8.1 浮力-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

8.1 浮力 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.9 通过实验，认识浮力。 一、知识与技能目标： 理解浮力的定义及产生原因，明确浮力方向竖直向上。 二、过程与方法目标： 通过探究实验，掌握称重法测浮力（F浮=G-F示）。 三、情感态度与价值观： 从案例中感悟浮力应用智慧，培养科学探索精神，体会物理规律对技术进步的重要推动作用。 四、科学能力与创新： 能设计实验验证浮力相关因素，尝试用浮力原理解释生活现象。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 浮力 1.浮力：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，施力物体是液（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、向下的压力差就是浮力。 4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。 04 题型精讲 【题型一】浮力 1.浮力的产生 浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。 下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮=F向上一F向下。 2.因为液体具有压强，它们之间才会相互支持，相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液体压强的变化，都会形成压强差，从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。 有人说一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用。 这种说法并不是完全正确的，它成立需要两个条件： （1）物体的侧表面必须是竖直方向的，不能倾斜； （2）物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触，不能有液体渗入其间。 沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用：受的水的浮力，容器对它的支持力，以及自身重力，这时受力情况：F浮+F支=G物。 3.对浮力产生原因的说明： (1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。 (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时，物体不受浮力作用。 (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。 (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。 【例题1】下图情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．水面航行的辽宁舰 B．安逸地浮在水面的天鹅 C．浸在水中的桥墩 D．空中飞行的飞艇 【对应训练】洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，洗手盆中装着一定质量的水，洗手盆侧壁A点在水面下，柱状物体M被完全压入水中，如图所示，关于上述情景，下列说法正确的是（   ） A．水堵头可能由于受到水的浮力而上浮 B．柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的 C．物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止 D．洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的 【对应训练】如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 【题型二】浮力的计算 1.示重差法（称重法）：F浮=G-F拉（空气中重力减去弹簧测力计拉力）（用弹簧测力计） 漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法） 压力差法：F浮=F↑-F↓（向上与向下的压力差）。 2.对“压力差法”的理解： 根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮= F下一F上（F下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。 【例题2】在图中，重为G的金属块静止在水面下，弹簧测力计的示数为T，金属块下表面受到水的压力为F，则下列说法正确的是（　　） A．T>G B．T=G C．F>G-T D．F=G-T 【对应训练】如图所示，用弹簧测力计拉着一个重为4N的物体浸没在液体中，则物体受到的浮力是（　　） A． B． C． D． 【对应训练】如图是长方体下降浸入水槽的过程中，弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．长方体重18N B．长方体受到水的浮力方向为竖直向上 C．长方体受到的最大浮力是12N D．时，长方体受到的浮力是15N 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图所示，是王亚平在“天宫课堂”上做的关于浮力的实验。乒乓球并没有像在地面上一样浮在水面，而是停留在了水中。下列关于该现象的解释正确的是（　　） A．太空中重力消失时，浮力也就消失了 B．乒乓球受到的浮力方向向下 C．乒乓球受到的浮力小于重力 D．浮力和重力没有关系 2．在物理课上，老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内，往饮料瓶内注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止，如图所示；然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，这一实验说明了（　　） A．