（人教版）中考物理一轮复习考点讲与练第十章 浮力（2份，原卷版+解析版）

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知识点回顾
知识点1：浮力
1、浮力产生的原因：
（1）浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力；
（2）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力；
（3）浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
2、影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
知识点2：阿基米德原理的应用
1、阿基米德原理的应用：
（1） 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力；
（2）公式表示：；
（3）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关
（4）适用条件：液体（或气体）。
2、浮力大小的计算：
（1）两次称量求差法 F浮=F1-F2
（2）二力平衡法 F浮=G物
（3）阿基米德原理法 F浮=G排。
知识点3：物体的浮沉条件及应用
1、浮力的利用：
（1）调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上；
（2）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上；
（3）潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的；
（4）气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空；
（5）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。
2、物体的浮沉条件及其应用：
（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（2）物体在液体中的浮沉条件
上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G
下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G
（3）如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉；
（4）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
❈漂浮问题的几个规律：
规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；
规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。
典例分析
考点1 浮力
【典例1】（2022•罗庄区二模）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验，图乙为某物理老师做的浮力实验。下列说法错误的是（ ）
A．液体内部存在向各个方向的压强，是由于液体受重力，且有流动性
B．图甲，太空中失重状态下，水的密度小到零
C．图甲，液体对乒乓球没有压力差，因此浮力消失
D．图乙，乒乓球受到液体压力，因此受到浮力作用
【典例2】（2022•沂南县二模）小沂同学做了如图所示的小实验，他在水桶中装多半桶水，用手把空的饮料罐逐渐按入水中，在这个过程中他感觉到越来越费劲，同时观察到水面越来越高。由此小沂猜想浮力大小可能与物体排开液体的体积有关，为验证他的猜想，小沂做了如图所示的实验，请你从中选出能验证猜想的操作（ ）
A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑤
【典例3】（2022•苏州模拟）在地球上，乒乓球会漂浮在水面上，而在2021年12月9日神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富的“天宫课堂”中，在太空失重背景下发现乒乓球停留在水中，如图所示，其原因是乒乓球和其排开的液体所受的 力均近似为零，因此乒乓球可停留在水中，此时乒乓球的质量 （选填“为零”或“不为零”）。
【典例4】（2022•乳山市模拟）如图是一位同学居家完成的一些小实验，甲图对着漏斗吹气，发现漏斗中的乒乓球不会掉落，原因是
；乙图向漏斗中加水，水向下流出时发现漏斗中的乒乓球不会浮起来，原因是 。
【典例5】（2022•日照）为了探究铝块在液体中所受浮力的大小跟液体密度的关系，小明将同一铝块用测力计提着分别浸入水和煤油中，如图所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，煤油的密度为0.8×103kg/m3，请根据实验作出铝块在水和煤油中所受浮力的示意图。
【典例6】（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）
（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的溢水杯中，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”）。
考点2 阿基米德原理的应用
【典例7】（2022•政和县模拟）图甲弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体受到的最大浮力是5N
B．物体的密度是2.25×103kg/m3
C．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
D．物体刚浸没时下表面受到水的压强是8×102Pa
【典例8】（2022•沈阳二模）如图甲所示，水平桌面上盛满水的容器中放有一个钢珠。再把木块轻轻放入容器中，木块静止时如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A．钢珠不受浮力作用 B．两图中容器对桌面的压强相等
C．两图中水对容器底的压强不相等 D．木块受到的浮力一定比钢珠受到的浮力大
【典例9】（2022•怀化）体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1：2，则AO：OB＝ ，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆 端将下降。（选填“A”或“B”）
【典例10】（2022•通辽）放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B两个体积相同的实心物体分别放入容器内，待物体静止后，如图所示，物体受到的浮力FA FB，物体的密度ρA ρB（两空均选填“＞”“＜”或“＝”）。
【典例11】（2022•广西）实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端 处时，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应向 调节平衡螺母，使横梁平衡。
（2）将吊坠放在天平左盘中，向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则吊坠的质量是 g。
（3）往量筒中倒入50mL水，将吊坠浸没在水中，液面位置如图乙所示，则吊坠的密度是 kg/m3。
（4）整理实验器材时发现，使用的砝码有磨损，则测得的密度值偏 。
（5）实验小组讨论后，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示；
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，如图丁所示；
③ ，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为V2；
④吊坠密度的表达式为ρ＝ 。（用V1、V2、ρ水表示）
【典例12】（2022•重庆）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：（取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
考点3 物体的浮沉条件及应用
【典例13】（2022•日照）成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜，形容夏天消暑的生活。“李子在水里下沉，瓜浮在水面”，从物理学的角度分析，下列判断正确的是（ ）
A．李子的质量大于瓜的质量
B．李子的体积小于瓜的体积
C．李子受到的重力大于瓜受到的重力
D．李子的密度大于水的密度，水的密度大于瓜的密度
【典例14】（2022•常州）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水，如图所示，输水过程中，五指山舰（ ）
A．舰体略上浮，受到浮力不变 B．舰体略上浮，受到浮力变小
C．舰体略下沉，受到浮力不变 D．舰体略下沉，受到浮力变大
【典例15】（2022•大连）如图所示，水平桌面上放置两个溢水杯，分别装满甲、乙两种液体。将一个密度为ρ0的小球放入甲液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m甲；再将小球放入乙液体中，小球静止时，溢出液体的质量为m乙。则m甲 m乙（选填“＞”“＝”或“＜”）；乙液体的密度ρ乙＝ （用已知条件所给的字母表示）。
【典例16】（2022•鞍山三模）如图所示，将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中，静止时木块有的体积露出水面，这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比增大了200Pa；若在木块上放一块铁块，使木块刚好全部压入水中，且木块没接触容器底部。求：
（1）木块的密度是多少？
（2）铁块的重力与木块重力之比是多少？
（3）这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比，增加了多少？
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•瓯海区一模）小朋友牵着气球在公园内游玩，气球所受浮力的方向正确的是（ ）
A． B． C．D．
2．（2022•河池）某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是（ ）
A．石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B．石块在水中受到的浮力大小为1.0N
C．石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2×10﹣4m3
D．丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3
3．（2022•泉港区模拟）如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器，其中甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始终与容器底平行，且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半，丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高，ρ木＝0.6×103kg/m3；ρ酒精＝0.8×103kg/m3；ρ铝＝2.7×103kg/m3，对于这一情景，有如下一些说法，其中说法正确的是（ ）
A．向乙容器中倒入酒精后，木块底部受到的压强将增大
B．甲、乙、丙、丁容器对水平桌面的压强相同
C．将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小
D．将丙容器塑料盒内的铝块取出放入到水中，待塑料块和铝块稳定后，则丙容器中的液面不变
4．（2022•遵义）094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇，下列有关该潜艇说法正确的是（ ）
A．核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B．浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C．浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D．漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力
5．（2022•东营）两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心小球A、B分别放入容器中静止，A球沉底，B球漂浮，如图所示，h1＜h2，且两种液体对容器底的压强相等，则（ ）
A．两个小球的重力：GA＜GB B．两个小球的浮力：F浮A＞F浮B
C．两种液体的密度：ρ甲＜ρ乙 D．两个容器对桌面的压强：p甲＝p乙
二、填空题。
6．（2022•河东区二模）小明在探究浮力大小与哪些因素有关时，做了如图所示的实验，将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中，此过程中弹簧测力计的示数如甲、乙、丙、丁所示（水均未溢出），当该圆柱体浸没在水中时，所受到浮力的大小为 N；分析实验步骤，说明物体所受浮力的大小跟 有关。

