中考物理浮力考點、題型超詳細思路解析，攻破浮力難題！

原標題:中考物理浮力考點及題型超細致思維分析，突破浮力問題！

近年來的中考浮力問題，多以阿基米德原理和物體的浮沉條件為基礎(chǔ)，通常與壓強、壓力、質(zhì)量、密度、杠桿、滑輪等知識一起考查。

一.浮體

解決浮動綜合問題的思路和方法；

(1)首先明確物體在液體中的狀態(tài):漂浮。

(2)分析物體受力:它只受重力G和浮力F兩個力的作用，處于靜止狀態(tài)。

(3)列出兩個力平衡的方程:f float = g object。

(4)展開解:浮力F = ρ液體gV排出量的公式，重力G =m = g(或g = ρ v = g)的公式，用來求未知量。

1.浮體

例1一個木塊浮在水面上，浸入水中的體積是總體積的四分之三；把這塊木頭放在某種液體中，它也浮在液面上，從液面露出的體積是總體積的五分之二。尋求:

(1)該塊的密度；

(2)液體的密度。

提示:(1)用木塊浮，f浮= g物體，

ρ v放電g = ρ v g，

ρ = (3/4) ρ水= 0.75× 103kg/m3。

(2)利用f液浮選= f水浮選= g料，

∴ ρ液體v液體排放量g = ρ水v水排放量g

∴ ρ液體= (5/4) ρ水= 1.25×103千克/立方米。

答:(1)木塊密度為0.75×103kg/m3。

(2)液體的密度為1.25×103千克/立方米。

變式1一個木塊浮在水面上，其露出的體積為24cm3。切掉木塊暴露在液面的體積，其余部分放入水中。當木塊靜止時，另一個18cm3的體積暴露于液體表面。這塊木頭的密度是多少？

提示:根據(jù)浮沉條件，用f′= G+G′和f floating = g兩個方程解題。

答案:ρ木= =0.75×103kg/ m3。

例2一個邊長為1dm的立方體木塊漂浮在酒精的液面上，其體積的一半暴露在液面上。如圖A所示，從底部取出一部分木塊，粘上同樣體積的玻璃后，放入某種液體中，仍然漂浮著。如圖B所示，液體對其垂直向上的壓力為980Pa，酒精和玻璃的密度分別為ρ酒精= 0.8× 103 kg/m3，ρ玻璃。

(1)木塊的密度

(2)玻璃質(zhì)量

提示:(1)F浮=G木

ρ木= =0.4×103kg/ m3。

(2)F浮動' = g剩余木材+g玻璃

液態(tài)gV排= ρ木gV排剩木+ρ玻璃gV玻璃

S下p =ρ木g(V木-V玻璃)+ρ玻璃gV玻璃

M = ρ bo v bo

M = 0.72kg千克

歡歡用一個小試管、螺母和細螺紋做了一個“土壤密度計”，用如圖所示的方法測量液體的密度。當“土壤密度計”在酒精中靜止時(ρ酒精= =0.8×103kg/m3)，暴露的液面高度為2cm；當“土壤密度計”仍在水中時，暴露的液面高度為3厘米；；當“土壤密度計”在硫酸銅溶液中靜止不動時，露出的液面高度為3.8厘米，則此硫酸銅溶液的密度為_ _ _ _ _ _千克/立方米。

提示:使用F酒浮選=F水浮選=F酸浮選

答案:1.25×108

2.浮體裝載問題。

(1)將物體壓在浮體上；

(2)在浮體下懸掛物體；

(3)缸內(nèi)有物體。

方法:將整個裝置視為一個整體，按浮體處理。

注意:物體的浮力，求物體的排液量。

例1當一塊木頭放在水中靜止時，54cm3的體積在水面以上，如圖1所示?，F(xiàn)在在木塊上面放一個體積為20cm3的金屬塊，木塊完全浸入水中，如圖2所示。求金屬塊的密度。

