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考点15浮力【知识回顾】考点一、浮力1.浮力：一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。2.浮力方向：竖直向上，施力物体是液(气)体。3.浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力；如图所示。4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现(控制变量法)：浮力的大小跟物体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，浮力就越大。考点二、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。如图所示。2.公式表示：gVGF排液排浮；从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。3.适用条件：液体(或气体)。考点三、物体沉浮的条件★物体沉浮的条件1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。2.示意图：重力与浮力的关系如图所示：如图所示，(1)当GF浮时，物体上浮；物液。当G浮F时，物体悬浮；物液。当GF浮时，物体下沉；物液。当G浮F(物体未完全浸没液体)时，物体漂浮；物液。3.说明：(1)密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮(或漂浮)。(2)物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的31，则物体密度为32ρ。(3)悬浮与漂浮的比较：相同点：物浮GF；不同点：悬浮时，物液，物排VV；漂浮时，物液，物排VV。(4)判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较浮F与G或比较液与物。(5)物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：FGG物。(6)冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。4.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。【考点梳理】考点一、浮力浮力概念在本章属于基本概念，什么是浮力、浮力产生的原因以及影响浮力大小的因素均是本节的重点，同时也是学习本章的基础。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习打下坚实基础尤为重要。本考点有浮力的基本概念和影响浮力大小的因素。在历年中考中，对“浮力”基本概念(产生、方向)的考查也曾出现，但概率不高；对“影响浮力大小因素”的考查出现概率较高，此类考题经常以实验探究题形式出现。中考主要题型以选择题、填空题和实验探究题为主，更多的是选择题。选择题、填空题以考查浮力的概念居多，实验探究题以考查影响浮力大小因素居多。考点二、阿基米德原理阿基米德原理是本章重点，对此规律的理解和记忆对学生来说简单，但难的是如何利用阿基米德原理进行计算；本节涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力有关，此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握阿基米德原理及其计算是本章学习的重点。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习打下坚实基础尤为重要。在历年中考中，对“阿基米德原理”的考查一定会出现，并且分值高、问题形式多样。中考主要题型有选择题、填空题、计算题和实验探究题；选择题和填空题考查阿基米德原理的理解和简单计算；计算题作为压轴题和其他知识点结合并分值高；实验探究题以考查影响浮力大小因素和对阿基米德原理的理解居多。考点三、物体沉浮的条件物体沉浮的条件与阿基米德原理在本章中是不可分割的两个内容，它们互为补充又互为利用，所以在本章中考查物体沉浮时，一定会利用到阿基米德原理、物体密度、物体体积等知识，故在复习中学生一定要把这两个问题结合起来。本节同样涉及到的计算问题很多，也较难，更重要的是简单计算题、压轴计算题大都和浮力、阿基米德原理有关，此部分内容也是拉开分数的试题。为此，能否很好的掌握好物体沉浮条件、阿基米德原理及其计算是本章学习的重点。本章在力学部分占据非常重要的地位，内容难学、涉及计算题多，所占分值高，并经常与压强和其他知识点结合以压轴题形式出现在中考试卷中。为此，从本节入手，为本章学习打下坚实基础尤为重要。考点一、浮力【典例一】(2019·武威)2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首次下潜(如图所示)。潜水器在水面下匀速下潜过程中(假定海水的密度不变)，受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)，潜水器下表面受到的压强______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。【答案】不变；变大。【解析】(1)潜水器在水面下匀速下潜，海水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水器受到的浮力不变。(2)由于潜水器在水中的深度逐渐增加，所以根据公式p=ρgh可知，潜水器受到的压强增大。故答案为：不变；变大。【举一反三】1.(2019·湘潭)如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息：(1)当15s时，测力计示数F＝N。(2)物块A重N，高度为cm。(3)当t＝0时，A受到的浮力为N，此时A底部受到水的压强大小为Pa。(4)物块A的密度为多大？【答案】(1)15；(2)25；20；(3)20；2.5×103Pa；(4)物块A的密度为1.25×103kg/m3。【解析】由图2可知，0～5s，弹簧测力计示数不变，此时物块浸没在水中；5s～25s，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；25s以后，物体全部露出水面，弹簧测力计的示数等于物块重力。