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1、第十章浮力知识梳理知识点1：浮力（1）产生原因：浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力_不同_，这就是浮力产生的原因（2）方向：_竖直向上_（3）称重法测浮力：F浮GF拉知识点2：阿基米德原理公式：F浮G排m排g液V排g。G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积【提示】当物体浸没在液体里，此时V排V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面外，此时V排V物。知识点3：物体的沉浮条件浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系。考纲要求：1.浮力的实验探究.（探究）2.物体沉浮的条件；阿基米
2、德原理.（认识）知识点4：浮力的应用轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计备考指导1.考查热点： 阿基米德原理的探究实验，浮力的简单计算2.考查题型： 以选择题、填空题、实验题、综合能力题为主3.备考重点： 浮力大小的影响因素，沉浮条件的应用，浮力的简单计算突破考点，典例呈现考点1：浮力例1如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是(B)AA物体不一定受到浮力作用BB物体一定受到浮力作用CC物体不一定受到浮力作用DD物体一定受浮力的作用方法点拨：浮力产生的原因是浸在液体里的物体受到液体对其向上的和向下的压力差，即F浮F向上F向下，当向上
3、的压力消失时，就无法产生浮力。在气体中，物体同样受到气体对其的浮力，方向同样是竖直向上。考点2：阿基米德原理例2如图所示，某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中，当饮料罐全部浸入在水中后，继续向下压一段距离，共用时t0 ，此过程中饮料罐所受的浮力随时间变化的图像可能是选项中的(A)方法点拨：(1)浮力的计算公式F浮液gV排，与液体的密度和排开液体的体积有关。当物体浸没在液体中时，排开液体的体积等于物体的体积，即V排V物；当物体部分浸在液体中时，排开液体的体积小于物体的体积，即V排G液，物体下沉；G物G液，物体悬浮；G物液，物体下沉；物液，物体悬浮；物液，物体上浮。有的题目没有直接给出重
4、力大小与浮力大小的关系时，可以由物体密度和液体密度大小关系来快速判断。(2)由物体的沉浮情况判断物体与液体密度的大小关系。不同物体漂浮在相同液体上，物体排开液体的体积越大，物体的密度越大；同一物体漂浮在不同液体上，物体排开液体的体积越大，即物体浸入液体中的体积越大，液体的密度越小。考点4：浮力的计算例42015年是中国抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利70周年，我国举行了盛大的阅兵仪式。如图所示为我国首次亮相某型号主战坦克，其质量为42 t，高为2 m，体积为22 m3，履带与地面接触的总面积为6 m2，坦克顶部舱门的面积为0.8 m2。该坦克具有潜渡功能，如该坦克正在深为6 m的河中潜渡，请
5、你根据上述已知条件，求解三个不同的物理量。(g取10 N/kg，水1.0103 kg/m3)示例：坦克重力Gmg4.2104 kg10 N/kg4.2105 N。解：根据题中的条件可求解的物理量如下，任选3个物理量即可。(1)坦克顶部所处的深度h6 m2 m4 m，坦克顶部受到水的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg4 m4104 Pa。(2)由p可得，水对坦克顶部舱门的压力FpS4104 Pa0.8 m23.2104 N。(3)潜渡时坦克受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg22 m32.2105 N。(4)坦克重力Gmg4.2104 kg10 N/kg4
6、.2105 N，坦克潜渡时对河床底部的压力F压GF浮4.2105 N2.2105 N2105 N。(5)该坦克在地面上行驶时对地面的压力FG4.2105 N，该坦克在地面上行驶时对地面的压强p7104 Pa。方法点拨：浮力的计算通常会与力、压强和密度等知识综合考查，难度较大。熟练掌握各物体的沉浮条件、压强公式和浮力与密度的关系是解题的关键。实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关命题点：1实验猜想与假设：浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。2弹簧测力计的使用与读数。3用称重法计算浮力F浮GF拉。4实验方法：控制变量法。探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系：用弹簧测力计提着同一物体
7、，让物体以不同体积浸入同种液体中。探究浮力的大小与液体的密度的关系：用弹簧测力计提着同一物体，让物体浸没在不同的液体中。探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系：用弹簧测力计提着同一物体，让物体分别浸没在相同液体的不同深度中。5选用不同液体并进行多次实验的目的：一次实验具有偶然性，多次实验寻找普遍规律。6浮力的计算。实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。例5某物理社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：(1)物体所受重力为_4_N。(2)物体浸没在水中受到的浮力为
8、_1_N。(3)通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是_错误_(选填“正确”或“错误”)的。理由是_实验过程不完整，没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系_。(4)根据已有条件，请你求出图E中弹簧测力计的示数是_3.2_N。(g取10 N/kg，酒精0.8103 kg/m3)实验2：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系命题点：1实验顺序：先测物体的重力。2弹簧测力计的使用与读数。3用称重法计算浮力F浮GF拉。4正确使用溢水杯：溢水杯中的水面要达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入空桶中。5测量物体排开的液体重力的方法：先测出空桶的重力G
9、1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受到的重力为G排G2G1。6多次实验寻找普遍规律：换用不同的液体进行实验，而不是多次测量求平均值。7实验数据分析与处理。实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。例6在探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系时，某同学进行了如图所示的实验： (1)你认为合理的实验顺序应是_甲丁乙丙_。(2)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，该同学还可_B_(选填“A”或“B”)。A多次测量取平均值B换用其他液体多次实验(3)通过此实验，可得结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小跟它排出的液体所受的重力_相等_
