2020年广西中考物理复习课件专题七 浮力.pptx

1、1.(2019广西贵港,9,3分)三块完全相同的冰块分别漂浮在甲、乙、丙三种不同液体中,这三种液体的密度分 别为甲、乙、丙。当冰块熔化后,甲液体液面高度不变,乙液体液面高度升高,丙液体液面高度降低。下列 关系正确的是 ( ) A.甲乙丙 B.丙甲乙 C.丙乙甲 D.乙甲丙,A组 2019年广西中考题组,答案 B 冰块熔化前后,质量不变,即m冰=m水,由于冰块在三种液体中都是漂浮,则F浮=G冰=m冰g,由阿基米德 原理可知,F浮=液gV排,则冰块排开液体的体积V排= 。冰熔化成水后,水的体积为V水= ,甲液体液面高度 不变,说明V水=V排,则水=甲;乙液体液面高度升高,说明V水V排,则水丙,故B

2、正确。,思路分析 根据液面高度的变化情况判断冰熔化成水后的体积与原来冰块排开液体体积的大小关系,根据 冰熔化前后质量不变和冰块漂浮,通过公式V=m/得到密度关系。,2.(2019广西贵港,24,5分)如图所示,是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验 过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、 乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:,(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1= N。 (2)物体浸没在水中时所受的浮力为 N。 (3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 有关;分析图中 两图实验 数据可

3、得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。 (4)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为 法。,答案 (1)4.8 (2)2 (3)物体排开液体的体积 丙、丁 (4)控制变量,解析 (1)弹簧测力计的分度值为0.2 N,则示数为4.8 N。 (2)物体重力由甲图得到G=F1=4.8 N,F浮=G-F3=4.8 N-2.8 N=2 N。 (3)分析乙、丙可知,液体密度相同,而物体排开液体的体积不同,物体所受的浮力大小不同,弹簧测力计示数 不同;探究物体所受的浮力大小与液体密度的关系,则应该控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度, 则丙、丁符合条件。 (4)本实验采用的探究方法是控制变

4、量法。,3.(2019广西贺州,27,8分)如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25 cm深的液体,该液体对容 器底部产生的压强为2 000 Pa。g取10 N/kg。求: (1)液体的密度; (2)若将边长为10 cm的正方体木块放入圆柱形容器中如图乙所示,木块静止时,有 的体积露出液面,此时木 块受到的浮力大小; (3)要使木块浸没至少需要施加多大向下的压力。,答案 (1)0.8103 kg/m3 (2)6 N (3)2 N,解析 (1)液体的密度:液= = =0.8103 kg/m3 (2分) (2)木块静止时,有 的体积露出水面,则V木=0.1 m0.1 m0.1 m=1

5、10-3 m3 V排= V木= 110-3 m3=0.7510-3 m3 (1分) 根据阿基米德原理,木块受到的浮力为 F浮=G排=液gV排=0.8103 kg/m310 N/kg0.7510-3 m3=6 N(2分) (3)根据漂浮条件:F浮=G木=6 N(1分) 木块浸没时受到的浮力为 F浮=液gV木=0.8103 kg/m310 N/kg110-3 m3=8 N(1分) 需要向下的压力为F=F浮-G木=8 N-6 N=2 N(1分),4.(2019广西玉林,27,8分)如图甲所示,圆柱形物体的底面积为0.01 m2,高为0.2 m,弹簧测力计的示数为20 N。如图乙所示,圆柱形容器上层的

6、底面积为0.015 m2,高为0.1 m,下层的底面积为0.02 m2,高为0.2 m,物体未 浸入时液体的深度为0.15 m。当物体有一半浸入液体时,弹簧测力计的示数为10 N。(g取10 N/kg)求: (1)物体的质量; (2)液体的密度; (3)当物体有一半浸入液体中时,液体对容器底部的压强; (4)若物体继续浸入液体中,液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的1.2倍,此时弹簧测 力计的示数。,答案 (1)2 kg (2)1.0103 kg/m3 (3)2103 Pa (4)4 N,解析 (1)对物体受力分析,由平衡条件得G=F,且G=mg m= = =2 kg (2)V

