辅导讲义 第07讲 浮力(一)2024-2025学年人教版物理八年级下册

2024-12-10
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第07讲_浮力(一) 辅导讲义(解析版) 主讲内容 认识浮力 阿基米德原理 浮沉条件 浮沉条件的应用 第07讲_浮力(一) [解析版] 知识图谱 认识浮力 知识精讲 浮力的基本知识 1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。 2.浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。 3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差,即浮力。 F浮=F2-F1 注:当物体与容器底部紧密接触时,物体不受液体对它向上的力,所以不受浮力。 三点剖析 一.核心考点:浮力产生的原因★★ 二.重难点和易错点 浮力实质上是浸入液体中的物体受到液体向上和向下的压力差,方向与重力的方向相反,为竖直向上;注意“浸入”包含部分浸入和完全浸没。 需要掌握简单证明浮力产生原因的小实验,并且能够判断物体是否受到浮力。 浮力的定义及方向 例题 1 如图所示,一枚鸡蛋悬浮在浓盐水中,请你结合运动和力的知识分析说明这枚鸡蛋所受浮力的方向。 2 如图所示,小球静止在水面上,请你画出小球的受力分析图。 随练 3 如图所示的实验中,把鸡蛋放入装有清水的杯子中,然后逐渐向水中加盐,直至鸡蛋上浮至水面,请你画出鸡蛋上浮时的受力示意图(O为鸡蛋的重心)。 4 如图所示,在图中画出静止在水中的小球所受力的示意图。 浮力的产生原因 例题 5 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是(  ) A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力 D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力 6 [多选题] 下列关于浮力的说法正确的是(  ) A.物体浸没在某液体中的深度越深,受到的浮力就越大 B.漂在水面上的物体受到浮力,沉在水底的物体不受浮力 C.浸没在液体中的物体,所受浮力等于所受液体压力的合力 D.一定量的水能产生的浮力,可能大于这些水所受的重力 随练 7 如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则(  ) A.a受到的浮力大 B.a,b受到的浮力相等 C.只有a塞受到的浮力为零 D.a,b塞受到的浮力均为零 阿基米德原理 知识精讲 阿基米德原理 1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2.公式表示: 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 3.适用条件:液体或气体。 三点剖析 一.核心考点 1.阿基米德原理实验、探究浮力大小的影响因素★★ 2.阿基米德原理的应用★★ 二.重难点和易错点 物体所受到浮力的大小满足阿基米德原理,; 浮力公式是,可以从浮力产生的原因出发,推导出此公式,浮力的影响因素有两个:物体排开液体的体积和液体的密度; 探究阿基米德原理和浮力影响因素都要用到控制变量法。 探究阿基米德原理 例题 8 [多选题] (多选)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将装有适量水的烧杯放到电子秤上静止时,记录电子秤示数为m1;用细线系住铝块并将其一半缓慢浸入水中静止时,记录电子秤示数为m2;如图所示,当铝块浸没在水中静止时,记录电子秤示数为m3。已知铝块体积为V,密度为2.7g/cm3,铝块始终不与烧杯接触;水的密度为1.0g/cm3。下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.铝块浸没在水中静止时与铝块一半浸入水中静止时相比,水对烧杯底的压强变大 B.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 C.铝块浸没在水中静止时,铝块所受到的浮力等于m3g–m1g D.由m2g-m1g≠m3g-m1g,可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关” 9 如图所示,把装满水的烧杯放在盘子的中央,再把空的饮料罐逐渐按入水中,在手感受到浮力增大的同时,会看到排开的水不断地溢至盘中。关于此现象,下列说法中不正确的是(  ) A.说明饮料罐受到的浮力大小与它排开水的体积有关 B.手对饮料罐的作用力始终等于饮料罐对手的作用力 C.饮料罐受到的浮力大小始终等于饮料罐受到的重力 D.饮料罐受到的浮力大小始终等于烧杯中溢出的水的重力 随练 10 体积相同的铝球、铁块和木块,没在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(  ) A.铝球受到的浮力最大 B.铝球受到的浮力最小 C.铁块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大 11 两个相同的容器中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后稳定在如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,则(  ) A.甲球密度更大 B.甲球所在液体密度更大 C.甲、乙球所受浮力一样大 D.甲球所受浮力比乙球大 探究浮力的大小跟哪些因素有关 例题 12 小强为了证明“浸在水中的物体所受浮力大小与物体的密度有关”的观点是错误的,他选用如图所示的形状相同的铜圆柱体A和铝圆柱体B、水、烧杯、弹簧测力计等器材进行实验。 (1)以下是小强的部分实验步骤,请你帮他补充完整: ①将圆柱体A和圆柱体B分别悬挂在弹簧测力计下,测量它们所受的重力G,并记录。 ②将圆柱体A下部的一格体积浸入水中,_______,静止时,记录弹簧测力计的示数F。 ③_______,仿照步骤②进行实验。 ④利用公式F浮=_______计算圆柱体A和B所受的浮力F浮,并记录。 (2)根据圆柱体A和圆柱体B所受浮力F浮_______(选填“相等”或“不相等”),就可以证明这种观点是错误的。 (3)请画出实验数据记录表格。 13 小阳为了证明“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体的体积有关”的观点是错误的。他利用符合实验要求的弹簧测力计、如图所示的两个铝质实心圆柱体A、B(圆柱体上每一格体积均为10cm3)、烧杯和水等器材进行实验。 (1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。 ①将圆柱体A、B分别悬挂在弹簧测力计下,测出圆柱体A、B受到的重力G,记录圆柱体A、B的体积V和重力G。 ②在烧杯中装入适量的水,__________,静止时记录弹簧测力计的示数F。 ③_________________,静止时记录弹簧测力计的示数F。 ④根据公式___________计算出圆柱体A、B受到的浮力F浮并记录。 (2)画出实验数据记录表。 (3)由于物体的体积变化时,圆柱体A受到的浮力_____圆柱体B受到的浮力(选填“等于”或“不等于”),就可以证明这种观点是错误的。 随练 14 如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为、、、。 (1)物块受到的浮力________。 (2)物块排开的液体受到的重力________。 (3)若________,则说明本次实验结果符合阿基米德原理。(选填“”或“”) 阿基米得原理的应用 例题 15 [多选题] (多选)某同学用实验验证阿基米德原理,其正确操作过程如图甲、乙、丙所示,图中\({{F}_{1}}\)、\({{F}_{2}}\)、\({{F}_{3}}\)、\({{F}_{4}}\)分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是(  ) A.物块受到的浮力 B.表明物块受到的重力减小了 C.物块排开的液体受到的重力 D.通过比较与的大小是否相等来验证阿基米德原理 16 如图所示弹簧测力计挂着圆柱体,从圆柱体底部接触水面开始到完全没入水中到底部的过程中,下列各图像能表示圆柱体所受浮力与浸入水中深度关系的是(  ) A. B. C. D. 随练 17 如图表示的是跳水运动员从入水到露出水面的过程,下列说法中正确的是(  ) A.②中运动员受到的浮力比①小 B.③中运动员受到的浮力比②大 C.④中运动员受到的液体压强比③大 D.⑤中运动员受到的浮力比④小 18 一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是(  ) A. B. C. D. 19 如图所示,水平地面上有一圆柱形容器,其底面积为,一个体积V为的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N,此时容器中水深为40cm(g取10N/kg)。求: (1)此时物块所受的浮力; (2)物块的重力; (3)此时容器底部受到水的压力。 浮沉条件 知识精讲 一.物体的浮沉条件 前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 1.上浮:或者时,物体上浮(物体受到合力向上),最终漂浮()。 2.悬浮:或者时,物体悬浮(物体受力平衡)。 3.下沉:或者时,物体下沉(物体受到合力向下),最终沉到容器底静止。 下沉 悬浮 上浮 F浮 F浮 F浮 二.浮沉条件的说明 1.密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 2.一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为。 分析:物体漂浮,则:, 3.物体放在液体中,最终的状态有三个:漂浮、悬浮或者沉底。 漂浮时:; 悬浮时:; 沉底时:; 4.判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较与或比较与。 三点剖析 一.核心考点:物体的浮沉条件★★ 二.重难点和易错点 浮沉条件是浮力学习中的重点和难点部分。 首先要了解一些物理名词的含义,物体完全浸没在液体中,可能会上浮、悬浮或者下沉,而最终的平衡状态有三个,漂浮、悬浮和沉底,处于平衡状态的物体可以对其列平衡方程。 浮沉条件的应用中往往先要判断物体的浮沉情况,再根据浮力公式求解。 物体的浮沉条件 例题 20 水平桌面上的玻璃容器内装有足量的水,小明将一个完整的桔子放入容器内的水中,发现桔子漂浮在水面上,如图甲所示;把该桔子捞出擦干后,剥下桔皮,再将桔皮和桔肉放回水中,发现桔皮仍漂浮,桔肉则沉在水底,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.甲图中桔子的密度等于水的密度 B.