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第一部分考點研究 第八章浮力 湖南近4年中考試題精編 命題點1阿基米德原理的理解 1 2015常德8題3分 094型 潛艇是我國自行研制的新一代潛艇 當它從深海中上浮而未露出水面的過程中 它受到的海水的 A 壓強減小 浮力不變B 壓強減小 浮力增大C 壓強減小 浮力減小D 壓強增大 浮力不變 A 解析 由題意可知 潛艇在海水中上升 所處深度h變小 根據(jù)液體內(nèi)部的壓強公式p gh可知 潛艇受到海水的壓強減小 排開海水的體積V排不變 根據(jù)F浮 海水gV排可知 潛艇受到海水的浮力不變 2 2014張家界8題3分 近年來 中國為了維護領(lǐng)海主權(quán) 在南海放置浮標以監(jiān)測水文變化 監(jiān)測發(fā)現(xiàn) 從冬季到夏季 海水溫度上升 體積膨脹 導(dǎo)致海水密度下降 浮標體積始終保持不變 則 A 浮力變大 露出體積變小B 浮力變小 露出體積變大C 浮力不變 露出體積變大D 浮力不變 露出體積變小 D 解析 因為浮標始終漂浮 故其受到的浮力等于重力 因為浮標重力不變 所以浮力不變 又因為海水密度減小 由F浮 gV排可知 浮標排開海水的體積變大 則露出海面體積變小 3 2014郴州15題2分 小英同學在探究 浮力的大小等于什么 時 做了如下圖所示的實驗 四步實驗中彈簧秤的示數(shù)分別為F1 F2 F3 F4 下列等式正確的是 A F浮 F2 F3B F浮 F4 F3C F浮 F2 F1D F浮 F2 F4 A 解析 C圖中物體受到三個力的作用 重力 浮力 測力計的拉力 物體在三個力的作用下平衡 所以F浮 G F3 而從圖B中可知G F2 故選A 4 2015衡陽14題2分 在甲圖中 石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降 直至全部沒入水中 圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖像 若不計水的摩擦力 則可算出該石料的密度為 g取10N kg A 2 8 103kg m3B 2 3 103kg m3C 0 6 103kg m3D 3 2 103kg m3 解析 由圖像知 石料的重力G F1 1400N 全部沒入水中 所受浮力F浮 G F2 1400N 900N 500N 石料體積 5 10 2m3 則石料的密度 2 8 103kg m3 故選A 命題點2物體的浮沉及其應(yīng)用 1 2015張家界5題3分 一艘輪船從長江駛?cè)氪蠛?下列分析正確的是 A 浮力變小 船體上浮一些B 浮力變大 船體下沉一些C 浮力不變 船體下沉一些D 浮力不變 船體上浮一些 D 解析 輪船從江里駛?cè)牒＠?都是處于漂浮狀態(tài) 故有浮力等于重力 因海水的密度大于江水的密度 則由 F浮 液gV排可知輪船上浮一些 2 2015郴州18題2分 如圖所示 a b是兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像 分別用a b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲 乙兩實心物體 浸沒在水中 松手穩(wěn)定后 A 乙漂浮 乙受到的浮力小B 甲漂浮 甲受到的浮力大C 乙下沉 甲受到的浮力大D 甲下沉 乙受到的浮力大 A 解析 根據(jù)密度公式并結(jié)合圖像可知 a 1 5g cm3 b 0 5g cm3 當用這兩種材料制成甲 乙兩實心物體投入水中后 因 a 水 甲物體靜止時將下沉 因 b 水 則乙物體靜止時將漂浮在水面上 由于乙進入水中的體積較甲的小 由阿基米德原理F浮 水gV排可知 乙受到的浮力較小 B 3 2015長沙26題3分 