中考浮力图像题赏析
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中考浮力新题型赏析浮力计算题大多数出现在综合型的题目中,往往要对物体进行简单的受力分析,要运用阿基米德原理、物体的浮沉条件等知识。
有关浮力的题目也经常以实验题和计算题的形式出现。
近两年出现了一些中考的新题型,赏析如下:例1. (2003,江苏盐城市)有一金属柱体,横截面积是一不规则多边形,现有一把刻度尺,但无法直接测量柱体的横截面积,某位同学为测其横截面积,在柱体侧面画了A、B两条横线(如图1所示),并用细线把柱体悬吊在测力计上。
他把柱体缓慢的浸入水中并始终保持柱体竖直,当水面到达A横线时,记下了测力计示数FA。
为测出横截面积,还需完成两个测量步骤。
(1)请把这两个步骤写在下面,并用字母表示所测的物理量:步骤1:______________________________;步骤2:______________________________。
(2)请通过计算,得出所测横截面积的表达式。
赏析:这是一道应用浮力和阿基米德原理的实验设计题。
着重考查了考生实验的设计思路和数据处理能力,指导学生灵活运用知识解决实际问题,养成有计划周密细致地研究处理问题的良好习惯。
这是今后的中考经常考查的内容。
解:(1)步骤1:把柱体继续浸入水中,测出两条横线之间的距离hA B(或测出柱体底面到A、B的距离hA 及hB);步骤2:当水面到达B横线时,记下测力计示数FB。
(2)设柱体重力为G,横截面积为S,则:F G g h SF G g h SF F g S h hSF Fg h hSF Fg hA AB BA B B AA BB AA BA B =-=--=-=--=-ρρρρρ水水水水水或()()例2. (2002,青岛市)小宇请小丽喝饮料,小宇给小丽要了一杯牛奶,给自己要了一杯矿泉水,小丽想:“哪一杯饮料的密度大呢”可是,现在身边没有天平、量筒、弹簧测力计、密度计,请运用我们所学的物理知识,帮她想个办法比较出这两种饮料密度的大小,请说出你的办法。
中考物理压强浮力类图像题型专项复习一、单选题1.如图是甲、乙两种液体的压强P与深度h关系图象,由图可知,甲液体的密度ρ甲与乙液体的密度ρ乙大小关系是()A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.ρ甲<ρ乙D.都有可能2.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为1kg,水的深度为0.1m。
实心圆柱体质量为m克(m的取值不确定),底面积为5×10﹣3m2,高度为0.12m。
实心圆柱体不吸水,将圆柱体竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强p与圆柱体的质量m满足的函数关系图象为(g取10N/kg)()A.B.C.D.3.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p 和水温t关系的是()A.B.C.D.4.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是()A.B.C.D.5.如图甲所示,一轻质钢丝固定在正方体木块的中央,木块浸入水的过程中,钢丝对木块在竖直方向的作用力F与木块下表面到水面距离h的关系如图乙所示,ρ木块=0.7×103kg/m3。
下列说法正确的是()A.木块的重力为10NB.木块的边长为7cmC.当F=6N时,木块排开水的体积为0.1m3D.木块全部浸没在水中受到的浮力为10N6.如图甲所示,底面积200cm2的轻质薄壁柱形容器放置于水平桌面上。
底面积100cm2,高度16cm的柱体A通过不可伸长的细线与容器底部相连。
向容器中注入某种液体,细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图乙所示,当液体深度h为30cm时,马上停止注入液体并切断细线,下列说法中错误的是()A .液体的密度为0.8g/cm 3B .柱体A 的密度为0.6g/cm 3C .切断细线到A 静止时,A 上升的高度为10cmD .切断细线,待A 静止后,液体对容器底部的压强是2240Pa7.2020年7月通车的沪苏通长江大桥在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。
阿基米德原理浮力决定浮力大小的因素浮力的大小物体的浮沉条件浮力的应用物体的浮沉条件及应用阿基米德的灵感浮力浮力浮力决定浮力大小的因素浮力概念:浸在液体中的物体受到向上的力;实验:测量铝块浸没水中所受的浮力;如图;(1)测出铝块的重力G;(2)测出铝块浸没在水中时,受到的拉力F 拉;(3)则F 浮=G-F 拉(公式,三个量是矢量,有大小和方向)F 拉不要写成F 示,因为F 浮是铝块受到的浮力,G 是铝块受到的力,F 拉是铝块受到的拉力,三个力的受力物体是同一个物体,可以进行计算(力的合成)。
而F 示是弹簧测力计的示数,表示的是弹簧测力计受到的力的大小,故F 浮、G 和F 示受力物体不是同一个物体,不能进行计算。
浮力的方向:竖直向上;浮力产生的原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力差;F 浮=F 向上-F 向下若物体下表面与容器底密合(例如:在淤泥中的桥墩),则F 向上=0,F 浮=0。
若物体部分浸入液体(部分漏出液面),则F 向下=0,F 浮=F 向上。
一切浸在液体或气体的中物体都受到浮力,与物体的形状、运动状态无关。
