第11讲 浮力（课件+讲义+练习）2023年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

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2023年中考物理重难点突破
第11讲 浮力
一、浮力1.浮力：浸在液体中的物体受到向上的力。一般用符号F浮表示，单位：N。2.浮力的方向：竖直向上。作用点：物体上。施力物体：液体。受力物体：浸在液体中的物体。浮力大小的测量方法：重力差法。一般步骤：①用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G；②将物体浸在液体中，测出此时的重力F示；③用公式F浮=G-F示计算浮力的大小。3.浮力产生的原因：物体的上下表面受到液体的压力差。即F浮=F向上-F向下。
【重难点与突破】
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【例1】（2022株洲）在“测量浮力大小”的实验中，由图甲可知金属块受到的重力是 N，现将金属块完全浸没到水中，弹簧测力计的示数变为如图乙所示，则金属块受到水的浮力是 N。
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【分析】由图甲可知：金属块处于空气中受到的重力G=1.4N；由图乙可知：金属块浸没时弹簧测力计的示数F示=1.0N。金属块受到水的浮力：F浮=G-F示=1.4N-1.0N=0.4N。【答案】0.4N【突破】1.浸在液体中的物体受到的浮力的施力物体液体。方向是竖直向上。2．采用重力差法测浮力，需要先测出物体在空气中的重力，再读出在液体中时的重力。若果相反操作，则由于物体上有液体，导致误差变大。
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二、影响浮力大小的因素1.物体排开液体的体积：物体浸在液体中的体积越大，受到的浮力越大。2.液体的密度：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。3.公式：F浮= ρ液gV排（ρ液—液体的密度，单位：kg/m3; V排—物体排开液体的体积，单位：m3）
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【例2】（2022毕节）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽将一个物块挂在弹簧测力计下，并逐渐使其浸入水中，实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
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（1）由图甲、丙可知，物体浸没在水中时，受到的浮力为 　N。（2）分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与 　 　（填“排开液体”或“物体”）的体积有关。（3）分析图 　 可知，物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。【分析】（1）如图甲知：物重G＝2.7N；如图丙知：物体浸没在水中，弹簧测力计的示数为F示＝1.7N。物体浸没在水中受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝2.7N﹣1.7N＝1.0N。（2）物体的体积、重力不变，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮＝G﹣F知，浮力越大，所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁、戊所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，因此可以选用图丙、丁、戊所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
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【答案】（1）1.0 （2）排开液体 （3）丙、丁、戊【突破】1.明确影响浮力大小的因素：物体排开液体的体积和液体的密度，与其它因素无关。2.利用公式F浮= ρ液gV排可以方便的判断出物体所受浮力大小的变化。若题设中液体的密度ρ液不变，当V排变大，F浮就变大；当排开液体的体积V排不变时，当ρ液变大，F浮就变大。
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三、阿基米德原理1.原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。2.数学表达式：F浮=G排。【例3】（2022包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
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（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。（2）实验中所用物块的重力为 N。（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 （填“偏大”或“偏小”）。（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精 溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
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【分析】（1）使用弹簧测力计前，要对指针调零，即要将指针调到零刻度线处。（2）由图甲可知：物体的重力G=F1=4N。（3）若溢水杯中水未装满，则溢出的水的重力会减小，即G排会减小。（4）由图乙可知：当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示=F3=3N。所以物体在水中受到的浮力F浮=G-F示=4N-3N=1N。物块排开水所受的重力大小为F=F4-F2=1.5N-0.5N=1N,即物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。（5）丙中不同的是液体的密度，所以说明物块受到的浮力大小与密度有关。换用酒精再次实验的目的是为了寻找普遍规律，避免一次实验带来的结论偶然性。
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【答案】（1）零刻度线 （2） 4 （3） 偏小 （4） 1 相等 （5） 液体密度（液体种类） 寻找普遍规律【突破】1.本实验中，溢水杯中的液体一定要装满，否则会导致G排偏小，使F浮与G排不相等。2.要先测出空小桶的重力，再测出小桶和排出的液体的总重力，否则会因为小桶上有残留液体，导致测量误差增大。3.注意区分F浮和G排的测量值由哪个数据获得，不要将G、F示、G桶、G桶+水的数据搞混淆。F浮=G-F示；G排=G桶+水-G桶。
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四、物体的浮沉条件