7、=Sh=0.01 m20.2 m=2.010-3 m3 当物体有一半浸入液体中时,V排= = =110-3 m3 对物体受力分析,由平衡条件得F浮+F拉=G F浮=G-F拉=20 N-10 N=10 N 由阿基米德原理F浮=G排,G排=m排g=液gV排可得 液= = =1.0103 kg/m3 (3)液面上升的高度h1= = =0.05 m 此时液体的深度h1=h0+h1=0.15 m+0.05 m=0.2 m 由于h1=0.2 m与容器下层的高度刚好相等,则液体还未上升到容器上层 p1=液gh1=1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m=2103 Pa,(4)液体对容器底部的压强增大

8、到物体有一半浸入液体时压强的1.2倍 p2=1.2p1=1.22103 Pa=2.4103 Pa 此时液体的深度h2= = =0.24 m 液面继续上升的高度h2=h2-h1=0.24 m-0.2 m=0.04 m 排开液体增加的体积V=h2S2=0.04 m0.015 m2=610-4 m3 此时排开液体的总体积 V排=V排+V=110-3 m3+610-4 m3=1.610-3 m3 F浮=液gV排=1.0103 kg/m310 N/kg1.610-3 m3=16 N 此时弹簧测力计的示数F拉=G-F浮=20 N-16 N=4 N 解题关键 注意容器上层的横截面积与下层的底面积不相等,看液

9、面是在容器的上层还是容器的下层。,5.(2019广西北部湾经济区,29,9分)如图甲所示,一个底面积为0.04 m2的薄壁柱形容器放在电子秤上,容器中 放着一个高度为0.1 m的均匀实心柱体A。向容器中缓慢注水,停止注水后,容器中水的深度为0.1 m。电子 秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)容器中水的深度为0.06 m时,水对容器底部的压强;,(2)A对容器底部压力恰好为零时,容器对电子秤的压强; (3)停止注水后,A所受的浮力; (4)停止注水后,将A竖直提高0.01 m,A静止时水对容器底的压强。,答案 (1)600 Pa

10、 (2)625 Pa (3)18 N (4)700 Pa,解析 (1)水对容器底部的压强 p水=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.06 m=600 Pa(2分) (2)由图乙可知,当A对容器底部压力恰好为零时,容器及其中的水和A的总质量m=2.5 kg 容器对电子秤的压力F=G总=mg=2.5 kg10 N/kg=25 N(1分) 压强p= = =625 Pa(1分) (3)由图乙可知,水深0.06 m后,A始终漂浮,A浸在水中的深度始终为h=0.06 m,当m=2.5 kg时, m水=2.5 kg-1.9 kg=0.6 kg 由= 得,V水= = =610-4 m3 A浸在水中的

11、体积为V排=V总-V水=S容h-V水=0.04 m20.06 m-610-4 m3=1.810-3 m3 (1分) F浮=G排=水gV排=1103 kg/m310 N/kg1.810-3 m3=18 N(1分) (4)SA= = =310-2 m2 (1分),将A提高h1=0.01 m后,其排开水的体积变化量为V排 则V排=hS容=(h+h1)SA h= = =0.03 m 此时水的深度h=0.1 m-0.03 m=0.07 m(1分) p水=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.07 m=700 Pa(1分),思路分析 首先明确电子秤的示数实际上是整个容器对电子秤的压力,则由图乙可知

12、,当还未加水时,m容+ mA=1.9 kg,加入水后A所受的浮力越来越大,当F浮=GA时,A漂浮,此时水的质量为m水=2.5 kg-1.9 kg=0.6 kg,可 以求出此时水的体积,进而求出A所受的浮力、A的底面积SA。第(4)问是比较难的,当A往上移动0.01 m时, 水面会下降h,A露出的高度增加,为h+0.01 m,以A排开水的体积变化量作为桥梁,根据体积关系有V排= hS容=(h+0.01 m)SA,从而算出水面下降高度h,得到水面最后的高度求出此时水对容器底部的压强。,考点一 浮力的大小及计算,B组 20152018年广西中考题组,1.(2018广西桂林,8,3分)小关与同学们去游