解析:涉及兩種狀態(tài)的浮體浮力。

比較好種狀態(tài)如圖1所示:以木塊為研究對象，木塊浮動，f浮動= g木；

第二種狀態(tài)，如圖2，以木塊和金屬塊整體為研究對象，浮在水面上，f浮' = g木+g金。

比較第二種狀態(tài)和比較好種狀態(tài)，即δF浮= g金，代入浮力和重力公式后，ρ水gδV排= ρ金g V金。

row = v露，則ρ金= ρ水v露/v金=(5.4×10—5 m3×1.0×103kg/m3)/(2×10—5 m3)= 2.7×103kg/m3。

2如圖所示，裝有石塊的船浮在水面時的浮力為F1，石塊卸入水中后的浮力為F2，池底對石塊的支撐力為n .這時()

A.空船的浮力是F1—F2—N。

B.石頭的重力是f1-F2。

C.石頭的支撐力n = f1-F2

D.船舶排水量減少(n+f2)/ρ水g。

答案:公元

練習:

1.一根均勻的木棍，長度為L，密度為ρ1。在下端懸掛一個質(zhì)量為M的小金屬塊后，可以漂浮在密度為ρ2的液體中，如圖所示。此時木棒露出液面的長度為h，用剪刀將長度為L' = _ _ _ _ _ _ _ _的木棒剪掉，剩下的木棒和金屬塊剛好可以懸浮在原液中。

答案:ρ2h/(ρ2-ρ1)

2.如圖，一個由均勻材料組成的，底面積為s的實心圓柱體，放入水中，靜止后垂直漂浮，1/2體積露出水面。如果在圓柱體的底面貼上一層厚度為D、面積為S的均質(zhì)塑料(不考慮塑料的質(zhì)量和厚度)，然后放入水中，仍能垂直浮在水面上，但高出水面的高度減少了h，求塑料的密度。

答案:ρ塑料=(d+h)/d×ρ水

3.土壤密度計如圖8所示，其刻度上有三個點A、B和C，AB = 2厘米，AC = 6厘米。密度計放在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中時，液面正好在A點，密度計放在水中時，液面正好在B點，密度計放在某種液體中時，液面正好在C點，所以這種液體的密度為_ _ _ _ _ _ _ _ _ kg/m3。

答案:2×103

二、三力平衡

如圖，木塊用細繩綁在容器底部。

部分，向容器內(nèi)注入水，當木塊一半體積浸入水中時，繩子對木塊的拉力為5n；當木塊浸入水中時，繩子對木塊的拉力為30N。尋求:

(1)木塊的密度；

(2)木塊的體積。(克= 10牛頓/千克)

分析:木塊在兩種情況下的示意圖如下圖所示。

可以列出以下兩個等式:

L = f float-g-(1)

F' = F浮動'-G-(2)

木塊的密度為:ρ木材= 0.4× 103kg/m3。

木塊的體積為:V木= 5× 10—3 m3。

解決問題的技巧:

列出兩個力的平衡方程后:

(1)利用兩個公式的減法，可以減少同一項。

②通過兩個公式的比較，可以減少相同的量。簡化計算過程

注:物體在提升水中的受力變化。

δ拉力=δF浮動=δF液壓底部

2如圖7A所示，底部面積為50cm2的圓柱形玻璃管填充有一定量的水，并放置在水平的桌子上。將底面積為10cm2的圓柱形物體A浸入水中，細繩對物體的拉力為F-pull。如圖7 B所示，當物體A的某個體積在水面以上時，作用在物體A上的垂直向上的拉力為4N，圓柱體內(nèi)的水深比圖7 A中的水深低0.4 cm，此時物體A的浮力為F浮，物體A底部的水產(chǎn)生的壓力為P. G 10N/kg，細繩懸掛物體的質(zhì)量可以忽略不計。

A.f拉的大小是4.8 nb。f浮的大小是0.2N..

