27專題10 浮力考點、考題與提升訓練對本章考點提煉總結，對考題進行解析【考點提煉】本章在力學部分占據(jù)非常重要的地位，內容難學、交叉內容多、涉及計算題多，所占分值高，并經(jīng)常與壓強和其他知識點結合以壓軸題形式出現(xiàn)在中考試卷中。為此，考生應重視本章的備考，下大力氣、多投入時間，扎扎實實的做好本章的復習。本章?？紵狳c有：浮力、浮力的利用。1.浮力本考點?？挤较蛴校阂?、浮力的概念；二、浮力的計算；三、浮力的實驗探究；四、阿基米德原理及應用。浮力的概念：浮力的概念包括浮力的產(chǎn)生、浮力的方向，浮力產(chǎn)生的實質等。對浮力的概念的考查一般不多見，但也會出現(xiàn)在選擇題的一個選項中。對此考點的浮力應做為本章的基礎內容，在熟悉以上問題基礎上，加強對概念性知識的理解。此考點一般會出現(xiàn)在選擇題和填空題中，多見于選擇題；考試內容也是概念性的知識，只要考生能對浮力的產(chǎn)生、方向和浮力產(chǎn)生的實質這些知識點加強理解，一般不難解答。浮力的計算：浮力的計算屬于本章重點，也是本章難點。對本章內容的計算問題，主要集中在浮力的計算上，有關浮力的計算涉及內容較多，知識點與很多，也經(jīng)常出現(xiàn)跨章節(jié)問題；如浮力的計算經(jīng)常和物質的密度、液體的壓強相關聯(lián)，并且把這些知識點融合在一起共同組成考題。一、浮力的計算常和阿基米德原理結合，所以在涉及浮力計算問題上此兩個知識點是密不可分的，不要機械地把它們分開；二、浮力的計算還會和密度相關聯(lián)，故應該注意浮力大小計算公式的靈活應用。阿基米德原理：阿基米德原理為浮力的計算提供了最為直接的方法。所以，考生一定要很好的理解并熟練的應用阿基米德原理。阿基米德原理與浮力的計算是密不可分的，復習時要把這兩個問題結合在一起。這里需要注意的是液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關；牢記并熟練應用浮力公式（）進行相關計算。浮力的實驗探究：浮力的實驗探究就是驗證阿基米德原理。阿基米德原理的內容是：浸沒在液體或氣體的物體，受到的浮力大小等于物體排開液體或氣體所受到的重力。所以，對浮力的實驗探究問題都會圍繞這一內容而展開，探究過程中涉及到的問題有：力的測量、體積的測量、密度的利用、質量的測量等等內容。要回答的問題常見于：彈簧測力計的讀數(shù)、浮力的大小、影響浮力大小的因素、試驗探究方法、密度的計算、體積的計算、實驗步驟的順序、液體壓強的計算等。本考點考題形式有選擇題、填空題和計算題三種形式，選擇題更為常見，對于計算題常見的是大型計算題，在大型計算題中也常見與壓強結合在一起組成一個考題。選擇題：選擇題是此考點的常見題型。常見考試內容有：浮力的概念、浮力的計算、阿基米德原理及應用等知識點。題干考查問題有：一、浮力的變化問題（增大、減小或不變）；二、浮力大小的比較；三、浮力大小的計算；四、排水量大小；五、水里物體所受壓力大?。涣?、浮力與重力大小的比較；七、密度大小的比較；八、壓強的計算或比較等。解答此類選擇題，一要很好的理解浮力的概念和阿基米德原理和浮力的計算；二要注意利用阿基米德原理進行簡單計算；三要多練習；做到舉一反三。填空題：填空題出現(xiàn)的概率要少于選擇題，其內容與備考策略與選擇題相同，這里不再贅述。大型計算題：中考試卷中的大型計算題，有關浮力的考題占有很大比例，應該作為重中之重認真對待。浮力的計算問題經(jīng)常會和壓強、密度結合并且是多個考點。像物體的沉浮問題、浮力大小問題、物體排開水的體積問題、排水量問題等。多利用歷年中考試題有針對性的復習和練習定會受到很好的效果。實驗探究題：阿基米德原理的實驗驗證和影響浮力大小的因素的實驗探究題也應作為重點認真對待。對此實驗探究題前面已經(jīng)做過論述，找其規(guī)律，尋其方法是備考的最好的途徑。2.浮力的應用本考點?？挤较蛴校阂弧⑽矬w沉浮的條件、二、浮力的應用（輪船、潛艇、飛艇的沉浮原理）。物體沉浮的條件：對物體沉浮的條件要加深一下知識點的復習：一、前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。二、重力與浮力的關系：（1）當時，物體上?。