第04讲 浮力(复习篇)-【暑假自学课】2025 年新九年级物理暑假提升精品讲义(沪科版2024)
2025-05-27
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2份
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41页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第九章 浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.20 MB |
| 发布时间 | 2025-05-27 |
| 更新时间 | 2025-05-27 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52310624.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第04讲 浮力(复习篇)
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
(1)通过实验,认识浮力;能分析浮力产生的原因;会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
(2)探究浮力大小与哪些因素有关。
(3)认识阿基米德原理,能对浮力问题进行简单计算。
(4)认识物体的浮沉条件,并且说明在生产生活中的应用。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
1. 认识浮力
2024.四川、2024.河北
2. 浮力大小与哪些因素有关
2024湖南、2024江苏
3. 阿基米德原理
2024辽宁、2024重庆
4. 浮沉条件
2024云南、2024福建
考点一 认识浮力
1.浮力的定义:
浸在液体(气体)中的物体,会受到液体(气体)竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
施力物体:液体(气体);受力物体:浸在其中的物体
2.浮力的方向:
浮力的方向总是竖直向上,与重力的方向相反。
3.浮力的产生原因:
下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2,向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。
分析可知,浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。
4.浮力的计算公式:
(1)称重法测浮力:F浮=G-F示
(G表示物体在空气中的重力;F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数。)
(2)根据浮力产生原因计算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液体对物体下表面的压力;F2表示液体对物体上表面的压力。
考点二:浮力大小的影响因素
1.实验原理:F浮=G-F示。
2.实验方法:控制变量法。
(1)探究浮力大小与物体排开液体的体积关系:控制液体密度不变。
(2)探究浮力大小与液体的密度关系:控制物体浸入液体中的体积不变。
3.实验结论:
物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体密度有关。与浸没深度无关。
同种液体,物体排开液体的体积越大,浮力越大;
在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
考点三:阿基米德原理
1.阿基米德原理内容:
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重力的大小。
2.原理表达式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用国际单位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
3.对原理的理解:
(1)浮力大小只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。
(2)“浸在”的几种情况: A. 浸没时,V排=V物; B. 部分浸入:V排<V物 。
(3)适用条件:该定律适用所有液体(或气体)。
(4)公式推导:求液体密度、排开液体的体积。
考点四:物体的浮沉
1.物体浮沉条件:
2.浮沉条件的应用:
(1)密度计:漂浮原理。
测量时,将密度计插入液体,它静止后漂浮在液体中,此时液面所对的刻度等于该液体的密度。刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
(因为密度计漂浮,所以F浮=G,且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知,F浮不变,ρ液越大,V排越小,即它浸入液体的体积小,所以从下往上的示数是越来越小的)
(2)盐水选种:
因为不饱满种子的密度小于盐水密度会漂浮,而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉。
(3)潜水艇:是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
(4)热气球(孔明灯):
当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上浮了。
(5)轮船:把钢铁做成空心增大浮力,从而使它漂浮。
轮船的排水量:是轮船满载时排开水的质量,它的大小等于轮船和货物的总质量。
难点一:探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
1.实验步骤:
A.用弹簧测力计测分别测出小石块和小桶的重力G石、G桶。
B.把石块浸没在盛满水的溢水杯中,测出拉力的大小F示。
C.让溢出的水全部流入小桶,并测出小桶和水的总重G总。
D.算出F浮=G-F示和G排= G总- G桶,并比较。
E.换用其它液体重复实验。
2.注意事项:
A.溢水杯中必须要装满水(斜放的烧杯相当于溢水杯)。
B.物块浸入水中时,不能碰到杯底或杯壁。
C.确保物体排开的水全部流入小桶。
3.实验结论:
F浮=G排。
物体所受浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
难点二:浮力大小的计算
计算浮力的方法比较多,如何根据题意选择合适的公式进行计算,是物体所受浮力的大小的关键所在。
1.称重法: F浮=G-F示。
2.原因式: F浮= F向上- F向下。
3.原理式:F浮 = G排 =ρ液V排g 。
4.平衡式:F浮=G 物。
难点三:物体浮沉情况的判断
1.比较浮力和重力:
浸没在液体中的物体,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用,物体浮沉,取决于二力之间的关系。
2.比较物体密度和液体密度的关系。
若ρ液>ρ物,物体上浮;
若ρ液=ρ物,物体悬浮;
若ρ液<ρ物, 物体下沉。
真题感知
