 甲 > 乙 ρ ρ 第4页(共77页)B.两种液体的质量m甲 >m乙 C.两个小球所受的重力G >G a b D.两个小球所受的浮力F >F a b 13.(2025•钢城区二模)取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空 心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( ) A.三个物体受到的浮力为F甲 >F丙 >F乙 B.容器对桌面的压力为F甲 ′=F乙 ′>F丙 ′ C.液体对容器底部的压强为p甲 >p丙 >p乙 D.橡皮泥排开水的体积为V甲 =V丙 >V乙 14.(2025•武城县模拟)如图所示,容器中间用隔板分成左右相等的两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡 皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不相同时其形状会发生改变。将适量的甲、乙两种液体注入两个容器,分 别将A、B两个体积相等的实心小球放入液体中,待液面静止时,橡皮膜向右凸起。下列说法正确的 是( ) A.甲、乙两种液体密度关系是 甲 < 乙 B.A、B两个小球的密度关系是ρ A >ρB C.甲、乙两种液体对容器底部的ρ压强ρ关系是p甲 =p乙 D.A、B两个小球静止时所受到的浮力关系是F <F A B 15.(2025•东城区一模)水平桌面上有完全相同的两个柱形容器 A、B,分别装有甲、乙两种液体。将 一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容 器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是( ) 第5页(共77页)A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量 C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强 D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力 二.填空题(共6小题) 16.(2025•锦州二模)今年热映的《哪吒2》是一部“讲科学的神话故事”电影。电影中:哪吒通过借 助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的 ;敖丙在深海水中真 情流露热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明深海海水密度 敖丙眼泪的密度。 17.(2025•河东区二模)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg,底面积 约为500m2,它漂浮在海面上时受到的浮力为 N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海 滩的压强为 Pa(g取10N/kg)。 18.(2025•南山区校级二模)洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在 水底,如图所示。则桔子的密度 芒果的密度,此时桔子受到的浮力 它自身的 重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 第6页(共77页)19.(2025•鼓楼区校级模拟)福建舰是中国完全自主设计建造的弹射型航空母舰,满载排水量达 8×104t,满载时受到的浮力为 N;当一架歼15舰载机飞离航母时,航母受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),以飞离的舰载机做为参照物,航母是 的。 20.(2025•海南模拟)当军舰由大海驶向河流的过程中,它所受到的浮力将 (选填“增大”、 “不变”或“减小”),军舰排开水的体积将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。 [ 海水 > 河水] 21.ρ(2025ρ•丛台区校级模拟)甲、乙两个相同的烧杯内装满不同液体,将两个相同的小球 A、B分别放 入其中,静止后A漂浮,B沉底,如图所示。则烧杯中溢出的液体质量m甲 m乙 (该空选填 “大于”或“等于”或“小于”),此时 杯底部受到的液体压力较大。 三.实验探究题(共2小题) 22.(2025•西华县三模)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大 小可能与下列因素有关的猜想: ①与物体浸在液体中的深度有关。②与物体排开液体的体积有关。③与液体的密度有关。 第7页(共77页)(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N。若在实验探究过程中,忘记对弹簧测力计进行调零,则对测得的物体 P 所受浮力的大小 (填“无影响”或“有影响”)。 (2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (填“有关”或 “无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析 a、d、e 三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (填“越大”或“越小”)。 (3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体 P的密度为 kg/m3。(已知 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg) ρ 第8页(共77页)23.(2025•鼓楼区校级模拟)项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力 的大小F浮 与物体排开液体所受重力G排 的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。 【任务一】做中探:探究F浮 与G排 的大小关系。 (1)学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为 。 (2)由图中示数可知,物体所受的浮力F浮 = N,物体排开水的重力G排 = N。 (3)实验可得出的结论是:F浮 G排 ,这就是著名的阿基米德原理。 【任务二】学中用:应用阿基米德原理。 (1)不用弹簧测力计,直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出 的水流入空小桶中。若用丙图方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为 N。 (2)现有一底面积为S 的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为 m的液体。现将 1 一个底面积为S 的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触 2 但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所受浮力 F浮 = 。 (用S 、S 、m和g表示) 1 2 第9页(共77页)四.计算题(共2小题) 24.(2025•滨州)王莲是一种大型浮叶草本,叶片布满气室、边缘向上卷起,具有粗壮的叶脉支撑结构, 因而能产生巨大的浮力,植物园在其观赏期向游客开设载人体验活动。为安全起见,工作人员将一泡 沫板置于叶片上方(泡沫板和叶片的面积视为相等)。如图所示,一质量为28kg的游客坐在泡沫板上 进行体验。已知叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm。(叶片及泡沫板质量均忽略 不计, 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求: (1)该ρ游客体验时,泡沫板对叶片的压强; (2)叶片所能承载的最大重力。 25.(2025•合肥一模)如图所示为学校卫生间的自动冲水装置示意图,水箱中有一个重力为 1N、底面积 S 为60cm2,高为10cm的柱形浮筒A,出水管口处有一个重力与厚度不计,底面积S 为10cm2的圆形 1 2 盖子B盖住出水口并紧密切合,AB之间有一根长度L=30cm的细线相连接(细线长度不变,质量和 体积忽略不计)。初始时,细线处于松弛状态,当水位达到一定深度时,A将B拉开进行冲水,每次 冲水结束后B自动闭合。( 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)初始时浮筒A受到的浮ρ力; (2)当水箱中水深为35cm时,B受到水的压强; (3)B刚被拉开时水箱中水的深度。 第10页(共77页)第11页(共77页)2026年中考物理常考考点专题之浮力 参考答案与试题解析 一.选择题(共15小题) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C B C B B D A B D B B 题号 12 13 14 15 答案 B D B D 一.选择题(共15小题) 1.(2025•榆社县一模)小明帮妈妈洗水果时,发现不同的水果在水中静止时所处的位置不同,如图所示。 下列关于三种水果的说法正确的是( ) A.苹果和青枣受到的浮力一样大 B.葡萄下沉过程中,受到水的压强不变 C.葡萄的密度大于青枣的密度 D.青枣受到的重力小于它排开水受到的重力 【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;液体压强的大小比较;阿基米德原理的理解;密度大 小与浮沉的关系. 菁优网版权所有 【专题】应用题;压强、液体的压强;浮力;浮沉的应用;应用能力. 【答案】C 【分析】(1)物体的浮沉条件:①当F浮 >G时,物体上浮; ②当F浮 =G时,物体漂浮或悬浮; ③当F浮 <G时,物体下沉或沉底; (2)根据液体压强公式p= gh分析水的压强变化。 【解答】解:A、由图可知,ρ苹果和青枣在水中静止处于漂浮状态,苹果排开的水的体积大于青枣排 开的水的体积,根据阿基米德原理可知,苹果受到的浮力大于青枣受到的浮力,故A错误; B、葡萄在下沉过程中,深度h不断增加,根据液体压强公式p= gh可知:葡萄所受水的压强不断增 大,故B错误; ρ C、葡萄沉底,根据物体浮沉条件可知,葡萄的密度大于水的密度;青枣漂浮,青枣的密度小于水的 第12页(共77页)密度,所以葡萄的密度大于青枣的密度,故C正确; D、青枣漂浮,根据阿基米德原理和物体浮沉条件可知,青枣受到的重力等于它排开水受到的重力, 故D错误。 故选:C。 【点评】本题主要考查利用物体的浮沉条件比较浮力的大小、阿基米德原理的应用、液体内部压强计 算公式的应用,难度不大。 2.(2025•端州区校级一模)2025年1月25Ⅱ,第45届国际热气球节吸引了全球各地的爱好者前来观赏, 如图是热气球在空中飞行的场景。下列说法正确的是( ) A.热气球上升时,受到的浮力小于自身重力 B.热气球上升时,受到的浮力等于排开空气的重力 C.大小不同的热气球悬停在同一高度时,受到的浮力相同 D.热气球上升过程中,受到的大气压强逐渐增大 【考点】物体浮沉条件;大气压强与高度的关系. 菁优网版权所有 【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力. 【答案】B 【分析】(1)根据浮沉条件判断出漂浮条件判断出浮力与重力的关系; (2)由阿基米德原理判断出热气球上升过程中受到的浮力与它排开空气重力的关系•; (3)高度增加,受到的大气压强减小。 【解答】解:A.热气球上升时,如果加速上升,浮力大于重力,如果匀速上升,浮力等于重力,故 A错误; B.由阿基米德原理知,热气球上升过程中受到的浮力等于它排开空气的重力,故B正确; C.大小不同的热气球悬停在同一高度时,排开空气的体积不同,空气的密度相同,由F浮 = 液gV排 可知受到的浮力不同,故C错误; ρ D.热气球上升过程中,高度增加,受到的大气压强减小,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查密度公式、以及浮沉条件的应用,难度不大。 第13页(共77页)3.(2025•岳阳楼区校级模拟)在以下情况中,物体所受浮力增大的是( ) A.铁球在水中加速下沉 B.轮船从长江中驶入大海 C.潜水艇在水面下从河里潜入大海 D.轮船在海港内卸载货物 【考点】阿基米德原理的定性分析;利用物体的浮沉条件比较浮力的大小. 菁优网版权所有 【专题】浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】C 【分析】(1)根据F浮 = 液gV排 可知浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关; (2)物体漂浮时,其受到ρ的浮力大小等于其重力大小,据此分析选项得出答案。 【解答】解:A、铁球在水中加速下沉,铁球排开水的体积和水的密度均不变,根据F浮 = 水gV排 可 知,其浮力大小不变,故A错误; ρ B、轮船从长江中驶入大海,始终处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,轮船的浮力大小等于轮船重力, 因轮船的重力不变,则轮船的浮力不变,故B错误; C、潜水艇在水面下从河里潜入大海,潜水艇排开水的体积不变,液体密度变大,根据 F浮 = 液gV排 可知,其浮力变大,故C正确; ρ D、轮船在海港内卸载货物,由于轮船始终处于漂浮状态,根据浮沉条件可知,其浮力大小等于其重 力,由于卸载货物使得轮船的重力减小,则轮船的浮力减小,故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和浮沉条件的掌握,解题的关键是准确判断物体在液体中的 状态。 4.(2025•翁源县一模)如图是我国自主研制建造的052B型驱逐舰首舰“广州舰”。该舰在海上航行的 过程中,发射导弹后( ) A.受到的浮力大于它自身受到的重力 B.受到的浮力变小 C.受到的浮力不变 D.会下沉一些 第14页(共77页)【考点】物体浮沉条件;阿基米德原理的定性分析. 菁优网版权所有 【专题】浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】B 【分析】物体漂浮时受到的浮力等于它自身受到的重力;根据发射导弹后的重力变化分析浮力变化, 结合阿基米德原理分析浸入体积的变化。 【解答】解:A、根据阿基米德原理可知该舰在海上航行的过程中,飞机弹射起飞后,处于漂浮状态, 根据F浮 =G可知受到的浮力等于它自身受到的重力,故A错误; BCD、该舰在海上航行的过程中,发射导弹后仍漂浮,由于重力减小,根据F浮 =G可知,受到的浮力 减小,根据阿基米德原理知,液体密度不变,故排开液体的体积减小,应该上浮一些,故 B正确,CD 错误。 故选:B。 【点评】本题考查浮沉条件与阿基米德原理的应用,属于中档题。 5.(2025•青羊区校级模拟)图甲为底面积为300cm2的足够高的圆柱形容器,装有适量的水放在水平桌 面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为 4N,若再加入适量的水使长方体刚好对容器底的压力为零(图乙),则再加入的水的质量为( ) (g取10N/kg) A.400g B.800g C.1200g D.1600g 【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;密度公式的变形运用计算质量和体积. 菁优网版权所有 【专题】浮力;应用能力. 【答案】B 【分析】(1)根据物体受力平衡分析解答; (2)根据浮力计算浸入的深度,根据漂浮时浮力等于重力,计算浸入的深度,据此得出液面高度的变 化。得出加入水的体积,根据密度公式得出加入水的质量。 【解答】解:长方体静止受力平衡,受到重力、支持力和浮力平衡, 则浮力F浮 =G﹣F支持 =mg﹣F支持 =2kg×10N/kg﹣4N=16N; V F 16N 此时浸入的深度h= 排= 浮 = =0.16m; S ρ gS 103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2 水 当物体漂浮时,浮力等于重力,F浮 =G=mg=2kg×10N/kg=20N; 第15页(共77页)V ' F' 20N 此时浸入的深度h'= 排 = 浮 = =0.2m; ρ gS ρ gS 103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2 水 水 此时水面的高度与图甲相比增加了Δh=h'﹣h=0.2m﹣0.16m=0.04m=4cm。 需增加的水的质量:Δm= 水 (S′﹣S)Δh=1.0×103kg/m3×(300×10﹣4m2﹣100×10﹣4m2)×0.04m= 0.8kg=800g。 ρ 故选:B。 【点评】本题考查平衡条件的应用与浮力的计算,属于中档题。 6.(2025•垫江县校级模拟)如图所示,一个重2N、底面积为100cm2的足够高薄壁柱形容器,装有深 10cm的某种液体。现把一质量为m=480g、高15cm、底面积为50cm2的圆柱体木块放入其中,处于 漂浮状态,其浸在液体中的深度h=12cm,容器对桌面的压强为p。以下说法正确的是( ) A.容器对桌面的压强p为1800Pa B.若将木块向下压2cm,则木块下表面受到的液体压强增加320Pa C.若将另一相同木块竖直重叠在该木块上方,液面静止后重叠体所受浮力为9.6N D.若将木块浸入液体中的一半(图中阴影部分)水平截去并取出,待液面静止后,木块上表面较截 去前下降了3.6cm 【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;利用物体的浮沉条件求浮力的大小;压强的公式的应用; 液体压强的变化量问题. 菁优网版权所有 【专题】压强、液体的压强;浮力;分析、综合能力. 