划敃r，物體懸?。划敃r，物體下沉，；當（物體未完全浸沒液體）時，物體漂浮，。三、說明：（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂?。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。（2）物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為。（3） 懸浮與漂浮的比較：相同點： ；不同點：懸浮時，；漂浮時，。（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較與G或比較與。（5）物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：。（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。四、漂浮問題“五規(guī)律”：規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。牢記并深刻理解以上問題，是解答此考點的基礎。浮力的利用：浮力的利用指的是輪船、潛水艇、汽艇和飛艇都是利用浮力進行工作的。理解并掌握它們的工作原理是做好備考工作必須要做到的。一、輪船：（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。（2）排水量：輪船滿載時排開水的質量。單位是t，由排水量m 可計算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。二、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。三、氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。本考點考題形式有選擇題、填空題和計算題三種類型。選擇題和填空題的備考與上述相同，這里不再贅述。計算題：涉及到浮力利用的計算題大多數(shù)是排水量的計算問題，常見于大小計算題中，有的也會出現(xiàn)在選擇題和填空題中這里不再贅述。對于排水量問題的大型計算題，其根本還是浮力的計算問題，再結合平衡力的知識，就可以很好的解答此類考題。這里需要強調三個問題（以潛艇為例）：一、潛艇上浮時，浮力等于其受到的重力，關鍵需要計算其排開水的體積；二、潛艇懸浮在海里，浮力等于其重力，其排開水的體積等于潛艇自身體積；三、下沉至海底，浮力等于其重力減去海底對它的支持力。此類計算題不外乎這三種情況，對此三種類型加以分析和理解就能很好的解答此類考題。以近三年中考真題為例，呈現(xiàn)考點?？碱}型【考點一】浮力典例一：（2019瀘州）三個相同的輕質彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與甲、乙、丙三個體積相同的實心球相連。向容器內倒入水，待水和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示的情況，此時乙球下方彈簧長度等于原長。下列判斷正確的是（ ）。A.乙球的重力與它受到的浮力相等；B.甲球的重力大于它受到的浮力；C.甲、乙、丙三個球的密度大小關系為；D.甲、乙、丙三個球受到的浮力大小關系為【答案】AC?！窘馕觥扛鶕?jù)題意可知，乙球下方彈簧長度等于原長，則彈簧對乙球沒有作用力；觀察如圖情況可知，甲球下方彈簧長度大于原長，則彈簧對甲球有向下的拉力F拉；丙球下方彈簧長度小于原長，則彈簧對丙球有向上的支持力F支；由題知，三個球處于靜止，所以F甲=G甲+F拉，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙=G丙-F支，比較可知，F(xiàn)甲G甲，F(xiàn)乙=G乙，F(xiàn)丙G丙，已知三個實心球體積相同，由于三個球浸沒在同種液體中，則排開液體的體積相同，根據(jù)F浮=液V排g可知，它們受到的浮力：F甲=F乙=F丙；所以三個球的重力關系為：G甲G乙G丙；根據(jù)重力公式可知，三個球的質量關系為：m甲m乙m丙；已知三個球的體積相同，根據(jù)=可知：甲乙丙；由上分析可知：AC正確，BD錯誤。