液体压强与液体的密度有关 B．连通器的特点 C．浮力产生的原因 D．大气压的作用 3．如图，装有水的柱状容器置于水平地面上，正方体物块悬浮在水中，其上表面与水面平行，若物块上表面受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2。则物体受到的浮力大小为（　　） A．F1 B．F2 C．F2-F1 D．F1-F2 4．一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为16N，上表面受到水对它的向下的压力为6N，则正方体在水中受到的浮力大小和方向为（　　） A．22N  竖直向上 B．10N  竖直向上 C．10N  竖直向下 D．无法判断 5．如图所示，木块的上下表面受到水的压力分别为F1=3N，F2=5N，则木块受到的浮力大小（　　） A．2N B．3N C．5N D．8N 6．探究浮力实验时，小青将重为6N的长方体铝块浸在水中，如图所示，铝块上表面刚好与水面相平，此时弹簧测力计示数为2.8N，长方体铝块下表面受水的压力为（　　）    A．8.8N B．2.8N C．3.2N D．6N 7．图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面所处的深度h关系的图象是（　　） A． B． C． D． 8．在物理课堂上同学们做了如图所示的小实验，在水桶中装多半桶水，用手把空的饮料罐逐渐按入水中，在这个过程中同学们都有越来越费劲的感觉，同时观察到水面越来越高。由此同学们提出了以下四种猜想，其中最合理的是（　　） A．浮力的大小可能与物体的质量有关      B．浮力的大可能与物体的密度有关 C．浮力的大小可能与液体的密度有关     D．浮力的大小可能与物体所排开液体的体积有关 9．将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（　　） A．矿泉水瓶受到水对它的浮力 B．浮力的方向竖直向上 C．排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 10．小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示。 (1)在图甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 ，观察指针是否指在零刻度线的位置； (2)分析图中实验数据可知，物体浸没在盐水中时受到的浮力为 N； (3)比较图中甲、乙、丙三次的实验数据，可知浮力的大小与 有关。 【素养提升】 11．小谦用如图甲所示的实验测量金属块受到的浮力。他将金属块浸没在某种液体中，再将金属块缓缓从液体中竖直提出来，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示。则该金属块全部浸没在液体中时受到的浮力为（　　） A．0.25N B．0.35N C．0.25N到0.35N D．0.1N 12．A、B是能自由移动的物体，C、D、E是固定在容器上的物体，现往容器中注入一些水，如图所示， （填字母）物体一定不受浮力的作用。若E物体受到水向下的压力为，E物体受到水的浮力为，则E物体受到水向上的压力为 N。 13．A、B是能自由移动的物体且体积相等，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器中注入一些水后如图所示，则A、C、D三个物体中不受浮力的为物体 ，已知B的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则B受到的浮力大小为 N。 14．弹簧测力计下吊着重为12N的长方体金属块，当金属块完全浸入水中时，弹簧测力计的示数为6N，则金属块所受浮力为 N，若金属块上表面受到水的压力为10N，则其下表面受到水的压力为 N。 15．如图所示，将玻璃筒两端蒙上橡皮膜，当玻璃筒水平浸入水中时，观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时，观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大，该现象表明 。据此，可分析 产生的原因。 16．在图中，重为8牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛，则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 17．如图所示是小丽探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg） (1)比较A、B、C三次实验，可以探究浮力与 的关系； (2)比较A、D和 三次实验，可以探究浮力与液体密度的关系，为了得到普遍规律，她接下来的实验操作是 ； (3)实验中由于手臂的晃动会导致测力计示数不稳定，不方便读数，请你写出一种改进措施： 。 18．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸入液体的深度有关 ②与物体排开液体的体积有关 ③与液体的密度有关 (1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析a、b、c三次实验，可知浮力大小与 有关； (4)分析 三次实验，可知浮力大小与液体的密度有关。 【能力培优】 19．浮力产生的原因： （1）推导 如图所示，液体对上表面的压力：F1= = ，  方向： ；液体对下表面的压力F2= = ， 方向： 。因为h1 h2，所以F1 F2，因此物体总存在 的压力差； （2）浮力产生的原因：浸在液体（气体）中的物体，其受到液体（气体）向上的压力 向下的压力，因此浮力的方向总是 的； （3）公式：F浮=F向上-F向下； （4）浸在水中的物体与容器底部紧密接触，且接触处无水渗入（即不受水对其有向上的压力）时，浸在水中的物体不受浮力。如图，甲 浮力，乙 浮力（填受/不受）。 20．由浮力产生的原因可知：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的．如图所示，一个匀质长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面积都为S，上表面所处深度为，下表面所处深度为，液体的密度为．