【答案】D 【分析】(1)由题意可知,圆柱体在液体中处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮 =G=mg求出圆柱体受到的浮力;根据V=Sh求出圆柱体漂浮时排开液体的体积,利用F浮 = 液gV排 求出液体的密度,根据G=mg= Vg可求出容器内液体的重力,从而可求出容器对桌面的压力ρ和压强; (2)用外力将圆柱体向下压h 1 =ρ2cm时,根据体积公式求出液面上升的高度,然后进一步求出圆柱体 下表面浸入液体中的深度,从而可求出圆柱体下底面到液面高度增加量,根据 p= gh求出下表面受到 的压强增加量; ρ (3)若将另一相同木块竖直重叠在该木块上方,假设此时两木块整体仍处于漂浮状态但恰好触底,根 第16页(共77页)据阿基米德原理和物体沉浮条件可知假设是否成立,从而可求出此时木块受到的浮力; (4)若将木块浸入液体中的一半(图中阴影部分)水平截去并取出,则剩下部分仍漂浮,则此时木块 受到的浮力减小量等于木块减小的重力,根据阿基米德原理可求出排开液体体积的减小量,则可求出 此时液面下降的高度;根据F浮 =G圆柱 ﹣ΔG可求出此时木块受到的浮力,根据阿基米德原理可求出此 时木块排开液体的体积,从而可求出此时木块浸入液体的深度和露出液面的高度,从而可求出木块上 表面较截去前下降高度。 【解答】解:A、圆柱体在液体中处于漂浮状态,则圆柱体受到的浮力为:F浮1 =G圆柱 =m圆柱g= 480×10﹣3kg×10N/kg=4.8N; 圆柱体漂浮时排开液体的体积为:V排1 =S圆柱h 1 =50cm2×12cm=600cm3, 由F浮 = 液gV排 可知,液体的密度为: ρ F 4.8N 液 = gV 浮1 = 10N/kg×600×10-6m3 = 0.8×103kg/m3, 排1 ρ 则容器内液体的重力为:G液 = 液V液g= 液gS容h液 =0.8×103kg/m3×10N/kg×100×10×10﹣6m3=8N, 则容器对桌面的压力为:F=G容ρ+G液+G圆ρ柱 =2N+8N+4.8N=14.8N, F 14.8N 则容器对桌面的压强p = = = 1480Pa,故A错误; S 100×10-4m2 容 B、由题知,此时圆柱体露出液面的高度h露 =h物 ﹣h 1 =15cm﹣12cm=3cm, 用外力将圆柱体向下压2cm,因下压的距离比较接近圆柱体露出液面的高度,则向下压 2cm时圆柱体 有可能浸没在液体中, 假设圆柱体刚好能浸没在液体中,则此过程中圆柱体浸入液体深度的增加量:Δh浸 =h露1 =3cm, 设此过程中液面上升高度为Δh,则有:ΔV排 =S容Δh 1 =S圆柱Δh浸 , 代入数据可得:100cm2×Δh =50cm2×3cm,解得Δh =1.5cm, 1 1 则此过程中需将圆柱体下压的距离:d′=Δh浸 ﹣Δh=3cm﹣1.5cm=1.5cm, 因为将圆柱体实际下压的距离d=2cm>d′=1.5cm, 所以圆柱体会浸没在液体中,且还需要将圆柱体下压2cm﹣1.5cm=0.5cm, 则圆柱体下底面到液面高度增加量为:Δh下 =3cm+0.5cm=3.5cm, 则圆柱体下底面受到液体的压强增加量为:Δp= 液gΔh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.035m=280Pa,故B 错误; ρ C、若将另一相同木块竖直重叠在该木块上方,假设此时两木块整体仍处于漂浮状态但恰好触底, 第17页(共77页)V 100cm2×10cm 此时容器内液体的深度为:h = 液 = =20cm, 2 S -S 100cm2-50cm2 容 圆柱 则此时排开液体的体积为:V排2 =S圆柱h 2 =50cm2×20cm=1000cm3, 此时受到浮力为:F浮2 = 液gV排2 =0.8×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=8N<2G圆柱 =9.6N, 故此时应沉底,受到的浮ρ力为8N,故C错误; D、若将木块浸入液体中的一半(图中阴影部分)水平截去并取出,则剩下部分仍漂浮, 6cm 此时木块受到的浮力减小量为:ΔF浮 =ΔG = 15cm ×4.8N=1.92N, ΔF 1.92N 则排开液体体积减小量为:ΔV排' = ρ 浮 g = 0.8×103kg/m310N/kg = 2.4×10﹣4m3=240cm3, 液 ΔV ' 240cm3 则液面下降的高度为:Δh = 排 = =2.4cm, 2 S 100cm2 容 而此时木块受到浮力为:F浮3 =G圆柱 ﹣ΔG=4.8N﹣1.92N=2.88N, F 2.88N 此时排开液体的体积为:V排3 = ρ 浮 g 3 = 0.8×103kg/m3×10N/kg = 3.6×10﹣4m3=360cm3, 液 V 360cm3 此时木块浸入液体的深度为:h = 排3= =7.2cm, 3 S 50cm2 圆柱 则此时木块露出液面的高度为:h露2 =15cm﹣6cm﹣7.2cm=1.8cm, 则木块上表面较截去前下降高度为:Δh 3 =h露1 +Δh 2 ﹣h露2 =3cm+2.4cm﹣1.8cm=3.6cm,故D正确。 故选:D。 【点评】本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、液体压强公式的应用,正确各种情况时液面高度 的变化是解题的关键,难度很大。 7.(2025•北京一模)水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水, 小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐 水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是( ) ①草莓a的密度小于草莓b的密度 ②草莓c在盐水和清水中受浮力相等 ③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等 ④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大 第18页(共77页)A.①③④ B.② C.①②④ D.①③ 【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;固体压强的比较大小;液体压强的大小比较;密度大 小与浮沉的关系. 菁优网版权所有 【专题】浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】A 【分析】(1)根据物体的浮沉条件分析a和b密度的大小; (2)根据阿基米德原理分析草莓c受到的浮力的大小以及草莓b和c在清水中受到的浮力大小; F (3)根据容器的总重力分析压力的大小,根据p= 分析水平面受到的压强的大小。 S (4)根据柱体容器中液体压力等于重力,结合增大的量分析压强。 【解答】解:①由左图可知,草莓a漂浮,草莓a的密度要小于液体的密度,草莓b悬浮,草莓b的 密度要等于液体的密度,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确; ②草莓c在盐水和清水中都处于浸没状态,排开液体的体积相同,两种液体的密度不同,由阿基米德 原理F浮 = 液gV排 可得,草莓c在盐水和清水中所受浮力不相等,故②错误; ③两个完全ρ相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,放进去相同的草莓,即草莓重力相同、容器重 F 力相同、液体的重力相同,所以两个容器对桌面的压力也相同,容器的底面积相同,由 p= 可得,两 S 容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等,故③正确; ④原来水与盐水的质量相等,对容器底的压力相等,而a放入两种液体中都是漂浮,排开液体的质量 相等,相当于增大的压力相等,但b、c放入后增大的体积相等,相当于增大盐水和水的体积相等,但 盐水的密度大,故增大的重力大,而柱体容器中液体压力等于重力,故盐水对容器底的压力大,故甲 对容器底的压强大,故④正确。 故选:A。 【点评】本题考查浮沉条件的应用,属于中档题。 8.(2025•岳阳楼区校级模拟)小欣和小怡同学对物理课本上的插图进行讨论,其中正确的是( ) 第19页(共77页)A.图﹣1:当水在玻璃管中流经A处时,流速较小,压强较小 B.图﹣2:三峡船闸应用了连通器的原理 C.图﹣3:同一密度计在不同液体中漂浮,所受浮力不同 D.图﹣4:马德堡半球实验精确测量了大气压的数值 【考点】密度计原理;船闸工作原理;马德堡半球实验;流体压强与流速的关系. 菁优网版权所有 【专题】应用题;密度及其应用;压强、液体的压强;气体的压强、流体压强与流速的关系;应用能 力. 【答案】B 【分析】(1)流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大; (2)上面开口、底部相连通的容器都称为连通器; (3)漂浮在液面的物体所受的浮力等于自身的重力; (4)马德堡半球实验证明了大气压的存在。 【解答】解:A、由图可知,横管A处相比B处的横截面积较大,流速较慢,由流体压强与流速的关 系可知,此处压强较大,故A错误; B、三峡船闸底部相通、上端开口,是利用了连通器,故B正确; C、密度计在液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时F浮 =G物 ,物体的重力不变,浮力就不 变,即同一密度计在不同液体中所受浮力相同,故C错误; D、马德堡半球实验证明了大气压的存在,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查的是常见物体与物理规律的对应关系,体现了物理知识或规律对日常生活的重要影 响,在平时要注意发现和积累。 9.(2025春•合川区期末)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列 说法正确的是( ) 第20页(共77页)A.物体受到的浮力大小关系为F >F >F A B C B.三个物体的密度大小关系为 > > A B C C.容器底部受到水的压力大小关ρ系为ρ F甲ρ>F乙 >F丙 D.容器对桌面的压强大小关系为p甲 =p乙 =p丙 【考点】阿基米德原理的定性分析;比较密度大小;压力的比较大小;固体压强的比较大小. 菁优网版权所有 【专题】应用题;压强、液体的压强;浮力;浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】D 【分析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受 到的浮力大小关系; (2)由图A、B、C三个正方体所处的状态,判定其浮力和重力的关系;然后根据三者的浮力大小、 利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系; (3)利用p= gh判断容器底受到水的压强关系,根据F=pS判定压力的大小关系; (4)根据阿基ρ米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大 F 小关系,根据p= 分析压强的大小。 S 【解答】解: A、由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为 V A排 <V B排 <V C排 ,根据F浮 = 液gV排 可知,浮力的大小关系为:F A <F B <F C ,故A错误; B、由图可知,A和B处于漂浮ρ,C处于悬浮,则由浮沉条件可知:G A =F A ,G B =F B ,G C =F C ,由于 F <F <F ,所以G <G <G ; A B C A B C m G 由于正方体A、B、C的体积相同,所以根据 = = 可知,物体密度的大小关系: < < ,故 V gV A B C ρ ρ ρ ρ B错误; C、正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即 h相同,水的密度一定,根据p= gh可知,容器底 受到水的压强关系为p甲 =p乙 =p丙 ,根据F=pS可知,受到的压力也是相同的,故Cρ错误; D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮 力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器 第21页(共77页)中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个 F 容器对桌面的压力关系为F甲 =F乙 =F丙 ,根据p = S 可知,压强也是相同的,故D正确。 故选:D。 【点评】此题考查阿基米德原理、液体压强公式和密度公式的应用等,是一道综合性较强的题目,但 难度不是很大。 10.(2025•庆云县一模)在制作微型密度计的过程中,两名同学分别在两根完全相同且粗细均匀的木棒 下端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们分别放入甲、乙两个盛有水的容器中, 静止如图所示,烧杯中液面相平,下列说法正确的是( ) A.两只密度计底部受到的液体压强大小p <p A B B.两只密度计的重力G >G A B C.两密度计在水面处的刻度值不同 D.两密度计所受的浮力F =F A B 【考点】阿基米德原理的定性分析;物体浮沉条件;密度计原理;液体压强的大小比较. 菁优网版权所有 【专题】定性思想;浮力;应用能力. 【答案】B 【分析】(1)根据p= gh判断出两只密度计底部受到液体压强的大小关系; (2)根据F浮 = 水V排ρg判断出两密度计受到浮力大小的关系;根据物体沉浮条件判断重力大小的关 系; ρ (3)密度计在水面处的刻度值为水的密度。 【解答】解:A、由图知甲密度计底部的深度大,且液体的密度相同,由p= 液gh可知两只密度计底 部受到的液体压强大小为p >p ,故A错误; ρ A B BD、液体的密度相同,由图可知,V A排 >V B排 ,由F浮 = 液V排g可知,F A >F B , 两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的ρ重力,即 F A =G A ,F B =G B ,所以G A >G B , 故D错误,B正确; C、密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,故C错误。 第22页(共77页)故选:B。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,有一定难度。 11.(2025•道里区二模)如图所示,用弹簧测力计吊起一个盛满水的薄塑料袋,逐渐浸入水中直至浸没。 下列有关该实验过程分析说法不正确的是( ) A.水袋逐渐浸入水的过程中,测力计示数逐渐减小直至为零 B.当弹簧测力计示数减小到零时,水袋在水中处于漂浮状态 C.水袋浸没水中时,水袋所受浮力与水袋重力是一对平衡力 D.通过该实验现象可推导得出F浮水袋 =G排水 的结论 【考点】物体浮沉条件;平衡力的判断;称重法测量浮力. 菁优网版权所有 【专题】浮力;分析、综合能力. 【答案】B 【分析】(1)根据称重法结合阿基米德原理分析弹簧测力计的示数变化; (2)根据图中充满时分析浮力与重力关系,得出状态; (3)根据图中浮力与排开液体水的重力以及自身重力关系分析解答。 【解答】解:AC.水袋逐渐浸入水的过程中,排开液体的体积变大,根据阿基米德原理知,浮力变大, 根据称重法知,拉力变小,当浸没时,由于是充满的水的重力与排开水的重力恰好相等,即浮力等于 重力,故弹簧测力计的示数减小为0,故AC正确; B、由于浸没时弹簧测力计的示数为0,浮力等于重力,故不是漂浮,是悬浮,故B错误。 D、实验中袋内水的重力与排开水的重力相等,弹簧测力计的示数为 0,浮力等于袋内水的重力,而袋 内水的重力又等于排开水的重力,故得出通过该实验现象可推导得出F浮水袋 =G排水 的结论,故D正确。 故选:B。 【点评】本题考查称重法测量浮力与阿基米德原理的验证,属于中档题。 12.(2025•平谷区二模)如图所示、两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两种不 同的液体。a、b是体积相等的两个小球,a球漂浮在液面上,b球沉在容器底。甲液面高于乙液面,且 两种液体对容器底的压强相等,则下列选项正确的( ) 第23页(共77页)A.两种液体的密度 甲 > 乙 B.两种液体的质量mρ 甲 >ρm乙 C.两个小球所受的重力G >G a b D.两个小球所受的浮力F >F a b 【考点】阿基米德原理的定性分析;利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;比较密度大小. 菁优网版权所有 【专题】定性思想;浮力;应用能力. 【答案】B 【分析】(1)两种液体对容器底的压强相等,根据液体压强公式判断甲乙液体的密度,根据阿基米德 原理判断a、b受到浮力大小,根据浮力和重力的关系判断a、b的重力关系; (2)对于液体的质量,先通过压强相等和受力面积相等判断液体对容器底的压力相等,液体对容器的 压力等于液体重和物体排开液体重之和,再根据阿基米德原理判断物体排开液体重的关系,最后判断 液体的重,比较液体的质量。 【解答】解:A、两种液体对容器底的压强相等,根据p= gh,因为h甲 >h乙 ,所以 甲 < 乙 ,故A 错误; ρ ρ ρ B、两种液体对容器底的压强相等,受力面积相等,根据F=pS得,所以甲和乙两种液体对容器底的 压力相等,即F甲 =F乙 ,所以G甲+G a排 =G乙+G b排 , 由于 甲 < 乙 ,V a排 <V b排 ,所以 甲V a排 < 乙V b排 ,所以,G a排 <G b排 ,故G甲 >G乙 ,根据G=mg 可知,ρm甲 >ρ m乙 ,故B正确; ρ ρ CD、a漂浮在甲液面上,G a =F a ,b在乙液体中沉底,G b >F b ,又因为F浮 = 液gV排 ,乙液体密度大, b排开乙液体体积大,所以乙受到的浮力大于甲受到的浮力,即F >F ,所以ρG >G ,故CD错误。 b a b a 故选:B。 【点评】本题把液体压强、密度、阿基米德原理、浮沉条件都结合在一起,综合性很强,有一定的难 度。 13.(2025•钢城区二模)取三块质量相等的橡皮泥,分别捏成一个碗状,两个球状(其中一只球为空 心),分别放入装有相同质量水的相同的烧杯中,静止时它们的状态如图所示,下列说法正确的是( ) 第24页(共77页)A.三个物体受到的浮力为F甲 >F丙 >F乙 B.容器对桌面的压力为F甲 ′=F乙 ′>F丙 ′ C.液体对容器底部的压强为p甲 >p丙 >p乙 D.