甲图中桔子受到的浮力大于其受到的重力 C.乙图中桔肉沉入水底的过程中所受的浮力一直变大 D.甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和 21 完全相同的甲、乙两个圆柱形容器内分别装有水放在水平桌面上。将体积相同的A、B实心球分别放入容器中,静止时如图所示,A球漂浮,B球悬浮,两容器水面相平。下列说法正确的是(  ) A.实心球A、B受到的浮力FA浮=FB浮 B.实心球A、B受到的重力GA>GB C.甲、乙容器底部受到的压力F甲=F乙 D.甲、乙容器对桌面的压强p甲<p乙 随练 22 将一电子秤放在水平桌面上,按实验操作规范将溢水杯中装满水放在电子秤上,用细线系住金属块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,金属块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比,电子秤的示数变大 C.剪断细线金属块沉底后静止,与剪断前相比,电子秤的示数变大 D.剪断细线金属块沉底后静止,与剪断前相比,由电子秤示数变化可以求出金属块密度 23 甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙。则下列判断中正确的是(  ) A.p甲=p乙 m甲=m乙 B.p甲<p乙 m甲>m乙 C.p甲<p乙 m甲=m乙 D.p甲>p乙 m甲>m乙 浮力的探究实验、证伪实验及写表达式 例题 24 [多选题] (多选)水平桌面上放有底面积、质量均相同的甲、乙两容器,容器内装有质量相同的不同种液体,将两个完全相同的小球分别放入两种液体中,小球静止时的状态如图所示。甲、乙两容器中的液体密度分别为ρ1和ρ2;甲、乙两容器中小球受到的浮力分别为F1和F2;甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为pl和p2;甲、乙两容器对桌面的压力分别为F1'和F2'。下列判断正确的是(  ) A.ρ1 > ρ2 B.pl > p2 C.F1 = F2 D.F1' < F2' 25 [多选题] 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50 cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170 g,水的密度为1.0 g/cm3,g取。下列说法中正确的是(  ) A.图中所示状态浮力秤受到的浮力为1.7 N B.浮力秤上2 cm刻度线对应的质量值为270 g C.减小浮力秤下方悬挂石块的质量,该浮力秤0刻度线将向下移动 D.增大浮力秤下方悬挂石块的质量,该浮力秤刻度线间的距离保持不变 随练 26 某科技小组的同学想制作一个简易的密度计来测量液体的密度。他们取了一个上端开口,底部有配重的薄壁玻璃筒,侧壁标有0~80mL体积刻度,将空玻璃筒开口向上放入水中,玻璃筒竖直漂浮。向玻璃筒内加水至50mL刻度线时,在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线,如图甲所示。将空玻璃筒开口向上放入待测液体中,向玻璃筒内加水至30mL刻度线时,外侧待测液体液面恰好与玻璃筒记号线相平,如图乙所示。已知玻璃筒重0.5N,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。 求:(1)甲图玻璃筒受到的浮力的大小。 (2)简易密度计上30mL刻度线对应的密度值。 27 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有18 N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为2 N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10-4 m3,,g取10 N/kg,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。 (1)甲图中,金属块A上表面距离水面0.5 m,求金属块A上表面受到的水的压强; (2)求甲图中小船受到的浮力; (3)若乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力。 浮沉条件的应用 知识精讲 一.轮船 1.工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。 2.排水量:轮船满载时排开水的质量。 3.由排水量可计算出:排开液体的体积;排开液体的质量等于轮船和货物的总质量(排开液体的重力=轮船受到的浮力=轮船和货物总重)。 二.潜水艇 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 三.气球和飞艇 气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 四.密度计 1.原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。 2.构造:装有铝粒的细玻璃管。 3.刻度:刻度是不均匀的,刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。 三点剖析 一.核心考点: 轮船、潜水艇、热气球、密度计的原理★★ 二.重难点和易错点 轮船和密度计都是利用漂浮的条件,浮力与物体的重力相等,物体排开液体的质量与物体自身的质量相等; 潜水艇的上浮和下潜利用的是改变自身重力,一般有两种方法:水仓排水法和加减压载铁的方法。 热气球和氢气球等都是利用了空气浮力,可以类比在液体中上浮的情况。注意,热气球的原理是改变自身重力,忽略气球体积的变化,受到的浮力基本不变。 轮船 例题 28 一艘轮船从海里行驶到河里,受到的浮力和船身在水中的体积变化情况是(  ) A.浮力不变,船身将下沉一些 B.浮力变大,船身将下沉一些 C.浮力不变,船身将上浮一些 D.浮力变小,船身将上浮一些 29 中国第三艘航母“福建舰”已经顺利完成首次海试。它是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母,满载排水量约8万余吨,这标志着中国即将迈入三航母时代(如图所示)。不久后,辽宁舰、山东舰、福建舰将共同维护中国海疆的安全。已知:辽宁舰和山东舰满载排水量均为6万余吨。在三艘航母满载时,下列说法中正确的是(  ) A.福建舰比辽宁舰排开海水的体积小 B.福建舰比山东舰受到海水向上的压力小 C.福建舰所受海水的浮力等于辽宁舰所受浮力 D.福建舰所受浮力等于它排开的海水所受的重力 随练 30 [多选题] 2014年11月5日,我国自主研发、自行设计建造的大型油轮“凯桂”号在广州南沙龙穴造船基地交付.“凯桂”号全船长333米,宽60米,载重量32万吨,设计吃水深度20.5米,堪称真正的“海上巨无霸”.船舷上标注有几条水平横线分别表示该船在不同装载量时的“吃水深度”.图是“凯桂”号空载时静止在水面上的情景,下列说法正确的是(  ) A.满载货物与空载时相比,轮船开排水的质量增加 B.满载货物与空载时相比,轮船所受浮力大小不变 C.满载货物的“凯桂”号由江水驶入海水中,浮力不变,“吃水”会变深一些 D.满载货物的“凯桂”号由江水驶入海水中,浮力不变,“吃水”会变浅一些 31 [多选题] 某船只满载的时候,其排开水的质量为12000吨,此时船吃水的深度为6.6 m,g取10 N/kg。关于该船只,下列分析正确的是(  ) A.该船只在海上稳定航行时,受到的浮力等于重力 B.该船只满载时,受到的浮力为 C.该船只满载时,浸在水中部分的体积为 D.该船只满载时,底部受到的液体压强最大值为 潜水艇 例题 32 小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是(  ) A.“潜水艇”下潜过程中浮力变小 B.“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力 C.“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力 D.“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力 33 下列有关浮力的问题中,说法正确的是(  ) A.浸没在水中的物体受到的浮力等于水对它下表面向上的压力 B.物体浸没在液体中的深度越深,它受到的浮力越大 C.物体密度与液体密度相等时,物体在液体中处于漂浮状态 D.潜水艇是靠改变自身受到的重力实现上浮和下沉的 随练 34 [多选题] 下列说法正确的是(  ) A.船闸是利用连通器原理工作的 B.活塞式抽水机是利用液体压强工作的 C.潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮下潜的 D.客机机翼升力利用了空气流速越大的位置压强越小的原理 飞艇和气球 例题 35 生活中有很多应用到物体的浮与沉的现象,下列现象的解释中正确的是(  ) A.氢气球能升空是因为它的体积大 B.潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下潜 C.轮船由河入海,浮力不变,船身上浮 D.密度计漂浮时浸在液面下的体积越大,说明液体密度越大 随练 36 如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是(  ) A.F氢>F空 B.F氢=F空 C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较 密度计 例题 37 将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中)这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放入盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示,对这个土仪器所运用的知识和用途,下列说法错误的是 A.运用了二力平衡的知识 B.运用了物体的浮沉条件 C.用它可以比较不同液体密度的大小 D.用它可以测出液体密度的大小 38 小明将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制一个简易密度计。水平桌面上,两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时,液面相平,如图。下列正确的是(  ) A.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大 B.密度计在甲液体中比在乙液体中受到的浮力小 C.甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力 D.