13、桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么 ( ) A.船的重力将减小 B.水对船的浮力将减小 C.水对船的浮力将增大 D.水对船的浮力将保持不变,答案 C 船的重力与其本身质量有关,质量不变,重力不变,A错误;登船前与登船后,整个船都是处于漂浮 状态,F浮=G总,但由于登船后,船和人总的重力增大,浮力也变大,由阿基米德原理可知,液体密度不变,浮力变 大,船排开液体的体积变大,所以船会下沉一些,C正确。,2.(2017广西来宾,11,3分)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示。这四 个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则 ( ) A.F甲=F乙 B.F

14、甲F丙 D.F丙F丁,答案 B 由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,四个小球的体 积相同,由F浮=水V排g,知四个小球受到的浮力:F甲F乙F丙=F丁,故选B。,3.(2016广西南宁,14,2分)在水平桌面上,有两个完全相同的圆柱形容器甲和乙,内盛相等质量的同种液体。 将体积相同、材料不同的两个小球A和B分别放入两容器中,A球漂浮,B球悬浮,如图所示。两球在两容器中 所受浮力分别为F甲和F乙,两容器底部对桌面的压强分别为p甲和p乙,则下列关系中正确的是 ( ) A.F甲F乙 p甲p乙 C.F甲F乙 p甲p乙,答案 C 由题图可知,V排AV排B,根

15、据F浮=液gV排得,F甲F乙。A漂浮,GA=F甲,B悬浮,GB=F乙,所以GAGB,两容器 完全相同,则G容器+G液+GAG容器+G液+GB。容器对桌面的压力F=G总,由p= 得,p甲p乙。故选C。,思路分析 知道两个容器中的液体相同,据图能看出两个小球排开液体的体积,而后结合阿基米德原理计 算即可;据浮沉条件判断出两个小球的重力关系。 解题关键 本题是关于浮力和压强的题目,解题的关键是熟练掌握浮力和压强的计算公式的应用。,4.(2016广西贵港,10,3分)甲、乙、丙三个完全相同的小球,分别放入酒精、水和浓盐水中(三种液体深度均大于球的直径),它们静止时受到的浮力分别为F1、F2、F3,则下

16、列几种情况中,不可能的是(酒精水浓盐水) ( ) A.F1F2F3 B.F1F2=F3 C.F1=F2F3 D.F1=F2=F3,答案 C 当球酒精水浓盐水时,如果小球在酒精中漂浮,则在三种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重 力,重力相等,浮力就相等;如果小球在酒精中悬浮,则在水和浓盐水中都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力 相等,浮力就相等,即F1=F2=F3,故D可能; 当酒精水浓盐水球时,小球在三种液体中都是沉底的,排开液体的体积相等,液体密度越大,浮力越大,即F1 F2F3,故A可能; 当酒精球水浓盐水时,小球在酒精中沉底,浮力小于重力,在水和浓盐水中漂浮,浮力等于重力,即F1F2= F3

17、,故B可能; 当酒精水球浓盐水时,小球在水和酒精中沉底,浮力小于重力,排开液体的体积相等,液体密度越大,浮力 越大,即F1F2G;小球在浓盐水中漂浮,浮力等于重力,F3=G;比较可知,F1F2F3; 综上所述,不可能的是F1=F2F3,故C不可能。故选C。,思路分析 根据小球的密度和液体的密度关系分别讨论:如果小球的密度小于或等于酒精的密度,则小球 在酒精中漂浮或悬浮,在水和浓盐水中漂浮;如果小球的密度大于浓盐水的密度,则小球在三种液体中都处 于沉底状态;如果小球的密度大于酒精的密度,小于水的密度,则小球在酒精中沉底,在水和浓盐水中漂浮;如 果小球的密度大于水的密度,小于浓盐水的密度,则小球在

18、酒精和水中沉底,在浓盐水中漂浮。,考点二 浮沉条件的应用,1.(2018广西玉林,13,3分)如图所示,若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江,下列分析正确的是 ( ) A.浮力变小,舰体上浮一些 B.浮力变大,舰体下沉一些 C.浮力不变,舰体下沉一些 D.浮力不变,舰体上浮一些,答案 C 护卫舰从大海驶入珠江,始终处于漂浮状态,所以护卫舰受到的浮力大小等于其自身重力大小, 浮力不变;根据F浮=G排=液gV排可知,浮力不变,江海,则护卫舰排开江水的体积大于排开海水的体积,所以要 下沉一些。,2.(2018广西贺州,11,3分)如图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正

