haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 科学科学

专题17 浮 力

发布时间:2013-09-23 07:40:36  

专题17





考点知识梳 理

中考典型精 析

专题训练

考点一





1.浸在液体中的物体,受到液体对它竖直向上的力叫做浮力。浮力产生原因:物体受 到液体对它向上的压力大于向下的压力。其压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上,施力 物体是液体。 2. 阿基米德原理: 浸在液体(或气体)中的物体所受到的浮力, 大小等于它排开的液体(或 气体)受到的重力。公式:F 浮=G 排=ρ 液 gV 排。由公式可知,浮力只与液体密度和排开液 体的体积有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时 的深度无关。

考点二

物体的浮沉

3.浮沉条件:上浮:F 浮>G 物(ρ 物<ρ 液) 漂浮:F 浮=G 物(ρ 物<ρ 液) 悬浮:F 浮=G 物(ρ 物=ρ 液) 下沉:F 浮<G 物(ρ 物>ρ 液) 4.浮力的应用:(1)轮船的大小用排水量表示,它表示轮船满载时排开水的质量; (2)潜水艇靠改变自身重力实现上浮、下潜; (3)气球、飞艇靠改变浮力实现上升、下降; (4)密度计在任何液体中都处于漂浮状态。在所能测的液体中受到的浮力相等。 5.计算浮力的方法: (1)称重法:F 浮=G-F 示 (2)产生原因:F 浮=F 向上-F 向下 (3)阿基米德原理:F 浮=G 排=ρ 液 gV 排 (4)利用浮沉条件:漂浮或悬浮时 F 浮=G 物

(2010· 台州)2009 年世界游泳锦标赛上,德国选手保罗· 比德尔曼穿上了一款高科 技连体泳衣。这款泳衣表面采用轻型聚合材料,能够捕获空气增加排开水的体积,从而增加 运动员在水中受到的________;同时它还使运动员身形光滑,从而减少了人体与水之间的 ________。

解析: 浮力与液体密度和排开液体的体积有关。 由题意知这种材料增加了排开水的体积, 从而增加了浮力。身形光滑减小了在水中的摩擦,使阻力减少,可以游得更快。
答案:浮力 摩擦

下列关于浮力的说法中,正确的是( A ) A.浮力的方向是竖直向上的 B.浸在液体中的物体受到的浮力与物体密度有关 C.浮力一定等于物体的重力 D.物体的体积越大,受到的浮力越大

(2010· 舟山)如图是某同学自制的水上自行车。 她在普通自行车上安装 8 个密闭的空水桶 3 (每个水桶体积为 0.02 米 ),并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前 进时,平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中,不计车轮和塑料片排开水的体积,则此时 水上自行车受到的浮力约为________牛。

解析: 根据阿基米德原理 F 浮 =ρ 液 gV 排 =1.0×103 千克/米 3× 牛/千克×0.02 米 3×8×1/2 10 =800 牛
答案:800

弹簧测力计下吊着重力为 14.7 N 的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计示

数 为 9.8 N,则水对金属块的浮力为 4.9N,金属块排开水的体积为 5×10-4 m3 。

(2010· 绍兴)将一半径为 R 的实心金属球,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为 2R 的盛 水容器中,直至容器底部,水未溢出。下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过 程中,所受浮力的大小 F 与金属球浸入水中深度 h 的关系的是( )

解析:本题考查对阿基米德原理的理解,难度较大。实心金属球在匀速下沉的过程中, 排开液体的量逐渐增多, 并非均匀变化, 由阿基米德原理可知实心金属球所受浮力逐渐增大 (不成正比增大),至完全浸没后所受浮力不变。本题只有 C 项中的图像符合题意。
答案:C

浸没于水中的乒乓球露出水面之前,受到的浮力( A.不变 B.变小 C.变大 D.先变小后变大

A )

专题训练17


(时间:50分钟


分值:100分)

一、选择题(每小题 4 分,共 40 分)

