2020年中考二轮复习(物理)浮力专题突破(知识点总结+针对练习)

浮力及其探究
一、浮力
1．浸在液体中的物体，受到液体对它竖直向上的力叫做浮力。

浮力产生的原因：物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力，其压力差就是浮力。

浮力的方向是竖直向上，施力物体是液体。

2．阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。

由公式可知，浮力只与液体密度和排开液体的体积有关，而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。

3．比较“全部浸入”和“部分浸入”：当物体全部浸入液体(气体)时，V排＝V物；当物体部分浸入
液体(气体)时，V
排<V
物。

二、物体的浮沉
1．浮沉条件
上浮：F浮>G物(ρ物<ρ液)；漂浮：F浮＝G物(ρ物<ρ液)；
悬浮：F
浮＝G
物
(ρ
物
＝ρ
液
)；下沉：F
浮
<G
物
(ρ
物
>ρ
液
)。

2．计算浮力的方法
(1)称重法：F浮＝G－F示(2)产生原因：F浮＝F向上－F向下
(3)阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液gV排(4)利用浮沉条件：漂浮或悬浮时F浮＝G物3.浮沉条件的应用
(1)密度计
密度计是用来测量液体密度的，密度计在不同的液体中所受浮力相同，因此在密度大的液体中排开的液体的体积小，所以密度计刻度上小下大。

(2)轮船
轮船在不同的水(如江水、海水)中都处在漂浮状态，所受浮力相等。

轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。

排水量(m排)和轮船质量(m船)、货物的质量(m物)的关系：F浮＝G物＋G船，G排＝G 物＋G船，m排＝m物＋m船。

(3)潜水艇
靠改变自身重力实现浮与沉。

潜水艇在水下时浮力不变，充水时，重力增大，当重力大于浮力则下沉；排水时，重力减小，当重力小于浮力时上浮。

典型例题
例1两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入两种液体中，两球静止时的情况分别如图甲、乙所示。

则下列说法不正确
．．．的是()
A. 小球A的质量小于小球B的质量
B. 甲液体的密度小于乙液体的密度
C. 小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D. 在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
例2 甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体，乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体。

将密度为ρ的小球A轻轻放入甲溢水杯，小球A浸没在液体中，甲溢水杯溢出液体的质量是30克。

将小球B轻轻放入乙溢水杯，小球B漂浮，且有1/5体积露出液面，乙溢水杯溢出液体的质量是40克。

已知小球A与小球B完全相同，则下列选项正确的是( )
A．小球A的质量为30克B．ρ1与ρ之比为5∶4
C．ρ2与ρ之比为4∶5 D．ρ1与ρ2之比为3∶5
例3(杭州中考)有一个足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。

圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8米2，高5米，密度0.7×103千克米3。

(g取10牛/千克)
(1)未向池内注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
(2)向水池内注水，在水位到达1米时圆木受到水的浮力和圆木对
池底的压力分别为多大？
(3)当向水池内注水深度达到4米时，圆木受到的浮力又为多大？
同步练习
一、选择题
1．煮咸鸭蛋时，小明发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底、有的浮在水面(如图所示)。

若甲、乙的体积相同，则下列分析合理的是()
A. 甲的质量比乙大
B. 甲受到的浮力比乙大
C. 甲的密度比乙大
D. 甲受到的浮力比乙小
2．密度为0.8×103千克/米3的实心木块，轻放于足够深的水中，木块静止后，浸入水中的体积与木块体积之比为()
A. 4∶5
B. 4∶1
C. 1∶4
D. 1∶1
3．(枣庄中考)现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别
放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F
甲浮和F
乙浮
，两
杯液体对容器底部的压力分别是F
甲和F
乙
，压强分别是p
甲
和p
乙
，以下判断正确的是( )
A.
F甲浮＜F乙浮F甲＝F乙p甲＜p乙B．F甲浮＞F乙浮F甲＜F乙p甲＜p乙C．F甲浮＝F乙浮F甲＞F乙p甲＞p乙D．F甲浮＝F乙浮F甲＜F乙p甲＞p乙
4．把一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76克水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64克酒精溢出。

