第十章 浮力.docx

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第十章浮力

第十章　浮力

第1节　浮力

1．浸在液体中的物体受到_______的力，这个力叫做________。

2．称重法测浮力：

先用弹簧测力计在空气中测出物体重力G，再记下物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则F浮＝________。

3．浮力产生的原因：

液体对物体上、下表面的压力________，即存在__________。

4．物体在液体中受到的浮力大小，跟物体浸入液体中的_______有关、跟液体的_______有关；跟物体浸没液体中的_______无关。

知识点一　浮力

1．以下有关浮力的说法错误的是（　　）

A．在海滨游泳的人受到海水对他的浮力

B．在空中飘浮的氢气球受到空气对它的浮力

C．将一块石块扔在水中，在其下沉过程中不受浮力

D．在水中上浮的木块受到浮力

2．游船能漂浮在水面上，这是因为游船受到_______的缘故，该力的施力物体是____，方向___________。

3．如图甲所示，物体重____N，把它渐渐地浸入水中的过程中，弹簧测力计的示数将变____，浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体受到的浮力为____N。

4．如图所示，甲图中两侧橡皮膜的凹陷程度相同，这说明在同一深度处液体对橡皮膜水平方向的压力大小_______；乙图中，上、下橡皮膜凹陷程度不同，说明液体对下面橡皮膜向上的压力_______液体对上面橡皮膜向下的压力。

由此可知，浮力是由于液体对浸在其中的物体上下表面的___________产生的。

5．有一个木球静止在水面上，在图中画出它的受力示意图。

知识点二　决定浮力大小的因素

6．关于浮力，下列说法正确的是（　　）

A．浮力的大小与物体的密度有关

B．浮力的大小与物体浸没的深度有关

C．浮力的大小与物体的形状有关

D．浮力是由于物体上、下表面受到的压强不同产生的

7．某同学按照如图所示的操作，探究影响浮力大小的因素。

（1）物体受到的重力为____N。

（2）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是____N。

（3）由________两图可得出结论：

物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。

（4）由__________两图可得出结论：

物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

（5）由D、E两图可得出结论：

物体受到的浮力大小与液体的_______有关

8．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，则下列说法中错误的是（　　）

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部分一定受到浮力作用

D．D部分一定受到浮力作用

9．如图所示，将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它所受到的（　　）

A．上、下压力差不等，浮力相等

B．上、下压力差不等，浮力不等

C．上、下压力差相等，浮力不等

D．上、下压力差相等，浮力相等

10．如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为l，质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为

，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F拉与浸入水中深度h关系图正确的是（　　）

11．如图所示，体积相同的A、B、C三个球，

则它们所受浮力最大的是（　　）

A．A球B．B球

C．C球D．B球和C球

12．如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为____N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为____N。

13．（6分）（内江中考）如图所示，是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。

由此可知，物体的质量为_______kg，物体受到的浮力为____N。

（g＝10N/kg）

14．在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，同学们先提出了如下的猜想：

猜想A：

可能与物体浸没在液体中的深度有关。

猜想B：

可能与液体的密度有关。

猜想C：

可能与物体浸在液体中的体积有关。

为了验证上述猜想，同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线，做了如图所示的实验。

（1）通过实验a和c，可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是____N。

（2）通过分析比较所有实验，可以验证猜想____是错误的，而其他猜想是正确的。

（选填“A”“B”或“C”）

（3）该实验探究主要运用的科学探究方法是_____________。

15．（10分）（导学号36784169）如图所示，在研究浮力是如何产生的问题时，设想有一个底面积为S，高为h的长方体物块浸没在液体中，由于液体对长方体上表面的压力F1和下表面的压力F2不同，从而产生的对物块的浮力，请利用浮力产生的原因推导出：

F浮＝ρ液gV排。

第2节　阿基米德原理

第1课时　阿基米德原理

1．阿基米德原理：

浸在液体中的物体受到_______的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的_______，用公式表示就是______________。

