2022八年级物理下册第10章浮力章末知识汇总新版新人教版.doc

第10章 浮力章末知识汇总
类型一　浮力大小的比拟
命题点：(1)利用阿基米德原理比拟浮力；(2)利用物体浮沉条件比拟浮力。
　如图a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。那么以下判断中正确的选项是(　　　)
A．它们在水中的体积关系是：Va＜Vb＝Vc
B．它们的重力关系是：Ga＝Gb＞Gc
C．它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc
D．它们所受的浮力关系是：Fa>Fb＝Fc
解析：由图可知，a漂浮，b悬浮，那么V排a＜Va，V排b＝Vb，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，Fa＝Ga，Fb＝Gb；a与b质量相等，那么物体的重力相等，所以浮力Fa＝Fb，由F浮＝ρgV排，所以V排a＝V排b，由题干可知：Vb＝Vc，V排a＝V排b＝V排c，故A错误；b悬浮，c沉入底部，所以Fb＝Gb，Fc＜Gc；b与c体积相同，根据F浮＝ρgV排可知：Fb＝Fc，Gb＜Gc；那么Ga＝Gb＜Gc，故B错误；当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故C正确；由上述分析可知：浮力Fa＝Fb＝Fc，故D错误。
答案：C
类型二　求密度的大小
命题点：(1)求液体的密度；(2)求物体的密度。
　如图a所示，一长方体木块质量为0.12kg，高为4.0cm；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm，如图b所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态。水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
(1)木块的密度ρ木；
(2)细线对木块的拉力F。
解析：(1)木块漂浮在水面上，根据浮沉条件可以知道，木块受到的重力等于浮力G＝ρ木V木g＝F浮＝ρ水V排g，由于木块浸入水中的深度只有木块的一半，所以V木＝2V排，得ρ木＝0.5ρ水＝0.5×103kg/m3；(2)当木块被铁块拉入水中时木块受到浮力增大，重力不变，此时木块受绳子的拉力F与木块增加的浮力相等。木块全部浸入水中时受到的浮力F′浮＝ρ水V′排g＝G＋F＝ρ水V木g＋F，又V′排＝2V排，所以F′浮＝2F浮＝2G＝2mg，绳子的拉力F＝F′浮－mg＝2mg－mg＝mg＝1.2N。
解：(1)设木块的底面积为S，根据题意可知当木块漂浮在水面上时，F浮＝G木，又因为此时木块浸入水中的体积为总体积的一半，那么ρ水gV木＝ρ木gV木，故ρ木＝ρ水＝＝0.5×103kg/m3。
(2)木块漂浮时一半体积浸入水中，
且F浮＝G水＝0.12kg×10N/kg＝1.2N；
那么木块浸没在水中时受到的浮力为：F′浮＝2F浮＝2.4N；
那么细线对木块的拉力为：
F＝F′浮－G木＝2.4N－1.2N＝1.2N(方向竖直向下)。
类型三　浮沉条件的应用
命题点：(1)判断液体对容器底部压强的大小；
(2)判断物体的浮沉。
　为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作标准将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如下图，铝块始终不与溢水杯接触。那么以下四个选项中，判断正确的选项是(　　　)
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大
C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，假设电子秤示数不变，那么验证了阿基米德原理
解析：铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中的水均是满的，水的深度h保持不变，根据公式p＝ρgh知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F＝pS知，p一定，S一定，所以压力不变。故A错误；根据A选项分析知，压强不变，故B错误；铝块浸没在水中静止时的受到的浮力F浮＝G－F拉，根据阿基米德原理知F浮＝G排，G排＝G－F拉，G排≠F拉，故C错误；铝块浸没在水中静止时电子秤示数是剩余水和杯子的总重力加浮力，铝块未浸入水中时电子秤示数是水和杯子的总重力，如果两者相等，就说明浮力大小等于排开液体受到的重力，那么验证了阿基米德原理，故D正确。
答案：D
类型四　浮力和压强的综合计算
命题点：(1)根据浮沉条件和阿基米德原理求浮力；(2)浮力和压强的综合计算。
　一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示。塑料瓶ABCD局部为柱形，柱形局部高度hAB为16cm。用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图如图乙所示，然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止。那么瓶内所装水的重力为________N；当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强为________Pa。
解析：由图乙可知，硬塑料瓶在浸入水中前杆对瓶的拉力为2N，由于硬塑料瓶质量忽略不计，那么瓶内水的重力为2N；由阿基米德原理(F浮＝ρ水gV排)可计算出当瓶内水面和液面相平时排开水的体积为V排＝＝＝2×10－4m3＝200cm3，容器内水的体积为V＝100cm2×20cm＝2000cm3，此时容器内水面以下水和瓶的总体积为V总＝V排＋V＝200cm3＋2000cm3＝2200cm3，此时容器内水的深度为h＝＝＝22cm，即水面上升了22cm－20cm＝2cm，硬塑料瓶下降了6cm，那么硬塑料瓶在液面下的深度为h瓶＝6cm＋2cm＝8cm，那么硬塑料瓶的底面积S瓶＝＝＝25cm2；当水面与AD相平时，硬塑料瓶排开液体的体积为V排＇＝25cm2×16cm＝400cm3，此时容器内水面以下水和瓶的总体积为V总＇＝V排＇＋V＝400cm3＋2000cm3＝2400cm3，此时容器内水的深度为h＇＝＝＝24cm，那么容器底部所受液体压强为p＝ρ水gh＇＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2400Pa。
答案：2N　2400Pa
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