中考科學總復習 第18課時 浮力課件.ppt

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第二篇物質科學 一 第18課時浮力 學用P86頁 考點1知道浮力的概念a 1 浮力浸在液體 或氣體 中的物體 受到液體 或氣體 稱做浮力 2 方向 3 產(chǎn)生原因 物體上下表面受到的液體的 浮力是液體給物體的壓力的合力 考點2描述阿基米德原理a 1 內容 浸在液體中的物體所受的浮力 大小等于它 向上托起的力 豎直向上 壓力差 排開的液體所受的重力 2 公式 F浮 G排 由公式可知浮力的大小決定于液體的密度和排開液體的體積 浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開的水重有什么關系 液V排g 考點3直接運用阿基米德原理或公式的變形進行簡單的計算b有關浮力的分析與計算 1 阿基米德原理 F浮 G排 2 稱重法 F浮 其中F為物體浸入液體時彈簧測力計的讀數(shù) 注意 稱重法分析浮力時需注意測力計的示數(shù)不是浮力的大小而是拉力的大小 3 平衡條件法 一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài) 考點4認識物體浮沉條件a1 物體在液體中的浮沉條件 液V排g G物 F F浮 G排 2 浮沉條件的應用 潛水艇是通過改變 來實現(xiàn)浮沉的 密度計的工作原理是物體的 條件 其刻度特點是上小下大 上疏下密 用硫酸銅溶液測血液的密度的原理是 條件 熱氣球 氫氣球 飛艇都是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮的 自身的重力 漂浮 懸浮 學用P87頁 1 2014 溫州 將一個生雞蛋放進盛有清水的杯中 如圖所示 雞蛋沉入水底 雞蛋重為G 然后逐漸向水中加入食鹽并使其溶解 在雞蛋漸漸浮起到靜止的過程中 雞蛋所受的浮力隨時間變化正確的是 B 2 2013 嘉興 舟山 端午節(jié)那天 小明發(fā)現(xiàn)煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底 有的浮在水面 如圖所示 若甲的體積比乙小 則下列分析合理的是 A 甲的質量比乙大B 甲受到的浮力等于重力C 甲的密度比乙大D 乙受到的浮力大于重力 解析 甲漂浮 所以甲受到的浮力等于重力 B 3 2013 杭州 將一冰塊用細線拴住慢慢地浸入到酒精中 并保持懸置狀態(tài) 如圖 在冰塊浸入的過程中 臺秤的讀數(shù)將 填 增大 減小 或 不變 在冰塊熔化過程中 容器內液面將 填 上升 下降 或 不變 臺秤的讀數(shù)將 填 增大 減小 或 不變 已知 冰的密度為0 9 103kg m3 酒精的密度為0 8 103kg m3 整個過程中無液體溢出 增大 下降 增大 解析 題目較難 考查浮力 受力分析以及對分子間存在間隙的理解 1 力的作用是相互的 酒精給了冰塊一個向上的浮力 冰塊會給酒精一個向下的反作用力 由于冰塊浸入過程中 浮力增大 因此該向下的反作用力也將增大 因此酒精對臺秤的壓力也會增大 因此臺秤示數(shù)增大 2 冰塊融化成水 自身體積縮小 質量不變 密度變大 水和酒精混合后 總體積也會縮小 因此液面下降 3 可將冰塊 酒精和杯子視作一個整體 冰融化之前 該整體的重力不變 融化后臺秤承擔的份額增加 所以臺秤示數(shù)變大 4 2014 紹興 面積很大的水池 水面上浮著一邊長為a 質量為m的正方體均勻木塊 開始時木塊靜止 如圖甲 現(xiàn)用力F將木塊勻速下壓 運動時 F隨深度H變化如圖乙 則下列正確的是 A 正方體木塊的密度為水的2 3B 在木塊勻速下沉過程中 F最大值是mg 4C 木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中 重力對木塊做功是mga 4D 木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中 