内容正文:
书
一、选择题
1.奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标
志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平.奋斗者号在水面以下下
潜过程中,受到(设海水密度不变) ( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
2.如图1所示为“探究阿基米德原理”
的实验装置图,哪两幅图结合可以测出浮力
的大小 ( )
A.甲和乙
B.甲和丙
C.甲和丁
D.乙和丙
3.关于浸在液体中的物体所受浮力F浮 与物体重力G物、物体排开液
体的重力G排 间的大小关系,以下说法中正确的是 ( )
A.只有当物体浸没时,F浮 等于G物
B.只有物体未浸没时,F浮 等于G排
C.不管物体是否浸没,F浮 都等于G物
D.不管物体是否浸没,F浮 都等于G排
4.为拯救濒危物种中华鲟,生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位
硬壳胶囊.数天后,胶囊与潜入水中的中华鲟脱离,最终漂浮于江面发射
定位信号.脱离后,胶囊受到的浮力随时间变化的关系为下列图像中的
( )
5.如图2所示,甲、乙、丙、丁是四个体积相同的
正方体,甲、乙为铁块,用细线吊住浸入水中,丙、丁
为木块,丙用细线拴住下方,使其浸入水中,丁漂浮.
下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙受浮力最小,丁受浮力最大
B.甲、丙受浮力相同,丁受浮力最小
C.丙受浮力最小,乙、丁受浮力最大
D.甲、乙、丙、丁体积相同,受浮力相同
6.如图3所示为我国古代的滴水计时工具———
漏刻的模拟示意图.漏水壶通过底部的出水口向受
水壶中滴水,受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态.当
受水壶中液面升高时,下列说法正确的是 ( )
A.箭尺受到的浮力变大
B.箭尺排开水的体积变大
C.箭尺排开水的重力不变
D.水对受水壶底压强不变
7.如图4甲,弹簧测力计下挂一长方体
物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水
面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入
水中,图4乙是弹簧测力计示数 F与物体下
降高度 h变化关系的图像.则下列说法中错
误的是(g取10N/kg) ( )
A.物体的重力是9N
B.物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N
C.物体的体积是400cm3
D.物体受到的最大浮力是5N
二、填空题
8.小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底,体积较小的西红柿浮
于水面,土豆受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)西红
柿受到的浮力;他想测量土豆的密度,用细线将土豆挂在弹簧测力计下,
测力计示数为2.4N,再将其完全浸没水中,测力计示数为0.4N,则土豆
的密度是 g/cm3.
9.小军用弹簧测力计吊着质量为1.35kg的圆柱体,从
如图5所示位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱
体底面积为100cm2、高为5cm.在浸没前,圆柱体下降过程
中,它受到的浮力大小逐渐 (选填“变大”“变小”或
“不变”);浸入一半时弹簧测力计的示数为 N.(g取
10N/kg)
三、实验探究题
10.如图6所示,称出木块重力 G0及空桶
的重力,再将木块轻轻放在溢水杯的水面上,
然后称出漂浮的木块从溢水杯排到小桶中的
水重G排.可以发现:
(1)G0和G排 的关系为 .
(2)木块漂浮在水面上时处于静止状态,只受 力和
力,因此可以得出浮力F浮 与G0的关系为 .
(3)由上面实验可知,木块受到的浮力F浮与G排的关系为 .
11.小西和同学们利用弹簧测力计、
物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器
材,做“探究浮力的大小跟排开液体所
受重力的关系”的实验,进行了如图7所
示的操作:
(1)由 两图得出物块所受
浮力F浮 =1N,由另外两图得出物块排
开液体所受重力G排 =1N,可初步得出
结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的G排 (选
填“偏大”“不变”或“偏小”).
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是 .
(填字母)
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是
.
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度ρ= kg/m3.
(6)另一实验小组将物块换成可以漂浮在水面的木块进行实验,则
(选填“能”或“不能”)得到与(1)相同的结论.
四、计算题
12.如图8所示,一个圆柱形容器里面装入适量水,把体积为1.2×
10-3m3、密度为0.6×103kg/m3的木块投入水中,当木块最后静止时,水
深15cm,且水未溢出杯外,g取10N/kg,求:
(1)木块的重力.
