1、专题训练( 四 ) 浮力的实验和计算,浮力的实验与计算是中考的重点与难点,题型涉及填空题、实验题、计算题。一般结合密度、二力平衡等相关知识考查。 类型1 探究影响浮力大小的因素 1.同学们用塑料瓶和细沙等实验器材探究“影响浮力大小的因素”。他们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例: 猜想一:浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上; 猜想二:浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来; 猜想三:浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲,感觉到水向上托自己的力越大。 为了验证以上猜想是否正确,同学们选
2、择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图所示。,( 1 )根据实验步骤c和d可以验证猜想三是 错误 ( 选填“正确”或“错误” )的; ( 2 )要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中 添加一些细沙 ( 需要重新进行a实验 )后再进行探究; ( 3 )同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反映了物体的沉与浮可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于 1.1 g/cm3( 计算结果保留一位小数 )。,类型2 探究浮力的大小与排开液体的重力的关系 2.如图是小宇同学“探究浮力的大小”的实验装置及实验过程。,【实验预备】 ( 1 )弹簧测力计的量程是 05
3、 N; ( 2 )弹簧测力计的分度值是 0.2 N; 【收集数据】 ( 1 )比较甲、丙可以求出物体受到的浮力等于 1 N; ( 2 )比较乙、丁可以求出 物体排开液体的重力 等于1 N; 【实验结论】比较【收集数据】中( 1 )、( 2 )的结果可以得出结论:浸在液体里的物体受到 竖直向上 ( 填方向 )的浮力,浮力的大小等于 物体排开液体的重力 ,这就是著名的阿基米德 原理。 【实验评估】为减少误差,要求在浸入被测物体前,溢水杯中的水面必须 与溢水口相平 。,类型3 利用浮力测密度 3.小明发现橙子放入水中会下沉,于是想办法测量它的密度。,( 1 )将托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码
4、移至零刻度线处,调节平衡螺母,直到指针指在 分度盘的中央 ; ( 2 )用天平测量橙子的质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图所示,橙子的质量为 162 g,小明利用排水法测得橙子的体积为150 cm3,则橙子的密度为 1.08103 kg/m3; ( 3 )做实验时,小明若先用排水法测出橙子的体积,再用天平测出橙子的质量,这样测得的密度值将比真实值 大 ( 选填“大”或“小” );,类型4 浮力的计算 4.如图a所示,一长方体木块质量为0.12 kg,高为4.0 cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0 cm。如图b所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。g
5、取10 N/kg,求: ( 1 )木块的密度木; ( 2 )细线对木块的拉力F。,a b,5.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0.5103 kg/m3、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 cm,横截面积为0.1 m2,其上表面可以作为秤盘( g=10 N/kg ),问: ( 1 )质量为0的刻度线的位置在哪里? ( 2 )距离上表面10 cm处的刻度对应的质量为多少?,6.如图所示,将边长为5 cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时从杯中溢出水的质量为0.1 kg( g取10 N/kg )。求: ( 1 )木块受到的浮力; ( 2 )木块的密度; ( 3 )木块下表面受到水的压强。,7.如图甲所示,一个边长为1 m的正方体物体静止在湖底,上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子将该物体从湖底竖直向上拉,直至完全拉出水面。在整个拉动过程中物体始终保持0.1 m/s的速度匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示( g=10 N/kg )。求:,( 1 )物体在露出水面前受到的水的浮力; ( 2 )物体的密度; ( 3 )物体静止在湖底时上表面受到的水的压力。,