1. (2024·黑龙江绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿__________方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是__________N;
【答案】 ①. 竖直 ②. 2
【解析】
(1)[1]实验中,测力计测量竖直向下的力,则测量前,需沿竖直方向将弹簧测力计调零。
(2)[2]由AC实验得,物块浸没在水中受到的浮力是
2.(2024·内蒙古包头)如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( )
A.运动员划水时不受浮力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.运动员划水时浸在水中,排开一定体积的水,受浮力的作用,故A错误;
B.运动员划水时给水一个向后的力,由力的作用是相互的,故受到水向前的推力,人向前游动,故B正确;
C.惯性大小取决于物体的质量,惯性是物体的一种属性,不是力,不能说受到惯性,运动员加速划水,惯性大小不变,故C错误;
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
3.(2024·云南)如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
【答案】
【解析】木块静止在水面上时,受到水给物体竖直向上的浮力,过重心做一竖直向上的带箭头的线段即为浮力的示意图
4.(2024·山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较;
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为 N;观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 N,并计算出物体B所受的浮力;
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 。
【答案】 密度 1.2 2.8 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关
【解析】(1)[1]根据控制变量法的思想,要想探究浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度是否有关,应当选用体积相同,密度不同的物体A和B,然后浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
(2)[2]根据称重法,由甲图中可知物体A所受的浮力为
F浮A=F1-F2=3N-1.8N=1.2N
[3]由乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N,因此物体B在水中受到的拉力为2.8N。
(3)[4]根据称重法,由乙图中可知物体B所受的浮力为
F浮B=F3-F4=4N-2.8N=1.2N
因F浮A=F浮B,可知体积相同而不同密度的物体A和B,浸没在水中时受到的浮力相同,可得出结论:浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关。
5.(2024·四川广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关:
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关:
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而 ,与物体浸没在液体的深度无关。
(2)根据 三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为 。()
(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实验步骤如下:
①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是 。
【答案】 增大 ADE 见解析
【解析】(1)[1]根据A、C、D三图可知,物体浸入液体的深度不同,但测力计的示数相同,说明浮力大小与物体浸没在液体的深度无关;根据A、B、C三图可知,物体浸入液体的体积不同,测力计的示数不同,说明浮力大小与物体浸入液体的体积有关,物体浸入液体体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)[2]根据A、D、E三图可知,物体浸入液体的体积相同,但液体的密度不同,测力计的示数不同,说明浮力大小与液体的密度有关。
[3]根据AC图可知
F浮=G−F=4N−2N=2N
根据可得
因为物体浸没,所以
V=V排=2×10−4m3
根据G=mg和可得,物体的密度
(3)[4]根据控制变量法可知,要探究浮力大小与物体形状的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而实验中将另一薄铝片弯成碗状也放入该烧杯中,铝片漂浮在水面上,铝片排开液体的体积变大,所以小丽的结论不可靠。
6.(2024·上海)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力器的示数变为2.0牛,则浮力的大小是 牛,方向为 ;若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小 (选填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】 1 竖直向上 不变
【解析】[1][2]由题意可知,物体的重力为3N,将物体浸没在水中,物体受到竖直向上的浮力,由称重法可知,浮力的大小
[3]物体完全浸没在水中,若将物体继续向下移动,物体排开水的体积不变,由可知,物体受到的浮力不变,由
可知,弹簧测力计的示数大小不变。
7.(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,船在图中甲、乙、丙排开水的体积,根据阿基米德原理可知船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力。
故选B。
8.(2024·江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.(2024·四川成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A.0.006N B.0.6N C.60N D.600N
【答案】B
【解析】中学生的质量约为50kg,则中学生的体积
由阿基米德原理可得,中学生在空气中受到的浮力
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(2024·四川眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强 (选填“<”“=”或“>”)
【答案】