C.ρA為8g/cm3，D P為300Pa。

提示:

在變型1中，底部面積為100cm2的燒杯裝有適量的水。當金屬塊浸入水中靜止不動時，如圖9A所示，彈簧測力計的指針F1為3.4N，水對杯底的壓力為P1；當金屬塊總體積的1/4露出水面靜止不動時，如圖9B所示，彈簧測力計的指針為F2，水對杯底的壓力為P2；如果p1和p2之間的差值為50Pa，G為10N/kg，則

A.金屬塊的體積v金為2×10-3m3。

B.彈簧測力計的指標F2為5.4N

C.金屬塊的密度為2.7×103kg/m3。

D.金屬塊的重力是6.8 N。

答案:c。

第三，浮力與杠桿、滑輪融為一體。

杠桿兩端力的變化(力臂比不變)

δF1 lOA =δF2 lOB

例子如圖8所示，杠桿AB的點是長2dm、密度ρ1=2kg/dm3的立方體C，點b是長1dm的立方體D，AO:OB=2:5。當杠桿在水平位置平衡時，D仍在空，C對水平地面的壓力為p1 = 1000Pa；如果立方體D浸在某種液體中(不接觸容器底部)，杠桿在水平位置保持平衡，C在水平地面上的壓力會增加1250Pa。取g=10N/kg，可以得到()

A.d區(qū)的密度為5kg/dm3。

B.液體的密度為2千克/立方分米

C.當物體D浸在液體中時，A點的垂直向下拉力為95 N。

D.如果物體D沒有浸沒在液體中，并且物體C對地面的壓力應(yīng)該為零，則應(yīng)該向物體D施加64N的垂直向下的力

提示:

答案:b。

實施例4如圖8a所示，該裝置處于靜止狀態(tài)。將底部面積為60cm2的圓柱形玻璃圓筒裝滿適量的水，并放置在水平的桌子上。質(zhì)量為800克的圓柱形物體B浸入水中。此時容器底部水的壓力為2500 Pa，物體A為體積為50cm3的圓柱形配重。如圖B所示，當物體A被力F垂直下拉時，物體B的一部分體積暴露在水面上，靜止不動。此時滑輪組提升重物B的機械效率為80%，水對容器底部的壓力為2100 Pa。G 10N/kg，忽略懸掛物體的繩子的質(zhì)量和繩子與輪子之間的摩擦力，物體A的密度為_ _ _ _ _ kg/m3。

答案:3.1×103

練習:

1.如圖，木塊浸入水中，細線對木塊的拉力為2N。剪細線，木塊靜止后切掉露出的部分，然后在剩下的木塊上加1N向下的壓力，當木塊的體積高出水面20cm3時，木塊的密度約為_ _ _ _ _ kg/m3。(克為10N/kg)

答案:0.6×103

2.將一個底部面積為50cm2的平底圓柱形容器裝滿某種液體，然后放在一個水平桌面的***(不考慮容器壁的厚度)。已知液體的壓力與深度的關(guān)系如圖10所示。現(xiàn)在用一根輕線將一個質(zhì)量為80g的實心球提起，慢慢浸入容器內(nèi)的液體中，如圖11所示。球靜止后，擦干容器外壁。已知線對球的拉力為0.5N剪斷線，實心球沉入容器底部。此時，桌面上容器的壓力比只裝液體的容器增加了_ _ _ _ pa。

答案:100

3.如圖10，頂面有光滑凹槽的輕杠桿AB可以繞支點o轉(zhuǎn)動，杠桿的A端用一條細線在垂直方向與地板相連，ob = 0.5m，杠桿的B端懸掛一個密度為0.8×103kg/m3的圓柱體M。地板上有一個裝滿水的容器。當圓柱體M的1/3體積浸入水中時，有0.4N的水從容器中溢出，杠桿在水平位置保持平衡。此時，讓一個質(zhì)量為200g的小球從B點沿凹槽勻速運動到A端，4s后，系在A端的細鐵絲的拉力正好等于0 N，如果杠桿在整個過程中保持水平平衡，小球的運動速度為_ _ _ _ _ _ _ _ _ m/s，(g為10N/kg)

