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第七章浮力实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点1浮力(10年7考)要点定义浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上的力,就是浮力方向竖直向上弹簧测力计测量浮力F浮=G-F示浮力产生的原因浸没在液体中的物体受到液体对其上、下两个表面的压力差,就是浮力产生的原因。即F浮=F向上-F向下注意:打入地下的桥墩不受到水的浮力,水中的桥墩上的螺母受到浮力。实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点2阿基米德原理(10年5考)要点说明内容浸在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所受的重力(1)“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是浸没;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。(2)G排是指被物体排开液体受到的重力,还可推导出F浮=G排=m排g=ρ液gV排,m排指物体排开的液体的质量。公式F浮=G排=ρ液gV排公式中的各物理量的单位实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要点说明公式变形式求液体密度:ρ液=𝐹浮𝑉排𝑔,求排开液体的体积:V排=𝐹浮𝜌液𝑔(3)V排指物体排开液体的体积,当浸没时V排=V物;当物体只有一部分浸入液体里时,则V排=V浸V物适用范围对液体和气体都适用。用于气体产生的浮力计算时,ρ液要改为ρ气实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点3物体浮沉条件及其应用(10年2考)要点浸没在液体中的物体的浮沉条件上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮GF浮GF浮=GF浮=GF浮+F支=Gρ液ρ物ρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用可以停留在液体的任何深度处是“上浮”过程的最终状态是“下沉”过程的最终状态处于静态,受平衡力作用实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要点应用轮船做成“空心”增大可利用的浮力,漂浮于水面上潜水艇靠改变自身重力来实现上浮和下潜气球和飞艇充入密度小于空气的气体,通过改变“体积”实现升降密度计利用漂浮条件来测量液体密度的仪器。同一支密度计在不同液体中所受浮力相等实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练浮力产生的原因(人教八下P50图10.1-3)1.如图所示为一个立方体浸没在水中,它的上、下、前、后、左、右六个表面都受到水的压力,根据液体压强的特点分析可知浮力产生的原因是物体上下两个表面的压力差实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练阿基米德原理的理解(人教八下P53图10.2-1)2.如图,把易拉罐压入水中,你会感觉越来越费力,这个实验说明了浮力的大小与排开液体的体积有关(人教八下P50图10.1-2)3.如图所示,物体在空气中称量时为4N,将物体全部浸入水中时,弹簧测力计的示数变为3N,则物体浸没在水中受到的浮力为1N实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练物体的浮沉条件(人教八下P57图10.3-2)4.两容器中盐水密度相同。将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示(两图中鸡蛋均没碰到容器底部)。鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F甲和F乙,则F甲等于F乙(选填“大于”“小于”或“等于”)实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练探究阿基米德原理(人教八下P54图10.2-2)5.如图甲、乙、丙、丁是实验的四个步骤示意图,则图丁是测量空小桶的重力的。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4。由四个图中甲乙两个图的弹簧测力计的读数可以求出塑料块受到的浮力;被排开液体的重力为F3-F4;如果关系式F1-F2=F3-F4成立,就可以得到著名的阿基米德原理实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练物体的浮沉条件(人教八下P49图10.1-1)6.如图所示,把苹果投入水中后,苹果最终漂浮在水面上,在苹果上浮的过程中浮力大于苹果的重力(选填“大于”“等于”或“小于”)浮沉条件的应用(人教八下P51图10.1-4)7.如图所示,人之所以能躺在死海水面上看书,是因为人受到的浮力等于重力,假如有一天,地球的引力突然增大,人能漂浮在水面上(填“能”或“不能”)实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练阿基米德原理的应用(人教八下P59图10.3-7)8.(2018·湖北宜昌西陵区校级期末)如图所示,某个热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为3.87×104N。(g取10N/kg,空气密度取1.29kg/m3)要让它降落下来可以采取的措施是停止加热实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练阿基米德原理的应用(人教八下P59图10.3-6)9.(2018·山东沂源县期末)潜水艇和轮船都是浮力知识的应用。如图所示是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景,其中图乙正在下潜,潜水艇受到的浮力F甲=F乙(选填“”“”或“=”);排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时受到河水的浮力是1×107N,船及所装货物共重1×107N。这艘轮船从河里驶入海里,受到的浮力不变,排开水的体积变小。(填“变大”“变小”或“不变”)(g取10N/kg)实验探究拓展考题初做诊断1234命题点1阿基米德原理的应用1.(2014安徽中考,10,4分)一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面所受到液体的压力表达式为,浮力表达式为。(液体密度ρ液和g为已知量)答案解析解析关闭由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得F1=p1S=ρ液gh1S,F2=p2S=ρ液gh2S,F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S。