【解析】[1]由图可知,简易密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,此时浮力等于重力,因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,即
[2]由图知,密度计排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,密度计在两种液体中所受的浮力相等,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,乙容器内液面高度较高,根据可知,甲烧杯底部受到的液体压强较小,即
11.(2024·四川达州)如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
【答案】 20 1000
【解析】[1]木块静止在水中时漂浮,浮力等于重力,为
根据压力差法可知,木块受到的浮力等于木块上下表面受到水的压力差,则木块下表面受到水的压力为
[2]木块放入容器后,水对容器的压力变化量等于木块的重力,则前后水对容器底部的压强变化量为
12.(2024·江苏扬州)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 ;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强 ;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了 ;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有 。
【答案】 6 较小 漫反射 相对性
【解析】(1)[1]船静止在水中处于漂浮状态,由物体浮沉条件可知,船受到的浮力为
[2]由可知,船排开水的体积
(2)[3]由流体的压强与流速之间的关系可知,流速越大,压强越小。两船较近时,中间流速大,压强较小,船外侧的压强大于内侧的压强,由于内外的压强差,使船外侧和内侧存在压力差,从而两条船会向中间靠拢,存在危险,因此同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离。
(3)[4]平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,是因为光在投影幕上发生了漫反射。
[5]由于运动具有相对性,不同参照物下物体运动状态不同。投影画面向后移动,若以投影画面为参照物,船向前移动。
13.(2024·四川泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
【答案】C
【解析】A.潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,故A错误;
B.在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,受到的浮力不变,故B错误;
CD.从长江潜行进入东海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水仓内注水来增大自身重力,从而使自身重力仍等于受到的浮力,故C正确,D错误。
故选C。
14.(2024·山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强
【答案】B
【解析】由图可知,物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力等于自身重力,因此两个相同的物块在液体中静止时受到的浮力相等。
A.将两个相同的物块分别放在两烧杯中,两物块受到的浮力相等,都等于物块的重力,浮力是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差,即;物块漂浮是上表面受到的压力为零,悬浮时上表面压力不为零,两物块底部受到的压力不同,故A不符合题意;
B.根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于其排开液体的重力,两物体受到的浮力相等,所以排开甲液体的重力等于物块排开乙液体的重力,故B符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时,物体悬浮时,所以,两杯中液面相平,根据可知,烧杯底受到液体的压强,故C不符合题意;
D.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据知,甲液体的质量大于乙液体的质量,又因为两物块的质量和两烧杯的质量都相同,根据知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,根据知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故D不符合题意。
故选B。
15.(2023·山东临沂)水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲容器中的物体所受浮力大 B.甲容器中的液体的密度大
C.乙容器对水平桌面的压强大 D.乙容器底部所受液体的压力大
【答案】C
【解析】A.因为物体在甲、乙两液体中漂浮或悬浮,浮力都等于物体的重力,因为是完全相同的物体,所以甲、乙两液体中受到的浮力相等,故A错误;
B.根据物体的浮沉条件,物体在甲液体中悬浮,;物体在乙液体中漂浮,,则乙液体的密度大,故B错误;
C.因为容器对桌面的压力大小等于,因为容器的重力,液体的重力,物体的重力都相等,所以甲乙两容器对桌面的压力相等,根据可知,受力面积小的,压强大,所以乙容器对水平桌面的压强大,故C正确;
D.因为甲、乙两容器为规则形状,液体对容器底部的压力等于液体的重力与物块的重力之和,两容器液体的重力相等,物块的重力相等,则液体对容器底部的压力相等,根据可知,乙液体对容器底部的压强大,故D错误。
故选C。
提升专练
1.小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝,制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了 的原理。如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,烧杯底部受到的液体压强p酒 p水(选填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,则在水中,密度计露出液面的长度为 厘米。
【答案】 漂浮时浮力等于自身重力 等于 8
【详解】[1]密度计能够测量液体密度是应用了密度计漂浮在待测液体中,此时密度计只受到了重力和浮力,此时的重力与浮力。
[2]如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,液体对烧杯底部的压力等于液体所受的重力,故液体对烧杯底部的压力相同,底面积相同,故烧杯底部受到的液体压强相等。
[3]在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,此时密度计所受的浮力为
则在水中,密度计所受的浮力为
在不同的液体中,浮力等于重力,故浮力是相同的,故可以得到的等式为