若将原密度计底部再多缠几圈细铜丝,则密度计相邻两刻度线之间的距离变小 随练 39 某同学制作了一个密度计,如图甲所示,密度计质量m=10 g,长度L=16 cm,把这个密度计放入水中,密度计竖直漂浮,静止时露出水面的长度L1=8 cm,如图乙所示;把该密度计放入密度未知的液体A中,密度计静止时露出水面的长度L2=9.6 cm,如图丙所示,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求: (1)密度计放入水中时所受浮力大小; (2)液体A的密度。 40 [多选题] (多选)某同学想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计,该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是(  ) A.该密度计在液体中漂浮时,其所受浮力大于所受重力 B.该密度计在不同液体中漂浮时,浸入液体的深度越大,受到的浮力越大 C.该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同 D.该密度计上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越大 拓展 41 如图所示,将一个小球浸没在水中,由静止释放.请画出小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中的受力示意图. 42 画图中木块受到浮力的示意图。 43 一个正方体浸没在水中,下列说法中正确的是(  ) A.它的上、下表面都受到水的压强,上表面比下表面受到的压强大 B.上、下表面都受到水的压力,这两个表面受到的压力相等 C.下表面受到水的压强比上表面大 D.上、下表面受到的水的压力是一对平衡力 44 把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合(如图所示),用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则(  ) A.由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮 B.由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮 C.由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮 D.由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮 45 为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大 C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理 46 甲、乙、丙、丁四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是(  ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 47 小京同学想探究浮力大小与液体密度、排开液体的体积是否有关,做了如甲、乙、丙、丁图所示的实验。请根据图中给出的信息,回答下列问题: (1)物体A浸没在水中所受浮力为______N; (2)根据图甲、图______和图丁可知,浮力的大小与液体密度有关。完成实验之后,小京发现根据这些实验及数据,还可以测出盐水的密度; (3)已知水的密度为,则丁图中所用盐水的密度是______kg/m3。 48 关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是(  ) A.液体的密度越大,物体受到的浮力越大 B.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 C.浸在同种液体中的物体,物体体积越大,受到的浮力越大 D.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体 49 已知铁的密度小于铜的密度,把质量相同的铜块和铁块没入水中,它们所受浮力大小为(  ) A.铜块的大 B.铁块的大 C.一样大 D.条件不足,无法判断 50 如图所示,桌面上放置两个相同的圆柱形容器,装有甲、乙两种体积相同的液体,密度分别为、,液体对容器底部的压强分别为、;体积相同的实心球A、B,密度分别为、,重力分别为、。将A球放入甲液体中,B球放入乙液体中,A球和B球静止时均有一半体积露在液面外,液体均没有溢出,此时所受浮力的大小分别为和。下列判断中正确的是(  ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 51 [多选题] 甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如图下表所示。将它们浸没在水中由静止释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  ) 小球 甲 乙 丙 m/g 20 10 54 V/cm3 40 10 20 A.甲球漂浮, B.乙球悬浮, C.丙球沉底, D.乙球悬浮, 52 如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体,将体积相等的A、B两个物体分别放入两种液体中,静止时两烧杯内液面相平。若物体A的质量大于物体B的质量,下列说法正确的是(  ) A.甲烧杯中液体的密度等于乙烧杯中液体的密度 B.物体A排开液体的重力小于物体B排开液体的重力 C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力 D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强 53 小花设计了一个“漂浮的花盆”,它是用底部密封的花盆养植物,在花盆外侧面标有记号线①②③,将花盆放在水中,花盆会漂浮在水面(花盆不吸水),人们可以根据水面对齐外侧的记号线的位置判断土壤的干湿程度,确定是否需要浇水,下列说法中正确的是(  ) A.水面分别对齐外侧三条记号线时,花盆受到浮力大小均相同 B.①记号线对应土壤偏湿 C.③记号线对应土壤偏湿 D.小花认为三条记号线位置偏下,想让三条记号线在花盆上的位置整体上移,在土壤干湿程度不变的情况下,为达到目的可以向水中加入适量盐 54 一艘轮船从海里驶入河里,下列说法中(  ) ①它受到的重力大小不变 ②它受到的浮力方向不变 ③它受到的浮力变小 ④它排开水的体积变小 A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①④正确 55 我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。小京阅读资料后,制作图中的装置,模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为。(取,,)。求: (1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小。 (2)乙物体所受浮力的大小。 (3)细线对乙物体拉力的大小。 56 [多选题] 图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是(  ) A.孔明灯在上升过程中只受浮力 B.篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强 C.紫砂壶属于连通器 D.从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压 57 密度计是用来测量液体密度的仪器。把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则 A.p甲<p乙       F甲=F乙 B.p甲<p乙       F甲>F乙 C.p甲>p乙       F甲=F乙 D.p甲>p乙       F甲<F乙 58 有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示。下列说法正确的是(  ) A.密度计A所受浮力比它的重力小 B.密度计A的重力比密度计B的重力大 C.两密度计所受的浮力相等 D.两密度计在水面处的刻度值不同 答案解析 认识浮力 浮力的定义及方向 例题 1 【答案】 浮力竖直向上,分析见解析 【解析】 鸡蛋悬浮在浓盐水中,处于力的平衡状态,竖直方向受到的重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,由于重力竖直向下,所以浮力竖直向上 2 【答案】 【解析】 小球静止于烧杯里的水中,受重力和浮力作用,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力大小相等,作用点可都画在重心的位置,如图所示: 随练 3 【答案】 【解析】 根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋上浮时受到的浮力大于重力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,两力的作用点均在鸡蛋的重心上,据此画出鸡蛋上浮时的受力示意图,如图所示: 。 4 【答案】 【解析】 小球在水中处于静止状态,受重力和浮力,二力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力的大小相等。如图所示: 浮力的产生原因 例题 5 【答案】 B 【解析】 AD.浮力等于物体上、下表面所受的压力之差,M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的浮力,故AD错误; B.物块M悬浮在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是平衡力,M上、下表面受到水压力的合力等于浮力,因此M上、下表面受到水压力的合力的大小等于重力大小,故正确; C.根据可知下表面受到的水的压强大,根据可求得下表面受到水的压力比上表面受到水的压力大,故错误。 6 [多选题] 【答案】 C D 【解析】 A.物体受到的浮力与深度无关,故A错误; B.漂在水面上的物体和沉在水底的物体都受到水对其竖直向上的浮力,故B错误; C.浮力等于上下表面受到液体的压力差,所以浸没在液体中的物体,所受浮力等于所受液体压力的合力,故C正确; D.物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,所以一定量的水能产生的浮力,可能大于这些水所受的重力,故D正确。 随练 7 【答案】 C 【解析】 根据图示可知,a木塞在瓶底,a木塞底部不接触液体,即底部不受液体压力的作用,故a木塞不受浮力;b木塞在侧壁,一部分下表面和上表面浸在水中,故不木塞受到的浮力不为零. 阿基米德原理 探究阿基米德原理 例题 8 [多选题] 【答案】 A C D 【解析】 暂无解析 9 【答案】 C 【解析】 A.