水平桌面上放有甲 乙兩個盛水的容器 現(xiàn)把兩個形狀和體積都相同的物體分別放入兩容器中 當物體靜止時 兩容器中液面剛好相平 如圖所示 下列說法正確的是 A 兩物體受到的浮力相等B 兩容器底部所受液體的壓強相等C 兩物體的質(zhì)量相等D 乙容器中物體密度較大 解析 7 2015邵陽21題2分 一個質(zhì)量為160g 體積為200cm3的物體 將它完全浸沒在水中 松手后 物體將 選填 上浮 懸浮 或 下沉 g取10N kg 上浮 解析 G mg 0 16kg 10N kg 1 6N 將物體全部浸沒在水中時 受到的浮力為F浮 水gV排 1 0 103kg m3 10N kg 2 10 4m3 2N 因F浮 G 該物體將上浮 最終處于漂浮狀態(tài) 命題點3探究浮力的大小與什么因素有關(guān) 1 2015湘潭26題8分 如圖是探究浮力大小的實驗 其中A和B是兩個體積相等而密度不相等的圓柱體 1 由圖中的 和 可知 浮力的大小和圓柱的密度 關(guān) 選填 有 或 無 無 解析 1 中兩物體的體積相等 密度不同 而它們受到的浮力都等于1N 說明浮力的大小與和物體的密度無關(guān) 2 由圖中的 和 可知 浮力的大小與液體的密度 關(guān) 選填 有 或 無 有 解析 2 中同一物體分別浸沒在水和鹽水中 中受到的浮力為1N 而 中受到的浮力為1 4N 這表明浮力的大小與液體的密度有關(guān) 3 把物體B浸沒在裝滿水的溢水杯中 將溢出的水全部裝入小空桶里 由圖中的 和 可知 被物體B排開的水的重力是 N 物體B受到的浮力大小 它排開水的重力 選填 大于 等于 或 小于 1 等于 解析 3 中物體受到的浮力為3N 2N 1N 而 中排開的水的重力為1 4N 0 4N 1N 故物體B受到的浮力等于它排開水的重力 4 依據(jù)步驟 3 的結(jié)論 往量筒中倒入50mL的水 將一石塊浸沒在水中 水面升高到100mL的位置 則石塊排開的水的體積是 cm3 排開的水的質(zhì)量是 g 排開的水的重力是 N 石塊在水中受到的浮力是 N 50 0 5 50 0 5 解析 4 V排 V后 V前 100mL 50mL 50mL m排 V排 1 0 103kg m3 50 10 6m3 0 05kg 50g G排 mg 0 05kg 10N kg 0 5N F浮 G排 0 5N 2 2014邵陽30題6分 某同學在 探究浮力大小與哪些因素有關(guān) 的實驗中 1 如圖甲 乙 先用彈簧測力計吊著石塊 彈簧測力計的示數(shù)為1 6N 然后讓石塊完全浸沒在水中 彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N 則石塊受到水的浮力為 N 0 6 解析 1 F浮 G F 1 6N 1N 0 6N 2 如圖丙 用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面 隨著石塊露出水面的體積越來越大 觀察到彈簧測力計的示數(shù)也越來越大 則石塊受到水的浮力越來越 選填 大 或 小 說明浮力的大小與石塊浸入水中的體積有關(guān) 小 解析 2 根據(jù)F浮 G F可知 重力不變 拉力越大 浮力越小 3 通過比較圖乙和圖 可以探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān) 丁 解析 3 探究浮力的的大小與液體的密度的關(guān)系 必須保持它們排開液體的體積相同 液體的密度不同 1 2015張家界15題2分 用彈簧測力計在空氣中測得某物體重8 9N 現(xiàn)將該物體浸沒在水中 彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)? 