2年中考1年模擬備戰(zhàn)2020年中考物理 專題10 浮力（含解析）

專題10 浮力本專題中考考點和要求（“”表示該標(biāo)準要求屬于評價水平這一層次）評價目標(biāo)和評價水平標(biāo)準要求 知識性目標(biāo)技能性目標(biāo)體驗性目標(biāo)了解認識理解獨立操作經(jīng)歷認同內(nèi)化1.通過實驗，認識浮力。2.探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。3.知道阿基米德原理，運用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。規(guī)律總結(jié)1：求解與浮力有關(guān)的計算題幾種基本方法（一）計算浮力的基本方法1.用彈簧測力計測浮力即稱量法：把物體掛在彈簧測力計上，記下其在空氣中彈簧測力計的示數(shù)F1=G(G是物體受到重力)，再把物體浸入液體，記下彈簧測力計的示數(shù)F2，則物體在液體中受到的浮力F浮=F1-F22.用浮力產(chǎn)生的原因求浮力即壓力差法：浸沒在液體中的物體受到液體向上的壓力為F1，向下的壓力為F2，則物體受到液體對其向上的浮力F浮=F1-F23.用漂浮或懸浮的條件求浮力即平衡法：物體漂浮或懸浮在液體中時，均有F浮=G。G為物體自身的重力，F(xiàn)浮為液體對物體的浮力。4.用阿基米德原理求浮力即公式法：F浮G排或F浮液 V排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)。（二）計算浮力的基本思路1仔細審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。2確定研究物體，并對物體進行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等)。3在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，比如物體在液體中漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強制壓(按)入液體中時，F(xiàn)浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進行研究。4把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對較難題適用，對解較容易的浮力題也適用。規(guī)律總結(jié)2：浮力實驗探究方法1.必記需要牢記的知識（1）認真分析實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灁?shù)據(jù),找出原因和結(jié)果兩個因素。（2）判斷原因和結(jié)果是相同還是不同,如果不同,其不同點是什么。（3）關(guān)注物理條件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系,尋求數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系的特征。（4）用自己的語言力求客觀、準確和簡潔地對探究結(jié)果進行表述。2.解答相關(guān)實驗類問題的答題規(guī)則（1）如果實驗過程中用到了控制變量法,要寫明這個探究結(jié)論的前提條件。（2）若歸納定性結(jié)論,應(yīng)“由表及里,由具體到抽象,由特殊到一般,由個性到共性”進行抽象概括得出結(jié)論。（3）若是歸納定量結(jié)論,應(yīng)注意從“和、差、積(反比)、商(正比)、平方”等方向?qū)ふ乙?guī)律?！纠}1】（2018貴州）將質(zhì)量為3kg的木塊放在盛有水的容器中，木塊漂浮時有2/5的體積露出水面，則木塊的密度為g/cm3，木塊的體積為 cm3【答案】0.6；5000?！窘馕觥课矬w的浮沉條件及其應(yīng)用。已知水的密度和木塊浸入水中、露出液面體積占總體的比例，根據(jù)漂浮時，浮力等于重力求出木塊的密度，而后據(jù)木塊的質(zhì)量和木塊密度，計算出木塊的體積（1）因為木塊漂浮，F(xiàn)浮=G，因為F浮=液gV排，G=mg=gV，所以水g3V/5=木gV，木=3水/5=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3；（2）據(jù)=可知，木塊的體積是：v=m/=3000 g /0.6g/cm3=5000cm3【例題2】（2019河南）圓柱體先后放入密度為1和2的2種液體中，均處于漂浮狀態(tài)，如圖所示。