实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关,控制变量法;(1)同一物体浸没在同一液体中不同的深度,比较浮力;(2)同一液体中,改变同一物体浸在液体中的体积,比较浮力;(3)同一物体浸没在不同的液体中,比较浮力;结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。
与物体的体积、物体的密度、物体浸没在液体中的深度无关。
10.2阿基米德原理阿基米德原理浮力的大小阿基米德的灵感如图,物体排开液体的体积越大,它所受的浮力越大;由m=ρV、G=mg 可知,物体排开的液体体积越大、液体的密度越大,排开的液体质量就越大,排开的液体所受的重力就越大。
物体浸在液体中的体积,就是物体排开液体的体积;阿基米德原理实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,如图;表达式:F 浮=G 排推导公式:F 浮=G 排=m 排g=ρ液gV 排(ρ气gV 排)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力;适用范围:液体、气体;F 浮只与ρ液、V 排有关,而与物体自身所受的重力、体积、密度、形状无关。
人教版初中物理中考专题《浮力》实验探究及例题解析考点01—影响浮力因素的实验探究题:1:根据F浮=ρ液gV排可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度及排开液体的体积有关,液体的密度越大,物体排开液体的体积越大,物体受的浮力越大;物体所受浮力的大小与容器的形状、物体自身的形状、物体浸在液体中的深度及物体的密度等其它因素均无关。
2:在探究影响浮力的其中一个因素时,必须同时控制另一个因素不变。
且应多次实验,使结论更具有普遍性。
【帮你归纳】在探究影响浮力的因素的实验中常采用多次悬挂的方法,通过观察并读取测力计的示数根据测力计的示数变化可推知浮力的变化情况,从而得出影响浮力的因素。
例1:(2020·四川乐山)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。
(g取10N/kg)12(1)通过a 、c 两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N ;(2)通过______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;(3)通过c 、e 两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系;(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f 所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为______kg/m 3。
【答案】(1)0.5;(2)c 、d ;(3)液体密度;(4)0.8×103。
【解析】(1)由a 、c 两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为F浮水=G-F c =2N-1.5N=0.5N(2) 由图c 、d 所示实验可知,物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同,这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。
(3)由图c 、e 所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
一、初中物理浮力类问题1.小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。
比较前后两种情况,下列说法正确的是()A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等【答案】B【解析】【分析】【详解】A.物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A错误;BC.漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B正确,C错误;D.沉底时和漂浮时受到的浮力不等,所以排开水的体积也不等,故D错误。
故选B。
2.如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,重为5N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。
若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中水面将下降的高度是()A.4.0×103m B.6.0×10-3m C.1.0×10-2m D.1.6×10-2m【答案】B【解析】【分析】【详解】木块A静止时,受到重力G,浮力F浮以及绳子的拉力F拉,因为拉力方向为竖直向下,所以三者之间的关系为=+F G F浮拉带入数值得F=5N+3N=8N浮由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出-43N 10N /0gm k 1ρ⨯===⨯浮排33液810kg /m 8F V g 当绳子断了之后,由于F 浮>G ,所以物体将上浮,部分露出水面之后F 浮变小,直至F 浮=G =5N 时,漂浮在水面上,此时由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出''33-435N 10kg /m 10N /g5m k 10F V g ρ===⨯⨯浮排液 前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V =排V -'V排=3×10-4m 3所以水面下降的高度43342310m = 6.010m 50010mV H S ---⨯=⨯=⨯ 故选B 。