9N 則物體所受到的浮力是 N 該物體的體積是 m3 命題點4浮力的相關(guān)計算 1 10 4 1 解析 浸在水中的物體受到向上的浮力 當物體浸在水中后 浮力的大小就等于物體在空氣中的重力與測力計示數(shù)之差 即F浮 G F 8 9N 7 9N 1N 1 10 4m3 2 2014株洲18題2分 將一空飲料罐壓入裝滿水的燒杯中 其排開的水所受到的重力為4N 則空飲料罐受到的浮力大小為 N 方向豎直 解析 由阿基米德原理可知 浸在水中的物體受到豎直向上的浮力 浮力的大小等于物體排開的水所受的重力 空飲料罐壓入裝滿水的燒杯中 其排開的水所受到的重力為4N 則空飲料罐受到的浮力大小也為4N 方向豎直向上 向上 4 3 2015益陽15題4分 體積均為200cm3的木塊和合金塊 投入水中靜止時的情況如圖所示 已知木塊重為1 8N 合金塊重為6N 則木塊受到的浮力為 N 合金塊受到的浮力為 N 2 1 8 解析 由題圖可知 木塊漂浮 受力平衡 故F浮木 G木 1 8N 合金塊沉底 全浸入水中時 根據(jù)阿基米德原理有F浮金 G排 水gV排 1 103kg m3 10N kg 200 10 6m3 2N 4 2014婁底24題2分 如圖所示 某物塊用細線系在彈簧測力計下 在空氣中稱時示數(shù)是15N 浸沒在水中稱時示數(shù)是5N 則此時物塊受到水的浮力為 N 如果物塊繼續(xù)下沉 此物塊所受到的浮力 選填 增大 減小 或 不變 不變 10 解析 根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)可知 G 15N F 5N 則該物體在水中受到的浮力F浮 G F 15N 5N 10N 如果物塊繼續(xù)下沉 排開水的體積不變 水的密度不變 根據(jù)F浮 水V排g可知浮力不變 5 2015株洲21題2分 在彈簧測力計下懸掛一金屬塊 示數(shù)是8 1N 當把金屬塊浸沒在水中時 測力計的示數(shù)是5 1N 則金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為 N 金屬塊的密度為 kg m3 已知水的密度為1 0 103kg m3 3 2 7 103 解析 當金屬塊全部浸沒在水中時 F浮 G F 8 1N 5 1N 3N 金屬塊的體積V V排 3 10 4m3 金屬塊的質(zhì)量m 0 81kg 則它的密度 2 7 103kg m3 考點梳理 浮力 浮力 物體的浮沉條件及應(yīng)用 浮力決定浮力大小的因素 定義公式物理量及單位適用范圍 物體浮沉的條件浮力的應(yīng)用 阿基米德原理 定義 浸在液體中的物體受到 的力 這個力叫做浮力 浮力的方向 產(chǎn)生原因 浸沒在液體中的物體 其上 下表面受到液體對它的壓力 這就是浮力產(chǎn)生的原因 向上 豎直向上 不同 浮力 決定浮力大小的因素 物體在液體中所受浮力的大小 跟它浸在液體中的 有關(guān) 跟液體的 有關(guān) 物體浸在液體中的體積 液體的密度 浮力就越大 體積 密度 越大 越大 定義 浸在液體中的物體受到向上的浮力 浮力的大小等于它排開的液體所受的 這就是著名的阿基米德原理 公式 還可以用公式 表示 物理量及單位 液表示液體密度 單位為kg m3 V排表示物體排開液體的體積 單位為m3 適用范圍 阿基米德原理不僅適用于 也適用于 重力 F浮 G排 F浮 液gV排 液體 氣體 物體的浮沉條件 輪船 采用 的辦法增大可利用的浮力 潛水艇 靠改變 的辦法實現(xiàn)上浮和下潛的 氣球和飛艇 通過充入氣體的密度 空氣的密度的方法 從而使其飄在空中 增大排水量 自身重力 小于 浮力的應(yīng)用 1 如圖所示 將一個飲料罐慢慢按入水中 隨著溢出的水越來越多 感覺用力越來越大 由此得出猜想 浮力的大小隨著排開水的體積的增大而 2014本溪T31 1 改編 圖說物理 命題點 阿基米德原理的理解及應(yīng)用 增大 2 