密度计露出液面的长度为
2.某中学为庆祝办学65周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)空气密度。若该气球体积为5m3,空气密度为1.2kg/m3,气球在空气中受到的浮力为 N。
【答案】 小于 60
【详解】[1]根据物体的浮沉条件,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应小于空气密度,使得气球的平均密度小于空气密度。
[2]根据阿基米德原理可知,气球在空气中受到的浮力为
F浮=ρ空气V排g=ρ空气V物g =1.2kg/m3×5m3×10N/kg=60N
3.甲、乙、丙是三个体积、形状相同的球,完全浸入水中后由静止释放,最后静止时的情况如图所示。则受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。“强军筑梦,挺进深蓝”,海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 甲 丙 变大
【详解】[1][2]由图可知,三个球排开水的体积
因为
可知,三个球受到的浮力
即甲球受到的浮力最小;由图可知,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底,则
所以
即丙球的重力最大。
[3]该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域时,排开液体的体积不变,液体的密度变大,由F浮=ρ液V排g可知,所受的浮力变大。
4.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量达到14.19万吨,如图,邮轮满载时受到的浮力 N,在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
【答案】 1.419×109 大于
【详解】[1]邮轮满载时处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,满载时受到的浮力
F浮=G=mg=14.19×107kg×10N/kg=1.419×109N
[2]邮轮在北大西洋和印度洋时,邮轮都漂浮,所以邮轮受到的浮力都等于邮轮的重力G,即浮力大小关系F1=F2,因为标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线,则邮轮排开海水的体积V大<V印,根据F浮=ρ液V排g可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度。
5.一个边长为10cm的实心正方体(不吸水)重15N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 2500 5
【详解】[1]由题意可知,烧杯内水的深度
h=25cm=0.25m
所以烧杯内水对杯底的压强为
[2]因为正方体的边长为10cm,所以该正方体的体积为
V=(10cm)3=1000cm3=1.0×10-3m3
因为正方体浸没在水中,所以正方体排开水的体积为
V排=V=1.0×10-3m3
所以正方体浸没在水中时,受到的浮力为
由称重法可知,弹簧测力计的示数为
F=G-F浮=15N-10N=5N
6.如图所示,把质量为50g 的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,鸡蛋受到的浮力为 N。若向杯中加入清水,鸡蛋最终所受浮力 ;若向杯中加入盐,鸡蛋最终所受浮力 。 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)
【答案】 0.5 变小 不变
【详解】[1]由图可知,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,受到的浮力为
[2]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入清水,液体密度变小,鸡蛋密度大于液体密度,鸡蛋将沉底,鸡蛋排开液体的体积不变,液体密度变小,根据公式可知,鸡蛋最终所受浮力变小。
[3]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入盐,液体密度变大,鸡蛋密度小于液体密度,鸡蛋将漂浮,受到的浮力仍等于重力,大小不变,仍为0.5N。
7.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。
8.小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A.测力计的分度值是 B.石块所受的重力为
C.石块受到的浮力为 D.放入石块后杯底受液体的压强不变
【答案】C
【详解】A.观察弹簧测力计,我们可以看到其刻度盘上相邻两个刻度之间的数值差,即分度值。从图中可以看出,分度值为0.2N,而不是0.1N,故A错误;
B.石块在空气中的重力可以通过弹簧测力计的示数直接读出。从图中我们可以看到,此时弹簧测力计的示数为3.8N,所以石块所受的重力为3.8N,故B错误;
C.当石块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数会减小,这个减小的值就是石块受到的浮力。根据浮力公式,浮力
F浮=G−F示其中G是石块的重力,F示是石块浸没在水中时弹簧测力计的示数。从图中我们可以看到,此时弹簧测力计的示数为2.6N,所以石块受到的浮力
F浮=3.8N−2.6N=1.2N故C正确;
D.当石块放入水中后,由于石块排开了一定体积的水,所以水的液面会上升。根据液体压强的公式p=ρgh,我们可以知道,在液体密度和重力加速度不变的情况下,液体深度h的增加会导致液体压强的增大。因此,放入石块后杯底受液体的压强会变大,故D错误。
故选C。
9.A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,A、B、C、D在水中的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C部分不一定受到浮力作用 D.D部分一定不受浮力的作用
【答案】BD
【详解】A.由图可知,A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,因此A物体一定受浮力的作用,故A错误;
B.由图可知,水对B物体上下表面产生了压力差,因此B物体一定受浮力的作用,故B正确;
C.由图可知,C物体上下表面受到水的压力差,因此C物体一定受浮力的作用,故C错误;
D.由图可知,D是容器自身凸起的一部分,水对D物体下表面没有压力,因此D物体一定不受浮力的作用,故D正确。
故选BD。
10.听说过“死海不死”吗?这是因为人在死海中即使不会游泳也不会沉下去。由此几名同学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.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体的密度有关 D.浮力的大小可能与物体所排开液体的体积有关
【答案】B
【解析】略
