中考物理一轮复习课件-- 浮沉条件及生活中的应用

这是一份中考物理一轮复习课件-- 浮沉条件及生活中的应用，共22页。PPT课件主要包含了考点导航，命题点梳理，保持不变，自身重力，03×108，命题点2悬浮类型，ACD，9×103等内容，欢迎下载使用。

课标要求（2022年版）
2.2.9通过实验，认识浮力。
2.2.9能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
命题点1物体上浮及漂浮类型
命题点3物体下沉及沉底类型
命题点4一漂一沉对比类型
题1.（2022山西）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　） A. 冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 B. 冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 C. 冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 D. 冰山熔化一部分后排开水的体积不变
命题点1：物体上浮及漂浮类型
解析：冰块处于漂浮状态，二力平衡，浮力等于重力大小，故A错误；根据阿基米德原理，G物=F浮=G排，故B错；当ρ物<ρ液时，物体处于漂浮状态，熔化后，冰的密度不发生改变，仍漂浮，故C正确；熔化后，所处状态不变仍然漂浮，但由于重力变小，故浮力也变小，V排也会变小。
题2.（2022黄冈）如图所示，欢欢同学把一只苹果丢入水中，发现苹果下沉一段距离后，又向上运动，最终漂浮在水面上，下列分析正确的是（　　） A. 在下沉的过程中，苹果受到水的压强不变 B. 在下沉的过程中，苹果受到水的浮力减小 C. 在水面漂浮时，苹果受到的浮力大于它受到的重力 D. 在整个过程中，苹果受到浮力方向总是竖直向上
解析：苹果被扔进水里，由于惯性继续向下运动，不论运动方向如何，浮力始终竖直向上，故D正确；浸没后继续下沉时，V排不变，通过F浮=ρ液gV排分析，浮力不发生变化，故B错；浸入深度更大，通过p液=ρ液gh分析，受到的液体压强逐渐变大，故A错；上浮时，物体受到的浮力大于重力，上浮至漂浮，减小V排，直至浮力减小至和重力相等后平衡，处于漂浮状态。
题3.（2022陕西）在“天宫课堂”中，航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图-1所示，这是由于在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和_________力的原因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验；用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图-2所示，乒乓球露出水面前，浮力________重力且浮力大小______________。
解析：微重力下，液体受到重力几乎为零，液体压强几乎为零，导致物体上下表面受到的压力差即浮力几乎为零，物体可近似认为不受力，故保持静止；地球上撤去吸管物体浸没受到的浮力大于重力，就会上浮。露出水面前，排开液体体积不变，故浮力不变。
题4. （2022北部湾）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）A. 图甲中，乒乓球的质量为零B. 图甲中，水所受的重力几乎为零，因此“浮力消失”
解析：微重力下，液体受到重力几乎为零，但质量不为零，质量是物体的属性，A错误；微重力下，液体压强几乎为零，故物体上下表面受到的压力差即浮力几乎为零，B正确；
题4. （2022北部湾）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）C. 图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力D. 图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
解析：地球上撤去吸管物体浸没受到的浮力大于重力，就会上浮，故C错误；露出水面前，排开液体体积不变，液体深度不变，液体压强不变；露出之后，排开液体体积变小，液体深度变小，液体压强变小，故D错误。
题5.（2022宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。（1）该浮空艇总质量约2625kg，它受到重力的大小约为___________N；（2）已知海拔4300m处空气密度约为0.8kg/m3。如图所示，该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为____________N；
解：(1)G物=m物g=2625kg×10N/kg=26250N；(2)物体在空气中受到浮力F浮=ρ气gV排=ρ液gV物=0.8kg/m3×10N/kg×9060m3=72480N；
题5.（2022宁波）2022年4月28日，“巅峰使命”珠峰科考全面启动。5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。（3）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中浮空艇需要_________（填“上浮”或“下降”）的时候，可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此改变自身重力，同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
解：(3)浮空艇和潜水艇模型一致，通过改变自身重力实现浮和沉。浮力不变前提下，氦气密度小，用氦气排出下层空气时，自身重力减小，使得浮力大于重力，从而实现上浮。
题6.（2022广东）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；
解：(1)潜水艇通过改变自身重力实现浮和沉；(2)p液=ρ液gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1×104m=1.03×108Pa；
题6.（2022广东）（3）小明阅读资料后，利用图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2kg，体积为25cm3，则乙所受浮力的大小为_________N，乙受到细线的拉力为___________N。若剪断细线，甲将___________（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”），此时甲所受浮力___________（填字母）。 A．增大，且大于重力 B．不变，且等于重力 C．不变，且大于重力 D．减小，且小于重力
解：物体浸没后F浮=ρ液gV排=ρ液gV物=1×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-5m3=0.25N；对乙进行受力分析，F拉+F浮=G乙，故F拉=G乙-F浮=2N-0.25N=1.75N；剪断细线，甲不再受到线对它向下的拉力，故浮力大于重力，甲将上浮。