如圖所示 甲 乙兩只完全相同的杯子分別盛有濃鹽水和水 將同一只雞蛋先后放入其中 當雞蛋靜止時兩液面相平 雞蛋所處的位置如圖所示 則雞蛋在鹽水中所受浮力F甲 F乙 選填 或 2014海南T16改編 命題點 物體浮沉判斷及其應(yīng)用 3 如圖所示為潛水艇的示意圖 當它漂浮在水面上時F浮 G 選填 或 當它開始下沉直至完全浸沒在水中的過程中浮力 選填 變大 不變 或 變小 當它懸浮在水中時F浮 G 選填 或 由此可知潛水艇是通過調(diào)節(jié)自身 來控制上浮和下沉的 2012玉溪T6改編 命題點 物體浮沉判斷及其應(yīng)用 變大 重力 命題點 阿基米德原理的理解及應(yīng)用 機械能及其轉(zhuǎn)化 4 熱氣球充氣時氣囊不斷膨脹 受到的空氣浮力 熱氣球勻速上升時的機械能 均選填 變大 變小 或 不變 2012揭陽T17改編 變大 變大 物體浮沉的判斷及應(yīng)用 重點 重難點突破 例1 請解釋同一塊橡皮泥捏成碗狀會漂浮而捏成球狀會下沉的原因 答 將一塊球狀橡皮泥放入水中后 橡皮泥下沉 是因為所受浮力小于重力 橡皮泥捏成碗狀放入水中時 排開水的體積變大 由F浮 液gV排得 浮力變大 當浮力等于重力時漂浮 例2 如果一個載有很多重物的氦氣球在空中漂移的過程中 1 氣球遇冷體積收縮而下降時 應(yīng)采取什么措施讓其升至正常高度 答 1 扔掉一些重物 使重力小于浮力而上升 2 受熱膨脹而上升過高時 應(yīng)采取什么措施讓其降至正常高度 答 2 放掉一些氦氣 縮小氣球的體積 使氣球的重力減小了放掉的氦氣的重力 而浮力減小了相同體積的空氣的重力 由于空氣密度大于氦氣密度 所以其浮力的減少量大于其重力的減少量 使浮力小于重力而下降 例3 2015重慶A卷 如圖所示 燒杯里盛有6 的水 小球在水中恰好懸浮 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn) 水的密度隨溫度的變化如圖乙所示 現(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊 在燒杯內(nèi)水的溫度下降到0 的過程中 假設(shè)小球的體積始終不變 關(guān)于小球的浮沉情況判斷正確的是 A 先下沉然后上浮B 浮力變小 一直下沉C 先上浮然后下沉D 浮力變大 一直上浮 C 解析 由于燒杯里水的初溫是6 此時小球在水中恰好懸浮 所以 水 球 現(xiàn)在燒杯四周放上大量的冰塊 燒杯內(nèi)水的溫度將會下降 當由6 下降至4 時 由圖像可知 此時水的密度變大 這一階段 水 球 故小球?qū)⑸细?當由4 下降至0 時 由圖像可知 此時水的密度變小 故小球?qū)⑾鲁?這一階段 水的密度先大于小球的密度 后小于小球的密度 則小球的浮沉情況為先上浮然后下沉 當小球浸沒在水中時 排開水的體積不變 由于水的密度是先變大后變小 根據(jù)已知可知 浮力也是先變大后變小 綜上所述 本題選C 浮力的計算 重點 難點 例4 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 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液 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 故選D 解析 將它浸沒到酒精中時 所受浮力F浮 酒精gV排 0 8 103kg m3 10N kg 2 10 3m3 16N 則測力計的示數(shù)F G F浮 18N 16N 2N 例5 2014蘭州 如圖所示 將一重力為18N 體積為2 10 3m3的蠟塊用細線系在彈簧測力計的掛鉤上 將它浸沒在酒精中 則蠟塊受到的浮力是 N 此時測力計的示數(shù)是 N g 10N kg 酒精 0 8 103kg m3 16 2 