内容正文:
加速度害
第十章浮
力
第1课时
浮力
阿基米德原理
情境夯基础
打座极基学撞枝心知识
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
一、选择题
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
1.种色试题·传统文化[2024河南]宋朝的怀丙利
4.特色试题·传统文化[2024自贡]在传统农耕文
用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。
化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法
如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁
挑选种子,下列说法正确的是
(C)
牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
岸。船在图中甲、乙、丙三个位置所受浮力为
D.沉底的种子只受到重力和支持力
F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是
(B
盐水
第4题图
第5题图
第1题图
5.[2023淄博]将乒乓球压入水底,松手后乒乓
A.F单=F乙=F丙
B.F>F>F
球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位
C.F甲=Fz>Fw
D.F甲<Fz<FW
置3静止,如图所示。则乒乓球
(D)
2.[2024苏州]将鸡蛋放人盐水中出现如图所示
A在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等
状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列
说法正确的是
D)
于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力
逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压
第2题图
强逐渐变大
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
到的浮力
C.鸡蛋悬浮时浮力大
6.[2024凉山州]如图所示,两个完全相同的小
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
球,分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中
3.特色试题·科技成果[2024泸州]中国长征18号
(p冰>pm),小球的质量为6g,体积为10cm,
核潜艇引领中国核潜艇走向新高度。在进行
下列描述正确的是
(B)
战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是
(C)
酒
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力
甲
增大
第6题图
32
A.小球的密度为6×103kg/m
F甲=F乙,液体对杯底的压强甲<pz
B.小球排开水的质量等于排开酒精的质量
(均选填“<”“=”或“>”)
C.用力将图乙的小球向下压的过程中,小球10.将色试题·科技成果[2024铁一中二模]如图所
受到的浮力不变
示,是我国新型055型导弹驱逐舰101南昌舰,
D.将酒精注入乙容器中(不溢出液体),小球
曾独自与外军航母编队对峙20天,被授予“时
浸入液体的体积不变
代楷模”称号。其满载排水量达13000t。
7.[2024德阳]盛有适量水的柱形容器静止于水
满载航行时,所受浮力为1.3×108N,方
平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于
向是竖直向上,当它发射导弹后,驱逐舰
碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮
所受浮力变小(选填“变大”“变小”或“不
状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放
变”)。(g取10N/kg)
入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,
如图乙所示,下列说法正确的是
(C)
第10题图
11.[2024西工大附中二模]如图所示是“彩球温
第7题图
度计”及其简化图,常用做现代居家饰品。
A.水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于乙
它由圆筒、液体及多个浮子组成,浮子由玻
图中水对土豆的浮力
璃球和温度标牌组成,每个浮子的体积相同
B.乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮方
而质量不同,温度降低,液体密度显著增大,
C.甲图容器中的水对容器底部的压强大于乙
当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值
图容器中的水对容器底部的压强
相等的浮子上浮。温度标牌数值越大的浮
D.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌
子,它的密度越小(选填“小”或“大”):当
面的压强
环境温度降低时,浸没在液体中的浮子受到
二、填空题
的浮力将变大(选填“不变”“变小”或“变
大”):在某一环境温度下,四个浮子处于如
8.[2024贵州]泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮
沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶
图位置,此时的环境温度大致范围为
22-24℃.
