1、浮力专题突破知识互联网 模块一:浮力基本计算(1) 浮力的基本概念: 例题1, 提高班拓展1,2;尖子班拓展1(2) 浮力中的比例计算: 例题2, 3提高班拓展3, 尖子班拓展2(3) 浮力和压强的综合计算: 例题4尖子班拓展3(4) 密度计类型题目: 提高班拓展4, 尖子班拓展4老师们, 到了中考冲刺的阶段了, 为了方便大家上课, 春季班第二轮复习课讲义中的题目比较多, 除了对以往的讲义按知识点进行了分类, 还把所对应的题目重点考察的知识点内容做出了说明.在题目编排上, 例题部份题目数量减少, 便于大家上课时可以讲完, 更多的相关题目在思维拓展训练中, 老师们要根据学生的状况有目的地来选择,
2、 从而提高学生们的成绩. 祝老师们使用讲义愉快, 欢迎给出宝贵的意见! 谢谢!1.温故知新 【例1】 两个完全相同的容器中, 分别盛有密度为、两种液体, 将甲、乙两个完全相同的小球分别放入、容器中, 当两球静止时, 容器内液面相平, 两球所处的位置如图所示.此时甲、乙小球受到的浮力为、, 、两种液体对容器底的压强为、,则( )A. , B. , C. , D. , 【答案】 C (2012房山二模)【例2】 如图所示,甲、乙两个实心小球, 体积分别为V甲、V乙,密度分别为甲、乙, 质量分别为m甲、m乙, 两个容器A、B中装有密度分别为1、2的液体, 已知它们的密度关系为1甲乙p2 ; 2GC
3、=3GDB. 3p1=4p2 ; pApB C. 3GC =2GD ; 3V1 =2 V D. 3pA=4pB ; 3V1 = V【答案】 C【拓展4】 下图是李明把细沙放到一支细试管里制成的简易密度计, 沙与试管的总重为1N, 这个密度计的测量范围为1l03kg/m3至2l03kg/m3, 刻度线部分的长度ab为10cm, 这个密度计上分别写有1.2(g/cm3)和1.8(g/cm3)的两条刻度线之间的距离为 cm.(最后结果保留(1位小数)(g取10N/kg) b10cma【答案】 5.6 (2012顺义一模)图12酒精液体玻璃甲乙【拓展5】 边长为1dm的正方体木块, 漂浮在酒精液面上时
4、, 有一半的体积露出液面, 如图甲所示. 将木块从底部切去一部分, 粘上体积相同的玻璃后, 放入某种液体中, 它仍漂浮在液面上, 如图乙所示. 此时液体对它竖直向上的压强为980Pa. 已知酒精的密度为0.8103 kgm3, 玻璃的密度为2.4103 kgm3, 粘玻璃所用胶的质量和体积均忽略不计, 则所粘玻璃的质量为 .kg. 【答案】 0.72(2013昌平一模)【拓展6】 如图为儿童练习游泳时穿的一种救生衣背漂, 穿上这种背漂, 泡沫塑料位于人的背部,为确保人的安全, 必须使人的头部露出水面, 人的密度约为l.06103 kg/m3, 人的头部体积约占人体总体积的十分之一. 洋洋想知道
5、儿童安全使用这种背漂所允许的最大体重是多少, 于是进行了下列测量, 他先用台秤测出了背漂的质量为0.5kg; 将背漂放在装有水的水桶里放在台秤上称量, 台秤示数为2.5kg; 再用手将背漂压入水中使背漂刚好完全浸没时台秤示数为 7kg. 则为保证安全, 穿着此背漂的儿童的体重不能超过 kg. (计算结果保留1位小数)【答案】 29.8;(2013东城二模)解析:通过秤的示数, 可以知道背漂的质量是0.5kg, 并且还可以通过秤的示数关系可以知道, 当背漂全浸没在水中是, 背漂受到的浮力大小为:F=7kg(2.5kg0.5kg) g=5 kgg由受力分析可以得到:m人g+m漂g=5 kg g+
6、0.9(m人/ l.06) gm人=29.8kg【拓展7】 小华家里有一个金属块, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学过的物理知识测出金属块的密度.由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗.设计了一个测金属块密度的实验.请按照他的设计思路完成下列实验.(1)把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水.(2)让塑料小碗漂浮在水面上, 测出容器内的水深为H1.如图甲所示.(3)当把金属块放入容器内的水中时, 测出容器内的水深为H2, 如图乙所示.(4) .甲 乙则金属块的密度表达式为 .【答案】 把金属块放入碗中, 用刻度尺测出容器内的水深为H3 =(