把空的饮料罐逐渐按入水中,在手感受到浮力增大的同时,会看到排开的水不断地溢至盘中,这一现象说明饮料罐受到的浮力大小与它排开水的体积有关,排开水的体积越大,受到的浮力越大,故A正确,不符合题意; B.手对饮料罐的作用力和饮料罐对手的作用力为相互作用力,始终相等,故B正确,不符合题意; C.饮料罐受到的浮力大小等于饮料罐受到的重力与手对饮料罐的作用力之和,故C错误,符合题意; D.由阿基米德原理可知,饮料罐受到的浮力大小始终等于烧杯中溢出的水的重力,故D正确,不符合题意。 随练 10 【答案】 D 【解析】 由图可知,铝球、铁块和木块均浸没在同种液体中,因物体浸没时排开液体的体积与物体体积相等, 所以,体积相同的铝球、铁块和木块排开液体的体积相等, 由可知,它们受到的浮力一样大。 11 【答案】 C 【解析】 A、由于不知道甲、乙两球的质量关系,无法判断甲、乙两球密度的关系,故A错误; CD、根据阿基米德原理可知:,, 已知甲、乙排开液体的重力相等,所以,故C正确,D错误; B、根据阿基米德原理可知:,由图可知,甲球排开的液体的体积要大于乙球排开的液体的体积,浮力相同,则甲球所在的液体的密度要小于乙球所在的液体的密度,故B错误。 探究浮力的大小跟哪些因素有关 例题 12 【答案】 (1)②圆柱体不接触容器;③将圆柱体B下部的一格体积浸入水中;④G-F (2)相等 (3)ρ/(kgm-3) G/N F/N F浮/N 【解析】 (1)①将圆柱体和圆柱体分别悬挂在弹簧测力计下,测量它们所受的重力,并记录; ②将圆柱体下部的一格体积浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时,记录弹簧测力计的示数; ③将圆柱体下部的一格体积浸入水中,仿照步骤②进行实验; ④由称重法可知; (2)若二者所受浮力相等,则物体所受浮力大小与物体的密度无关; (3)已知量、测量量、计算量都在表格中体现出来,如下: 故答案为:(1)②圆柱体不接触容器;③将圆柱体下部的一格体积浸入水中;④; (2)相等 (3)实验数据记录表 13 【答案】 (1)②将圆柱体A浸没水中,不碰烧杯;③将圆柱体B的2/3体积浸入水中,不碰烧杯;④F浮=G-F (2)V/cm3 G/N F/N F浮/N (3)等于 【解析】 (1)①将圆柱体、分别悬挂在弹簧测力计下,测出圆柱体、受到的重力,记录圆柱体、的体积和重力。 ②在烧杯中装入适量的水,将圆柱体浸没水中,不碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数。 ③根据控制变量法,必须控制排开液体体积相等,故将圆柱体的体积浸入水中,不碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数。 ④根据称重法测量浮力值。计算出圆柱体、受到的浮力并记录。 (2)实验需要记录物体的体积,浸入的体积,重力、拉力和浮力,表格如下: 序号 物体的体积 浸入液体的体积’ 重力 弹簧测力计的示数 浮力 1 2 3 (3)由于物体的体积变化时,但排开液体的体积不变,圆柱体受到的浮力等于圆柱体受到的浮力,就可以证明这种观点是错误的。 故答案为:(1)②将圆柱体浸没水中,不碰烧杯;③将圆柱体的体积浸入水中,不碰烧杯;④; (2)见解答;(3)等于。 随练 14 【答案】 (1) (2) (3) 【解析】 (1)根据称重法可知:甲、乙图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力;为; (2)丙、丁图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力,为; (3)根据阿基米德原理可知物体所受浮力与排开液体重力的相等,所以如果成立,则可得出阿基米德原理。 阿基米得原理的应用 例题 15 [多选题] 【答案】 A C 【解析】 A、由图中实验甲、乙可知,物体重力是,物体放入水后弹簧测力计显示物体的重力是,所以物体受到的浮力,故A正确; B、表明物块受到液体的浮力,物块的重力不变,故B错误; C、由丙可知,物块排开的液体受到的重力,故C正确; D、若,则表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理,故D错误。 16 【答案】 D 【解析】 当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐渐变大,液体密度不变,根据我们所学过的物理知识可知受到的浮力是变大的,而当物体浸没以后,再向水中下沉的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以浮力是不变的。 随练 17 【答案】 D 【解析】 根据题意知道,运动员从入水到露出水面的过程中,水的密度不变; A.②中运动员浸没在水中,排开水的体积比①中时大,由F浮=ρ水gV排可知,②中运动员受到的浮力比①大,故A错误; B.②、③中运动员均浸没在水中,其排开水的体积相等,所以③中运动员受到的浮力与②相等,故B错误; C.④中运动员所处水的深度比③小,由p=ρgh可知,④中运动员受到的液体压强比③小,故C错误; D.⑤中运动员露出了水面,排开水体积小于④中运动员浸没时排开水的体积,由F浮=ρ水gV排可知⑤中运动员受到的浮力比④小,故D正确。 18 【答案】 C 【解析】 当物体从开始浸入水中到完全浸入水中即浸没的过程中,物体排开液体的体积在逐渐变大,液体密度不变,因为F浮=ρ液V排g,所以物体受到的浮力变大;而当物体浸没以后,再向水中下沉的时候,物体排开液体的体积不再发生变化,所以物体受到的浮力不变。由此可知物体受到的浮力先变大后不变。 19 【答案】 (1)10N (2)6N (3)80N 【解析】 (1)物块排开水的体积:, 物块受到的浮力:; (2)分析可知,物块受到三个力的作用:竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力, 则物体的重力为:; (3)水对容器底的压强为:; 根据可知此时容器底受到水的压力:。 浮沉条件 物体的浮沉条件 例题 20 【答案】 D 【解析】 、桔子放在水中后,桔子漂浮在水面上,说明桔子的浮力等于重力,桔子的密度小于水的密度; 剥去桔子皮,再放入水中,去皮的桔子沉在水底了,说明桔子果肉浮力小于其重力,桔子果肉的密度大于水的密度,所以桔子的密度小于桔子果肉的密度,即桔子剥皮后密度变大,桔子皮的密度比桔子果肉的密度小,故错误; 、桔肉沉入水底的过程中排开水的体积不变,由可知所受的浮力不变,故错误; 、整个橙子在水中处于漂浮状态,则整个橙子受到的浮力等于其重力,即; 将桔肉放入水中,发现桔肉沉入水底,说明;桔皮仍漂浮,则, 又因为,,;甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和,故正确。 故选:。 21 【答案】 C 【解析】 暂无解析 随练 22 【答案】 C 【解析】 A.金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,溢水杯底面积不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故A错误; B.金属块没有浸入水中,电子秤的示数 F=G杯+G水 由于溢水杯中装满水,金属块浸入水中静止时,由阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开水的重力(溢出水的重力),而金属块对水的压力大小与浮力相等(即该压力等于溢出水的重力),电子秤的示数 F1=G杯+G水-G排+F浮=G杯+G水 所以溢水杯对电子秤的压力不变,则电子秤示数不变,故B错误; CD.若剪断细绳,使金属块沉底,此时电子秤的示数等于水、容器以及金属块的总重力,即F2=G杯+G水+G金属>F1 所以电子秤的示数变大,剪断细线金属块沉底后静止,与剪断前相比,电子秤示数变化 ΔF=F2-F=(G杯+G水+G金属)-(G杯+G水)=G金属 不知道金属块的体积,无法得到金属块的密度,故C正确,D错误。 23 【答案】 C 【解析】 暂无解析 浮力的探究实验、证伪实验及写表达式 例题 24 [多选题] 【答案】 A B C 【解析】 暂无解析 25 [多选题] 【答案】 A C D 【解析】 A.图中所示状态浮力秤处于漂浮的状态,所以浮力等于重力,即 ,故A正确; B.浮力秤上2cm刻度线对应的增加排开液体的体积为 对应的增加的浮力为 对应的增加的重力为 对应的质量值为,故B错误; C.减小浮力秤下方悬挂石块的质量,浮力秤重力减小,因为漂浮,浮力等于重力,所以浮力减小,液体密度不变,根据可知,排开液体的体积减小,浮力秤上浮一些,该浮力秤0刻度线将向下移动,故C正确; D.增大浮力秤下方悬挂石块的质量,该浮力秤0刻度线将向上移动,但该浮力秤刻度线间的距离与被测物体的质量,液体密度和瓶身的横截面积有关,与下方悬挂石块的质量无关,因此浮力秤刻度线间的距离保持不变,故D正确。 随练 26 【答案】 (1)1N (2)0.8g/cm3 【解析】 (1)m水=ρ水V水=1g/cm3×50cm3=50g=0.05kg G水=m水g=0.05kg×10N/kg=0.5N F浮=G桶+G水=0.5N+0.5N=1N (2)m水′=ρ水V水′=1g/cm3×30cm3=30g=0.03kg G水′=m水′g=0.03kg×10N/kg=0.3N F浮′=G桶+G水′=0.5N+0.3N=0.8N V排==1×10-4m3 ρ液==0.8×103kg/m3=0.8g/cm3 27 【答案】 (1)5000 Pa (2)20 N (3)14 N 【解析】 (1)金属块A上表面受到的水的压强为 p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5000 Pa (2)甲图中小船受到竖直向下的压力、竖直向下的拉力、竖直向上的浮力,则小船受到的浮力为F浮=G沙+F=18 N+2 N=20 N (3)小船的体积为 乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,小船排开水的体积为 此时小船受到的浮力为 F浮′=ρ水gV排′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-3 m3=12 N 乙图中小船受到竖直向下的拉力、竖直向上的浮力,则小船受到金属块A的拉力为F拉=F浮′=12 N 由于物体间力的作用是相互的,所以绳子对A的拉力也为12 N,金属块A受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,金属块A的浮力 F浮金=ρ水gV排金=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N 金属块A的重力G金=F拉+F浮金=12 N+2 N=14 N 答:(1)甲图中,金属块A上表面距离水面0.5 m,金属块A上表面受到的水的压强是5000 Pa; (2)甲图中小船受到的浮力是20 N; (3)若乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,金属块A的重力是14 N。 