专题5浮力.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流专题5浮力【精品文档】第 26 页 专题五 浮力 专题考点解读考点分布考点内容命题趋势1.浮力1. 浮力产生的原因2. 探究浮力大小与哪些因素有关3. 探究阿基米德原理4. 准确描述阿基米德原理5. 会用给力平衡判断沉浮，知道沉浮对应的密度关系1. 浮力的概念和应用2. 浮力测密度3. 沉浮条件。2.阿基米德原理3.物体沉浮条件4.浮力的应用1 浮力：一切浸入液体的物体，都受到液体对它竖直向上的托力，这个力叫浮力。浮力方向总是竖直向上的。（物体在空气中也受到浮力）2 物体沉浮条件：（开始物体浸没在液体中） 法一：（比浮力与物体重力大小） (1) F浮 G

2、 上浮 (3) F浮 = G 悬浮或漂浮 法二：（比物体与液体的密度大小） (1) 下沉； (2) FFFB. FF=FFC. F+F=F+FD. FF= F F5、用手把一乒乓球按在水底，放手后，球会上浮，在球上浮到未露出水面之前的过程中，乒乓球所受浮力F浮与时间t的关系图象是（忽略乒乓球体积变化）：6.（2012包头）如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图18所示，不计水的阻力（水1.0103kg/m3,g取10N/kg），求：工件上升的速

3、度大小？当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？工件的横截面积S是多大？考点3：浮力沉浮条件及应用【真题演练】1.（2013四川自贡）17小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（ ）2.（荆门市2013年）22如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分 A还会重新露出水面 B不会重新露出水面C以上两种可能都有 D无法判断是否会重新露出水面3.(鄂州市2013年)24一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻

4、放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精溢出。已知酒精的密度是0.810kg/m，则物块在水中的状态及物块的密度是A悬浮，1.010kg/m B漂浮，0.9510kg/mC下沉，1.210kg/mD漂浮，0.9010kg/m世纪教4.(2013年福建省泉州市)19.把密度为0.6103kgm3、重为12N的木块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是 A. 漂浮，F浮 12N B. 漂浮，F浮 =12N C. 沉底，F浮 12N D. 沉底，F浮 =12N5.2013年包头市）11.一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水

5、中。图6是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（g取10N/kg）下列说法正确的是（ ） A. 当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700paB. 圆柱体受到的重力是12N C. 圆柱体受到的最大浮力是4N D. 圆柱体的密度是1.5103kg/m36（4分）（2013岳阳）如图，自制潜艇模型下沉过程中受到水的压强将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）当模型排开的水所受到的重力为0.2N时，它受到的浮力浮力为 N【方法指导】1浮力与重力的关系受力分析2物体沉浮的条件(1)受力关系（2）密度关系3沉浮条件的应用 改变物体的沉浮情况 【典例精析】1. （2011

6、雅安）如图所示，某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子，管口密封，制成一个“密度计”，用来测量液体密度已知，试管和沙子总质量为40g，试管底面积为2.5cm2当放入某未知密度的液体中静止时，“密度计”漂浮在液面上，浸入液体中的体积为50cm3（提示：计算中取g=10N/kg）（1）“密度计”受到的浮力是多大？（2）这种液体的密度是多大？（3）液体对“密度计”底面的压强是多大？考点：；专题：；分析：（1）由于密度计漂浮在液水面上，因此可以利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于其重力来求得浮力的大小（2）根据密度计的横截面积和浸入的深度，可以求得其排开液体的体积，利用阿基米德原理可以求得所在液体的密度（

7、3）方法1；根据密度计下表面浸入的深度和求出的液体密度，结合液体压强的计算公式，可以求得液体对密度计的底部压强；方法2：根据浮力产生的原因可知，漂浮在液面上的物体受到的浮力等于液体对它向上的压力，由此可以求得此时液体对密度计的压力，又知道其横截面积，结合压强的计算公式可以求得其底部受到的液体压强解答：解：（1）“密度计”的重力：G=mg=4010-3kg10N/kg=0.4N，由于“密度计”漂浮在未知液体中，浮力等于重力，所以，“密度计”受到的浮力：F浮=G=0.4N（2）根据阿基米德原理F浮=液gV排，变形得，这种液体密度为：液=F浮gV排0.4N10N/kg50106m3=0.8103kg

8、/m3（3）方法1：“密度计”浸入液体中的深度：h=V排S50cm32.5cm2=20cm=0.2m，液体对“密度计”底面的压强：P=液gh=0.8103kg/m310N/kg0.2m=1.6103Pa方法2：“密度计”漂浮在液面上时，底面受到水的压力等于它的浮力即，F=F浮=0.4N，“密度计”底面受到水的压强为：p=FS0.4N2.5104m2=1.6103Pa点评：本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件、液体压强的计算解决此题难点是将阿基米德原理和物体的浮沉条件联合来使用求液体对密度计底部压强常用的方法是第一种2. （2011贵港）如图所示，将一个底面积为30cm2，杯壁厚度可以忽略不计