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【分析】当饺子刚刚下锅会沉在水底，是因为饺子所受的浮力小于重力；在水中煮一会儿，饺子受热膨胀、体积变大，排开水的体积变大，由F浮＝ρ液gV排可知，饺子所受浮力变大；当浮力大于饺子的重力时，饺子上浮，直至漂浮在水面上，此时浮力等于重力。【答案】小于 等于 【突破】1.判断浮沉情况，根据题目的已知条件，灵活选用判断依据：若知道重力、浮力，用比较二者大小来判断较好，这里计算浮力时，一定要假设V排=V物。若果已知二者的密度，通过比较密度更直接。若果需要判断是漂浮，还是悬浮，通过比较密度更容易一些，因为当物体漂浮或悬浮时都有G物=F浮，不好判断。2.比较浮力大小，最好用公式F浮=ρgv排，分析F浮、ρ、V排三者之间的变化关系。判断液体密度，可以计算出密度，也可以比较物体的浮沉状态，应用浮沉条件来判断。
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五、浮沉条件的应用1.轮船；采用“空心”的方法，增加可利用的浮力。轮船的排水量m排=m船+m物。 2.潜艇：通过改变自身重力实现上浮和下沉。3.密度计：当物体漂浮时，有F浮=G物。同一只密度计的重力一定，由F浮 =G物ρ液gV排，可得：ρ液= ，G物一定，所以ρ液与V排成反比，即密度计的刻度是由下至上依次减小的，越靠近下端，刻度值越大，露出液面越多，液体密度越大。4.飞艇、热气球：在内部填充密度比空气密度小的气体，使其受到的浮力大于或等于自身的重力。5.盐水（泥浆）选种：利用盐水（泥浆）的密度比水大，使不合要求的种子漂浮，符合要求的种子沉底，从而选出符合要求的种子。
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【例5】（2022德阳）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是（　　）A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＞ρ丙 C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
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【分析】静止时，小球在甲液体中漂浮，乙液体中悬浮，丙液体中沉底，则根据浮沉条件可得：ρ球＜ρ甲，ρ球＝ρ乙，ρ球＞ρ丙；所以，三种液体的密度关系ρ甲＞ρ乙＞ρ丙。【答案】C【突破】物体浮沉条件的利用，要根据实际的情况灵活分析，不能生搬硬套规律。
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六、浮力的计算1.利用F浮= ρ液gV排和F浮=G排计算浮力（1）直接求浮力。找出题目中的已知，统一成国际单位，代入公式计算即可。（2）测量或计算物体或液体的密度当物体浸没在液体中时，由F浮=ρ液gV排变形得V物= V排= 。ρ物= = = 。ρ液= 。
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2．几种主要题型题型1.已知漂浮物体排开（或露出）液体部分的比值，求液体或物体的密度。一般解法是：利用漂浮时，有F浮= G物，变形得ρ液gV排=ρ物gV物，根据此公式变形，可求物体或液体的密度，还可以求比值等。题型2.比例问题这类问题，要综合运用密度计算、浮沉条件的判断分析综合求解。注意结合已知的比值，联系公式F浮=ρ水gV排和当漂浮或悬浮时有F浮= G物，变形公式为ρ液gV排=ρ物gV物，分析问题。
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题型3.压强与浮力的综合浮力的产生归根揭底是由于物体受到液体的压强差，从而产生压力差。所以压强与浮力之间存在着必然联系。在确定的液体中，压强的变化，原因是物体浸入液体的深度的变化，浮力的变化也是由此引起（浸入的越多，V排就越大，浮力就越大）。解这类题目时，计算压强的变化，一般通过计算浮力的变化，找出V排的变化，通过液体体积的变化和容器底面积，求得深度的变化，再利用液体压强公式计算。
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【例6】（2022德阳）如图所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面相平，则物体的密度为 　 　kg/m3，物体下表面所受水的压力为 　　N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为 　 　N。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
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【分析】由于物体处于漂浮，则F浮＝G，根据阿基米德原理可知：F浮＝ρ水g× V物＝ρ物gV物，ρ物＝ ρ水＝ ×1×103kg/m3＝0.6×103kg/m3。（2）木块漂浮，受到的浮力为：F浮＝G＝6N；根据浮力产生的原因可知，水对物体下表面的压力与物体受到的浮力相等，所以下表面受到的压力为6N。（3）水的重力为：G水＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；若物体在压力的作用下刚好浸没水中，此时物块多排开了2V物/5的体积的水；由于F浮＝ρ水g×3V物/5＝6N，则ΔF浮＝ρ水g×2V物/5＝4N；所以物体受到的浮力为：F′浮＝F浮+ΔF浮＝6N+4N＝10N；物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的压力，所以压力的大小为：F＝F′浮﹣G＝10N﹣6N＝4N；对水和物体整体分析：整体受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、容器底面竖直向上的支持力的大小，所以容器底面竖直向上的支持力的大小为：F′＝G水+G+F＝20N+6N+4N＝30N；由于物体间力的作用是相互的，所以水对容器底部的压力为30N。【答案】0.6×103 6 30
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【例7】（2022湘潭）用浮筒打捞海底沉船时，将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定，向筒内充气将海水全部排出，浮筒所受浮力大于重力，浮筒对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度，打捞前，在海面竖直向沉船发射超声波，如图所示，测得声波从发射至回到海面的时间是0.2s。空浮筒体积（含空腔部分）为900m3，质量为2×105kg。已知海水中的声速为1500m/s，海水的密度是ρ＝1.0×103kg/m3。忽略浮筒体积变化，问：（1）海水中的声速比空气中的声速 　 　，沉船在海面下 　 　m深的位置，此位置海水产生的压强为 　 　Pa；（2）空浮筒的重力为 　 　N，浸没的浮筒充满气后所受的浮力为 　 　N，浮筒对沉船提供的力为 　 　N；（3）打捞时，用6个这样充满气的浮筒，恰能使重为5×107N的沉船匀速上升，则这艘沉船受到的浮力为多少？（浮筒和沉船均未露出水面，不计海水阻力）