浮沉条件的应用 轮船 例题 28 【答案】 A 【解析】 ∵轮船漂浮, ∴F浮=G, ∴轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,所以轮船从海里行驶到河里,受到的浮力不变; ∵轮船漂浮, ∴F浮=ρ液gv排=G, 设海水和河水的密度ρ1和ρ2,轮船排开海水和河水的体积为v1、v2, ∵ρ1>ρ2. ∴轮船排开水的体积: v1<v2, ∴轮船从海里行驶到河里,排开水的体积将变大,轮船将下沉一些. 故选A. 29 【答案】 D 【解析】 、由题知,福建舰满载排水量约8万余吨,辽宁舰和山东舰满载排水量均为6万余吨,则福建舰的满载排水量大,说明它满载时排开海水的质量大、重力大,根据阿基米德原理可知,福建舰满载时受到的浮力大,由可知福建舰满载时排开海水的体积大,故错误; 、由于福建舰满载时受到的浮力大,根据浮力产生的原因可知福建舰受到海水向上的压力大,故错误; 、根据阿基米德原理可知福建舰所受浮力等于它排开的海水所受的重力,故正确。 故选:。 随练 30 [多选题] 【答案】 A D 【解析】 A、满载时的排水量为满载时排开水的质量,满载货物与空载时相比,轮船开排水的质量增大;故A正确; B、因为油轮始终漂浮,所以浮力始终等于重力,满载货物与空载时相比,重力变大,所以轮船所受浮力变大,故B错误; CD、因为油轮始终漂浮,所以浮力始终等于重力,大小不变; 根据F浮=ρ液gV排,浮力大小不变,ρ江水<ρ海水,所以V排江水>V排海水,油轮由江水驶入海水,排开水的体积减小,也就是吃水深度减小,故C错误,D正确. 故选AD. 31 [多选题] 【答案】 A B C 【解析】 A.该船只在海上稳定航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,故A正确; B.根据阿基米德原理,该船只满载时,受到的浮力为,故B正确; C.该船只满载时,浸在水中部分的体积为,故C正确; D.该船只满载时,底部受到的液体压强最大值为,故D错误。 潜水艇 例题 32 【答案】 C 【解析】 A、“潜水艇”下潜过程中体积不变,根据可知,浮力不变,故A错误; B、“潜水艇”下潜过程中浮力小于重力,故B错误; C、“潜水艇”在A位置排开水的体积小于在B位置排开水的体积,根据可知,“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力,故C正确; D、“潜水艇”在水中A位置时漂浮,所受的浮力等于自身的重力;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中B位置,所受的浮力等于自身的重力;已知“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力,故“潜水艇”在A位置受到的重力小于在B位置受到的重力,故D错误。 故选:C。 33 【答案】 D 【解析】 A.根据浮力产生的原因可知,浸没在水中的物体受到的浮力等于水对它下表面和上表面的压力差,故A错误; B.物体浸没在液体中的深度越深,但排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知它受到的浮力不变,故B错误; C.物体密度与液体密度相等时,物体在液体中处于悬浮状态,故C错误; D.潜水艇在水中排开水的体积不变,由阿基米德原理可知受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,故D正确。 随练 34 [多选题] 【答案】 A C D 【解析】 A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船闸是利用连通器原理工作的,故A正确; B.活塞式抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压的知识,故B错误; C.为了实现上浮和下沉,潜水艇是通过改变自身的重力来实现的,故C正确; D.飞机的机翼上方突起,下方平直,这样导致机翼上方空气流速快,压强小,机翼下方空气流速慢,压强大,从而使飞机获得升力实现升空,故D正确。 飞艇和气球 例题 35 【答案】 C 【解析】 A、氢气球里面充的是氢气,氢气的密度比空气小,浸在空气中的氢气球排开空气的重力即浮力大于氢气球自身的重力,从而升空,故A错误; B、潜水艇是通过向水舱中充水和排水,从而改变自身的重力来改变沉浮的,故B错误; C、当轮船由从长江驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力:,因为船受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;又因为,,所以排开海水的体积小于排开江水的体积,即:船浸入水中的体积变小,船上浮一些,故C正确; D、用同一支密度计测定不同液体的密度,密度计始终处于漂浮状态,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,且密度计的重力不变,所以,密度计受到的浮力相等;由可知,密度计漂浮时浸在液面下的体积越大,说明液体密度越小,故D错误。 随练 36 【答案】 B 【解析】 根据阿基米德原理,即进行判断。 两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,排开空气的体积相同,所以根据可知,空气密度相同,排开空气的体积相同时,浮力相等. 故B正确。 密度计 例题 37 【答案】 D 【解析】 因为土仪器静止在液体中时,只受重力和浮力的作用,由二力平衡条件可知,F浮=G;由于土仪器在三种不同液体中都处于漂浮,由漂浮条件F浮=G 可知,土仪器在三种不同液体中受到的浮力相同;再由F浮=ρ液gV排 可知,物体排开液体的体积越大,液体的密度越小;但由于不知道物体排开液体的体积是多少,所以无法计算液体的密度的大小。故选D. 38 【答案】 C 【解析】 暂无解析 随练 39 【答案】 (1)0.1 N (2)1.25×103 kg/m3 【解析】 (1)假设密度计的底面积为S,密度计竖直漂浮,静止时露出水面的长度L1=8 cm,则浸入水中的深度为 由于密度计漂浮在水面上,此时密度计受到的浮力等于重力,根据阿基米德原理可得,密度计放入水中时所受浮力大小为 (2)浸入液体中的深度为 因为密度计无论是在水中还是待测液体中,都处于漂浮状态,因此有 假设密度计的底面积为S,根据阿基米德原理可得 即 解得ρ液=1.25×103 kg/m3 40 [多选题] 【答案】 C D 【解析】 (1)密度计浸在不同液体中时,都处于漂浮状态,所受的浮力均等于自身的重力,所以在不同液体中时,所受的浮力相同,故AB错误,C正确; (2)已知密度计浸在不同液体中所受浮力相等。该密度计上越靠近铜丝的位置,密度计排开液体的体积越小,根据可知液体的密度越大,即刻度线对应的密度值越大,故D正确。 拓展 41 【答案】 【解析】 如图:浸没在水中的小球受到重力和浮力的作用,重力和浮力的作用点都在物体的重心上,如果重力小于浮力,小球将会上浮,最终漂浮;小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中浮力大于重力,如图 42 【答案】 【解析】 过木块重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号表示,如下图所示: 43 【答案】 C 【解析】 正方体浸没在水中,由于它上、下表面都受到水的压力,而且下表面受到水的压强比上表面大,由此可知下表面受到水的压力比上表面大,这就是正方体受到浮力的原因,所以选项A、B、D错误. 44 【答案】 B 【解析】 现在石蜡块下表面与烧杯底密合,加水后,石蜡的上表面受到水的压力为上表面,不为0;石蜡的下表面受到水的压力为下表面,大小为0.而石蜡受到水的浮力,,所以石蜡受到水的浮力为0. 45 【答案】 D 【解析】 暂无解析 46 【答案】 A 【解析】 暂无解析 47 【答案】 (1)1 (2)丙 (3) 【解析】 (1)由图甲知:, 由图丙知,,所以; (2)图丙中液体是水,图丁中的液体是盐水,根据图丙和图丁可知,物体受到的浮力不同,所以说浮力的大小与液体密度有关; (3)物体浸没在盐水中时受到的浮力, 根据知物体的体积为: ; 因物体在水和盐水中排开液体的体积和自身的体积相等, 所以,由可得盐水的密度为: 。 故答案为:(1)1;(2)丙;(3)。 48 【答案】 B 【解析】 A、在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大,故A错误; B、物体排开水的体积越大,因为水的密度是一定的,受到的浮力越大,故B正确; C、浸在同种液体中的物体,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,故C错误; D、阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体,故D错误。 49 【答案】 B 【解析】 暂无解析 50 【答案】 A 【解析】 AD.设A球和B球的体积均为V,因为静止时A球和B球均漂浮在液面上,根据物体浮沉条件可得,,若,则,若,则故A正确,D错误; B.两个容器相同,液体的体积相同,由可得两液体的高度相同,再由结合甲乙的压强关系可得,根据阿基米德原理可得,则,再结合物体浮沉条件可得,故B错误; C.根据阿基米德原理可得,,结合选项可得故C错误。 51 [多选题] 【答案】 B C 【解析】 甲球浸没后受到的浮力为 甲球受到的重力为 因为甲球受到的重力小于浮力,则甲球最终会漂浮,浮力等于其重力为0.2 N; 乙球浸没后受到的浮力为 乙球受到的重力为 因为乙球受到的浮力等于其重力,则乙球悬浮,浮力为0.1 N; 丙球浸没后受到的浮力为 丙球受到的重力为 因为丙球受到的浮力小于重力,因此丙球会沉底,浮力为0.2 N,故BC正确,AD错误。 52 【答案】 D 【解析】 A、物体A在甲液体中漂浮,甲液体密度,物体B在乙液体中沉底,乙液体密度;由于物体A的质量大于物体B的质量,A、B两个物体体积相等,则根据可知:;因此容器中所装液体密度,故A错误; B、物体A在甲液体中漂浮,物体A受到的浮力;物体B在乙液体中沉底,物体B受到的浮力;由于物体A的质量大于物体B的质量,则;因此物体所受浮力:,根据阿基米德原理可知,所以,,即:物体A排开液体的重力大于物体B排开液体的重力,故B错误; C、因为两容器液面相平,即,而,由可知,,两容器底面积相同,由可知,甲烧杯底受到液体的压力大于乙烧杯底受到液体的压力,故错误; D、A、B两个物体体积相等,由图可知:,由于放入物体A、B后,两容器液面相平,由此可知没放物体之前甲容器中液体的体积大于乙容器中液体的体积,即,,由可知,,则; 两容器质量相同,则容器的重力相同,液体的重力,物体的重力; 两容器对桌面的压力分别为,,所以,两容器底面积相同,由可知,甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强,故D正确。 故选:D。 