F對木塊做的功是mga 32 C 高頻點1阿基米德原理應用例1 大連中考 如圖所示 把鐵塊放在空容器中 沿容器壁緩慢向容器中加水至虛線處 加水過程中 鐵塊受到浮力 則在加水的全過程中 容器底對鐵塊的支持力F與時間t的關系圖像是 答案 C 解析 在鐵塊浸沒水中之前 V排變大 因為F浮 水V排g 所以鐵塊受到的浮力變大 在鐵塊浸沒水中之后 V排不變 因為F浮 水V排g 所以鐵塊受到的浮力不變 可見鐵塊受到的浮力是先變大 后不變 F支 G F浮 F浮先變大 后不變 F支先變小 后不變 C說明容器底對鐵塊的支持力F隨時間的變化 先變小 后不變 所以C符合支持力的變化規(guī)律 1 寧夏中考 跳水運動員入水的過程中 他所受浮力F隨深度h變化的關系如圖所示 其中正確的是 解析 運動員入水的過程中 排開水的體積V排先增大后不變 所以受到的浮力先增大 后不變 A 高頻點2漂浮例2 2014 孝感 如圖所示 玻璃水槽中裝有一定深度的水 一正方體木塊漂浮在水面上 在水槽口下方設有固定的水平金屬網(wǎng) 現(xiàn)緩慢向水槽中注水 使水槽內水面上升 直到水面與水槽口相平 則在注水過程中 木塊下底面受到水的壓力變化情況是 A 先增大 后減小B 先增大 后不變C 先不變 后增大D 一直增大 答案 C 解析 木塊在水中是處于漂浮狀態(tài) 即隨著向容器中倒水 在木塊沒有接觸金屬網(wǎng)之前 木塊所處的位置變高 但所浸入液體中的深度是不變的 即h不變 據(jù)公式p gh可知 木塊底部所受的液體的壓強不變 而后再由公式F pS可知 木塊底部所受的壓力不變 當木塊接觸到金屬網(wǎng)后 由于金屬網(wǎng)的束縛 使得木塊不能繼續(xù)上升 即隨著倒水 木塊浸入水中的深度不斷增加 據(jù)公式p gh可知 木塊底部所受的液體的壓強變大 而后再由公式F pS可知 木塊底部所受的壓力變大 學用P88 2 2014 益陽 為了延長水果的存放時間 果農(nóng)先將水果浸沒到自己配制的保鮮液中 再用保鮮紙包住就能存放比較長的時間 若將同一個蘋果先后放入甲乙兩個容器的保鮮液中靜止后蘋果的浮沉情況如圖所示 則甲乙兩容器中保鮮液的密度大小比較 正確的是 A 甲中的大B 乙中的大C 一樣大D 條件不夠 不能比較 解析 甲圖中 蘋果漂浮在保鮮液中 所以F浮甲 G 且 甲 蘋果 乙圖中 蘋果懸浮在保鮮液中 所以 乙 蘋果 所以 甲 乙 A 高頻點3浮力的簡單計算例3 2014 泰安 有一個實心球形物體 用彈簧測力計在空氣中稱重時 測力計的示數(shù)為12N 當把物體一半體積浸入水中時 測力計的示數(shù)為5N 把物體從彈簧測力計上取下投入水中靜止時 物體受到的浮力是 A 5NB 7NC 14ND 12N 答案 D 解析 把物體一半體積浸入水中時 測力計的示數(shù)為5N 浮力F浮 G F 12N 5N 7N 根據(jù)阿基米德原理F浮 水gV排可知 物體全部浸沒水中時浮力F 浮 2F浮 2 7N 14N 浮力F浮大于物體的重力G 故物體上浮 直至漂浮 物體此時受到的浮力 F 浮 G 12N 3 安順中考 某地在江面上修建一座大橋 如圖中甲是使用吊車向江底投放長方形石料的示意圖 在整個投放過程中 石料以恒定速度下降 乙是鋼繩的拉力F隨時間t變化的圖像 從開始投放到石料剛好接觸湖底前 t 0時刻吊車開始下放石料 忽略水的摩擦阻力 則下列說法錯誤的是 C A 石料在t 20s時開始浸入水中B 石料的重力是1400NC 石料受到的浮力始終是500ND 石料完全浸沒后鋼繩的拉力為900N 解析 在第20s 30s的過程中 物體排開水的體積不斷增大 由公式F浮 液gV排知 浮力不斷增大 高頻點4物體沉浮條件的應用例4 2014 揚州 非非和柚柚利用吸管 細鐵絲和石蠟各制作了一支簡易密度計 非非的密度計的質量為10g 放入液體中 漂浮在液面上 如圖甲 密度計受到的浮力是 N 排開的液體重力為 N 柚柚的密度計放入液體中 沉到容器底 不好測量液體密度 