表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于
浮力大于重力而上浮;茶叶充分吸水后由
281
于其密度大于水的密度而下沉。
26
24℃
球温度计
22℃
D
第8题图
第9题图
第11题图
9.则静考法·自制教具[2024眉山]物理兴趣小组
三、实验与探究题
的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛12.[2024达州门同学们在“探究影响浮力大小的
有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平,
因素”实验中,根据日常生活经验提出了以
如图所示,密度计在液体中受到的浮力
下猜想:
33
①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关:
A.整个橙子的密度等于水的密度
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
B.大块橙子受到的浮力大于其重力
③浮力大小与液体的密度有关。
C,小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮
实验步骤和数据如图所示。(P水=1×
力逐渐变小
10kg/m3,g取10N/kg)
D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙
子受到的浮力
2.[2024兰州]将质量相等的实心物体A、B分别
放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知
两液体质量相等,两容器底面积相等但形状
不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此
时两容器中的液面恰好相平,下列说法中正
第12题图
确的是
(A)
(1)根据实验数据,小聪计算出该物体浸没
在水中受到的浮力大小是4N。
(2)为了验证猜想①,分析A与C、D三次实
验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所
受浮力大小与浸入液体中的深度无(选填
第2题图
“有”或“无”)关。
A.A物体体积大于B物体体积
(3)为了验证猜想②,分析A与B、C三次
B.甲液体密度大于乙液体密度
实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力
受浮力大小与物体排开液体的体积有关
D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
(4)小聪为了验证猜想③,分析A与B、E三
3.[2024达州]如图所示,水平桌面上两相同电
次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体
子秤,上面分别放有相同的圆柱形容器,容器
所受浮力大小与液体的密度有关。你认为
中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的
这样操作是错误(选填“正确”或“错误”)
A、B两个小球分别放入液体中静止时,A球
的,理由是没有控制物体排开液体体积
沉底、B球漂浮,此时液体深度h甲<hz,液体
相等。
对容器底部压强相等。下列说法正确的是
(5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤
(D)
E中所用盐水的密度是1.1×10kg/m3。
孕情境提思维
综合损升员活运用识
1.[2023黄冈]物理课上,老师将整个橙子放人
水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小
电子
电子秤
两块,再次投人水中,发现大块仍漂浮,小块
缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是
第3题图
(D)
A.液体密度pm<pz
B.两小球受到的浮力FA=F
C.两电子秤示数相等
D.将A、B两个小球取出后(忽略带出的液
体),左侧电子秤示数变化较大
第1题图
34
第2课时
浮力的相关计算
女情境夯基础目
打宋极基尝级核地识
4.[2024海南]用弹簧测力计悬挂一个实心柱
一、选择题
体,将它浸入水中静止时,其上表面恰好与水
1.[2024成都A]小李同学想估算空气对自己的
面相平。此时弹簧测力计的示数为3N,柱
浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己
体下表面受到水的压力为2N,则柱体受到
的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空
的浮力为2N,其密度是2.5×10kg/m3。
气的密度(约为1.3kg/m3)。g取10N/kg
(p冰=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
则空气对小李的浮力大小约为
(B)
三、综合题
A.0.006NB.0.6NC.60ND.600N
5.[2024连云港]质量为2kg的物体放置在水平桌
2.[2024赤峰]如图甲,将鸡蛋放入盛满水的溢
面上,底面积为2×102m,体积为3×103m。
水杯中,鸡蛋沉底,测得溢出水的重力为G:
求:(p*=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
如图乙,再把同一个鸡蛋缓慢放入盛满盐水
(1)该物体对桌面的压力。
的溢水杯中,鸡蛋漂浮,测得溢出盐水的重力
(2)该物体对桌面的压强。
为G2。下列说法正确的是
(B)
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的
浮力。
解:(1)该物体对桌面的压力
F=G=mg=2 kgX10 N/kg=20 N
(2)该物体对桌面的压强
第2题图
20N
A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为
5=2×102m
=1X103Pa
F和F2,它们的关系是F>F2
(3)当物体浸没在水中时所受的浮力
B.鸡蛋的体积为G
F得=P脉gV知=1.0X10kg/mX10N/kg×
水g
3X10-33=30N
C鸡蛋的密度为侣0:
因为F摩G,所以物体静止时处于漂浮状态,
D.鸡蛋的密度为心*
G
则静止时受到的浮力F=G=20N。
6.特色试题·科枝成采[2024陕师大附中二模]如图
二、填空题
所示,为“国防七子”之一的西工大研发的一
3.[2024西工大附中一模]2023年1月12日,全球
款仿蝠鲼柔体潜水器,和蝠鲼游动时的吻合
首艘智能型无人系统科考母船“珠海云”(如图
度达到了90%。潜水器的重型版的质量大
所示)第一次海试,该船设计的满载排水量(满
约1000~5000kg,翼展大约5~8m,可以
载时排开海水的质量)为2100t,则其满载航行
搜集各种水面和水下目标的信息,还可以携
时排开海水的体积为2100m3,受到的浮力
带小型武器,下潜至1025m执行任务,这使
为2.1×10?N,水面以下6m处的船底受到
得该潜水器能跟踪日前几乎所有的潜艇,配上
海水的压强为6×10Pa。(g取10N/kg,
吸盘可以吸附在潜艇底部而不被敌方发现。
p嗨*取1.0×103kg/m3)
还可以在海底和无人艇协同作战。(P水=
L.0×103kg/m3,g取10N/kg》
(1)当该潜水器通过吸盘吸附在敌方运动的
潜艇底部时,潜水器以敌方潜艇为参照物是
静止(选填“运动”或“静止”)的。
(2)当仿蝠鲼柔体潜水器下潜至1025m时,
第3题图
第4题图
其底部所受的液体压强是多少?
35
(3)当5000kg的潜水器悬浮在水中时,所受
(1)求150m深处水的压强。
的浮力为多大?排开水的体积为多大?
