内容正文:
专题6 浮力
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考点一 浮力及浮力的产生
1.如图所示的四个情景中,没有受到浮力的物体是( )
D
A. 水面上的赛艇
B. 沉底的鸡蛋
C. 水里下落的苹
果
D. 大桥的桥墩
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【解析】水面上的赛艇、沉底的鸡蛋、水里下落的苹果都浸在液体中,因
为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,这个压力
差即物体受到的浮力,故它们均受到浮力作用,故 不符合题意;大桥
的桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向
上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故D符合题意。
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第2题图
2.2021年12月9日,神舟十三号的航天员给我
们展示在轨工作生活场景的同时,也做了多个
实验,如图所示,是乒乓球在水中“浮力消失”
的实验,下列对于这个现象的相关说法,正确
的是( )
C
A. 乒乓球的质量为零,重力为零
B. 乒乓球在水中静止时所受的重力与浮力平衡
C. 乒乓球的下表面没有受到水的压力作用
D. 若此时在水中放一个实心铁球,铁球会下沉
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【解析】A.质量是物体的一种属性,不随物体位置的改变而改变,所以乒
乓球的质量不为零;乒乓球在太空中处于失重状态,不受重力的作用,故
A错误; .乒乓球放入水中后,占据了一部分原本都是水的空间,而且
放入后液面会升高,所以排开了一部分水;液体压强产生的原因有两个,
一是液体受到重力的作用,二是液体具有流动性;太空中的水不受重力的
作用,故水对球没有压力,浮力为零,相当于浮力消失了,同理,若此时
在水中放一个实心铁球,铁球也不会下沉,故B、D错误、C正确。
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3.一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示。已知它的底面积为 ,上表
面所处深度为,下表面所处深度为 ,长方体下表面所受到液体的压力
表达式为_________、浮力表达式为_______________,侧面所受合力为
___。(液体密度和 为已知量)
0
第3题图
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【解析】长方体上表面受到液体的压强为 ;长方体下表面受
到液体的压强为;由可得 ,则长方体上表面受
到液体的压力: ,长方体下表面受到液体的压力:
,则根据浮力产生的原因可得,长方体受到的浮
力: ;长方体侧
面所处的深度相同,则水对侧面的压强相同,根据 可知,水对各
个侧面的压力相同,所以侧面受到的合力为0。
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考点二 影响浮力大小的因素
4.(2023·龙岗区期末)小丹用实验室的一块柱形合金材料探究“影响浮力
大小的因素”。如图1所示,她将该合金块标注成4等分,分别在水、盐
水中进行了探究活动。
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(1)图2中能正确表示合金块在水中所受浮力随深度变化情况的曲线是
___(选填“”或“ ”)。
【解析】在浸没前合金块受到的浮力大小随排开液体的体积增大而增大,
浸没后排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知,浮力大小不变,据
此判断出描述合金块所受浮力的变化情况的图象是 。
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(2)根据图1①~④,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物
体排开液体的体积越大,其所受浮力越____;根据图1中④和⑤,可得出
浮力大小与物体浸没的深度____(选填“有”或“无”)关。
大
无
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【解析】由图1①~④所示实验可知液体的密度相同,物体排开液体的体
积不同,且物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法
知浮力越小,所以可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受
浮力大小与物体排开液体的体积有关;根据图1④和⑤所示实验可知液体
的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,
弹簧测力计的示数相同,由称重法知浮力相同,所以得出的初步结论是:
浮力大小与物体浸没的深度无关。
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(3)对比______两图可知,浮力大小与液体密度有关。图1⑥中,弹簧
测力计的示数_____ 。
⑤⑥
3.8
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【解析】要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相
同,改变液体的密度,实验序号⑤、⑥符合题意;由①、⑤知合金块浸没
水中时受到的浮力为: ,由阿基米
德原理 可知:当物体浸没在水中,此时
;合金块在盐水中
的浮力为:
,
由称重法知此时弹簧测力计示数为:
。
(4)小丹想用一只轻薄的小气球和一个玻璃碗,一次性比较盐水、水和
食用油的密度,请用简画图,配以必要文字的方式表达你的方法。
气球和玻璃碗 比较密度的方法
________________________
【答案】将气球装满水,浸没在盐水和食用油中,由于食用油和盐水不相
容,若气球沉入食用油中而漂浮在盐水面上,则证明水的密度小于盐水的
密度而大于食用油的密度;图见解析。
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【解析】将气球装满水,浸没在盐水和食用油中,由于食用油和盐水不相
容,若气球沉入食用油中而漂浮在盐水面上,则证明水的密度小于盐水的
密度而大于食用油的密度,如图所示。
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5.下列四个情境中,受到的浮力增大的物体是( )
D
A. 从深水走向海岸的游泳者 B. 从长江驶入大海的货轮
C. 海面下正在下潜的潜艇 D. 在码头装载货物的轮船
【解析】A.从深水处走向海岸的游泳者,排开水的体积逐渐变小,据
可知人受到的浮力变小,故A不符合题意。B.从长江驶入大海
的轮船,始终漂浮,浮力等于自身重力,浮力不变,故B不符合题意。C.
海面下正在下潜的潜艇,排开水的体积不变,所受浮力不变,故C不符合
题意。D.在码头装载货物的轮船,漂浮在水面上, ,自身重力越
来越大,受到水的浮力越来越大,故D符合题意。
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6.游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则( )
B
A. 脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B. 脚疼得越来越轻,因为水对人的浮力越来越大
C. 脚越来越疼,因为河底对人的支持力越来越小
D. 脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小
【解析】人走向深水处的过程中,受到的浮力逐渐增大,人此时受到重力
、支持力、浮力三个力,满足 ,人重力不变,浮力
逐渐增大,所以支持力逐渐减小,脚疼越来越轻。
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7.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的
小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它
们在水中所受浮力相等的是( )
C
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 甲和丁
【解析】因为4个小球的体积相等,根据图中的情况可知:4个小球排开
水的体积关系为: ;小球都浸在水中,根据阿基米
德原理可知,丙和丁受到的浮力相等。故 错误,C正确。
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考点三 浮力的受力示意图
第8题图
8.(2023·盐田区校级期中)如图所示,小球漂浮在水面上静
止,请画出它的受力示意图。
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【答案】见解析
【解析】小球漂浮在水面上,小球受到竖直向上的浮力和竖
直向下的重力的作用,根据物体的浮沉条件可知,浮力等于
重力,小球的受力示意图如图所示。
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第9题图
9.小球悬浮在静止于斜面上的杯内液体中,请在图中画
出小球所受重力和浮力 两个力的示意图。(设两个力
的作用点都在球心)
【答案】见解析
【解析】小球悬浮在液体中,所以 ,过小球的球
心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力 ,如图所示。
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