内容正文:
专题10.1 浮力
1. 浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。叫做_________。
2.浮力的方向是_______向上。
3.浮力产生的原因:浸在液体里的物体上下表面受到的压力差。用公式表示即_________。
4. 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就________。
知识点1:什么是浮力
当物体浸在液体或气体中时会受到一个向上托起的力,这个力就是浮力。
注:一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。
【例题1】如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图.
知识点2:产生原因
由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。浮力的方向总是向上的,与 重力 的方向相反。
即F浮=F下- F上
【例题2】如图所示,边长为20厘米的正方体木块,其下表面距水面15厘米,试求:
(1)上、下表面受到的液体的压力差;(2)木块排开的水重。
知识点3:称重法测浮力
浮力等于物体重减去物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮= G—F弹
注意:物体在液体中所受浮力的大小,跟它在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
【例题3】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示.请按要求回答下列问题:
(1)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为 N.
(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关.
(3)通过图乙和戊的探究,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是 .
(4)通过图中数据可知:圆柱体的密度是 kg/m3(取g=10N/kg).
一、选择题
1.(2019山东临沂)被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是( )
A. 水中的桥墩不受海水的浮力
B. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C. 通过海底隧道最少需要34.2min
D. 光在装饰材料上发生镜面反射
2.浮力产生的原因是由于 ( )
A.液体(或气体)对物体有压力 B.液体(或气体)对物体有压力差
C.液体(或气体)有质量 D.物体对液体(或气体)有压力
3.一正方体浸没在水中,上表面与水面相平,关于它下列说法中正确的是( )
A.它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大
B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等
C.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下
D.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上
二、填空题
4.浮力的大小由 和 来决定,与物体的密度 关,与物体的体积 关,
与物体浸没在液体中的深度 关.
5.有一边长为10cm正方体浸没在水中,上表面离水面20cm,水对上表面的压强为 Pa,水对上表面产生的压力为 N, 水对下表面的压强为 Pa,水对下表面产生的压力为 N,物体受到的浮力为 N.
三、作图题
6.水中正在上浮的乒乓球,画出所受的重力G和浮力F的示意图.
7.如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图.
8.(2019湖北宜昌)如图所示,两个大小相等的物体浸没在水中,一个悬浮,一个下沉。请画出悬浮物体所受重力示意图;画出下沉物体所受浮力、重力示意图。(注意:整个作图过程中大小相等的力线段长度相等,大小不同的力用线段长短区别)
9.(2019贵州黔东南)如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体受到力的示意图。
10.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
四、实验探究题
11.(2019上海)某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为F0.现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为h,记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F.接着,将液体A替换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表一、二所示。
表一 液体A(ρA=0.8×103千克/米3)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
△F(牛)
1
3
8.5
1.5
2
6
7
3
3
9
5.5
4.5
4
12
5
5
表二 液体B (ρB=1.0×103千克/米3)
实验序号
h(厘