(2)此时水对容器底的压强.
(3)若用手向下把木块刚好全部压入水中不动,此时木块受到的浮
力和木块受到手的压力
.
书
认识浮力
一、什么是浮力
想一想:将乒乓球放入水中,松手后,可以
看到乒乓球向上运动;将空饮料瓶封口后压入
水中,我们会感觉到很费力,那么乒乓球和空饮
料瓶在水中受到的这个向上的力是什么力呢?
填一填:液体和气体对浸入其中的物体都
有 的作用力,物理学中把这个作
用力叫做 .
做一做:如图1所
示,用弹簧测力计测出
物块在空气中的重力,
再把物块浸没在水中,
读出物块在水中时弹
簧测力计的示数,两次
弹簧测力计的示数相
同吗?用手托住物块,
轻轻向上运动,让测力计的示数恢复到物块在
水中时的数值,你发现了什么?
填一填:上述实验教给我们一种测量浮力
大小的最基本方法———称重法,它的基本过程:
(1)测出物体的重力G;
(2)当物体放在液体中静止时,读出弹簧测
力计的示数F;
(3)由力的平衡知识求出浮力:F浮 =
.
二、浮力产生的原因
填一填:如图2所示,物体
浸入液体中时,上、下表面所处
的深度 (前两空选
填“相同”或“不同”),液体对
上、下两个表面产生的压强
,液体对物体上表面
向下的压力F向下 (选填“小于”“大于”或
“等于”)液体对物体下表面向上的压力 F向上,
这两个压力的差就是浮力的大小,即 F浮 =
.
探究:浮力大小与哪些因素有关
【提出问题】探究浮力大小与哪些因素
有关?
【猜想与假设】(1)浮力的大小可能与物体
浸在液体中的体积有关;
(2)浮力的大小可能与物体浸在液体中
的深度有关;
(3)浮力的大小可能与物体的体积有关;
(4)浮力的大小可能与物体的密度有关;
(5)浮力的大小可能与液体的密度有关.
【实验器材】体积相等的A、B两物块(ρB >
ρA >ρ盐水),弹簧测力计,烧杯,水,盐水,细绳.
【实验步骤】按照如图3所示,依次做实验.
【分析与论证】(1)探究浮力大小与多个因
素的关系,实验应该采用 法来进行.
(2)观察实验 ①、③ 和 ④,液体均为水,A
物块浸在液体中的体积不同,所受浮力的大小
分别是 N和 N,说明:浮力的
大小与 有关.
(3)观察实验 ①、④ 和 ⑤,液体均为水,A
物块浸入液体中的深度不同,所受浮力的大小均
为 N,说明:浮力的大小与物体浸在液
体中的深度 .
(4)观察实验①、②、④和⑥,液体均为水,
A物块和B物块浸入液体中的深度和体积都相
同,它们所受浮力的大小均为 N,说明:
浮力的大小与物体的密度 .
(5)观察实验②、⑥和⑦,将B物块分别浸
没在水和盐水中,液体的密度不同,B物块所受
浮力的大小分别为 N和 N,说
明:浮力的大小与液体的密度 .
阿基米德原理
【提出问题】浮力的大小既然与物体排开液
体的体积有关,排开液体的体积越大,排开液体
的重力也越大,那么浮力大小与物体排开液体
的重力有什么关系呢?
【实验器材】弹簧测力计、石块、金属块、溢
水杯、小烧杯、水等.
【实验步骤】如图4所示,先用弹簧测力计
分别测出石块和空小烧杯的重力 G和 G杯,再测
出石块浸入装满水的溢水杯中时弹簧测力计的
示数以及装有溢出水的小烧杯的重力,计算出
浮力大小和石块排开水的重力,把数据填入表
格,进行比较.换用金属块重复实验.下表是小
明实验时记录的数据.
研究
对象
物体的
重力
G/N
空小烧杯
的重力
G杯 /N
物体在水中
时弹簧测力
计示数
G′/N
小烧杯和
排开水的
总重力
G总 /N
浮力的
大小
F浮 /N
排开水
的重力
G排 /N
石块 1.6 0.8 1.1 1.3 0.5 0.5
金属块 2.4 0.8 1.4 1.8 1 1
【实验结论】浸入液体中的物体所受浮力的
大小等于物体排开的液体所受 的大小.