橡皮泥排开水的体积为V甲 =V丙 >V乙 【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;压力的比较大小;液体压强的大小比较;阿基米德原 理的理解. 菁优网版权所有 【专题】压强、液体的压强;浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】D 【分析】(1)已知在三个相同的烧杯中装入等量的水,由图可知,甲漂浮,乙下沉,丙悬浮,根据物 体的浮沉情况判定浮力的大小,根据阿基米德原理判定三个球排开的水的体积的大小; (2)根据容器的重力、水的重力、橡皮泥的重力判断压力的大小; (3)根据排开的水的体积的大小判定深度的大小,根据p= gh确定烧杯底受到的压强关系。 【解答】解:A、由图可知,甲漂浮,则橡皮泥的浮力等于ρ重力;乙下沉,则橡皮泥的浮力小于重力; 丙悬浮,则橡皮泥的浮力等于重力,因为橡皮泥的质量相等,重力相等,故浮力的大小关系为:F甲 = F丙 >F乙 ,故A错误; B、容器对水平桌面的压力为:F=G容+G水+G泥 ,它们的重力之和大小相等,所以容器对桌面的压力 相同,即F甲 ’=F乙 ’=F丙 ’,故B错误; C、三个相同的烧杯中装入等量的水,水的深度相同;橡皮泥排开水的体积为:V甲 =V丙 >V乙 ,容器 的底面积相同,则水面上升的高度关系为:Δh甲 =Δh丙 >Δh乙 ,故甲、丙中的水面高度相同,都大于 乙中的水面高度,根据p= gh可知,液体对容器底部的压强关系为:p甲 =p丙 >p乙 ,故C错误; D、浮力的大小关系为:F甲ρ=F丙 >F乙 ,液体的密度相同,根据阿基米德原理F浮 = 液gV排 可知,橡 皮泥排开水的体积关系为:V甲 =V丙 >V乙 ,故D正确; ρ 故选:D。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,利用好浮沉条件是解题的关 键。 14.(2025•武城县模拟)如图所示,容器中间用隔板分成左右相等的两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡 第25页(共77页)皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不相同时其形状会发生改变。将适量的甲、乙两种液体注入两个容器,分 别将A、B两个体积相等的实心小球放入液体中,待液面静止时,橡皮膜向右凸起。下列说法正确的 是( ) A.甲、乙两种液体密度关系是 甲 < 乙 B.A、B两个小球的密度关系是ρ A >ρB C.甲、乙两种液体对容器底部的ρ压强ρ关系是p甲 =p乙 D.A、B两个小球静止时所受到的浮力关系是F <F A B 【考点】阿基米德原理的定性分析;密度大小与浮沉的关系;液体压强的大小比较. 菁优网版权所有 【专题】浮力;分析、综合能力. 【答案】B 【分析】观察橡皮膜凹陷的方向,通过比较隔板左右两侧压强的大小,根据液体压强公式 p= gh分析 液体密度的大小关系,结合浮沉条件可比较两球的密度关系,根据阿基米德原理 F浮 = 液gVρ 排 比较两 球受到浮力的大小关系,可解答此题。 ρ 【解答】解:A.根据图示可知,橡皮膜向右凸起,说明橡皮膜处左侧的液体压强大,即 p左 >p右 , 由图知,两侧液体的深度关系为:h左 <h右 ,根据液体压强公式p= gh可知,甲、乙两种液体密度关 系是 甲 > 乙 ,故A错误; ρ B.由ρ图知ρ,A球在甲液体中悬浮,B球在乙液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知, A = 甲 , B < 乙 ,且 甲 > 乙 ,所以A、B两个小球的密度关系是 A > B ,故 B正确; ρ ρ ρ ρ C.根据ρ 图示ρ可知,橡皮膜以下部分液体的深度相同ρ,因ρ 甲 > 乙 ,根据p= gh可知,甲橡皮膜以下 部分的液体压强大于乙橡皮膜以下部分的压强(即p′甲 >pρ′乙 ),ρ而液体对容器ρ底的压强等于上下两部 分液体压强之和,所以甲、乙两种液体对容器底部的压强关系是p甲 >p乙 ,故C错误; D.A、B两球的体积相等,根据图示可知,V A排 >V B排 ,且液体的密度 甲 > 乙 ,根据阿基米德原理 公式F浮 = 液gV排 可知,A、B两个小球静止时所受到的浮力关系是F A >ρF B ,故ρ D错误。 故选:B。ρ 【点评】此题是探究液体压强与深度和密度的关系、阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的应用,考 查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量。 第26页(共77页)15.(2025•东城区一模)水平桌面上有完全相同的两个柱形容器 A、B,分别装有甲、乙两种液体。将 一个装有适量细沙的柱形平底试管先后放入甲、乙液体中,静止后均处于漂浮状态,放入试管后两容 器中液体深度相同,如图所示。下列说法正确的是( ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.试管在甲液体中漂浮时排开液体的质量大于其在乙液体中漂浮时排开液体的质量 C.试管在甲液体中漂浮时液体对试管底部的压强大于其在乙液体中漂浮时液体对试管底部的压强 D.当试管分别在两种液体中漂浮时,容器A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力 【考点】阿基米德原理的定性分析;利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;压力的比较大小;液体压 强的大小比较. 菁优网版权所有 【专题】浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】D 【分析】(1)同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,受到的浮力相等、都等于自身重 力; (2)排开液体的体积不同,根据公式F浮 = gV排 可判断两液体密度的大小; (3)根据浮力产生的原因分析试管底受到的ρ压力和压强; (4)根据漂浮的条件结合等效替换法分析重力大小,比较压力大小。 【解答】解:AB、装有适量细沙的柱形平底试管先后在两液体中都漂浮, 试管受到的浮力:F甲浮 =F乙浮 =G,因为F浮 = 水V排g,排开的液体体积V甲 >V乙 ,F甲浮 =F乙浮 , 所以 甲 < 乙 ,故AB错误; ρ C、根ρ据浮ρ力产生的原因是试管底受到液体的压力而产生浮力,浮力相等,故压力相等,受力面积相 同,故压强相等,故C错误; D、因为浮力相等,将物体替换为排开液体的重力,故总重力不变,替换后液面相平,体积相等,但 甲 < 乙 ,故甲的总重力较小,对说明的压力较小,容器 A对桌面的压力小于容器B对桌面的压力,故ρ D正ρ确。 故选:D。 【点评】本题考查浮沉条件的应用,属于中档题。 第27页(共77页)二.填空题(共6小题) 16.(2025•锦州二模)今年热映的《哪吒2》是一部“讲科学的神话故事”电影。电影中:哪吒通过借 助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的 运动状态 ;敖丙在深海水中 真情流露热泪盈眶,但他的眼泪是往上方流的,说明深海海水密度 大于 敖丙眼泪的密度。 【考点】密度大小与浮沉的关系;力可以改变物体的运动状态. 菁优网版权所有 【专题】其他综合题;分析、综合能力. 【答案】运动状态;大于。 【分析】力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。 密度与物质的浮沉有着密切的关系。当一块物质的密度大于周围介质(如液体或气体)的密度时,它 会下沉;当一块物质的密度小于周围介质的密度时,它会浮起。这是由于密度差异造成的。 【解答】解:哪吒通过借助风火轮反向发力实现灵活多变的战斗动作,说明力能改变物体的运动状态, 即哪吒的风火轮的运动方向和速度大小都发生了改变。 眼泪往上方流,由物体的浮沉条件可知,泪珠的密度小于海水的密度,即深海海水密度大于敖丙眼泪 的密度。 故答案为:运动状态;大于。 【点评】本题考查了力的作用效果,物体的浮沉条件。 17.(2025•河东区二模)如图所示是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。它的质量约为2.0×105kg,底面积 约为500m2,它漂浮在海面上时受到的浮力为 2.0×1 0 6 N,登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩 的压强为 400 0 Pa(g取10N/kg)。 【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小;压强的公式的应用. 菁优网版权所有 第28页(共77页)【专题】定量思想;浮力;应用能力. 【答案】2.0×106;4000。 【分析】(1)根据G=mg求出陆艇的重力,漂浮的物体受到的浮力等于重力; F (2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压力等于自身的重力,利用p= 求出登陆艇静止在水平 S 海滩上时,对海滩的压强。 【解答】解:登陆艇受到的重力:G=mg=2.0×105kg×10N/kg=2.0×106N,因为登陆艇漂浮在海面上, 所以它受到的浮力:F浮 =G=2.0×106N; 登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压力大小等于其重力的大小,故登陆艇对海滩的压强为: F G 2.0×106N p= = = =4000Pa。 S S 500m2 故答案为:2.0×106;4000。 【点评】本题考查了浮沉条件的应用和压强的计算,因条件已给出,难度不大。 18.(2025•南山区校级二模)洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在 水底,如图所示。则桔子的密度 小于 芒果的密度,此时桔子受到的浮力 等于 它自身的重 力。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 【考点】密度大小与浮沉的关系;物体浮沉条件. 菁优网版权所有 【专题】应用题;浮沉的应用;应用能力. 【答案】小于;等于。 【分析】浸没液体中的物体,如果物体的密度大于液体的密度,物体受到的浮力小于重力,物体下沉; 如果物体的密度小于液体的密度,物体受到的浮力大于重力,物体上浮(最后漂浮在液面上);如果 物体的密度等于液体的密度,物体受到的浮力等于重力,物体悬浮。据此分析回答。 【解答】解:如图所示,桔子漂浮在水面上,桔子的密度小于水的密度;芒果在水中下沉,芒果的密 度大于水的密度,则桔子的密度小于芒果的密度; 桔子漂浮在水面上,桔子受到的浮力等于它自身的重力。 故答案为:小于;等于。 【点评】本题考查了物体浮沉条件的应用,属于基础题目。 第29页(共77页)19.(2025•鼓楼区校级模拟)福建舰是中国完全自主设计建造的弹射型航空母舰,满载排水量达 8×104t,满载时受到的浮力为 8×1 0 8 N;当一架歼15舰载机飞离航母时,航母受到的浮力将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),以飞离的舰载机做为参照物,航母是 运动 的。 【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;运动和静止的相对 性. 菁优网版权所有 【专题】定量思想;浮力;浮沉的应用;应用能力. 【答案】8×108;变小;运动。 【分析】(1)已知排水量,根据F浮 =G排 =m排g计算航空母舰满载时所受的浮力; (2)航母总是漂浮在水面上,所受浮力等于航母的总重力。当一架歼15舰载机飞离航母时,航母的 总重力变小,由漂浮条件可知航母所受浮力的变化; (3)根据飞机与航母的位置是否变化,来判断其运动或静止。 【解答】解:(1)航空母舰满载时所受的浮力为:F 浮 =G 排 =m 排g=8×104×103kg×10N/kg= 8×108N; (2)航母总是漂浮在水面上,所受浮力等于航母的总重力。当一架歼15舰载机飞离航母时,航母的 总重力变小,所受浮力变小; (3)舰载机起飞时,以飞离的舰载机做为参照物,航母的位置发生了改变,因此航母是运动的。 故答案为:8×108;变小;运动。 【点评】本题考查阿基米德原理的应用以及运动和静止的相对性,知道物体漂浮时所受浮力等于物体 的重力是关键。 20.(2025•海南模拟)当军舰由大海驶向河流的过程中,它所受到的浮力将 不变 (选填“增大”、 “不变”或“减小”),军舰排开水的体积将 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。[ 海水 > 河水] ρ 【考点ρ】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;阿基米德原理的定性分析. 菁优网版权所有 【专题】浮沉的应用;分析、综合能力. 【答案】不变;增大。 【分析】军舰航行时,处于漂浮状态,漂浮时浮力等于重力; 第30页(共77页)军舰在两种液体中都漂浮,受浮力等于军舰重,可以得出军舰受浮力大小关系;因为军舰受浮力相等, 知道海水大于河水的密度,利用阿基米德原理(F浮 =G排 =m排g= 液V排g)分析排开水的体积关系。 【解答】解:军舰航行时,处于漂浮状态,漂浮时浮力等于重力;ρ 因为军舰质量不变, 所以根据G=mg可知,所受重力不变, 因为在海水和河水中都漂浮, 所以F浮 =G舰 , 所以军舰在海水和河水中受到的浮力: F海水 =F水 =G舰 ,由大海驶向河流的过程中,它所受到的浮力将不变。 又因为F浮 = 液V排g, 所以液体密度ρ大的,排开液体的体积小; 因为 > , 海水 河水 所以排ρ开海水ρ的体积比排开河水的体积小,即:军舰排开水的体积将增大。 故答案为:不变;增大。 【点评】本题将漂浮条件(F浮 =G物 )和阿基米德原理(F浮 =G排 =m排g= 液V排g)综合应用,技 巧性强,要灵活运用。 ρ 21.(2025•丛台区校级模拟)甲、乙两个相同的烧杯内装满不同液体,将两个相同的小球 A、B分别放 入其中,静止后A漂浮,B沉底,如图所示。则烧杯中溢出的液体质量m甲 大于 m乙 (该空选填 “大于”或“等于”或“小于”),此时 甲 杯底部受到的液体压力较大。 【考点】利用物体的浮沉条件比较浮力的大小;液体压强的大小比较. 菁优网版权所有 【专题】定性思想;浮沉的应用;应用能力. 【答案】大于;甲。 【分析】(1)根据物体的浮沉条件判定浮力的大小关系,根据阿基米德原理判定排开的液体的重力关 系,根据G=mg得出排开的液体的质量的大小关系; (2)根据物体的浮沉条件分析小球密度与液体密度的关系,从而得出液体密度的大小关系,根据 p= gh分析液体对杯底的压强,根据F=pS分析杯底部受到的液体压力大小。 ρ【解答】解:两个相同的小球A、B,其重力、体积和密度都相同; 第31页(共77页)(1)小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中沉底,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的 浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中 排开的液体的重力,根据G=mg可知,甲烧杯溢出的液体质量大于乙烧杯溢出的液体质量; (2)小球在甲中漂浮,小球的密度要小于甲液体的密度,小球在乙中沉底,小球的密度要大于乙液体 的密度,所以两种液体的密度 甲 > 乙 ,由于液体深度相同,根据p= gh可知,p甲 >p乙 ,甲、乙是 相同烧杯,底面积相同,根据Fρ=pSρ可知,甲杯底部受到的液体压力较ρ大。 故答案为:大于;甲。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用,关键是理解和运用漂浮条件、下 沉条件(密度关系)得出两液体的密度关系。 三.实验探究题(共2小题) 22.(2025•西华县三模)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大 小可能与下列因素有关的猜想: ①与物体浸在液体中的深度有关。②与物体排开液体的体积有关。③与液体的密度有关。 (1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 1.4 N。若在实验探究过程中,忘记对弹簧测力计进行调零,则对测得的物体 P所受浮力的大小 无 影响 (填“无影响”或“有影响”)。 (2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (填“有关”或 “无关”);分析 a 、 b 、 c/ a 、 b 、 d 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析 a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 越大 (填“越大”或“越小”)。 (3)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体 P的密度为 2.4×1 0 3 kg/m3。(已知 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 【考点】探究浮ρ力大小的影响因素;探究浮力大小与排开液体体积的关系;探究浮力大小与浸没深度 第32页(共77页)的关系. 菁优网版权所有 【专题】定量思想;探究型实验综合题;科学探究能力. 【答案】(1)1.4;无影响;(2)无关;a、b、c/a、b、d;越大;(3)2.4×103。 【分析】(1)根据称重法求出序号b中物体P所受浮力;称重法测浮力是示数差; (2)c、d实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,结 合a实验,根据控制变量法判断; b、c实验中,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,结合a实验,根据控制变量法判断;d、e 实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,结合a实验,根据称重法和控制变量法判断; (3)根据称重法求出物体浸没在水中受到的浮力,根据阿基米德原理求出物体的体积 V,再利用密度 公式算出物体的密度。 