11.潜水员在水中潜水(如图所示),当他从浅水区走向深水区时,若水底布满小石头,则下列体验与分析合理的是( )
A.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会加重,是因为它受到的重力逐渐变大
B.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他受到的浮力逐渐变大
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他所受到的浮力逐渐变大
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩受到的浮力与重力平衡
【答案】B
【详解】AB.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他排开水的体积变大,受到的浮力逐渐变大,他对池底的压力变小,因此他脚底的疼痛感会减弱,故A不符合题意,B符合题意;
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他排开水的体积不变,所受到的浮力不变,故C不符合题意;
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩不受到浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合题意。
故选B。
12.小玟为了探究“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关”,她做实验的步骤如图所示,并记录了弹簧测力计的示数及金属体下表面所处的深度。下列选项中能正确反映浮力和深度关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题图可知,物体在浸没在水中以前,随着浸在水中的深度增加,测力计示数减小,根据称重法可知浮力增大;完全浸没后,深度增加,测力计示数不变,则浮力不再变化,所以整个过程中,浮力先变大后不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13.如图,小军用图中实验过程验证阿基米德原理,下列说法正确的是( )
A.由甲、乙两实验过程得出,大于,说明石块重力减小
B.由甲、乙两实验过程得出,石块受到浮力,
C.为操作方便利于减小实验误差,合理的实验顺序是甲、丙、乙、丁
D.由可以得出,石块受的浮力等于石块排开液体受的重力
【答案】B
【详解】A.从甲图到乙图,石块的质量没有发生改变,则石块的重力不变,故A错误;
B.根据甲、乙两图,由称重法可知,石块受到浮力为
故B正确;
C.为操作方便利于减小实验误差,合理的实验顺序是丙、甲、乙、丁,先测空桶的重,再测石块的重,然后再进行排水,最后测出排出液体和桶的总重,故C错误;
D.石块排开液体受的重力,所以由可以得出,石块受的浮力等于石块排开液体受的重力,故D错误。
故选B。
14.甲、乙、丙、丁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,如图所示;它们受浮力( )
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
【答案】B
【详解】如图,甲、丙排开水的体积最大且相同,丁排开水的体积最小,根据可知,甲、丙受到的浮力相等且最大,丁受到的浮力最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
【答案】D
【详解】A.茄子漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.茄子漂浮在水面上,茄子受到的浮力等于它受到的重力,西红柿沉在水底,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,由于不知道茄子和西红柿的质量关系,无法比较二者受到浮力的大小关系,故B错误;
C.西红柿沉在盆底,根据物体的浮沉条件可知,西红柿受到的浮力小于它受到的重力,即西红柿排开水的重力小于自身的重力,故C错误;
D.根据物体的浮沉条件可知,西红柿下沉,说明西红柿的密度大于水的密度;茄子漂浮,说明茄子的密度小于水的密度,所以西红柿的密度大于茄子的密度,故D正确。
故选D。
16.盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【答案】B
【详解】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,故D错误。
故选B。
17.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
【答案】C
【详解】A.物体漂浮时,浮力等于自身的重力,所以碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力,故A错误;
B.浸在液体中的一切物体都受浮力作用,碗沉入水底后仍受到浮力作用,故B错误;
CD.碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于碗的重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小,即据可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,故C正确,D错误。
故选C。
18.如图所示,绳子拉着乒乓球在水中静止,请在图中做出乒乓球所受浮力和拉力的示意图。
【答案】
【详解】乒乓球静止,对乒乓球进行受力分析,乒乓球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力G、绳子向下的拉力F的作用,作用点在重心,由力的平衡条件有,则,如图所示:
19.物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了下列的实验操作:
(1)如图甲,用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N;
(2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降,记下合金块的下表面与水面的距离h,以及相应的弹簧测力计的示数F,并绘出F-h图像,如图乙中的a图线。分析a图线可知:
①当合金块完全浸没在水中时,受到的浮力为 N
②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比,与它浸没在水中的深度 关。
(3)将容器中的水换成另一种液体,重复(2)中实验,绘出F-h图像,如图乙中的b图线。比较a、b图线可知,合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。
(4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”,用两块相同的橡皮泥,分别捏成球状与碗状后,放入水中,静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是,他们得出了结论:物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