长方体上表面受到的压力 和下表面受到的压力 ；长方体受到的浮力 ．（用S、、和表示） 21．小明在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题： 问题1：没入水中的铁块是否受到浮力？ 问题2：浮力大小与哪些因素有关？ 为此他设计并完成了如图所示实验。 (1)乙图中弹簧测力计示数小于甲图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块 （填“受到”或“不受到”）浮力，丙图中铁块受到的浮力是 N。 (2)要想探究物体所受浮力与深度的关系，应选甲、 、 三次实验，得到的结论是 。 (3)做甲、丁、戊三次实验，是为了探究浮力大小与 关系，得到的结论是 。 22．小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底，由此，他进行了有关浮力的实验探究。 (1)如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 N； (2)将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小与 有关； (3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 ，说明浮力的大小与物体密度无关； (4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 。 23．在今年体育中考中，小明在运动技能测试的四个项目中选择了游泳，老师说测试将在奥体中心游泳馆进行。周末小明上网查询游泳馆的信息，发现这样一条评论：“深水区游起来浮力非常大，创造了个人的最好成绩。”小明很是疑惑，浮力大小与容器内液体深度有关系吗？他和同学从实验室找来弹簧测力计、烧杯和石块等器材进行探究。 (1)小明确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F，可计算出物体所受的浮力。其测量原理利用了 ； A．与G是一对平衡力        B．F与G是相互作用力 C．与F是相互作用力        D．、F和G是一组平衡力 (2)分析图中 三次实验的数据（填出步骤的序号）得到结论： ； (3)为了得到普遍规律，小明还需要选取 进行多次实验； (4)那么为什么在深水区游泳更容易游出个人最好成绩呢？ 小明和同学继续探究…… 24．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： (1)观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零； (2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度 h并根据实验数据，在图乙中画出了物块所受浮力F浮随h变化的图像。请计算出物体浸没在水中时，受到的浮力为 N； (3)分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 （均选填“变大”“变小”或“不变”）；由此可知，浮力大小与 有关，与 无关； (4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 （选填“相同”或“不同”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.1 浮力 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.9 通过实验，认识浮力。 一、知识与技能目标： 理解浮力的定义及产生原因，明确浮力方向竖直向上。 二、过程与方法目标： 通过探究实验，掌握称重法测浮力（F浮=G-F示）。 三、情感态度与价值观： 从案例中感悟浮力应用智慧，培养科学探索精神，体会物理规律对技术进步的重要推动作用。 四、科学能力与创新： 能设计实验验证浮力相关因素，尝试用浮力原理解释生活现象。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 浮力 1.浮力：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，施力物体是液（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、向下的压力差就是浮力。 4.影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。 04 题型精讲 【题型一】浮力 1.浮力的产生 浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。 下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮=F向上一F向下。 2.因为液体具有压强，它们之间才会相互支持，相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液体压强的变化，都会形成压强差，从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。 有人说一个位于容器底面上的物体，并和容器底面密切接触，那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下，所以这个物体不受浮力作用。 这种说法并不是完全正确的，它成立需要两个条件： （1）物体的侧表面必须是竖直方向的，不能倾斜； （2）物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触，不能有液体渗入其间。 沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用：受的水的浮力，容器对它的支持力，以及自身重力，这时受力情况：F浮+F支=G物。 3.对浮力产生原因的说明： (1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。 (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时，物体不受浮力作用。 (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。 (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。 【例题1】下图情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．水面航行的辽宁舰 B．安逸地浮在水面的天鹅 C．浸在水中的桥墩 D．空中飞行的飞艇 【答案】C 【详解】A．航行的辽宁舰浸在水中，因为液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用力，故它受到浮力作用，故A不符合题意； B．浮在水面的天鹅受到水对它竖直向上的浮力，故B不符合题意； C．浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下，没有与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用，故C符合题意； D．空中飞行的飞艇浸在空气中，因为气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用力，故它受到浮力作用，故D不符合题意。 故选C。 【对应训练】洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，洗手盆中装着一定质量的水，洗手盆侧壁A点在水面下，柱状物体M被完全压入水中，如图所示，关于上述情景，下列说法正确的是（   ） A．水堵头可能由于受到水的浮力而上浮 B．柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的 C．物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止 D．洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的 【答案】B 【详解】A．洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A错误； B．柱状物体M在水中受到浮力作用，方向是竖直向上的，故B正确； C．物体M受到重力、压力、浮力而静止，故C错误； D．洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直，指向侧面，故D错误。 故选B。 【对应训练】如图所示，取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮（如图甲）；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来（如图乙和丙），此实验中，相关说法错误的是（　　） A．甲图中，乒乓球不受浮力 B．乙图中，乒乓球不受浮力 C．丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力等于水对球上下面的压力差 D．整个实验验证了浮力产生的原因 【答案】B 【详解】A．甲图下方不受水的压强，因而没有向上的压力，不受浮力，故A正确，不符合题意； BCD．当用手堵住瓶口，则乒乓球上面和下面都有水，由于乒乓球上、下两面所处的深度不同，下面所处的深度大于上面的深度，下面受到的压强大于上面受到的压强，因此水对乒乓球产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是水对乒乓球施加的向上托的力，这个力习惯上称为浮力，当乒乓球受到的浮力大于其自身重力时，乒乓球上浮起来，所以此实验说明了浮力产生的原因，故B错误，符合题意，CD正确，不符合题意。 故选B。 【题型二】浮力的计算 1.示重差法（称重法）：F浮=G-F拉（空气中重力减去弹簧测力计拉力）（用弹簧测力计） 漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法） 压力差法：F浮=F↑-F↓（向上与向下的压力差）。 2.对“压力差法”的理解： 根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F浮= F下一F上（F下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。 【例题2】在图中，重为G的金属块静止在水面下，弹簧测力计的示数为T，金属块下表面受到水的压力为F，则下列说法正确的是（　　） A．T>G B．T=G C．F>G-T D．F=G-T 【答案】C 【详解】设金属块上表面受到水的压力为，由浮力产生的原因可知，金属块受到的浮力等于金属块上下表面受到的压力差 金属块在水中受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、拉力T，在重力G、拉力T、浮力F浮作用下金属块处于平衡状态，由力的平衡条件得 AB．由得 故AB错误； CD．由得 故C正确，D错误。 故选C。 【对应训练】如图所示，用弹簧测力计拉着一个重为4N的物体浸没在液体中，则物体受到的浮力是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，物体浸没在液体中，测力计的示数为2.8N，根据称重法可知，物体受到的浮力为 F浮=G-F示=4N-2.8N=1.2N 故选B。 【对应训练】如图是长方体下降浸入水槽的过程中，弹簧测力计读数F随长方体下降高度h变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．长方体重18N B．长方体受到水的浮力方向为竖直向上 C．长方体受到的最大浮力是12N D．时，长方体受到的浮力是15N 【答案】D 【详解】A．由图示知，AB段，下降高度变化，弹簧测力计的示数不变，说明长方体未浸入水中，测力计测量的是长方体的重力为18N，故A正确，不符合题意； B．浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的，方向竖直向上，故B正确，不符合题意； C．图示中，BC段，下降高度增大，测力计示数变小，说明浮力变大，CD段，下降高度变大，测力计示数不变，说明长方体浸没水中，排开水的体积最大，所受的浮力最大，据称重法知，长方体受到的最大浮力 F浮=G-FD=18N-6N=12N 故C正确，不符合题意； D．由图示知，h=4cm时，测力计的示数为15N，长方体所受的浮力 F浮1=G-F1=18N-15N=3N 故D错误。 