第十章 浮力单元课后习题评讲课件-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第十章 浮力 2025年人教版八年级物理下册课后习题评讲课件 湖北省当阳市实验初级中学 第一节 浮力 1.请你从日常生活或常见的自然现象中举例说明浸在液体中的物体会受到浮力。 练习与应用: 参考答案: (1)水面上的鸭子受到竖直向下的重力作用却能浮在水面,说明水对鸭子施加了竖直向上的浮力,这个力与鸭子受到的重力二力平衡。 (2)将乒乓球没入水中,放手后,乒乓球会向上浮,说明乒乓球受到水施加的竖直向上的浮力。 提示:引导学生通过观察身边物体的运动状态,发现部分浸入、浸没在液体中的物体都受到浮力,并能够从运动和力的关系角度进行分析,说明浸在液体中的物体受到向上的浮力。 2.弹簧测力计下悬挂一个重物,在空气中称量时的示数如图10.1-7甲所示,把重物浸在水中时的示数如图10.1-7乙所示。重物浸在水中时所受的浮力是多少? 参考答案:1 N 提示:重物所受的重力是3.2N,重物浸在水中时弹测力计的示数为2.2N,所以重物受到的浮力为F浮=G-F拉=3.2N-2.2N=1N。 第一节 浮力 3.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5 N,下表面受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力是多少? 参考答案:8N 提示:物体上表面受到水向下的压力为5N,下表面受到水向上的压力为13N,根据浮力产生的原因可知,物体受到的浮力为8N。 第一节 浮力 4.有同学根据石块在水中是下沉的,木块在水中是漂浮的,猜想浮力的大小可能与物体的密度有关。你能证明他的猜想是否正确吗?若能,请说出你的办法。 参考答案:实验器材:烧杯、水、细线、弹簧测力计、体积相同的铁块和铝块。 实验步骤: (1)分别用细线系住体积相同的铁块和铝块,竖直悬挂在弹簧测力计上,静止时,读出弹簧测力计的示数,即得到铁块和铝块所受的重力大小G铁、G铝。 (2)在烧杯中装入适量水,分别将竖直悬挂在弹簧测力计上的铁块和铝块缓慢地浸没在水中,静止时,读出弹簧测力计的示数F拉铁、F拉铝。 (3)用公式F浮铁=G铁-F拉铁、F浮铝=G铝-F拉铝求出铁块和铝块受到的浮力。 实验数据分析: (1)若F浮铁≠F浮铝,说明浮力的大小与物体的密度有关,他的猜想正确。 (2)若F浮铁=F浮铝,说明浮力的大小与物体的密度无关,他的猜想不正确。 第一节 浮力 第二节 阿基米德原理 练习与应用: 1.北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5 m。有人说,水的深度越深,其产生的浮力就越大,因此,各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗?为什么? 参考答案:不正确。因为浮力的大小取决于液体的密度大小和物体排开液体的体积大小,与液体的深度无关。 2.请比较以下浮力的大小。 (1)同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大? (2)同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中,哪个受到的浮力大? (3)同样重的铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,哪个受到的浮力大? 参考答案:(1)甲受到的浮力大。 (2)铝块受到的浮力大。 (3)铝块受到的浮力大。 第二节 阿基米德原理 3.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8 103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,金属零件的体积是多少? 参考答案:1.125 10-4m3 提示:零件浸没在油中时所受浮力F浮=G-F拉=7.5N-6.6N=0.9N。由F浮= 液V排g可知。 因为零件浸没在油中,所以零件的体积 V=V排=1.125 10-4m3。 第二节 阿基米德原理 4.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度:他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铁块在空气中时弹簧测力计的示数是7.9N,把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是7.1N,该液体的密度是多少?