③冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
漂浮问题“五规律”:
(历年中考频率较高,)
规律一:
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:
同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
2.浮力的应用
1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。
轮船的排水量:
轮船满载时排开水的质量。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
4、浮力的计算:
压力差法:
F浮=F向上-F向下
称量法:
F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
漂浮悬浮法:
F浮=G物
阿基米德原理法:
F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
10.1浮力同步练习
1.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N,金属球浸没在水中时所受浮力的大小是______________牛。
2.有一边长为10厘米的正方体浸没在水中,上表面距水面15厘米,则物体上表面所受到水的压强是_________帕,压力是_________牛;下表面受到水的压强是_________帕,压力是_________牛,上下表面受到水的压力差是_________牛;侧面受到水的压力差是_______牛;物体受到的浮力是_________牛。
3.将两个物体分别挂在两个弹簧测力计下,然后将它们都浸没在水中,发现两测力计减少了相同示数,说明两物体的()
A.质量相同B.体积相同C.重力相同D.密度相同
4.下列说法正确的是()
A.在液体中下沉的物体不受浮力作用
B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用
C.在液体表面上,一部分浸入液体内部,或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用
D.物体在液体中浸没得越深,所受浮力越大
5.浮力产生的原因是由于( )
A.液体(或气体)对物体有压力B.液体(或气体)对物体有压力差
C.液体(或气体)有质量D.物体对液体(或气体)有压力
6.一个1N的钩码,挂在弹簧测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N,这个钩码受到的浮力是_________N。
7.弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中时,铁球受到浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为______N。
8.一个
铁球挂在弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数为30N,当把铁球浸没在水中时,弹簧测力计的示数是24N,此时铁球受到的浮力是_____N;当把铁球的一半没入水中时,弹簧测力计的示数是________N。
9.浸没在液体的物体,受到向上和向下的___________________就是浮力。
10.重力为7.6牛的圆柱体金属块,把它挂在弹簧秤下,在它渐渐地浸入水中的过程中,弹簧秤的读数将__________。
当它全部浸没在水中时,弹簧秤的读数为6.6牛,此时金属块受到的浮力为__________牛。
11.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是:
A.7N B.4N C.3N D.1N
12.2012年3月25日,卡梅隆乘坐“深海挑战者”号深潜器潜人马里亚纳海沟11000m深处.下潜过程中,卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩,则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是(设海水密度不变)( )
A.
压强越来越大,浮力越来越小
B.
压强越来越大,浮力越来越大
C.
压强越来越小,浮力越来越小
D.
压强越来越小,浮力越来越大
13.去年7月我国“蛟龙号”载人深潜器完成了水下5000m级深潜实验。
今年6月又将挑战7000m深海。
已知海水密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg。
则深潜器在7000m深处所受海水的压强是Pa。
深潜器从5000m继续下潜的过程中,受到的浮力(填“变大”、“不变”或“变小”)
14.如图7所示,某实验小组用水、刻度尺、弹簧测力计和圆柱体探究浮力与深度的关系。
他们分别记录了不同情况下弹簧测力计拉力的大小(如表所示),表中办表示圆柱体下表面浸入水中的深度。
H/m
0
0.01
0.02
0.03
O.04
0.05
O.06
0.07
0.08
0.12
0.16
F/N
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
6.O
6.O
(1)当h=0.05m时,圆柱体受到的浮力是_________N;
(2)圆柱体完全没入水中前,弹簧测力计的拉力F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系F=_________。
15.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A:
可能与物体浸没在液体中的深度有关;B:
可能与物体的密度有关;
C:
可能与物体的
体积有关;D:
可能与物体浸在中液体的体积有关;
E:
可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图17所示的实验。
器材:
体积相等的铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。
(1)分析比较实验③④,可以验证猜想是正确的;分析比较实验④⑤,可以验证猜想是错误的(选填“A、B、C、D、E”)。
(2)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想是错误的(选填“
A、B、C、D、E”)。
(3)分析比较实验可得:
浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是:
。
10.2阿基米德原理同步练习
1.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是()
2.小红同学在一枝铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图14-5-7所示,下列说法正确的是()
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大D.甲杯液体的密度较大
3.如图14-5-9所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍
继续向下压一段距离.在整个过程中,木块所受的浮力()
A.先变大后变小B.先变大后不变
C.先不变后变大D.先变小后变大
4.如图是中国科技部自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙号”。
其体积约为80m3,设计的最大工作深度为7000m。
某次试验中“蛟龙号”下潜到了约5km深的海底,若
g取10N/kg,海水的密度为1.03g/cm3;则“蛟龙号”在海底受到海水的压强是__________,受到的浮力是__________。
5.2012年6月3日我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”由母船向阳红09号大型海洋科考船搭载,
前往深海进行7000米深潜实验。
向阳红09号的排水量为4500吨,满载航行时它受到的浮力为N。
在蛟龙号下潜过程中,海水对它们的压强会如何变化?