圓柱體在兩液體中所受浮力依次是F1和F2，則（ ）A12 F1F2 B12 F1F2 C12 F1=F2 D12 F1=F2【答案】D【解析】（1）由圖可知，圓柱體在甲、乙兩種液體中都處于漂浮狀態(tài)，由于物體漂浮時，受到的浮力和自身的重力相等，所以，圓柱體在兩液體中所受浮力相等，都等于圓柱體的重力，故AB錯誤，（2）由于圓柱體在兩液體中所受浮力F1=F2，由圖可知：V排甲V排乙，根據(jù)F浮=液gV排得液=F浮/gV排可知：12 ，故C錯誤；D正確?！纠}3】（2018哈爾濱）同學(xué)們在認識和研究浮力時，進行了如下的探究（1）小華將乒乓球按入水中，松手后，發(fā)現(xiàn)乒乓球豎直上浮，這說明了什么_（2）小帥利用水、彈簧測力計和帶有標(biāo)記線的長方體物塊等器材，進行了如圖所示的實驗?zāi)阏J為他在研究浮力大小與什么因素的關(guān)系？并寫出你這樣認為的理由_（3）小勇也用水做了上面的實驗，還換用酒精和鹽水做了下圖的實驗則小勇的實驗較小帥的實驗有哪些優(yōu)點？（寫出兩點）第一點：_;第二點：_。【答案】（1）浸在水中的乒乓球受到豎直向上的浮力，且浮力大于重力（2）在研究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系 理由：由圖知，V排1V排2V排3；彈簧測力計的示數(shù)越小，浮力越大，得F浮1F浮2F浮3，可知液不變時，V排越大，浮力越大所以我認為他在研究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系（3）小勇的實驗不僅能探究出浮力大小與排開液體體積的關(guān)系，還能探究出浮力大小與液體密度的關(guān)系；小勇的實驗使用了多種液體，可使實驗結(jié)論更具有普遍性。【解析】對浮力問題，課標(biāo)要求達到認識水平。在探究基礎(chǔ)上來認識。（1）判斷物體的沉浮，需要知道其受力情況。浮力大于重力則上浮。（2）浮力大小與什么因素有關(guān)系，通過實驗可以直接觀察，本題需要考慮與物體自身有關(guān)的物理量。比如質(zhì)量、密度、體積等。（3）選擇實驗器材做實驗，若體現(xiàn)實驗的普遍性，則實驗具有說服力。【例題4】（四川攀枝花）如圖，用木塊、彈簧測力計、溢水杯和小桶進行實驗： 木塊受到的浮力F浮= N。 木塊排開的水所受的重力G排水= N。 比較數(shù)據(jù)可知：浮在水上的木塊受到的浮力大小  （填“大于”、“等于”或“小于”）它排開的水所受的重力。【答案】大；物體排開液體的體積；0.3；丙、?。?.2；1.2；等于。【解析】由圖知，丙中物體排開水的體積更大，彈簧測力計的示數(shù)更小，說明受到的浮力更大，且浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；由甲圖知，物體的重力G=3.6N，由圖丁知，彈簧測力計的示數(shù)為3.3N，可知物體受到的浮力為：F浮=GF=3.6N3.3N=0.3N；圖丙丁，物體都是完全浸沒，排開液體的體積相同，液體的密度不同，測力計的示數(shù)不同，即所受浮力不同，可知浮力的大小與液體的密度有關(guān)；由圖甲知，木塊的重力G=1.2N，因為木塊漂浮，所以F浮=G=1.2N；空桶的重力為0.4N，桶和水的總重為1.6N，可知排開水的重力為G排=G總G桶=1.6N0.4N=1.2N；由數(shù)據(jù)可知，浮在水上木塊受到的浮力大小等于它排開的水所受的重力。【2019年題組】一、填空題1.（2019安徽）一均勻的長方體浸沒在液體中，如圖所示已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長方體下表面所受到液體的壓力表達式為 、浮力表達式為 （液體密度液和g為已知量）【答案】液gh2S；液g（h2h1）S【解析】由液體壓強公式p=gh及壓強公式的變形公式F=pS得：F1=p1S=液gh1S；F2=p2S=液gh2S，F(xiàn)浮=F2F1=液gh2S液gh1S=液g（h2h1）S2.（2019湖南岳陽）將密度為0.9×103kg/m3、體積為V的冰塊放入盛有適量水的圓柱形容器中（無水溢出），冰塊靜止時露出水面的體積V露 V，當(dāng)冰塊完仝熔化后（總質(zhì)量不變）容器中的水面將 （選填“升高”、“降低”或“不變”）。【答案】1/10;不變?！