9、的溢水杯置于水平桌面上，倒入某种液体，直到液面离溢口的竖直距离为h1=1cm，此时液体深度为h2=6cm，液体对容器底部的压强为540Pa，再将长为9cm，密度为0.8103kg/m3，的圆柱形物体缓慢放入液体中（保持竖直状态），物体静止后，从杯中溢出33cm3的液体（g=10N/kg）求：（1）溢水杯中液体的密度；（2）物体所受的浮力；（3）物体的质量考点：；专题：；分析：（1）知道液体深度和液体对容器底部的压强，利用液体压强公式p=gh液体的密度；（2）由题知，排开水的体积V排=sh1+V溢，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；（3）假设物体漂浮在液面，利用漂浮条件和阿基米德原理得出G物=F

10、浮（物gSh物=液gSH），据此求出漂浮时需要浸入的深度H，得出物体不能漂浮，物体将沉底，求出物体的底面积，进而求出物体的体积，再利用密度公式求物体的质量解答：解：（1）p=gh，液=pgh2=0.9103kg/m3；（2）由题知，V排=sh1+V溢=30cm21cm+33cm3=63cm3=6.310-5m3，F浮=液V排g=0.9103kg/m36.310-5m310N/kg=0.567N；（3）假设物体漂浮在液面，G物=F浮，即：物gSh物=液gV排=液gSH，0.8103kg/m30.09m=0.9103kg/m3H，H=0.08m=8cm6cm+1cm=7cm，物体不能漂浮，物体将沉

11、底，浸入深度为7cm，物体的底面积：S物=V排h1+h263cm37cm=9cm2，物体的体积：V物=S物h物=9cm29cm=81cm3，物体的质量：m物=物V物=0.8g/cm381cm3=64.8g答：（1）溢水杯中液体的密度为0.9103kg/m3；（2）物体所受的浮力为0.567N；（3）物体的质量为64.8g点评：本题为力学综合题，考查了学生对密度公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，知识点多综合性强，本题难点：判断物体在水中的浮与沉【模拟闯关】1.（2012北京市）水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器，容器内分别盛有等质量的液体。其中甲、乙

12、、丁容器中的液体密度相同。若将小球A放在甲容器的液体中，小球A静止时漂浮，此时甲容器对桌面的压力为F1；若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连，并使其浸没在该容器的液体中，小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2；若将小球A放在丙容器的液体中，小球A静止时悬浮，此时丙容器对桌面的压力为F3；若将小球A放在丁容器的液体中，用一根不计质量的细杆压住小球A，使其浸没，且不与容器底接触，小球A静止时丁容器对桌面的压力为F4。则下列判断正确的是( )AF2F1=F3 F4 BF1=F2=F3F4 CF1=F3F2”、“=”或“” ，g取10N/kg）29、如图所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变来实

13、现的；潜水艇在上浮过程中，未露出水面之前，所受的浮力将（选填“变大”、“变小”或“不变”）3、向一个塑料瓶中装入密度为A的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为甲、乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图5所示，不计塑料瓶的质量和瓶壁、瓶盖的体积，下列判断正确的是（ ）A甲大于乙 F甲大于F乙B甲大于乙 F甲等于F乙C甲小于乙 F甲大于F乙D甲小于乙 F甲等于F乙图54、柱状容器内放入一个体积大小为200cm3的柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录水的总体积V和所对应的水的深度h，如下表所示，则下列判断中不正确的是 A物体的底面积为8cm2 B容器的底面积为12cm2C物体的密度为0.

14、7103kg/m3 D物体所受到的最大浮力为1.4N5.（2012包头）将冰块放在浓盐水中，液面位置如图4所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将（ ）A.上升 B.下降C.不变 D.无法确定6.（2013年陕西省）12、（4分）小华测的一个熟鸡蛋的质量是57.5，体积为55，起密度为 （计算结果保留两位小数）她将熟鸡蛋浸没在水中后，熟鸡蛋下沉，下沉过程受到的浮力 （选填“变大”、“变下”或“不变”）欲使熟鸡蛋悬浮，可向水中加 （选填“水”、“酒精”或“浓盐水”）当熟鸡蛋悬浮时，液体密度 熟鸡蛋的密度7、将一方形木块放入盛水容器中时，木块体积的2/3浸入水中，此时木块排开的水重是3 N，则木块受到的

15、浮力是 N，木块的密度是 kg/，再在木块上放一个铁块，刚好使木块全部浸入水中，如图所示，则放在木块上的铁块重为 N。 31、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体中的情况如图6所示。那么两球所受浮力 ，两球的密度。 （均填“”“”或“=”）。 考点4：浮力与密度【真题演练】1.（2013年兰州）29（4分）某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子，测出了一颗小石块的密度。测量方法如下：（1）用细线将小石块拴好，用弹簧测力计测出它的重力，记为G；（2）再将小石块浸没在水中，用弹簧测力计测出石块受到的拉力，记为F； 利用测出的物理量可得：小石块在水中受到的浮力是 ，小石块的

16、密度 = （水的密度用水表示）。2.（2013年浙江省） 31资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。(1)纯牛奶是 (选填“纯净物”或“混合物”)。(2)分别将“浮标”浸入A、B两牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度为A B，由此可知A、B牛奶品质的优劣。(3)在实际凋量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议 。【方法指导】1利用测量密度 2液体

