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初中物理浮力試題講解
初中物理浮力試題講解
更新时间:2024-07-05 11:22:59

初中物理浮力試題講解?浮力(基礎)【考綱要求】,今天小編就來說說關于初中物理浮力試題講解?下面更多詳細答案一起來看看吧!

初中物理浮力試題講解(初中物理暑假補習浮力)1

初中物理浮力試題講解

浮力(基礎)

【考綱要求】

1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及産生的原因;

  2、理解阿基米德原理,熟練掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用範圍;

  3、運用浮力知識解決有關問題;

4、知道物體浮沉條件;

  5、知道浮力的利用。

  

【知識網絡】

【考點梳理】

考點一、浮力

當物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上托的力,這個力就是浮力。

要點诠釋:

1. 一切浸在液體或氣體裡的物體都受到豎直向上的浮力。

2. 浮力=物體重-物體在液體中的彈簧秤讀數,即F浮=G-F′

3. 阿基米德原理:浸在液體裡的物體受的浮力,大小等于它排開的液體受的重力。

用公式表示為;F浮=G排。

(1)根據阿基米德原理可得出計算浮力大小的數學表達式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

(2)阿基米德原理既适用于液體也适用于氣體。

考點二、浮力的應用

1.浸在液體中物體的浮沉條件

(1)物體上浮、下沉是運動過程,此時物體受非平衡力作用。

下沉的結果是沉到液體底部,上浮的結果是浮出液面,最後漂浮在液面。

(2)漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力,在平衡力的作用下靜止不動。

但漂浮是物體在液面的平衡狀态,物體的一部分浸入液體中。

懸浮是物體浸沒在液體内部的平衡狀态,整個物體浸沒在液體中。

上浮 漂浮 懸浮 下沉

ρ物<ρ液 ρ物<ρ液 ρ物=ρ液 ρ物>ρ液

G物<F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物>F浮

2.應用

(1)輪船

①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮力,故輪船能漂浮在水面上。

②排水量:輪船滿載時排開的水的質量。

(2)潛水艇

原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水、排水來改變自身重力,使重力小于、大于或等于浮力來實現上浮、下潛或懸浮的。

(3)氣球和氣艇

原理:氣球和飛艇體内充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),

通過改變氣囊裡的氣體質量來改變自身體積,從而改變所受浮力大小。

3.浮力的計算方法

壓力差法:F浮=F向上-F向下

阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排

力的平衡法:受力分析

【典型例題】

類型一、基礎知識

1、如圖所示,将去蓋的雪碧瓶截去底後倒置,放入一乒乓球後壓着球向裡注水,然後放手,則乒乓球将 靜止不動,再把瓶蓋蓋緊,則乒乓球将

【思路點撥】浮力産生的原因:物體受到向上的壓力大于向下的壓力,存在壓力差産生了浮力。

【答案】靜止不動,上浮。

【解析】開始時乒乓球受到上面液體壓強,下部沒有液體,向上的壓強小于向下的壓強,向上的壓力小于向下的壓力,乒乓球不能上浮,靜止不動;

當把瓶蓋蓋緊,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液體壓強,但乒乓球受到向上的液體壓強大于向下的液體壓強,向上的壓力大于向下的壓力,乒乓球上浮。

【總結升華】物體排開液體時不一定受到浮力,例如在水中的橋墩,陷在泥裡的腿等等.物體受到浮力時物體下面一定有液體。

舉一反三:

【變式】一正方體浸沒在水中,上表面與水面相平,關于它下列說法中正确的是( )

A.它的上、下表面都受到水的壓強,其中上表面受的壓強較大

B.它的上、下表面都受到水的壓力,兩表面受的壓力相等

C.它的上表面受的壓力向上,下表面受的壓力向下

D.它的下表面受的壓強較大,下表面受的壓力向上

【答案】D

2、我國沉船打撈人員在南海打撈宋朝的商船。潛水員在水面下作業,當他繼續下潛的過程中,以下說法正确的時( )

  A 所受的浮力變大,壓強變大    B 所受的浮力變大,壓強變小

  C 所受的浮力不變,壓強變大    D 所受的浮力不變,壓強不變

【思路點撥】潛水員在水面下作業,浸沒在液體中,利用阿基米德原理分析所受浮力的情況;利用液體壓強公式分析他繼續下潛的過程中壓強的變化。

【答案】C

【解析】潛水員在水下繼續下潛過程中,排開水的體積不變,因此所受浮力不變;在下潛過程中,由P=ρgh可知,潛水員受到的壓強增大。

【總結升華】本題考查了影響浮力和液體壓強的因素,分析時利用公式分析即可。

舉一反三:

【變式】關于物體受到水的浮力,下面說法中正确的是(  )

  A. 漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大

  B.沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大。

  C. 物體排開水的體積越大受到的浮力越大

  D.物體的密度越大受到的浮力越小

【答案】C

3、一個均勻圓柱體懸浮在液體中,如果把圓柱體截為大小不等的兩部分,再放入該液體中,則

  A.兩部分都上浮

  B.兩部分都懸浮

  C.體積大的上浮,體積小的下沉

  D.體積小的上浮,體積大的下沉

【思路點撥】均勻圓柱體懸浮在液體中,圓柱體的密度等于液體的密度;把圓柱體截為大小不等的兩部分,密度不變,仍等于液體的密度,再放到液體中,仍為懸浮。

【答案】B

【解析】物體的密度與物體的質量和體積無關。物體被截成兩份其密度不變。物體懸浮時物體的密度等于液體的密度。

【總結升華】本題考查了學生對懸浮條件的掌握和運用,利用好當ρ物=ρ液時物體将懸浮是本題的關鍵。

舉一反三:

【變式】一木塊密度0.6×103kg/m3,把它浸在盛滿水的溢水杯中時,從杯中溢出10g水,若把它浸在盛滿酒精的溢水杯中,從杯中溢出的酒精為( )

A.8 g B.10 g C.18 g D.12g

【答案】B

4、小華用如圖A所示的實驗,探究影響浮力大小的因素:

  (1)進行甲、乙兩步實驗,小華的目的是;

  (2)進行乙、丙兩步實驗,小華想驗證的猜想是;

  (3)小華研究浮力大小與深度的關系時.根據測得的實驗數據,做出了彈簧測力計的示數F與物體下表面所處深度h的關系的圖象,如圖B所示,根據圖象可以判斷出,此實驗過程中浮力的變化情況是先______後_______。

       

【思路點撥】(1)甲、乙兩步實驗中,彈簧測力計的示數減小,是因為水對物體有浮力的作用,浮力的大小等于兩次示數之差;

(2)乙、丙兩步實驗中物體排開液體的體積相同同,液體的密度不同,彈簧測力計的示數不同;

(3)根據F、h的關系圖象可知拉力F先變小後不變,由F浮=G物-F可知浮力變化情況。

【答案】(1)确定物體在水中受到的浮力;

  (2)同一物體在不同液體中受到的浮力不同;

  (3)浮力先增大後不變。

【解析】根據可得浮力的大小;同一物體浸沒在不同的液體中受到的浮力是不同的;浮力和深度的關系要仔細觀察物體浸沒在液體中彈簧秤的示數來确定。

【總結升華】本題考查影響浮力大小的因素及P=ρgh公式的應用,理解公式是本題的關鍵。

舉一反三:

【變式】(2012•杭州)小吳同學為探究力之間的關系做了如圖所示的實驗。将彈簧測力計下端吊着的鋁塊逐漸浸入台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台秤示數的說法正确的是( )

A.彈簧測力計的示數減小,台秤示數不變

B.彈簧測力計的示數不變,台秤示數也不變

C.彈簧測力計的示數減小,台秤示數增大

D.彈簧測力計的示數不變,台秤示數增大

【答案】C

類型二、知識運用

5、(自貢)一彈簧測力計下挂一圓柱體,将圓柱體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然後将其逐漸浸入水中,如圖已給出整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系的實驗圖象,已知ρ水=1.0×103kg/m3。則下列說法中錯誤的是( )

A.圓柱體在剛浸沒時下表面受到的液體壓強是700Pa

B.圓柱體的重力為12N

C.圓柱體所受的最大浮力為8N

D.圓柱體的密度為1.5×103kg/m3

【思路點撥】(1)由圖象可知,當圓柱體在剛浸沒時的深度,根據p=ρgh求出此時下表面受到的液體壓強;

(2)根據F浮=G-F′可知,當物體在空中受到的浮力為0時,彈簧測力計的示數最大,即為圓柱體的重力;

(3)圓柱體所受的浮力越大,彈簧測力計的示數越小,當彈簧測力計的示數最小時受到的浮力最大;

(4)圓柱體完全浸入水後,受到的浮力不變,此時圓柱體的體積和排開水的體積相等,利用阿基米德原理求得圓柱體的體積,利用G=mg和求出圓柱體的密度。

【答案】A

【解析】A、由圖象可知,圓柱體在剛浸沒時,下表面所處的深度為h=7cm-3cm=4cm=0.04m,

因此受到的液體壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故A不正确、符合題意;

B、由圖象可知,當h=0時,彈簧測力計示數為12N,此時圓柱體處于空氣中,G=F拉=12N,故B正确、不符合題意;

C、由圖象可知物體完全浸沒後排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,則圓柱體受到的浮力F浮=G-F′=12N-4N=8N.故C正确、不符合題意;

D、當圓柱體完全浸入水中時,圓柱體受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N,,圓柱體密度,故D正确、不符合題意。

【總結升華】本題用到的知識點有重力、質量、密度、、阿基米德原理、壓強的計算等,考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力,難度較大。

舉一反三:

【變式】如圖所示,彈簧測力計每小格為0.5N,将一金屬塊挂在彈簧測力計上靜止時如圖甲所示;然後将金屬塊浸沒于水中靜止時如圖乙所示(g取10N/kg),則金屬塊的密度ρ金為( )

A.1.0×103 kg/m3 B.4.0×103 kg/m3 C.2.0×103 kg/m3 D.4 kg/ m3

【答案】B

【解析】

6、棱長為2cm的實心正方體木塊和鐵塊,木塊的密度為0.6×103 kg/m3,将它們放入水中,待其靜止時,分别求出木塊和鐵塊受到的浮力(g=10N/kg)

【思路點撥】(1)木塊在水中漂浮,受到的浮力等于自身的重力;根據公式F=G=mg可求木塊所受的浮力;(2)鐵塊在水中下沉,根據浮力公式可求受到的浮力。

【答案與解析】

木塊的體積.

    木塊密度小于水的密度,故木塊漂浮。

   

                

    鐵塊密度大于水的密度,鐵塊沉底。故

【總結升華】先根據物體的浮沉條件判斷出物體在水中的狀态,再根據有關公式計算。

舉一反三:

【變式】如圖所示,體積相同的甲、乙、丙三個物體浸沒在水中的浮沉情況,此時甲、乙、丙三個物體所受的浮力分别為F甲、F乙、F丙,則下面關系正确的是

A.F甲>F乙>F丙

B.F甲<F乙<F丙

C.F甲=F乙=F丙

D.F甲=F乙>F丙

【答案】C

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