53 【答案】 B 【解析】 花盆在水中漂浮,受到的浮力等于自身重力,即, 当土壤含水较多时,G较大,大,水面在记号线①的位置;当花盆中土壤缺水时,较小,较小,水面在记号线③的位置,故AC错误,B正确; 想让三条记号线在花盆上的位置整体上移,变大,根据可知液体的密度变小,故D错误。 54 【答案】 A 【解析】 船从海里驶入河里时,质量不变,不变,根据知其重力不变;船在河里与海里都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以浮力也不变,浮力的方向始终是竖直向上的,保持不变;由于液体密度变小,则根据可知:排开液体体积变大,故①②正确,③④错误。 55 【答案】 (1) (2)0.25N (3)1.75N 【解析】 (1)海水对深潜器的压强大小: ; (2)已知乙的质量为0.2kg,体积为,乙所受浮力: ; (3)乙浸没在水中,排开水的体积等于乙的体积,即:, 乙静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子拉力的作用,由力的平衡条件可知, 细线对乙物体拉力的大小: 。 56 [多选题] 【答案】 C D 【解析】 A.孔明灯在上升过程中,不但受到浮力,而且还受到重力,故A错误; B.篆刻刀的刀口做得很锋利,在压力相同时,减小了接触面积,是为了增大压强,故B错误; C.茶壶的壶嘴和壶身上端开口,底部相互连通,是利用了连通器的原理,故C正确; D.两心壶壶内有两个独立的空间,均有独立的注水口和出水口,每个空间上部都有小孔与空气相通,使内外气压平衡,所以是利用了大气压,故D正确. 57 【答案】 A 【解析】 由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态, 由于同一支密度计的重力不变, 所以密度计在两种液体中所受的浮力相等; 由于甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积, 所以根据排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度, 据可知,在h相同时,在甲液体中的压强小于在乙液体中的压强。 故选:A。 58 【答案】 B 【解析】 A.两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力,故A错误; BC.由图可知排开水的体积VA排>VB排 由F浮=ρ水V排g可知浮力大小关系FA浮>FB浮 两支密度计均漂浮在水面,则密度计受到浮力等于自身的重力,所以它们的重力关系GA>GB 故B正确,C错误; D.密度计在水面处的刻度值为水的密度,所以两密度计在水面处的刻度值相同,故D错误。 1 高小思的专属讲义 . 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第07讲_浮力(一) 辅导讲义(学生版) 主讲内容 认识浮力 阿基米德原理 浮沉条件 浮沉条件的应用 第07讲_浮力(一) [学生版] 知识图谱 认识浮力 知识精讲 浮力的基本知识 1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。 2.浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。 3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差,即浮力。 F浮=F2-F1 注:当物体与容器底部紧密接触时,物体不受液体对它向上的力,所以不受浮力。 三点剖析 一.核心考点:浮力产生的原因★★ 二.重难点和易错点 浮力实质上是浸入液体中的物体受到液体向上和向下的压力差,方向与重力的方向相反,为竖直向上;注意“浸入”包含部分浸入和完全浸没。 需要掌握简单证明浮力产生原因的小实验,并且能够判断物体是否受到浮力。 浮力的定义及方向 例题 1 如图所示,一枚鸡蛋悬浮在浓盐水中,请你结合运动和力的知识分析说明这枚鸡蛋所受浮力的方向。 2 如图所示,小球静止在水面上,请你画出小球的受力分析图。 随练 3 如图所示的实验中,把鸡蛋放入装有清水的杯子中,然后逐渐向水中加盐,直至鸡蛋上浮至水面,请你画出鸡蛋上浮时的受力示意图(O为鸡蛋的重心)。 4 如图所示,在图中画出静止在水中的小球所受力的示意图。 浮力的产生原因 例题 5 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是(  ) A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力 D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力 6 [多选题] 下列关于浮力的说法正确的是(  ) A.物体浸没在某液体中的深度越深,受到的浮力就越大 B.漂在水面上的物体受到浮力,沉在水底的物体不受浮力 C.浸没在液体中的物体,所受浮力等于所受液体压力的合力 D.一定量的水能产生的浮力,可能大于这些水所受的重力 随练 7 如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则(  ) A.a受到的浮力大 B.a,b受到的浮力相等 C.只有a塞受到的浮力为零 D.a,b塞受到的浮力均为零 阿基米德原理 知识精讲 阿基米德原理 1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 2.公式表示: 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 3.适用条件:液体或气体。 三点剖析 一.核心考点 1.阿基米德原理实验、探究浮力大小的影响因素★★ 2.阿基米德原理的应用★★ 二.重难点和易错点 物体所受到浮力的大小满足阿基米德原理,; 浮力公式是,可以从浮力产生的原因出发,推导出此公式,浮力的影响因素有两个:物体排开液体的体积和液体的密度; 探究阿基米德原理和浮力影响因素都要用到控制变量法。 探究阿基米德原理 例题 8 [多选题] (多选)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将装有适量水的烧杯放到电子秤上静止时,记录电子秤示数为m1;用细线系住铝块并将其一半缓慢浸入水中静止时,记录电子秤示数为m2;如图所示,当铝块浸没在水中静止时,记录电子秤示数为m3。已知铝块体积为V,密度为2.7g/cm3,铝块始终不与烧杯接触;水的密度为1.0g/cm3。下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.铝块浸没在水中静止时与铝块一半浸入水中静止时相比,水对烧杯底的压强变大 B.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 C.铝块浸没在水中静止时,铝块所受到的浮力等于m3g–m1g D.由m2g-m1g≠m3g-m1g,可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关” 9 如图所示,把装满水的烧杯放在盘子的中央,再把空的饮料罐逐渐按入水中,在手感受到浮力增大的同时,会看到排开的水不断地溢至盘中。关于此现象,下列说法中不正确的是(  ) A.说明饮料罐受到的浮力大小与它排开水的体积有关 B.手对饮料罐的作用力始终等于饮料罐对手的作用力 C.饮料罐受到的浮力大小始终等于饮料罐受到的重力 D.饮料罐受到的浮力大小始终等于烧杯中溢出的水的重力 随练 10 体积相同的铝球、铁块和木块,没在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力(  ) A.铝球受到的浮力最大 B.铝球受到的浮力最小 C.铁块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大 11 两个相同的容器中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,最后稳定在如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等,则(  ) A.甲球密度更大 B.甲球所在液体密度更大 C.甲、乙球所受浮力一样大 D.甲球所受浮力比乙球大 探究浮力的大小跟哪些因素有关 例题 12 小强为了证明“浸在水中的物体所受浮力大小与物体的密度有关”的观点是错误的,他选用如图所示的形状相同的铜圆柱体A和铝圆柱体B、水、烧杯、弹簧测力计等器材进行实验。 (1)以下是小强的部分实验步骤,请你帮他补充完整: ①将圆柱体A和圆柱体B分别悬挂在弹簧测力计下,测量它们所受的重力G,并记录。 ②将圆柱体A下部的一格体积浸入水中,_______,静止时,记录弹簧测力计的示数F。 ③_______,仿照步骤②进行实验。 ④利用公式F浮=_______计算圆柱体A和B所受的浮力F浮,并记录。 (2)根据圆柱体A和圆柱体B所受浮力F浮_______(选填“相等”或“不相等”),就可以证明这种观点是错误的。 (3)请画出实验数据记录表格。 13 小阳为了证明“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体的体积有关”的观点是错误的。他利用符合实验要求的弹簧测力计、如图所示的两个铝质实心圆柱体A、B(圆柱体上每一格体积均为10cm3)、烧杯和水等器材进行实验。 (1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。 ①将圆柱体A、B分别悬挂在弹簧测力计下,测出圆柱体A、B受到的重力G,记录圆柱体A、B的体积V和重力G。 ②在烧杯中装入适量的水,__________,静止时记录弹簧测力计的示数F。 ③_________________,静止时记录弹簧测力计的示数F。 ④根据公式___________计算出圆柱体A、B受到的浮力F浮并记录。 (2)画出实验数据记录表。 (3)由于物体的体积变化时,圆柱体A受到的浮力_____圆柱体B受到的浮力(选填“等于”或“不等于”),就可以证明这种观点是错误的。 随练 14 如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为、、、。 (1)物块受到的浮力________。 (2)物块排开的液体受到的重力________。 (3)若________,则说明本次实验结果符合阿基米德原理。(选填“”或“”) 阿基米得原理的应用 例题 15 [多选题] (多选)某同学用实验验证阿基米德原理,其正确操作过程如图甲、乙、丙所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是(  ) A.物块受到的浮力 B.表明物块受到的重力减小了 C.物块排开的液体受到的重力 D.通过比较与的大小是否相等来验证阿基米德原理 16 如图所示弹簧测力计挂着圆柱体,从圆柱体底部接触水面开始到完全没入水中到底部的过程中,下列各图像能表示圆柱体所受浮力与浸入水中深度关系的是(  ) A. B. C. D. 随练 17 如图表示的是跳水运动员从入水到露出水面的过程,下列说法中正确的是(  ) A.②中运动员受到的浮力比①小 B.