7、2012大兴一模)【拓展8】 实验桌上备有器材: 托盘天平、砝码盒、盛有适量水的烧杯A, 盛有适量盐水的烧杯B、细绳、石块各一个. 小刚想测量烧杯B中盐水的密度. 请你帮他将实验步骤补充完整: 用调好的天平测量烧杯A和水的总质量m1, 将数据记录在表格中; 用细线拴住石块, 手提细线将石块 , 天平平衡时读出天平的示数m2, 将数据记录在表格中; 用天平测量烧杯B和被测盐水的总质量m3 , 将数据记录在表格中; 将石块擦干后, 手提细线将石块仿照步骤2操作, 天平平衡时读出天平示数m4, 将数据记录在表格中; 根据及测量数据, 计算出被测盐水的密度盐水= , 将计算结果记录在表格中. 【答案】
8、 浸没在烧杯内的水中, 且不与烧杯侧壁和底部接触盐水=水(m4-m3)/(m2-m1)【拓展9】 实验桌上提供了6个50g附有挂钩的相同的金属块, 05N的弹簧测力计一个, 适量的水和满足实验要求的量筒.请你利用提供的实验器材, 设计实验证明: 水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比.写出实验步骤并设计实验数据的记录表格.【答案】 (2012朝阳一模)实验步骤: (1)在量筒中倒入适量的水, 读出量筒中水的体积Vo并记录在表格中; (2)在调节好的弹簧测力计的挂钩上, 挂上6个金属块, 测出6个金属块的总重为G并将数据记录在表格中; (3)手提弹簧测力计, 使其中的一个金属块浸没水中, 且不碰
9、杯壁和杯底, 测出金属块所受拉力F1, 读出此时量筒中水的体积V1, 将F1的示数和V1记录在表格中; (4)手提弹簧测力计, 使其中的两个金属块浸没水中, 且不碰杯壁和杯底, 测出金属块所受拉力 F2, 读出此时量筒中水的体积V2, 将F2的示数和V2记录在表格中; (5)仿照步骤(4), 将36个金属块依次浸没水中, 且不碰杯壁和杯底, 分别测出为F3 F6; 读出此时量筒中水的体积分别为V3 V6, 并记录数据在表格中; (6)根据V排=VV0和F浮=GF拉分别计算金属块排开水体积V排1 V排6及所受浮力 F浮1F浮6并将数据记录在表格中; (7)整理实验器材.实验数据的记录表格: 浮力
10、大小与排液体积成正比的数据记录表Vo/cm3V/cm3V排/cm3G/NF拉/NF浮/N 尖子班【拓展1】 在盛有水的圆柱形容器中, 质量为m的均匀木球漂浮在水面上, 静止时有一半体积露出水面. 当用竖直向下恒定的压力F使木球恰好全部没入水中时, 水没有溢出, 木球没有接触容器. 下列判断正确的是( ) A. 在木球逐渐进入水的过程中, 所受合力保持不变B. 在木球逐渐进入水的过程中, 所受合力逐渐变小C. 木球全部进入水中后与漂浮在水面时相比, 水对容器底部的压力增加mg/2D. 撤销压力F后木球在上浮过程中, 所受的合力逐渐变大【答案】 B (2012石景山一模) 【拓展2】 有甲、乙两只
11、相同的溢水杯分别盛满密度为的液体. 若将质量为的小球轻放入甲溢水杯, 小球浸没在液体中, 从甲杯溢出16g液体. 若将小球轻放入乙溢水杯, 小球静止时有1/3体积露出液面, 从乙杯溢出20g液体. 若用细线分别拉住小球浸没在两杯液体中静止, 如图所示, 细线对小球的拉力分别为. 已知: 小球的密度大于. (取)则下列判断正确的是()A., B., C.,D.,【答案】 B甲乙丙【拓展3】 如图所示, 甲、乙、丙三个质量和底面积相等的容器放置于水平桌面上, 容器内分别盛有等质量的液体, 其中甲、乙容器中的液体密度相同, 乙、丙容器中的液体深度相同.若将小球A放在甲容器的液体中, 小球A静止时漂浮