2．阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于_______。

知识点一　验证阿基米德原理

1．在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。

为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是（　　）

A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁

C．乙、甲、丁、丙D．丁、甲、乙、丙

2．小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等器材进行实验，甲、乙、丙、丁是四个步骤的示意图，其中乙测量空桶受到的_______；由甲、丙两图中弹簧测力计的读数可求出小石块受到的浮力为____N；由乙、丁两图中弹簧测力计的读数可求出小石块排开液体受到的重力为____N；比较物体受到的浮力和排开液体受到的重力，可得出结论_________________________________，这就是著名的阿基米德原理。

知识点二　关于阿基米德原理的简单计算

3．距水面0.2米深处水的压强为________帕。

体积为1×10－3m3的物体浸没在水中，受到浮力的大小为____N；若物体受到的浮力小于重力，则这两个力的合力_______（选填“大于”“等于”或“小于”）重力。

（g＝9.8N/kg）

4．将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是（　　）

A．10NB．6NC．4ND．2N

5．先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），然后放入一块重2N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图所示），则（　　）

A．溢水杯底部受到水的压强不变，小烧杯中水的重力大于2N

B．溢水杯底部受到水的压强不变，小烧杯中水的重力等于2N

C．溢水杯底部受到水的压强减小，小烧杯中水的重力等于2N

D．溢水杯底部受到水的压强增大，小烧杯中水的重力小于2N

6．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg（g取10N/kg，海水的密度取1×103kg/m3）。

（1）画出潜艇的受力示意图（以点代替潜艇）。

（2）潜艇排开海水的体积是多少？

（3）潜艇所受浮力多大？

7．为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触，则下列四个选项中，判断正确的是（　　）

A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小

B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大

C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力

D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理

8．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（　　）

A．漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B．物体的密度越大，受到的浮力越小

C．物体没入水中越深，受到的浮力越大D．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大

9．将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两个物体必定有相同的（　　）

A．密度B．体积C．质量D．重量

10．把一个物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数为3N；把它浸没在水（密度为1.0g/cm3）中时，弹簧测力计示数变为2N。

假设物体的质量为m，物体的密度为ρ，浸没在水中时物体上下表面所受的压力差和压强差分别为ΔF和Δp，则无法求得的是（　　）

A．mB．ρC．ΔFD．Δp

11．质量为5kg的物体受到重力的大小为____N，方向_____________；若该物体的体积为2×10－3m3，浸没在水中时受到的浮力的大小为_______N。

（g取9.8N/kg）

12．小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示，已知每个空塑料瓶的体积是2L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为____N（忽略三通管和绳子的体积，g取10N/kg），扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力________（选填“大于”“等于”或“小于”）总重力。

若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可_______（选填“增大”或“减小”）浮力。

13．有质量相同的两个实心球，其密度分别为水的密度的2倍和5倍，把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端，然后将两球完全浸没在水中，此时两球所受浮力之比为________，两弹簧测力计的示数之比为__________。

14．如图甲所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤：

（1）由_________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮＝____N。

由________两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。

比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。

（2）如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。

分析图象可得：

当物体没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

当h＝4cm时，物块所受的浮力为____N，浸没后，h继续增大时，弹簧测力计的示数为____N。

第2课时　阿基米德原理的应用

1．求物体所受的浮力：

物体在液体中漂浮，根据公式F浮＝G排＝_______＝____________，再结合题目中的已知量选择出适当的公式计算浮力。

2．求物体的密度：

物体在液体中漂浮，则可以根据公式F浮＝G物推出_____________________，求出物体的密度。

3．求排开液体的体积：

由公式F浮＝ρ液gV排变形得出排开液体的体积公式V排＝_________________，即可求出V排。

若物体浸没在液体中，则V物＝V排＝___________________。

知识点一　物体所受浮力的大小

1．将质量为0.5kg的物体，轻轻放入盛满清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，则此物体受到的浮力是（g取10N/kg）（　　）

A．5NB．0.5NC．2ND．0.2N

2．某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的容器中，溢出了80mL的水，则金属块受到的水的浮力是（g取10N/kg）（　　）

