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第十章浮力 章末复习
竖直向上
浸在液体中的物体,其上、下
表面受到液体对它的压力不同
液体的密度
物体浸在液体中的体积
排开液体所受的重力
G排
ρ液gV排
G-F示
ρ液gV排
F向上-F向下
G物
漂浮
>
<
<
>
=
<
=
=
排开液体的体积
满载时,货物质量和船身质量之和
不变
上浮
自身重力
不变
小于
实验一 探究影响浮力大小的因素
【典题1】在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。
(1)实验时,图b中物体P所受浮力大小为 N。
(2)①分析a、b、c三次实验可知:浮力大小与 .
有关。
②分析a、c、d三次实验可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度
(选填“有关”或“无关”)。
③分析a、d、e三次实验可知:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
1.4
物体排开液体的体积
无关
越大
[拓展延伸]
(3)若先完成实验b、c,再完成实验a,则测得物体P受到的浮力将
(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明在探究浮力与液体密度的关系时,发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是 。
A.换用体积更大的同种物块
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用精确程度更高的测力计
D.利用现有器材进行多次实验
偏大
D
(5)小明猜想:浮力的大小与物体的形状有关。他利用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f所示的实验,由此小明得出结 论:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是 。
没有控制排开液体的体积相同
f
实验二 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【典题2】某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,完成如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤。
甲 乙 丙 丁
(1)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N,石块排开水所受的重力可由 两个步骤测出。
(2)由实验步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小
(选填“小于”“等于”或“大于”)物体排开水所受的重力。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验
1.4
甲、丁
等于
A
[拓展延伸]
(4)小红利用上述实验中的器材和木块,探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小与物体所受重力的关系,实验过程中 (选填“甲”
“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。通过实验可得出漂浮在液面上的物体所受的浮力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)物体所受的重力大小。
(5)同学们进一步思考:如果物体没有完全浸没在水中, 验证“阿基米德原理”;如果小球碰到了容器底部, 验证“阿基米德原理”。(均选填“能”或“不能”)
丙
等于
能
不能
(6)下列因素会影响实验结果的是 (多选)。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
D.小球碰到了容器底部
(7)小华组用的是铁块,两组交流后,小华提出两组实验仍然不具有代表性,应该再换用一种物体,你认为最合适的是 (填序号)。换用后,不需要测量的步骤是 。
①不规则的石头 ②小铁柱
③塑料块(密度小于水)
AD
③
用弹簧测力计测量塑料块漂浮时的浮力
(8)学习结束后,小明所在的实验小组反复讨论,对实验进行了改进,改进后的实验装置如图戊所示,其中A、B是弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台。
戊
①实验前,在选A、B两个弹簧测力计时,很多同学认为选任何规格的弹簧测力计都可以,小明认为应选择 的弹簧测力计。
A.规格相同 B.规格不同
②实验中,同学们逐渐调高升降平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”),比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA (选填“>”“<”或“=”)ΔFB。
A
减小
=
浮力
1.(2022巴中)小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况,下列说法正确的是( )
A.密度不变,浮力变小
B.密度变小,浮力变大
C.密度和浮力都变小
D.密度和浮力都变大
B
2.(2021广安)小李同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示实验。
A B C D
甲
(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与 .
有关。
(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是 (选填“①”或“②”)。
(4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是 。
乙
1
液体密度
②
控制变量法
阿基米德原理
3.(2021南通)如图所示,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5 N,再将石块浸没在盐水中,弹簧测力计示数变为1.5 N,利用以上信息能求解的物理量是( )
A.石块的体积 B.排开盐水的重力
C.石块的密度 D.盐水的密度
B
4.(2021常州)某大型货轮在苏伊士运河搁浅,如图甲所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日货轮仍处于搁浅状态,29日货轮脱离运河河底,随着水位上升船身逐渐升高,最终如图乙所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,货轮受到的浮力( )
A.一直变大 B.先变大后不变
C.一直不变 D.先不变后变大
甲 乙
B
5.(2022百色)用弹簧测力计悬挂重为5.4 N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为 N,物体的体积为 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2
2×10-4
6.(2021枣庄)如图所示是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是 N,金属块在水中受到的浮力是 N,所测液体的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4.8
2
1.2×103
物体的浮沉条件及应用
7.(2022淄博)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
B
8.(2022河南)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
A
9.(2023黄冈)物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲所示。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块橙子仍漂浮,小块橙子缓慢沉入水底,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.整个橙子的密度等于水的密度
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D.两小块橙子受到的浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
D
10.(2021云南)如图所示,水中有一支长14 cm、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1 cm,点燃蜡烛,蜡烛熄灭时,水对容器底部产生的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。熄灭时蜡烛所剩长度为 cm。(ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
变小
4
11.(2022铜仁)如图所示,将棱长为20 cm的正方体放入水中,正方体浸入水中的深度为10 cm,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)水对正方体下表面的压强。
解析:(1)正方体浸入水中的深度为h=10 cm=0.1 m,
水对正方体下表面的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
答案:(1)1 000 Pa
(2)正方体受到的浮力。
(3)正方体的密度。
解析:(2)正方体排开水的体积
V排=Sh=(20 cm)2×10 cm=4 000 cm3=4×10-3 m3,
正方体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m3=40 N。
答案:(2)40 N (3)0.5×103 kg/m3
谢谢观赏!
26
(3)正方体漂浮在水面上,重力等于浮力G=F浮=40 N,
正方体的质量m===4 kg,
正方体的体积V=(20 cm)3=8 000 cm3=8×10-3 m3,
正方体的密度ρ===0.5×103 kg/m3。
$$