12、, 此时液体对甲容器底部的压力为F1, 桌面对甲容器的支持力为N1. 若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连, 并使其浸没在乙容器的液体中, 小球A静止时细线对小球的拉力为T1, 液体对乙容器底部的压力为F2, 桌面对乙容器的支持力为N2. 若将小球A放在丙容器的液体中, 用一根不计质量的细杆压住小球A, 使其浸没且不与容器底接触, 小球A静止时细杆对小球的压力为T2, 液体对丙容器底部的压力为F3, 桌面对丙容器的支持力为N3. 下列判断中正确的是()A. F1 = F2 , N1N2B. F2F3 , N2= N3+T2C. F2F3, T1T2D. F1F3, N1= N3-T2
13、【答案】 D(2013海淀二模)解析:液体的质量相等, 容器的底面积相等, 且=, 从图型中可以看出, 所以.小球A在甲容器中漂浮, 在乙容器中被一条细绳拉着浸没在液体中, 所以小球A在乙容器中受到的浮力, 因为乙容器形状是小底大口的结构, F1 与 F2的关系不能确定; 对于对桌面的压力大小分析, 按整体法分析, N1=N2=G容+ G液+GA;如果用一个T2大小的压力把物体A压入丙液体中, 因为, 所以, T1T2;因为丙容器是一个大底小口的结构, 所以F2 F3 , F1 F3. 对于对桌面的压力大小分析, 按整体法分析, N3= G容+ G液+GA+T2; N1= N3T2BA【拓展4
14、】 为了测量某种液体的密度, 小青找到一支平底试管, 在试管中放少许细砂, 如图所示, 刻线A在平底上某一位置, 小青将平底试管放在水中, 试管直立漂浮在水面上, 在水面和试管相平处记下刻线B, 如果在试管上方作用一个竖直向上的拉力F1, 可以将试管提升到水面与刻线A 相平.如果将平底试管放到某种液体中, 需要对试管施加一个竖直向下的压力F2, 才能使液面与刻线A 相平, 量出刻线A和B 到试管底部的距离比.则用F1、F2和水表示这种液体的密度是 .(设水的密度为水)【答案】 (2012昌平一模)【拓展5】 如图为儿童练习游泳时穿的一种救生衣背漂, 穿上这种背漂, 泡沫塑料位于人的背部,为确保
15、人的安全, 必须使人的头部露出水面, 人的密度约为l.06103 kg/m3, 人的头部体积约占人体总体积的十分之一. 洋洋想知道儿童安全使用这种背漂所允许的最大体重是多少, 于是进行了下列测量, 他先用台秤测出了背漂的质量为0.5kg; 将背漂放在装有水的水桶里放在台秤上称量, 台秤示数为2.5kg; 再用手将背漂压入水中使背漂刚好完全浸没时台秤示数为 7kg. 则为保证安全, 穿着此背漂的儿童的体重不能超过 kg. (计算结果保留1位小数)【答案】 29.8;(2013东城二模)解析:通过秤的示数, 可以知道背漂的质量是0.5kg, 并且还可以通过秤的示数关系可以知道, 当背漂全浸没在水中
16、时, 背漂受到的浮力大小为:F=7kg(2.5kg0.5kg) g=5 kgg由受力分析可以得到:m人g+m漂g=5 kg g+ 0.9(m人/ l.06) gm人=29.8kg【拓展6】 在如图所示装置中, 杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计, 杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动, A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连, 在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住, 使其始终保持水平平衡. 在滑轮组的下方, 悬挂一圆柱形的物体, 此物体被浸在圆柱形容器内的液体中. 已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB, 圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12 cm, 圆柱形容器的底面积为50cm2.