故選AC。典例二：(2019武威)2018年4月20日，我國最先進的自主潛水器“潛龍三號”首次下潛（如圖所示）。潛水器在水面下勻速下潛過程中（假定海水的密度不變），受到的浮力_（選填“變大”、“不變”或“變小”），潛水器下表面受到的壓強_（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮坎蛔?；變大?！窘馕觥浚?）潛水器在水面下勻速下潛，海水的密度不變，潛水器浸沒在水中，其排開水的體積不變，根據(jù)F浮=液gV排可知，潛水器受到的浮力不變。（2）由于潛水器在水中的深度逐漸增加，所以根據(jù)公式p=gh可知，潛水器受到的壓強增大。故答案為：不變；變大。典例三： （2019河南）漁民出海捕撈，常常滿艙而歸。在平靜的海面上，一艘空船受到的浮力是F1，裝滿魚后受到的浮力是F2，則F1_F2（選填“”、“”或“=”）。漁船編隊在某個海域捕撈時，漁民用特定頻率的電臺通信是利用_傳遞信息?！敬鸢浮?；電磁波?！窘馕觥扛鶕?jù)漂浮條件，得F1=G空，F(xiàn)2=G滿，因為G空G滿，所以得F1”“”或“=”）；若水溫升高，石塊將（選填“上浮”“下沉”或“保持懸浮”）。【答案】，上浮?！窘馕觥靠疾槭芰Ψ治?，浮力的大小變化，屬于中等題。由于懸浮兩者處于平衡狀態(tài)，對氣球和石塊整體做受力分析，可得總重力=氣球受到的浮力+石塊受到的浮力，所以F浮G總；水溫升高，氣球熱脹，體積變大，根據(jù)阿基米德原理，可知氣球受到的浮力增加，整體受到的浮力大于總重力，整體一起上浮。典例二：（2019貴港）三塊完全相同的冰塊分別漂浮在甲、乙、丙三種不同液體中，這三種液體的密度分別為甲、乙、丙。當冰塊熔化后，甲液體液面高度不變，乙液體液面高度升高，丙液體液面高度降低。下列關系正確的是（ ）。A甲乙丙 B丙甲乙 C丙乙甲 D乙丙甲【答案】B?！窘馕觥扛鶕?jù)漂浮條件得，則在三種液體中，分別得、。當冰塊熔化成水后，質量保持不變，則對甲液體有，因為甲液體液面高度不變，即有，所以；同理，對乙液體有，因為乙液體液面高度升高，即有，所以；對丙液體有，因為丙液體液面高度下降，即有，所以；綜上得丙甲乙，故應選B。典例三：（2019瀘州）慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動在青島附近海域舉行，圖中093改進型攻擊核潛艇于2019年4月27日公開亮相，進行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動力功率為2.8104kW，完全下潛到海面下后的排水量為6.8103t（取海水密度=1103kg/m3、g=10N/kg）。問：（1）該潛艇懸浮時，其上一面積為0.05m2的整流罩距海面深度為200m，此時整流罩受到海水的壓力為多少？（2）若最大核動力功率轉化為水平推力功率的效率為80%，該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡航時，受到的水平推力為1.6106N，此時潛艇的巡航速度為多少？（3）該潛艇浮出海面處于漂浮時，露出海面的體積為1.5103m3，此時潛艇的總重量是多少？【解析】（1）潛艇下潛到200m深處時，h=200m；此時整流罩所受海水的壓強：p=gh=1.0103kg/m310N/kg200m=2106Pa。整流罩的面積：S=0.05m2，由p=變形得，整流罩所受壓力為：F=pS=2106Pa0.05m2=1105N。（2）最大核動力功率：P總=2.8104kW=2.8107W；根據(jù)=可得：有用功率：P有用=P總=80%2.8107W=2.24107W；由P=Fv得潛艇的巡航速度：v=14m/s；（3）完全下潛到海面下后的排水量為6.8103t，則V=V排=6.8103m3。潛艇浮出海面處于漂浮時，排開水的體積V排=V-V露=6.8103m3-1.5103m3=5.3103m3，根據(jù)漂浮條件和F浮=液gV排可得，此時潛艇的總重量：G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5.3103m3=5.3107N。