如圖乙 請?zhí)岢鲆环N改進方法 g取10N kg 答案 0 10 1減少吸管下端的一些細鐵絲 解析 因為漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體自身重力 所以密度計受到的浮力F浮 G mg 0 01kg 10N kg 0 1N 由阿基米德原理可知排開的液體重力G排 F浮 0 1N 為了讓吸管能豎直的漂浮在液體中 應減少吸管下端的一些細鐵絲 4 哈爾濱中考 某同學制作了如圖所示的潛水艇模型 下列說法錯誤的是 A 潛艇模型是通過改變潛艇的重力實現(xiàn)沉浮的B 向內推注射器活塞 水會被壓入試管中 可實現(xiàn)潛艇下沉C 向外拉注射器活塞 試管內水量適當時 可實現(xiàn)潛艇懸浮D 潛艇模型的試管上繞些鐵絲 可保持試管穩(wěn)定 B 解析 A 當潛艇模型浸沒在水中時 排開水的體積不變 所受浮力不變 因此模型的上浮和下沉是通過改變潛艇的重力來實現(xiàn)的 故A正確 但不符合題意 B 現(xiàn)在潛艇模型處于懸浮 向內推注射器活塞 水會被壓出試管 此時模型的自重減小 模型上浮 故B錯 符合題意 C 向外拉注射器活塞 試管內水增加 試管內水量適當時 潛艇可能懸浮 故C正確 但不符合題意 D 為了保持試管穩(wěn)定 潛艇模型的試管上繞些鐵絲 故D正確 但不符合題意 提醒 本題為力學綜合題 考查了學生對浮力 力的平衡 相互作用力的理解與運用 例5 杭州中考 小吳同學為探究力之間的關系做了如圖所示的實驗 將彈簧測力計下端吊著的鋁塊逐漸浸入臺秤上盛有水的燒杯中 直至剛沒入水中 不接觸容器 無水溢出 在該過程中 下列有關彈簧測力計和臺秤示數(shù)的說法正確的是 A 彈簧測力計的示數(shù)減小 臺秤示數(shù)不變B 彈簧測力計的示數(shù)不變 臺秤示數(shù)也不變C 彈簧測力計的示數(shù)減小 臺秤示數(shù)增大D 彈簧測力計的示數(shù)不變 臺秤示數(shù)增大 答案 C 解析 在實驗中 鋁塊受到重力大小等于彈簧測力計對鋁塊的拉力和水對鋁塊的浮力之和 鋁塊從浸入水到浸沒的過程中 鋁塊所受到的浮力逐漸變大 重力不變 則鋁塊受到的拉力變小 彈簧測力計的讀數(shù)也變小 臺秤的示數(shù)大小等于臺秤受到的壓力大小 即燒杯對臺秤的壓力 鋁塊所受到的浮力增大 由于力的作用是相互的 因此鋁塊對水會有一個豎直向下的反作用力 則水對容器底的壓力也增大 燒杯對臺秤的壓力也隨之增大 所以 彈簧測力計的示數(shù)減小 臺秤示數(shù)增大 提醒 此題考查了阿基米德原理 力的平衡條件的應用 綜合性較強 有一定的難度 知道運動狀態(tài)不變 合力為零 是解決問題的關鍵 例6 2014 重慶 如圖所示 臺秤的托盤上放一個裝有水的平底燒杯 一個不吸水的木塊用細線系在燒杯底浸沒在水中 剪掉細線以后 木塊上浮至靜止 下列說法正確的是 A 剪斷細線前 木塊所受的浮力等于木塊的重力B 剪斷細線前 托盤受到的壓力等于燒杯與水的重力之和C 整個過程 水對杯底的壓力變化量等于木塊浮力的變化量D 整個過程 托盤受到壓力的變化量等于木塊浮力的變化量 答案 C 解析 A 木塊被用細線吊著浸沒在水中 木塊受到豎直向下的重力 拉力和向上的浮力 木塊所受的浮力等于木塊的重力加上繩子對它的拉力 B 根據(jù)力的平衡的條件可知 托盤受到的壓力等于燒杯和水的重力 木塊對水向下的作用力之和 C 木塊浸入水中 此時木塊受到的浮力是大于重力的 當繩子剪斷后 木塊漂浮在水面上 水位會下降 容器底部受到的壓力會減小 整個過程 水對杯底的壓力變化量等于木塊浮力的變化量 D 因為臺秤稱的是容器里面的所有重力 臺秤示數(shù)是不會變的 學用P89 例7 2014 成都 閱讀了教材 自制密度計 的課外小實驗后 小葉和小王決定進行一下嘗試 1 兩人選擇了一個由某種特殊材料制成的條形長方體A來制作密度計 小王測得A的質量為12g 當它漂浮在不同液面上時 所受到的浮力為 N g 10N kg 2 小葉查閱了相關資料 