1. (2010· 杭州)如图, 两个相同容器都盛满水, 甲中有一个体积为 50 cm3, 密度为 0.5×103 kg/m3 的木块漂浮在水面。下列有关说法正确的是( ) A.木块漂浮时浮力等于自身重力并有 1/3 体积露出水面 B.木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变 C.木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等 D.取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等

解析:因为两个容器相同,都装满了水,木块缓慢下压至浸没的整个过程中,甲容器中 的水深始终不变, 始终与乙容器中的液面相平, 所以两个容器底部受到水的压力和压强都相 等。木块漂浮时浮力等于自身重力,有一半露出水面;木块缓慢下压至浸没的过程中,排开 水的体积逐渐增大,浮力变大;木块取出后,甲容器对水平桌面的压力和压强都减小,故只 有 C 是正确的。
答案:C

2.(2010· 义乌)在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为 ρ 甲和 ρ 乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态。下列判 断正确的是( )

A.ρ 甲>ρ 乙 C.ρ 甲<ρ 乙

B.ρ 甲=ρ 乙 D.无法判定

解析:从图可以看出,这两种情况下,瓶子都处于漂浮状态,瓶子内液体重力等于其受 到的浮力。 甲图浸入液体的体积大于乙图浸入液体的体积。 F 浮 =ρ 液 gV 排 可知甲所受浮力 由 较大,因此 G 甲 >G 乙 ,体积相等的条件下 ρ 甲 >ρ 乙 。
答案:A

3.(2010· 盐城)如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测 力计钩住并将其慢慢浸入水中, 直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。 此过程中弹簧测 力计的示数( ) A.逐渐减小到零 B.先减小后增大 C.始终保持

不变 D.逐渐增大
解析:塑料袋重力和厚度忽略不计,当整个袋子都完全没入水中时,处于悬浮状态,此 时弹簧测力计的示数为 0,故选 A。
答案:A

4. (2010· 梅州)将质量为 100 g 的物体投入盛有 100 mL酒精的量筒中(已知 ρ 酒精=0.8×103 3 kg/m ),物体静止后,酒精液面上升到 200 mL 刻度线处,则该物体在量筒中的情况是( ) A.物体沉在量筒底部 B.物体漂浮在酒精液面上 C.物体悬浮在酒精中 D.条件不足,无法确定

解析:物体排开酒精的体积为 V=200 cm3 -100 cm3 =100 cm3 ,根据阿基米德原理:F 浮 =G 排 =ρ 排 gv 排 知,排开酒精的质量为 80 g,小于物体的质量,即物体重力大于它受到的 浮力,故选 A。

答案:A

5.(2010· 黄石)如图所示,一根细线相连的金属球和木球一起正在水中匀速下沉,金属 球和木球体积大小相同,但质量分别是 M 和 m,且假定每个球下沉时所受的阻力仅指各自 所受的浮力。那么,其中的木球所受的浮力,中间细绳的拉力的大小分别是( ) ?M+m?g ?M-m?g , 2 2 ?M-m?g B.(M+m)g, 2 ?M+m?g C. ,0 2 ?M-m?g D. ,0 2 A.

解析:连在一起的木球和金属球在水中匀速下沉,说明两球在竖直方向上受力平衡。两 球的体积相同,浸没在水中排开水的体积相同,由阿基米德原理可知两球所受浮力相同,则 G木 +G金属 ?m+M?g G 木 +G 金属 =2F 浮 ,则木球所受浮力为:F 浮 = = ;以金属球为研究对象, 2 2 金属球在竖直方向上受平衡力作用,由于金属球的重力比木球大,故金属球除受重力、竖直 向上的浮力外,还受到细线对其竖直向上的拉力,即:G 金属 =F 浮 +F 拉 ,则 F 拉 =G 金属 -F 浮 G木 +G金属 G金 属 -G木 ?M-m?g =G 金属 - = = 。本题应选 A。 2 2 2
答案:A

6.(2009 中考变式题)一物体(长方体)漂浮在液面上,如图甲所示。对物体施加力的作 用,使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为 h,水对物体下表面 的压强为 p,物体受到的浮力为 F 浮,p、F 浮与 h 的关系如图乙所示。其中正确的是( )