窘馕觥坑深}意可知冰浮在水面上，則F浮G冰，由阿基米德原理和重力公式可得：水gV排冰gV，則V排×VV，所以露出水面的體積：V露VV排VVV；當(dāng)冰塊完全熔化后，熔化為水的質(zhì)量和冰的質(zhì)量相同，即水V冰化水冰V，所以V冰化水V，即熔化為水的體積與原來排開水的體積相同，故液面高度不變。3（2019齊齊哈爾）如圖甲所示的平底薄壁玻璃杯的底面積為30cm2，裝滿水后水深0lm，如圖乙所示現(xiàn)將個體積為50cm3的木塊緩慢放入水中，靜止后有的體積露出水面。則水對杯子底部的壓強是 Pa，木塊的密度是 g/cm3?！敬鸢浮?×103；0.6。【解析】（1）水對杯子底部的壓強：p=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa；（2）木塊漂浮，受到的浮力等于其重力，F(xiàn)浮=G，水gV排=木gV，即水gV=木gV，所以木塊的密度：木=水=×1g/cm3=0.6g/cm3。二、選擇題4.（2019江蘇徐州）如圖所示，用彈簧測力計吊著一個重2N的小物塊輕輕地浸到裝滿水的溢水杯中，當(dāng)物體浸入1/4體積時，從杯中溢出了0.5N的水。現(xiàn)把小物塊從彈簧測力計上取下并輕輕放入溢水杯中，待物塊靜止時，物塊受到的浮力大小及物塊密度與水的密度大小關(guān)系是（）A1.0N，物水 B2.0N，物水C3.0N，物水 D2.0N，物水【答案】D 【解析】當(dāng)物體浸入體積時，排開水的體積V排V，從杯中溢出了0.5N的水。物體受到的浮力F浮G排G溢0.5N，由F浮水V排g得物體浸沒水中受到的浮力F浮4F浮4×0.5N2N，現(xiàn)把小物塊從彈簧測力計上取下并輕輕放入溢水杯中，因為F浮G，所以待物塊靜止時，物塊處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力F浮G2N，物塊密度與水的密度大小關(guān)系：物水。5.（2019重慶）如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體，現(xiàn)將密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊A放人容器中，木塊靜止時露出液面的體積與浸人液體的體積之比為1：3；在木塊上表面輕放一個物塊B（VA=2VB），A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示。若將物塊B單獨放人此液體中，它靜止時將（）A懸浮 B漂浮 C沉底 D無法判斷【答案】B【解析】甲圖中，木塊A在液體中漂浮，木塊靜止時露出液面的體積與浸入液體的體積之比為1：3，則V排=VA，漂浮時浮力等于重力，所以液gV排=木gVA，即：液g×VA=木gVA，則液體的密度：液=木=×0.6×103kg/m3=0.8×103kg/m3；在木塊上表面輕放一個物塊B（VA=2VB，則VB=VA），A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示，因為整體漂浮，所以浮力等于總重力，即：液gVA=木gVA+BgVB，液gVA=木gVA+Bg×VA，化簡可得：液=木+B，B的密度：B=2（液木）=2（0.8×103kg/m30.6×103kg/m3）=0.4×103kg/m3液，故若將物塊B單獨放入此液體中，它靜止時將漂浮。三、實驗題6.（2019福建）探究“影響浮力大小的因素”時,小紅做了如圖所示的實驗。請你根據(jù)她的實驗探究,回答下列問題:(1)比較圖B和C可知,物體受到的浮力大小與排開液體的_有關(guān)。(2)比較圖C和E可知,物體受到的浮力大小與液體的_有關(guān)。(3)比較圖C和_可知,浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。(4)圖E中物體受到浮力大小為_N。(5)比較圖C和E可知,水對杯底部的壓強_(選填“大于”“小于”或“等于”)酒精對杯底部的壓強?！敬鸢浮?1)體積(2)密度(3)圖D(4)0.8(5)大于【解析】(1)圖B中物體排開液體的體積較小,浮力為4.0N-3.5N=0.5N;圖C排開液體的體積較大,受到的浮力為4.0N-3.0N=1.0N;可知物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)。(2) 圖C中物體完全浸沒在水中,受到浮力為4.0N-3.0N=1.0N;圖E完全浸沒在酒精中,受到的浮力為4.0N-3.2N=0.8N,可知物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。