答：（1）整流罩受到海水的壓力為1105N；（2）潛艇的巡航速度為14m/s；（3）該潛艇浮出海面處于漂浮時，潛艇的總重量是5.3107N。選自近三年中考真題和各名校模擬考題，加強考點訓練一、選擇題1.（2019天津）在底面積為S的薄壁柱形容器內注入適量的水，讓空燒杯漂浮在水面上，測出水的深度為h0，如圖所示：再將一金屬球放入燒杯中，此時燒杯仍漂浮在水面上，測出水的深為h1，最后將該金屬球取出放入水中（空燒杯仍漂浮在水面上，待金屬球沉底后測出水的深度為h2，已知水的密度為水，則（ ）。A.金屬球的密度為；B.金屬球的密度為；C.金屬球沉底后，它對容器底的壓力為；D.金屬球沉底后，它對容器底的壓力為【答案】AC?！窘馕觥浚?）當裝有金屬球的燒杯漂浮在盛有水的大容器的水面上，排開液體體積的增加量為V排=S（h1-h0），則由漂浮條件可得：G球=F浮=水V排g=水S（h1-h0）g，所以，m球=水S（h1-h0），金屬球投入水中后沉底，則V球=V排=S（h2-h0），所以，球=水；故A正確，B錯誤；（2）將該金屬球取出放入水中后沉底，金屬球受到的浮力：F浮=水V排g=水S（h2-h0）g，則它對容器底的壓力：F=G球-F浮=水S（h1-h0）g-水S（h2-h0）g=水g（h1-h2）S；故C正確，D錯誤。故選AC。2.（2019湖州）放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯誤的是（ ）。A.在露出水面之前，木塊所受浮力不變；B.在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力；C.木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對燒杯底的壓強相等；D.木塊的密度為克/厘米【答案】C。【解析】A、木塊上浮過程中，露出水面前，水的密度一定，排開水的體積不變，根據(jù)公式F浮=水gV排可知，木塊所受浮力不變；故A正確；B、在露出水面之前，木塊處于上浮過程中，根據(jù)浮沉條件可知：木塊所受浮力大于木塊的重力；故B正確；C、因木塊浸沒時排開水的體積大于木塊漂浮時排開水的體積，所以，木塊浸沒時水的深度大于木塊漂浮時水的深度，則根據(jù)p=水gh可知，木塊浸沒時水對燒杯底的壓強較大；故C錯誤；D、木塊最后漂浮，且有五分之二體積露出水面，則根據(jù)漂浮條件可得：F浮=G木；結合阿基米德原理和重力公式可得：水gV排=木gV木，所以，木=水=1.0g/cm3=0.6g/cm3；故D正確。故選C。3.（2019遂寧）如圖所示，水平桌面上三個完全相同的容器內裝有適量的水，將A、BC三個體積相同的小球分別放入容器內，待小球靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底，此時三個容器內水面高度相同。下列判斷正確的是（ ）。A.容器底部受到水的壓強關系：；B.小球受到的浮力關系：；C.容器對桌面的壓力關系：； D.小球的質量關系：【答案】A?！窘馕觥坑深}知，A、B、C三個小球的體積相同；A、小球靜止時，三個容器內水面高度相同，即h相同，水的密度一定，根據(jù)p=gh可知，容器底受到水的壓強關系為p甲=p乙=p丙，故A正確；B、由圖可知，A、B、C三個小球排開水的體積關系為VA排VB排=VC排，根據(jù)F浮=液gV排可知，浮力的大小關系為：FAFB=FC，故B錯誤；C、A球在甲容器中漂浮，所以FA=GA；根據(jù)阿基米德原理有FA=GA排，所以GA=GA排（即A球的重等于A排開水的重）；B球在乙容器中懸浮，所以FB=GB；根據(jù)阿基米德原理有FB=GB排，所以GB=GB排（即B球的重等于B排開水的重）；上面的關系式可理解為AB兩球的重分別補充了所缺少水的重，由于甲乙容器內水面相平，則甲乙容器內水和小球的總重相等；甲乙兩容器完全相同，則兩容器的重相等，故甲乙容器的總重相等，甲容器對桌面的壓力等于乙容器對桌面的壓力，即F甲=F乙；而C球在丙容器中沉底，所以GCFC，根據(jù)阿基米德原理有FC=GC排，所以GCGC排，即C球的重大于C排開水的重；故丙容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力，即F乙F丙。