【解答】解:(1)由图a可知,物体P所受重力为G=4.8N,对序号b中物体P进行受力分析可得, 物体P所受浮力大小为F浮 =G﹣F拉 =4.8N﹣3.4N=1.4N。 若忘记对弹簧测力计进行调零,弹簧测力计测量之前的示数为F',物体P所受重力的真实值G真 =G﹣ F'; 测得物体在液体中所受拉力的真实值F真 =F拉 ﹣F', 则物体所受浮力F浮 =G真 ﹣F真 =G﹣F'﹣(F拉 ﹣F')=G﹣F拉 ,所以对测得的物体P所受浮力的大小 无影响。 (2)c、d实验中,液体的密度和物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,分析图 a、c、d可知物体P所受浮力大小相同,所以浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 根据控制变量法,如果探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,实验中要改变物体排开液体的体 积,控制液体的密度相同,比较物体所受浮力大小,所以分析 a、b、c(或a、b、d)三次实验,可知 浮力大小与物体排开液体的体积有关。 d、e实验中,物体排开液体的体积相同,盐水的密度大于水的密度,分析图a、d、e可知,物体P在 盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,所以在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体 受到的浮力越大。 (3)由G=mg得物体P的质量: G 4.8N m= = =0.48kg; g 10N/kg 根据a、c或a、d实验可知物体P受到的浮力为: F浮'=G﹣F拉'=4.8N﹣2.8N=2N; 第33页(共77页)F ' 2N 由F浮 = 液gV排 可得物体P的体积:V =V 排 = ρ 浮 g = 1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10-4m3 , 水 ρ 物体P的密度为: m 0.48kg ρ= = =2.4×103kg/m3 。 V 2×10-4m3 故答案为:(1)1.4;无影响;(2)无关;a、b、c/a、b、d;越大;(3)2.4×103。 【点评】本题是探究影响浮力大小的因素的实验,主要考查称重法计算浮力、控制变量法、阿基米德 原理以及密度公式的应用,难度适中。 23.(2025•鼓楼区校级模拟)项目式学习小组利用溢水杯、弹簧测力计、小桶、水和金属块,探究浮力 的大小F浮 与物体排开液体所受重力G排 的关系(如图所示),完成在做中探和学中用的任务。 【任务一】做中探:探究F浮 与G排 的大小关系。 (1)学习小组的实验顺序是甲、乙、丙、丁,为了操作方便和减小误差,合理的实验顺序应为 丁 、 甲、乙、丙 。 (2)由图中示数可知,物体所受的浮力F浮 = 1 N,物体排开水的重力G排 = 1 N。 (3)实验可得出的结论是:F浮 = G排 ,这就是著名的阿基米德原理。 【任务二】学中用:应用阿基米德原理。 (1)不用弹簧测力计,直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出 的水流入空小桶中。若用丙图方法测量球排出的水和小桶总重,则此时弹簧测力计的示数应为 1.2 N。 (2)现有一底面积为S 的柱形平底薄壁容器放置在水平桌面上,容器内装有质量为 m的液体。现将 1 一个底面积为S 的金属圆柱体放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没,与容器底接触 2 S mg 2 但不密合,整个过程液体未溢出,则金属圆柱体静止时所受浮力 F浮 = S -S 。(用S 1 、S 2 、m 1 2 第34页(共77页)和g表示) 【考点】探究浮力的大小与排开液体重力的关系;浮力大小与排开液体重力的关系;探究浮力大小与 排开液体重力的实验步骤. 菁优网版权所有 【专题】实验题;浮力;浮沉的应用;实验基本能力. 【答案】【任务一】(1)丁、甲、乙、丙;(2)1;1;(3)=;【任务二】(1)1.2;(2) S mg 2 。 S -S 1 2 【分析】【任务一】(1)从操作的方便和减小误差分析; (2)根据称重法得到物体受到的浮力;由图丙和图丁得到物体排开水的重力; (3)比较浮力和排开水的重力,得到阿基米德原理; 【任务二】 (1)漂浮的物体受到的浮力等于重力,据此得出测力计示数; (2)设圆柱体静止后液体的高度为h′,根据密度公式表示液体的密度,根据阿基米德原理、体积公式、 重力公式计算物体受到的浮力。 【解答】解:【任务一】(1)为了操作简便应先测空桶的重力,再测物体的重力,再将物体放入水中, 得出弹簧测力计的示数,最后测出桶和水的总重力,因此最合理的实验顺序是丁、甲、乙、丙; (2)由甲、乙图可知,物体所受的浮力F浮 =G﹣F=2N﹣1N=1N; (3)由丙、丁图可知,物体排开水的重力G排 =1.5N﹣0.5N=1N; (4)实验可得出的结论是:F浮 =G排 ; 【任务二】(1)直接将重为0.7N的塑料球轻放入图乙装满水的溢水杯中,塑料球漂浮,溢出的水流 入空小桶中,浮力等于重力,浮力等于排开液体的重力,而空桶的重力为0.5N,此时弹簧测力计的示 数应为0.7N+0.5N=1.2N; (2)设圆柱体静止后液体的高度为h′, m m = = 则液体的密度 , 液 V (S -S )h' 1 2 ρ 物体受到的浮力 m S mg F浮 =G排 = 液V排g = (S -S )h' × S 2 h′g = S 2 -S 。 1 2 1 2 ρ 故答案为:【任务一】(1)丁、甲、乙、丙;(2)1;1;(3)=;【任务二】(1)1.2;(2) 第35页(共77页)S mg 。 2 S -S 1 2 【点评】本题是验证阿基米德原理的实验,考查了称重法测浮力和排开液体的重力、关键是理解物体 在漂浮、下沉、部分浸入、浸没等不同情况下,都能验证阿基米德原理。 四.计算题(共2小题) 24.(2025•滨州)王莲是一种大型浮叶草本,叶片布满气室、边缘向上卷起,具有粗壮的叶脉支撑结构, 因而能产生巨大的浮力,植物园在其观赏期向游客开设载人体验活动。为安全起见,工作人员将一泡 沫板置于叶片上方(泡沫板和叶片的面积视为相等)。如图所示,一质量为28kg的游客坐在泡沫板上 进行体验。已知叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm。(叶片及泡沫板质量均忽略 不计, 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求: (1)该ρ游客体验时,泡沫板对叶片的压强; (2)叶片所能承载的最大重力。 【考点】利用阿基米德原理进行简单计算;物体浮沉条件;压强的公式的应用. 菁优网版权所有 【专题】浮力;分析、综合能力. 【答案】(1)该游客体验时,泡沫板对叶片的压强为200Pa; (2)叶片所能承载的最大重力为700N。 【分析】(1)泡沫板质量不计,该游客体验时,泡沫板对叶片的压力等于游客的重力,根据F=G= mg求出压力的大小,知道泡沫板的底面积,利用压强公式求出泡沫板对叶片的压强; (2)知道叶片的底面积、其浸入水中的最大安全深度,可求出叶片排开水的最大体积,根据阿基米德 原理求出叶片受到的最大浮力;叶片承载的重力最大时,处于漂浮状态,且叶片及泡沫板的重力不计, 则它能承载的最大重力等于它受到的最大浮力。 【解答】解: (1)泡沫板质量不计,则该游客体验时,泡沫板对叶片的压力:F=G=mg=28kg×10N/kg=280N, F 280N 泡沫板对叶片的压强:p = = = 200Pa; S 1.4m2 (2)叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm, 第36页(共77页)则叶片排开水的最大体积:V排大 =Sh浸大 =1.4m2×0.05m=0.07m3, 叶片受到的最大浮力为:F浮大 = 水gV排大 =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N, 因叶片及泡沫板的重力不计, ρ 则根据漂浮条件可知,叶片所能承载的最大重力为:G大 =F浮大 =700N。 答:(1)该游客体验时,泡沫板对叶片的压强为200Pa; (2)叶片所能承载的最大重力为700N。 【点评】本题考查了重力公式、压强公式、浮沉条件与阿基米德原理的应用,属于综合题。 25.(2025•合肥一模)如图所示为学校卫生间的自动冲水装置示意图,水箱中有一个重力为 1N、底面积 S 为60cm2,高为10cm的柱形浮筒A,出水管口处有一个重力与厚度不计,底面积S 为10cm2的圆形 1 2 盖子B盖住出水口并紧密切合,AB之间有一根长度L=30cm的细线相连接(细线长度不变,质量和 体积忽略不计)。初始时,细线处于松弛状态,当水位达到一定深度时,A将B拉开进行冲水,每次 冲水结束后B自动闭合。( 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)初始时浮筒A受到的浮ρ力; (2)当水箱中水深为35cm时,B受到水的压强; (3)B刚被拉开时水箱中水的深度。 【考点】浮力综合问题的分析与计算;液体压强的公式及计算. 菁优网版权所有 【专题】压强、液体的压强;浮力;应用能力;分析、综合能力. 【答案】(1)初始时浮筒A受到的浮力是1N; (2)当水箱中水深为35cm时,B受到水的压强是3.5×103Pa; (3)B刚被拉开时水箱中水的深度是38cm。 【分析】(1)由题意可知,A初始时处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件求出A漂浮时受到的浮力; (2)根据液体压强公式计算出B受到水的压强; (3)根据液体压强公式表示出B刚好被拉起时B受到水的压强,根据压强定义式表示出B受到的压 力,根据阿基米德原理表示出A受到的浮力,根据力的平衡条件列出方程求出此时A浸入水中的深度, 进而求出B刚被拉开时水箱中水的深度。 第37页(共77页)【解答】解:(1)初始时,A的一部分浸入水中,轻杆对A、B没有力的作用,说明此时A刚好漂浮, 由物体的漂浮条件可知,此时A所受浮力:F浮 =G A =1N; (2)当水箱中水深为35cm时,B受到水的压强 p= 水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.35m=3.5×103Pa; (3ρ)设B刚好被拉起时,A浸入水中的深度为h浸 , 由题意可知,B刚好被拉起时,B受到水的压强:p= 水gh= 水g(h浸+L), B受到水的压力:F压 =pS 2 = 水g(h浸+L)S 2 , ρ ρ 细线对A的拉力:F拉 =F压 =ρ 水g(h浸+L)S 2 , A受到的浮力:F浮'= 水gV排ρ'= 水gS 1 h浸 , A受到竖直向下的重力ρ、细线对Aρ的拉力和竖直向上的浮力,由力的平衡条件可知:F浮'=G A +F拉 , 即 水gS 1 h浸 =G A + 水g(h浸+L)S 2 , 则ρA浸入水中的深度ρ :h浸 =0.08m=8cm, 此时水箱中水的深度h=h浸+L=8cm+30cm=38cm。 答:(1)初始时浮筒A受到的浮力是1N; (2)当水箱中水深为35cm时,B受到水的压强是3.5×103Pa; (3)B刚被拉开时水箱中水的深度是38cm。 【点评】本题考查物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强公式和压强定义式的应用,关键一是计算 液体压强关键确定水深大小,二是做好的受力分析。 第38页(共77页)考点卡片 1.运动和静止的相对性 【知识点认识】 1.选取的参照物不同,物体的运动情况就不同,所以物体的运动和静止是相对的。 2.相对静止:若两个物体以同样快慢、向同一方向运动,则它们是相对静止的关系。 (1)卡车和联合收割机:以地面为参照物,二者都是运动的;以卡车为参照物,收割机是静止的;以收 割机为参照物,卡车是静止的。 (2)空中加油机和受油机:以地面为参照物,二者都是运动的;以加油机为参照物,受油机是静止的; 以受油机为参照物,加油机也是静止的。 【命题方向】 所选参照物与运动状态之间的关系. 例:甲、乙两同学以相同的速度同向骑行在滨河大道上,分别以乙同学、大道两旁的房屋为参照物,甲 同学的状态( ) A.都是运动的 B.都是静止的 C.运动、静止 D.静止、运动 分析:物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静 止的。 解析:解:甲、乙两同学以相同的速度同向运动,以乙同学为参照物,甲同学和乙同学的位置没有发生 变化,甲同学是静止的; 以道路两旁的房屋为参照物,甲同学的位置发生变化,甲同学是运动的。 故选:D。 点评:一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也 不一定相同。这就是运动和静止的相对性。 【解题方法点拨】 运动和静止的相对性意味着物体的运动状态取决于所选参照物,不同的参照物可能导致不同的描述。 2.密度公式的变形运用计算质量和体积 【知识点的认识】 m 计算密度的公式: = V ρ 第39页(共77页)计算物体的质量:m= V mρ 计算物体的体积:V= V 【命题方向】 考查密度公式的变形运用计算质量和体积。 例:中秋国庆长假期间,小斌与家人到白狼上游玩,在游玩的路上捡到了一块小石头,他想知道这种石 头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为 60g,再把小石头放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质 量是20g。求: (1)溢出的水的体积; (2)这种石头的密度; (3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为 60kg,则整个石碑所用材料的体积是多少?(水的密度 为1.0×103kg/m3) m 分析:(1)根据V水 = ρ 水 得出小石头溢出水的体积; 水 (2)小石头的体积等于溢出水的体积,根据密度公式得出小石头的密度; m (3)根据V石碑 = 石碑得出石碑所用材料的体积。 ρ m 20g 解析:解:(1)小石头溢出水的体积V水 = ρ 水= 1g/ cm3 = 20cm3; 水 (2)小石头的体积等于溢出水的体积,即V盖 =V水 =20cm3, m 60g 因此小石头的密度 = = = 3g/cm3; V 20 cm3 ρ m 60 kg (3)石碑所用材料的体积V石碑 = ρ 石碑 = 3×103kg/m3 = 2×10﹣2m3。 答:(1)溢出的水的体积为20cm3; (2)这种石头的密度为3g/cm3; (3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是2×10﹣2m3。 点评:本题考查难度公式的应用,是一道综合题。 【解题方法点拨】 利用密度公式计算时要注意单位的统一。 质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3 第40页(共77页)质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm3 3.比较密度大小 【知识点的认识】 比较物体密度的方法。 (1)相同体积,比较体积的大小,体积小的密度大。 (2)相同质量,比较质量的大小,质量大的密度大。 (3)不同的质量、不同的体积,用比值表示密度的大小,比值大的密度大,比值小的密度小,这种方法 本质与方法是一样的。 【命题方向】 通过质量与体积的关系图以及其他物理现象来判断密度的大小关系。 例:如图所示图象表示A、B两种物质的质量m与体积V的关系图线。由图可知A、B两种物质的密度 、 和水的密度 之间的大小关系是( ) A B 水 ρ ρ ρ A. A > B > 水 B.ρ A >ρ B =ρ水 C.ρ A <ρ B =ρ水 D.ρ A <ρ B <ρ水 分ρ析:ρ质量ρ相同时,体积越大,密度越大,据此结合图象分析解答; 从图象中得出B物质对应的质量和体积,利用密度公式求出B物质的密度,然后和水的密度比较得出答 案。 解析:解: 由图象可知,当m =m =10时,A的体积小于B的体积,V =10cm3, A B A m 根据 = 可知,A的密度大于B的密度; V ρ m 10g B的密度为 B = V B= 10cm3 =1g/cm3= 水 ; B ρ ρ 综上分析可知, > = 。 A 水 B 故选:B。 ρ ρ ρ 第41页(共77页)点评:本题考查了密度的大小比较,看懂图象是解答该题的关键,难度不大。 【解题方法点拨】 其他方法: (1)利用水的密度:如果某物质可以沉入水中,那么它的密度一定大于水的密度;如果它浮在水面上, 那么它的密度一定小于水的密度。但需要注意的是,这种方法只适用于固体物质与水的比较,且对于某 些特殊物质(如空心物体)可能不适用。 (2)利用密度表:密度表是列出了各种常见物质密度的表格。通过查阅密度表,我们可以直接找到待测 物质的密度值,并与其他物质的密度进行比较。 4.力可以改变物体的运动状态 【知识点的认识】 (1)改变物体的形状:力可以直接作用于物体,导致其形状发生变化。例如,当我们用力拉弹簧时,弹 簧会被拉长;或者当我们用力挤压一个气球时,气球会变瘪。这些现象都是力作用于物体,使其形状发 生改变的例子。 (2)改变物体的运动状态:力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。运动状态的变化包 括速度的大小、方向,或者是物体由静止到运动,由运动到静止的转变。例如,当我们用手推一个静止 的课本时,课本会由静止变为运动,这表明力改变了课本的运动状态。 【命题方向】 理解力可以改变物体的运动状态,能结合生活中的实际现象进行分析。 例:如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处,铅球在飞行过程中,不 断改变的是铅球的 运动状态 (不计空气阻力)。 分析:力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。 解析:解:铅球由a处向右上方推出,铅球在飞行过程中不计空气阻力,只受到重力的作用,受力不平衡, 其运动状态不断改变。 