【答案】(1)7.2
(2) 3 正 无
(3)密度
(4) 错误 没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则其示数为7.2N,该合金块的重力为7.2N。
(2)[1]由图可知,当合金块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数4.2N,则浸没在水中受到浮力为
[2]根据阿基米德原理可知,当液体密度一定时,浮力与排开液体体积成正比;当它浸没后,深度改变时,液体密度和排开液体体积均不变,所以浮力不变,故与它浸没在水中的深度无关。
(3)物体没变,即重力不变,h相同时,排开液体体积相同,测力计示数不同,根据可知浮力不同,说明浮力大小和液体密度有关。
(4)[1][2]探究物体受到浮力的大小与物体的形状关系时,应控制液体密度和排开液体体积相同;而题中只控制了液体密度相同,为控制排开水的体积相同,故结论错误。
20.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题可知,游船空载时的排水量为765t,可知游船空载时排开水的质量为
游船漂浮在水面,浮力等于重力,由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为
(2)由可知,“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为
(3)游船满载时,游船漂浮,浮力等于总重力
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第04讲 浮力(复习篇)
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
(1)通过实验,认识浮力;能分析浮力产生的原因;会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
(2)探究浮力大小与哪些因素有关。
(3)认识阿基米德原理,能对浮力问题进行简单计算。
(4)认识物体的浮沉条件,并且说明在生产生活中的应用。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
1. 认识浮力
2024.四川、2024.河北
2. 浮力大小与哪些因素有关
2024湖南、2024江苏
3. 阿基米德原理
2024辽宁、2024重庆
4. 浮沉条件
2024云南、2024福建
考点一 认识浮力
1.浮力的定义:
浸在液体(气体)中的物体,会受到液体(气体)竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
施力物体:液体(气体);受力物体:浸在其中的物体
2.浮力的方向:
浮力的方向总是竖直向上,与重力的方向相反。
3.浮力的产生原因:
下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2,向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。
分析可知,浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。
4.浮力的计算公式:
(1)称重法测浮力:F浮=G-F示
(G表示物体在空气中的重力;F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数。)
(2)根据浮力产生原因计算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液体对物体下表面的压力;F2表示液体对物体上表面的压力。
考点二:浮力大小的影响因素
1.实验原理:F浮=G-F示。
2.实验方法:控制变量法。
(1)探究浮力大小与物体排开液体的体积关系:控制液体密度不变。
(2)探究浮力大小与液体的密度关系:控制物体浸入液体中的体积不变。
3.实验结论:
物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体密度有关。与浸没深度无关。
同种液体,物体排开液体的体积越大,浮力越大;
在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
考点三:阿基米德原理
1.阿基米德原理内容:
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重力的大小。
2.原理表达式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用国际单位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
3.对原理的理解:
(1)浮力大小只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。
(2)“浸在”的几种情况: A. 浸没时,V排=V物; B. 部分浸入:V排<V物 。
(3)适用条件:该定律适用所有液体(或气体)。
(4)公式推导:求液体密度、排开液体的体积。
考点四:物体的浮沉
1.物体浮沉条件:
2.浮沉条件的应用:
(1)密度计:漂浮原理。
测量时,将密度计插入液体,它静止后漂浮在液体中,此时液面所对的刻度等于该液体的密度。刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
(因为密度计漂浮,所以F浮=G,且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知,F浮不变,ρ液越大,V排越小,即它浸入液体的体积小,所以从下往上的示数是越来越小的)
(2)盐水选种:
因为不饱满种子的密度小于盐水密度会漂浮,而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉。
(3)潜水艇:是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
(4)热气球(孔明灯):
当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上浮了。
(5)轮船:把钢铁做成空心增大浮力,从而使它漂浮。
轮船的排水量:是轮船满载时排开水的质量,它的大小等于轮船和货物的总质量。
难点一:探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
1.实验步骤:
A.用弹簧测力计测分别测出小石块和小桶的重力G石、G桶。
B.把石块浸没在盛满水的溢水杯中,测出拉力的大小F示。
C.让溢出的水全部流入小桶,并测出小桶和水的总重G总。
D.算出F浮=G-F示和G排= G总- G桶,并比较。
E.换用其它液体重复实验。
2.注意事项:
A.溢水杯中必须要装满水(斜放的烧杯相当于溢水杯)。
B.物块浸入水中时,不能碰到杯底或杯壁。
C.确保物体排开的水全部流入小桶。
3.实验结论:
F浮=G排。
物体所受浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
