10.1 浮力 课堂笔记-2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-03-25
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“浮力”核心知识点,系统梳理浮力的定义、方向及称重法测量原理,通过控制变量法探究浮力大小与浸在液体体积、液体密度的关系,明确与深度无关,深入解析浮力产生的压力差原因,构建完整知识支架。
资料以思维导图助力知识体系构建,通过实验探究(如控制变量法分析浮力影响因素)培养科学思维与探究能力,结合精准考点演练和中考真题实战,既辅助课堂教学提升效率,又帮助学生课后查漏补缺,强化物理观念与应用能力。
内容正文:
第十章 第1节 浮力(共25道练习题)
※※模块一:学列思维导图 构建知识体系————————
※※模块二:梳理基础知识 明晰识记要点————————
■知识点一:浮力
1.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。
2.方向:竖直向上。
3.称重法测浮力:
(1)器材:弹簧测力计、铝块、烧杯、水、细线。
(2)测量过程:
①用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G;
②用弹簧测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉;
③铝块受到的浮力:F浮=G-F示。
对铝块浸在水中进行受力分析(如上图)可知,物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力,据二力平衡可得:
■知识点二:决定浮力大小的因素
1.实验原理:F浮=G-F示。
2.实验方法:控制变量法。
3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系:
(1)方法:控制液体密度不变(用同种液体),改变物体浸入液体中的体积,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数不同。
(3)实验结论:在同一液体中,物体浸在液体中的的体积越大,浮力越大。
4.探究浮力大小与液体密度的关系:
(1)方法:控制物体浸入液体中的体积不变,改变液体密度,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数不同。
(3)实验结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系:
(1)方法:控制物体浸入液体的体积和液体密度不变,改变物体浸没的深度,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数相同。
(3)实验结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
6.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。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
7.实验注意事项:
(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。
(2)读数时,应等弹簧测力计示数稳定后再读数。
(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应以能浸没物体又不溢出液体为准。
(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。
■知识点三:浮力产生的原因
1.浮力产生原因:
以浸没在液体中的长方体为例进行探究。如图所示,该长方体的六个面分别受到液体的压强(p=pgh)和压力(F=pS),比较大小关系。
位置
前、后两个面
左、右两个面
上、下两个面
深度
相等
相等
上浅下深
压力
F前、F后是一对平衡力,合力为0
F左、F右是
一对平衡力,合力为0
F向下˂F向上,
F差=F向上-F向下
压强
相等
相等
上小下大
结论:浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F2-F1。
2. 两种特殊情况
①当物体部分浸入液体中时,如甲图所示,上表面不受液体压力,则浮力的大小F浮=F向上。
②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触(接触处没有水),如乙图所示,则液体对物体向上的压力F为0,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。
※※模块三:精准考点演练 突破重点难点————————
一.浮力(共6小题)
1.历史上证明大气压存在的著名实验是 ;如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力的方向是 。
2.小明想起课堂上老师做过如图实验,弹簧秤吊着金属块A 浸没在水中,金属块A处于静止状态,弹簧秤的示数为6牛,拉力的方向竖直向上。则物体受到的重力( )
A.一定为6牛 B.一定大于6牛 C.可能为6牛 D.可能小于6牛
3. 】用弹簧测力计悬挂一重为10N的物体浸没在水中,如图所示,弹簧测力计的示数为2.5N,物体所受浮力大小为 N,若物体上表面受到水的压力为1N,则下表面受到水的压力 N;向水中加盐溶解后,物体受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,如图。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下 B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了 D.浮力和重力没有关系
5.取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮,如图甲。用手指堵住瓶口,乒乓球上浮起来,如图乙、丙所示。乒乓球不上浮的原因是:乒乓球上表面______水对它的压强,下表面______(以上两空选填“受到”或“不受”)水对它的压强。乒乓球上浮的原因是:水对乒乓球上表面的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)水对乒乓球下表面的压强。
6. 如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
二.决定浮力大小的因素(共5小题)
1. 物体浸在液体中所受的浮力大小,与下列因素有关的是:________(选填序号)。
①浸在液体中的体积;②液体的密度;③物体的体积;④物体浸没后的深度。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
3.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 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(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 。
4.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
5.如图所示,小刚用弹簧测力计、金属块、分别装有水和酒精的烧杯对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。可知:
(1)该金属块受到的重力大小为 N;
(2)分析实验序号②、③、④,说明浮力大小跟 有关;
(3)分析实验序号 ,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(4)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
三.浮力产生的原因(共6小题)
1. 如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体一定受到浮力作用 D.D物体一定受到浮力作用
2. 如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.飘在空中的飞艇 B.在太空中飞行的空间站
C.在海水中下潜的深潜器 D.正在海上航行的福建舰
3.如图所示,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,下列说法正确的是( )
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C. F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
4.如图,把一个正方体保持侧面竖直地浸没在液体里的不同深度处,则正方体( )
A.顶面所受的压力大小不变 B.底面所受的压力大小不变
C.每个侧面所受的压力大小不变 D.上、下两面所受的压力差不变
5.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
6.如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
※※模块四:中考真题再现 实战树立信心————————
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在_______方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为_______N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。_____________
2.(2024·四川达州·中考真题)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2000的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50
C.B的重力为20N D.B的密度为
3.(2025·福建·中考真题)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
4.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,一个苹果漂浮在水中,请在O点画出苹果受到的重力G和浮力F浮的示意图。
5.(2025·云南·中考真题)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐______,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重______N,c、d中物块所受浮力均为______N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力______。分析b、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是______。
6.(2024·山东青岛·中考真题)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____________。
7.(2024·山西·中考真题)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:___________。
8.(2024·四川广安·中考真题)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______。
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第十章 第1节 浮力(共25道练习题)
※※模块一:学列思维导图 构建知识体系————————
※※模块二:梳理基础知识 明晰识记要点————————
■知识点一:浮力
1.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。
2.方向:竖直向上。
3.称重法测浮力:
(1)器材:弹簧测力计、铝块、烧杯、水、细线。
(2)测量过程:
①用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G;
②用弹簧测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉;
③铝块受到的浮力:F浮=G-F示。
对铝块浸在水中进行受力分析(如上图)可知,物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力,据二力平衡可得:
■知识点二:决定浮力大小的因素
1.实验原理:F浮=G-F示。
2.实验方法:控制变量法。
3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系:
(1)方法:控制液体密度不变(用同种液体),改变物体浸入液体中的体积,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数不同。
(3)实验结论:在同一液体中,物体浸在液体中的的体积越大,浮力越大。
4.探究浮力大小与液体密度的关系:
(1)方法:控制物体浸入液体中的体积不变,改变液体密度,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数不同。
(3)实验结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系:
(1)方法:控制物体浸入液体的体积和液体密度不变,改变物体浸没的深度,比较弹簧测力计示数。
(2)实验现象:弹簧测力计示数示数相同。
(3)实验结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
6.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。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
7.实验注意事项:
(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。
(2)读数时,应等弹簧测力计示数稳定后再读数。
(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应以能浸没物体又不溢出液体为准。
(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。
■知识点三:浮力产生的原因
1.浮力产生原因:
以浸没在液体中的长方体为例进行探究。如图所示,该长方体的六个面分别受到液体的压强(p=pgh)和压力(F=pS),比较大小关系。
位置
前、后两个面
左、右两个面
上、下两个面
深度
相等
相等
上浅下深
压力
F前、F后是一对平衡力,合力为0
F左、F右是
