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浮力专题
考点一.浮力产生的原因
例题1. 下列物体没有受到浮力的是( )
A.在太空中遨游的“天宫二号”
B.在海面上航行的“山东舰”航母
C.在深海中潜行的094型核潜艇
D.在空中冉冉上升的孔明灯
【解答】解:A、太空中没有空气,故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力,故A符合题意;
B、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C、在深海中潜行的094型核潜艇排开了一定体积的海水,受到了浮力,故C不符合题意;
D、空中上升的热气球受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选:A。
变式1.将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球( )
A.仍受水的浮力
B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.无法判断
【解答】解:浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差,图中小球下部没有水,不能产生向上的压力,因而不受浮力,上部有水,产生向下的压力,故C正确。
故选:C。
变式2.如图所示,a、b是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,这下列说法正确的是( )
A.a物体受浮力大于b物体
B.b物体受浮力大于a物体
C.c部分和d部分都受浮力
D.d部分和c部分都不受浮力
【解答】解:(1)由图可知,水对a物体上下表面产生了的压力差,故a物体一定受浮力的作用;
(2)b物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对b物体上下表面产生了的压力差,故b物体也受浮力的作用;
(3)c物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对c物体上下表面没有产生压力差,故c物体不受浮力的作用;故C错误。
(4)由图可知,水对d物体上下表面产生了的压力差,故d物体受浮力的作用。故D都错误。
由于a排开水的体积大于b的排开水的体积体积,根据F浮=G排=ρgV排可知a受到的浮力大于b受到的浮力,故A正确,B错误;
故选:A。
考点二.探究浮力的大小与哪些因素有关
例题1:图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【解答】解:③④物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以由①③④可探究浮力大小与液体密度有关。ABC错误,D正确。
故选:D。
变式1. 小明利用图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”。他把同一金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置:(水的密度为1.0×103kg/m3,酒精密度为0.8×103kg/m3)
(1)上述四种情况, 图(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 的关系;做甲、乙实验,得出结论是:在液体密度密度相同的情况下, 越大,物体的浮力越大。
(3)若探究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是 和 两次实验(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”),可以得到结论:物体在同种液体中受到的浮力大小与物体浸没深度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)小明想继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他又找来薄铁片进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
1 通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是: 。
(5)实验结束后,小明从实验数据中整理计算出金属块的密度是 。
【解答】解:(1)根据称重法测浮力,F浮=G﹣F示,F示=G﹣F浮,甲测力计示数最大,故(1)上述四种情况,甲图中金属块所受到的浮力最小;
(2)做丙、丁两次实验可知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,结论是:在液体密度相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关,要控制排开液体的体积相同和排开液体的密度相同,故做乙、丙两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(4)①根据物体的浮沉条件,第1次,浮力小于重力;
第2次:浮力等于重力;
故通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;
②研究物体受到的浮力与其形状有关要控制排开液体的体积和密度相同,