难点二:浮力大小的计算
计算浮力的方法比较多,如何根据题意选择合适的公式进行计算,是物体所受浮力的大小的关键所在。
1.称重法: F浮=G-F示。
2.原因式: F浮= F向上- F向下。
3.原理式:F浮 = G排 =ρ液V排g 。
4.平衡式:F浮=G 物。
难点三:物体浮沉情况的判断
1.比较浮力和重力:
浸没在液体中的物体,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用,物体浮沉,取决于二力之间的关系。
2.比较物体密度和液体密度的关系。
若ρ液>ρ物,物体上浮;
若ρ液=ρ物,物体悬浮;
若ρ液<ρ物, 物体下沉。
真题感知
1. (2024·黑龙江绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿__________方向将弹簧测力计调零;
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是__________N;
2.(2024·内蒙古包头)如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( )
A.运动员划水时不受浮力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
3.(2024·云南)如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
4.(2024·山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1)选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较;
实验过程:
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体A所受的浮力为 N;观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为 N,并计算出物体B所受的浮力;
实验结论:
(3)分析实验数据,可得出初步结论: 。
5.(2024·四川广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关:
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关:
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而 ,与物体浸没在液体的深度无关。
(2)根据 三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为 。()
(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实验步骤如下:
①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是 。
6.(2024·上海)小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力器的示数变为2.0牛,则浮力的大小是 牛,方向为 ;若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小 (选填“变大”或“不变”或“变小”)。
7.(2024·河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为、、,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2024·江西)下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
9.(2024·四川成都)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103kg/m3)、空气的密度(约为1.3kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( )
A.0.006N B.0.6N C.60N D.600N
10.(2024·四川眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力 ,液体对杯底的压强 (选填“<”“=”或“>”)
11.(2024·四川达州)如图所示,一重为20N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积,则木块下底面受到水的压力为 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 Pa。
12.(2024·江苏扬州)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 ;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强 ;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了 ;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有 。
13.(2024·四川泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
14.(2024·山东临沂)水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体,两个相同的物块在液体中静止时两液面相平,如图所示。下列选项中的物理量,相等的是( )
A.两物块底部受到的压力 B.两物块排开液体的质量
C.两液体对烧杯底的压强 D.两烧杯对桌面的压强
15.(2023·山东临沂)水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同的物体在甲、乙两容器中静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲容器中的物体所受浮力大 B.甲容器中的液体的密度大
C.乙容器对水平桌面的压强大 D.乙容器底部所受液体的压力大
提升专练
1.小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝,制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了 的原理。如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,烧杯底部受到的液体压强p酒 p水(选填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,则在水中,密度计露出液面的长度为 厘米。
2.某中学为庆祝办学65周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)空气密度。若该气球体积为5m3,空气密度为1.2kg/m3,气球在空气中受到的浮力为 N。