19、确 的是 ( ) A.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等 B.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小 C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器底部受到液体的压强不变 D.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,最后漂浮,容器底部受到液体的压强变小,答案 B 小球密度等于此时盐水的密度,所以可以悬浮在液体内任何位置,但小球所处深度不同,受到的 液体压强不同,A错误;加入清水后,液体密度变小,由阿基米德原理可知,小球排开液体的体积不变,但液体密 度变小,所受浮力变小,小于重力而下沉,根据p=gh可知,容器底部距液面的高度不变,液体密

20、度变小,液体压 强变小,B正确;加入适量盐后,液体密度变大,小球所受的浮力变大,大于重力而上浮,直到漂浮,且容器底部 受到液体的压强变大,C、D错误。,3.(2017广西梧州、玉林、崇左,8,3分)如图所示,是我国自行制造的第一艘航空母舰静止在海面上,下列分 析正确的是( ) A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力 B.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大 C.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关 D.航空母舰的排水量约为7104 t,表示它空载时排开水的质量约为7104 t,答案 B 航空母舰漂浮在海面上,浮力和重力相等,A错误;浮力大小跟排开液体的重力有关,航空母舰排 开海水越多,受到

21、的浮力越大,B正确;航空母舰受到的浮力大小只跟排开液体的体积和排开液体的密度有 关,与本身的密度无关,C错误;排水量指满载时排开水的质量,D错误。,4.(2015广西百色,19,2分)小明在水盆中洗碗,发现一个大碗正漂浮在水盆中,如图所示。他将水盆中的一些 水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或 “变小”),水盆中的水面将会 (选填“上升”“不变”或“下降”)。,答案 变大 不变,解析 当碗漂浮时,碗受到的浮力等于重力;将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮,碗受到的浮力 等于大碗和里面水的重力,因此大碗所受到的浮力变大;由F浮=液gV排的变

22、形公式V排= 可知,在液体密度 一定时,物体受到的浮力变大,排开液体的体积变大,由于碗里面水的体积与碗排开水增加的体积相等,因此 水面不变。,思路分析 当物体漂浮时,浮力等于重力;根据F浮=液gV排的变形公式判断液面的变化,据此解答。 解题关键 结合题意,想一想阿基米德原理及物体的浮沉条件。,考点三 浮力的相关实验,1.(2018广西北部湾经济区,26,7分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想: 猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关 猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关 猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关 猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关 (1)如图甲所

23、示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜 想 (选填序号)。 甲,(2)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N,然后 进行如图乙所示的实验。 乙 在序号a的实验中,物体所受的浮力为 N。 比较序号 、 、e的三次实验,可得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关。,进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 。 比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。 (3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验。由此小明 得出

24、的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。小玲认为这结论不可靠,主要原因是 。 丙,答案 (1)4 (2)1 a d 大 无 (3)没有控制排开水的体积相同,解析 (1)用手把饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大;饮料罐向下按入的过 程中,水面会升高,饮料罐排开水的体积变大;由此得出浮力的大小与排开液体的体积有关,即这个事实可以 支持猜想4。 (2)根据称重法F浮=G-F=4 N-3 N=1 N。 、根据控制变量法可知:实验应该是保持物体的体积、质量、浸没的深度等因素相同,变化的量是液 体的密度。则符合要求的实验是:a、d、e三次实验。可得出结论:浮力的大小与液体的密度有

25、关,液体的密 度越大,物体受到的浮力也越大。 在a、b、c三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;由题图乙可知测力计的 示数分别为3 N、3.5 N、4 N,而三个圆柱体A、B、C的重力分别为4 N、4.5 N和5 N,根据称重法可知,所受 浮力分别为1 N、1 N、1 N,可见浮力相等,于是可得结论:浮力的大小与物体的重力无关。 (3)用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体,由题图丙可知,放入水中时圆锥体排开水的体积较大,在 探究浮力的大小是否与物体的形状有关时未能控制排开水的体积相同,所以结论不可靠。,2.(2017广西桂林,24,6分)在“探究浮力大小与哪些因素