10、。(4)图乙中浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块受到的浮力_不变_(选填“变大”“不变”或“变小”)。中考连接，挑战自我1.（2018山东德州）2018年4月12日，我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵，辽宁舰航母编队精彩亮相，一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是（B）A当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后，航空母舰排开水的体积会增大B水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶，是为避免舰艇相“吸”碰撞C潜水艇受到的重力等于其浮力时，潜水艇一定处于漂浮状态D战机升空时，机翼下方气流速度较大，气流对机翼下表面的压强较大2.（2018浙江湖州）圆柱体先后放入密度为1和2的2种液体中
11、，均处于漂浮状态，如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2，则（D ） A12 F1F2B12 F1F2C12 F1=F2D12 F1=F23.（2018广西玉林）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（ C ）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4.（2018桂林市）小关与同学们去游游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（ C ）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5.（2018山东临沂）2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”
12、（如图所示）成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中（ D ）A受到的重力小于浮力B上、下表面受到的压力差变大C受到的压强变大，浮力变大D受到的压强变大，浮力不变6.（2018四川眉山）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（C ） A物体受到的浮力大小关系为FAFBFCB三个物体的密度大小关系是ABCC容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙D容器底部受到水的压强大小关系为P甲P乙P丙7.（2018浙江湖州）下列4幅图所呈现的情景中，主要利用了流体力学中“流速越大，
13、压强越小”这一原理的是（ B ）ABCD德清一号卫星升空 C919客机升空 复兴号列车高速行驶 蛟龙号深潜器下潜8.（2018四川省德阳市）体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（ D ）A.铝球受到的浮力最大B.木块受到的浮力最大C.铜块受到的浮力最大D.它们受到的浮力一样大9.（2018湖北荆门）水上救援往往需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程，假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部（非密合），现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为5N，已知水的
14、密度水=1.0103kg/m3取g=10N/kg。则（ D ） A物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B物体在容器底部时，受到的浮力为2NC物体在容器底部时，水对其底部的压强为5104PaD物体的密度为1.25103kg/m310.（2018四川遂宁）如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6103kg/m3的正方体木块A放人容器中，木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示.若将物块B单独放人此液体中，它静止时将（ B ） A.悬浮 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断 11.（20
15、18海南）如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中正确的是（ B ）AF氢F空BF氢=F空 CF氢F空D条件不足，无法比较12.（2018山东东营）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，以下判断正确的是（D ）A液体的密度关系是甲丙乙B液体对容器底部的压强关系是p乙p甲p丙C容器对桌面的压强关系是p甲p乙p丙D小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙F甲13.（2018湖北省黄冈市）据史书记载，我国宋朝治平年间，在今陕西境内发生了一次
16、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 （ D ）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14.（2018四川省泸州市）泸州作为中国历史文化名城和全国旅游城市，有许多让人印象深刻的文化旅游资源。下列对各景点中涉及的物理知识，说法正确的是（ D ）A泸县龙脑桥的桥墩可视为
17、柱形结构，当河中水位下降时桥墩受到的浮力变小B叙永雪山关山顶的气压高于山脚的气压，山顶水的沸点高于山脚水的沸点C在酒城乐园小孩蹦极时弹性绳被拉长的过程中，小孩的惯性逐渐减小D汽车沿合江法王寺的盘山公路爬坡时，该车受到的支持力与重力不是一对平衡力15.（2018湖北武汉）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N若盐水的密度为1.2103kg/m3，则下列结论正确的是（D ）A物体A的密度为3.2103kg/m3B实验乙中，物体A受到的拉力为1.0NC实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND实验丁中，容器底部
18、受到的压力等于0.3N16.（2018湖南省衡阳市）我国自行设计和建造的“较龙号”载人潜水器的艇体由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的，潜水器规格：长82m宽30m、高34m该潜水器悬浮在海水中时总质量为22t；2017年6月23日，“蛟龙号”载人潜水器下潜到最深达706268m海底，创造了深潜水的世界纪录在这一深度，海水对潜水器1m2表面产生的压力为73107N（下列答案用科学计数法表示）（1）潜水器的外壳选择了钛合金板作主材，这主要是因为这种合金的硬度_（选填“大”或“小”）（2）假设海水密度不随深度变化，潜水器在上浮且未浮出水面过程
19、中，受到水的浮力_（选填“变小”“不变”或“变大”）（3）“蛟龙号悬浮在海水中，所受到的浮力为_N（4）“蛟龙号”载人潜水器下潜到706268m海底时，海水对其表面的压强为_Pa【答案】（1）大；（2）不变；（3）2.2105；（4）7.3107。17.（2018山东德州）在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可以判断：两个简易密度计所受浮力F甲 F乙、两杯液体的密度甲 乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲 p乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】等于；小于；小于。1
20、8.（2018山东省烟台市）水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中，当两球静止时，两液面高度相同，球所处的位置如图12所示。两小球所受浮力的大小关系为FA FB；两小球所排开液体重力的大小关系为GA GB；甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为pA pB。（均选填“”、“=”或“”）【答案】=；=；。19.（2018湖北省宜昌市）有一木块的体枳为200cm3，密度为0.8103kg/m3，把它浸没在水中时，它受到的浮力是_N；松手后，木块静止时排开水的质量是_kg。（g=10N/kg）【答案】2；0.16。20.（2018福建B卷）如