3.甲、乙、丙是三个体积、形状相同的球,完全浸入水中后由静止释放,最后静止时的情况如图所示。则受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。“强军筑梦,挺进深蓝”,海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
4.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量达到14.19万吨,如图,邮轮满载时受到的浮力 N,在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
5.一个边长为10cm的实心正方体(不吸水)重15N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
6.如图所示,把质量为50g 的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,鸡蛋受到的浮力为 N。若向杯中加入清水,鸡蛋最终所受浮力 ;若向杯中加入盐,鸡蛋最终所受浮力 。 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)
7.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
8.小明用小石块和弹簧测力计做实验,如图所示。下列说法正确的是( )
A.测力计的分度值是 B.石块所受的重力为
C.石块受到的浮力为 D.放入石块后杯底受液体的压强不变
9.A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,A、B、C、D在水中的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C部分不一定受到浮力作用 D.D部分一定不受浮力的作用
10.听说过“死海不死”吗?这是因为人在死海中即使不会游泳也不会沉下去。由此几名同学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.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体的密度有关 D.浮力的大小可能与物体所排开液体的体积有关
11.潜水员在水中潜水(如图所示),当他从浅水区走向深水区时,若水底布满小石头,则下列体验与分析合理的是( )
A.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会加重,是因为它受到的重力逐渐变大
B.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他受到的浮力逐渐变大
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他所受到的浮力逐渐变大
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩受到的浮力与重力平衡
12.小玟为了探究“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关”,她做实验的步骤如图所示,并记录了弹簧测力计的示数及金属体下表面所处的深度。下列选项中能正确反映浮力和深度关系的图像是( )
A. B.
C. D.
13.如图,小军用图中实验过程验证阿基米德原理,下列说法正确的是( )
A.由甲、乙两实验过程得出,大于,说明石块重力减小
B.由甲、乙两实验过程得出,石块受到浮力,
C.为操作方便利于减小实验误差,合理的实验顺序是甲、丙、乙、丁
D.由可以得出,石块受的浮力等于石块排开液体受的重力
14.甲、乙、丙、丁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,如图所示;它们受浮力( )
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
15.“我劳动,我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面,西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水的重力等于自身的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
16.盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
17.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是( )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
18.如图所示,绳子拉着乒乓球在水中静止,请在图中做出乒乓球所受浮力和拉力的示意图。
19.物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,进行了下列的实验操作:
(1)如图甲,用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N;
(2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降,记下合金块的下表面与水面的距离h,以及相应的弹簧测力计的示数F,并绘出F-h图像,如图乙中的a图线。分析a图线可知:
①当合金块完全浸没在水中时,受到的浮力为 N
②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比,与它浸没在水中的深度 关。
(3)将容器中的水换成另一种液体,重复(2)中实验,绘出F-h图像,如图乙中的b图线。比较a、b图线可知,合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。
(4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”,用两块相同的橡皮泥,分别捏成球状与碗状后,放入水中,静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是,他们得出了结论:物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
20.如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米,总宽18米,高21米,共五层,空载时平均吃水1.7米,排水量765 吨(排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量), 求:
(1)“洱海一号”游船的重力;
(2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强;
(3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人,当游船满载时游船受到的浮力大小。(人的平均体重为60kg)
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