题7.(2022恩施)小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池，池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求：（g取10N/kg）（1）水对池底产生的压强；（2）水对池底产生的压力；（3）将重50N、体积为6×10-3m3的某物体浸没在水中后放手，判断它的浮沉情况。
解：(1)p液=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；(2)F液=p液S容=5×103Pa×2m2=1×104Pa；(3)物体浸没后F浮=ρ液gV排=ρ液gV物=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N；浸没时受到的浮力F浮=60N>G物=50N，故物体会上浮直至漂浮。漂浮时物体浸入液体体积变小，则浮力变小，直至浮力等于重力保持平衡。
题8.(2022营口)（多选）如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，漂浮着冰块A，悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后，下列分析正确的是（ 　 　） A. 烧杯中盐水的密度变小 B. 烧杯内液面不发生变化 C. 杯底受到液体的压强变小 D. 物块B受到的浮力变小
解：冰熔化成水，相当于向盐水中加水，盐水密度变小，故A正确；冰块漂浮，浮力等于重力，熔化成水后质量不变。故F浮=ρ盐水gV排=G水=ρ水gV水；ρ盐水>ρ水，故V排ρ液2，会下沉至沉底，根据F浮=ρ液gV排分析，浮力变小，故D正确；
解：对于液体压强而言，用公式p液=ρ液gh分析，会发现液体的密度变小，但深度变大，无法分析出结果；但可以更换思路，对于柱形容器而言，F液=G液+F浮A+F浮B；A不论是冰还是熔化成水，都可以认为是漂浮在盐水上，浮力不变，B受到的浮力变小，故液体对容器底部的压力F液增大；再用p液=F液/S容进行分析，故液体对容器底部的压强变大，C正确。
题9.（2022天津）(多选)13. 小明在研究物体的浮沉问题时，制作了一个空腔“浮沉子”，将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时，浮沉子恰好悬浮，此时水深为h1，如图所示；一段时间后，由于渗漏空腔内开始进水，最后空腔充满了水，浮沉子沉底且完全浸没，此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0，则所制作的浮沉子（ 　　） A. 质量为ρ0(h1-h0)S B. 质量为ρ0(h2-h0)S C. 材料的密度为(h2-h0)ρ0/(h1-h2) D. 材料的密度为(h1-h0)ρ0/(h2-h0)
解：最初悬浮时，G物=F浮=ρ液gV排=ρ0gS(h1-h0)，故质量ρ0S(h1-h0)，A正确，B错误；物体沉底后，内部的水体积为V内=S(h1-h2)，整个浮沉子排开液体体积和悬浮时相同，即V排=Sh1，故材料的体积为V材=V排-V内=S(h1-h0)-S(h1-h2)=S(h2-h0)；结合A是材料的质量，故密度结果为D，C错误，D正确。
题10.（2022丹东）如图所示，有一实心长方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为3：2。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为________；该物体密度为___________kg/m3。（ρ油=0.7×103kg/m3，ρ盐水=1.2×103kg/m3）
解：设物体体积为V，物体在油中受到的浮力F浮1=ρ液gV排=3ρ油gV/5=0.42ρ水gV；物体在盐水中受到的浮力F浮2=ρ液gV排=2ρ盐gV/5=0.48ρ水gV；故重力G物=F浮1+F浮2=0.9ρ水gV；故F浮1:G物=7:15；物体的密度ρ物=G物/gV物=0.9ρ水gV÷gV=0.9g/cm3。技巧：在计算时，可以以水的密度为表达式，寻找比例关系，简化计算。
题11.（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M的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t=30s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）。
命题点3：物体下沉及沉底类型
解：先对图像进行解析，容易知道物体密度为0.9g/cm3，水量足够时，物体会漂浮；但水量较少时，物体浸入体积较小，浮力小于重力，无法上浮，故图像中的拐点就是物体刚刚漂浮的时候；
物体恰好漂浮时，F浮=G=9N，求得浸入体积为900cm3，此时液体深度为9cm。技巧：密度小于水的物体，在水中不见得一定会沉底，注意水量是否足够。
题12.(2022襄阳）刘星取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确是（　　） A. 牙膏皮在甲中受到的浮力大 B. 牙膏皮在乙中受到的浮力大 C. 牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大 D. 牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
命题点4：一漂一沉对比类型
解：甲中物体沉底，受到重力大于浮力；乙图物体漂浮，受到的重力和浮力相等。而牙膏皮挤瘪和撑开，二者的质量相同，故可以比较出F甲题13.（2022赤峰）放在水平桌面上两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水，其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示，此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后（盐的体积忽略不计），发现小球1依然静止在烧杯底，小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变，可推断出（　　） A. F1′>F1，F2′>F2，F1′F1，F2′=F2，F1′=F2′ C. F1′>F1，F2′=F2，F1′解：两物体密度相同，由体积关系可分析出G1题14.(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 两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 题15.(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___________（>/解：同一个小球，漂浮时，物体密度小于液体密度；悬浮时，物体密度小于液体密度；沉底时，物体密度大于液体密度。故ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙。
解：芒果体积更大且浸没，油桃体积小且漂浮，故芒果排开液体体积更大，受到的浮力更大；G桃=F浮桃=0.824N，F浮芒=ρ水gV芒>0.824N，故V芒>82.4cm3。