第九章　浮力与升力－浮力的实验探究与计算 专题特训2023－2024学年沪粤版物理八年级下册

第九章　浮力与升力 浮力的实验探究与计算 专题特训 沪粤版八年级下 名师点金 计算浮力常用的方法：压力差法——F浮＝F向上－F向下；称重法——F浮＝G－F示；阿基米德原理法——F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排；平衡法——找出物体所受的平衡力，结合阿基米德原理进行计算。 训练角度⁠ ⁠ 利用F浮＝m排g求解浮力问题 1. [立德树人 科技自信] “汉海5号”是目前我国内河最先进、装载量最大的集装箱船，其成功航行进一步实现了我国江海联运的跨越式发展，如图所示。已知“汉海5号”最大载质量为16 338 t，最大吃水深度为6.9 m，g取10 N/kg， ρ水＝1.0×103 kg/m3。 解：（1）满载时船底受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6.9 m＝6.9×104 Pa。 （1）求满载时船底受到水的压强。 解：（2）集装箱船始终漂浮，满载时 比空载时增加的浮力ΔF浮＝ΔG＝Δmg＝ 16 338×103 kg×10 N/kg＝1.633 8×108 N，根据阿基米德原理可知，与空载相比，“汉海5号”满载时排开水的体积增加量ΔV排＝＝＝1.633 8×104 m3。 （2）与空载相比，“汉海5号”满载时排开水的体积增加了多少？ 训练角度⁠ ⁠ 利用平衡法求解浮力问题 2.如图所示，对重为50 N的正方体实心木块施加一个向下的压力F，使其刚好浸没在水中且保持静止状态，木块此时排开水的重力为80 N，求：（假设木块不吸水，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）木块受到的浮力。 解：（1）由阿基米德原理可知，木块所受的浮力F浮＝G排＝80 N。 （2）压力F的大小。 解：（2）对木块进行受力分析可知，木块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的压力，在三个力的作用下保持平衡，有F浮＝G木＋F，则对木块的压力F＝F浮－G木＝80 N－50 N＝30 N。 （3）木块的密度。 解：（3）由G＝mg可知，木块的质量m木＝＝＝5 kg，由F浮＝ρ水gV排可知，木块的体积 V木＝V排＝＝＝8×10－3 m3，木块的密度ρ木＝＝＝0.625×103 kg/m3。 训练角度⁠ ⁠ 对阿基米德原理的补充认识 3. [主题式问题串] [2023·南阳一模]如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下： （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为 　2　⁠N。（不计袋子厚度和重力） （2）图乙，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计的示数为1.2 N，此时水袋所受浮力为 　0.8　⁠N。 （3）图丙，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 　变大　⁠（填“变小”“不变” 或“变大”）。 2　 0.8　 变大　 （4）图丁，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数为0 N，由此可以得到结论：水袋受到的浮力等于 　排开液体所受的重力　⁠。 （5）设图丙中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受的重力为G排，则F浮 　＝　⁠（填“＝”或“≠”）G排。 排开液体 所受的重力　 ＝　 训练角度⁠ ⁠ 对验证阿基米德原理实验的评估 4.[2023·上海奉贤区一模]某小组同学在验证“阿基米德原理”实验中： （1）用已调零的弹簧测力计，按照图中abcd所示顺序进行实验操作，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，小组同学发现测出的结果F1－F2 　＞　⁠（填“＞”“＝”或“＜”） F3－F4，出现这一现象的原因是 　小桶中的水未能倒尽　⁠。 ＞　 小桶中的水未 能倒尽　 （2）他们分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果物体没有完全浸入水中， 　能　⁠验证“阿基米德原理”；如果物体碰到了容器底部， 　不　⁠验证“阿基米德原理”。（均填“能”或“不能”） 能　 不能 训练角度⁠ ⁠ 运用浮力知识测量密度 5.[2023·重庆一模]小悦在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图（a）所示的实验。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）对比A、B、C三个步骤，可得出影响浮力大小的因素是 　物体排开液体的体积　⁠。对比A、C、D三个步骤，可知当物体浸没在水中后受到的浮力的大小与浸没后的深度 　无关　⁠（填“有关”或“无关”）。 （2）要研究浮力大小与液体密度的关系，需要对比步骤C和步骤 　E　⁠的实验数据。 物体排开液体的体积　 无关　 E　 （3）根据有关实验数据，可计算出物体A的体积为 　200　⁠cm3，盐水的密度为 　1.2×103　⁠kg/m3。 （4）小悦还想利用浮力测量小木块的密度，她找来的实验器材有小木块、弹簧测力计（0～5 N）、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。 200　 1.2×103　 ①如图（b）甲，