26、有关”实验中:,(1)如图甲所示,依次将物体缓缓浸入水中。 从位置23的过程中,物体受到的重力 ,受到的浮力 。(均选填“变大”、“变小”或 “不变”) 从位置34的过程中,物体受到的浮力不变,说明物体受到的浮力与浸没的深度 (选填“有关” 或“无关”)。 图乙中的 (选填“a”或“b”)能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化。,实验中用手提着测力计,可能会使测力计示数不稳定,你的改进建议是 。 (2)课本中提到,物体在空气中也会受到浮力作用,因此小禹设计了一个测量物体在空气中所受浮力大小的 实验: 排尽一个大气球内部的空气,测出气球的重力G球; 将适量的氢气充入气球,用细线扎紧封口,按图丙所

27、示测出拉力的大小F拉; 根据F浮=F拉+G球,求出气球所受浮力大小(细线重力和摩擦忽略不计)。 小禹的实验方案中,计算浮力的方法有误,错误是 。,答案 (1)不变 变大 无关 b 将测力计挂在铁架台上并将水槽放在可调节的平台上 (2)没 有考虑到氢气的重力,解析 (1)重力与质量成正比,在物体浸入水中的过程中质量保持不变,因此重力不变,浸入的体积逐渐增 大,因此受到的浮力逐渐增大。 当物体浸没在水中时,浸没的深度增加、浮力不变,说明浮力的大小与浸没的深度无关。 浸入过程浮力会增大,因此弹簧测力计的拉力会减小,因此b曲线正确。 用手提测力计时示数不稳定可以将测力计挂在铁架台上,将水槽放在可调节的

28、平台上。 (2)对气球受力分析时没有考虑到氢气的重力。,考点四 密度与浮力综合,1.(2015广西河池,4,3分)在甲、乙两个完全相同的玻璃缸中装满水,缸中水面分别漂浮着一只玩具鸭,如图 所示。设甲、乙两缸底受到水的压强分别为p甲、p乙,两只玩具鸭受到的浮力分别为F甲、F乙,下列判断正确 的是 ( ) A.p甲p乙 B.p甲F乙 D.F甲F乙,答案 D 甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,且水的深度相同,根据p=gh可知,水对缸底部的压强相 等,故A、B错误;甲、乙缸装满了水,玩具鸭子漂浮,根据图示可知,乙缸中鸭子排开水的体积大,根据阿基米 德原理可知:乙缸中鸭子受到的浮力大,故C错误,D正确

29、;故选D。,2.(2017广西贺州,11,3分)把鸡蛋浸入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底(如图甲所示),再往杯中加盐使鸡蛋悬浮(如 图乙所示),下列说法正确的是 ( ),A.液体的密度:甲=乙 B.鸡蛋排开液体的质量:m甲m乙 C.鸡蛋受到的浮力:F甲=F乙 D.液体对杯底的压强:p甲=p乙,答案 B 由于是同一个鸡蛋,根据浮沉条件可知,鸡蛋沉底时说明鸡蛋的密度大于甲液体的密度,鸡蛋悬 浮时说明鸡蛋的密度等于乙液体的密度,所以可知乙液体的密度较大,故A错误;鸡蛋排开液体的体积相等, 乙液体密度较大,根据阿基米德原理,鸡蛋在乙液体中受到的浮力较大,即排开乙液体的质量较大,故B正 确、C错误;两液面是相

30、平的,乙液体密度大,由p=gh可知,乙液体对杯底的压强较大,故D错误。,3.(2017广西河池,7,3分)如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示容器 底受到水的压强,F排表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图像正确的是 ( ),答案 A 将圆柱体从水中匀速提起至其上表面刚好露出水面之前,水的密度一定,容器内水的深度不变, 根据p=gh可知,容器底受到水的压强不变;根据F浮=液gV排可知,圆柱体受到的浮力不变。从圆柱体上表面 刚露出水面到圆柱体下表面刚好离开水面的过程中,圆柱体排开水的体积减小,浮力变小;容器内水的深度 逐渐减小,根据p=gh可知,容器底

