2023中考物理各题型专项复习讲义浮力的应用

2023中考物理各题型专项复习讲义浮力的应用

    冲刺阶段查缺补漏

第一部分：中考真题

1、2022年5月，全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，满载时受到的浮力为______N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力______（填“变大”“变小”或“不变”），无人机受到重力的方向______。（g取10N/kg）

2、将一块质量为60g、体积为100的物块浸没在水中后放手，物块最终处于_______（填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，此时物块浸入水中的体积是_______，物块受到的浮力为________N，（g取10N/kg，）

3、我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m，在载人深潜领域达到世界领先水平。（取ρ海水=1.03×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

（1）潜水艇活动的海水深度一般为300m至600m。它可以通过水舱排水或充水来改变___________，从而实现浮沉；

（2）深潜器可进入更深的水域，在10000m的深处，海水产生的压强为___________Pa。由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同；

第二部分：考点解读

1.物体浸没在液体中，且只受浮力和重力时，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。

2.浸没在液体中的物体，受到 竖直向下的重力 和 竖直向上的浮力 ；

根据物体所受浮力和重力大小的不同，物体的浮沉存在三种情况：

（1）当F浮＞G时，合力竖直向上，物体在液体中向上运动，称为 上浮 ；

（2）当F浮＝G时，合力为零，物体会停留在液面以下的任何位置，这种现象称为 悬浮 ；

（3）当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动，称为 下沉 。

3.密度与物体的沉浮：当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 =ρ液gV排，物体受到的重力G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得：

（1）当ρ物＜ρ液，浸没时，F浮＞G物，物体上浮直到漂浮在液面上；

（2）当ρ物＝ρ液，浸没时，F浮＝G物，物体悬浮；

（3）当ρ物＞ρ液，浸没时，F浮＜G物，物体下沉直到接触容器底部。

4.物体沉浮条件总结及示意图：

 Ps：漂浮物体6条规律：

规律一：“二力平衡”，即物体漂浮在液面上，所受浮力等于自身重力（），在液体中所受浮力都相等（）

规律二：“”，即物体漂浮在液面上，排开液体的质量等于自身质量（）

规律三：“浮体定比”，即物体漂浮在液面上，排开液体的体积与物体体积之比为一定值，且等于物体密度与液体密度之比（）

证明：物体漂浮时，，即，因此有：，或者。

切片问题：密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把同一物体切成大小不等的两块放入同一液体中，则大块、小块都悬浮（或漂浮），满足“浮体定比”规律，即“浸没比”不变，即浮沉情况没有发生改变，和没有切割前相同，因为物块切割前后密度始终没有发生改变。此时的浮沉情况可由密度来进行判断。

如果把这个  定义为“浸没比”，那么浸没比是几分之几，密度就是液体的几分之几（物体浸入液体体积为总体积的几分之几，则同样物体密度为液体密度的几分之几）。

规律四：“任漂、浮等”，即物体任意漂浮在不同液面上，所受浮力相等（）

规律五：“密大浸少”，即物体漂浮在不同液面上，在密度大的液体中物体浸入液体的体积小

规律六：物体所受外力大小等于浮力的变化量（）

对于甲物体受力分析：

            ①

对于乙物体受力分析：

      ②

②-①：

第三部分：例题解析

我国第三艘航空母舰已经建造完成，其满载排水量为8.4万吨，满载航行时受到的浮力为_______N；舰载战斗机起飞是因为机翼上方的空气流速_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的空气流速；当大量舰载战斗机起飞后，航母受到的浮力会_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）

【详解】[1]由阿基米德原理可知，满载航行时受到的浮力为

[2]机翼上凸下平，飞机在飞行时，机翼下表面比上表面的空气流速小，则下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压力差，形成向上的升力。

[3]航母上的舰载战斗机起飞后，航母自身重力减小，因航母仍漂浮，浮力等于其重力，所以浮力减小。

第四部分：自主练习

1、某油轮的排水量为5×106千克，则满载时油轮受到的浮力为 　   　牛。若油轮满载，从海水密度较小的水域驶入密度较大的水城，油轮所受到的浮力将 　   　，其船身浸入海水中的体积将 　   　（均选填“变小”、“不变”或“变大”）。

2、据报道，2018年5月5日，直﹣18改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上。该航母满载时排水量为70000吨，在海水中吃水深度为11m。该航母满载时，受到的浮力为 　   　N，航母的最低处受到海水的压强为 　   　Pa；某架直升机飞离该航母后，若航母排开的海水体积减少了7m3，则该直升机的重力是 　   　N。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

3、如图所示的热气球，其下方开口处燃烧液化气，随着热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空，则气球内的气体密度　   　，气球所受浮力　   　（以上两空填“变大”、“变小”或“不变”）。体积为620m3的热气球悬浮在空中时，气球吊篮和乘客的总重是　   　N。（空气密度保持1.3kg/m3不变）

4、如图所示是我国的“奋斗者”号载人潜水器，它于2020年11月10日在西太平洋马里亚纳海沟海域，创造了10909米的中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号潜水器在下潜过程中所受到的浮力 　   　（填“变大”、“变小”或“不变”），所受浮力的方向为 　   　。它在下潜至最深处时受到海水的压强为 　   　Pa（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。

5、将一小球轻放入盛满酒精的大烧杯甲中，小球静止后，溢出酒精的质量是80g，小球在酒精中受到的浮力为 　   　N；将其轻放入未装满水、底面积为100cm2的大烧杯乙中，静止后溢出水的质量是40g，水对容器底的压强增加了50Pa，则乙杯中水面升高 　   　cm，小球的密度是 　   　kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3）

6、如图所示，“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在　   　（填“江水”或“海水”）中停泊。轮船的排水量为17000t，在海水中满载时受到的浮力是　   　N；轮船在江水中，船底处的压强是6×104Pa，船底浸入水中的深度是　   　m。（g取10N/kg，ρ江水＝1×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3）

7、一个物体所受的重力为16N，将其全部浸没在水中时，它所排开的水所受的重力为20N，此时它所受的浮力为　   　N，放手后物体将　   　（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），物体静止时所受浮力为　   　N。