故答案为:运动状态。 点评:此题考查了力的作用效果,属于基础知识。 【解题方法点拨】 理解力的作用效果对于解释和理解许多物理现象以及解决实际问题都是至关重要的。 5.平衡力的判断 第42页(共77页)【知识点的认识】 (1)平衡状态:物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态 (2)平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,物体受到的力就是平衡力.平衡力包括二力 平衡和多力平衡,其中二力平衡是最简单的平衡状态 【命题方向】 考查平衡力与平衡状态的概念,以及平衡力与平衡状态的判断。 例:下列情况中,物体所受到的力为平衡力的是( ) A.在空中摇摆的吊灯 B.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星 C.正在制动刹车的汽车 D.平直轨道上匀速行驶的列车 分析:静止或匀速直线运动状态的物体处于平衡状态,受平衡力。 解析:解:A.在空中摇摆的吊灯,运动方向不断变化,处于非平衡状态,不受平衡力作用,故A不正确; B.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,运动方向不断变化,处于非平衡状态,不受平衡力作用,故 B不 正确; C.正在制动刹车的汽车,速度的大小不断减小,不受平衡力作用,故C不正确; D.平直轨道上匀速行驶的列车,速度的大小、方向不变,处于平衡状态,受平衡力作用,故D正确。 故选:D。点评:物体受平衡力时处于平衡状态,处于平衡状态时受平衡力作用。 【解题方法点拨】 静止或匀速直线运动状态是平衡状态,平衡状态下受到的是平衡力,平衡力的作用下,物体处于平衡状 态。 6.压力的比较大小 【知识点的认识】 F 固体压强一般根据公式p= 比较,根据F=G的关系比较压力。对于柱形固体,也可以根据公式p= gh S ρ 比较压强大小,根据F=pS比较压力。 【命题方向】 比较压力的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练 全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。 例:艺术体操是一项力量与灵动结合,产生极致美感的体育运动。如图是某体操运动员表演过程中静止 在水平地面上的甲、乙两种姿势,其对地面的压力分别为F甲 和F乙 ,压强分别为p甲 和p乙 。下列判断正 确的是( ) 第43页(共77页)A.F甲 >F乙 ,p甲 >p乙 B.F甲 =F乙 ,p甲 =p乙 C.F甲 <F乙 ,p甲 <p乙 D.F甲 =F乙 ,p甲 <p乙 分析:(1)人对地面的压力等于自身重力的大小,据此分析两图中人对地面的压力的大小关系; F (2)由图可知,甲图中人与地面的接触面积大于乙图中人与地面的接触面积,根据 p= 分析两图中人 S 对地面的压强的大小关系。 解析:解:人对地面的压力等于自身重力的大小,且同一个人的重力一定,所以两图中人对地面的压力 大小相等,即F甲 =F乙 ;由图可知,甲图中人与地面的接触面积大于乙图中人与地面的接触面积,且压 力大小相等, F 根据p= 可知甲图中人对地面的压强比乙图中的小,即p甲 <p乙 ,故D正确,ABC错误。故选:D。 S 点评:本题考查了压力、压强大小的比较,属于对基础知识的考查,难度不大。 【解题方法点拨】 掌握比较压力大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。 7.压强的公式的应用 【知识点的认识】 F 计算公式:P= ,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、 S 液体) 【命题方向】 压强的计算,主要是运用公式及其变形解决有关问题,另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相 联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点。 例:我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遇控机器人。若机器人质量为 500kg,履带与 地面的总接触面积为400cm2。求: (1)机器人对水平冰面的压力; 第44页(共77页)(2)若南极某处冰面能承受的压强为2×105Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗? 分析:(1)已知机器人的质量,利用G=mg求其重力,机器人对冰面的压力等于本身的重力; F (2)知道履带与冰面的接触总面积(受力面积),利用p= 求机器人对冰面的压强,与冰面能承受的 S 最大压强比较可知能否通过该冰面。 解析:解:(1)机器人的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N, 机器人对冰面的压力等于机器人的重力,即F=G=5000N; (2)机器人对冰面的受压面积S=400cm2=0.04m2, F 5000N 则机器人对冰面的压强为:p = = = 1.25×105Pa<2×105Pa,机器人可以顺利通过该冰面。 S 0.04m2 答:(1)机器人对水平冰面的压力是5000N; (2)该机器人可以顺利通过冰面。 点评:本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。 【解题方法点拨】 压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体 间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同. 8.固体压强的比较大小 【知识点的认识】 准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的 考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小, 找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施 F 力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p= ,采用 S 控制变量法。 【命题方向】 比较压力的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练 全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。 例:小明同学将三个完全相同的长方体木块竖放在水平面上,将图中的阴影部分切去,剩余部分对水平 面的压强值依次为p甲 、p乙 、p丙 ,则长方体甲对水平面的压强跟切去前相比 不变 (选填“增大” “减小”或“不变”);在这三个压强值中最小的是 p 乙 。 第45页(共77页)F G mg ρVg ρShg 分析:根据p= = = = = = gh比较压强的大小变化;首先比较甲、乙、丙对地面压力 S S S S S ρ F 的大小,然后根据p= 比较它们对水平地面的压强的大小关系。 S F G mg ρVg ρShg 解析:解:将图中的阴影部分切去,根据p= = = = = = gh可知,高度不变,压强不 S S S S S ρ 变;长方体乙对地面的压力的减小比例小大于受力面积的减小比例,所以压强变小;长方体丙对地面的 压力的减小比例小于受力面积的减小比例,所以压强变大。所以剩余部分对水平面的压强中最小的是p乙 。 故答案为:不变;p乙 。 点评:判断压强的变化,不但考虑压力的变化,同时还要考虑受力面积的变化。 【解题方法点拨】 掌握比较压强大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。 9.液体压强的公式及计算 【知识点的认识】 1、计算液体压强的公式是p= gh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度 )和深度h, 而和液体的质量、体积没有直接ρ 的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识ρ理解,以免造 成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从 容器底部向上的距离(那叫“高度”)。 2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算: 由液体的压强公式p= gh可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,深度的不同比较直观,一眼 可以看到,而密度不同ρ需引起注意,有时直接给出物质不同,密度不同,有时则隐含着密度不同,需要 自己发现。 3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法: 液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。 (1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底 面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。 F (2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据p= 计算压强大小。 S 第46页(共77页)【命题方向】 液体压强的计算,题型常见的有填空、选择、计算及探究题。 例:面积为1m2的水平桌面正中央放着一个平底鱼缸,内外底面积均为100cm2;缸内有3kg的水和一条 100g的鱼,水的深度为20cm,忽略鱼缸厚度和质量,求: (1)水对鱼缸底的压强; (2)水对鱼缸底产生的压力; (3)鱼缸对桌面产生的压强。 分析:(1)根据p= gh求水对鱼缸底的压强; F ρ (2)根据p= 求出水对鱼缸底产生的压力; S F (3)根据G=mg求鱼和水的重力,鱼缸对水平桌面的压力大小等于鱼缸、水和鱼的总重力,根据 p= S 求出鱼缸对桌面产生的压强。 解析:解:(1)水对鱼缸底的压强:p= 水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; (2)鱼缸的底面积S=100cm2=0.01m2,ρ 则水对缸底产生的压力:F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N; (3)鱼的重力:G鱼 =m鱼g=0.1kg×10N/kg=1N, 水的重力:G水 =m水g=3kg×10N/kg=30N, 鱼缸对桌面的压力:F'=G总 =1N+30N=31N, F' 31N 鱼缸对桌面产生的压强:p' = = = 3100Pa。 S 0.01m2 答:(1)水对鱼缸底的压强为2×103Pa; (2)水对鱼缸底产生的压力为20N; (3)鱼缸对桌面产生的压强为3100Pa。 点评:本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液 体,先计算压强(p= gh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算 ρ F 压强(p= )。 S 【解题方法点拨】 (1)液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形 容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。 (2)液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形 第47页(共77页)状的物体来说,经过推导以后可以使用。 (3)找出题目中隐含条件是解本题的关键。 (4)一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结合图形分析、 比较,得出结论。 10.液体压强的大小比较 【知识点的认识】 液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用 密度比较法和深度比较法。 【命题方向】 比较压强的大小是各省、市中考物理的热点,考题常以填空、选择等形式出现。只有加强这方面的训练 全面提高分析问题和解决问题的能力,才能在中考时取得好成绩。 例:如图所示,甲、乙、丙是三个底面积不同的圆柱形容器,且S甲 <S乙 <S丙 ,容器内装有质量相同的 不同液体,液体对容器底部的压强分别为 p 甲 、p 乙 、p 丙 ,它们的大小关系是( ) A.p甲 >p乙 >p丙 B.p甲 =p乙 <p丙 C.p甲 <p乙 <p丙 D.无法比较 分析:根据容器形状,判断三种液体对容器底部的压力与各自重力的关系,又知三种液体的质量关系, F 进而得到三种液体对容器底的压力关系,由p= 判断出液体对容器底部压强的关系。 S 解析:解:由图可知,三个容器都为直壁容器,液体对容器底的压力都等于液体的重力,甲、乙、丙三 种液体的质量相等,则液体的重力相等,所以,甲、乙、丙三种液体对容器底的压力相同,即:F甲 =F乙 =F丙 ; F 由于S甲 <S乙 <S丙 ,由p = S 知液体对容器底部的压强p甲 >p乙 >p丙 ,故A正确。 第48页(共77页)故选:A。 点评:此题考查压强和压力的大小比较,关键是会根据容器形状判断液体对容器底部的压力与自身重力 的关系。 【解题方法点拨】 掌握比较压强大小的方法以及对公式的熟练应用是关键。 11.液体压强的变化量问题 【知识点的认识】 (1)要计算规则容器底部所受液体压强的变化,一般思路是:先根据浮力的变化,利用阿基米德原理算 出V排的变化,再根据V排的变化和容器底面积算出液体深度的变化,最后根据液体压强公式p= gh计 算出容器底部所受液体压强的变化。 ρ (2)最简单的思路是:先求出浮力的变化,根据力的作用是相互的,容器底部所受液体压力的变化就等 于浮力的变化,再结合容器的底面积,利用压强公式p=F/S计算出容器底部所受液体压强的变化。 【命题方向】 考查液体压强变化量的计算,综合性较强,难度较大。 例:如图所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器,高为 h ,底面积为S =100cm2, 1 1 甲容器内装有水,圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为h =9cm,底面积为S =20cm2,密度为 。 2 2 2 乙容器内装有质量为m,密度为 的某种液体( > )。忽略物体吸附液体等次要因素, ρ 3 2 3 ρ ρ ρ ρ =1.0×103kg/m3 ,求: 水 (1)物体浸没水底时所受的浮力大小; (2)将物体从甲容器底部竖直缓慢提升,直到物上表面高出水面4cm时停止,求水对容器底部的压强变 化量; (3)将物体从甲容器取出后,再缓慢放入乙容器内,为保证液体不会溢出,乙容器内液体的最大质量 m (用 、h 、h 、S 、S 表示)。 3 1 2 1 2 ρ 分析:(1)根据体积公式求出圆柱体的体积,根据阿基米德原理求出物体浸没在水中受到的浮力; (2)根据体积关系求出提起物体后水面下降的高度,根据Δp= 水gΔh求出水对容器底部的压强变化量; (3)因为 2 > 3 ,物体浸没在液体中,根据体积关系求出液体的ρ 体积,根据密度公式求出液体的质量。 ρ ρ 第49页(共77页)解析:解:(1)圆柱形实心物体的体积:V柱 =S 2 h 2 =20cm2×9cm=180cm3=1.8×10﹣4m3, 物体浸没水底时,排开水的体积:V排 =V柱 =1.8×10﹣4m3, 则物体浸没水底时所受的浮力:F浮 = 水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣4m3=1.8N; ρ ΔV 20cm2×4cm (2)当物体提升到物体上表面高出水面4cm时,水面下降的高度:Δh= 排= =0.8cm S 100cm2 1 =0.008m, 则这个过程中,水对容器底部的压强变化量:Δp= 水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa; (3)因为 2 > 3 ,液体最多时,物体浸没在液体中ρ, 此时乙容器ρ内液ρ体的体积:V 3 =V乙 ﹣V柱 =S 1 h 1 ﹣S 2 h 2 , m 由 = 可知,液体的质量:m= V = (S h ﹣S h ), V 3 3 3 1 1 2 2 ρ ρ ρ 液体质量m的取值范围为:m≤ V = (S h ﹣S h )。 3 3 3 1 1 2 2 答:(1)物体浸没水底时所受ρ的浮力ρ为1.8N; (2)这个过程中,水对容器底部的压强变化量为80Pa; (3)乙容器内液体质量m的取值范围为m≤ V = (S h ﹣S h )。点评:本题考查密度公式、重力公 3 3 3 1 1 2 2 式、液体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉ρ条件的ρ应用,难度较大。 【解题方法点拨】 容器底部受到压强的变化量Δp= 液gΔh,Δh为液体深度的变化量(h 2 ﹣h 1 ),即物体放入后深度与放入 前的差 ρ 12.船闸工作原理 【知识点的认识】 船闸的工作原理主要是利用 连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降,从 而通过集中的航道水位落差。船闸主要由闸室、上游引航道、下游引航道、上游闸首和下游闸首组成。 当船舶由下游向上游行驶时,室内水位降至与下游水位齐平,然后打开下游闸首的闸门,船进闸室,关 闸门,灌水,待水位升到与上游水位齐平后,打开上游闸首闸门,船即可出闸通过上游引航道驶向上游 当船由上游向下游行驶时,过闸操作程序则与此相反 【命题方向】 考查船闸工作原理。 例:船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游水道组成。在上游有一艘轮船想驶往闸室,如图所示。则 正确的操作步骤及顺序是( ) ①打开闸门C 第50页(共77页)②关闭闸门D ③打开阀门A ④关闭阀门B A.②③①④ B.④③①② C.②④①③ D.④②③① 分析:轮船想驶往闸室,则需要闸室内的水面升高,据此分析。 