21、图，薄壁国柱形容器A、B放在水平桌面上，分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SA：SB=2：1，液面的高度之比hA：hB=3：2，液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的两小球分别放入A、B液体未溢出。静止时，A中的小球悬浮，B中的小球 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”），A、B容器底部受到液体的压强之比pA：pB= 。【答案】漂浮；1：221.（2018江苏泰州）把重10N，密度为0.9103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时，物体处于 （漂浮/悬浮/沉底）状态，物体所受浮力为 N，排开水的体积是 m3（g取10N/kg）【答案】漂浮；10；110322.（2018贵州黔三
22、州）2017年5月30日，“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜，最大潜深6699米。在同一深度，液体向各个方向的压强大小 （选填“相同”或“不同”），潜水器在海面下下潜过程中浮力 （选填“变大”、“不变”或“变小”），下潜到水下6000m时，受到海水的压强为 Pa（海水密度取1.0103kg/m3）。【答案】相同；不变；6107。23.（2018重庆B卷）如图甲所示底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水，底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆，细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A，容器的底部安装有阀门现打开阀门控制水以50cm3/s流出，同时开始计时，水对容器
23、底部的压力随时间变化的规律如图乙所示则阀门未打开前水对容器底部的压强为_ Pa，当52s时，细杆对物体的作用力大小为_N【答案】5000；0.824.（2018山东泰安）用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度是1.0103kg/m3求：（1）物块受到的重力；（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；（3）物块的密度。答：（1）18N（2）8N（3）2.25103kg/m325.（2018河南省）某实验小组利
24、用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图12所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 N。（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出。（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是 。A用原来的方案和器材多次测量取平均值B用原来的方案将水换成酒精进行实验C用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验（5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中
25、，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。【答案】（1）3.8N；（2）1.4N；AD；（3）物体排开水所受的重力；（4）A；（5）能。26.（2018福建B卷）小明要测量木块的密度。实验器材有：木块、弹簧测力计（05N）、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。（g取10N/kg）（1）先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为 N；再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水相倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N木块的体积为 m3，密度为 kg/m3本实验中滑轮的作用是 。（2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力
26、计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改装为测量液体密度的“密度计”。原测力计的1.0N刻度处应标注为 kg/m3，该“密度计”的刻度分布 （选填“均匀”或“不均匀”）（3）若要增大这种“密度计”的最大测量值，可以采取的方法有 （写出一种即可）。 【答案】（1）2.4；4104；0.6103；改变力的方向；（2）0.85103；均匀；（3）换用更大量程的弹簧测力计。27.（2018广西北部湾）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：浮力的人小可能与物体的形状有关猜想4：
27、浮力的大小可能与排开液体的体积有关（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 （选填序号）（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N然后进行如图2所示的实验。在序号a的实验中物所受的浮力为 N。比较序号 ， ，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越 ；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3所示的实验、由此
28、小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是 。 【答案】（1）4；（2）1；a；d；大；无；（3）没有控制变量唯一。28.（2018江苏省徐州市）阅读短文，回答文后的问题浮子流量计气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积，流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积生活生产中经常要对气体的流量进行控制，例如医院给病人输氧时，用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量，在管道中接入流量计，可以反映流量的大小浮子流量计是一种常用的流量计其结构如图所示，一个上粗下细的锥形管，管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，然后流过圆锥体浮子底面与锥
29、形管之间的环形空隙，从上端流出如果浮子受到气流的冲力大，就会向上移动，环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高低就反映了气体流量的大小（1）浮子流量计使用时，锥形管应处于（ ）A.水平方向B.竖直方向C.斜向上D.斜向下（2）浮子所受气体浮力很小，可以忽略当浮子稳定在某一位置时，气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是 （3）对于某个制成的浮子流量计，浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比，比例系数为k1；气流对浮子的冲力和流速成正比，比例系数为k2；浮子的质量为m当浮子稳定在高度h时，气体流量Q的表达式为Q = （4）浮子流量计能反映的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量，请你提出一条可行的改进措施： 【答案】（1）B（2）二力平衡 （3） （4）用密度更大的材料制作浮子