内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
知识点一 浮力
1.如图,向漏斗中加水,水向下流出时发现漏斗中的乒乓球不会浮起来,原因是。
2.关于物体所受的浮力,下列说法中错误的是( )
A.漂浮在水面上的物体受到浮力 B.悬浮在水中的物体受到浮力
C.沉在水底的铁球不受浮力 D.太空中的卫星不受浮力
知识点二 决定浮力大小的因素
3.(2024·宁夏中考)如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的重力为 N。
(2)将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图乙、丙、丁所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与有关。
(3)浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。下图能正确反映物体所受浮力F浮和物体下表面深度h的关系图像是。(填序号)
A B C D
(4)通过分析图中甲、丁、戊可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力。
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关,请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
知识点三 浮力产生的原因
4.某实验小组为探究浸在水中的物体受到浮力的原因,在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,将其浸没在水中,如图所示。
(1)当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于同一液体在同一深度处向各个方向的压强,且受力面积相等,所以水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向左(选填“>”“=”或“<”)F向右,水平方向上的合力为0。
(2)当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压强p向上(选填“>”“=”或“<”)p向下,水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向上(选填“>”“=”或“<”)F向下,竖直方向上的合力不为0,方向。
(3)结合以上实验现象,可知浮力产生的原因是。
5.如图所示,将去盖的雪碧瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将;再把瓶盖盖紧,则乒乓球将。
第5题图
6.“天宫课堂”上航天员王亚平演示了浮力“消失”的实验,教室里同学们同步做对比实验,如图所示。乒乓球静止时,图符合浮力“消失”现象,此时乒乓球(选填“受到”或“不受”)水的作用力。
第6题图
7.下列情境中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“天宫一号” B.航行的辽宁号
C.下潜的“蛟龙”号 D.上升的热气球
8.如图是某实验小组的同学用同一物块探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
A B C D C
(1)对图B中的物块进行受力分析,要求力的作用点都画在重心处。
(2)物体浸没在水中时所受浮力为N。
(3)比较ADE可以得出:浮力大小与有关。
(4)比较ACD可知,浮力大小与物体浸没的深度(选填“无关”或“有关”)。
(5)图E中酒精的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
☆基础巩固·达标练
1.乒乓球的下面不会受到水向上的压力的作用
2.C 解析:浮力是指浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)的竖直向上的力,浮力的方向总是竖直向上的,所以漂浮在水面上的物体会受到浮力,故A正确,A不符合题意;悬浮在水中的物体会受到浮力,故B正确,B不符合题意;虽然铁球沉在水底,但其底面会与水接触,因此铁球也会受到水对其向上的压强,也就会受到向上的压力,故沉在水底的铁球会受到浮力,故C错误,C符合题意;太空中没有大气,所以太空中的卫星不受浮力,故D正确,D不符合题意。故选C。
3.(1)2.1 (2)物体排开液体的体积 (3)D (4)越大
(5)①取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别测出它们的重力记为G1、G2;
②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中,金属块不触底,读出弹簧测力计的示数记为F1、F2,分析比较G1-F1和G2-F2的大小,即可验证猜想。
4.(1)相等 = (2)> > 竖直向上
(3)液体对物体上、下两个表面存在压力差
5.静止不动 上浮
6.乙 不受
解析:在地球上,乒乓球会漂浮在水面上,受到水的浮力的作用;在太空中,物体都处于失重状态,乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不会受到浮力,即乒乓球没有受到力,乒乓球可以在水中任意位置悬浮,故乙图符合浮力“消失”现象。
※能力提升·培优练
7.A
8.(1)如图所示
(2)1 (3)液体密度 (4)无关 (5)0.8×103
解析:(4)比较ACD可知,液体的密度和物体排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,而拉力相同,说明浮力不变,故浮力大小与物体浸没的深度无关。(5)物体浸没在水中的浮力为1 N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得1 N=ρ水gV排;物体浸没在酒精中的浮力为F'浮=G-F'=4 N-3.2 N=0.8 N,由阿基米德原理F'浮=ρ酒精gV排可得0.8 N=ρ酒精gV排,浸没时V排不变,解得ρ酒精=0.8ρ水=0.8×103 kg/m3。
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