内容正文:
第十章 浮力
——划重点之精细讲义系列
考点1:浮力
1.浮力产生的原因:
(1)浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力;
(2)浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力即F浮= F向上-F向下;
(3)浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
(1)对"浸在"的理解
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况。也就是说,不管是在液体表面漂浮的物体,还是在液体内部悬浮或者沉底的物体,都受到浮力的作用。
(2)称重法测浮力原理
如图所示,对浸在液体中的物体受力分析:物体受竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、弹簧测力计对它竖直向上的拉力F,在这三个力的作用下,物体处于静止状态,因此有G=F浮+F,变形得F浮=G-F。
两种特殊情况下的浮力
(1)物体漂浮时的浮力(图甲):物体漂浮时,上表面不受液体压力,因此F浮= F向上。
(2)不受浮力的情况(图乙):浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用,当物体的下表面与容器底部(或河床等)紧密贴合时,液体对它没有向上的压力,即F向上 = 0N,这时物体不受浮力的作用,如插入河床中的木桩、桥墩等。
实验一 探究浮力的大小跟哪些因素有关
考点分析:
(1)比较图中丙和丁,说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(2)比较图中丁和戊,说明浮力的大小与液体密度有关,物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,物体所受的浮力越大。
(3)比较图中的乙和丙,说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。实验方法:控制变量法。
(4)在探究过程中,要沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器的底部和侧壁接触。
(5)浮力的大小计算F浮=G-F。实验时若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,则会使浮力测量偏大。
(6)物体的密度计算:由,可得。
(7)盐水的密度计算:由,可得。
【真题1】(2020·广西百色·统考中考真题)下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
【真题2】(2020·四川眉山·统考中考真题)如图所示,物体悬浮在水中,水对物体向下、向上的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对相互作用力
B.F2与F1的差等于物体所受的浮力
C.由于物体静止不动,F1与F2是一对平衡力
D.因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离,所以F1>F2
【真题3】(2022·四川广元·统考中考真题)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
【真题4】(2022·湖南株洲·统考中考真题)在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是 N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是 N。
【真题5】(2023·山东东营·统考中考真题)如图所示,一枚鸡蛋漂浮在盛有盐水的容器中。请画出该鸡蛋的受力示意图。
【真题6】(2022·辽宁鞍山·统考中考真题)如图所示,容器中盛有水,用细线吊着一个实心铁块静止在水中。请在图中画出铁块所受力的示意图。
【真题7】(2023·甘肃兰州·统考中考真题)小刚游泳时发现,人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确,他设计并完成了如图甲所示的实验,并将详细的实验数据记录在表格中。
物块下表面所处深度h/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
弹簧测力计示数F/N
4.6
4.2
3.8
3.4
3.0
2.6
2.2
2.2
2.2
2.2
物块所受浮力F浮/N
0
0.4
0.8
1.6
2.0
2.4
2.4
2.4
2.4
(1)表格中所缺数据为 ,请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像 ;
(2)分析上述实验,请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大? 。;
(3)由图B和表中数据可