;当它顺利达到实验下潜深度7000米时受到的压强为;此时蛟龙号将面临高压
低温挑战,它在7000米深度时相当于每平方米负重吨(g=10N/kg、海水的密度近似取ρ=1.0×103kg/m3、不考虑大气压影响)。
6.如图所示,根据实验现象可知:
物体所受的浮力为N,
该物体的密度是kg/m3(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)。
7.一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石。
如果鹅卵石的密度是2.5×103kg/m3,则该同学在水中最多能搬得起质量是________kg的鹅卵石(石头不露出水面)。
这时石头受到的浮力是_________N(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。
8.如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为_______N,物块的密度为________kg/m3。
(水的密度为1.0×103kg/m3)
9.小芳同
学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,图13所示a、b、c、d是四个步骤示意图。
设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中__________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为__________;
如果关系式__________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
10.请你用:
细线、弹簧测力计、两个相同的烧杯、盐水、水(密度为ρ0)、小石头等给定的器材,测定盐水的密度。
(1)写出主要的实验步骤:
(2)盐水的密度ρ=
11.小明同学对一个金属块进行了两次测量:
第一次用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N.第二次让金属块浸没在盛水的杯于中,这时弹簧测力计的读数为1.7N.(g取10N/kg)
(l)求金属块在水中受到的浮力。
(2)求金属块的体积;
(3>通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度”,说明金属块是何种金属。
12.中国在海军装备现代化的进程
中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图13为某种型号的导弹型核潜艇,该艇水上排水量为16600吨,水下排水量为18700吨.艇长170.7m、艇宽12.8m.下潜深度可达300m.
(1)它在水下航行的过程中,利用声呐和雷达系统对目标进行探测和定位,声呐和雷达系统分别是利用____波和____波
来工作的。
(2)它在水下航行时所受浮力是多少?
(3)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
(海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
10.3物体的浮沉条件及应用同步练习
1. 密度为0.6克/厘米3的实心木块分别投入水和酒精(
=0.8克/厘米3)中,则木块在两种液体中的状态是:
()
A.都悬浮B.都漂浮C.在水中漂浮,在酒精中悬浮D.在水中漂浮,在酒精中沉底
2.物体浸没在液体中,所受浮力的大小跟哪个因素有关?
()
A.物体的形状B.物体的密度C.物体排开液体的重力D.物体在液体中所在的深度
3.潜水艇由海面下10米深处潜至20米深处的过程中:
()
A.它受到的压强增大,浮力不变B.它受到的压强增大,浮力都不变
C.它受到的压强浮力都增大D.它受到的压强不变,浮力减小.
4.以下说法中正确的是:
()
A.只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物体没有受到浮力
B.密度大于水的物质构成的物体不能浮在水面上
C.体积大的物体浮力大
D.潜水艇是靠改变自身的重力来实现它的浮沉的.