在得知該材料的密度后 作出了如圖甲所示的 V圖像 據(jù)圖像可以找到關于A的一些信息 兩人發(fā)現(xiàn)A的質量可以在 V圖中用陰影部分面積表示出來 請你在圖中用斜線畫出這一陰影部分 3 小王想用理論推導的方法 在A上標注出各種密度值 他選擇首先標注水的密度 在測量出A的長度為20cm后 作出了圖乙所示的示意圖 經(jīng)過計算 他確定出水面位置在距A上表面h cm處 并作了標記 水 1 0 103kg m3 4 為了保證實驗結果 兩人將A放入足夠多的水中 發(fā)現(xiàn)它不容易豎直漂浮 小葉在A的下端密繞了適量的金屬絲 金屬絲體積忽略不計 制成了 密度計 B 小王提醒他 如果這樣 B的刻度應該與A不同 為了重新標注 他們應該測量的一個物理量是 5 按照上述方法 兩人在B上標注出了水 酒精 汽油等液體對應的刻度值 一個簡易的密度計就制成了 答案 1 0 12 2 見解析中圖 3 8 4 B的質量 或重力 解析 1 由物體的浮沉條件可知浮力等于重力 F浮 G mg 12 10 3kg 10N kg 0 12N 2 由圖像可知物體A的密度 A 0 6g cm3 由在圖像甲中涂黑如圖 3 設物體A的底面積為S 浸入水中的深度為h 則排開水的體積為V排 Sh 物體的體積V物 SH 物體A漂浮 則有GA F浮 由阿基米德原理得F浮 水gV排 水gSh 又由G mg m V得 G 物gV物 物gSH 所以 水gSh 物gSH 即 水面位置距A上表面h 20cm 12cm 8cm 4 密度計 B的重力增大 根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可知 G F浮 液gV排 物體重力增大 放入液體中后排開液體的體積較以前增大 會下沉一些 測量值比液體真實值偏小 所以要重新測量B的質量 或重力 重新標注密度值 1 2014 東營 如圖 魚缸中小金魚吐出的氣泡 在水中上升的過程體積逐漸變大 則氣泡所受壓強和浮力的變化情況是 A 壓強變小 浮力變小B 壓強變小 浮力變大C 壓強變大 浮力不變D 壓強不變 浮力不變 B 第1題圖 解析 氣泡在上升過程中 體積會逐漸變大 所處的深度變小 p gh 氣泡受到的壓強在不斷減小 F浮 gV排 氣泡排開液體的體積變大 氣泡受到的浮力在不斷變大 2 2014 雅安 如圖所示 同一只雞蛋先后放入甲 乙兩杯鹽水中 雞蛋在甲杯處于漂浮狀態(tài) 所受浮力為F甲 在乙杯處于懸浮狀態(tài) 所受浮力為F乙 以下判斷正確的是 A F甲 F乙B F甲 F乙C 向甲杯中加入鹽 雞蛋所受浮力會增大D 向乙杯中加入水 雞蛋所受浮力會減小 D 第2題圖 3 2014 河南 a b兩種物質的質量和體積關系圖像如圖所示 分別用a b兩種物質制成體積相等的甲 乙兩實心物體 浸沒在水中 放手穩(wěn)定后 A 甲漂浮 甲受浮力大B 乙漂浮 乙受浮力大C 甲漂浮 乙受浮力大D 乙漂浮 甲受浮力大 D 第3題圖 4 2013 本溪 把體積相等的甲 乙兩個小球同時放入裝有適量水的杯中 兩球均沉在杯底 如圖所示 向水杯中加入適量鹽水后 甲球上升 乙球仍沉在杯底 下列分析中正確的是 A 甲球的密度大于乙球的密度B 加入鹽水后 甲乙兩球所受浮力相等C 加入鹽水后 乙球對杯底的壓力變小D 加入鹽水后 甲球所受浮力變大 乙球所受浮力不變 BC 第4題圖 解析 加入鹽水后 兩球所排開鹽水的體積相等 則它們受到的浮力相等 故B正確 C 加入鹽水后 鹽水的密度變大 乙排開鹽水的體積不變 乙受到的浮力變大 乙對杯底的壓力變小 故C正確 學用P90頁 5 2013 無錫 先將盛有適量水的容器放在水平桌面上 用彈簧測力計將系有細線的鐵塊慢慢浸入水中 小明觀察了鐵塊剛開始浸入水中到完全浸沒在水中 如圖所示 的實驗現(xiàn)象 并對一些物理量做出了如下判斷 鐵塊受到的浮力變大 水對容器底的壓強不變 桌面受到的壓力變大 桌面受到的壓強不變 其中判斷正確的是 A B C D 第5題圖 B 6 2013 自貢 小張看到雞蛋浮在鹽水面上 如圖所示 