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【分析】（1）海水中的声速比空气中的声速快，沉船在海面下的深度为：h＝vt＝1500m/s×1/2×0.2s＝150m，此位置海水产生的压强为：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×150m＝1.5×106Pa。（2）空浮筒的重力为：G＝mg＝2×105kg×10N/kg＝2×106N，浸没的浮筒充满气后所受的浮力为：F浮＝ρ海水gV排＝ρ海水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×900m3＝9×106N；浮筒对沉船提供的力为：F＝F浮﹣G＝9×106N﹣2×106N＝7×106N。（3）用6个这样充满气的浮筒对沉船的拉力为：F'＝6×7×106N＝4.2×107N，恰能使重为5×107N的沉船匀速上升，则这艘沉船受到的浮力为：F浮'＝G'﹣F'＝5×107N﹣4.2×107N＝8×106N。【答案】（1）快 150 1.5×106 （2）2×106 9×106 7×106（3）这艘沉船受到的浮力为8×106N【突破】1.根据已知条件，灵活选择求浮力的公式，并对其进行正确的变形。2.做好受力分析是解题的关键。
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1.(2022永州)将实心小铅球轻轻放入水中，铅球将（　　）A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在水底 D．以上三种情况都有可能
【针对练习精编】
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C
2.（2022丹东）052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的B. 舰载直升机离舰后，驱逐舰所受浮力变大C. 舰载直升机加速升空过程中，它的运动状态发生了改变D. 舰载直升机离舰后，驱逐舰舰底所受海水压强变大
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AC
3.（2022阜新）（多选）如图所示，甲、乙两个完全相同的杯子，倒入相同体积的水和浓盐水。将同一个鸡蛋，先后放入两杯液体中静止时，鸡蛋在甲杯中下沉，在乙杯中悬浮。（　　 ）A．鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度 B．乙杯中鸡蛋受到的浮力大于重力 C．甲杯底部受到的压强小于乙杯底部受到的压强D．乙杯中鸡蛋受到的浮力大于甲杯中鸡蛋受到的浮力
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ACD
4.（2022德阳）如图所示，底面积、质量均相同的甲、乙、丙三个容器置于水平桌面上，容器内的液面相平，容器对桌面的压强相等。现将三个相同小球（球的密度与乙中液体密度相同）分别放入甲、乙、丙容器中，小球不吸液体，液体不溢出。下列判断正确的是（　　） A.放入小球前，容器内的液体质量关系：m甲＞m乙＞m丙B.放入小球前，液体对容器底部的压力关系：F甲＝F乙＝F丙 C.放入小球后，液体对容器底部的压强关系：p甲＜p乙＜p丙 D.放入小球后，小球所受浮力关系：F浮甲＜F浮乙＜F浮丙
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C
5.（2022济宁）小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度，收集的实验数据记录在下表中，则杏的密度ρ＝　 　g/cm3，杏在水中受到的浮力F浮＝　 N。（g取10N/kg）
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1.06
0.2
6.（2022襄阳）一质地均匀的长方体放在水中（小部分露出水面，大部分没入水中），现在将它露出水面的部分截取走，剩余部分静止时仍漂浮于水面上。若第二次漂浮时露出水面的体积是物体原体积的4/25，则此长方体的密度为 　 　g/cm3。（ρ水＝1.0g/cm3）7.（2022鄂州）小华同学学习了密度知识后，想知道家里的一个白色金属摆件是用什么材料制成的，他进行了如下实验：（1）如图所示，用弹簧测力计测出摆件的重力G＝　 　N；（2）将摆件完全浸没在水中（不接触容器底），读出弹簧测力计的读数F＝2.9N，则摆件的体积是 　 m3；
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0.8
3.2
3×10﹣5
（3）依据上述数据算出工艺品的密度为 　 　g/cm3（结果保留一位小数）。（4）根据如表几种金属的密度值，在测量误差范围内，小华同学家里的摆件最有可能是用 　　制成的。
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10.7
银
8.（2022苏州）洗水果时，发现芒果比油桃大，放入水中后芒果沉底、油桃漂浮，如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒 F浮桃；用天平正确测量油桃的质量，所放砝码及游码位置如图乙所示，则油桃的质量是 g；芒果的体积一定 （>/
82.4
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9.（2022德阳）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 　 　。（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 　 　kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 　G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。
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丙、甲、丁、乙
2.8×103
＝
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 　 　（选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 　　步骤中可不使用弹簧测力计。（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮　　G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
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一直不变
丁
＞
10.（2022枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮= ；
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F1-F3
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是： ；
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物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或F浮=G排）
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： ；（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA______ΔFB（选填“>”、“＝”或“