中考物理真题选及解答浮力一、单选题1.(2012·北京·中考真题)水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体.其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同.若将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为F1;若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2;若将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为F3;若将小球A放在丁容器的液体中,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静止时丁容器对桌面的压力为F4.则下列判断正确的是A.F2<F1=F3 <F4B.F1=F2=F3<F4C.F1=F3<F2<F 4D.F1= F2= F3=F42.(2021·北京中考真题)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动。
小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。
她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细钢丝制成简易密度计(未标刻度)。
该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线。
该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为()A.9.2cm B.9.6cm C.10cm D.10.4cm3.(2020·北京·中考真题)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。
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关于对中考浮力图象题几种解题方法的探讨作者:曹庆
来源:《理科考试研究·初中》2013年第10期
物理图象是形象描述物理状态、过程和规律的工具之一,也是数学知识在物理中应用的具体体现.因此这类试题能有效地训练学生思维的敏捷性与创新性.具体解题过程中,首先要审清两个坐标轴分别表示什么物理量,初步理清坐标中图象的物理意义;其次要善于抓住图中的特殊点、线,甚至面来理解图象的深层物理意义;最后综合分析图象中的信息解题.
例1某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图1所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中(如
图1所示)正确的是
解析从题目要求上可以看出坐标的横轴表示加盐的多少,随着加盐量的增加,水槽中的水的密度增加,而塑料小船始终漂浮,则G船=F浮=ρ液V排g,当液体密度增加时,要保持浮力不变,则v排一定减小,表现为塑料小船要上浮;坐标的纵轴表示吃水线至船底距离h,当塑料小船上浮时,h减小;当加盐量加到一定时,水槽中的水变成饱和溶液时,盐水的密度不再随加盐量而改变,此时v排不再发生变化,表现为h的大小也不随加盐量变化.答案:D.。
一、初中物理浮力类问题1.重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为 4N 的水。若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,已知 ρ酒<ρ 水,则溢出酒精的重力大小( ) A .一定小于4牛 B .可能等于5牛 C .一定等于4牛 D .可能大于5牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中,溢出重为4牛的水,则由阿基米德原理可知,小球在水中受到的浮力为F 浮=G 排=4N小球的重力G =5N ,则G >F 浮,所以由浮沉条件可知,小球在水中会下沉到烧杯的底部,小球的密度ρ球>ρ水,根据F 浮=ρ水gV 排可知小球的体积为F V V gρ==浮排水 由于ρ酒<ρ水,ρ球>ρ水则ρ球>ρ酒;根据物体的浮沉条件可知,该小球轻放入盛有酒精的烧杯中,一定会下沉;则小球此时受到浮力F F gV g F g ρρρρρ'==⨯=⨯浮酒酒酒浮浮水水由于ρ酒<ρ水,所以F 浮′<F 浮=4N根据阿基米德原理可知,溢出酒精的重力大小一定小于4N 。
故选A 。
2.如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直的浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( )A.乙瓶可能悬浮B.两瓶受到的浮力相等C.甲瓶内气体的压强较大D.乙瓶内气体密度较大【答案】D【解析】【详解】AB.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力;所以,乙瓶会下沉,故AB不符合题意;CD.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大;乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。