(3) 利用控制變量的方法分析,圖C和圖D中,物體都是完全浸沒在水中,液體的密度相同,深度不同,但受到的浮力不變,可知浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。(4) 利用稱重法求出圖E中物體受到浮力大小為4.0N-3.2N=0.8N。(5)比較圖C和圖E可知,液體到容器底部的高度相同,水的密度大于酒精的密度,根據(jù)p=gh,可知水對杯底部的壓強大于酒精對杯底部的壓強。四、綜合計算題7（2019深圳）小金學(xué)了浮力的知識后，想制造一臺浮力桿，他將一段密度為0.5×103千克/米3，粗細均勻的木料，先進行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示，這段木料長為40厘米，橫截面積為0.1米2，其上面可以作為秤盤（g=10牛/千克），問：（1）質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？（2）距離上表面10厘米處的刻度對應(yīng)的質(zhì)量為多少？【答案】（1）質(zhì)量為0的刻度線的位置在0.2m處；（2）距離上表面10厘米處的刻度對應(yīng)的質(zhì)量為10kg【解析】本題考查物體的浮沉條件及其應(yīng)用根據(jù)m=V算出物體的質(zhì)量即質(zhì)量為0的刻度線的位置；算出距離上表面10厘米排開水的質(zhì)量減去木料的質(zhì)量就是對應(yīng)的質(zhì)量（1）木料的體積：V=Sh=0.1m2×0.4m=0.04m3，由=m/v得木料的質(zhì)量為：m0=V=0.5×103kg/m3×0.04m3=20kg；木料處于漂浮狀態(tài)，浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N，F(xiàn)浮=水gV排有V排=F浮/水g排開水得體積為：V排=0.02m3，沒入水中的高度：h0=0.2m，因為物體上沒有放物體，故浮力秤的0刻度線為0.2m；（2）距離上表面10厘米處時，浮力秤的浮力為：F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.4m0.1m）×0.1m2=300N，物體的重力為：G物=F浮F浮=300N200N=100N，物體的質(zhì)量為：m物=10kg8.（2019成都）“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設(shè)計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?！膀札?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時質(zhì)量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克） 【答案】（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為2.2×105N；（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，至少注入7.76m3的水?！窘馕觥浚?）蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時，根據(jù)漂浮條件可知潛艇受到浮力：F浮=G空載=m空載g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N；（2）滿載時需要下沉?xí)r潛水器排開海水的體積V排=V船=30m3，此時F浮=海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，滿載總重力G滿=m滿g=（22×103kg+240kg）×10N/kg=2.224×105N，G注水=F浮G滿=3×105N2.224×105N=7.76×104N，則由G=mg=gV可得注入水的體積：V注入=7.76m3?！?018年題組】一、填空題1.(2018 常德) 彈簧測力計下掛著一重為10N的實心小球，小球浸沒在水中并靜止時，彈簧測力計示數(shù)為6N此時小球受到的浮力是 N，其密度是 kg/m3。【答案】1 2.5×103【解析】（1）小球受到水的浮力：F浮=GF示=10N6N=4N；（2）由F浮=水V排g得小球的體積：V=V排=4×104m3；小球的質(zhì)量：m=1kg，小球的密度：=2.5×103kg/m3。2.