2012中考物理总复习浮力.doc
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1、总复习:浮力(一)浮力1. 浮力产生的原因:浸在液体中的物体,总要受到液体对它各个面的压力(前后,左右两侧面受到的压力相等),液体对物体向上和向下的压力之差,就是液体对浸入的物体的浮力。即。压力差越大,物体所受浮力越大。当物体处于漂浮状态时,浮力等于液体对物体向上的压力,即。2. 浮力的方向总是竖直向上的。(二)阿基米德原理1. 内容:浸在液体中的物体,受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力。即:。2. 适用条件:各种液体和气体。(三)物体的浮沉条件1. 物体的浮沉条件(1)物体上浮条件:,对实心物体。(2)物体下沉条件:,(3)物体悬浮条件:,。以上三点给我们指明判断物体的沉浮或
2、悬浮既可从力的角度,即重力的浮力的大小关系,也可以从密度角度,即物体密度和液体密度的大小关系来判断。2. 物体上浮的终止状态是漂浮,物体处于漂浮状态时,(物体部分露出液面),它与悬浮的区别是:物体悬浮时,物体漂浮时。3. 物体浮沉条件的应用(1)轮船的排水量:排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。因为轮船漂浮在水面上,所以此时船受的浮力等于船排开水的重力。即。(2)气球和飞艇的升降靠调整气囊中气体的质量来实现。(3)潜水艇的下潜和上浮靠改变自身受到的重力来实现。(4)密度计是测量液体密度的仪器,根据物体漂浮时,物体浸入液体体积的大小与液体密度成反比的原理制成。(四)求浮力的几种常用方法1. 阿
3、基米德原理。当已知液体的密度和物体排开液体的体积,可根据求出浮力。2. 压力差法。如果已知或根据题给条件能求出浸在液体中的物体上下表面所受液体的压力,要根据求出浮力。3. 示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即。4. 从平衡力的角度建立求浮力的方程。如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力方向与重力同向时,则,当第三个力方向与重力方向相反,则。(五)物体排开液体的体积的几种表达方法1. 当物体部分浸入液体时,如果题中给出露出或浸入物体体积的几分之几
4、,例如物体露出液面1/3,则。也就是用几分之几物体的体积来表达。如果题中给出露出液面的具体体积值,则用来表达,即。2. 当物体全部浸入液体时,物体排开液体的体积等于物体体积,则。如果物体是空心体可用表达。【典型例题】例1 有一金属块,在空气中称得重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水从溢水杯中流入量筒,求:(1)金属块的体积;(2)金属块在水中受到的浮力;(3)金属块在水中时弹簧秤的读数;(4)金属的密度是多少?分析:首先应该知道金属块的密度大于水的密度,所以金属块浸没在盛满水的溢水杯中溢出水的体积等于金属块体积,即。根据阿基米德原理,可解得浮力。再根据示重差法,可解得金属块
5、在水中时弹簧秤的读数,即。金属块的密度应根据解得。解:(1)金属块的体积等于溢出水的体积。(2)。(3)(4)例2 如图1所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B物体上放着一个物体A时,B排开水的体积为;若将A取下放入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V2,且,求容器底对物体A的支持力的多少?图1分析:A、B分开之前漂浮在水面上,则有,将A取下投入水中静止后,物体B仍漂浮在水面上,则有,而A沉入容器底部受三个力作用,即重力、支持力、浮力。则有,以上三个方程相减得:可求出N。解:原情况A、B叠放在一起时,漂浮在水面上,则有: A、B分开后B仍漂浮,A沉入水底,则有: 得:,而 例3 如图2所
6、示,一圆柱形容器底面积为,重为10N,把它放在水平桌面上。容器内放置一边长为,密度为的立方体木块,求:(1)桌面受的压强;(2)向容器内慢慢注水,恰好使木块对容器底的压力为零,此时木块下底面受到的压强多大?容器内水深多少?(。)图2分析:注水前,桌面受到的压强,应等于桌面受到的压力除以容器的底面积。即。当慢慢向容器中注水,恰使木块对容器底压力为零时,说明木块此时只受二个力:重力和浮力。物体处于漂浮状态。而浮力又等于木块底部所受水的压力,进而根据可求出木块底部受到的压强,然后再根据求出此时水的深度。解:(1)。(2)当时,木块对容器底压力为0,此时,即:,所以 例5 给你足够的水,量筒一只,怎样
7、测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。解析:测固体密度的方法有多种,有直接的方法:用天平测质量、量筒(量杯)测体积;有间接的方法:利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力,求出物体的质量,再利用排水法测物体的体积,算出物体的密度,本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。答案:1. 在量筒里倒入适量的水,记下水面到达的刻度2. 把小酒杯漂浮在水面上,记下水面到达的刻度3. 把小酒杯沉没在水中,记下水面到达的刻度4. 计算:小酒杯漂浮在水面上小酒杯沉没在水中时,它排开水的体积为,即瓷杯自身瓷的体积。拓展延伸:利用浮力测物质的密度,主要有两类方法:(1)用弹簧秤