A．0.8NB．3.5NC．2.2ND．3N

3．把一块金属块浸没在盛满水的杯中时，从杯中溢出20g的水，若将该金属块浸没在盛满酒精的杯中，（ρ酒精＝0.8g/cm3），受到的浮力是（　　）

A．0.1NB．0.16NC．0.2ND．0.36N

4．“佛桃”是肥城市特产之一，将一枚成熟的“佛桃”放到足够多的水中，静止后受到的浮力可能为（　　）

A．0.5NB．5NC．50ND．0.05N

5．（10分）（导学号36784177）（怀化中考）2017年5月23号，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。

有史以来，首次对4000米级的马里亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4811m的海底世界。

当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000m时（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3），求：

（1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强。

（2）“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03m2，该观测孔受到海水的压力。

（3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3，它受到的浮力。

知识点二　利用浮力求物体的体积和密度等

6．如图所示，把一个重为6N的物体挂在测力计下，再将该物体浸没在水中后，测力计上显示的读数为4N，此时杯中水的深度为8cm，则下列计算结果中，错误的是（g取10N/kg）（　　）

A．水对杯底的压强是p＝8×104PaB．物体受到的浮力是F浮＝2N

C．物体的体积是V＝2×10－4m3D．物体的密度是ρ＝3×103kg/m3

7．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，并上升到离水面一定高度处。

图乙是绳子的拉力F随时间t变化的图象，取g＝10N/kg。

根据图象信息，下列判断正确的是（　　）

A．该金属块重力的大小为34NB．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N

C．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大D．该金属块的密度是3.4×103kg/m3

8．一个长方体铁块，从下表面与液面刚刚接触时下放至完全被水浸没，能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是（　　）

9．弹簧测力计下挂着一重为2N的物体，物体一半体积浸入水中静止时，弹簧测力计示数如图所示，其示数为____N，物体体积为________________m3。

（已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

10．游泳时，有的人会有这样的体验：

当人站立在水中且身体要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零。

假如一位重500N的同学正在体验这种感受，此时他的受到的浮力约为_______N，排开水的体积约为____dm3。

（g取10N/kg）

11．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm。

弹簧测力计挂着重为10N的物块，现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg。

（g取10N/kg）求：

（1）弹簧测力计的示数。

（2）物体的密度。

12．如图所示，水平桌面上放置底面积为80cm2，质量为400g的圆筒，桶内装有16cm深的某液体。

弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示（圆筒的厚度忽略不计，筒内的液体没有溢出），求：

（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？

（2）筒内液体密度是多少？

（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？

13．一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示。

塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为16cm。

用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6cm，杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系如图乙所示。

然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止。

则瓶内所装水的重力为____N；当水面与AD相平时，瓶外的水对容器M底部的压强为_______Pa。

第3节　物体的浮沉条件及应用

第1课时　物体的浮沉条件

物体的浮沉条件

上浮

下沉

悬浮

漂浮

沉底

F浮__G

F浮__G

F浮__G

F浮__G

F浮＋FN

__G

ρ液＞ρ物

ρ液＜ρ物

ρ液＝ρ物

V排＝V物

ρ液＞ρ物

V排＜V物

ρ液＜ρ物

处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用

可以停留

在液体任

何深度处

是“上浮”

过程的最

终状态　

是“下沉”

过程的最

终状态　

处于静态，受平衡力作用

知识点　物体的浮沉条件

1．将小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底。

在小石块下沉过程中，下列分析正确的是（　　）

A．浮力变大B．浮力变小C．浮力大于重力D．浮力小于重力

2．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。

对此现象，下列说法正确的是（　　）

A．西瓜的密度比李子的密度大B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力

C．李子下沉过程中所受水的压强不变D．李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变

3．小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90g水溢出。

则（　　）

A．土豆会浮在水面上B．土豆会沉入盆底C．土豆会悬浮在水中D．不能据此判断出土豆的浮沉

4．（多选）如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平。

两种情况相比，下列判断正确的是（　　）

A．木块受到的浮力一样大

B．木块在甲液体中受的浮力较大

C．甲液体对容器底部的压强较大

D．盛甲液体的容器对桌面的压强较小

5．小美用手把一个重为0.4N，体积是2.7×10－5m3的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是____N，放手后玩具球将_______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。