17、密度计原理【典例精析】1. （2013迎江区一模）如图所示，一纯水形成的冰块漂浮在浓盐水中，当冰块完全熔化成水后，请你用有关知识证明冰块完全熔化成水后，杯中液面上升（不考虑水的蒸发、水的密度已知为水）考点：专题：；分析：冰漂浮在浓盐水中，求出冰块排开浓盐水的体积求出当冰熔化之后水的体积比较上面的两个体积，如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积，液面上升；如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积，液面不变；如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积，液面下降解答：解：设：冰块的质量为m冰；盐水的密度盐水冰块漂浮在盐水中，F浮=G冰=m冰gF浮=盐水gV排盐水gV排=m冰gV排=m冰盐水；当

18、冰完全熔化成水后，质量不变即：m化水=m冰冰化成水的体积为：V化水=m化水水m冰水，盐水水m冰水m冰盐水，V化水V排，即杯中液面上升点评：此题证明的关键是要利用相关知识，关键是比较冰块的排盐水体积与熔化成水后的体积的大小，同时，只有熟练运用相关公式才能顺利完全此题这是一类习题，这类习题都采用相同的思路进行解题如：水面上漂着一块冰，冰熔化后水面怎样变化？冰里有一块小石块，冰漂在水面上，冰熔化后水面怎样变化？冰里有一块小木块，冰漂在水面上，冰熔化后水面怎样变化？船上装着石块，在水面上行驶，把石块扔到水中，水面怎样变化？船上装着木块，在水面上行驶，把木块扔到水中，水面怎样变化2. 2012沙坪坝区模

19、拟）小红和小敏都特别爱吃土豆在一次物理课外活动中，她们决定用不同的方法来测量土豆的密度（1）实验过程中，小红在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，要使天平平衡，她应将平螺母向右调节天平平衡后，在测量土豆质量时，游码的位置和所用的砝码如图所示，则这块土豆的质量为252.6g小红将土豆浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml，则这块土豆所受的浮力为2.3N，土豆的密度约为1.1103kg/m3（此空结果保留一位小数）（g=10N/kg）（2）小敏在水里拿土豆时感觉很轻，估计到土豆的密度比水的密度大不了多少于是利用一支密度计、食盐、水、烧杯进行了实验，也测出了土豆

20、的密度请你将她的实验步骤补充完整：烧杯中装入适量的水，将土豆放入并浸没在水中；在水中加盐并搅拌，直到土豆悬浮在盐水中；取出土豆，用密度计测出盐水（选填“土豆”或“盐水”）的密度考点：；专题：；分析：（1）调节天平平衡时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动；读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加；根据浮力的公式，已知土豆的排水体积，可求出其所受浮力；利用密度公式可计算土豆的密度；（2）当土豆悬浮在液体中时，土豆的密度与液体的密度相同，再利用密度计测出液体的密度即可知道土豆的密度，这是一种等效替代的方法解答：解：（1）指针向左侧偏转的角度大，说明左侧质量稍大，应将平衡螺母向右移动，使横梁平衡；读图

21、可知，土豆的质量为：100g+100g+50g+2.6g=252.6g，土豆完全浸没时所受浮力：F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg23010-6m3=2.3N；土豆的密度：=mV252.6g230cm31.1g/cm3=1.1103kg/m3（2）利用盐可调节盐水的密度，当盐水密度与土豆密度相同时，土豆便可悬浮在盐水中，再通过密度计，测出盐水的密度，即可得出土豆的密度故答案为：（1）右；252.6；2.3；1.1103（2）悬浮；盐水点评：（1）主要考查了测固体密度的基本方法及天平的使用、密度公式的计算，同时还考查了浮力公式的运用等，属基本知识；（2）小敏同学的方法较为巧妙，没有

22、测体积和质量，借助等效替代的方法，通过悬浮条件，利用密度计完成了对土豆密度的测量，值得我们借鉴与思考【模拟闯关】1、小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计 、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，图13所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1F2F3F4，由四个图中_两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为_；如果关系式_成立，就可以得到著名的阿基米德原理。3、某同学在“探究浮力大小与什么因素有关”时，做了如下图所示的实验。根据要求完成下列探究过程：（1）石块的重力G=_N。（2）石块浸没在水中后测力计的示数G=_N，由此可

23、得石块所受浮力F浮=_N。（3）石块排开水所受到的重力G排=_N。（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮 _G排。（5）该物体的密度是_kg/m3（水=1103kg/m3，g=10N/kg）。2.（2012潍坊） 小丽要研究金属圆柱体受的浮力与浸没在水中深度h的关系，实验装置如图甲所示在弹簧测力计下挂一个金属圆柱体，测出金属圆柱体的重力，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，从圆柱体底面刚接触水面开始，到完全浸没水中(来接触容器底部)，记录圆柱体浸入水中不同深度h时测力计的示数，并得到测力计示数F1和圆柱体受的浮力F2随h变化的图像如图乙所示，图中能够反映浮力F2随h变化的图像是 （填或）；从图中可以看出