内容正文:
第九章 浮力与升力章节复习
目 录
01
知识要点
02
重难易错精练
01
知识要点
浮力与升力
浮力
浮力
定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它__________的力
方向:浮力方向总是__________,施力物体是______。
称重法测浮力:F浮=__________;G表示弹簧测力计测出物体在空气中所受的力,F拉表示物体浸没液体中时弹簧测力计的示数,即弹簧测力计对物体向上的拉力。
产生原因:液(气)体对物体向上、向下的________即为浮力;用公式F浮=____________
竖直向上
竖直向上
液体
G-F拉
压力差
F上-F下
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浮力与升力
浮力
阿基米德原理
内容:浸在液体(气体)中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于__________________________。
公式:F浮=______=___________,ρ液是______的密度,而非物体的密度,V排是______________的体积
影响浮力大小的因素:液体对物体的浮力与液体的__________和物体________________有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
物体排开液体所受到的重力
G排
ρ液gV排
液体
物体排开液体
密度
浸入液体的体积
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浮力与升力
浮力
沉浮条件
浮力的计算方法
上浮:F浮____G;ρ物____ρ液;下沉:F浮____G;
ρ物____ρ液;
悬浮:F浮____G;ρ物____ρ液;漂浮:F浮____G。
称重法测浮力:F浮=__________
压力差法:F浮=____________
阿基米德原理:F浮=________=___________
浮沉条件:漂浮或悬浮:F浮____G
>
<
<
>
=
=
=
G-F拉
F上-F下
G排
ρ液gV排
=
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浮力与升力
浮力
浮力的应用
升力
轮船:采用______的办法使船漂浮在水面上以增大轮船排开水的体积
潜水艇:靠改变自身的______来实现上浮和下潜
热气球和飞艇:靠充入密度比空气小的氢气、氦气或热空气来实现升空
密度计:漂浮
流体压强与流速的关系:流速大的地方流体压强____,流速小的地方流体压强____。
升力:飞机机翼上表面气体流速____,压强____,而下表面气体流速____,压强____。
空心
重力
小
大
大
小
小
大
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02
重难易错精练
浮力大小的判断
1.(2023·闵行)小明把同一个鸡蛋分别放入盛有不同浓度的盐水中,如图所示,鸡蛋在甲中沉底,在乙中悬浮,在丙中漂浮。下列判断正确的是( )
A.三种情况中液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙
B.鸡蛋排开液体的质量m甲=m乙>m丙
C.鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙
D.液体对杯底的压强p甲=p乙>p丙
C
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2.(2023·埇桥)外形和体积完全相同的木球、铁球、铜球静止在水中,如图所示,下面说法错误的是( )
A.铁球一定是空心的
B.铁球和铜球受到的浮力相等
C.木球可能是空心的,且受到的浮力最小
D.铁球受到的浮力大于铜球受到的浮力
D
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3.(2023·禅城)某潜水员从20 m深的水中,上浮到离水面2m深的过程中,他受到的浮力________;他受到水的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。他浮出水面静止时,水对他的浮力______(选填“<”“>”或“=”)他的重力。
不变
变小
=
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浮沉状态分析
4.(2023·惠城)如图所示,小聪和小明用同种细管分别自制一支密度计A和B,放入同种液体中静止时的情况,下列说法正确的是( )
A.A密度计比B密度计重
B.两密度计排开液体质量相等
C.两密度计在液面处的刻度值相同
D.密度计底部所受压强pA大于pB
C
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5.(2023·安次)体积相同的铜、铁、铝、木四个小球,放入水中静止后如图所示。这几种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ水>ρ木,则下列判断正确的是( )
A.铝、木两球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心
B.四个小球所受浮力的关系是:F铜>F木>F铁>F铝
C.四个小球所受重力的关系是:G铝>G铁>G木>G铜
D.四个小球的质量关系是:m铝>m铁>m铜>m木
C
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6.质量为0.5 kg的木块漂浮在水中,木块所受的浮力为_______N。跟木块漂浮在水中相比,当其漂浮在浓盐水中时(ρ浓盐水>ρ水),木块所排开液体的体积________,排开液体的质量________。用弹簧测力计吊着某物体静止在水面下,当增大该物体浸没的深度,金属块受到的浮力大小________(后三空均选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取9.8N/kg)
4.9
变小
不变
不变
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浮力与压强综合
7.(2023·广东模拟)如图所示,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟10 909 m深处成功坐底,创造了我国载人深潜新纪录。“奋斗者”号体积为30 m3,空载时重力为2.45×105N。此次科学考察中,科研小组在潜水器舱内装了8块压舱铁(每块压舱铁重1×104 N),保证潜水器下潜工作顺利开展。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
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(1)“奋斗者”号在海面下下潜过程中受到海水的压强________,浮力________(均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)“奋斗者”号在海面下1×104 m深处受到的海水压强是__________Pa,它底部一个表面积为500 cm2的观察窗受到的海水压力是__________N,“奋斗者”号受到的浮力是__________N;