这就是著名的阿基米德原理,它的计算公式是
,推导式是 ,这样我
们就可以用阿基米德原理来求解浮力大小了.
【即学即练】
1.浮力调整器也称作浮力控制背心,潜水
者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适
当的浮力,便于潜水者更轻松地在水下运动.潜
水者背着浮力调整器时排开水的总体积约为
0.065m3,他下潜至水下5m深处时受到的浮力
为 N,浮力调整器1cm2的面积上受到
的海水压力为 N.(ρ海水 =1.03×
103kg/m3,g取10N/kg)
2.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的
实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并
逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数
据如图5所示.
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受
到的浮力为 N.
(2)分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大
小与 (选填“排开液体”或“物体”)的
体积有关.
(3)分析图甲、 可知,物体所受浮
力与它浸没在水中的深度无关.
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书
大型桥梁是国家交通命脉,重大船撞桥事故
将带来桥毁人亡灾难性后果.复杂海洋环境下防
船舶碰撞,是包括港珠澳大桥在内的许多大型桥
梁运维难点.
在象山石浦平静的海面上,一艘500吨的船舶
突然以7节的航速失控冲向大桥,在这千钧一发之
际,海面上迅速浮起数个橡胶气囊,气囊通过阻拦
带和绳索与两端的定位浮体连接,它们在海面上
瞬间形成100多米长的“防护链”,将大桥保护得严
严实实.失控的船舶撞上“防护链”时,“防护链”
上的绳索顿时像“拉链”一样缓缓断开,消耗船舶
的动能后,这艘失控的船舶完好无损地被阻拦了
下来.这就是宁波大学实验团队开展的一次“拉链
式”桥梁柔性防船撞技术阻拦实验,如图甲所示.
这些阻拦装置日常沉于水下,主要包括橡胶
气囊、阻拦带和高分子材料做成的绳索.气囊与阻
拦带串联,两端连接浮体,如图乙所示.通过船舶
智能识别技术,监控到船舶驶入非通航区域时,启
动充气系统,给潜在水底的自承载橡胶气囊充气,
使其浮出水面.当船舶强行“冲卡”,连接定位浮体
的绳索像“拉拉链”一样断开,消耗船舶动能实施
阻拦.
“拉链式”防撞技术主要是用来防护非通航孔
桥.而通航孔桥允许船舶通过,桥墩被撞的风险最
大,为此工程师为通航孔桥的桥墩加装保护铠甲.铠
甲密度为0.4×103kg/m3,高为3.5m,上、下表面积
均为100m2.使用时铠甲环绕在桥墩外围,若铠甲漂
浮在水中,水面下的深度为1.4m,如图丙所示.
目前,“铠甲式”防撞技术已应用于广东湛江
海湾大桥等重大工程.而“拉链式”防撞技术未来
可能运用于港口码头、海上风电等安全防护.
(1)事故即将发生时,“拉链式”防撞装置中
的橡胶气囊通过 (选填“增大”或“减
小”)自身体积,增大浮力,浮出水面.
(2)防护链能阻拦船舶继续前行,说明力可以
改变物体的 .
(3)若船撞到铠甲上,铠甲后退的同时也让船
改变航向,说明力的作用是 .
(4)漂浮在水中的铠甲受到的浮力为
N.(g取10N/kg)
(5)涨潮时,由于水面上涨过程的流水冲击,
铠甲会与桥墩发生挤压,如图丁所示.此时铠甲在
水面下的深度增大为 1.6m,铠甲所受的浮力
(选填“变大”“变小”或“不变”);铠甲重
力不变,若此时保持静止,它会受到桥墩施加的
(选填“竖直向上”或“竖直向下”)
的力.
解析:(1)事故即将发生时,“拉链式”防撞装
置中的橡胶气囊通过增大自身体积,增大浮力,浮
出水面.
(2)防护链能阻拦船舶继续前行,说明力可以
改变物体的运动状态.