答案解析关闭ρ液gh2Sρ液g(h2-h1)S5实验探究拓展考题初做诊断12342.(2013安徽中考,9,2分)2013年5月,象征“和平、友爱和快乐”的巨型大黄鸭在香港与游客见面,图为大黄鸭漂浮在海上的情景。它的质量约为600kg,海水的密度取1.0×103kg/m3,它浸在水中的体积约为m3。(g取10N/kg)答案解析解析关闭漂浮时浮力等于物体的重力,由此可知,排开水的质量等于物体的质量,根据阿基米德定律可知,它排开水的质量也是m=600kg,海水的密度取ρ=1.0×103kg/m3,所以它浸在水中的体积约为V=𝑚𝜌=600kg1.0×103kg/m3=0.6m3。答案解析关闭0.65实验探究拓展考题初做诊断123453.(2018·安徽中考,23,6分)重为200N的方形玻璃槽,底面积为0.4m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深0.3m(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)。(1)将边长为20cm的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为5cm,求该物块的密度;(2)用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2cm并保持静止,求此时力F的大小。答案解析解析关闭(1)因为物体漂浮,所以F浮=G物即ρ水gV排=ρ物gV物,又因为物体边长为20cm,露出水面的高度为5cm,所以𝑉排𝑉物=20-520=34,与上式联立解得ρ物=3𝜌水4=750kg/m3。(2)因为物体边长为20cm,此时露出水面的高度为2cm,所以V排=(0.2m)2×(0.2-0.02)m=7.2×10-3m3,V物=(0.2m)3=8×10-3m3代入F浮'=ρ水gV排和G物=ρ物gV物,可得F浮'=72N,G物=60N。此时物体受力平衡,所以有F+G物=F浮',解得F=F浮'-G物=12N。答案解析关闭(1)750kg/m3(2)12N实验探究拓展考题初做诊断123454.(2017安徽中考,22,6分)如图甲所示,一长方体木块质量为0.12kg,高为4.0cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图乙所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)木块的密度ρ木;(2)细线对木块的拉力F。甲乙答案解析解析关闭(1)由物体浮沉条件以及阿基米德原理,物体漂浮,受到的重力等于浮力,即G=F浮,则V木=2V排,得ρ木=0.5ρ水=0.5×103kg/m3。(2)物体在水中处于静止状态,竖直向上的浮力与竖直向下的拉力和物块重力相等,即F浮'=G+F,因F浮'=ρ水V木g=2F浮=2G,则F=F浮'-G=G=1.2N。答案解析关闭(1)0.5×103kg/m3(2)1.2N实验探究拓展考题初做诊断1234命题点2称重计算浮力5.(2012安徽中考,10,4分)如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为N,物块的密度为kg/m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)答案解析解析关闭F浮=G-F示=15N-5N=10N;物块浸没水中,F浮=ρ水V排g,故V=V排=𝐹浮𝜌水𝑔,G=mg=ρVg,故ρ=𝐺𝑉𝑔=𝐺𝐹浮𝜌水𝑔𝑔=𝐺𝐹浮ρ水=15N10N×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3。答案解析关闭101.5×1035实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3考法1计算浮力的方法例1(2018·四川攀枝花中考)将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当漂浮后有72g水溢出,则合金块在水中受到的浮力为N;再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其浸没在酒精中后有64g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为N,合金块的密度为kg/m3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)答案:0.720.640.9×103实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3解析:该物块放在水中时,受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.072kg×10N/kg=0.72N;该物块放在酒精中时,受到的浮力:F浮'=G排'=m排'g=0.064kg×10N/kg=0.64N;由于物块浸没在酒精中,则根据F浮=ρ液gV排得物块的体积:因为物块在水中漂浮,所以物体的重力等于浮力(排开水的重力),则m=m排水=72g=0.072kg。V物=V排酒精=𝐹浮'𝜌酒精𝑔=0.64N0.8×103kg/m3×10N/kg=8×10-5m3,合金块的密度:ρ=𝑚𝑉物=0.072kg8×10-5m3=0.9×103kg/m3。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳(1)计算浮力常用的方法:①称量法:F浮=G-F;②求压力差法:F浮=F向上-F向下;③二力平衡法:物体悬浮或漂浮时,F浮=G;④阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。(2)压强与压力的计算:长方体上、下表面受到的压强分别为p上=ρ液gh1,p下=ρ液gh2,根据F=pS得上、下表面受到的压力分别为F向下=p上S=ρ液gh1S,F向上=p下S=ρ液gh2S。(3)用压力差法求浮力:F浮=F向上-F向下=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3对应练1(2017四川内江中考)如图所示,物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知,物体的质量为kg,物体受到的浮力为N。(g取10N/kg)答案解析解析关闭由题图可知,物体的重力G=4N,由G=mg可得,物体的质量m=𝐺𝑔=4N10N/kg=0.4kg。由题图可知,物体浸入水中时测力计的示数F=3N,所以物体受到的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N。答案解析关闭0.41实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3考法2阿基米德原理的理解与应用例2(2017湖北鄂州中考)重力为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为100cm2。求:(g取10N/kg)(1)物体受到的浮力;(2)物体的密度;(3)