例6 2015東營 一艘船重為8 0 104N 當船漂浮在水面上時 船排開水的重力為 N 此時船排開水的體積為 m3 g 10N kg 水 1 0 103kg m3 8 0 104 8 解析 船漂浮在水面時 其受到的浮力等于自身的重力 而根據(jù)阿基米德原理 它受到的浮力又等于其排開液體水的重力 因此可得船排開水的重力就等于它自身的重力 為8 0 104N 由阿基米德原理可得此時船排開水的體積是 8m3 備考指導(dǎo) 常見計算浮力的方法 實驗突破 命題點 1 彈簧測力計的讀數(shù) 看清量程和分度值 2 用稱重法計算浮力 F浮 G F拉 3 控制變量法的應(yīng)用 1 用測力計提著同一物體 改變物體浸入同種液體的體積的目的 實驗一探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān) 探究浮力的大小與什么因素有關(guān) 2 用測力計提著同一物體 讓它分別浸沒在不同的液體中的目的 3 用測力計提著同一物體 讓它分別浸沒于相同液體的不同深度的目的4 利用阿基米德原理計算物體的浮力 F浮 液gV排 5 圖像判斷 浮力與深度 實驗結(jié)論 物體在液體中所受浮力的大小 跟它浸在液體中的體積和所浸液體的密度有關(guān) 物體浸在液體中的體積越大 液體的密度越大 浮力就越大 解析 1 由圖甲可以讀出物體受到的重力G 4N 物體在水中受到的浮力F浮 G F拉 4N 3N 1N 因為F浮 G 所以若將繩子剪斷 物體將下沉 例1 2015自貢 如圖是探究影響浮力大小因素的實驗 1 由甲 乙兩圖可知物體在水中受到的浮力是 N 乙圖中 若將繩子剪斷 物體將 選填 上浮 懸浮 或 下沉 1 下沉 2 由乙 丙兩圖可知物體所受浮力大小跟浸沒的深度 關(guān) 選填 有 或 無 無 解析 2 觀察乙 丙兩圖 完全浸沒在水中的物體深度改變時 彈簧測力計的示數(shù)不變 說明物體受到的浮力不變 所以物體所受浮力大小跟浸沒的深度無關(guān) 3 如果要探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關(guān) 可以選擇如圖丁所示的 兩個物體 將它們浸沒在 液體中 測出所受浮力的大小來進行比較 C D 同種 4 本實驗中 主要采用的方法是 控制變量法 解析 3 如果要探究物體受到的浮力與物體的重力是否有關(guān) 就要保持排開液體的體積相同 液體的密度相同 改變物體的重力 所以應(yīng)當選擇圖中C D兩個物體 將它們浸沒在同種液體中 測出所受浮力的大小來進行比較 1 由甲 乙兩圖可得物體的密度為 kg m3 4 103 解析 1 由甲圖可知物體的重力G 4N 則物體質(zhì)量為0 4kg 物體所受浮力F浮 1N 則物體的體積物體密度 2 如果要探究物體受到的浮力與排開液體的體積是否有關(guān) 應(yīng)選擇如圖丁所示中的 兩個物體 A B 解析 2 要探究浮力與物體排開液體的體積的關(guān)系 應(yīng)控制物體的重力不變 改變浸沒在液體中的物體的體積 所以應(yīng)選擇A B兩個物體 3 通過上述實驗得出的結(jié)論是 浮力的大小與物體排開水的體積 與物體重力 均選填 有關(guān) 或 無關(guān) 有關(guān) 無關(guān) 解析 3 影響浮力大小的因素有液體密度和物體排開水的體積 浮力的大小與物體的重力無關(guān) 4 小新通過分析甲 乙 丙所示的實驗 做出了反映浮力F和物體下表面在水中的深度h的關(guān)系的圖像 你認為正確的是 原因是 C 浮力與物體排開液體的體積成正比 物體浸沒前 隨著深度增加 浮力增大 物體浸沒后 浮力大小不變 解析 4 由于F浮 液gV排可知 物體下表面剛浸入水中到物體浸沒的過程中 隨著h的增加物體排開水的體積不斷增大 浮力增大 當物體浸沒后 由于V排不變 