(3)若船撞到铠甲上,铠甲后退的同时也让船
改变航向,说明力的作用是相互的.
(4)漂浮在水中的铠甲受到的浮力
F浮 =ρ水V排g=ρ水Shg=1.0×10
3kg/m3×
100m2×1.4m×10N/kg=1.4×106N.
(5)此时铠甲在水面下的深度增大为1.6m,
排开水的体积增大,铠甲所受的浮力增大;铠甲重
力不变,若此时保持静止,铠甲有向上运动的趋
势,故它会受到桥墩施加的竖直向下的力.
答案:(1)增大 (2)运动状态
(3)相互的 (4)1.4×106
(5)变大 竖直向下
书
一、选择题
1.学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆
柱形空筒放在装有水的深桶中,用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的
感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受.根据活
动中的感受,大家提出了以下四个问题.其中最有探究价值且易于探究的科
学问题是 ( )
A.手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B.浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C.浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D.液体压强与物体浸入液体的深度有什么关系
2.某同学猜想“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有
关”,于是选用烧杯、水、细线、弹簧测力计和两块橡皮泥设计实验,则这两块
橡皮泥应满足的条件是 ( )
A.体积不同,形状相同 B.体积相同,形状不同
C.体积相同,形状相同 D.体积不同,形状不同
3.某同学在实验室里探究“浮力大小与哪些因素
有关”的实验,如图1所示是其中的一次实验情景.根
据图示可知,该同学这次操作的目的是 ( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B.探究物体所受浮力大小与物体形状的关系
C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D.探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系
4.某兴趣小组在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,设计了
如图2所示的实验.将物体匀速逐渐浸入水中的过程中,弹簧测力计的示数
逐渐变小;当物体全部浸没后再匀速下降,弹簧测力计的示数保持不变.下列
说法正确的是 ( )
A.物体浸入水中的过程中所受到的重力逐渐减小
B.物体浸入水中的过程中所受到的浮力逐渐减小
C.物体受到的浮力大小与它浸入水中的体积无关
D.浸没在液体中的物体所受浮力的大小与深度无关
二、填空题
5.在探究物体所受浮力是否与浸入深度有关的实
验中,如图3甲所示,将长方体横放后部分浸入水中,在
杯壁上作出水面标记线,测力计示数 F1为 N;
如图3乙所示,再把该长方体竖放浸入同一杯水中,当
水面达到标记线时,读出测力计的示数F2.实验证明F2
=F1,说明物体受到的浮力大小与浸入深度 .
三、实验探究题
6.利用如图4所示的装置探究“浮力大小与哪些因素有关”:
(1)对比(a)(b)两图,弹簧测力计示数的变化量等于物体所受
的大小.
(2)对比(a)(b)(c)三图,说明浮力大小与 有关.
(3)对比 三图,可以探究浮力大小与物体浸没在液体中的深
度是否有关.
(4)对比(a)(b)(e)三图,可以得出浮力大小与液体密度有关的结论.
这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是
.
书
一、选择题
1.关于浮力,下列说法中正确的是 ( )
A.浮力的施力物体只能是液体
B.浮力的方向不一定总是竖直向上
C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用
D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用
2.运动会场地的气球下挂着标语,其所受浮力方向正确的是 ( )
3.如图1所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸
起的部分.现往容器里注入一些水,则下列说法正确的是 ( )
A.A物体可能不受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用
D.D物体一定受到浮力作用
4.如图2所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,
其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为
F1和F2,下列说法不正确的是 ( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C.F1、F2和F浮 的大小关系是F1-F2 =F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2之差不变
5.有一实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为
15N,当把物体的一半体积浸入水中时,测力计的示数为6N.则此时物体受
到的浮力是 ( )
A.9N B.6N C.18N D.15N
二、填空题
6.如图3所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力
(选填“小于”“等于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力,这两
个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因.浮力的方向总是
的.