（2018江西）一鐵塊掛在彈簧秤下，靜止時，彈簧秤的示數(shù)為15.484N，當(dāng)鐵塊全部浸沒在水中靜止后，彈簧秤的示數(shù)為13.524N，鐵塊在水中受到的浮力是_N，鐵塊的體積是_m3，鐵塊的密度是_kg/m3。若把該鐵塊全部浸沒在煤油中，鐵塊受到的浮力是_N?！敬鸢浮?.96，1.96×10-4，7.9×103，1.568.【解析】本題用稱量法結(jié)合阿基米德原理求解。解題過程中涉及到密度公式，重力與質(zhì)量關(guān)系數(shù)學(xué)表達式。是一道很好的考查浮力計算的題。（1）把物體掛在彈簧測力計上，記下其在空氣中彈簧測力計的示數(shù)F1=G=15.484N，再把物體浸入液體，記下彈簧測力計的示數(shù)F2=13.524N。則物體在液體水中受到的浮力F浮=F1-F2=G-F2；（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=液gv排求出的物體排開液體的體積v排=F浮/液g就等于鐵塊的體積；（3）G=mg求出鐵塊質(zhì)量m。根據(jù)密度公式=m/v求出鐵塊密度；（4）鐵塊全部浸沒在煤油中，鐵塊受到的浮力F浮=油gv排，這里煤油的密度油=0.8g/cm3v排等于鐵塊的體積，為已知條件，所以在煤油中受到浮力可求。二、選擇題3.（2018湖北黃石）A、B是兩個不溶于水的物塊，用一根細線連接在一起，先后以兩種不同方式放入同一個裝有水的燒杯中，處于如圖甲、乙所示的靜止?fàn)顟B(tài)。試判斷兩種情況下，燒杯中水面的高度h甲、h乙的大小關(guān)系為（）Ah甲h乙Bh甲h乙Ch甲h乙D無法判斷【答案】C【解析】把AB當(dāng)做一個物體進行受力分析：因為漂浮，所以，甲圖物體受到的浮力：F甲GA+GB；因為漂浮，所以，乙圖物體受到的浮力：F乙GA+GB；故兩種情況下，F(xiàn)甲F乙；根據(jù)F浮水V排g可知，排開液體的體積也相同，h，所以h甲h乙4.（2018連云港）如圖所示是我國研制的大型特種用途民用飛機“鯤龍”AG600，AG600是一款大型水陸兩棲飛機，最大航速是460km/h；最大起飛質(zhì)量時53.5t，一次可吸水12t；可以滿足森林滅火和水上救援的需要。下面說法錯誤的是（）A飛機飛行時，機翼上表面受到酌氣壓小于機翼下表面的氣壓B飛機靜止在水面上，吸水后飛機底部受到水的壓強將變大C飛機在空中水平勻速飛行時，受到的升力最大為5.35×104ND飛機靜止在水面上，吸滿水后浸入水中的體積將增大12m3【答案】C【解析】（1）機翼的形狀是上凸下平，相同時間內(nèi)空氣通過機翼上方時的路程大于下方的路程，通過上方的速度大于下方的速度，上方的壓強小于下方的壓強，機翼受到向上的壓力差的作用。（2）利用pgh分析水對飛機底部的壓強的變化；（3）飛機在空中水平勻速飛行時受力平衡，根據(jù)飛機的重力即可判斷；（4）根據(jù)漂浮時浮力等于重力算出吸滿水后靜止在水面上時增加的浮力，根據(jù)阿基米德原理的變形公式算出排開水的體積增加量。A、機翼的形狀是上凸下平，相同時間內(nèi)空氣通過機翼上方的路程大于下方的路程，則機翼上方的空氣流速大于下方的空氣流速，機翼上方的壓強小于下方的壓強，從而產(chǎn)生向上的升力作用，故A正確；B、飛機靜止在水面上，吸水后，飛機底部所處的深度變大，由pgh可知水對飛機底部的壓強將變大，故B正確；C、由于飛機的最大起飛質(zhì)量是53.5t，則飛機的最大重力G最大m最大g53.5×103kg×10N/kg5.35×105N，飛機在空中水平勻速飛行時，受力平衡，則受到的最大升力：F升最大G最大5.35×105N，故C錯誤；D、飛機靜止在水面上時處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，所以，吸滿水后靜止在水面上時增加的浮力F浮G水；根據(jù)阿基米德原理可得：水gV排m水g，則浸入水中體積的增大量：V排12m3；故D正確。三、實驗題5.（2018云南）在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，請你根據(jù)圖所示實驗操作，從中選出一些圖，針對某一個因素進行研究，并通過分析彈簧測力計的示數(shù)，說明你的探究結(jié)果（1）探究的因素是： 選用的圖是： （填圖中的序號）（2）小明想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關(guān)”，他找來薄鐵片，燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力第二次鐵片受到的浮力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；小明得出：物體受到的浮力與其形狀有關(guān)，小明得出錯誤結(jié)論的原因是：他只關(guān)注了鐵片的改變，忽視了 