(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在
解:(2)其底部所受的液体
水中悬停时,F推的大小。
压强
(3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触),
p=px gh=1.0X 10 kg/n'X
其密度均匀且为2.5×103kg/m3,体积为4×
10N/kg×1025m=1.025X
103m,需机器人潜入水中用机械臂抓住物
107Pa
第6题图
体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下
(3)因潜水器悬浮在水中,所以所受的浮力
水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方
F=Ga =mag=5 000 kgX 10 N/kg=5X
案,在F推调到30N的情况下,还需如何利用
10N
另外两种方式实现上浮,请通过计算给出
根据F浮=P*gV可得,排开水的体积
种合理方案。
5X10N
解:(1)150m深处水的
机械臂
Psg 1.0X10 kg/m10 N/kg=5 m'
压强p=*gh=L.0X
孕情境提思维
综合换升灵活运用如识
103kg/m3×10N/kgX
1.[2024达州]如图甲所示,悬挂在弹簧测力计
150m=L.5×10Pa
第2题图
下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉
(2)机器人未充水时的重力
出水面(忽略圆柱体带出的水),弹簧测力计
Ga =mug=9.5 kgX10 N/kg=95 N
的示数F与物体上升的高度h之间的变化图
水舱充满水时水的重力G张=p咏gV容=1.0X
象如图乙所示。然后将体积为2000cm的
103kg/m×10N/kgX4×10-3m3=40N
实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙
机器人浸没水中所受浮力F浮=P水gV#机三
所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力
P*gVm=1.0×10kg/mX10N/kgX1.2×
和体积忽略不计,p咏=1.0X103kgm3,g取
10-2m3=120N
10N/kg,下列说法正确的是
(D)
机器人悬停时,F雅十F浮机=G*十G,则
↑FN
F株=G机十G*一F浮机=95N十40N一
120N=15N
10
(3)物体的重力Gw=m物g=p物V物g=2.5X
10 kg/m X4X107 m'X10 N/kg=100 N
01020/em
乙
物体受到的浮力F停幽三P水gV排幽=P水gV物
第1题图
1.0X10'kg/m'X10 N/kgX4X10-m=40 N
A.A浸没在水中所受浮力为10N
能把物体打捞上来,机器人的最小拉力
B.A的底面积为50cm
F品小=G德一F浮指=100N一40N=60N
C.B的重力为20N
为确保打捞顺利进行,机器人下水前水舱内
D.B的密度为0.75×103kg/m
先充满水,打捞时放干净水,F骚大=30N,另
2.(选做)创新考法·方案设计[2024重庆B]如图所
外安装n个浮块,一个浮块的重力
示,是某型号水下机器人。该机器人可以通过
G浮块=m浮块g=0.4kgX10N/kg=4N
三种方式控制浮沉,第一种是机器人内部水舱
一个浮块受到的浮力F潭浮缺=P水gV排浮块三
充、放水,水舱的容积为4×103m:第二种是利
P水gV厚换=l.0X103kg/m3×10N/kgX1X
用推进器提供竖直向上的推力F维,F推可以在
10-3mr3=10N
0~30N之间调节:第三种是在机器人外部加
给物体提供的最小拉力
装不同数量的浮块,每个浮块质量均为0.4kg,
F器小=F浮机十F推大十nF浮浮块一G机一nG潭块=
体积均为1×103m3。已知该机器人水舱未
60N,即120N+30N+n×10N-95N-nX
充水时的质量为9.5kg,未装浮块时,机器人
4N=60N
的总体积为1.2×102m。(体积不变,含机
解得n≈1,即将水舱里的水全部排出再安装
械臂,P*=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)》
一个浮块。(答案不唯一】
36
高频考点回顾练3
高频考点刀力学综合
A.履带上有凸棱,可减小履带与地面间的摩
1.[2024临沂]2024年5月9日,山东省女子手
擦力
球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于如图所
B.挖掘铲前端尖锐,可增大压力
示的手球比赛,分析正确的是
(C)
C.挖掘机静止时所受的重力与水平地面对它
的支持力是一对相互作用力
D.挖掘机静止时,履带与水平地面的总接触
面积为6m
第1题图
4.[2024交大附中三模]如图所示为我国首架自
A.被运动员握在手中的手球只受重力
行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C919大飞机,全机结构质量42t,静止时与