31、受到水的压强逐渐变小,故B、C、D错误,A正确。,思路分析 将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面整个过程分为两个阶段:一是将圆柱体从 水中匀速提起至其上表面刚好露出水面之前;二是从圆柱体上表面露出水面开始到圆柱体下表面刚好离开 水面。根据p=gh和F浮=液gV排对每个阶段的压强和浮力变化情况进行分析,总结出压强和浮力变化的规 律,再对照四个选项中的图示找出符合规律的图像。 解题关键 本题关键是知道液体压强与液体的密度和深度有关,物体受到浮力的大小跟液体密度和排开液 体的体积有关,根据p=gh和F浮=液gV排分析解答。,4.(2018广西贵港,20,2分)如图所示,一底面积是100 c

32、m2的圆柱形容器内盛有1.5 kg的水,静止在水平桌面 上。现将含有合金块的冰块投入容器的水中,恰好悬浮,此时水位上升了6 cm(没有水溢出)。当冰块全部熔 化后,容器底部所受水的压强改变了58 Pa。容器的质量及厚度可忽略不计,g取10 N/kg,冰=0.9103 kg/m3,水 =1.0103 kg/m3。则含有合金块的冰块悬浮时,容器对水平桌面的压强为 Pa,该合金块的密度为 kg/m3。,答案 2 100 3.9103,解析 放入含有合金块的冰块后,水面上升,则整体排开水的体积V排=S容h=100 cm26 cm=600 cm3。因为整 体悬浮,由阿基米德原理可知,F浮=G总=(m合金

33、+m冰)g=G排=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg600 10-6 m3=6 N。则 容器对桌面的压力F压=G总+G水=6 N+1.5 kg10 N/kg=21 N,压强p= = =2 100 Pa。 冰熔化后,质量不变m冰=m化水,但体积变小使得水面下降,下降的高度h降= = =5.81 0-3 m3;V冰-V化水=S容h降=100 cm20.58 cm=58 cm3,则有 - =58 cm3,解得m冰=m化水=522 g,则m合金=m总-m冰=0. 078 kg;那么V冰= = =580 cm3;又因为悬浮时,V排=V冰+V合金,则V合金=20 cm3;合金= =3.910

34、3 kg/m3。,5.(2018广西柳州,20,2分)柱形容器的底面积为400 cm2,边长为10 cm的正方体实心冰块悬浮在油水分层液 体中,则冰块浸在水中部分的体积为 cm3。当冰块完全融化后,油水分界面的高度变化了 cm。(已知浸在分层液体中的物体受到的浮力大小等于它排开所有液体的总重力。冰=0.9103 kg/m3,水= 1.0103 kg/m3,油=0.75103 kg/m3),答案 600 0.75,解析 冰块悬浮,有F浮=G,则F浮水+F浮油=G冰 油gV排油+水gV排水=冰V冰g且V排油+V排水=V冰 解得V排水=600 cm3,V排油=400 cm3 冰化成水后,水的体积V水

35、= = = =900 cm3 V水V排水,说明冰化成水后,油水分界面上升 h= = = =0.75 cm,思路分析 根据悬浮条件求出冰在水中的体积;求出冰熔化后体积,对比排开水的体积分析确定界面的变化。,6.(2017广西北部湾四市,22,3分)如图所示,水平桌上放置两个底面积不同(S甲”、“”或“=”),答案 ,解析 两容器质量不计,则甲容器对桌面的压力F甲=m水g,乙容器对桌面的压力F乙=m酒精g,因为m水=m酒精,则F甲= F乙,又S甲p乙;将密度为的物体分别放入水和酒精中,因酒精F酒精=G排酒精,所以G排水G排酒精,F水F酒精; 甲容器对桌面的压力为F甲=G水+G物-G排水,乙容器对桌

36、面的压力为F乙=G酒精+G物-G排酒精,所以F甲F乙。,思路分析 根据液体压强公式比较压强;根据物体的浮沉条件比较出物体排开的水和酒精的重力;知道容 器底对桌面的压力是谁产生的。 解题关键 水和酒精对容器底部的压强根据液体压强公式p=gh即可得出;因容器是固体,则容器对桌面的 压力应根据F=G进行比较。,7.(2018广西贺州,27,8分)如图所示,实心立方体A、B,A的边长为10 cm,B的体积是A的 ,把A挂在弹簧测力 计下浸入装满水时深度为20 cm的溢水杯中,当A的一半浸入水中时溢出水的质量刚好等于B的质量,当A浸 没时弹簧测力计的读数等于A的重力的 ,求:(g取10 N/kg) (1