解析:解:船闸属于连通器,轮船想从上游驶往闸室,要首先关闭阀门 B和闸门D,打开阀门A,使闸 室与上游构成连通器,则上游的水进入闸室,当闸室与上游的水面相平时,打开闸门C,轮船就能进入闸 室。故顺序为④②③①。 故选:D。 点评:本题考查了连通器原理。关键是熟记了解船闸的通行原理。 【解题方法点拨】 掌握连通器原理在船闸工作工程中的应用。 13.马德堡半球实验 【知识点的认识】 马德堡半球实验的历史背景涉及到了证明大气压的存在和力量。 这个实验由德国物理学家、 政治家奥托• 冯•格里克( Otto von Guericke) 于1654年进行, 目的是证明大气压的存在和力量。 格里克当时担任马德 堡市市长, 他使用两个铜制半球对接在一起, 并用经过松节油浸过的皮环密封。 通过抽真空后, 他使用 了16匹马组成的马队才将两个半球成功拉开, 这一实验成功证明了大气压强的存在和巨大力量。 这个实 验不仅在科学界引起了轰动, 而且成为了证明大气压力存在的重要实验之一。 【命题方向】 考查马德堡半球实验的历史背景以及实验目的和实验结论。 例:马德堡半球实验证明了( ) A.大气压随气候而变化 B.大气压的存在 C.大气压随温度而变化 第51页(共77页)D.大气压的值 分析:证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。 解析:解:马德堡半球实验是验证大气压存在的著名实验。 故选:B。 点评:牢记验证大气压存在和测得大气压值的著名实验。 【解题方法点拨】 记忆性知识,牢记即可。 14.大气压强与高度的关系 【知识点的认识】 地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压 强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高, 大气压强越小. 在海拔3000m之内,每上升10m大气压强约减小100Pa,在海拔2000m之内,每上升12m大气压强约减 小1mmHg. 地面上空气的范围极广,常称“大气”.离地面 200公里以上,仍有空气存在.虽其密度很小,但如此 高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大.人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫,这是因为人体的内 外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故. 即:大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低; 【命题方向】 此知识点一般以填空的形式出现主要就是高度对气压的影响,而且还与气压对沸点的影响一起考察. 例:如图所示为一种叫“天气预报瓶”的产品的简图。A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的装有红墨水 的玻璃球,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降。小明买了一个 “天气预报瓶”,他家住在21层楼,在电梯上升的过程中,最有可能出现的现象是( ) A.玻璃球内液面上升,玻璃管内液面下降 B.玻璃球内液面下降,玻璃管内液面下降 第52页(共77页)C.玻璃球内液面下降,玻璃管内液面上升 D.玻璃球内液面上升,玻璃管内液面上升 分析:大气压随高度的增加而减小。 解析:解:小明家住在21层楼,在电梯上升的过程中,高度增加,大气压减小,玻璃管内的液面上升, 玻璃球内的液面下降,故C正确,ABD错误。 故选:C。 点评:本题考查的是大气压随高度变化的规律;本装置相当于一个水气压计。 【解题方法点拨】 理解高度对气压的影响是怎样变化的特点即可解题. 15.流体压强与流速的关系 【知识点的认识】 液体和气体都具有流动性,统称为流体.如:空气、水等.流体流动时的压强称作流体压强.空气和水 流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大. 【命题方向】 联系生活实际用流体压强与流速的关系解释现象是命题方向,一般出现选择题、填空题或简答题. 例:下列事例中能够说明流体压强与流速关系的是( ) A.拦河坝设计成下宽上窄 B.高压锅容易把食物煮熟 C.用漏斗向下吹气乒乓球不下落 D.飞机飞行时机翼受到升力 分析:(1)液体内部压强随着深度的增加而增大; (2)气压越大,沸点越高,气压越小,沸点越低; (3)流体流速越大的位置,压强越小。解析:解:A、液体内部压强随着深度的增加而增大,即越往下 面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故A错误; B、高压锅是利用了液体的沸点随压强的增大而增大的原理制成的,故B错误; C、用漏斗向下吹气,乒乓球上方空气流速变快,压强变小,下方空气流速慢,压强较小,产生向上的压 强差,所以乒乓球不下落,故C正确; D、飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流 速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,故D正确。 故选:CD。 点评:本题四个选项考查了多个方面的知识,此类选择题是中考题中最常见的,是能较全面的考查基础 第53页(共77页)知识的综合题。 【解题方法点拨】 流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速较其他地方快。 16.称重法测量浮力 【知识点的认识】 根据物体受力平衡变换而来的方法,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡,向上 的拉力加浮力等于向下的重力,所以浮力等于重力减去拉力,公式:F浮 =G﹣F拉 【命题方向】 考查利用平衡知识,称重法计算浮力的大小。 例:弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所 受的浮力是( ) A.0N B.5N C.2.6N D.2.4N 分析:首先对物体所受到的力进行分析,搞清各个力之间的大小关系,在水中的物体受到竖直向下的重 力和竖直向上的拉力及浮力作用,所以这几个力满足F浮 =G﹣F拉 .据此求物体受到的浮力,求浮力利用 称重法。 解析:解:物体重力为 5N,浸没在水中时弹簧测力计示数为 2.4N,则浮力F浮 =G﹣F=5N﹣2.4N= 2.6N,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选:C。 点评:此题考查学生对浮力大小的计算这一知识点的理解和掌握,计算浮力的方法很多,这是最简单的 一种。 【解题方法点拨】 计算浮力的方法很多,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡时,考虑用称重法。 第54页(共77页)17.探究浮力大小的影响因素 【知识点的认识】 (1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系 使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小,并记录数据。可以发现 物体的拉力没有变化。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 (2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系 使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物 体的拉力随浸没在液体中的体积改变。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大,物体所 受的浮力就越大。 (3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系 使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小,并记录数据。(注意:实验 时要使铁球浸没的深度相同)可以发现,物体在密度不同的液体中拉力改变。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大,物体所受浮力就越大。 (4)探究浮力的大小跟物体的密度的关系 使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小,并记录数据。 (注意:实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同)可以发现,铜球和铁球的拉力虽然不同,但F浮=G﹣ F拉相同。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体的密度无关。 (5)实验结论: 物体在液体中所受的浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积 越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。 【命题方向】 考查探究浮力大小的影响因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注 意事项等内容。 例:如图是某实验小组的同学用同一物块探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。 第55页(共77页)(1)对图B中的物块进行受力分析,力的作用点都画在重心处。 (2)物体完全浸没在水中时所受浮力为 1 N。 (3)比较ADE可以得出:浮力大小与 液体密度 有关。 (4)比较ACD可知,浮力大小与物体浸没的深度 无关 (选填“无关”或“有关”)。比较A BC 可知,浮力大小与物体的体积无关。 (5)图E中酒精的密度为 0.8×1 0 3 kg/m3。(ρ =1.0×103kg/m3,g=10N/kg) 水 分析:(1)静止受力平衡,据此画图; (2)根据称重法计算物体在水中的浮力大小; (3)(4)分析图中的相同点和不同,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题; (5)根据阿基米德原理列出水中和酒精中浮力表达式计算酒精密度。 解析:解:(1)图B中的物块静止受力平衡,受重力、浮力、拉力作用,都画在重心上,如图所示: (2)由甲图可知,物体的重力为G=4N,由丙图可知物体浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3N,此时 物体受到的浮力为F浮 =G﹣F=4N﹣3N=1N; (3)比较ADE可以得出:物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同, 说明浮力的大小与液体的密度有关; (4)比较ACD可知,液体的密度和物体排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,而拉力相同, 说明浮力不变,故浮力大小与物体浸没的深度无关。 第56页(共77页)探究浮力大小与物体的体积,必须控制液体密度相同,而排开液体的体积不同,故选:ABC。 (5)水中的浮力为1N,由阿基米德原理F浮 = 水gV排 可得:1N= 水gV排 ; 浸没酒精中的浮力为F'浮 =G﹣F'=4N﹣3.2N=0ρ.8N; ρ 由阿基米德原理F'浮 = 酒精gV排 可得:0.8N= 酒精gV排 ; 浸没时V排 不变,解得ρ 酒精 =0.8 水 =0.8×103kρg/m3。 故答案为:(1)见解答ρ;(2)1ρ;(3)液体密度;(4)无关;BC;(5)0.8×103。 点评:本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验,分析时,注意控制变量法的应用。 【解题方法点拨】 实验中,用到了“称重法”测浮力:,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。 18.探究浮力大小与排开液体体积的关系 【知识点的认识】 (1)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系 使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小,并记录数据。可以发现,物 体的拉力随浸没在液体中的体积改变。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大,物体所 受的浮力就越大。 (2)实验结论: 物体在液体中所受的浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积 越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。 【命题方向】 考查探究浮力大小与排开液体体积的关系的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数 据分析,注意事项等内容。 例:某兴趣小组在探究“液体内部压强”和“浮力大小”的实验时,采用了厚壁铅铬合金制作的小桶, 桶口用绷紧的橡皮膜密封后,桶口朝下,水槽中装有适量的水,实验时小桶均没有接触到水槽底部。如 图A测得桶和橡皮膜总重为10N,图D、E中测力计示数相等。 第57页(共77页)(1)实验中,是通过 橡皮膜的形变程度 显示液体内部压强的大小。 (2)某同学比较图B、C和D实验,可以探究液体压强与 深度 的关系,另一同学比较图A、B、 C、D、E实验可以探究物体受到的浮力与物体 排开液体的体积 有关。 (3)保持橡皮膜在水中的深度不变,改变它的方向,橡皮膜形状不变,根据此实验现象可以初步得出结 论: 同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等 ° 分析:(1)根据转换法,通过橡皮膜的形变显示压强大小; (2)根据控制变量法分析; (3)液体内部同一深度向各个方向的压强相等。 解析:解:(1)桶口用绷紧的橡皮膜密封后,桶口朝下,橡皮膜受到向上的压强,因而是通过橡皮膜的 形变程度显示液体内部压强的大小。 (2)某同学比较图B、C和D实验,同种液体密度不变,而深度改变,因而可以探究液体压强与深度的 关系,另一同学比较图A、B、C、D、E实验,液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,故可以探究 物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。 (3)保持橡皮膜在水中的深度不变,改变它的方向,深度和密度不变,橡皮膜形状不变,则液体的压强 大小不变,根据此实验现象可以初步得出结论:同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等。 故答案为:(1)橡皮膜的形变程度;(2)深度;排开液体的体积;(3)同种液体同一深度,液体向各 个方向的压强相等。 点评:本题考查液体压强和浮力有关因素的探究,属于中档题。 【解题方法点拨】 实验中,用到了“称重法”测浮力:,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。 19.探究浮力大小与浸没深度的关系 【知识点的认识】 (1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系 第58页(共77页)使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小,并记录数据。可以发现 物体的拉力没有变化。 可得出以下实验结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 (2)实验结论: 物体在液体中所受的浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积 越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。 【命题方向】 考查探究浮力大小与浸没深度的关系的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分 析,注意事项等内容。 例:小明在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,做了如图 a、b、c、d、e的实验。(g取10N/kg) (1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 0. 5 N。 (2)分析 a 、 c 、 d 三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 无关 。 (3)通过a、c、e三次实验,可探究物体所受浮力大小与 液体密度 的关系。 (4)根据记录的实验数据,实验e中液体的密度为 0.8×1 0 3 kg/m3。 (5)如果在实验e中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则所测液体密度将 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 分析:(1)根据称重法求出物体在水中受到的浮力; (2)影响浮力的因素有液体密度和排开液体的体积,要探究与深度关系,必须控制液体密度和排开液体 的体积不变; (3)分析a、c、e两图,找出相同量和不同量,根据称重法测浮力:F浮 =G﹣F计算所受浮力是否相同, 据此分析结论; (4)求出物体在液体中的浮力的大小,由于物体全部浸没在两种液体中,排开的液体的体积是相同的, 第59页(共77页)根据阿基米德原理列出关系式,求出液体的密度。 (5)如果他在实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,容器底的支持力使得弹簧测力 计示数变小,根据称重法分析F浮液 变化,确定测量的液体密度值的变化。 