7.一均匀的长方体浸没在液体中,如图4所示.已知它的底面积为 S,上
表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,长方体下表面所受到液体的压力
表达式为 ,浮力表达式为 ;侧面所受合力为
N.(液体密度ρ液 和g为已知量)
8.如图5所示,将两端扎有绷紧程度相同
的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒
沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端橡皮膜
的压 力 F向左 F向右(前 两 空 选 填
“
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”“=”或“
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”);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力 F向上
F向下;通过以上实验可知,浮力产生的原因是液体对物体的上下两
个表面有 .若玻璃圆筒沿竖直方向放置时,上端的橡皮膜受到的压
力为6N,下端的橡皮膜受到的压力为 18N,则玻璃圆筒受到的浮力为
N
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书
31期2版竞技台参考答案
1.C 2.A 3.0.4
31期3版参考答案
探究:液体压强与哪些因素有关
1.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.A 7.B
8.A与B 茶壶
9.变大 2×107 4×107
10.< <
11.(1)拆除橡胶管重新安装
(2)不属于 (3)深度越大 (4)800
(5)错误 没有控制液体的深度相同
12.(1)气密性 高度差 (2)液体密度
(3)①液体深度 ②无关
13.解:(1)水对茶壶底的压强
p=ρ水 gh=1.0×10
3kg/m3 ×10N/kg×
0.12m=1.2×103Pa
(2)由p=FS可得,水对茶壶底的压力
F水 =pS=1.2×10
3Pa×100×10-4m2
=12N
茶壶对桌面的压力
F壶 =
F水
0.6=
12N
0.6 =20N
茶壶的重力
G壶 =m壶 g=0.6kg×10N/kg=6N
茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之
和,则水的重力
G水 =F壶 -G壶 =20N-6N=14N
茶壶内水的质量
m水 =
G水
g =
14N
10N/kg=1.4kg
31期4版参考答案
空气的“力量”
1.C 2.D 3.A 4.B
5.大气压
6.变小 大气压 大气压
7.平整 200 摩擦
8.(1)大气压
(2)①直径(或半径)
④9.2×104 吸盘与塑料板间的空气没排尽
流体压强与流速的关系
1.B 2.D 3.C 4.A
5.加快 小于 6.内侧 大
32期参考答案
1.C 2.D 3.A 4.C 5.B
6.A 7.B 8.D 9.D 10.C
11.大于 在吸盘上戳一个小孔(答案合理即
可)
12.压强 不再
13.连通器 3×104
14.小 10 3×105
15.2×103 1×103 = >
16.2.7×103 2
17.(1)凹陷程度 不可以
(2)受力面积 受力面积相同时,压力越大,
压力的作用效果越明显
(3)A (4)= (5)没有控制压力的大小相同
18.(1)注射器带刻度部分 0.2
(2)1.05×105 (3)F+F′2V L (4)偏小
19.(1)拦河大坝上窄下宽(答案合理即可)
(2)相平 (3)甲、乙 相等
(4)深度 (5)更小
20.解:(1)空心砖的重力
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
空心砖竖放时对水平地面的压强
p3 =
F
S3
=GS3
= 15N
50×10-4m2
=3×103Pa
(2)空心砖平放、侧放、竖放于水平地面上时,
对水平地面的压强之比p1∶p2∶p3=2∶3∶6,则平
放时对水平地面的压强p1 =1×10
3Pa,侧放时对
水平地面的压强p2=1.5×10
3Pa,由p=FS可得,
空心砖平放时的受力面积
S1 =
F
p1
= 15N
1×103Pa
=0.015m2 =150cm2
空心砖侧放时的受力面积
S2 =
F
p2
= 15N
1.5×103Pa
=0.01m2 =100cm2
设空心砖的长、宽、高分别为 a、b、h,空心砖实
心部分的体积
V实 =(1-
1
4)V=
3
4abh
由V实 =S1h可得,空心砖平放时的受力面积
S1 =
V实
h =
3
4ab=150cm
2 ①
空心砖侧放时的受力面积
S2 =ah=100cm
2 ②
空心砖竖放时的受力面积
S3 =bh=50cm
2 ③
联立①②③,解得h=5cm
空心砖实心部分的体积
V实 =S1h=150cm
2×5cm=750cm3=7.5×
10-4m3
空心砖材料的密度
ρ=mV =
1.5kg
7.5×10-4m3
=2×103kg/m3
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