他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉 在此過程中雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖像可能是圖中的 D 第6題圖 解析 雞蛋漂浮和懸浮時所受浮力不變 等于雞蛋的重力 隨著鹽水密度減小 但雞蛋排開水的體積不變 根據(jù)公式F浮 gV排可知雞蛋所受浮力逐漸減小 但不會減小到0 故A錯誤 而B答案是浮力開始不變 再逐漸增大 故B錯誤 雞蛋所受浮力從漂浮到剛在鹽水中懸浮的過程中 浮力是不變的 故C錯誤 7 2013 重慶 如圖所示 三個相同的容器內水面高度相同 甲容器內只有水 乙容器內有木塊漂浮在水面上 丙容器中懸浮著一個小球 則下列四種說法正確的是 A 三個容器對水平桌面的壓力相等B 三個容器中 丙容器對水平桌面的壓力最大C 如果向乙容器中加入鹽水 木塊受到的浮力變大D 如果向丙容器中加入酒精 小球受到的浮力不變 A 第7題圖 解析 甲容器內只有水 則容器對水平桌面的壓力等于容器和水的重力 木塊漂浮在乙容器中 小球懸浮在丙容器中 物體受到的浮力等于物體的重力 F浮 水V排g 物體受到的重力等于排開的水重 三容器水面等高 三個容器對水平桌面的壓力相等 故A正確 8 2014 白銀 遼寧號航空母艦滿載時排水量達67500t 它滿載時所受的浮力為 N 當艦載機起飛后 航空母艦所受浮力將 填 不變 變小 或 變大 g取10N kg 解析 該艦滿載時所受浮力 F浮 G排 m排g 67500 103kg 10N kg 6 75 108N 航母漂浮 F浮 G 當艦載飛機起飛后 自重G減小 則航母所受浮力變小 6 75 108 變小 9 2013 臺州 資料顯示 牛奶中摻水量越多 牛奶密度越小 小麗想通過測定密度來比較二種牛奶品質的優(yōu)劣 她自制了一個可測液體密度的 浮標 在竹筷子下面纏繞一些鐵絲 如圖甲所示 1 純牛奶是 填 純凈物 或 混合物 2 分別將 浮標 浸入A和B兩牛奶中 待靜止后 筷子與液面相平的位置分別標記為A和B 如圖所示 比較標線A和B的上下位置 可知A B牛奶的密度為 A B 由此可知A B牛奶品質的優(yōu)劣 3 在實際測量過程中 發(fā)現(xiàn) 浮標 桿上的二條標記線靠得很近 為了更易區(qū)分 請你提出一條改進 浮標 的建議 第9題圖 混合物 或小于 浮標 的桿做得更細些 浮標 纏繞更多一些鐵絲 10 昆明中考 PP R管又叫三型聚丙烯管 具有重量輕 耐腐蝕 不結垢 使用壽命長 可達50年以上 等特點 現(xiàn)在家庭裝修中大量PP R管替代了過去使用的鑄鐵管 然而 一些不法廠家在生產(chǎn)過程中超量加入碳酸鈣 嚴重影響了PP R管的質量 在中央電視臺十頻道 我愛發(fā)明 欄目中 一位發(fā)明者經(jīng)過反復計算 實驗 研究出了一種快速鑒別優(yōu)劣PP R管的方法 他截取質量都是M 60g 不同廠家生產(chǎn)的PP R管 在每根管子上都用輕質細線懸掛相同的實心金屬配重 如圖 然后分別將它們浸沒水中后放手 結果優(yōu)質管浮到水面上 劣質管沉到水底 那么 第10題圖 1 金屬配重的質量 設為m 大小范圍滿足什么條件時 就能使優(yōu)質的PP R管浮到水面上 劣質的沉到水底 2 根據(jù)上述計算結果說明 金屬配重質量滿足什么條件時 所有管子都沉到水底 滿足什么條件時 所有管子都浮到水面上 金屬配重的密度 7 0g cm3 若優(yōu)質管子的密度 優(yōu) 0 92g cm3 劣質管的密度滿足0 95g cm3 劣 1g cm3 計算結果保留兩位有效數(shù)字 答案 1 要使優(yōu)質管浮在水面上 應滿足 G優(yōu) G 水g V劣 V m M g 水M代入數(shù)據(jù)得 m 3 7g 當3 7g m 6 1g時 滿足優(yōu)質管浮在水面上 劣質管下沉 2 當m 6 1g 所有管子都沉到水底 當m 3 7g時 所有管子都浮在水面上