故选D。 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图所示，是王亚平在“天宫课堂”上做的关于浮力的实验。乒乓球并没有像在地面上一样浮在水面，而是停留在了水中。下列关于该现象的解释正确的是（　　） A．太空中重力消失时，浮力也就消失了 B．乒乓球受到的浮力方向向下 C．乒乓球受到的浮力小于重力 D．浮力和重力没有关系 【答案】A 【详解】太空中水与乒乓球均处于失重状态，乒乓球在水中不受水的压力作用，浮力是乒乓球上下表面的压力差，则太空中重力消失时，浮力也就消失了，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．在物理课上，老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下，把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内，往饮料瓶内注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止，如图所示；然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，这一实验说明了（　　） A．液体压强与液体的密度有关 B．连通器的特点 C．浮力产生的原因 D．大气压的作用 【答案】C 【详解】A．实验中只有水，不能探究液体压强与液体密度的关系，故A不符合题意； B．图中装置不是上端开口，下端连通的容器，不是连通器，故B不符合题意； C．把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内，往饮料瓶内注水，看到有少量水从瓶口流出，此时乒乓球静止，小球下方没有水，因此小球不受浮力的作用，用手堵住瓶口，一会儿乒乓球浮起来了，乒乓球下方有水，受到水的压力，上下表面压力差产生浮力，故C符合题意； D．实验探究浮力产生的原因，与大气压无关，故D不符合题意。 故选C。 3．如图，装有水的柱状容器置于水平地面上，正方体物块悬浮在水中，其上表面与水面平行，若物块上表面受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2。则物体受到的浮力大小为（　　） A．F1 B．F2 C．F2-F1 D．F1-F2 【答案】C 【详解】物体浸没在水中受到的浮力是物体上下表面的压力差形成的，所以浮力 F浮=F2-F1 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为16N，上表面受到水对它的向下的压力为6N，则正方体在水中受到的浮力大小和方向为（　　） A．22N  竖直向上 B．10N  竖直向上 C．10N  竖直向下 D．无法判断 【答案】B 【详解】正方体下表面受到的水对它的向上压力为16N，上表面受到水对它的向下的压力为6N，正方体在水中受到的浮力 浮力的方向是竖直向上的。 故选B。 5．如图所示，木块的上下表面受到水的压力分别为F1=3N，F2=5N，则木块受到的浮力大小（　　） A．2N B．3N C．5N D．8N 【答案】A 【详解】浮力的大小等于物体上下表面压力差，即 木块受到的浮力是2N。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．探究浮力实验时，小青将重为6N的长方体铝块浸在水中，如图所示，铝块上表面刚好与水面相平，此时弹簧测力计示数为2.8N，长方体铝块下表面受水的压力为（　　）    A．8.8N B．2.8N C．3.2N D．6N 【答案】C 【详解】浮力等于物体上下表面所受的压力之差，物体上表面无液体，所以下表面所受的压力 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 7．图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面所处的深度h关系的图象是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】物体受到的浮力与物体浸入液体深度的关系，根据，进而总结出弹簧测力计的示数随物体浸入液体深度的关系图象。 【详解】浸没前，圆柱体排开液体的体积随深度的增大而增大，由可知，圆柱体受到的浮力也增大，由可知，弹簧测力计示数随深度的增大而减小。浸没后，圆柱体排开液体的体积等于圆柱体的体积，不随深度的变化而变化，圆柱体受到的浮力不变，则弹簧测力计的示数也不变，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．在物理课堂上同学们做了如图所示的小实验，在水桶中装多半桶水，用手把空的饮料罐逐渐按入水中，在这个过程中同学们都有越来越费劲的感觉，同时观察到水面越来越高。由此同学们提出了以下四种猜想，其中最合理的是（　　） A．浮力的大小可能与物体的质量有关      B．浮力的大可能与物体的密度有关 C．浮力的大小可能与液体的密度有关     D．浮力的大小可能与物体所排开液体的体积有关 【答案】D 【详解】用手把空的饮料罐逐渐按入水中，在这个过程中同学们都有越来越费劲的感觉，即瓶子受到的浮力越来越大，同时观察到水面越来越高，即排开水的体积增大了。所以可以猜想，浮力的大小可能与物体所排开液体的体积有关。 故选D。 9．将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（　　） A．矿泉水瓶受到水对它的浮力 B．浮力的方向竖直向上 C．排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 【答案】D 【详解】A．空矿泉水瓶慢慢浸水中，直到完全浸没，瓶下水的压力始终大于上面压力，上下表面压力差是浮力，因此浮力一直存在，故A正确，A不符合题意； B．浮力的方向与重力方向相反，浮力的方向竖直向上，故B正确，B不符合题意； C．根据阿基米德原理 排开水的体积越大，受到的浮力越大，故C正确，C不符合题意； D．浸没后，排开水的体积不变，压入越深，受到的浮力也不变，故D错误，D符合题意。 故选D。 10．小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”，实验过程如图所示。 (1)在图甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 ，观察指针是否指在零刻度线的位置； (2)分析图中实验数据可知，物体浸没在盐水中时受到的浮力为 N； (3)比较图中甲、乙、丙三次的实验数据，可知浮力的大小与 有关。 【答案】(1)分度值 (2)1.2 (3)液体的密度 【详解】（1）在使用弹簧测力计之前，需要明确弹簧测力计的量程和分度值，为了确保测量结果的准确性和可读性，此外，还需要观察指针是否指在零刻度线的位置，如果指针没有指在零刻度线的位置，需要调零。 （2）由图甲可知，物体的重力为4N，丙图中弹簧测力计的示数为2.8N，由图甲和丙可知物体完全浸没在盐水中受到的浮力 F浮盐=G-F盐=4N-2.8N=1.2N （3）由图甲和乙可知物体完全浸没在水中受到的浮力 F浮水=G-F水=4N-3N=1N 图乙和丙中排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力大小不同，说明浮力与液体的密度有关。 【素养提升】 11．小谦用如图甲所示的实验测量金属块受到的浮力。他将金属块浸没在某种液体中，再将金属块缓缓从液体中竖直提出来，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示。则该金属块全部浸没在液体中时受到的浮力为（　　） A．0.25N B．0.35N C．0.25N到0.35N D．0.1N 【答案】D 【详解】由图可知，正立方体金属块浸没在水中时，F拉=0.25N，根据称重法可知，物体在液体中受到的浮力 F浮=G-F拉=0.35N-0.25N=0.1N 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．A、B是能自由移动的物体，C、D、E是固定在容器上的物体，现往容器中注入一些水，如图所示， （填字母）物体一定不受浮力的作用。若E物体受到水向下的压力为，E物体受到水的浮力为，则E物体受到水向上的压力为 N。 【答案】 D 110 【详解】[1]浮力产生的原因是物体上下表面受到的压力差，即物体下表面不受水的压力就不受浮力的作用，如图所示，D的下表面固定在容器上，下表面不受水的压力，则不受浮力的作用。 [2]根据，E物体受到水向上的压力为 13．A、B是能自由移动的物体且体积相等，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器中注入一些水后如图所示，则A、C、D三个物体中不受浮力的为物体 ，已知B的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则B受到的浮力大小为 N。 【答案】 C 1.2 【详解】[1]物体在液体中受到的浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差形成的，如图，C物体下方没有液体，液体对它没有向上的压力，所以，它不受浮力。 [2]B受到的浮力大小为 14．弹簧测力计下吊着重为12N的长方体金属块，当金属块完全浸入水中时，弹簧测力计的示数为6N，则金属块所受浮力为 N，若金属块上表面受到水的压力为10N，则其下表面受到水的压力为 N。 【答案】 6 16 【详解】[1]金属块所受浮力为 [2]金属块受到的浮力等于金属块上下表面受到的压力差，若金属块上表面受到水的压力为10N，则其下表面受到水的压力为 15．如图所示，将玻璃筒两端蒙上橡皮膜，当玻璃筒水平浸入水中时，观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时，观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大，该现象表明 。据此，可分析 产生的原因。 【答案】 浸没在液体中的物体， 下表面受到的压力大于上表面受到的压力 浮力 【详解】[1]当玻璃筒放入水中时，橡皮膜产生凹陷，这是由于受到液体对橡皮膜的压力，下面橡皮膜凹陷程度比上面大，则该现象表明浸没在液体中的物体， 下表面受到的压力大于上表面受到的压力。 [2]浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差，所以根据此现象可分析浮力产生的原因。 16．在图中，重为8牛的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，金属块受到浮力的大小为 牛。若它受到水对它向上的压力为4牛，则水对它向下的压力大小为 牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受浮力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 3 1 不变 【详解】[1]金属块受到的浮力 F浮=G-F示=8N-5N=3N [2]因为金属块受到的浮力 F浮=F向上-F向下 所以，水对它向下的压力 F向下=F向上-F浮=4N-3N=1N [3]当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块下沉至容器底，金属块排开水的体积不变，则所受浮力不变。 17．如图所示是小丽探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg） (1)比较A、B、C三次实验，可以探究浮力与 的关系； (2)比较A、D和 三次实验，可以探究浮力与液体密度的关系，为了得到普遍规律，她接下来的实验操作是 ； (3)实验中由于手臂的晃动会导致测力计示数不稳定，不方便读数，请你写出一种改进措施： 。 【答案】(1)物体排开液体的体积 (2) F 换用不同的物块和液体，进行多次实验 (3)见解析 【详解】（1）通过A、B、C、三次实验可知，物体排开液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，且排开液体体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据称重法知物体受到的浮力越大，故可以研究浮力与排开液体体积的关系。 （2）[1][2]要研究浮力与液体密度的关系，需要根据控制变量法控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，图A、D、F符合题意；为了得到普遍规律，应该换用不同的物块和液体，进行多次实验，通过多组数据归纳出具有普遍性的规律。 （3）实验中由于手臂的晃动，会导致测力计示数不稳定，不方便读数，可以将弹簧测力计固定在铁架台上，使物块悬在空容器中，向容器内加液体并读数。 18．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸入液体的深度有关 ②与物体排开液体的体积有关 ③与液体的密度有关 (1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析a、b、c三次实验，可知浮力大小与 有关； (4)分析 三次实验，可知浮力大小与液体的密度有关。 【答案】(1)2 (2)无关 (3)物体排开液体的体积 (4)a、d、e 【详解】（1）由题图a可知，物体的重力等于4.8N，题图d中物体受到向下的重力、向上的拉力和向上的浮力，故重力大小等于拉力与浮力之和；由题图d可知，拉力大小等于2.8N，故当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 （2）c、d两图中物体排开液体的体积和液体的密度相同，物体浸入水中的深度不同，但弹簧测力计的示数不变，拉力不变，故物体所受的浮力也不变，分析a、b、c三次实验可知：物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）比较a、b、c三次实验中，b、c两次实验所用的液体相同，物体浸入液体的体积不同，测力计的读数不同，浮力不同；可得出浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （4）图d中物体完全浸没在水中，所受的浮力等于 图e中物体完全浸没在盐水中，所受的浮力等于 比较a、d、e可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，盐水的密度大，物体浸没在盐水时受到的浮力大，可得出：物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，浮力大小与液体的密度有关。 【能力培优】 19．浮力产生的原因： （1）推导 如图所示，液体对上表面的压力：F1= = ，  方向： ；液体对下表面的压力F2= = ， 方向： 。因为h1 h2，所以F1 F2，因此物体总存在 的压力差； （2）浮力产生的原因：浸在液体（气体）中的物体，其受到液体（气体）向上的压力 向下的压力，因此浮力的方向总是 的； （3）公式：F浮=F向上-F向下； （4）浸在水中的物体与容器底部紧密接触，且接触处无水渗入（即不受水对其有向上的压力）时，浸在水中的物体不受浮力。如图，甲 浮力，乙 浮力（填受/不受）。 【答案】 p1S ρ液gh1S 竖直向下 p2S ρ液gh2S 竖直向上 < < 竖直向上 总大于 竖直向上 不受 受 【详解】（1）[1][2][3]图示中，液体对上表面的压强 液体对上表面的压力 方向竖直向下。 [4][5][6]液体对下表面的压强 液体对下表面的压力 此时液体向上压上表面，所以压力是方向竖直向上。 [7][8][9]因为h1<h2，所以p1<p2，且上下表面的受力面积相同，则F1<F2，因此物体总存在竖直向上的压力差。 （2）[10][11]由第（1）小题推导可知，浮力的方向总是竖直向上的，因为浸在液体（气体）中的物体，受到液体（气体）向上的压力总大于向下的压力。 （4）[12]由图示知，甲物体与容器底部紧密接触，且接触处无水渗入，不存在向上的压力差，所以不受浮力。 [13]乙物体上下表面都受到水的压力，形成向上的压力差，所以受到浮力的作用。 20．由浮力产生的原因可知：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的．如图所示，一个匀质长方体浸没在液体中，已知它的上、下表面积都为S，上表面所处深度为，下表面所处深度为，液体的密度为．长方体上表面受到的压力 和下表面受到的压力 ；长方体受到的浮力 ．（用S、、和表示） 【答案】 ρ液gh1S ρ液gh2S ρ液gS(h2-h1) 【详解】[1]长方体上表面所处深度为h1，则上表面受到液体的压强 由 知道，长方体上表面受到液体的压力 [2]长方体下表面所处深度为h2，则下表面受到液体的压强 由 知道，下表面受到液体的压力 [3]上下两表面的压力差为 根据浮力产生的原因知道，浮力表达式为 21．小明在生活中发现木块总浮在水面上，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题： 问题1：没入水中的铁块是否受到浮力？ 问题2：浮力大小与哪些因素有关？ 为此他设计并完成了如图所示实验。 (1)乙图中弹簧测力计示数小于甲图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块 （填“受到”或“不受到”）浮力，丙图中铁块受到的浮力是 N。 (2)要想探究物体所受浮力与深度的关系，应选甲、 、 三次实验，得到的结论是 。 (3)做甲、丁、戊三次实验，是为了探究浮力大小与 关系，得到的结论是 。 【答案】(1) 受到 0.6 (2) 丙 丁 物体浸没时，受到的浮力大小与深度无关 (3) 液体的密度 排开液体的体积相同时，排开液体的密度越大，受到的浮力越大 【详解】（1）[1]乙图中弹簧测力计示数小于甲图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块还受到一个竖直向上的力，即受到浮力。 [2]根据称重法测浮力可知，丙图中铁块受到的浮力为 （2）[1][2][3]要想探究物体所受浮力与深度的关系，要控制排开液体的体积和密度相同，故应选甲、丙、丁三次实验，在丙、丁中，物体浸没在相同液体的不同深度处，测力计示数相等，由称重法测浮力可知，铁块受到的浮力相同，得到的结论是：物体浸没时，受到的浮力大小与深度无关。 （3）[1]由图可知，丁、戊实验中排开液体的体积相同，而液体的密度不同，由称重法测浮力可知，测力计示数不同，可得出受到的浮力大小不同，故是为了探究浮力大小与排开液体的密度的关系。 [2]盐水的密度大，铁块受到浮力也大，故可以得到的结论是：排开液体的体积相同时，排开液体的密度越大，受到的浮力越大。 22．小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底，由此，他进行了有关浮力的实验探究。 (1)如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为 N； (2)将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数 ，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小与 有关； (3)将 相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小 ，说明浮力的大小与物体密度无关； (4)将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 。 【答案】(1)1.4 (2) 变小 不变 物体排开液体的体积 (3) 体积 相等 (4)丙 【详解】（1）测力计的分度值为0.2N，示数为1.4N，所以，用弹簧测力计测出石块的重力为1.4N。 （2）[1][2][3]由于石块浸入水中时会受到水对其的浮力作用，浮力的方向为竖直向上，根据称重法可知，将石块缓慢浸入水中，石块排开水的体积变大，石块受到的浮力会变大，受到测力计的拉力变小，弹簧测力计示数变小；石块浸没后，在触底之前，石块排开水的体积不变，石块受到的浮力不变，测力计对其的拉力不变，测力计的示数不变；由此可说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （3）[1][2]根据（2）分析以及控制变量法可知，若要探究浮力的大小与物体密度的关系，需控制物体的体积相同、液体的密度相同；所以，将体积相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小相等，说明浮力的大小与物体密度无关。 （4）当两端蒙有橡皮膜的玻璃管沿水平方向放置时，由于同一深度，液体压强相等，且受力面积相等，所以水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向左和压力F向右的大小相等；当玻璃管沿竖直方向放置时，水对玻璃管两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下，竖直方向的合力不为0，方向竖直向上；结合图可知，液体会对玻璃管产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差 F差=F向上-F向下 实际上，这个压力差就是液体对物体的浮力；所以丙图可以说明浮力的产生原因。 23．在今年体育中考中，小明在运动技能测试的四个项目中选择了游泳，老师说测试将在奥体中心游泳馆进行。周末小明上网查询游泳馆的信息，发现这样一条评论：“深水区游起来浮力非常大，创造了个人的最好成绩。”小明很是疑惑，浮力大小与容器内液体深度有关系吗？他和同学从实验室找来弹簧测力计、烧杯和石块等器材进行探究。 (1)小明确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F，可计算出物体所受的浮力。其测量原理利用了 ； A．与G是一对平衡力        B．F与G是相互作用力 C．与F是相互作用力        D．、F和G是一组平衡力 (2)分析图中 三次实验的数据（填出步骤的序号）得到结论： ； (3)为了得到普遍规律，小明还需要选取 进行多次实验； (4)那么为什么在深水区游泳更容易游出个人最好成绩呢？ 小明和同学继续探究…… 【答案】(1)D (2) A、B、D 浮力大小与容器内液体深度无关 (3)需选取不同密度的物体和液体进行多次的实验 (4)见解析 【详解】（1）由题意知，物体受到竖直向下的重力、竖直向上测力计的拉力竖直向上的浮力三个力的作用，所以这三个力平衡，根据平衡力即可得到浮力的大小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （2）[1][2]探究浮力的大小与容器内液体深度的关系，需控制液体密度和排开液体体积不变，改变容器内液体的深度，故选用A、B、D三次实验，且根据数据分析可知，当容器内液体的深度改变时，弹簧测力计的示数不变，说明浮力大小与容器内液体深度无关。 （3）实验中为了得到普遍规律，需选取不同密度的物体和液体进行多次的实验。 （4）人进入水中的深度越深，排开液体体积增大，受到的浮力越大，故在深水区游泳更容易游出个人最好成绩。 24．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： (1)观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值。调零时，弹簧测力计应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上调零； (2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度 h并根据实验数据，在图乙中画出了物块所受浮力F浮随h变化的图像。请计算出物体浸没在水中时，受到的浮力为 N； (3)分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 （均选填“变大”“变小”或“不变”）；由此可知，浮力大小与 有关，与 无关； (4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】(1)竖直 (2)0.6 (3) 变大 不变 物体排开液体的体积 所处的深度 (4)不同 【详解】（1）本实验是在竖直方向上测量力的大小，因此调零时，弹簧测力计应在竖直方向上调零。 （2）由甲图可知，物体的重力为1.0N，浸没时弹簧测力计的示数为0.4N，因此物体浸没在水中时， 受到的浮力为 （3）[1][2][3][4]分析图像可知：浸没前，h增加，物体排开液体的体积增加，F浮不断变大；浸没后，h增加，物体排开液体的体积不变，F浮不变，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关，与物体所处的深度无关。 （4）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验，浸入相同深度时，排开液体的体积不同，增加的浮力也不同，所以h在0~6cm时的图像为曲线不是直线，因此两次实验所得的F浮随h变化的图像不同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$