7．（2022•辽宁）2022年5月，全球首艘智能型无人系统航母船“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）
8．（2021•桂林）如图所示，充满氢气的气象探测气球携带探空仪（体积不计）在高空测量，工作完毕后释放部分氢气，气球体积缩小，所受浮力随之 ，气球下落。气球球囊（厚度不计）、细绳及探空仪的总质量为m0，空气密度为ρ空，当它恰能缓慢下降时，球内氢气密度为ρ氢，此时气球的体积为 （用题中已知物理量表示）。（不计空气阻力）

9．（2022•娄底）如图甲所示，一个棱长为10cm、重为9N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100s时，物块M在水中处于 （选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 cm（g＝10N/kg）。
三、实验探究题。
10．（2022•青岛）小明在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小明猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力G＝ N。
（2）如图乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙 G。
（3）用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图丙所示，它受到的浮力F丙＝ N。
（4）向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图丁所示，此时它受到的浮力为F丁，则F丁与F丙的大小关系为F丁 F丙。
（5）向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图戊所示。至此，小明验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越 。
四、计算题。
11．（2022•湘西州）从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量m＝150g，苹果密度均匀，其密度ρ苹＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小；
（2）苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。

12．（2022•柳州）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA＝4N，底面积为S1＝0.02m2，高度为H＝0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2＝0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l＝0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。
（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为S2'＝0.012m2。试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积S＝0.22m2供选用）