5.一个质量分布均匀的物体浸没在某液体中,恰处于悬浮状态,若将它截成大小不等的两块后,均浸没在此液体中,则:
()
A.大的下沉,小的上浮B.小的下沉,大的上浮
C.大小两块仍悬浮D.两块都上浮至漂浮于水面
6.船从海里开到河里,它排开的液体体积:
()
A.不变B.变小C.变大D.无法判定
7.船从海里开到河里,它受到的浮力大小:
()
A.不变B.变小C.变大D.无法判定
8.船从海里开到河里,它将:
()
A.上浮一些B.下沉一些C.不变D.无法判定
9.浸没在水中的铜制空心球,将它释放后,它将会:
()
A.上浮B.下沉C.悬浮D.三种情况都有可能
10.悬浮在水中的铁球:
()
A一定空心B.可能空心C.一定实心D.无法判定
11.把重力相同的木球和铁球放入水中,静止时,比较它们所受的浮力:
()
A.木球大些B.铁球大些C.两球一样大D.无法判数断
12.潜入水中的潜水艇需要上浮时,就用压缩空气排出水舱中的水,在潜水艇未露出水面的排水过程中:
()
A.艇受重力减少,所受浮力不变B.艇受重力减少,所受浮力变大
C.艇受重力不变,所受浮力变大D.艇受重力和所受浮力大小相等.
13.两个物体漂浮在水面上,若它们受到的浮力相等,则这两个物体一定:
()
A.密度相等B.体积相等C.质量相等D.露出水面的体积相等
14.浸没在水中的木块在上浮过程中(露出水面以前)所受的浮力将:
()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.大小不变D.无法判断
15.一木块漂浮在水面上,在水中加盐后,木块仍漂浮于水面上,木块受到的浮力:
()
A.和原来一样大B.变大C.变小D.不能确定
16.把一实心金属块放入装满水的容器中,容器中溢出了M克水,若将此金属放入装满酒精的容器中,则溢出酒精的质量:
()
A.等于M克B.大于M克C.小于M克D.无法判断
17.一只小船上装有一块大石头,浮在水池的水面上,如将石头从小船中取出投入池水中,待池水面静止时,池中的水面高度将:
()
A.上升B.下降C.不变D.无法判断
18.一只小船上装有大木头,浮在水池的水面上,如将木头从小船中取出投入池水中,待池水面静止时,池中的水面高度将:
()
A.上升B.下降C.不变D.无法判断
19.弹簧测力计的下端吊着一个金属琢,弹簧测力计的示数是10N.当金属球慢慢浸入水中时,弹簧测力计的读数将_________,金属球受到的浮力将_________(填“变大”或“变小”).若将金属球的一半浸在水中时,弹簧测力计的示数是8N,这时金属球受到的浮力是_________N;若将金属球全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是_________N.
20.不管是古代的独木舟还是现代的大轮船(如图14-6-1所示),从浮力利用的角
度看都是利用_________的办法,来增大可利用的浮力.
21.水中的鱼儿是通过改变鱼鳔中的气体体积来帮助自己浮沉的,而潜水艇是通
过改变________实现浮沉的.
22.如图14-6-2所示,氢气球、热气球是利用________升入高空的,若气球的总
重________浮力,气球就上升;用________的方法,气球可以下降.
23.潜水艇表面允许承受的最大压强为9.8×107Pa,那么它可以在水中下潜的最
大深度是________.
24.一艘船的排水量为8000t,则满载时它受到的浮力为________N;若其最大载
货量为5000t,而现在实际上只载货4000t,则受到的浮力为________N.(g取10N/kg)
25.潜水艇(如图14-6-3所示)从水下浮出水面的过程中,水对艇壁的压强________,
在没有浮出水面前,潜水艇受到水的浮力________,随着它露出水面体积的增大,它
受到的浮力逐渐________,直到浮力________艇重,它漂浮在水面上静止.
26.