8、测出物体在空气中的重力和浸没在液体中的弹簧秤的示数,用算出物质密度。(2)用漂浮在液面的方法,则学们可以设想,假如没有量筒(量杯),能否用浮在液面的方法测出物质的密度?【模拟试题】一. 填空题:1. 一个2N的钩码,挂在弹簧秤上,当钩码浸没在水中时弹簧示数1.2N,这个钩码受到浮力是 N。2. 把一个木块浸入水中,当木块浮在水面不动时,浸入水中的体积是木块体积的4/5,木块的密度是 ,如果把它浸没在煤油里,煤油的密度是,这时木块处于 状态。3. 质量相同的甲乙两球,它们的密度比是,若将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,已知,则甲、乙两球所受浮力比是 。4. 使体积为的长方形金属块全部没入
9、水中,当它受到向上的压力是20N时,它受到水向下的压力是 N,若此金属块投入水中深度增加,它受到水向上的压力为30N,则金属块受到的浮力为 N。5. 如图1所示,A是铁块,B是木块,若将A取下直接投入水中,则容器中水面将 ,此时水对容器底的压强将 。图16. 一艘轮船的最大排水量为,它满载货物驶入港口,此时船受到的浮力为 N,卸下全部货物后,排水量为,则船重 N。此时船受到的浮力为 N。7. 一物体体积为,重29.4N。把它放入水中,则它浸入水的体积是 ,它受到的浮力是 。8. 体积为的正方体木块,浮在水面上,它受到的浮力是 N。如果放进装满水的水槽里,它受到的浮力为 N。(,)9. 为使质量
10、为270g的铝球悬浮于水中,它的体积应为 m3,球的空心部分体积为 m3()10. 将密度计放入密度为的液体中,液面在刻度A处,放在密度为的液体中,液面在刻度B处,已知,则 点在上方。11. 密度为的木块,体积是,放入水中露出水面的体积是 cm3,放入某液体中露出的体积为总体积的3/5,该木块受到的浮力是 N,该液体的密度是 kg/m3。12. 一艘潜水艇的艇壳体积为6000m3,其内部水箱的体积是2000m3,当它在水下航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是 N,当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇航行时受到的浮力是 N,此时潜水艇壳有 m3露出水面。(海水密度为)二. 选择题:13. 有
11、一木块漂浮在水面上,若在水中加一些食盐,木块仍漂浮在水面上,测它受到浮力将( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定14. 两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图2所示,则木球和铁球受到的浮力( ) A. 木球较大 B. 铁球较大 C. 两球一样大 D. 无法确定图215. 把质量相等的铁球和铝球,分别挂在弹簧秤下,然后将它们分别全部浸入水中,比较弹簧秤示数则( )A. 挂铁球的读数大于挂铝球的读数 B. 挂铁球的读数小于挂铝球的读数C. 挂铁球的读数等于挂铝球的读数 D. 无法研究读数大小16. 如图3所示,一块冰中含有一小木块,浮在盐水面上,当冰
12、吸热逐渐熔化过程中,下列说法正确的是( )A. 液面一直保持下降 B. 液面先下降后上升 C. 液面先上升后下降 D. 液面一直在上升图317. 木块下面用细线吊一块铁块悬浮在水中,如图4所示,若细线断了,待木块静止后,水对容器底的压力将( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大,后变小图418. 在密度为的海水中漂浮着一座冰山,冰的密度为,测得冰山露出海面的体积为V,则这座山的体积是( )A. B. C. D. 19. 有甲、乙、丙、丁四个相同的容器,分别盛有水、盐水、酒精和水银四种液体,且液面高度相同。如果把四块质量相同,外形不同的冰块分别放入四个容器中,当冰块熔化后,液面将
13、( )A. 水面高度不变,其它液面都升高 B. 酒精液面降低,水面高度不变,盐水和水银面升高C. 洒精和水面都升高,盐水和水银液面下降 D. 无法判断20. 一个很薄的塑料袋中装满水,挂在弹簧秤上,把塑料袋浸没在水中(不计塑料袋自重)则弹簧秤的示数( )A. 大于塑料袋中的水在空气中的称重 B. 小于塑料袋中的水在空气中的称重C. 等于塑料袋中的水在空气中的称重 D. 等于零21. 甲、乙两球的体积之比是,放在同种液体里,甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍,则甲、乙二球受浮力之比是( )A. B. C. D. 22. 一个空心球,空心部分体积为整个体积的1/2,它漂浮在水面上,有一半露出水
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