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
地面的接触总面积为0.1m,静止时对地面
D.走动中的运动员对地面的压强比站立时小
的最大压强为4.2×10Pa。某次上午11
2.[2024西安高新一中六模]如图所示是一款“零
时30分从上海起飞,飞行约2h成功抵达西
重力沙发”,沙发内置电动机使它可以自动调
安,航程约为1300km,此次C919的平均速
节角度,更好地贴合人体曲线,躺上去像“漂
度是650km/h,飞行过程中以乘客为参照
浮”在空中,更加舒适。关于“零重力沙发”说
物C919是静止(选填“运动”或“静止”)的。
法正确的是
(D)
(g取10N/kg)
第4题图
第2题图
高题考点2浮力、压强综合分析及计算
A.人躺在“零重力沙发”时,不受重力
5.[2024陕师大附中七模]如图所示是我国第二
B.“零重力沙发”通过增大受力面积从而减小
大半潜船“新耀华”号,该船满载时的排水量
压力
为8万吨,配有108个压载水舱,用DGPS、激
C.人躺在“零重力沙发”上,沙发对人的支持
光、雷达三套系统进行精准动力定位。下列
力和人对沙发的压力是一对平衡力
有关说法正确的是(g取10N/kg)(B)
D.人躺在“零重力沙发”上,沙发向下凹陷,这
是由于力可以使物体发生形变
3.[2024西工大附中一模]如图为建筑工地上常
用的挖掘机,质量为42t,静止时对水平地面
第5题图
的压强为7×10Pa,g取10N/kg。下列相
A.激光在真空中传播速度为340m/s
关说法正确的是
(D)
B.“新耀华”号满载时所受的浮力为8×10N
C.当“新耀华”号要上浮时,应向压载水舱注
人水
挖掘铲
展带
D.“新耀华”号在上浮过程中,船底所受水的
第3题图
压强变大
37
6.[2024西工大附中三模]水平桌面上两个底面
置。请判断潜航器重心在A(选填“A”或
积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。
“B”)点位置附近。
将两个完全相同的小球M、N分别放入两个
(2)将潜航器从空中缓慢下放至水下,缆绳的
容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内
拉力F随下降的高度h变化规律如图乙所
液面相平。下列分析正确的是
(D)
示,则潜航器的体积是0.45m3。(不计水
A.两小球所受浮力
M
的阻力)
FM>FN
N
(3)解开缆绳后潜航器下潜至海底,此时A点
B.两种液体的密度
甲
乙
距海平面3000m,A点受到海水的压强是
p甲=P2
第6题图
3X10Pa。
C.两种液体对容器底部的压强p甲<p乙
9.[2024西工大附中八模]如图所示为一款最新
D.两种液体对容器底部的压力F甲>F乙
水陆两用汽车,主体由钢化玻璃、泡沫聚苯乙
7.[2024陕师大附中二模]如图所示,水平桌面上
烯组成。它的总质量为1430kg,发动机的
放有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,
额定功率为245kW。陆地上速度能达到
容器内水面高度相同。若甲容器内只有水,
126km/h,在水里行驶时主要靠喷气推动,最
乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,丙
高速度达到72km/h。
容器中有一个空心小球静止时悬浮在水中
(1)该汽车的主体材料应具有密度小的属
则下列四种说法正确的是
性,才能更易于漂浮在水面上;在水里行驶时
靠喷气推动,这是利用力的作用是相互的
原理
(2)若一个质量为70kg的驾驶员驾驶水陆两用
第7题图
车在水面上静止时,吃水深度为60cm,该车所
A.如果向乙容器中加盐水,木块静止时受到
受的浮力为多少?此时水对车底部的压强为
的浮力变大
多大?(p*=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
B.丙容器对桌面的压强最大
(3)发动机以额定功率工作,该车在陆地上以
C.丙容器中,如果将小球分成大小两块,大小
最大速度匀速行驶10min,牵引力做了多少
两块仍悬浮在水中
功?该车受到的阻力为多大?
D.三个容器中的水对容器底部压强一样大
解:(2)该车所受的浮力等
8.[2024铁一中四模]某大学科研团队研制了一
于驾驶员与车的总重力,即
款无人潜航器,如图甲所示,其体积可通过从
Fm=G库十G=(1430kg+
内部油舱向外部油囊压入油量的多少来改
70kg)X10N/kg=L.5×
第9题图
变,从而实现浮沉。(0=0.8×103kg/m3,
10N
g取10N/kg,p水取1.0×103kg/m3)请分
此时水对车底部的压强p=P水gh=L.0X
析解答下列问题:
10kg/m3×10N/kgX60X10-2m=6X103Pa
FIN
(3)牵引力做的功
B
5000
W=P1=245×103W×10×60s=1.47×10J
由龄
陆地上的速度v=126km/h=35m/s
500
外部油黄
h/m
由P=W=s=,及二力平衡得,该车受到
第8题图
的阻力
(1)当用缆绳吊起潜航器A点处挂钩时,潜航
f=F=P=245X10W=7X10N
器总保持水平静止,B点处于潜航器中间位
35m/s
38