對浮力大小的影響【答案】（1）浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系；或；（2）小于；形狀；排開水的體積【解析】（1）要探究浮力大小與多個變量的關(guān)系，運用控制變量法分析解答結(jié)合題意，首先要做出自己的猜想，再根據(jù)猜想運用控制變量法判斷出探究的因素；根據(jù)猜想選擇可用于探究的實驗步驟，即可得出需要選用的圖運用控制變量法得出浮力大小與變量之間的關(guān)系（2）利用浮沉條件，步驟一鐵片下沉說明F浮1G，步驟二鐵片漂浮說明F浮2=G，所以F浮1F浮2；步驟二把“碗狀”鐵片浮在水面上，沒有全浸入，這樣雖然改變了形狀，但沒有控制排開液體的體積不變，所以得出結(jié)論是不正確的A.測物體所受的浮力要利用稱重法，即F浮=GF拉，故每次必須要選圖才行；若要探究浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度相同，而物體排開液體的體積不同，故應(yīng)選用圖或；若要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同，而液體的密度不同，故應(yīng)選用圖B.第一次鐵片下沉，說明F浮1G，第二次鐵片漂浮，說明F浮2=G，所以F浮1F浮2；本探究實驗把鐵片彎成“碗狀”，改變了形狀，雖然都是水，但兩次排開液體的體積不同，所以得出結(jié)論是不正確的，即：他只關(guān)注了鐵片形狀的改變，忽視了排開水的體積對浮力大小的影響四、綜合計算題6.（2018河南）底面積為100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上現(xiàn)將體積為500cm3，重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止后水面的高度為8cm，如圖甲所示，若將一重為6N的物體B用細繩系于A的下方，使其恰好浸沒在水中，如圖乙所示（水未溢出），不計繩重及其體積，求：（1）圖甲中木塊A靜止時進入水中的體積；（2）物體B的密度；（3）圖乙中水對容器底部的壓強【答案】（1）圖甲中木塊A靜止時進入水中的體積為3×104m3；（2）物體B的密度1.5×103kg/m3；（3）圖乙中水對容器底部的壓強為1400Pa【解析】本題考查的知識點有阿基米德原理、液體的壓強的計算、物體的浮沉條件及其應(yīng)用根據(jù)漂浮浮力等于重力，根據(jù)F浮=水gV排得出木塊A靜止時進入水中的體積；根據(jù)漂浮浮力等于重力，根據(jù)F浮=水gV排得出木塊AB靜止時進入水中的總體積；總體積減去A的體積，就是B的體積；根據(jù)=算出B的密度；AB總體積減去木塊A靜止時進入水中的體積，就為沒入水中增加的體積，根據(jù)V=sh算出增加的深度，再利用p=水gh即可求出水對容器底部壓強的變化（1）因為A漂浮在水中，所以F浮=GA=3N，根據(jù)F浮=水gV排得V排=3×104m3（2）圖A、B共同懸?。篎浮A+F浮B=GA+GB公式展開：水g（VA+VB）=GA+GBVA+VB=9×104m3其中VA=500cm3=5×104m3，故VB=4×104m3B的質(zhì)量為：mB=0.6kg；B的密度為：B=m/v=1.5×103kg/m3；（3）當(dāng)AB浸入水中后，所增加浸入水中的體積為：V=VA+VBV排=9×104m33×104m3=6×104m3液面升高h=0.06m，圖乙中水對容器底部的壓強：p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.06m+0.08m）=1400Pa7.（2018四川綿陽）如圖所示，已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上，浸入在水中的體積占木塊總體積的（g取10N/kg）。（1）求木塊所受到的浮力大??；（2）若木塊下表面所處的深度為0.2米，求木塊下表面受到水的壓強；（3）若要將木塊全部浸沒水中，求至少需要施加多大的壓力?！敬鸢浮浚?）木塊所受到的浮力為10N；（2）木塊下表面受到水的壓強為2000Pa；（3）要將木塊全部浸沒水中，需要施加的壓力為2.5N?！窘馕觥浚?）因為木塊漂浮在水面上，所以木塊受到的浮力：F浮=G木=10N；（2）木塊下表面所處的深度為0.2米，則木塊下表面受到水的壓強：p=gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。