(1)由图知，当t＝15s时，弹簧测力计示数F＝15N；(2)在25s后弹簧测力计的示数不变，物体全部露出水面，则物块重GA＝25N；5s～25s，物块逐渐露出水面，即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，则可知物块向上移动的距离即为物块的高度，此过程用时t＝25s﹣5s＝20s，物块的高度：h＝vt＝1cm/s×20s＝20cm；(3)当t＝0时，物块A浸没水中，受到的浮力：F浮＝GA﹣F拉＝25N﹣5N＝20N；0～5s，物块上升的高度：h′＝vt′＝1cm/s×5s＝5cm；则由上图可知，当t＝0时，A底部所处的深度：hA＝h′+h＝5cm+20cm＝25cm＝0.25m，此时A底部受到水的压强：p＝ρghA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2.5×103Pa；(4)物块的质量：mA＝＝＝2.5kg，由F浮＝ρ水V排g可得物块的体积：VA＝V排＝＝＝2×10﹣3m3，物块的密度：ρA＝＝＝1.25×103kg/m3。故答案为：(1)15；(2)25；20；(3)20；2.5×103Pa；(4)物块A的密度为1.25×103kg/m3。2.(2019·湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是()。A.在露出水面之前，木块所受浮力不变；B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力；C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等；D.木块的密度为0.6克/厘米【答案】C。【解析】A、木块上浮过程中，露出水面前，水的密度一定，排开水的体积不变，根据公式F浮=ρ水gV排可知，木块所受浮力不变；故A正确；B、在露出水面之前，木块处于上浮过程中，根据浮沉条件可知：木块所受浮力大于木块的重力；故B正确；C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积，所以，木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度，则根据p=ρ水gh可知，木块浸没时水对烧杯底的压强较大；故C错误；D、木块最后漂浮，且有五分之二体积露出水面，则根据漂浮条件可得：F浮=G木；结合阿基米德原理和重力公式可得：ρ水gV排=ρ木gV木，所以，ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正确。故选C。3.(2019·遂宁)如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B．C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是()。A.容器底部受到水的压强关系：；B.小球受到的浮力关系：；C.容器对桌面的压力关系：；D.小球的质量关系：【答案】A。【解析】由题知，A、B、C三个小球的体积相同；A、小球静止时，三个容器内水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根据p=ρgh可知，容器底受到水的压强关系为p甲=p乙=p丙，故A正确；B、由图可知，A、B、C三个小球排开水的体积关系为VA排＜VB排=VC排，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小关系为：FA＜FB=FC，故B错误；C、A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根据阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排(即A球的重等于A排开水的重)；B球在乙容器中悬浮，所以FB=GB；根据阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排(即B球的重等于B排开水的重)；上面的关系式可理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重，由于甲乙容器内水面相平，则甲乙容器内水和小球的总重相等；甲乙两容器完全相同，则两容器的重相等，故甲乙容器的总重相等，甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，即F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GC＞FC，根据阿基米德原理有FC=GC排，所以GC＞GC排，即C球的重大于C排开水的重；故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即F乙＜F丙。综上分析可知，三个容器对桌面压力关系为F甲=F乙＜F丙，故C错误；D、由图可知，A漂浮，B悬浮，C下沉，则由浮沉条件可知：GA=FA，GB=FB，GC＞FC，由于FA＜FB=FC，则GA＜GB＜GC；所以，mA＜mB＜mC，故D错误。故选A。考点二、阿基米德原理【典例二】(2019·泸州)三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是()。A.乙球的重力与它受到的浮力相等；B.甲球的重力大于它受到的浮力；C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为；D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为【答案】AC。【解析】根据题意可知，乙球下方弹簧长度等于原长，则弹簧对乙球没有作用力；观察如图情况可知，甲球下方弹簧长度大于原长，则弹簧对甲球有向下的拉力F拉；丙球下方弹簧长度小于原长，则弹簧对丙球有向上的支持力F支；由题知，三个球处于静止，所以F甲=G甲+F拉，F乙=G乙，F丙=G丙-F支，比较可知，F甲＞G甲，F乙=G乙，F丙＜G丙，已知三个实心球体积相同，由于三个球浸没在同种液体中，则排开液体的体积相同，根据F浮=ρ液V排g可知，它们受到的浮力：F甲=F乙=F丙；所以三个球的重力关系为：G甲＜G乙＜G丙；根据重力公式可知，三个球的质量关系为：m甲＜m乙＜m丙；已知三个球的体积相同，根据ρ=可知：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；由上分析可知：AC正确，BD错误。故选AC。【举一反三】1.(2019·贵港)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