一对平衡力,合力为0
F向下˂F向上,
F差=F向上-F向下
压强
相等
相等
上小下大
结论:浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F2-F1。
2. 两种特殊情况
①当物体部分浸入液体中时,如甲图所示,上表面不受液体压力,则浮力的大小F浮=F向上。
②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触(接触处没有水),如乙图所示,则液体对物体向上的压力F为0,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。
※※模块三:精准考点演练 突破重点难点————————
一.浮力(共6小题)
1.历史上证明大气压存在的著名实验是 ;如图所示,在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中,所受的浮力的方向是 。
【答案】 马德堡半球实验 竖直向上
【详解】[1]历史上证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验,即用两个铜半球,将里面的空气抽出,在大气压的作用下将它们压合在一起,很难分开。
[2]浮力的方向与重力的方向是相反的,即浮力方向是竖直向上。
2.小明想起课堂上老师做过如图实验,弹簧秤吊着金属块A 浸没在水中,金属块A处于静止状态,弹簧秤的示数为6牛,拉力的方向竖直向上。则物体受到的重力( )
A.一定为6牛 B.一定大于6牛 C.可能为6牛 D.可能小于6牛
【答案】B
【详解】A.浸在水中受到向上的浮力,物体重力一定不等于物体的重力,故A不符合题意;
B.物体受到竖直向下的重力,水对物体竖直向上的浮力和弹簧测力计向上的拉力,物体处于静止,所以物体受到向上和向下的力是一对平衡力,即物体重力等于弹簧测力计的拉力与浮力之和,物体重力一定大于6N,故B符合题意;
C.浸在水中受到向上的浮力,物体重力一定不等于物体的重力,故C不符合题意;
D.物体重力等于弹簧测力计的拉力与浮力之和,物体重力一定大于6N,故D不符合题意。
故选B。
3. 】用弹簧测力计悬挂一重为10N的物体浸没在水中,如图所示,弹簧测力计的示数为2.5N,物体所受浮力大小为 N,若物体上表面受到水的压力为1N,则下表面受到水的压力 N;向水中加盐溶解后,物体受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 7.5 8.5 变大
【详解】称重法测浮力知
浮力产生原因F浮=F下-F 所以下表面受到的液体压力为F下=F浮+F上=7.5N+1N=8.5N
向水中加盐时,排开水的体积不变,盐水的密度变大、由F浮=ρ液gV排可知受到的浮力变大。
4.天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,如图。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下 B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了 D.浮力和重力没有关系
【答案】C
【详解】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力;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物体产生压力,所以在太空失重环境下浮力消失,故C正确,ABD错误。故选C。
5.取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮,如图甲。用手指堵住瓶口,乒乓球上浮起来,如图乙、丙所示。乒乓球不上浮的原因是:乒乓球上表面______水对它的压强,下表面______(以上两空选填“受到”或“不受”)水对它的压强。乒乓球上浮的原因是:水对乒乓球上表面的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)水对乒乓球下表面的压强。
【答案】受到,不受,小于。
【解析】 如图甲、乙,乒乓球受到受到上面液体压强的作用,而乒乓球下部没有液体,不受向上的压强,因而乒乓球不能上浮。
当用手堵住瓶口,乒乓球下面瓶口处充满水,乒乓球下面受到液体向上压强,乒乓球上表面受到向下的液体压强小于下表面受到的向上的液体压强,从而产生一个竖直向上的压力差,使乒乓球上浮。
6. 如图所示,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力力是4N B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
【答案】B
【解析】A.由图甲可知,石块的重力力是4N,该选项正确;
BC.水对石块的浮力是 ,故B错误,C正确;
D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力,故D正确。故选B。
二.决定浮力大小的因素(共5小题)
1. 物体浸在液体中所受的浮力大小,与下列因素有关的是:________(选填序号)。
①浸在液体中的体积;②液体的密度;③物体的体积;④物体浸没后的深度。
【答案】①、②。
【解析】物体在液体中所受的浮力大小,与浸在液体中的体积有关,与液体的密度有关;与物体的体积及物体浸没后的深度无关。
2.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【答案】D
【解析】A.由图乙可知,金属块a浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.0N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力 F浮=G-F示=1.6 N-1.0 N=0.6 N;故A错误;
B.要探究浮力的大小与物体体积的关系,需要控制物体排开水的体积相同,物体的体积不同;甲、乙两图中物体排开水的体积不同,故B错误;
C.要探究浮力的大小与物体密度的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的密度;乙、丙两图中物体排开水的体积不同,故C错误;
D.要探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体浸入液体的体积相同,改变浸入液体的密度;丙、丁两图可以完成该探究,故D正确。
所以选D。
3.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 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(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 2×103 见详解
【详解】(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,受到的浮力越大。
(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。
根据AC图可知F浮=G−F=4N−2N=2N,根据F浮=ρ液gV排可得
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)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。
4.如图所示,某同学做“探究浮力大小与物体的形状是否有关”的实验:
【问题】浮力大小与物体的形状是否有关?
