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-1-中考浮力专题一、浮力的概念导入：1、当人在游泳时从浅水区走向深水区时脚底有什么感觉？为什么？2、如图所示，躺在水面上的人为什么可以躺在水面上而不下沉？(1)定义:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体对它竖直向上托的力叫浮力.(2)方向:总是竖直向上（3）大小：二.计算浮力的四种方法(1)利用实验称量法求浮力,即F浮＝G－F例1有一个物体在空气中挂在弹簧秤下示数为4．9N，当把它放在液体里时发现弹簧秤的示数减少了2．5N，则：（1）此时弹簧秤的示数是多少？（2）该物体在液体里受到的浮力是多少N？（3）该物体的密度是多少？例2、质量为890克的铜方块挂弹簧上时示数为8.7N，物体所受的浮力是多大？(2)根据浮力产生的原因求浮力,即F浮＝F向上－F向下.例１一个正方体物块，漂浮在水面上时，下底面受到的压力为2N；在水下某深度时，上底面受到15N压力，下底面受到20N压力，则此时物块受到浮力是________N；当物块下沉到某位置时，上底受到压力增大至20N时，下底受到压力是_______N．例2把一木桩从水面插入池塘的淤泥的过程中，木桩受到的浮力。三、影响浮力大小的因素例。将一只鸡蛋放入装水的烧杯中，鸡蛋会沉底，若再往水中加盐，会看到什么现象？原因是，通过这个现象的分析你能得出什么结论：.四.阿基米德原理(1)阿基米德原理:浸入液体里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.例1．.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如图13-77所示的一系列实验.请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果.由①②③实验可得由④⑤可得.探究的结果是_________________________________________.（题型一）(2)利用阿基米德原理求浮力,即F浮＝G排液＝液gV排例1弹簧测力计下吊着一重为14.7N的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为_______N。若金属块上表面受水的压力为19.6N，则金属块小表面所受水的压力为_______N.例2简答：把金属箔做成空心筒，它可以浮在水面上，为什么卷成一团放入水中却沉入水底？例3有一木块，放入水中静止后，有1/4的体积露在水面上，若将它放入另一种液体中时，有1/5的体积浸入液体中，求液体的密度．图13-77-2-图3甲丙乙例4质量是8．9千克的铜球，当铜球有一半体积浸没水中时受到的浮力是79N。该球是空心还是实心？若把铜球浸没水中静止时受到的浮力是多大？（）例5．（05年北京西城）（4分）如图16所示，某同学利用浮力知识测量物体A的密度。他把物体A挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数为F。当把A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为0.6F。此时物体A排开水的重力为_______；物体A的密度为___________kg/m3。(3)利用物体的浮沉条件求浮力,即F浮＝G物(悬浮或漂浮)3.物体的浮沉条件(1)物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小.(2)当F浮＞G物上浮物＜液当F浮＜G物下沉物＞液当F浮＝G物悬浮物＝液(3)应用:潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件及阿基米德原理的实际应用.潜水艇是靠改变自身的重力来实现沉浮，鱼、气球和飞艇通过改变体积来改变自身浮力来实现沉浮。4.物体的漂浮条件(1)物体漂浮在液面的条件:漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力即F浮＝G物(2)应用:轮船.其中轮船的排水量指轮船满载时排开水的质量.5.悬浮和漂浮的异同点(1)相同之处:物体受到的浮力都等于物体受到的重力.即F浮＝G物(2)不同之处:①排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排＝V物;漂浮时,V排＜V物.②密度不同:对实心物体而言悬浮时,物＝液;漂浮时物＜液.例1体积相同的三个铜球在水中静止，如图所示其中它们所受浮力关系是A.F甲＞F乙＝F丙B.F甲＜F乙＝F丙C.F甲＞F乙＞F丙D.F甲＜F乙＜F丙拓展：三球中一定是空心的是，无法确定的是，如把三个球都放到水银中受浮力最大的是。例2若把同一个球分别放在三个盛有不同液体的容器中分别出于以下三种状态(漂浮悬浮和沉底)，则三中液体的密度大小关系是7.求解浮力问题,需要提高综合运用知识的能力,可归纳以下几个解题步骤:①弄清题意，找出题中的数量关系（统一单位）②确定研究对象——认准哪个物体是浮体，一般选择浸没在液体中的物体作为浮体;③分析浮体受力情况,画出浮体受力示意图;④列出浮体受力平衡的方程式;例3有一空心球体，空心部分体积为整个球体的一半，静止浮在水面时，有一半露出，若将空心部分灌满水，此球（）A.漂浮B.悬浮C.下沉D.无法判断例4水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积，说法正确的是（）Ａ.水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大Ｂ.水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变Ｃ.水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小Ｄ.水槽中水位上升，铁盒浸入水中的体积不变例5用同一只密度计测量三种液体的密度如图3所示,请比较三种液体的密度大小关系五、例题讲解一、排开液体对浮力的影响例１完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是（）．丙甲乙-3-A．浮力不断变大，但小于重力．B．浮力不变，但浮力大于重力C．浮力先大于重力，后小于重力．D．浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力例2如图所示，在盛水容器中，有4个体积完全相同的物体：A是一浮于水面的正方体木块；B是用线吊着浸没在水中的长方体铁块；C是悬浮在水中的空心钢球；D是圆台形石蜡块，它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合，试比较分析A、B、C、D所受浮力的情况．10．