铁的密度为7.9 103kg/m3。 参考答案: 0.8 103 kg/m3 提示:铁块浸没在液体中时所受浮力F浮=G-F拉=7.9N-7.1N=0.8N。因为铁块浸没在液体中,所以V铁=V排,故 。 因此 。 第二节 阿基米德原理 第三节 物体的浮沉条件及应用 练习与应用: 1.一个木块的体积为200cm3,密度为0.8 103kg/m3。把它浸没在水中后由静止释放,这个木块为什么不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上时,浸在水中的体积是多少? 参考答案:提示:木块浸没在水中时V排=V木,木块所受的浮力F浮= 水V排g,木块所受的重力G木=m木g= 木V木g。因为 水> 木,可知F浮>G木,所以木块会上浮至漂浮。 漂浮时,由二力平衡条件可知 F′浮=G木=m木g= 木V木g,所以木块浸在水中的体积为: 参考答案:也可用另一种办法解决这个问题。木块的密度小于水的密度,所以它浸没在水中不会悬浮而会上浮,最终漂浮在水面。 由二力平衡条件可知 F′浮=G木=m木g,又由阿基米德原理可知F′浮=G排=m排g,所以木块漂浮时,m排=m木= 木V木,木块浸在水中的体积为: 第三节 物体的浮沉条件及应用 2.排水量为1 000 t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总共有多重?所受河水的浮力是多少?如果河水的密度为1 103kg/m3,船排开河水的体积是多少?g取10 N/kg。 参考答案:船及货物总重1 107N;所受浮力大小为1 107N;船排开河水的体积大小为1 103m3。提示:因为轮船漂浮,由二力平衡条件可知F浮=G船货=m船货g,又根据阿基米德原理有F浮=G排=m排g,所以F浮=G船货=G排=m排g=1 106kg 10N/kg=1 107N。由F浮= 液V排g可知 第三节 物体的浮沉条件及应用 3.体积为 120 cm、重1.8N的一块固体,在密度为1.1 103kg/m3的盐水中为什么会下沉?当这块固体浸没在盐水中静止时,容器底部对它的支持力是多少? 参考答案:因为浸没时固体所受的浮力小于自身所受的重力,或者说这个固体的密度大于盐水的密度;容器底部对固体的支持力为 0.48N。 提示:该固体浸没时V排=V物,所受的浮力F浮= 液V排g=1.1 103kg/m3 120 10-6m3 10 N/kg= 1.32 N。因为浸没时,F浮<G物,所以该固体在盐水中下沉。沉在盐水底部时,固体受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和支持力,所以F支=G物-F浮=1.8N-1.32N=0.48 N。 第三节 物体的浮沉条件及应用 第三节 物体的浮沉条件及应用 4.一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1500m当飞艇悬浮在空中时,它装了多少货物?空气的密度取 1.29 kg/m3。 参考答案:435 kg 提示:因为飞艇悬浮,由二力平衡条件可知F浮=G飞+G货=(m飞+m货)g。根据阿基米德原理有F浮=G排=m排g= 气V排g,所以有(m飞+m货 )g= 气V排g,得m货= 气V排-m飞=1.29 kg/m3 1 500 m3-1.5 103kg=435 kg. 3 第三节 物体的浮沉条件及应用 5.如图10.3-10所示的自制简易密度计是把吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中。由观察到的现象判断甲、乙哪杯液体的密度大,说出你的理由。 参考答案:乙杯中液体的密度大。密度计在两种液体中均漂浮,由二力平衡条件得F浮=G计,而密度计所受的重力一定,故所受浮力一定。又根据阿基米德原理F浮= 液V排g可知,在浮力一定时,乙杯中密度计排开液体的体积小,所以乙杯中液体的密度大。 第十章 浮力 1.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,物体所受的重力为4.8N当把物体逐渐浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图10-1所示。 (1)物体在图甲、乙中所受浮力的大小分别是多少?可以初步得出的结论是什么? (2)对比图乙、丙可以初步得出的结论是什么?