17、若容器中的液体为水, 在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平, 此时杠杆B端绳上的拉力为F1; 打开圆柱形容器下方的阀门K, 将水向外释放, 直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时, 将阀门K关闭, 此时杠杆B端绳上的拉力为F2, 且F1:F2=3:4. 若容器中液体为某种未知液体, 其质量与最初容器中的水的质量相等, 此时未知液体的深度为18 cm, 杠杆B端绳上的拉力为F3. 取g=10N/kg, 则( )GABOKA. 圆柱形物体的密度为2 g/cm3B. 作用在B端的拉力F3大小为1.52NC. 未知液体的密度为1.2 g/cm3D. 未知液体对圆柱形容器底部的压强为1980P
18、a【答案】 D (2012顺义二模)【拓展7】 如图甲所示, 圆柱形平底容器覆于水平桌面上, 其底面积为500cm2. 在容器内放人一个底面积为200cm2、高为20cm的圆柱形物块, 物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连. 向容器内缓慢注入某种液体直至将容器注满, 如图乙所示. 已知在注入液体的过程中细线对物块的拉力F随液体深度h的变化关系图像如图丙所示. 若将细线剪断, 当物块静止时, 液体对容器底部的压强为 .Pa.(g=10Nkg)【答案】 4640 Pa;(2011海淀一模)解析:从图像可以看出, 当液体的深度是30cm时, 细绳对物体的拉力恰好开始发生变化；当液面是35cm时,
19、 恰好把物体浸没, 此时绳子的拉力是8N, 所以可以求出液体的密度:=(8N10N/kg)(200cm25cm)= 0.8103kg/m3;如果将细绳剪断, 那么物体会露出液面, 露出的体积V=200cm25cm=1000cm3, 液面下降h=1000cm3500cm2=2cm,最后液面的高度H=58cm, 液体对容器地面压强4640Pa.【拓展8】 小华家里有一个金属块, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学过的物理知识测出金属块的密度.由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗.设计了一个测金属块密度的实验.请按照他的设计思路完成下列实验.(1) 把圆
20、柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水.(2) 让塑料小碗漂浮在水面上, 测出容器内的水深为H1.如图甲所示.(3) 当把金属块放入容器内的水中时, 测出容器内的水深为H2, 如图乙所示.(4) .甲 乙则金属块的密度表达式为 .【答案】 把金属块放入塑料碗中, 用刻度尺测出容器内的水深为H3 =(2012大兴一模)【拓展9】 实验桌上备有器材: 托盘天平、砝码盒、盛有适量水的烧杯A, 盛有适量盐水的烧杯B、细绳、石块各一个. 小刚想测量烧杯B中盐水的密度. 请你帮他将实验步骤补充完整: 用调好的天平测量烧杯A和水的总质量m1, 将数据记录在表格中; 用细线拴住石块, 手提细线将石块 ,
21、天平平衡时读出天平的示数m2, 将数据记录在表格中; 用天平测量烧杯B和被测盐水的总质量m3 , 将数据记录在表格中; 将石块擦干后, 手提细线将石块仿照步骤2操作, 天平平衡时读出天平示数m4, 将数据记录在表格中; 根据及测量数据, 计算出被测盐水的密度盐水= , 将计算结果记录在表格中. 【答案】 浸没在烧杯内的水中, 且不与烧杯侧壁和底部接触盐水=水(m4-m3)/(m2-m1)【拓展10】 实验桌上提供了6个50g附有挂钩的相同的金属块, 05N的弹簧测力计一个, 适量的水和满足实验要求的量筒.请你利用提供的实验器材, 设计实验证明: 水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比.写出实验
22、步骤并设计实验数据的记录表格.【答案】 (2012朝阳一模)实验步骤: (1)在量筒中倒入适量的水, 读出量筒中水的体积Vo并记录在表格中; (2)在调节好的弹簧测力计的挂钩上, 挂上6个金属块, 测出6个金属块的总重为G并将数据记录在表格中; (3)手提弹簧测力计, 使其中的一个金属块浸没水中, 且不碰杯壁和杯底, 测出金属块所受拉力F1, 读出此时量筒中水的体积V1, 将F1的示数和V1记录在表格中; (4)手提弹簧测力计, 使其中的两个金属块浸没水中, 且不碰杯壁和杯底, 测出金属块所受拉力 F2, 读出此时量筒中水的体积V2, 将F2的示数和V2记录在表格中; (5)仿照步骤(4),
23、将36个金属块依次浸没水中, 且不碰杯壁和杯底, 分别测出为F3 F6; 读出此时量筒中水的体积分别为V3 V6, 并记录数据在表格中; (6)根据V排=VV0和F浮=GF拉分别计算金属块排开水体积V排1 V排6及所受浮力 F浮1F浮6并将数据记录在表格中; (7)整理实验器材.实验数据的记录表格: 浮力大小与排液体积成正比的数据记录表Vo/cm3V/cm3V排/cm3G/NF拉/NF浮/N 【练1】 如图所示, 某圆柱形容器内装有适量的水, 底面积为20cm2.将物体B放入水中时, 通过磅秤测得总质量为150g; 使用一个杠杆提起物体B, 发现当杠杆C端挂钩码A时, 杠杆在水平位置恰好平衡, 物体B刚好有一半体积露出水面. 此时天平示数为50g, 测得容器内液面下降了1cm. 则物体B的密度为 kg/m3.(g取10N/kg)DOBBA【答案】 3103来源: (2013通州二模)【练2】 水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形容器, 分别装有水和酒精. 有两个重分别为GA、GB的实心长方体A、B, 它们的底面积均为S, 高度比为23, 密度比为21. 如图所示, 将A、B两物体分别用细线悬挂并浸在甲、乙两容器的液体中. 两物体静止时, 甲、乙两容器底部所受液体的