某海滨浴场，水底布满石头，在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中．以下体验和分析合理的是()A.脚越来越疼，是因为水底对人的支持力越来越大B.脚越来越疼．是因为人受到的重力越来越大C.脚不疼,是因为人越来越轻．D.脚不疼，是因为水底对人的支持力越来越大二、阿基米德原理公式解题的基本思路液gV排＝物gV物例1质量是5．4千克的铝球，当铝球有一半的体积浸没水中时受到的浮力是30N。该球是空心还是实心？若把铝球浸没水中静止时受到的浮力是多大？（）例2有一木块，放入水中静止后，有1/4的体积露在水面上，若将它放入另一种液体中时，有3/5的体积浸入液体中，求液体的密度．例3如图，现有一正方体的物体悬浮于密度为的液体中，其边长为L，上表面距液面的深度为h，那么下表面距液面的深度即为．请根据浮力产生的原因推导阿基米德原理．例4在水中漂浮的一蜡块，已知蜡的密度为0.9×103kg/m3,蜡块的体积为100cm3，它受到的浮力是（）A．0.98NB.0.882NC.0.098ND.无法判断例5木块漂浮在水面上，当把铁块A放在木块上时，木块刚好全部浸没在水中，若把与A体积相等的合金块B悬挂在木块下方，木块也刚好全部浸入水中，合金的密度是（）铁=7.8×103kg/m3A.6.8×103kg/m3B.7.8×103kg/m3C.8.8×103kg/m3D.9.8×103kg/m3三、液面变化例1一块浮在水面上冰化了以后液面将，若把冰浸没在盐水或果汁里，冰化后液面将，若冰中包有石块呢？若冰中包有木块呢？例2漂浮在水池中的一个木盆，里面有一块石头和木块，如果将石头从木盆中取出扔到水池里，则池内水面高度（）．如果将木头从木盆中取出扔到水池里，则池内水面高度（）．A．上升B．下降C．不变D．无法确定例3如图所示，体积不同，重力不同的A、B两个物体浸没在水中．用绳系住A物，拉力为F时A物体静止．用力F压B物体时，B物体也静止，若将A、B两物固定在一起放入水中，它们将（）．A．上浮，液面将下降B．下沉，液面将上升-4-C．悬浮，液面将不变D．无法判定例4如图所示，在一个较大的容器内的水面上放一个木块，木块上面放一个体积是1，重19.6N的物体，此时木块漂浮．如果将物体从木块上拿下并放入水中，当木块和物体都静止时，容器里的水面将（）A．上升B．下降C．不变D．无法判定例5．如图所示装置，实心铝块（ρ铅＝2.7克／厘米3）B、C的体积均为10厘米3。当B浸没在水中时，木块A恰能在水平桌面上向左匀速运动。若用铝块D替换C，使A在桌面上向右匀速运动，则D的质量应为（铝块B始终在水中，水与B之间的摩擦以及滑轮处的摩擦均忽略不计）A．7克B．10克C．17克D．27克四、综合计算1有一根粗细均匀的蜡烛，底部插入一根铁钉，竖直地漂浮在水中，蜡烛长20cm，密度，上端露出水面1cm．现将蜡烛点燃，求这根蜡烛燃烧到剩余多长时，蜡烛的火焰会被水熄灭？（铁钉体积不计）2一座冰山漂浮在水面上，露出水面部分的体积，这座冰山重有多少？（已知）3用密度的体积为的圆木7根，扎成一个木筏，问这只木筏最多能载几个质量是50kg的人过河？4．在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块（ρ铜ρ铝），支点O在如图7所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡。在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是（A）在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体（B）将铜块和铝块同时浸没在水中（C）将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分（D）将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离图75．育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物。图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱A是一个边长为50cm的正方体；浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体，其底面积SA为80cm2，高为35cm；放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积Sc为55cm2，厚度d为1.5cm；放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻绳与浮筒相连，绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时，浮筒B刚好能将放水阀门C打开？-5-6．据报道，某市图书馆白天停水，由于管理人员的疏忽，水龙头处于打开状态，排水口被塞子堵住，夜里水通了，水池里的水很快溢出，漫延至图书馆各处，造成很大的损失．小明同学是学校图书馆的义务管理员，看了这则报道后，动手自制“自动拔塞器”．该装置能够在类似情况下，自动拨开塞子排水．小明首先在水池某处做记号，作为警戒线；然后将塞子堵住排水口，打开水龙头放水至警戒线，用弹簧测力计向上拉塞子，当弹簧测力计的示数为5N时，塞子被拔出；接着把水池中的水放掉，选择合适的空心密闭塑料瓶，调节塑料瓶与塞子间绳子的长度，向水池中重新放水，使得当水涨至警戒线时，塑料瓶就能把塞子拔出，如图所示．已知塑料瓶的质量为30g，总体积为750mL，g取10N／kg，问塑料瓶排开水的体积为多大时就能将塞子拔出？7．小亮想为村里的养牛场设计一个牲畜自动饮水器，他先画出如图所示的原理图，又根据养牛场的水塔高度估算出活塞A处水的压强约为6×104Pa，设计出水口的横截面积为2×10－4m2，支点O到浮球球心的距离为O到B点距离的6倍。（1）若不考虑活塞、杆AB．OC及浮球的重力，要求浮球浸入水中l／3时杠杆水平，A处的活塞即能将出水口关闭。小亮选用浮球的体积应为多大？（g＝10N／kg）（2）实际上活塞、杆及浮球的重力是需要考虑的，如果考虑它们的重力，你认为小亮设计时应采取哪些措施可保证饮水器正常工作？（答出一种措施即可）8.某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5×103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F＝1700N。（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：（1）工件的质量是多少？工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？（2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大