(3)潜水器完成科考任务后,至少要抛掉_____块压舱铁才能上浮。
变大
不变
1×108
5×106
3×105
3
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8.(2023·汕头二模)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图中的轮船是在________(选填“江水”或“海水”)中停泊;轮船的排水量为6 000 t,在海水中满载时受到的浮力是__________N;轮船在江水中,船底浸入江水中的深度是
6 m,船底处受到的压强是__________Pa。(g取10 N/kg,ρ江水=1×103 kg/m3,ρ海水=1.03×103 kg/m3)
海水
6×107
6×104
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9.(2023·龙岗)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲。图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,忽略液面的变化(g取10 N/kg),求:
(1)物体所受的重力是_____N。
解:由图像可知,当h<4 cm时,弹簧测力计示数为9 N不变,此时物体在空气中,由二力平衡条件可知,物体重力:G=F=9 N,
9
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(2)物体浸没时的浮力。
解:当h>8 cm时,弹簧测力计示数为5N不变,此时物体浸没在水中,则物体浸没时受到的浮力:F浮=G-F′=9 N-5 N=4 N;
(3)物体的体积。
解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ水gV排得,物体的体积:
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(4)物体刚浸没时下表面受到水的压强?
解:忽略液面的变化,由图像可知,物体刚浸没时下表面所处的
深度:
h=8 cm-4 cm=4 cm=0.04 m,
此时物体下表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa。
答:略。
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浮力实验
10.(2023·上海)为了探究柱体A逐渐浸入柱形容器内的水中时(水没有溢出),弹簧测力计示数F的变化情况。现有底面积为80 cm2的薄壁柱形容器,容器内装有深度为10 cm的水,放在水平桌面上,实心柱体A高H为12 cm,用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。如图所示,将柱体A通过细线挂在弹簧测力计下,从柱体A接触水面开始,逐渐浸入,且不接触容器底部。将液面到柱体下表面的距离h、相应
的弹簧测力计示数F、物体受到的浮力F浮记录在表格中。
(不计细线的重力)
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实验
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
h(cm) 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0
F浮(N) 0 1.2 2.4 3.6. 4.8 6.0 7.2 ______
F(N) 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 ______
(1)由表中数据可知,物体A的重力为_______N;
9.0
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(2)①分析比较实验序号2~3中F与h的变化关系可得;同一柱体逐渐浸入柱形容器内的水中(在浸没之前),___________________________
_________________________________;
②当柱体A下表面浸入水中14.0 cm深度时,F与h的变化关系是否还满足上述①中结论__________?并写出原因。______________________
_____________________________;
③根据分析,完成实验序号8中表格填写:_______、_______;
液面到柱体下表面的距离h越
大,弹簧测力计示数F越小
不满足
此时柱体A已浸没水中,
V排=V物,F浮不变,与h无关
7.2
1.8
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(3)若更换一个重力与柱体A相同,底面积为柱体A的一半,高度为10.0 cm的圆柱体B,当其下表面浸入水中7.0 cm深度时,弹簧测力计示数F大小为_______N。
6.9
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11.小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体(如图甲所示),当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水。(g取10 N/kg)
(1)圆柱体的质量为_______kg。
0.6
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(2)圆柱体浸没在水中时所受浮力为_____N;圆柱体的密度是____________kg/m3。
(3)比较________两图可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关。
(4)比较c、d两图可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随________而改变。
4
1.5×103
b、c
深度
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(5)小华完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图象,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为_____N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟____________有关。
3
液体密度
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本节内容到此结束!
V=V排===4×10-4 m3;
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