（3）根據(jù)F浮=水gV排可得，排開液體的體積：V排=1×103m3；因為V排=V木；所以V木=V排=×1×103m3=1.25×103m3；木塊全部浸沒時受到水的浮力：F浮=水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×103m3=12.5N；木塊浸沒時，根據(jù)力的平衡條件有：F浮=G木+F，則壓力F=F浮G木=12.5N10N=2.5N?！?020年模擬壓軸題組】一、填空題1.（2020天津一模）如圖，當(dāng)溢水杯盛滿某種液體時，把實心物塊緩慢放入杯中，物塊漂浮，靜止后溢出液體的質(zhì)量為m1；當(dāng)溢水杯盛滿密度為的液體時，把同一物塊緩慢放入杯中，物塊沉底，靜止后溢出液體的質(zhì)量為m2則物塊的密度為【答案】【解析】此題考查密度的計算，涉及到阿基米德原理、物體浮沉條件及其應(yīng)用、密度公式的應(yīng)用，具有較強的綜合性，題目難度適中。 根據(jù)物體漂浮，浮力等于重力等于排開液體的重力；物體沉底，排開液體的體積等于物體的體積根據(jù)=算出物體的密度物塊漂浮，靜止后溢出液體的質(zhì)量為m1；根據(jù)物塊漂浮和阿基米德原理知，則F浮1=G=G排，故m=m1；當(dāng)溢水杯盛滿密度為的液體時，把同一物塊放入杯中，物塊受到的浮力F浮2=m2g，物塊沉底，則F浮2=2gV排=2gV，即m2g=2gV，可得：V=，物體的密度：物=2.（2020廣東珠海）如圖所示，將一長方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器中恰好處于懸浮狀態(tài)，它的上表面受到的壓力為1.8N，下表面受到的壓力為3N，則該物體受到的浮力大小為N；如將物體再下沉5cm，則它受到的浮力大小為N【答案】1.2；1.2【解析】本題考查了浮力產(chǎn)生的原因和阿基米德原理的應(yīng)用知道長方體上、下表面受到的壓力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F下F上求出受到的浮力，長方體浸沒時排開水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知受到的浮力變化，從而得出答案由浮力產(chǎn)生的原因可知，該物體受到的浮力：F浮=F下F上=3N1.8N=1.2N；因長方體浸沒時排開水的體積不變，所以，由F浮=gV排可知，物體再下沉5cm后，受到的浮力仍為1.2N不變二、選擇題3.（2020湖北宜昌一模）甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系如圖所示，如分別用甲、乙兩種物質(zhì)制成體積相等的兩實心物體a和b，放在水中靜止后，則 （）A. a漂浮，a受浮力大于b B. b漂浮，b受浮力大于aC. a沉底，a受浮力大于b D. b沉底，b受浮力大于a【答案】C【解析】由圖象可知，當(dāng)m甲=m乙=4g時，V甲=2cm3，V乙=8cm3，則甲、乙兩種物質(zhì)的密度分別為：甲=2g/cm3，乙=0.5g/cm3，用甲、乙兩種物質(zhì)制成體積相等的兩實心物體a和b，放在水中靜止后，因甲水乙，所以，a沉底，b漂浮，故AD錯誤；設(shè)a、b物體的體積為V，則F浮a=水gV排=水gV，F(xiàn)浮b=Gb=mbg=乙Vg，因水乙，所以，F(xiàn)浮aF浮b，故B錯誤，C正確4.（2020上海虹口區(qū)一模）將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有72g濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2×103kg/m3，煤油密度為0.8×103kg/m3、水銀密度為13.6×103kg/m3），則（）A該物體前后兩次所受浮力之比為9：8B該物體前后兩次排開液體體積之比為4：3C該物體的密度為0.9×103kg/m3D若將該物體分別浸沒在水銀和純水中，除重力和浮力外還需施加第三個力方能靜止，靜止時這個物體在這兩種液體中受到的第三個力分別是F1和F2，則F1和F2大小之比為12：7【答案】AC【解析】A.由阿基米德原理，F(xiàn)浮=G排，該物體前后兩次所受浮力之比為：F1：F2=m排1g：m排2g=72g：64g=9：8，故A正確B.