内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
知识点1 浮力
1.(2025唐山丰润区期中)下列没有受到浮力的物体是( )
A.漂在水面上的树叶
B.沉在水底的石块
C.飘在太空中的航天员
D.吸在装满水的鱼缸壁上的鱼
2. 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图中画出了几个方向的力,你认为鸡蛋所受的浮力应是________(选填“F1”“F2”“F3”或“F4”),该力的施力物体是__________。
3.在“探究液体的浮力”的实验中:
(1)将物体悬挂在弹簧测力计的下端,如图甲所示,物重G=________N。
(2)用手向上托物体,如图乙所示,此时手对物体向上的托力F=________N。
(3)将物体浸入水中,如图丙所示。对照图丙与图甲、乙中的实验可知,________对________也有向上的托力,即浮力,此浮力F浮=________N。
(4)借助托力认识浮力的方法叫________法。
知识点2 决定浮力大小的因素
4.小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图所示的实验。
(1)图②中,物体A受到的浮力是________N。
(2)由图①②③可以得出,物体A所受浮力的大小跟它__________________有关。
(3)由图________可以得出,物体A所受浮力的大小跟液体的密度有关。
(4)由图①③④可以得出,物体A所受浮力的大小跟物体A浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)本实验中用到的物理方法主要是____________。
知识点3 浮力产生的原因
5.一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到水对它向上的压力为20 N,上表面受到水对它向下的压力为12 N,则物块在水中受到的浮力大小和方向为( )
A.32 N 竖直向上 B.8 N 竖直向上
C.8 N 竖直向下 D.无法判断
【变式】 如图所示,一木块漂浮在液体中,它下表面受到液体的压力为5 N,则木块受到浮力是________N。
易错点 误认为浸在液体中的物体一定受到浮力的作用
6. 如图所示,A、B是能够自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现在往容器中注入水,没有受到浮力的是( )
A.物体A B.物体B
C.C部分 D.D部分
1.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加的竖直向上的浮力
C.只要下沉的物体就不会受到浮力
D.浮力的方向不一定都是竖直向上的
2. 将同一长方体物块分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A.向上、向下压力差不等,浮力相等
B.向上、向下压力差不等,浮力不等
C.向上、向下压力差相等,浮力不等
D.向上、向下压力差相等,浮力相等
3.(模型建构)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中的( )
4. 中国空间站太空授课中航天员王亚平做了一个浮力实验。放入水中的乒乓球松手后会上浮吗?浮力产生的原因是液体受重力,当重力消失时,乒乓球各个表面受到水的压强大小________(选填“相等”或“不相等”),浮力也就消失了,这就是浮力和重力伴生的现象。所以我们看到乒乓球在水中会________________(选填“上浮”“下沉”或“停在原来位置”)。
5.如图所示,小球静止在水面,请在O点画出小球受到的重力G和浮力F的示意图。
6.(科学探究)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
(1)如图1所示,用手把空的饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________(选填序号)。
(2)为了探究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得它们的重力分别为4 N、4.5 N和5 N,然后进行如图2所示的实验。
①在序号a的实验中圆柱体所受的浮力为________N。
②比较序号________、________、e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越________。
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力________关。
(3)为了探究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。小珍认为这结论不可靠,主要原因是______________________________________。
【详解答案】
基础达标
1.C 2.F3 盐水
3.(1)5 (2)3 (3)水 物体 2
(4)类比
4.(1)1.8 (2)浸在液体中的体积
(3)①④⑤ (4)无关 (5)控制变量法
5.B
【变式】5 6.C
能力提升
1.B 解析:在液体中悬浮和下沉的物体也受到浮力,物体之所以浮在液体表面上,是因为它受到的重力等于浮力,故A错误;一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加的竖直向上的浮力,故B正确;下沉的物体也受到浮力,物体之所以下沉,是因为受到的重力大于浮力,故C错误;浮力的方向一定都是竖直向上的,故D错误。
2.D 解析:长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物块上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等,故选D。
3.D 解析:整个过程江水密度不变,当胶囊未露出江面时,排开水的体积不变,故该过程胶囊所受浮力大小不变;当胶囊露出江面且静止前,排开水的体积不断变小,故该过程中胶囊所受浮力不断变小;胶囊露出江面静止后排开水的体积不变,故该过程胶囊所受浮力大小不变。即A、B、C错误,D正确。
4.相等 停在原来位置
解析:当重力消失时,液体内部压强消失,浮力也就消失了,这就是浮力和重力伴生的现象。在太空中水和乒乓球处于完全失重状态,水不会对浸入其中的乒乓球产生压力,所以当航天员把乒乓球放入水中松手后,乒乓球会停在原来位置。
5.如图所示:
6.(1)4 (2)①1 ②a d ③大 ④无 (3)没有控制排开液体的体积相同
解析:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力;空饮料罐被向下按入水中的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积变大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。这个事实可以支持猜想4。(2)①在序号a的实验中,圆柱体的重力GA=4 N,弹簧测力计的示数为3 N,则圆柱体受到的浮力为:F浮水=GA-F=4 N-3 N=1 N;②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),改变液体的密度,图中序号a、d、e三图符合要求;③序号a图中圆柱体浸没在水中,受到的浮力为:F浮水=GA-F=4 N-3 N=1 N,序号d图中圆柱体浸没在酒精中,受到的浮力为F浮酒=GA-F′=4 N-3.2 N=0.8 N,序号e图中圆柱体浸没在盐水中,受到的浮力为:F浮盐=GA-F″=4 N-2.8 N=1.2 N;所以同一圆柱体在盐水中受到的浮力最大、在酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以可以得出:液体的密度越大,物体所受的浮力越大;④序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;由图可知弹簧测力计的示数分别为3 N、3.5 N、4 N,而三个圆柱体A、B、C的重力分别为4 N、4.5 N和5 N,根据称重法F浮=G-F,则所受浮力分别为1 N、1 N、1 N,可见浮力相等,于是可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。(3)根据控制变量法知:要探究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变。小明实验中改变了物体形状,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠。
学科网(北京)股份有限公司
$