37、)A浸没时水对容器底部的压强; (2)A浸没时所受浮力大小; (3)A和B的密度之比。,答案 (1)2103 Pa (2)10 N (3)83,解析 (1)水对容器底部的压强: p=水gh=1103 kg/m310 N/kg2010-2 m=2103 Pa (2)VA=(10 cm)3=110-3 m3 由于A浸没,VA=V排 F浮=G排=水gV排=1103 kg/m310 N/kg110-3 m3=10 N (3)当A的一半浸入水中时, F浮=G排=水g VA=1103 kg/m310 N/kg 10-3 m3=5 N GB=G排=5 N 由G=mg得mB= = =0.5 kg B= = =

38、 =0.75103 kg/m3 当A浸没时弹簧测力计示数F=GA-F浮= GA,则有GA=2F浮=210 N=20 N mA= = =2 kg A= = =2103 kg/m3 A与B的密度之比 = =,8.(2017广西来宾,25,10分)如图甲所示,一个底面积为75 cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测 力计的示数F1=15 N;底面积为120 cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器 底接触但对容器无压力。慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5 cm,如图乙所示, 此时弹簧测力计示数F2=7.5 N;然后,将物体A竖直向上移动8

39、cm。(忽略绳重和附在物体表面上水的重力。 水=1.0103 kg/m3, g=10 N/kg)求: (1)物体A浸没在水中受到的浮力; (2)物体A的密度; (3)物体A竖直向上移动8 cm前后,水对容器底压强的变化量。,答案 (1)7.5 N (2)2103 kg/m3 (3)500 Pa,解析 (1)物体A浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F2=15 N-7.5 N=7.5 N。 (2)物体A浸没在水中,V=V排,由F浮=G排=gV排得,V排= = =7.510-4 m3=750 cm3。 由G=mg得,m= = =1.5 kg;= = =2103 kg/m3。 (3)物体A高度为h物=

40、= =10 cm;物体A和水的总体积为V总=S容(h+h物)=120 cm215 cm=1 800 cm3;水 的体积为V水=1 800 cm3-750 cm3=1 050 cm3。物体A竖直向上移动8 cm后,物体A周围水的体积V周围=1 050 cm3 -120 cm28 cm=90 cm3。物体A周围水的面积为S水=120 cm2-75 cm2=45 cm2。水的深度h= = =2 cm。变化的深度为h=15 cm-10 cm=5 cm,水对容器底压强的变化量为p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg 0.05 m=500 Pa。,思路分析 (1)本题根据公式F浮=F1-F2求

41、出浮力的大小;(2)利用F浮=gV排及V=V排求出物体的体积,根据G=mg 求出物体的质量,然后利用密度公式= 求出物体A的密度;(3)先根据总体积减去物体的体积,求出水的体 积,再利用水的总体积减去物体A下面水的体积,得到物体A周围水的体积,求出物体A周围水深度,然后求出 变化的压强。 解题关键 解答本题的关键是求物体周围水的体积,然后根据公式求出水前后变化的深度。,1.(2018湖北黄冈,7,3分)据史书记载,我国宋朝治平年间,在今陕西境内发生了一次大洪水,洪水将固定浮桥 用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来:把拴在一起的两艘大 木船装满沙子,然后用绳索

42、一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中,铁牛就被拉起来了。 以下判断正确的是 ( ) A.铁牛浸没后,随着深度增加,所受的浮力增大 B.铁牛被冲到河底后,只受到重力和浮力 C.用两艘大木船并装满沙子,是为了减小浮力 D.卸下沙子的过程中,当木船排开水的体积减小时,铁牛就会被拉起,C组 教师专用题组,考点一 浮力的大小及计算,审题关键 绳索一端系住铁牛,拉紧后另一端拴在船上,说明开始时绳索的长度等于船到铁牛的距离。 方法指导 把船、沙子和铁牛看做一个整体,船受到的浮力等于沙子和船的总重力;当卸下的沙子的重力 大于铁牛的重力与其所受浮力之差时,铁牛被拉起,船上浮。,2.(2016江苏南