③中运动员受到的浮力比②大 C.④中运动员受到的液体压强比③大 D.⑤中运动员受到的浮力比④小 18 一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是(  ) A. B. C. D. 19 如图所示,水平地面上有一圆柱形容器,其底面积为,一个体积V为的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N,此时容器中水深为40cm(g取10N/kg)。求: (1)此时物块所受的浮力; (2)物块的重力; (3)此时容器底部受到水的压力。 浮沉条件 知识精讲 一.物体的浮沉条件 前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 1.上浮:或者时,物体上浮(物体受到合力向上),最终漂浮()。 2.悬浮:或者时,物体悬浮(物体受力平衡)。 3.下沉:或者时,物体下沉(物体受到合力向下),最终沉到容器底静止。 下沉 悬浮 上浮 F浮 F浮 F浮 二.浮沉条件的说明 1.密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 2.一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为。 分析:物体漂浮,则:, 3.物体放在液体中,最终的状态有三个:漂浮、悬浮或者沉底。 漂浮时:; 悬浮时:; 沉底时:; 4.判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较与或比较与。 三点剖析 一.核心考点:物体的浮沉条件★★ 二.重难点和易错点 浮沉条件是浮力学习中的重点和难点部分。 首先要了解一些物理名词的含义,物体完全浸没在液体中,可能会上浮、悬浮或者下沉,而最终的平衡状态有三个,漂浮、悬浮和沉底,处于平衡状态的物体可以对其列平衡方程。 浮沉条件的应用中往往先要判断物体的浮沉情况,再根据浮力公式求解。 物体的浮沉条件 例题 20 水平桌面上的玻璃容器内装有足量的水,小明将一个完整的桔子放入容器内的水中,发现桔子漂浮在水面上,如图甲所示;把该桔子捞出擦干后,剥下桔皮,再将桔皮和桔肉放回水中,发现桔皮仍漂浮,桔肉则沉在水底,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.甲图中桔子的密度等于水的密度 B.甲图中桔子受到的浮力大于其受到的重力 C.乙图中桔肉沉入水底的过程中所受的浮力一直变大 D.甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和 21 完全相同的甲、乙两个圆柱形容器内分别装有水放在水平桌面上。将体积相同的A、B实心球分别放入容器中,静止时如图所示,A球漂浮,B球悬浮,两容器水面相平。下列说法正确的是(  ) A.实心球A、B受到的浮力FA浮=FB浮 B.实心球A、B受到的重力GA>GB C.甲、乙容器底部受到的压力F甲=F乙 D.甲、乙容器对桌面的压强p甲<p乙 随练 22 将一电子秤放在水平桌面上,按实验操作规范将溢水杯中装满水放在电子秤上,用细线系住金属块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,金属块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.金属块浸没在水中静止时与它未浸入水中时相比,电子秤的示数变大 C.剪断细线金属块沉底后静止,与剪断前相比,电子秤的示数变大 D.剪断细线金属块沉底后静止,与剪断前相比,由电子秤示数变化可以求出金属块密度 23 甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m甲和m乙。则下列判断中正确的是(  ) A.p甲=p乙 m甲=m乙 B.p甲<p乙 m甲>m乙 C.p甲<p乙 m甲=m乙 D.p甲>p乙 m甲>m乙 浮力的探究实验、证伪实验及写表达式 例题 24 [多选题] (多选)水平桌面上放有底面积、质量均相同的甲、乙两容器,容器内装有质量相同的不同种液体,将两个完全相同的小球分别放入两种液体中,小球静止时的状态如图所示。甲、乙两容器中的液体密度分别为ρ1和ρ2;甲、乙两容器中小球受到的浮力分别为F1和F2;甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为pl和p2;甲、乙两容器对桌面的压力分别为F1'和F2'。下列判断正确的是(  ) A.ρ1 > ρ2 B.pl > p2 C.F1 = F2 D.F1' < F2' 25 [多选题] 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50 cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170 g,水的密度为1.0 g/cm3,g取。下列说法中正确的是(  ) A.图中所示状态浮力秤受到的浮力为1.7 N B.浮力秤上2 cm刻度线对应的质量值为270 g C.减小浮力秤下方悬挂石块的质量,该浮力秤0刻度线将向下移动 D.增大浮力秤下方悬挂石块的质量,该浮力秤刻度线间的距离保持不变 随练 26 某科技小组的同学想制作一个简易的密度计来测量液体的密度。他们取了一个上端开口,底部有配重的薄壁玻璃筒,侧壁标有0~80mL体积刻度,将空玻璃筒开口向上放入水中,玻璃筒竖直漂浮。向玻璃筒内加水至50mL刻度线时,在玻璃筒与外侧水面相平处做记号线,如图甲所示。将空玻璃筒开口向上放入待测液体中,向玻璃筒内加水至30mL刻度线时,外侧待测液体液面恰好与玻璃筒记号线相平,如图乙所示。已知玻璃筒重0.5N,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。 求:(1)甲图玻璃筒受到的浮力的大小。 (2)简易密度计上30mL刻度线对应的密度值。 27 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,轻质小船装有18 N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为2 N,水面刚好与船的上沿相平(水未进入小船内);将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10-4 m3,,g取10 N/kg,小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。 (1)甲图中,金属块A上表面距离水面0.5 m,求金属块A上表面受到的水的压强; (2)求甲图中小船受到的浮力; (3)若乙图中,小船露出水面的体积占船体积的,求金属块A的重力。 浮沉条件的应用 知识精讲 一.轮船 1.工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。 2.排水量:轮船满载时排开水的质量。 3.由排水量可计算出:排开液体的体积;排开液体的质量等于轮船和货物的总质量(排开液体的重力=轮船受到的浮力=轮船和货物总重)。 二.潜水艇 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 三.气球和飞艇 气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 四.密度计 1.原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。 2.构造:装有铝粒的细玻璃管。 3.刻度:刻度是不均匀的,刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。 三点剖析 一.核心考点: 轮船、潜水艇、热气球、密度计的原理★★ 二.重难点和易错点 轮船和密度计都是利用漂浮的条件,浮力与物体的重力相等,物体排开液体的质量与物体自身的质量相等; 潜水艇的上浮和下潜利用的是改变自身重力,一般有两种方法:水仓排水法和加减压载铁的方法。 热气球和氢气球等都是利用了空气浮力,可以类比在液体中上浮的情况。注意,热气球的原理是改变自身重力,忽略气球体积的变化,受到的浮力基本不变。 轮船 例题 28 一艘轮船从海里行驶到河里,受到的浮力和船身在水中的体积变化情况是(  ) A.浮力不变,船身将下沉一些 B.浮力变大,船身将下沉一些 C.浮力不变,船身将上浮一些 D.浮力变小,船身将上浮一些 29 中国第三艘航母“福建舰”已经顺利完成首次海试。它是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母,满载排水量约8万余吨,这标志着中国即将迈入三航母时代(如图所示)。不久后,辽宁舰、山东舰、福建舰将共同维护中国海疆的安全。已知:辽宁舰和山东舰满载排水量均为6万余吨。在三艘航母满载时,下列说法中正确的是(  ) A.福建舰比辽宁舰排开海水的体积小 B.福建舰比山东舰受到海水向上的压力小 C.福建舰所受海水的浮力等于辽宁舰所受浮力 D.福建舰所受浮力等于它排开的海水所受的重力 随练 30 [多选题] 2014年11月5日,我国自主研发、自行设计建造的大型油轮“凯桂”号在广州南沙龙穴造船基地交付.“凯桂”号全船长333米,宽60米,载重量32万吨,设计吃水深度20.5米,堪称真正的“海上巨无霸”.船舷上标注有几条水平横线分别表示该船在不同装载量时的“吃水深度”.图是“凯桂”号空载时静止在水面上的情景,下列说法正确的是(  ) A.满载货物与空载时相比,轮船开排水的质量增加 B.满载货物与空载时相比,轮船所受浮力大小不变 C.满载货物的“凯桂”号由江水驶入海水中,浮力不变,“吃水”会变深一些 D.满载货物的“凯桂”号由江水驶入海水中,浮力不变,“吃水”会变浅一些 31 [多选题] 某船只满载的时候,其排开水的质量为12000吨,此时船吃水的深度为6.6 m,g取10 N/kg。关于该船只,下列分析正确的是(  ) A.该船只在海上稳定航行时,受到的浮力等于重力 B.该船只满载时,受到的浮力为 C.该船只满载时,浸在水中部分的体积为 D.该船只满载时,底部受到的液体压强最大值为 潜水艇 例题 32 小明用如图所示装置模拟“潜水艇”的下潜过程。“潜水艇”在水中A位置时漂浮;当水舱中再充入一部分水时,“潜水艇”逐渐下沉,稳定后停留在水中B位置。关于此过程下列说法正确的是(  ) A.“潜水艇”下潜过程中浮力变小 B.“潜水艇”下潜过程中浮力大于重力 C.“潜水艇”在A位置受到的浮力小于在B位置受到的浮力 D.“潜水艇”在A位置受到的重力等于在B位置受到的重力 33 下列有关浮力的问题中,说法正确的是(  ) A.浸没在水中的物体受到的浮力等于水对它下表面向上的压力 B.物体浸没在液体中的深度越深,它受到的浮力越大 C.物体密度与液体密度相等时,物体在液体中处于漂浮状态 D.潜水艇是靠改变自身受到的重力实现上浮和下沉的 随练 34 [多选题] 下列说法正确的是(  ) A.船闸是利用连通器原理工作的 B.活塞式抽水机是利用液体压强工作的 C.潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮下潜的 D.