（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）

6．如图甲所示，一长方体木块质量为0.12kg，高为4.0cm；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm。

如图乙所示，利用金属块和细线，使木块浸没在水中且保持静止状态。

已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）木块的密度ρ水。

（2）细线对木块的拉力F。

7．质量分布均匀的A、B两个实心正方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中静止时如图所示：

现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力FA、FB，和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系，正确的是（　　）

A．FA＜FB，pA＞pB

B．FA＞FB，pA＜pB

C．FA＝FB，pA＜pB

D．FA＞FB，pA＞pB

8．一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。

往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是（　　）

9．如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰熔化前后比较，下列说法正确的是（　　）

A．玻璃杯对桌面的压强增加B．容器内液体的密度减小

C．玻璃杯中液面的高度升高D．液体对容器底部的压强不变

10．如图甲所示，物体A的体积为V，放入水中静止时，浸入水中的体积为V1；现将一体积为V2的物体B放在物体A上，物体A刚好全部浸没在水中，如图乙所示，则物体B的密度为（　　）

A.

·ρ水B.

·ρ水

C.

·ρ水D.

·ρ水

11．小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150g，体积为1.6×10－4m3的苹果浸没在水中，苹果受到的浮力为____N。

松手后苹果将_______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），最后静止时，苹果受到的浮力是____N。

（g取10N/kg）

12．小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮。

为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：

弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C。

（B与A体积相同，C与A质量相同）

（1）他按图甲和图乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为_________，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。

（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是________________________

（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中

（1）实验的基础上，增加了一个实验步骤就完成了探究。

①选择的塑料块是____（选填“B”或“C”）。

②增加的步骤是_______________________（用字母表示测得的物理量）。

③当满足_______________（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮。

13．有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体，将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有

的体积露出液面，溢出液体的质量是50g。

已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（　　）

①小球的质量是40g

②小球的体积是50cm3

③液体的密度是1.1×103kg/m3

④小球的密度是0.9×103kg/m3

A．只有①②正确B．只有②③正确

C．只有②④正确D．只有①③正确

第2课时　物体的浮沉条件的应用

1．轮船

（1）工作原理：

要把密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，必须把它做成________的，使它能够排开更多的水。

（2）排水量：

轮船满载时_________________。

2．潜水艇的下潜和上浮是靠改变______________来实现的。

3．气球是利用空气的_______升空的。

气球里充满的是密度______空气的气体，如：

氢气、氦气或热空气。

为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇。

4．密度计

（1）原理：

利用物体的____________来进行工作。

（2）构造：

下面的铅粒能使密度计________在液体中。

（3）刻度：

刻度线从上到下，对应液体密度越来越____。

知识点　浮力的应用

1．韩国“岁月号”客轮沉船事件引起世界广泛的关注。

有人猜测沉船原因是轮船底部被船员视为生命水的“平衡水”被人为减少，导致船在失去平衡时丧失了自我恢复平衡的能力。

关于平衡水的作用，下面说法正确的是（　　）

A．增大浮力B．降低船体的重心

C．减少惯性D．增大惯性

2．如图所示，当货轮卸下一部分货物后，水面由M到N，关于货轮受到的浮力和水对船底的压强变化情况为（　　）

A．浮力变大，压强变大B．浮力变小，压强变小

C．浮力不变，压强不变D．浮力不变，压强变小

3．海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。

如图所示是我国海军某舰艇的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮和漂浮训练过程。

下列对此潜艇分析正确的是（　　）

A．上浮过程中所受浮力逐渐变大B．悬浮和漂浮时所受的浮力相等

C．漂浮时排开的海水所受的重力最小D．漂浮时潜艇底部所受海水压强最大

4．测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。

图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，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，由图中现象可以判断（　　）

A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大

B．密度计在丙烧杯液体中所受