比較浮力大小的題型在中考出現(xiàn)時(shí)得分率比較低,原因是許多同學(xué)在出現(xiàn)多個(gè)變量時(shí)無法抓住問題的本質(zhì)。其基本的解題思路是先判斷物體的浮沉狀態(tài),然后借助阿基米德原理或浮沉條件比較浮力大小,具體如下。
方法一:利用阿基米德原理F浮 = G排 = ρ液gV排比較浮力大小,ρ液相同比較V排,V排大的,浮力就大。
方法二:利用F浮與G物的關(guān)系比較浮力大小。
[浸沒時(shí)物體的
浮沉情況 受力關(guān)系 密度關(guān)系 最終狀態(tài) 上?。ǚ瞧胶鈶B(tài)) F浮 > G物 ρ液 > ρ物 漂浮,[F浮]['] = G物 懸?。ㄆ胶鈶B(tài)) F浮 = G物 ρ液 = ρ物 懸浮,F(xiàn)浮 = G物 下沉(非平衡態(tài)) F浮 < G物 ρ液 < ρ物 沉底,F(xiàn)浮 + F支 = G物,
F浮 < G物 ]
例1 (人教版物理八年級(jí)下冊第56頁第2題改編)
(1)體積相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心鐵塊放入水中。
解析: [都沉底] [V排 = V鋁 = V鐵] [液體密度相同][F浮鋁 = F浮鐵]
(2)質(zhì)量相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心鐵塊放入水中。
解析: [都沉底] [V排 = V物,][V排鋁 > V排鐵] [液體密度相同] [F浮鋁 > F浮鐵]
(3)質(zhì)量相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心木塊放入水中。
解析:[鋁塊沉底 → F浮鋁 < G鋁
木塊漂浮 → F浮木 = G木] [物體質(zhì)量相同] [F浮木 > F浮鋁][G鋁 = G木]
(4)體積相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心木塊放入水中。
解析:
[鋁塊沉底 → V排鋁 = V鋁
木塊漂浮 → V排木 < V木] [V鋁 = V木] [V排鋁 > V排木] [液體密度相同] [F浮鋁 > F浮木]
(5)體積相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心木塊放入水銀中。
解析:[V鋁 = V木 ρ鋁 > ρ木][G鋁 > G木] [都漂浮] [F浮 = G物] [F浮鋁 > F浮木]
(6)質(zhì)量相同的實(shí)心鋁塊、實(shí)心木塊放入水銀中。
解析:[物體質(zhì)量相同][G鋁 = G木] [都漂浮] [F浮 = G物] [F浮鋁 = F浮木]
例2 如圖1,水平桌面上的玻璃容器內(nèi)裝有足量的水。小明將一個(gè)完整的橘子放入容器內(nèi)的水中,發(fā)現(xiàn)橘子漂浮在水面上,如圖甲所示;把該橘子撈出擦干后,剝下橘皮,再將橘皮和橘肉放回水中,發(fā)現(xiàn)橘皮仍漂浮,橘肉則沉在水底,如圖乙所示。下列說法正確的是( )。
A. 甲圖中橘子的密度等于水的密度
B. 甲圖中橘子受到的浮力大于其受到的重力
C. 乙圖中橘肉沉入水底的過程中所受的浮力一直變大
D. 甲圖中橘子受到的浮力大于乙圖中橘皮和橘肉受到的浮力之和
解析:甲圖中,橘子漂浮,說明F浮橘 = G橘,ρ橘 < ρ水。乙圖中,橘皮漂浮,所以F浮皮 = G橘皮;橘肉沉底,所以F浮肉 < G橘肉。由此得出F浮皮 + F浮肉 < G橘皮 + G橘肉 = G橘,所以F浮皮 + F浮肉 < F浮橘。橘肉沉底的過程中,V排不變,所以浮力大小不變。
答案:D。
拓展訓(xùn)練
1. 為拯救瀕危物種中華鱘,生物學(xué)家在放養(yǎng)的中華鱘身上拴上定位硬殼膠囊。數(shù)天后,膠囊與潛入水中的中華鱘脫離,最終漂浮于江面發(fā)射定位信號(hào)。脫離后,膠囊受到的浮力隨時(shí)間變化的關(guān)系為下列圖中的( )。
A. [F浮][O][t] B. [F浮][O][t] C. [F浮][O][t] D. [F浮][O][t]
2. (2024·北京二模)如圖2,水平桌面上有質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)容器,容器A底面積大于容器B底面積。兩容器中裝有質(zhì)量相等的水,將兩個(gè)橡膠吸盤吸合在一起放在容器A中,兩吸盤漂浮,如圖甲所示;再將這兩個(gè)橡膠吸盤分開后放入容器B中,兩吸盤沉底,如圖乙所示。A、B兩容器中的水深度相同。下列說法正確的是( )。
A. 容器A中兩吸盤的重力小于容器B中兩吸盤的重力
B. 容器A中兩吸盤排開水的重力大于容器B中兩吸盤排開水的重力
C. 容器A底部受到水的壓力等于容器B底部受到水的壓力
D. 容器A中兩吸盤受到的浮力小于容器B中兩吸盤受到的浮力
3. (2024·江蘇·靖江一模)將三塊質(zhì)量相同的橡皮泥,分別捏成碗狀和兩個(gè)球狀(其中一個(gè)球?yàn)榭招模?,然后放入裝有等量水的相同燒杯中,靜止時(shí)它們的狀態(tài)如圖3所示,下列說法中正確的是( )。
A. 三個(gè)物體受到的浮力為F甲 > F丙 > F乙
B. 橡皮泥排開水的體積為V甲 > V丙 > V乙
C. 水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)為p甲 = p丙 > p乙
D. 容器對(duì)桌面的壓力為[F甲]['] > [F乙]['] > [F丙][']
4. (多選)在兩個(gè)燒杯內(nèi)盛有甲、乙兩種液體,將瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分別放入甲、乙液體中,小瓶均處于懸浮狀態(tài)且開口朝下,小瓶在甲液體中橡皮膜的凹陷程度較大,如圖4所示。輕觸乙液體中的小瓶使其下沉。下列說法正確的是( )。
A. 甲液體的密度比乙液體的密度大
B. 懸浮時(shí),小瓶在甲液體中受到的浮力比在乙液體中受到的浮力小
C. 下沉過程中,橡皮膜所受液體壓強(qiáng)不變
D. 下沉過程中,小瓶所受浮力變小
5. (多選)如圖5所示,兩個(gè)完全相同的容器分別盛有甲、乙兩種液體,將兩個(gè)體積相等的實(shí)心物體A、B分別放入甲、乙兩種液體中,靜止后,物體A懸浮,物體B漂浮,兩容器中液面相平。下列說法正確的是( )。
A. 若物體A、B密度相等,則物體A、B受到的浮力相等
B. 若物體A、B密度相等,則兩容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等
C. 若甲、乙液體密度相等,則物體A的重力大于物體B的重力
D. 若甲、乙液體密度相等,則物體A受到的浮力大于物體B受到的浮力
參考答案:1. D 2. B 3. C 4. AD 5. ACD
(作者單位:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2024年9期