客机机翼升力利用了空气流速越大的位置压强越小的原理 飞艇和气球 例题 35 生活中有很多应用到物体的浮与沉的现象,下列现象的解释中正确的是(  ) A.氢气球能升空是因为它的体积大 B.潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下潜 C.轮船由河入海,浮力不变,船身上浮 D.密度计漂浮时浸在液面下的体积越大,说明液体密度越大 随练 36 如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是(  ) A.F氢>F空 B.F氢=F空 C.F氢<F空 D.条件不足,无法比较 密度计 例题 37 将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中)这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放入盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示,对这个土仪器所运用的知识和用途,下列说法错误的是 A.运用了二力平衡的知识 B.运用了物体的浮沉条件 C.用它可以比较不同液体密度的大小 D.用它可以测出液体密度的大小 38 小明将吸管的一端缠绕一些细铜丝,并用石蜡封口,自制一个简易密度计。水平桌面上,两个完全相同的容器分别装有甲、乙两种液体,将该密度计依次放入甲、乙两种液体中,静止时,液面相平,如图。下列正确的是(  ) A.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大 B.密度计在甲液体中比在乙液体中受到的浮力小 C.甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力 D.若将原密度计底部再多缠几圈细铜丝,则密度计相邻两刻度线之间的距离变小 随练 39 某同学制作了一个密度计,如图甲所示,密度计质量m=10 g,长度L=16 cm,把这个密度计放入水中,密度计竖直漂浮,静止时露出水面的长度L1=8 cm,如图乙所示;把该密度计放入密度未知的液体A中,密度计静止时露出水面的长度L2=9.6 cm,如图丙所示,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求: (1)密度计放入水中时所受浮力大小; (2)液体A的密度。 40 [多选题] (多选)某同学想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。他在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计,该密度计放在液体中时均竖直漂浮如图所示。每次当密度计在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应的密度值。下列说法正确的是(  ) A.该密度计在液体中漂浮时,其所受浮力大于所受重力 B.该密度计在不同液体中漂浮时,浸入液体的深度越大,受到的浮力越大 C.该密度计在不同液体中漂浮时所受的浮力相同 D.该密度计上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越大 拓展 41 如图所示,将一个小球浸没在水中,由静止释放.请画出小球浮出水面前,在竖直向上运动过程中的受力示意图. 42 画图中木块受到浮力的示意图。 43 一个正方体浸没在水中,下列说法中正确的是(  ) A.它的上、下表面都受到水的压强,上表面比下表面受到的压强大 B.上、下表面都受到水的压力,这两个表面受到的压力相等 C.下表面受到水的压强比上表面大 D.上、下表面受到的水的压力是一对平衡力 44 把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部,使它们之间密合(如图所示),用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中,直到水面淹没石蜡块后放手,则(  ) A.由于石蜡块的密度比水小,所以石蜡块会上浮 B.由于石蜡块受到水的压力是向下的,所以石蜡块不会上浮 C.由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力,所以石蜡块不会上浮 D.由于水对石蜡块没有压力,所以石蜡块不上浮 45 为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是(  ) A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小 B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大 C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理 46 甲、乙、丙、丁四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是(  ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 47 小京同学想探究浮力大小与液体密度、排开液体的体积是否有关,做了如甲、乙、丙、丁图所示的实验。请根据图中给出的信息,回答下列问题: (1)物体A浸没在水中所受浮力为______N; (2)根据图甲、图______和图丁可知,浮力的大小与液体密度有关。完成实验之后,小京发现根据这些实验及数据,还可以测出盐水的密度; (3)已知水的密度为,则丁图中所用盐水的密度是______kg/m3。 48 关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是(  ) A.液体的密度越大,物体受到的浮力越大 B.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 C.浸在同种液体中的物体,物体体积越大,受到的浮力越大 D.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体 49 已知铁的密度小于铜的密度,把质量相同的铜块和铁块没入水中,它们所受浮力大小为(  ) A.铜块的大 B.铁块的大 C.一样大 D.条件不足,无法判断 50 如图所示,桌面上放置两个相同的圆柱形容器,装有甲、乙两种体积相同的液体,密度分别为、,液体对容器底部的压强分别为、;体积相同的实心球A、B,密度分别为、,重力分别为、。将A球放入甲液体中,B球放入乙液体中,A球和B球静止时均有一半体积露在液面外,液体均没有溢出,此时所受浮力的大小分别为和。下列判断中正确的是(  ) A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则 51 [多选题] 甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如图下表所示。将它们浸没在水中由静止释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是(  ) 小球 甲 乙 丙 m/g 20 10 54 V/cm3 40 10 20 A.甲球漂浮, B.乙球悬浮, C.丙球沉底, D.乙球悬浮, 52 如图所示,在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯,烧杯内盛有两种不同的液体,将体积相等的A、B两个物体分别放入两种液体中,静止时两烧杯内液面相平。若物体A的质量大于物体B的质量,下列说法正确的是(  ) A.甲烧杯中液体的密度等于乙烧杯中液体的密度 B.物体A排开液体的重力小于物体B排开液体的重力 C.甲烧杯底受到液体的压力等于乙烧杯底受到液体的压力 D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强 53 小花设计了一个“漂浮的花盆”,它是用底部密封的花盆养植物,在花盆外侧面标有记号线①②③,将花盆放在水中,花盆会漂浮在水面(花盆不吸水),人们可以根据水面对齐外侧的记号线的位置判断土壤的干湿程度,确定是否需要浇水,下列说法中正确的是(  ) A.水面分别对齐外侧三条记号线时,花盆受到浮力大小均相同 B.①记号线对应土壤偏湿 C.③记号线对应土壤偏湿 D.小花认为三条记号线位置偏下,想让三条记号线在花盆上的位置整体上移,在土壤干湿程度不变的情况下,为达到目的可以向水中加入适量盐 54 一艘轮船从海里驶入河里,下列说法中(  ) ①它受到的重力大小不变 ②它受到的浮力方向不变 ③它受到的浮力变小 ④它排开水的体积变小 A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①④正确 55 我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。小京阅读资料后,制作图中的装置,模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为。(取,,)。求: (1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小。 (2)乙物体所受浮力的大小。 (3)细线对乙物体拉力的大小。 56 [多选题] 图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是(  ) A.孔明灯在上升过程中只受浮力 B.篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强 C.紫砂壶属于连通器 D.从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压 57 密度计是用来测量液体密度的仪器。把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示,甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计受到的浮力分别为F甲和F乙,则 A.p甲<p乙       F甲=F乙 B.p甲<p乙       F甲>F乙 C.p甲>p乙       F甲=F乙 D.p甲>p乙       F甲<F乙 58 有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示。下列说法正确的是(  ) A.密度计A所受浮力比它的重力小 B.密度计A的重力比密度计B的重力大 C.两密度计所受的浮力相等 D.两密度计在水面处的刻度值不同 1 高小思的专属讲义 . 学科网(北京)股份有限公司 $$

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辅导讲义  第07讲 浮力(一)2024-2025学年人教版物理八年级下册
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