43、京,9,2分)用手将一个密度为0.9103 kg/m3的实心小球,先后浸没在水和酒精中。松手后,小球 静止时,排开水和酒精的体积分别为V1和V2,小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2。以下判断正确的 是(酒精=0.8103 kg/m3)( ) A.V1V2=11 F1F2=54 B.V1V2=45 F1F2=11 C.V1V2=910 F1F2=98 D.V1V2=89 F1F2=109,答案 C 球=0.9103 kg/m3,酒精=0.8103 kg/m3,水=1.0103 kg/m3 放入水中静止后,在水中小球漂浮,F1=G球,V1= = 在酒精中,小球沉底,F2=酒精V球g,V2=

44、V球= 所以 = = = = = = = 故正确选项为C。,评析 本题考查阿基米德原理和浮沉条件的运用。要对小球在水中和酒精中的浮沉情况做出判断,再将浮 力和V排表示出来,要求熟练运用公式,如F浮=液V排g,G物=物V物g,V排= 。,3.(2017江苏南京,11,2分)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及 受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2。现有以下判断: (1)若m1m2,则F1一定小于F2 (2)若m1=m2,则F1一定大于F2 (3)若V1=V2,则F1一定小于F2 (4)若V1V2,则F1一定大于F2 其

45、中正确的是 ( ),A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4),答案 C 苹果漂浮,F1=m1g,梨子沉底,F2m2,则F1一定大于F2,故(1)错误;若m1=m2,则F1一定大于 F2,(2)正确;若V1=V2,梨浸没,V梨排V苹排,由F浮=水gV排知,F1一定小于F2,故(3)正确;若V1V2,则V梨排与V苹排无法比较 大小,故F1和F2无法比较大小,故(4)错误。综上所述应选C。,考点二 浮沉条件的应用,1.2018陕西,29(1),2分请在图中画出悬浮于盐水中的鸡蛋所受力的示意图。,答案 如图所示:画对重力G和浮力F浮各得1分。,解析 过鸡蛋的重心分别沿竖直

46、向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示鸡蛋受到的重力和浮力, 二者大小相等,并标出G和F浮。,2.(2017山西,19,3分)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下 列说法正确的是 ( ) A.西瓜的密度比李子的密度大 B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C.李子下沉过程中所受水的压强不变 D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变,答案 D “瓜浮李沉”,表明西瓜的密度小于水的密度,李子的密度大于水的密度,故西瓜的密度小于李 子的密度,A项错误;西瓜漂浮时浮力等于重力,B项错误;李子下沉过程中,深度增加,所受水的压强增大,C项 错误;李子浸没后,下沉过

47、程中,V排不变,液不变,所受浮力大小不变,故D项正确。 知识拓展 漂浮 F浮=G物,物液,易错警示 漂浮是物体漂在液面上且受力平衡的一种状态,F浮=G物;上浮是物体在液体内上升的过程,F浮G物。,3.(2018山西,19,3分)小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验。在气球内灌入一定量的水封口制 成水球(如图甲)。先将水球放入冷水中,水球漂浮(如图乙)。把杯中冷水换成热水,再次把水球放入热水中, 发现水球沉在杯底(如图丙)。下列分析正确的是 ( ) A.水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力 B.水球在冷水中排开的水的重力等于水球的重力 C.冷水的密度小于热水的密度 D.在冷水和热水的同一

48、深度处压强相等,答案 B 水球在冷水中漂浮,所受浮力与重力大小相等,水球在热水中沉底,所受浮力小于重力,水球的重 力不变,因此,水球在冷水中所受浮力大于在热水中所受浮力,A选项错误;水球在冷水中漂浮,浮力等于重力, 而浮力大小等于物体排开液体所受的重力,所以排开的水的重力等于水球的重力,B选项正确;冷水的密度 大于热水的密度,C选项错误;在深度相同时,液体压强与液体密度成正比,所以,在冷水和热水的同一深度处, 在冷水中的压强大,D选项错误。,4.(2017广东,7,3分)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯 中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙 B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙p乙p丙 D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙=p丙,答案 D 甲、丙排开水的体积相同,且大于乙排开水的体积,由阿基米德原理可知,浮力