如图14-6-4所示,飞艇能上浮到空中,是因为飞艇中的氦气或其他气体的密
度比空气________,它们自身的重量________(填“大于”“小于”或“等于”)
所排开的空气的重量.
27.我国农民常用盐水浸泡法来选种.在浓度适宜的盐水中,饱满
的种子沉在底部是因为__________________________________________,干瘪、
虫蛀的种子浮在液面上是因为________________________.
28.质量相同的木块和冰块,漂浮在水面上,它们受到的浮力之比为________,它们排开液体的体积之比为________(ρ水=0.6×103千克/米3,ρ冰=0.9×103千克/米3).
29.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,某同学给出了下面两种现象,
请根据现象提出合理的猜想.
①轮船从江河航行到大海后与江河中吃水的深度不同.由此猜想:
浮力可能与________有关.
②从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此猜想:
浮力可能与________________有关.
10.1浮力同步练习答案:
1、9.8N
2、15001525002510010
3、B
4、C
5、B
6、0.13
7、17
8、627
9、压力差
10、变小1
11、D
12、A
13、7.21×107Pa不变
14、2.5;10-50hN
15、
(1)DA
(2)B(3)⑥⑦(4)控制变量法
10.2阿基米德原理同步练习答案:
1、A
2、C
3、B
4、5.15×107Pa,8.24×105N
5、4.5×107;变大;7.0×107;7000;
6、14×103
7、50;200
8、10;1.5×103
9、a、cF4-F2F4-F2=F1-F3
10、解:
用弹簧测力计分别测出金属块在水中和盐水中的浮力大小,分别写出关系式,解出盐水的密度.
步骤:
①用细线系住金属块,挂在弹簧测力计下测出其重力为G,
②将金属块浸没在烧杯的水中,读出测力计的示数为F1,
③将金属块浸没在烧杯的盐水中,读出测力计的示数为F2.21世纪教育网
盐水密度表达式为:
ρ盐水=
11、
(1)F浮=G-F1=2.7N-1.7N=1N
(2)∵金属块浸没水中,∴V=V排=F浮/ρ水g=1N/(103kgm-3×10Nkg-1)=10-4m3
(3)由ρ=m/V=2.7N/(10Nkg-1×10-4m3)=2.7×103kg/m3
查某些金属的密度表可知:
此金属块是铝。
12、
(1)
超声波电磁波
(2)在水下时:
F浮下=G排下=M排下g=1.87×107kg×10N/kg=1.
87×108N
(3)在水面时:
F浮上=G排上,即ρ水gV排上=M排上g
此时核潜艇排开水的体积为:
V排上=
=1.66×104m3
同理,核潜艇的总体积为:
V=V排下=
=1.87×104m3
所以:
V露=V–V排上=1.87×104m3–1.66×104m3=2.1×103m3
10.3物体的浮沉条件及应用同步练习
1、B2、C3、A4、D5、C6、C7、A8、B9、D
10、A11、C12、A13、C14、C15、A16、C17、B18、C
19.变小变大26
20.空心(增大排水量)
21.自身的重力
22.浮力小于减小体积
23.104m
24.8×1077×107解析:
排水量是船满载时排开水的质量.由阿基米德原理可知,物体所受的浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排=m排g=8000×103kg×10N/kg=8×107N.因为轮船是漂浮在水面上的,所以G排=G物=G船+G最多货,即m船-m排-m最多货=8000t-5000t=3000t.当载货4000t时,船和货的总质量为m′=3000t+4000t=7000t,所以此时船受到的浮力F′=m′g=7×107N.
25.变小不变变小等于
26.小小于
27.其密度大于盐水,所受浮力小于自身重力这种种子密度小于盐水,受到的浮力大于自身重力
28.1:
l1:
l解析:
木块和冰块都是漂浮,F浮=G物=G排,因为木块和冰块的质量相
等,所以两者重力相等,受到的浮力相等;因为排开液体的重力相等,密度一定,所以体积相等.
29.
(1)液体的密度
(2)排开液体的体积