答案:0.16

4.如圖，圓柱形容器，內(nèi)裝適量水，底部面積為20cm2。物體B放入水中，總質(zhì)量為150g用秤來衡量；用杠桿提起物體B，發(fā)現(xiàn)當杠桿的C端鉤住代碼A時，杠桿剛好平衡在水平位置，物體B剛好一半的體積在水面以上。此時余額顯示70g。發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)的液位下降了1厘米。那么物體B的密度是___kg/m3。(克為10N/kg)

答案:2.5×103

四。液位變化、浮力和壓力合成

當“圓柱形”容器盛裝液體時

δ液壓底部=δF浮動=δPs

球= S容器的δh容量

小楊想測量一塊卵石的密度。在家里，他用一個秤，一個大口小底的塑料碗，一個大燒杯和適量的水進行實驗。在燒杯中放入適量的水，然后將塑料碗輕輕放入水中使其漂浮，如圖a所示。用刻度尺h1測量盆中水的深度。將鵝卵石放入塑料碗中，裝有鵝卵石的塑料碗仍漂浮在水中，如圖b所示。用刻度h2測量水盆中水的深度，將塑料碗中的鵝卵石放入水盆中，如圖C所示..用刻度尺測量此時盆中的水深h3，得到ρ stone = _ _ _ _ _ _ _

答案:(H2-H1)/(H3-H1)

一個圓柱形容器裝滿了適量的水。將一個帶配重的長薄壁燒杯放入圓柱形容器的水中。當燒杯靜止時，容器中水的深度H1為20厘米，如圖15a所示。將金屬塊A掛在燒杯底部。當燒杯靜止時，高出水面的高度h1為5厘米，容器中水的深度H2為35厘米，如圖15B所示。將金屬塊A放入燒杯中，燒杯靜止時高出水面的高度h2為1cm，如圖15C所示。眾所周知，圓柱形容器的底面積是燒杯的兩倍。那么金屬塊A的密度是_ _ _ kg/m3。

提示:

嘉途

3如圖11 A所示；一個底部面積為50 cm2的燒杯中裝有某種液體。在木塊上放一塊小石頭，靜止時液體的深度為h1 = 16cm；如圖11B所示；如果將一塊小石頭放入液體中，液體的深度h2=12 cm，石頭對杯底的壓力F = 1.6n；如圖11C所示，取出小石塊后，液體深度h3=10cm。小石子ρ石的密度為_ _ _ _公斤/立方米。(克為10N/kg)

練習:

1.如圖12所示，將質(zhì)量為540克的凹形鋁浴置于底部面積為100平方厘米的圓柱形液體中。鋁浴浮在液面上，槽口剛好與液面平齊。此時液面上升2.7cm如果鋁浴浸入液體中，容器底部液體的壓力在浸入前后變化△ p = _ _ _ _ _ _ _ pa。(已知ρ鋁= 2.7× 103kg/m3 g = 10n/kg)

答案:140

2.如圖11，有一個立方體空芯金屬盒和一個邊長為l的實心金屬球，如果球密封在盒內(nèi)，放入密度為ρ的液體中，金屬盒高度為h1露出液面，如圖8A；如果用細繩將球和盒子連接起來，放入液體中靜止，金屬盒子就會暴露在h2高度的液面上，如圖8B所示；如果將球和盒子分別放入液體中，靜止不動，金屬盒子會暴露在h3高度的液面上，金屬球會沉入液體底部，如圖8 C所示..不考慮細線的重力和體積。金屬球的密度ρ ball = _ _ _ _ _ _ _。

回答:

3.將裝有液體的圓柱形容器放在水平的桌面上，如圖8A所示，容器在桌面上的壓力為500Pa；用細線系住一個金屬球，將金屬球浸入液體中。如圖8B所示，桌面上容器的壓力為600Pa；剪斷螺紋，金屬球沉入容器底部，如圖8 C所示，容器在桌面上的壓力為1500Pa。已知容器底面積為100cm2，金屬球密度為8g/cm3，g為10N/kg。下面的判斷是正確的

A.金屬球的浮力是6N。

B.金屬球的體積是100立方厘米。

C.液體的密度是0.8克/立方厘米。

D.金屬球?qū)θ萜鞯撞康膲毫?0N

答案:c。

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