所以浮力大小不變 所以隨著h增大 F先增大 后不變 因此C符合題意 命題點 1 彈簧測力計的讀數(shù) 看清量程和分度值 2 用稱重法計算浮力 F浮 G F拉 3 物體排開的液體所受重力的測量4 采用不同液體進行多次實驗的目的 使實驗結(jié)論更具有普遍性 實驗二探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系 探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系 5 實驗步驟補充 包括操作時的合理順序 6 利用阿基米德原理計算密度 F浮 G排 液gV排 實驗結(jié)論 浸在液體中物體受到向上的浮力 浮力大小等于它排開的液體所受的重力 例2 2015鄂州 如圖所示是小新同學驗證阿基米德原理的一個實驗過程圖 1 如果是你做這個實驗 為了減小誤差 則圖中的操作步驟順序為 DABC 或ADBC 解析 1 在上述測量排開水的重力的實驗中 先用測力計測出桶和水的總重力 而后將水倒出 測出空桶的重力 即此時由于空桶內(nèi)有液體的殘留而使得實驗數(shù)據(jù)不是很準確 所以正確的測量是先測空桶的重力 或先測物體的重力 再將物體完全浸沒在水中 測出此時彈簧測力計的示數(shù)并收集排開的水 進而再測出桶和水的總重力 計算出排開水的重力即可 故正確的步驟是 DABC或ADBC 2 圖中 兩個步驟是為了測量浮力的大小 A B 解析 2 據(jù)圖可知 此時是利用稱重法測浮力的 所以是通過A B兩步測量浮力的 3 下面是小新同學實驗時設(shè)計的表格及填寫的實驗數(shù)據(jù) 1 3 請你將該表格第三行數(shù)據(jù)補充完整 小新同學在進行數(shù)據(jù)分析時 發(fā)現(xiàn)第二次實驗數(shù)據(jù)與其他兩次反映的規(guī)律不相符 為了得到結(jié)論 他將第二次實驗中G1的數(shù)據(jù)改為1 1N G排的數(shù)據(jù)改為0 5N 請你對他的做法進行評估 如果是你 對這種情況采用的做法是 沒有實事求是的科學態(tài)度 做法是不正確的 分析原因 重新實驗 解析 3 據(jù)數(shù)據(jù)可知此時的排開水的重力是0 7N 空桶的重力是0 6N 故桶與水的總重力是 0 7N 0 6N 1 3N 小新同學在進行數(shù)據(jù)分析時 發(fā)現(xiàn)第二次實驗數(shù)據(jù)與其他兩次反映的規(guī)律不相符 為了得到結(jié)論 他將第二次實驗中G1的數(shù)據(jù)改為1 1N G排的數(shù)據(jù)改為0 5N 即該過程中沒有尊重實驗數(shù)據(jù) 即沒有實事求是的科學態(tài)度 做法是不正確的 正確的做法應(yīng)該是 分析原因 重新實驗 1 若實驗操作時先進行B 再進行A 則會使浮力的測量結(jié)果偏 選填 大 或 小 大 解析 1 實驗時如果先將物體浸沒在水中再測其重力 由于物體表面會沾有水 從而使測得的物重偏大 這樣經(jīng)計算得出的浮力值會偏大 2 通過上述實驗可得出的結(jié)論是 浸沒在液體中的物體 受到浮力的大小與 有關(guān) 用公式表示為 物體排開水的重力 F浮 G排 解析 2 通過實驗對比 浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與物體排開水的重力相等 即F浮 G排 3 小新同學認為通過上述實驗得出的結(jié)論不具有普遍性 則她應(yīng)該 改變物體質(zhì)量多次測量B 換用其他液體多次測量 解析 3 本實驗中的三次測量只改變了物體的質(zhì)量 操作中均將物體浸沒在水中 得出的實驗結(jié)論不具有普遍性 因此想要使實驗結(jié)論更有說服力 應(yīng)換用其他液體多次實驗 故選B B