解析:解:(1)根据称重法测浮力,物体在水中受到的浮力为: F浮 =G﹣F C =2N﹣1.5N=0.5N; (2)分析a、c、d两图,当物体都块浸没在水中后,液体密度和排开液体的体积不变,物体浸没的深度 不同,但测力计示数相同,根据称重法测浮力:F浮 =G﹣F知,所受浮力的大小相同,故得出:物体浸没 在液体中后,所受浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关; (3)由图c、e所示实验可知,都是浸没,则物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究 浮力大小与液体密度的关系; (4)实验步骤c中,物体受到的浮力为:F浮c =G﹣F c =2N﹣1.5N=0.5N; 实验步骤e中,物体受到的浮力为:F浮e =G﹣F e =2N﹣1.6N=0.4N; 因物体均浸没,所以V排水 =V排液 ; 根据阿基米德原理F浮 = 液V排g代入数据 0.5N=1.0×103kg/m3×V排ρ水×10N/kg; 0.4N= 液×V排液×10N/kg; 两式相ρ比可得 液 =0.8×103kg/m3。 (5)如果他在ρ实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致 F示液 变小,根据称重法,故F浮液 变大,根据F浮 = 液V排g,V排g不变,测量的液体密度值将偏大。 故答案为:(1)0.5;(2)a、c、d;无关;(ρ3)液体密度;(4)0.8×103;(5)偏大。 点评:本题探究浮力的大小与哪些因素有关,考查控制变量法的运用、称重法测浮力、阿基米德原理、 密度的计算,有一定的难度。 【解题方法点拨】 实验中,用到了“称重法”测浮力:,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。 20.阿基米德原理的理解 【知识点的认识】 (1)内容:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。阿 基米德原理又名浮力定律,是指浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到 的重力,而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状无关。 (2)公式:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为F浮 =G排 = 液gV排 ρ 第60页(共77页)①F浮 =G排 = 液gV排 ,式中 液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。 ②阿基米德原ρ理既适用于液体ρ也适用于气体。 【命题方向】 考查阿基米德原理内容的理解,以及利用阿基米德原理计算浮力的大小。 例:我国首艘10万屯级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为1.3×105t,满载时排开海水的体 积为 1.26×1 0 5 m3;满载时工船受的浮力为 1.3×1 0 9 N;海面下2m深处海水的压强为 2.06×1 0 4 Pa。( 水 =1.03×103kg/m3,g=10N/kg) ρ m 分析:(1)根据 = 可求出满载时排开海水的体积; V ρ (2)根据F浮 =G排 =m排g可求出满载时工船所受的浮力; (3)根据p= gh可求出海面下2m深处海水的压强。 ρ m m 1.3×105×103kg 解析:解:(1)根据 = V 可得满载时排开海水的体积为:V 排 = ρ 排 = 1.03×103kg/m3 ≈ 海水 ρ 1.26×105m3; (2)满载时工船所受的浮力为:F浮 =G排 =m排g=1.3×105×103kg×10N/kg=1.3×109N; (3)海面下2m深处海水的压强为:p= 海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2m=2.06×104Pa。 故答案为:1.26×105;1.3×109;2.06×104。ρ 点评:本题主要考查密度公式、阿基米德原理以及液体压强公式的应用,灵活运用公式是解题的关键。 【解题方法点拨】 理解阿基米德原理的内容,并会用公式计算浮力的大小。 21.阿基米德原理的定性分析 【知识点的认识】 运用阿基米德原理进行定性分析时,运用控制变量法,先找到相同的量,再利用公式F浮 = 水gV排 进行 分析即可。 ρ 【命题方向】 考查阿基米德原理的定性分析。 例:将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中,小球静止时的情况如图所示,则三个小球中所受浮力 最小的是( ) 第61页(共77页)A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 分析:已知体积的关系,利用阿基米德原理公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。 解析:解:因为体积相同,丙物下沉,乙物悬浮,甲物体漂浮,丙和乙排开水的体积相同,甲漂浮,甲 排开水的体积最小,根据公式F浮 = 水gV排 可知,甲受到的浮力最小。 故选:A。 ρ 点评:本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。 【解题方法点拨】 熟练运用阿基米德定理的公式,重点是分析题目中的相同的条件。 22.利用阿基米德原理进行简单计算 【知识点的认识】 ①F浮 =G排 = 液gV排 ,式中 液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg。 ②阿基米德原ρ理既适用于液体ρ也适用于气体。 【命题方向】 考查运用阿基米德原理进行计算。 例:如图所示,小芳用手将重2N、体积为2.3×10﹣4m3的苹果浸没在水中,则松手后苹果最终静止时,苹 果受到的浮力大小为 2 N。( 水 =1.0×103kg/m3,g取10N/kg) ρ 分析:(1)根据阿基米德原理F浮 =G排 = 液gV排 求出苹果所受浮力; (2)根据苹果重力与浮力的大小关系可知苹ρ果的浮沉状态; (3)苹果静止后处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知苹果受到的浮力大小。 解析:解:苹果浸没在水中时,排开水的体积等于苹果的体积,即:V排 =V=2.3×10﹣4m3, 第62页(共77页)苹果浸没时受到的浮力为: F浮 =G排 = 水gV排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×2.3×10﹣4m3=2.3N; 浸没在水中ρ的苹果,受到的浮力F浮 =2.3N,而重力G=2N, 比较可知:F浮 >G,故松手后苹果将上浮,最终苹果会漂浮在水面上,此时受到的浮力等于苹果的重力, 即:F浮 ′=G=2N。 故答案为:2。 点评:熟练运用阿基米德原理的公式和物体的受力情况,是解答此题的关键。 【解题方法点拨】 根据题目所给信息,判断用称重法,压力差法,阿基米德原理法中的哪一种。 23.密度大小与浮沉的关系 【知识点的认识】 密度与物质的浮沉有着密切的关系。当一块物质的密度大于周围介质(如液体或气体)的密度时,它会 下沉;当一块物质的密度小于周围介质的密度时,它会浮起。这是由于密度差异造成的。 【命题方向】 考查密度的与浮沉的关系,通过浮沉状态判断密度大小以及通过比较密度大小判断浮沉状态。 例:小津把体积相等的三种不同的水果放进水中,水果静止后出现了如图所示的情况,A漂浮,B悬浮, C沉底,关于它们的密度和浮力的大小关系判断正确的是( ) A. < < A B C B.ρA >ρB >ρC C.FρA <FρB <FρC D.F =F <F A B C 分析:根据A、B、C在水中所处的状态,即可判断A、B、C密度的大小,再根据阿基米德原理判断A、 B、C所受浮力的关系。 解析:解:AB、A漂浮, A < 水 ;B悬浮, B = 水 ;C沉底, C > 水 ,所以, A < B < C ,故A正确, B错误; ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ CD、由图可知,V A <V B =V C ,根据F浮 = 水gV排 可得,它们所受浮力F A <F B =F C ,故C错误,D错误; ρ 第63页(共77页)故选:A。 点评:本题主要考查物体浮沉条件和阿基米德原理,比较典型,值得重视。 【解题方法点拨】 在利用阿基米德原理进行浮力运算的时候,先要判断物体的浮沉状态,以确定实际的排开水的体积,而 不是直接代入物体的体积进行计算。 24.探究浮力的大小与排开液体重力的关系 【知识点的认识】 1.实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系; 2.实验步骤: ①用弹簧测力计测出物体重力记作F 1 ②将溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数记作F ,同时用小 2 桶收集溢出来的水 ③用弹簧测力计测出桶和水的总重记作F , 3 ④用弹簧测力计测出空桶的重记作F . 4 3.实验分析:物体受到的浮力:F ﹣F ,物体排开液体的重力F ﹣F 。如果F ﹣F =F ﹣F ,可得出阿基 1 2 3 4 1 2 3 4 米德原理 4.实验结论: 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可 用公式表示为F浮 =G排 = 液gV排 。 【命题方向】 ρ 考查探究浮力的大小与排开液体重力的关系的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法, 数据分析,注意事项等内容。 例:下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完 成下面的填空; 第64页(共77页)(1)实验中所用圆柱体的重力为 4. 2 N。 (2)在情景图B中存在的错误是 溢水杯未装满水 。 (3)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中,水对溢水杯底的压强 保持不变 (选填 “逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。 (4)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开的水所受到的重力。 分析:(1)读出B中弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力; (2)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重 力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力; (3)根据p= gh分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强; (4)利用F浮 =ρ G﹣F可求得圆柱受到的浮力;用小桶和水的总重力减去空小桶的重力即为圆柱体排开的 水所受的重力G排 。 解析:解:(1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力G=4.2N; (2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以, 在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水; (3)纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水 的深度不变,由p= gh可知,水对溢水杯底的压强保持不变; (4)由图C可知,圆ρ 柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N, 则圆柱受到的浮力F浮 =G﹣F=4.2N﹣3N=1.2N; 由图D可知,小桶和水的总重力G总 =1.8N, 由图A可知,空小桶的重力G桶 =0.6N, 则圆柱体排开水所受的重力G排 =G总 ﹣G桶 =1.8N﹣0.6N=1.2N; 综上分析知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。 第65页(共77页)故答案为:(1)4.2;(2)溢水杯未注满水;(3)保持不变;(4)等于。 点评:在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即 F浮 =G﹣F拉 ;用两次称重 测出物体在液体中排开液体的重力,进行比较得出:物体在液体中受到的浮力,大小等于它排开的液体 的重力。 【解题方法点拨】 实验操作要点及注意事项: (1)弹簧测力计的读数(注意看清量程和分度值); (2)称重法计算浮力:F浮 =G物 一F拉 ; (3)溢水杯的使用(溢水杯中的液体到达溢水口,以保证物体排开的液体全部流入小桶内); (4)实验步骤的补充与改正(先测空桶重和物重,再将物体浸没在水中,最后测出排开液体的重力)﹔ (5)得出普遍规律的操作(物体由浸没改为浸入;换用不同的液体等)。 25.浮力大小与排开液体重力的关系 【知识点的认识】 1.实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系; 2.实验步骤: ①用弹簧测力计测出物体重力记作F 1 ②将溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数记作F ,同时用小 2 桶收集溢出来的水 ③用弹簧测力计测出桶和水的总重记作F , 3 ④用弹簧测力计测出空桶的重记作F . 4 3.实验分析:物体受到的浮力:F ﹣F ,物体排开液体的重力F ﹣F 。如果F ﹣F =F ﹣F ,可得出阿基 1 2 3 4 1 2 3 4 米德原理 4.实验结论: 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可 用公式表示为F浮 =G排 = 液gV排 。 【命题方向】 ρ 第66页(共77页)考查浮力的大小与排开液体重力的关系,常在实验探究题中考查此知识点。 例:下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完 成下面的填空; (1)实验中所用圆柱体的重力为 4. 2 N。 (2)在情景图B中存在的错误是 溢水杯未装满水 。 (3)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中,水对溢水杯底的压强 保持不变 (选填 “逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。 (4)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开的水所受到的重力。 分析:(1)读出B中弹簧测力计的示数即为圆柱体的重力; (2)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重 力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力; (3)根据p= gh分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强; (4)利用F浮 =ρ G﹣F可求得圆柱受到的浮力;用小桶和水的总重力减去空小桶的重力即为圆柱体排开的 水所受的重力G排 。 解析:解:(1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力G=4.2N; (2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以, 在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水; (3)纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水 的深度不变,由p= gh可知,水对溢水杯底的压强保持不变; (4)由图C可知,圆ρ 柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N, 则圆柱受到的浮力F浮 =G﹣F=4.2N﹣3N=1.2N; 由图D可知,小桶和水的总重力G总 =1.8N, 第67页(共77页)由图A可知,空小桶的重力G桶 =0.6N, 则圆柱体排开水所受的重力G排 =G总 ﹣G桶 =1.8N﹣0.6N=1.2N; 综上分析知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。 故答案为:(1)4.2;(2)溢水杯未注满水;(3)保持不变;(4)等于。 点评:在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即 F浮 =G﹣F拉 ;用两次称重 测出物体在液体中排开液体的重力,进行比较得出:物体在液体中受到的浮力,大小等于它排开的液体 的重力。 【解题方法点拨】 实验操作要点及注意事项: (1)弹簧测力计的读数(注意看清量程和分度值); (2)称重法计算浮力:F浮 =G物 一F拉 ; (3)溢水杯的使用(溢水杯中的液体到达溢水口,以保证物体排开的液体全部流入小桶内); (4)实验步骤的补充与改正(先测空桶重和物重,再将物体浸没在水中,最后测出排开液体的重力)﹔ (5)得出普遍规律的操作(物体由浸没改为浸入;换用不同的液体等)。 26.探究浮力大小与排开液体重力的实验步骤 【知识点的认识】 1.实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系; 2.实验步骤: ①用弹簧测力计测出物体重力记作F 1 ②将溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数记作F ,同时用小 2 桶收集溢出来的水 ③用弹簧测力计测出桶和水的总重记作F , 3 ④用弹簧测力计测出空桶的重记作F . 4 3.实验分析:物体受到的浮力:F ﹣F ,物体排开液体的重力F ﹣F 。如果F ﹣F =F ﹣F ,可得出阿基 1 2 3 4 1 2 3 4 米德原理 4.