(3)物体悬浮和漂浮的不同点:
a. 排开的液体体积不同:悬浮时,物体浸没在液体中,物体部分浸在液体中,
b. 密度不同:悬浮时
。
;而漂浮时
。
;而漂浮时,
c. 浮力大小不同:悬浮时,,物体受到的浮力是它在这种液体中受到的最大浮力;而漂浮时,物体受到的浮力小于它受到的最大浮力。
4. 浮力和浮沉条件的应用
(1)轮船:船从河里开到海里或从海里开到河里,船本身的重力不变,因为浮在液面上,所以
。因此,船在河里或海里,哪种情况是浮起一些还是
。 不变。
下沉一些,取决于液体的密度。轮船所受到的浮力
(2)潜水艇:潜水艇在水里,通过改变,使与上浮、下沉和悬浮。
始终不变,受到的浮力
相互之间满足某个浮沉条件而使整个潜水艇能在水中
(3)气球和飞艇:在气球和飞艇内充入氢、氦等比空气密度小的气体,靠气囊内的气体密度小于球外空气密度,使等于气囊内所充气体的密度时,
二、近两年中考试题特点
质量、密度、压强和浮力一直是中考力学的重点知识,其考查题型常常涉及到选择题、填空题、实验探究题、计算题。统计2012年中考80份各省市物理试卷,发现这部分知识分值平均约占总分值的15%左右。
(一)考查基础
例1. (2012长春市)2006年5月31日,吉林省发改委对吉林省6~8月份的汽油价格进行了微小调整。和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油密度会__________________________(选填“变大”或“变小”),受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升(每立方分米)汽油的价格会__________________________(选填“上调”或“下调”)。
解析:该题将物理知识和最新的社会问题相结合,考查了物理知识的应用。根据题目汽油的热胀冷缩性质,可以得出在汽油的质量不发生变化时,体积会随温度的升高而增大,由
可得汽油密度会变小;在每吨汽油价格不变的情况下,
而上升。当高空空气密度减小到
,气球便悬浮在这个高度不再上升了。
根据得出每升(每立方分米)汽油的质量会减小,故而价格会下调。答案为:变小,下调。
例2. (2012舟山市)为了保护塑胶跑道,一些学校禁止在跑道上使用带长钉子的运动鞋。这是因为运动员穿上该种钉子鞋后对跑道的压力几乎不变,但跑道的( )
A. 受力面积减小,压强减小 B. 受力面积增大,压强增大 C. 受力面积减小,压强增大 D. 受力面积增大,压强减小
解析:由题意,钉子鞋的特点是与地面的接触面积较小,而这时运动员对地面的压力是一定的,再根据公式
例3. (2012淮安市)小明同学将一只苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则此苹果的密度为__________________________。小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小片(如图1所示),再将小片放入水中,发现小片沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没水中,松手后大块将会_______________________________________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),大块的密度_______________________________________小片的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
就可得出压强增大。故选C。
图1
解析:由题中的苹果处于悬浮状态可得,苹果的密度和水的密度相同,即苹果的平均密度等于水的密度;小片放入水中沉入水底,说明小片的密度大于水的密度,那么剩余部分的平均密度就小于水的密度,若将大块浸没水中,松手后大块将会上浮,即大块的密度小于小片的密度。答案为:
(二)考查题型 1. 估算题
例4. (2012宜昌市)下列物体的质量最接近2kg的是( )
,上浮,小于。
A. 一个苹果 B. 一只公鸡 C. 一本物理书 D. 一张课桌
解析:估算法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值和数量级进行快速计算和取值,从而合理估测的方法,运用估算法计算的问题称为估算题,估算题是近几年考试中的热点题型。估算法是一种科学的近拟计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法。该题根据生活经验不难看出应选B。
例5. (2012长春市)大气对你一只手掌的上表面的压力最接近以下哪个数值( )
A. 10N B. 100N C. 1000N D. 10000N
解析:该题考查对数值的估算。我们清楚一个标准大气压的值,再根据公式,只要估计出受力面积S(大约是
例6. (2012临汾市)假如你两只脚与地面的接触面积为对地面的压强大约是( )
A. C.
B. D.
,你站立时
),即可求出压力F。故选B。
解析:本题考查学生基本生活常识的问题。中学生的正常体重大约在50kg—70kg之间,即中学生站立时,对地面的压力大约在500N—700N之间。可以由每个选项来计算进行对比即可。如
A
选项:由
得
,显然不合题意,以此类推。正确选项是C。
2. 比例题
例7. (2012镇江市)a、b两个由同种材料制成的圆柱体,它们的高度相同,质量之比体的压强之比
,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱等于( )
A. 1:1 B. 3:5 C. 5:3 D. 9:25 解析:比例问题一直是中考物理公式的重要考查形式。但是很多同学并没有掌
握其解题的方法,因而见到比例题就感到无从下手。其实这类问题有一定的解题技巧。
该题中,圆柱体的材料相同,故质量之比等于体积比,即
,而
圆柱体的高度相同,故圆柱体的底面积,利用公式:得:
巧解:根据
相同,故压强也相同。选A。
例8. (2012哈尔滨市)甲、乙两个不溶于水的实心固体球,其密度比为,体积比为=2:3,放入水槽中静止后均漂浮在液面上,
关于二者所受到浮力的关系,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
,再根据
,两个圆柱体的密度、高度
解析:根据两个球放入水槽中静止后均漂浮在液面上,故
得:
故选D。 3. 图象题
例9. (2012四川省)如图2所示是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两种物体对水平面的压强之比
为( )
A. 8:1 B. 4:1 C. 2:1 D. 1:1
图2
解析:图象图表问题既考查了物理知识还涉及到数学知识在物理中的应用,是中考的热点问题。该题中,根据图象,可得甲乙两种物质的密度之比是8:1,进而根据
,当
时,可得
,即
,
所以
故选B。
。
例10. (2012盐城市)如图3所示,开口容器的底部有一个小孔,装水后,水不断从小孔流出。下图中能够粗略反映水流出时,容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是( )
图3