对比图丙、丁可以初步得出的结论是什么? (3)由图中信息还可以计算出哪些物理量? 参考答案:(1)0.8N;1.4N;物体在液体中所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。 (2)对比图乙、丙可以初步得出的结论是:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。对比图丙、丁可以初步得出的结论是:浮力的大小与液体的密度有关 (3)由图中信息还可以计算出物体的质量、体积、密度,盐水的密度,图甲中排开水的体积。 2.某同学在厨房劳动时发现,小小的蜜橘会漂在水面,而较大的土豆却会沉在水底。蜜橘和土豆哪个受到的浮力大?说说你判断的方法。 参考答案:土豆受到的浮力大;土豆的体积大于蜜橘的体积,土豆浸没,蜜橘漂浮,故土豆比蜜橘排开水的体积大,由阿基米德原理F浮=G排= 液V排g可知,在液体密度相同时,土豆受到的浮力大。 3.我国完全自主设计建造的福建舰的满载排水量可达8万吨,满载时受到的浮力是多少?当舰载机升空后,福建舰排开水的体积将怎样变化?g取10 N/kg。 参考答案:8 10 8N;变小 提示:由阿基米德原理可知,福建舰所受的浮力F浮=G排=m排g=8 107kg 10N/kg=8 108N。因为福建舰漂浮,所以F浮=G总。当舰载机起飞后,福建舰所受的总重力G总减小,所以它所受F浮减小,又由于 液和g保持不变,由 ,福建舰排开水的体积减小。 4.相传三国时期,诸葛亮用很轻的竹篾扎成框架,把周围用纸糊起来,并在下端开口处放置一个小碟,点燃小碟内的松脂,就做成了“会飞的灯笼”,后人称其为“孔明灯”( 图10-2)。“孔明灯”为什么能升空? 参考答案:松脂燃烧加热灯内空气,使灯内空气密度变小,根据G气= 气V气g,可知灯内热空气所受的重力减小。而“孔明灯”体积不变,所受的浮力不变,当“孔明灯”所受的浮力大于灯和热空气所受的总重力时,“孔明灯”便能升空。 6.人们常用“冰山一角”来形容看到的水面上的冰山远远小于水下部分。已知水的密度 水为1.0 103kg/m3,冰的密度 冰为0.9 103kg/m3,请计算冰山露出水面的体积与水下体积之比。 参考答案:1 :9 提示:因为冰山漂浮,由二力平衡条件可知F浮=G冰= 冰V冰g,又由阿基米德原理可知F浮=G排= 水V排g,所以 冰V冰g= 水V排g,可知 。又因为V冰=V露+V排,所以 7.我国自主研发的“极目一号” 型浮空艇在一次科考行动中创造了浮空艇大气科学观测的纪录,飞行高度超过了9 000 m。“极目一号”浮空艇的结构如图10-3所示,浮空艇有两个气囊:一个是主气囊,里面充氦气;下边腹部还有一个小的副气囊,里面充空气。当悬于空中的浮空艇需要上升或下降的时候,可以改变副气囊中空气的质量。为什么排出副气囊中的空气就能实现浮空艇的上升? 参考答案:烧瓶浸没在水中时,排开液体的体积和液体密度都不变,所以烧瓶所受的浮力不变。当通过橡皮管从烧瓶内吸气时,烧瓶内气压减小,周围的水进入烧瓶,“潜水艇”所受的重力增大,当重力大于浮力时,“潜水艇”下沉;当通过橡皮管向烧瓶内吹气时,烧瓶内气压增大,将烧瓶内的水排出,“潜水艇”所受的重力减小,当重力小于浮力时,“潜水艇”上浮。 8.图 10-4是某同学用烧瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞制作的潜水艇模型,通过橡皮管向烧瓶吸气或吹气,就可以使烧瓶下沉或上浮。请你也制作一个潜水艇模型,说说你是怎样使“潜水艇”实现下沉或上浮的。 参考答案:烧瓶浸没在水中时,排开液体的体积和液体密度都不变,所以烧瓶所受的浮力不变。当通过橡皮管从烧瓶内吸气时,烧瓶内气压减小,周围的水进入烧瓶,“潜水艇”所受的重力增大,当重力大于浮力时,“潜水艇”下沉;当通过橡皮管向烧瓶内吹气时,烧瓶内气压增大,将烧瓶内的水排出,“潜水艇”所受的重力减小,当重力小于浮力时,“潜水艇”上浮。 9.青少年在游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为50kg,其密度为1.05 103kg/m3,若要使约占人体总体积 的头部露出水面,充气后气囊的体积至少应为多少?手环的重力可以忽略不计,g取10N/kg。 参考答案:7.5 10- 3m3 提示:人的体积 。当人漂浮在水面时,由二力平衡条件可知F浮=G人=m人g。又根据阿基米德原理有F浮=G排= 水V排g,所以有 水V排g=m人g,可知 。所以充气囊的体积V≥V排-V人=5.25 10-2m3- 5 10-2m3=7.5 10-3m3。 $$