綜上分析可知，三個容器對桌面壓力關系為F甲=F乙F丙，故C錯誤；D、由圖可知，A漂浮，B懸浮，C下沉，則由浮沉條件可知：GA=FA，GB=FB，GCFC，由于FAFB=FC，則GAGBGC；所以，mAmBmC，故D錯誤。故選A。4.（2019邵陽）潛入海底觀光是人們現(xiàn)代旅游休閑方式之一。某潛水愛好者從水下2m深繼續(xù)下潛的過程中，他受到的浮力和海水對他的壓強變化的情況分別是（不考慮海水的密度變化）（ ）。A浮力逐漸變大，壓強不變；B浮力逐漸變大，壓強逐漸變大；C浮力不變，壓強逐漸變大；D浮力逐漸變小，壓強逐漸變大【答案】C?！窘馕觥克谒嫦虏粩嘞聺摰倪^程中，海水的密度海水不變，由于排開海水的體積不變，根據(jù)F浮海水V排g可知，他受到的浮力不變，故ABD錯誤；由于所處的深度逐漸變大，根據(jù)p海水gh可知，他受到的海水的壓強逐漸變大，故C正確；故選C。5.（2019菏澤）人們常用“生沉熟浮”來判斷餃子是否煮熟，煮熟后的餃子會漂起來的原因是（ ）。A餃子的重力減小了B餃子的重力和浮力都增大了C餃子的重力不變，浮力增大D餃子的重力和浮力都減小了【答案】C?！窘馕觥匡溩釉谒兄蟮臅r候，質量不變，則重力不變，因為餃子受熱膨脹，體積增大，根據(jù)f浮=gv排知，浮力增大，當浮力大于重力時便會浮上來。故ABD錯誤，C正確。故選C。6.（2019濰坊）2019年4月，中國自主研發(fā)的600m無人遙控潛水器“海龍”成功完成下潛任務。在某次下潛中，若從“海龍”剛好浸沒開始計時，到返回水面結束計時，下潛深度h隨時間t的變化關系如圖乙所示。忽略海水密度變化和“海龍”的形變，下列對“海龍”分析正確的是（ ）。A從開始到結束計時，共用時10minB在13min，受到海水的浮力逐漸變大C在46min，處于勻速直線運動狀態(tài)D在68min，受到海水的壓強逐漸減小【答案】AD?！窘馕觥緼、由圖乙可知，從開始到結束計時，共用時10min，故A正確；B、由題知，從“海龍”剛好浸沒開始計時，則在13min內，潛水器浸沒水中，排開水的體積不變，由F浮=gV排可知，其受到海水的浮力不變，故B錯誤；C、由圖乙可知，在46min內，下潛深度h不變，說明潛水器的速度為0，處于靜止狀態(tài)，故C錯誤；D、由圖乙可知，在68min內潛水器所處的深度逐漸減小，即潛水器在上浮，由p=gh可知，潛水器受到海水的壓強逐漸減小，故D正確。故選AD。7.（2019綿陽）我國10萬噸級的“新光華”號半潛船擁有兩個標準足球場大的甲板，為亞洲最大。2019年1月，“新光華”號半潛船從巴西運載2.5萬噸的超大型鉆井平臺回到廣州。半潛船裝載鉆井平臺的工作過程示意圖如圖所示，半潛船先通過調整水艙里的壓載水量，平穩(wěn)地將船身和甲板潛入約30米深的水下，只露出船樓建筑；然后將漂浮的鉆井平臺拖拽到甲板正上方水面，半潛船開始排出水艙里的壓載水，上浮到甲板與鉆井平臺底部接觸時，將鉆井平臺綁扎固定在甲板上，繼續(xù)排出水艙里的壓載水，半潛船船身連同鉆井平臺一起上浮，浮出水面，最后靜止。半潛船在上浮過程中（ ）。A當排出的壓載水重大于鉆井平臺重時才開始上浮B當排出的壓載水重等于鉆井平臺重時才開始上浮C排出的壓載水總重大于鉆井平臺重D排出的壓載水總重等于鉆井平臺重【答案】C?！窘馕觥堪霛摯谏细∵^程中分為3個狀態(tài)，如下：圖1是半潛船的船身和甲板潛入約30米深的水下的狀態(tài)（此時漂?。?；圖2是上浮到甲板與鉆井平臺底部剛剛接觸時的狀態(tài)；圖3是半潛船船身連同鉆井平臺一起上浮，浮出水面，最后處于靜止狀態(tài)；AB、圖1中，半潛船在水下約30米深的位置處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力；由圖1到圖2，將壓載水排出水艙，則半潛船的重力減小，重力小于浮力，則半潛船會上浮，所以只要排出壓載水，半潛船就會上浮，故AB錯誤；CD、圖1中：F浮1=G半潛船，圖3中：F浮3=G半潛船-G排總+G鉆（其中G排總為整個過程中排出的壓載水總重），由圖可知：V排1V排3；由于都是在水中，則由F浮=液V液g可知，F(xiàn)浮1F浮3