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。
(1)如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 牛;
(2)如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 牛;
(3)如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
(4)如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】
① 图(b)中橡皮泥受到的浮力大小为 牛;
② 由以上实验可知,浮力大小与物体的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【交流】
③ 本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为 ;
④ 在第(4)步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与 无关;
⑤ 若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋替代弹簧测力计,能否完成本实验? (选填“能”或“不能”)。
【答案】 4.8 3.2 1.6 无关 控制变量法 不变 物体在液体中的深度 能
【详解】(1)由图知道,弹簧测力计的分度值为0.2N,则橡皮泥的重力为4.8N。
(2)图(b)中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N
解释:
①由a图知道,物体的重力为G=4.8N,由b图知道,橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F=3.2N,则此时橡皮泥受到的浮力为
②由以上实验知道,同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相等,所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流:
③本实验在其它因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为控制变量法。
④在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时,深度增加,根据称重法测浮力可知橡皮泥受到浮力大小不变,弹簧测力计的示数不变,由此说明浮力的大小与物体在液体中的深度无关。
⑤用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。
5.如图所示,小刚用弹簧测力计、金属块、分别装有水和酒精的烧杯对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。可知:
(1)该金属块受到的重力大小为 N;
(2)分析实验序号②、③、④,说明浮力大小跟 有关;
(3)分析实验序号 ,说明浮力大小跟液体的密度有关;
(4)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。
【答案】(1)10;(2)物体排开液体的体积;(3)①④⑤;(4)2.4
【详解】(1)根据①可知,此时金属块的重力等于弹簧的弹力,可得金属块受到的重力G=10N。
(2)分析②、③、④可知,液体的密度不变,排开液体的体积变化,弹簧测力计的示数变化,即浮力的大小在变,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)图④、⑤中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,符合探究的要求,弹簧测力计示数不同,结合①可知,即所受浮力不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)根据称重法,物体完全浸浸没在酒精中所受的浮力为
三.浮力产生的原因(共6小题)
1. 如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体一定受到浮力作用 D.D物体一定受到浮力作用
【答案】D
【解析】A、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向上的压力差,故A物体受浮力的作用,故A正确;
BC、由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,故BC物体都受浮力的作用,故BC正确;
D、D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生向上的压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误。
故选:D。
2. 如图所示情景中的物体,没有受到浮力的是( )
A.飘在空中的飞艇 B.在太空中飞行的空间站
C.在海水中下潜的深潜器 D.正在海上航行的福建舰
【答案】B
【解析】A、飘在空中的飞艇受到空气的浮力,故A不符合题意;
B、太空中没有空气,在太空中飞行的空间站不受浮力,故B符合题意;
C、在海水中下潜的深潜器,受到水的浮力,故C不符合题意;
D、正在海上航行的福建舰,受到海水浮力的作用,故D不符合题意。故选:B。
3.如图所示,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,下列说法正确的是( )
A.长方体只有上下表面受到液体压力
B.F1和F2的大小关系是F1>F2
C. F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
【答案】C
【详解】A.长方体的六个表面都会受到液体压力,故A错误;
B.液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,由F=pS知,F2>F1,故B错误;
C.根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力F浮=F1-F2,故C正确;
D.若物体浸没于更深的位置,受到的压强增大,受力面积不变,受到的压力增大,F1、F2大小均变大,故D错误。故选C。
4.如图,把一个正方体保持侧面竖直地浸没在液体里的不同深度处,则正方体( )
A.顶面所受的压力大小不变 B.底面所受的压力大小不变
C.每个侧面所受的压力大小不变 D.上、下两面所受的压力差不变
【答案】D
【解析】ABC.由p=ρ液gh可知,正方体的顶面、底面、侧面受到液体的压强随深度的变化而变化,由p的变形式F=pS可知,各个面所受的压力也随之变化,故ABC错误;
D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以由F浮=ρ液gV排可知,正方体受到的浮力不变,由浮力产生的原因F浮=F向上﹣F向下可知,正方体上、下两面所受的压力差保持不变,故D正确。
故选:D。
5.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
【答案】A
【详解】长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体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不变;而长方体物块上下表面受到水的压强差
竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等,综上分析知,故A正确,BCD错误。故选A。
6.如图所示,把重2.5N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5N。下列有关说法正确的是( )
A.石块所受浮力方向竖直向下 B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N D.石块下表面受到的压力为2N
【答案】B
【详解】A.重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,故A错误;
B.对物体进行受力分析,可知,所以石块浸没在水中受到的浮力为
故B正确;
C.浮力等于物体上、下表面受到的压力差,所以石块上、下表面受到的压力差为
故C错误;
D.根据可知,石块上下表面的表面积未知,石块所处的深度未知,所以无法求出石块下表面受到的压力,故D错误。故选B。
※※模块四:中考真题再现 实战树立信心————————
1.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在_______方向调零;
(2)乙图中物体所受浮力为_______N;
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由。_____________
【答案】(1)竖直
(2)0.4
(3)无关,见解析
【详解】(1)本实验中弹簧测力计测量的是竖直方向的力,故实验前需要将弹簧测力计沿竖直方向调零。
(2)由称重法可知乙图中物体所受浮力为F浮=G-F乙=1.4N-1.0N=0.4N
(3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
2.(2024·四川达州·中考真题)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2000的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50
C.B的重力为20N D.B的密度为
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,当h处于0~10cm时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A未露出水面,此时弹簧测力计的示数F示=5N,当h处于20cm以上时,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体A已完全露出水面,此时弹簧测力计的示数F示′=10N,则圆柱体A受到的重力
圆柱体A浸没在水中时受到的浮力
故A错误;
B.由可得,圆柱体A的体积
若圆柱体A拉离水面时容器中的水面高度不变,则圆柱体A的底面积
实际圆柱体A拉出水面时,容器中的水面在下降,物体A从刚露出水面到离开水面时移动的距离与圆柱体A的高度不相等,故B错误;
C.将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,放入水中,A、B刚好悬浮,则A、B的总重力
则B的重力
故C错误;
D.B的密度
故D正确。
故选D。
3.(2025·福建·中考真题)在下图中,画出悬浮在水中的潜水艇模型受到的重力和浮力的示意图。
【答案】
【详解】潜水艇模型悬浮在水中,受到浮力和重力的作用,浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,浮力与重力大小相等,如下图所示:
4.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,一个苹果漂浮在水中,请在O点画出苹果受到的重力G和浮力F浮的示意图。
【答案】
【详解】苹果漂浮,则F浮=G,从重心开始分别沿竖直向上和竖直向下画一条带箭头的线段表示出浮力和重力,因为这两个力是一对平衡力,大小相等,所以作图时两条线段长度要相等,如图:
5.(2025·云南·中考真题)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐______,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和______;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重______N,c、d中物块所受浮力均为______N.由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力______。分析b、______三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,则不能完成b、c、d三次实验的探究,具体理由是______。
【答案】(1) 变大 排开液体的体积
(2) 3.8 1.4 无
(3) 越大 e、f
(4)见解析
【详解】(1)[1]a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,通过称重法计算可知,铁块受到的浮力逐渐变大,说明浮力与深度有关。
[2]铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,通过称重法计算可知,浮力不变,说明浮力与深度无关。
(2)[1]由图b可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是3.8N,物块的重力是3.8N。
[2] c、d中物块所受拉力都是2.4N,物块所受浮力均为F浮c= F浮d=G-Fc=3.8N-2.4N=1.4N
[3]c、d图中物块浸入液体中的深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)[1] b、d、e三次实验,e图中物体排开液体的体积最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力越大。
[2]探究浮力和液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体的密度不同,选择b、e、f三次实验,e、f图中弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
(4)若将b中的物体换成相同材料的球体,球体的形状规则,深度不同时排开液体的体积也不同,不能探究浮力和深度的关系。
6.(2024·山东青岛·中考真题)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。
7.(2024·山西·中考真题)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
【详解】(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。
8.(2024·四川广安·中考真题)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 见详解
【详解】(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。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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