A.①③

B.①④

C.②③ D.②④

解析: 液体内部压强随深度的增加而增大, 所以物体下表面的压强图像应是逐渐升高的, 图像①正确,②错误;浮力的大小与排开液体的体积成正比,当物体完全浸入水中后,其浮 力大小将不再变化,故图像③正确,④错误,故本题答案为 A。
答案:A

7.(2009 中考变式题)“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中( A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力 B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行

时所受的浮力 C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力 D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力

)

解析:潜水艇是靠水舱充水、放水来改变它受到的重力,从而实现下沉、上浮或悬浮。 由于海水密度大于江水的密度, 所以潜水艇在海水中潜行时水舱充水的重量大于它在江中潜 行时水舱充水的重量, 潜行时受到的浮力等于重力, 故潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大 于在江水中潜行时所受浮力。答案为 A。
答案:A

8.(2009 中考变式题)把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中,放手后, 木球悬浮而铝球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系是( ) A.F 木=F 铝 B.F 木<F 铝 C.F 木>F 铝 D.无法确定
解析:比较两个物体浮力大小的时候,如果知道质量相等,一般是利用浮力和重力的大 小关系进行比较。木球是悬浮,所以 F 木 =G 木 ,铝球下沉,所以 F 铝<G 铝 ,而 G 木 =G 铝 ,所 以 F 木 >F 铝 。
答案:C

9.(2011 中考预测题)小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的 情况如右图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( ) A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小 C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小
解析:气泡上升时随着深度减小,压强减小,因此气泡体积会增大,根据 F 浮 =ρ 液 gV 排 可知受到的浮力增大,因此 D 项正确。
答案:D

10.(2011 中考预测题)三个体积相同而材料不同的球 A、B、C,分别静止在不同深度 的水里,以下说法正确的是( )

A.A 球所受的浮力最小 B.A 球所受的浮力最大 C.C 球所受的浮力最大 D.C 球所受的浮力最小
解析:本题应根据物体排开液体的体积大小判断浮力。三球的体积相等,由图可知三球 排开水的体积关系:VA<VB=VC,因此 A 球受到的浮力最小,A 项正确。

答案:A

二、填空题(每空 2 分,共 24 分)
11.(2009 中考变式题)为庆祝中国人民

海军建军 60 周年,2009 年 4 月 23 日在青岛举行了盛大的海军阅兵仪式。我国 92 核潜 艇首次亮相,如图所示。 (1)潜水艇浮出海面时受到的浮力________潜在海面下受到的浮力(选填“大于”“小 于”或“等于”); (2)若潜水艇的排水量为 5 000 t,它受到的浮力是________N(g 取 10 N/kg)。在海面下, 随着潜水深度的增加,潜水艇受到水的压强________,浮力________。

解析:潜水艇浮出水面时浸入水中的体积减小,排开水的体积减少,根据 F 浮 =ρ 水 gV 排 知,浮力减少。潜水艇可以认为悬浮在水中,重力等于浮力。由液体压强 p=ρ 水 gh 可知深 度增加

,压强增大,但排开水的体积不变,故浮力也不变。
答案:(1)小于 (2)5×107 增大 不变

12.(2010· 滨州)密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。如图, 用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小 F 甲________F 乙,若两种液体深度相同,则两液体对容器底的压强是 p 甲________p 乙。(选填 “>”“=”或“<”) 解析:同一支密度计在两种液体里都是漂浮的,故由漂浮条件可知,密度计在两种液体 里受到的浮力都等于其重力。 由于密度计在甲液体中的 V 排 比在乙液体中的大, 故由 F 浮 =ρgV 排 ,可知,当浮力一定时,V 排 越大则液体的密度越小。又两容器中液体深度相同,由 p=ρgh 知 p 甲 <p 乙 。
答案:= <