由已知排開濃鹽水和煤油的質(zhì)量不同，受到的浮力不同，故在液體中不能都漂浮或懸浮，也不能一種漂浮一種懸浮，只能一種在濃鹽水中漂浮，在煤油中下沉，根據(jù)阿基米德原理：V物=V排油=G/3F=80cm3物體在濃鹽水中排開的體積：V排鹽水=60cm3該物體前后兩次排開液體體積之比：V排鹽水：V排油=60cm3：80cm3=3：4，故B錯誤；C.由B的分析可知，物體應(yīng)在濃鹽水中漂浮，由阿基米德原理，F(xiàn)浮=G排=G，m排g=mg，m=m排=72g，P=W/t=90cm3=0.9×103kg/m3，故C正確D.已知物體的密度為0.9×103kg/m3，物體在水銀和水中都處于漂浮狀態(tài)，受力分析，F(xiàn)浮=G+F壓，V排=V物，則物體在水銀中收到的壓力：F1=F壓水銀=F浮水銀G=F浮水銀mg=水銀gV排mg=13.6×103kg/m3×10N/kg×80×106m30.072kg×10N/kg=10.88N0.72N=10.16N；物體在水銀中收到的壓力：F2=F壓水=F浮水G=F浮水mg=水gV排mg=1×103kg/m3×10N/kg×80×106m30.072kg×10N/kg=0.8N0.72N=0.08N，則F1和F2大小之比為：F1：F2=10.16N：0.08N=136：1，故D錯誤三、實驗題5.（2020河北承德一模）由某種合金制成的兩個大小不同的工藝品，其中一個實心，一個空心。小明為判定哪個是空心的，進行了如下實驗。（已知水 = 1.0 g/cm3 ，g = 10 N/kg ）【實驗過程】將下列實驗步驟中空白處補充完整。 用彈簧測力計測出小工藝品的重力 G1 = 2 N 。 將掛在測力計下方的小工藝品浸沒水中，小工藝品受到 個力的作用，此時測力計的示數(shù)F 1 = 1.6 N ，則浮力F 浮 = N 。用測力計測出大工藝品的重力 G2 = 3 N 。 如圖所示，將掛在測力計下方的大工藝品浸沒水中，測力計的示數(shù) F2 = N 。合金的密度 = g/cm3 ，則 （選填“大”或 “小”）工藝品是空心的?！就卣箲?yīng)用】空心工藝品空心部分的體積是 cm 3 。 【答案】 三 0.4 2.2 5 大 拓展應(yīng)用：20【解析】 工藝品沒入水中，受到重力、水的浮力和測力計的拉力三個力的作用，其中浮力與拉力之和與重力相平衡；物體受到的浮力F浮=GF=2N1.6N=0.4N；測力計的分度值是0.2N，則指針對應(yīng)拉力為2.2N，根據(jù)浮力公式可以計算合金排開水的體積，也就是合金的體積。四、綜合計算題6.（2020重慶一摸）如圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm彈簧測力計掛著重為10N的物塊現(xiàn)將物塊侵沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）求：（1）彈簧測力計的示數(shù)（2）物體的密度 【答案】（1）6N（2）2.5×103kg/m3【解析】（1）物塊受到浮力：F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N，彈簧測力計讀數(shù)F=GF浮=10N4N=6N（2）F浮=G排=水gV排=水gV物可得；物塊的體積：V=V排=4×104m3，物塊的質(zhì)量：m=G/g =1kg，物塊的密度：=m/v=2.5×103kg/m37.（2020大慶模擬）如圖所示，用細線將正方體A和物體B相連放入水中，兩物體靜止后恰好懸浮，此時A上表面到水面的高度差為0.12m。已知A的體積為1.0×103m3，所受重力為8N；B的體積為0.5×103m3，水的密度=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）A上表面所受水的壓強；（2）B所受重力大??；（3）細線對B的拉力大小?！敬鸢浮浚?）A上表面所受水的壓強為1200Pa；（2）B所受重力大小為7N；（3）細線對B的拉力大小為2N?！窘馕觥浚?）A上表面所受水的壓強：p=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；（2）A、B受到的總浮力：F浮=水gV排=水g（VA+VB）=1×103kg/m3×10N/kg×（1.0×103m3+0.5×103m3）=15N；因為A、B恰好懸浮，所以F浮=GA+GB，則B的重力：GB=F浮GA=15N8N=7N；（3）B受到的浮力：F浮B=水gV排B=水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×103m3=5N，細線對B的拉力：F拉=GBF浮B=7N5N=2N。22