已知酒精的密度是0.8×103千克/米3，则物块在水中的状态及物块的密度是( )
A．悬浮，1.0×103千克/米3B．漂浮，0.95×103千克/米3
C．下沉，1.2×103千克/米3D．漂浮，0.90×103千克/米3
5．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是( )
A．F甲＞F乙＞F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙B．F甲＜F乙＜F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C．F甲＝F乙＝F丙ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D．F甲＝F乙＝F丙ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
6．(温州中考)半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。

半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是( )
A．F1>F3>F2B．F2>F3>F1C．F3>F1>F2D．F3>F2>F1
7．(苏州中考)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。

下列说法错误的是( )
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
8．(丽水中考)潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10分钟，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，下列对潜水器分析正确的是( )
A．在1～3分钟，受到水的压强逐渐减小
B．在1～3分钟，受到水的浮力逐渐变大
C．在4～6分钟，都是处于水下静止状态
D．在6～8分钟，都是处于受力平衡状态
9.如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为272克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。

拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为(ρ铁＝7.9克/厘米3，ρ水＝1.0克/厘米3)( )
A．312克B．237克C．318克D．326克
10．(雅安中考)如图甲所示，烧杯里盛有6 ∶的水，小球在水中恰好悬浮。

经研究发现，水的密度随温度的变化如图乙所示。

现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 ∶的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
A．先下沉然后上浮B．浮力变小，一直下沉
C．先上浮然后下沉D．浮力变大，一直上浮
实验探究题
11．(长春中考)小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。

小筒和
托盘的总质量为200克，小筒底面积50厘米2
，高12厘米，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10厘米时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值相同。

把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。

(1)该装置所能测量物体的最大质量为
__ _克；
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离__ __(填“大”或“小”)； (3)他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m 1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m 2，该石块密度的表达式为ρ石＝ (水的密度用ρ水表示)。

12．(陕西中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关； 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关； 猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。

(1)小丽用重为3.2牛的物体A 做了如图1所示的实验，该实验验证了猜想__ _是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力__ __。

实验中，物体A 浸没时受到的浮力为__ __牛，方向__ __。

(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：
液体 种类 物体A 在液 体中的状态
弹簧测力计 的示数/牛
物体A 受到 的浮力/牛
酒精 浸没 1.4 1.8 盐水
浸没
0.8
2.4
__ _(的密度__ __。

(3) 为验证猜想三，小丽选用了与物体A 密度不同的物体B 进行实验，她将物体B 逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示O 位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为0，如图2
所示，取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到___(填“O点之上”“O 点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制__ __相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。

13.小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计。

将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的读数即为待测液体的密度。

（1）如图甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；装水的容器是________（选填“ 甲” 或“乙”）。

（2）小明将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计（如图丙）；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3 将整个
铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3 刻度处。

∶如丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9 应该在________点（选填“p”或“q”）。

∶在实验步骤c 中，小明这样均匀标示刻度不正确的原因是________；
14.在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。

他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上（如图1 所示）。

为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验：
甲：将一根铁钉全部插入萝卜中（如图 2 所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜沉入水底。

乙：也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中（如图 3 所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜也沉入水底。

请回答下列问题：
（1）物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变________的大小。

（2）结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是________。

（3）虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。

你认为老师这样评价的主要理由是________。

解答题
16．(杭州中考)小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘(g＝10牛/千克)，问：
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里？
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
17.如图所示的大水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。

圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。

（1）未向池内注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
（2）向水池内注水，在水位到达1m 时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
（3）当向水池内注水深度达到4m 时，圆木受到的浮力又为多大？
19.2018年10月24日，港珠澳大桥正式通车。

大桥东接香港，西接珠海、澳门，全程55公里，是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥；大桥工程的技术及设备规模创造了多项世界记录，设计速度100千米/小时。

港珠澳大桥沉管隧道及其技术是整个工程的核心，采用中国自主研制的半刚性结构沉管隧道，具有低水化热低收缩的沉管施工混凝土配合比，提高了混凝土的抗裂性能，从而使沉管混凝土不出现裂缝，并满足隧道120年内不漏水要求。

（1）若按20米/秒速度通过整座大桥，需要多长时间？
（2）海底隧道由33节巨型沉管和1个合龙段接头共同组成，每节沉管约长180米、宽38米、高11米、重约7.4万吨，将若干个预制段分别方形浮箱浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。

若每浮运一节沉管，浮箱至少应该产生多大浮力？（设海水的密度为1.0×103千克/米³）。