13 . (2010· 樊 ) 浸 在 液 体 中 的 物 体 所 受 的 浮 力 大 小 等 于 它 排 开 的 液 体 所 受 的 襄 __________。一个 60 g 的新鲜鸡蛋放在盛有水的容器中下沉,当向水中慢慢加盐并轻轻搅 拌,鸡蛋会上浮并静止在液面上。这一现象说明浮力的大小与__________有关。
解析:向水中加些盐,水的密度变大,鸡蛋上浮,说明其受到的浮力也随之增大,所以 浮力大小与液体的密度有关。

答案:重力

液体密度

14.(2011 中考预测题)小明同学把一个体积为 125 cm3 苹果放入水中,苹果在水里处于 悬浮状态, 则苹果所受的浮力是______ N。 小明从水中取出苹果, 分成一个大块和一个小块, 再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后 大块将会________(取 g=10 N/kg,水的密度为 1× 3 kg/m3 )。 10

解析:苹果整体在水中处于悬浮状态,说明其平均密度约等于水的密度,分成两块后, 小块沉入水中, 说明小块密度比水大, 大块必定比水的密度小, 才满足平均密度和水差不多。
答案:1.25 上浮(或先上浮后漂浮)

15. (2011 中考预测题)一个 1 N 的钩码, 挂在弹簧测力计挂钩上, 当钩码浸没在水中时, 弹簧测力计的示数为 0.87 N, 这个钩码受到水的浮力为______N, 钩码的密度为______kg/m3 。
G 解析:物体所受浮力 F 浮 =G-F=1 N-0.87 N=0.13 N;物体质量 m= ,由 F 浮 =ρ 液 g F浮 m G 1N gV 排 可得物体体积 V=V 排 = ,所以物体密度 ρ= = ·ρ 水 = ×1.0×103 kg/m3 = ρ水 g V F浮 0.13 N 3 3 7.69× kg/m 。 10

答案:0.13

7.69×103

三、作图实验题(16 题 6 分,17 题 14 分,共 20 分)

16.(2010· 南昌)“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画 出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图。

解析:潜水艇受浮力和重力的作用,由于其加

速上升,所以浮力大于重力。

答案:

17.(2010· 莱芜)在探究有关浮力的实验中:

(1)如图所示,小明做了这样一个小实验:在水桶中装多半桶水,用手把空的饮料罐按 入水中, 体会饮料罐所受浮力及其变化, 同时观察水面高度的变化。 依据这个小实验, 对“浮 力的大小与什么因素有关?”这一问题,你做出的猜想是____________________________。 (2)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是__________________________。

(3)下图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中________两个步骤测出了浮 力(选填代号即可)。

(4)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮 力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是 ____________(选填代号即可)。

答案:(1)浮力大小与排开水的多少有关

(2)浮力和排开水的重力

(3)B和C

(4)C

四、计算题(16 分)
18.

(2010· 宁波)某科考小组在专业潜水员的指导下,到新安江水库调查水下深水植物的种 类、数量及分布情况。他们携带的潜水气瓶的体积为 7.2×10-3 m3 ,空瓶的质量为 6 kg,内 充有 3 kg 供潜水员呼吸用的液化空气,如图所示。 (1)沉水植物在该生态系统中属于________者。 (2)随着下 潜深度 的增 加, 沉水 植物种 类逐 渐减 少。 造成这 种变 化的 主要 原因是 ________。 A.水压增加 B.光照减弱 C.CO2 浓度增加 (3)在潜水过程中,开始阶段潜水气瓶是有助于潜水员下沉的。请你计算,至少用去多 少千克液化空气后,潜水气瓶才有助于潜水员上浮? (g 取 10N/kg,ρ 水=1.0× 3 kg/m3) 10

答案:(1)生产 (2)B (3)解:潜水气瓶受到的浮力 F 浮=ρ 水 gV 排 =1.0×103 kg/m3 × N/kg×7.2×10-3 m3 10 =72 N 有助上浮时瓶的总质量 G F浮 72 N m= = = =7.2 kg g g 10 N/kg 至少要用去空气质量 m′=6 kg+3 kg-7.2 kg=1.8 kg


网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com