实验结论: 第68页(共77页)浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。可 用公式表示为F浮 =G排 = 液gV排 。 【命题方向】 ρ 考查探究浮力大小与排开液体重力的实验步骤,常在实验探究题中考查此知识点。 例:某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小 跟排开液体所受重力大小的关系”。 (1)实验的最佳顺序是 丁、甲、乙、丙 ; (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,甲石块受到的浮力大小为 1.5 N,石块排开的水所受的重力 可由 丙丁 两个步骤测出; (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 排开的液体的重力 ; (4)由图中数据可知石块的体积为 150 cm3,将图乙中的水换成酒精,石块受到的浮力为 1.2 N。( 水 =1×103kg/m3, 酒精 =0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。 分析:ρ(1)先乙后甲,物ρ体由于带水测重力会引起误差;先丙后丁,烧杯内有残留的水,会产生误差; (2)根据称重法:F浮 =G﹣F示 计算浮力,丙丁之差即为石块排开的水所受的重力; (3)比较甲乙之差和丙丁之差得出结论; (4)根据阿基米德原理F浮 =G排 = 液gV排 计算石块排开液体的体积。物体浸没在液体中时,排开液体 的体积跟物体的体积相等;石块浸没ρ在酒精中时V排 =V物 ,再根据阿基米德原理算浮力。 解析:(1)先乙后甲,物体由于带水测重力会引起误差;先丙后丁,小桶内有残留的水,会产生误差, 所以实验的最佳顺序是丁、甲、乙、丙; (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,甲石块受到的浮力:F浮 =G﹣F示 =3.8N﹣2.3N=1.5N;丙丁之 差即为石块排开的水所受的重力G排 ,G排 =2.7N﹣1.2N=1.5N; (3)比较甲乙之差和丙丁之差可知:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开的液体的重力; F 1.5N (4)根据F浮 =G排 = 液gV排 可得石块排开液体的体积 V排 = ρ 浮 g = 1.0×103kg/m3×10N/kg = 水 ρ 第69页(共77页)1.5×10﹣4m3=150cm3 石块的体积:V石 =V排 =150cm3; 石块浸没在酒精中时排开酒精的体积:V排 ′=V石 =1.5×10﹣4m3 石块受到的浮力为:F浮 ′= 酒gV排 ′=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1.2N。 故答案为:(1)丁、甲、乙ρ、丙;(2)1.5;丙丁;(3)排开的液体的重力;(4)150;1.2。 点评:本题探究了“浮力的大小跟排开液体所受重力大小的关系”,能够根据阿基米德原理进行计算是 解答本题的关键。 【解题方法点拨】 实验操作要点及注意事项: (1)弹簧测力计的读数(注意看清量程和分度值); (2)称重法计算浮力:F浮 =G物 一F拉 ; (3)溢水杯的使用(溢水杯中的液体到达溢水口,以保证物体排开的液体全部流入小桶内); (4)实验步骤的补充与改正(先测空桶重和物重,再将物体浸没在水中,最后测出排开液体的重力)﹔ (5)得出普遍规律的操作(物体由浸没改为浸入;换用不同的液体等)。 27.浮力综合问题的分析与计算 【知识点的认识】 浮体综合题的解题思路和方法: (1)先明确物体在液体中的状态:漂浮。 (2)分析物体的受力情况:只受重力G物和浮力F浮两个力的作用,并处于静止状态。 (3)列出二力平衡的方程:F浮=G物。 (4)展开求解:利用浮力的公式F浮 = 液gV排 、重力公式G物 =m物g= 物gV物 求未知量。 【命题方向】 ρ ρ 浮力的综合计算,常以压轴题为主,考查学生的综合能力,难度较大。 例:善于思考的文乐同学在实践活动中进行了如下操作:如图甲所示,圆柱形容器重力为6N,底面积为 500cm2,正方体甲与圆柱体乙用长为5cm的细绳相连,并用轻杆将其整体固定在力传感器上,甲边长为 10cm,初始乙距离容器底部为2cm。现向容器中注水直至甲完全浸没,注水过程中,轻杆的受力与注水 体积关系如图乙所示,求: 第70页(共77页)(1)甲浸没时,其所受浮力大小; (2)乙的体积; (3)A点时容器对桌面的压强。解析:解:(1)甲浸没时,其所受浮力大小为: F浮甲 = 液gV排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N; (2)由ρ图知当注水量为零时,传感器受到的拉力为:F大 =G甲+G乙 =72N; 当甲刚好完全浸没时,传感器受到向上的压力为18N,此时甲、乙的整体受力分析可得: F浮最大 =F压+G甲+G乙 =18N+72N=90N; 甲、乙整体的体积为: F 90N V总 = ρ 浮最 g 大= 1.0×103kg/m3×10N/kg = 9×10﹣3m3=9000cm3; 水 乙的体积为: V乙 =V总 ﹣V甲 =9000cm3﹣(10cm)3=8000cm3; (3)乙物体浸没后乙受到的浮力为: F浮乙 =F浮最大 ﹣F浮甲 =90N﹣10N=80N; 当加水量为5300cm3时,甲乙受到的浮力和总重力相等,此时传感器示数为零,此时浮力为: F浮 =G甲+G乙 =72N, 此时乙排开水的体积为: F 72N V乙排 = ρ 浮 g = 1.0×103kg/m3×10N/kg = 7.2×10﹣3m3=7200cm3; 水 此时的水深为: 5300cm3+7200cm3 h水 = 500cm2 = 25cm; 此时乙物体浸入的深度为: h乙浸 =h水 ﹣L绳子 ﹣h 0 =25cm﹣5cm﹣2cm=18cm; 乙的底面积为: 第71页(共77页)V 7200cm3 S乙 = h 排乙= 18cm = 400cm2; 乙浸 乙的高度为: V 8000cm3 h乙 = S 乙= 400cm2 = 20cm, 乙 由图知传感器的压力从12N到18N时,甲物体排开水的体积变化量为: ΔF ΔF 18N-12N ΔV排甲 = ρ 浮 g 甲= ρ 压 g = 1.0×103kg/m3×10N/kg = 6×10﹣4m3=600cm3, 水 水 这段时间加水的深度为: ΔV 600cm3 = 排甲= = Δh水 S (10cm) 2 6cm; 甲 从加水5300cm3之后,再加水的体积为: ΔV加水 =S容器×[(h乙 ﹣h乙浸 )+(L甲 ﹣Δh水 )]﹣[(V乙 ﹣V乙排 )+(V甲 ﹣ΔV排甲 )] 代入数据得: ΔV 加水 = 500cm2×[ ( 20cm﹣18cm ) + ( 10cm﹣6cm ) ]﹣[ ( 8000cm3﹣7200cm3) + ( 1000cm3﹣ 600cm3)], 所以加水的体积为: ΔV加水 =5300cm3+1800cm35=7100cm3, 加水的质量为: Δm加水 = 水ΔV加水 =1.0g/cm3×7100cm3=7100g=7.1kg, 加水的重ρ力为: ΔG加水 =Δm加水g=7.1kg×10N/kg=71N; A点时容器对桌面的压力为: F桌 =G容器+ΔG加水+G甲+G乙+F A =6N+71N+72N+12N=161N; A点时容器对桌面的压强为: F 161N p桌 = S 桌 = 500×10-4m2 = 3220Pa。 容器 答:(1)甲浸没时,其所受浮力大小为10N; (2)乙的体积为8000cm3; 第72页(共77页)(3)A点时容器对桌面的压强为3220Pa。 【解题方法点拨】 浮力综合问题的分析与计算主要涉及几个关键步骤和方法, 包括确定物体在液体中的状态、 分析受力情 况、 建立二力平衡方程、 利用浮力公式求解未知量。 28.物体浮沉条件 【知识点的认识】 物体浮沉条件: (1)当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于重力,因此物体会上浮。 (2)当物体的密度等于液体的密度时,物体所受的浮力等于重力,物体将保持悬浮状态。 (3)当物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于重力,因此物体将下沉。 【命题方向】 考查物体的浮沉条件。 例:甲、乙两个实心球体放入足够深的某种液体中平衡后,所受的浮力之比为 F甲 :F乙 =3:5,若甲、 乙两球的密度之比为 甲 : 乙 =2:3,体积之比为V甲 :V乙 =3:4,则( ) A.甲、乙都沉底 ρ ρ B.甲悬浮,乙沉底 C.甲漂浮,乙沉底 D.甲、乙都漂浮在液面上 分析:知道甲、乙两物体的密度关系和体积关系,可以得出两物体的质量关系、重力关系;知道浸没时 受到的浮力关系,据此利用排除法选择正确答案。 解析:解:已知:甲、乙两球的密度之比为 甲 : 乙 =2:3,体积之比为V甲 :V乙 =3:4, m ρ ρ 根据 = 可得:m甲 :m乙 = 甲V甲 : 乙V乙 =2×3:3×4=1:2, V ρ ρ ρ 若甲、乙都漂浮在液面上,甲、乙受到的浮力: F甲 :F乙 =G甲 :G乙 =m甲 :m乙 =1:2,不符合题意,故D错误; 若甲、乙都沉在水底或甲悬浮在液体中、乙沉底,甲乙物体排开液体的体积等于本身的体积, 则甲、乙受到的浮力: F甲 :F乙 = 液V甲g: 液V乙g=V甲 :V乙 =3:4,不符合题意,故A、B错; 已知F甲 :Fρ乙 =3:5,ρV甲 :V乙 =3:4, 根据F浮 = 液gV排 可知,V甲排 :V乙排 =F甲 :F乙 =3:5, 则V甲排 <Vρ乙排 ,即甲排开液体的体积少, 所以,甲漂浮,乙沉底,故C正确。 第73页(共77页)故选:C。 点评:本题考查了学生对阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,利用好排除法做选择题! 【解题方法点拨】 比较重力与浮力的大小,或者液体密度的大小来判断物体的浮沉。 29.利用物体的浮沉条件求浮力的大小 【知识点的认识】 漂浮、悬浮时,浮力等于物体自身的重力或排开水的重力,F=mg= Vg。 沉浮时,浮力等于物体的体积乘以水的密度F浮 = 液gV物 ρ 【命题方向】 ρ 沉浮条件和阿基米德原理的综合应用常常在初二下以及初三各大型考试中以选择题的形式出现,考察学 生对知识点的综合应用,题型也较多变。例:为迎接端午佳节,2024年6月1日“龙舟游江”民俗活动 在铜仁市碧江区锦江河瓦窑河至东门桥水域举行,某参赛龙舟上共有 43人,载人后的龙舟总质量为 3500kg。(河水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。) 请回答下列问题: (1)载人龙舟受到的重力是多少N? (2)载人龙舟静止于水面时,位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是多少Pa? (3)载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力是多少N? 分析:(1)根据G=mg求出载人龙舟受到的重力; (2)根据p= 水gh计算当载人龙舟静止于水面时,位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强; (3)根据F浮 =ρ G总 =m总g计算当载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力。 解析:解:(1)载人龙舟受到的重力:G总 =m总g=3500kg×10N/kg=3.5×104N; (2)当载人龙舟静止于水面时,位于水下 0.28m 处的龙舟底部受到水的压强:p= 水 gh= 103kg/m3×10N/kg×0.28m=2.8×103Pa; ρ (3)当载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力F浮 =G总 =3.5×104N。 答:(1)载人龙舟受到的重力是3.5×104N; (2)载人龙舟静止于水面时,位于水下0.28m处的龙舟底部受到水的压强是2.8×103Pa; (3)载人龙舟静止于水面时,载人龙舟所受到的浮力是3.5×104N。 点评:本题考查速度、浮力和压强的计算问题,属于对基础知识的考查,有一定综合性,但难度不大。 【解题方法点拨】 通常考查漂浮时F=mg这个知识点,做题时,要抓住物体处在什么浮沉状态。 30.利用物体的浮沉条件比较浮力的大小 第74页(共77页)【知识点的认识】 (1)根据阿基米德原理比较浮力大小 (2)根据物体沉浮状态比较浮力大小 当 液 和V排 都不相同时,就需要我们转换思路,利用沉浮状态的特点进行分析比较,尤其注意利用特殊 状态ρ中F浮 与G物 的大小关系进行分析。 【命题方向】 考查浮力的大小比较,还会涉及到压强、压力、密度等物理量的比较,难度比较大。 例: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,小球在液体中的状态分别是沉底、漂浮、悬浮。以下判断正确的是( ) A.液体的密度关系是 甲 > 丙 > 乙 B.小球受到的浮力大小ρ关系ρ是F乙ρ=F丙 >F甲 C.液体对容器底部的压强关系是p乙 >p丙 >p甲 D.液体对容器底部的压力关系是F乙 =F丙 >F甲 分析:(1)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,根据F=pS可知液体对容器底部的压力关系; (2)当物体沉底时,浮力小于其重力,当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力,据此比较小球受 到的浮力大小。 解析:解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同; A、小球在甲中下沉,故 球 > 甲 ,在乙容器中漂浮,故 球 < 乙 ,在丙中悬浮,故 球 = 丙 ;所以三种 液体的密度关系为: 甲 <ρ 丙 <ρ 乙 ,故A错误; ρ ρ ρ ρ B、由图知,小球在丙ρ容器ρ中悬浮ρ ,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器 中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是F乙 =F丙 >F甲 ,故B正确; CD、静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p= gh可知,乙容 器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即p乙 >p丙 >p甲 ,故C正确;ρ 容器的底面积相同,根据F=pS可得液体对容器底部的压力关系是F乙 >F丙 >F甲 ,故D错误。 故选:BC。 点评:此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较,根据物体浮沉条件,结合图示得出三种 第75页(共77页)液体的密度大小关系是解答此题关键。 【解题方法点拨】 审题时一定要抓住题目中的关键词语和信息,选择合适的公式进行判断。 31.密度计原理 【知识点的认识】 密度计是一种测量物体密度的仪器, 其基本原理是利用物体在液体中的浮沉条件。 当一个物体在液体中 时, 如果物体能够漂浮, 那么它所受到的浮力等于其重力。 密度计的设计利用了这一原理, 使其能够在 不同的液体中保持漂浮状态。 密度计的重量小于相同体积水的重力, 因此当它浸入液体中时, 会根据液 体的密度调整其浮力以达到平衡。 密度计的读数设计为下大上小, 这是因为当密度计浸入液体中时, 浸入的深度不同, 排开的液体体积也 不同。 【命题方向】 考查密度计的原理,也常与压强、浮力、密度等大小比较一起考查。 例:如图所示,将同一密度计先后放入甲、乙两个相同的烧杯中,两烧杯中的液面相平,则下列说法正 确的是( ) A.甲烧杯中密度计受到的浮力大 B.乙烧杯中液体的密度比甲烧杯中的大 C.甲烧杯中液体对杯底的压强较大 D.两烧杯对桌面的压强相等 分析:(1)从图可知,密度计放在甲、乙液体中都漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,从而可 以判断受到浮力的大小关系; (2)从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系,再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系,由 p= gh判断出甲、乙液体对烧杯底的压强; (3ρ)由图可知判断出液体的体积大小关系,根据m= V即可判断液体的质量大小,进而知道重力和压 ρ F 力的大小,由p= 判断出两烧杯对水平桌面压强的关系。 S 第76页(共77页)解析:解:ABC、同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,所受的浮力等于自身的重力,则 F甲 =F乙 = G,所以甲、乙两图中密度计所受的浮力大小相等,故A错误; 由图知密度计排开液体的体积V排甲 >V排乙 ,根据F浮 = 液V排g可知两液体的密度 甲 < 乙 ,故B正确; 甲、乙两图中液面相平,由p= gh知甲液体对烧杯底的ρ压强小于乙液体对烧杯底的ρ压强,ρ故C错误; D、甲、乙两图中液面相平,且ρ 甲 < 乙 ,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,根据m= V可知,乙 中液体的质量大,根据G=mg可ρ知,乙ρ 中液体的重力大;密度计、烧杯的重力相同,则烧杯ρ的总重力小 F 于乙烧杯的总重力,甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,底面积相同,由p= 知甲对桌面的压强小于 S 乙对桌面的压强,故D错误。 故选:B。 点评:本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用,利用好密度计测液体密度时漂 浮(F浮 =G)是本题的关键。 【解题方法点拨】 利用好密度计测液体密度时漂浮(F浮 =G)是解题的关键 声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/10/9 19:17:37;用户:组卷17;邮箱:zyb017@xyh.com;学号:41418980 第77页(共77页)