21.(2017·郴州)请画出漂浮在水面上的木块的受力示意图。
22.(2018·泰州)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。
观察图片并分别比较图中有关数据可知:
(1)当物体逐渐浸入水中,物体底面所受压强将逐渐___________;
(2)当物体浸没在水中时,受到的浮力为___________N;
(3)比较(b)、(c)两图,可以得出______________________越大,物体受到的浮力越大;
(4)比较___________两图可知,物体所受浮力的大小与液体密度有关。
23.(2017·东营)浸没在液体中的物体受到的浮力,实质上是由于液体对其上、下表面的压力不同造成的。
在液体中,深度越深,液体压强越大,物体受到的压力也越大。
浸没在液体中的物体所受到的浮力大小与浸
没在液体中的深度是否有关呢?
为探究这个问题,实验室准备了弹簧测力计、天平、石块、木块、细线、烧杯、水。
请你根据需要选择器材,完成以下题目。
(1)提出问题:
(2)实验器材:
(3)实验步骤:
(4)分析与论证:
(5)交流与合作:
与同学进行交流时,有同学提出实验过程中未保证物体“浸没”在水中,你认为他能不能得到正确的结论?
为什么?
1.C【解析】因乒乓球漂浮于水面上,浮力的施力物体是水、方向竖直向上。
故选C。
2.C【解析】A、物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,液体对物体产生的向上的压力大于向下的压力,这两个压力差是浮力。
由此可知:
浮力是由液体对物体的压力差产生的,故该选项说法不正确。
B、浮力是对浸在其中的物体产生的,物体不一定只是固体,其他的物体如水面上的油、水中的水银也一样受到浮力的作用,则该选项中说法不正确。
C、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,这与竖直向下的重力方向相反,则该选项说法正确。
D、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致,浮力方向不会变化,则该选项中说法不正确。
故选C。
3.D【解析】把物体浸入在水里时,所受浮力F浮=G−F′=8N−3N=5N。
故选D。
4.D【解析】加盐后随着盐的溶解,盐水的密度增大,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。
5.A【解析】浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)对物体产生向上托的力叫浮力,浮力的方向总是竖直向上,图中1符合。
故选A。
6.B【解析】根据图示可以知道物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两个液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:
探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系,故B正确。
故选B。
7.竖直向上
【解析】物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体对物体产生的向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上称为浮力。
方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的。
8.1.2液体竖直向上
【解析】金属块受到的浮力:
F浮=G–F示=7.2N–6N=1.2N;金属块在液体中受到的浮力是液体给的,所以它受到浮力的施力物体是液体,浮力的方向总是竖直向上的。
9.1物体所受浮力的大小与液体的密度有关
【解析】物体在水中受到的浮力为5N–4N=1N。
物体在盐水中受到的浮力为5N–3.5N=1.5N,可见,物体浸没在水中和盐水中受到的浮力是不同的,故可得结论:
物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
10.(80Pa/cm)h
【解析】分析表格中的数据可知,h增大,p也增大,且始终保持比值不变,即
=80Pa/cm,所以p=(80Pa/cm)h。
11.A【解析】A、太空中没有空气,故遨游的“天宫一号”不受到浮力,故A符合题意;B、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;C、下潜的“蛟龙”号在水中,但仍然受到水对它向上的浮力,故C不符合题意;D、空中上升的热气球受到空气的浮力,故D不符合题意。
故选A。
12.B【解析】因为F下=19N,F上=14N,所以F浮=F下–F上=19N–14N=5N,又因为水的密度和排开水的体积保持不变,所以铝块受到的浮力保持不变,当上表面受到的压力增大为21N时,下表面受到的压力为:
F下′=F浮+F上′=5N+21N=26N。
故选B。
13.C【解析】气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,因为p=ρgh,所以气泡受到的压强在不断减小;因为F浮=ρgV排,气泡排开液体的体积变大,所以气泡受到的浮力在不断变大。
故选C。
14.B【解析】加水后,金属球排开液体的密度、体积不变,金属球受到的浮力大小不变;若再加入一些水使瓶内液面上升至虚线处,液面比原来升高了,此时金属球受到的压强:
p′=p原来+p加水,∴金属球表面所受的液体压强变大。
故选B。
15.
(1)0.50
(2)液体的密度
【解析】
(1)由图1知,G=4.0N,由图4知,F=3.50N,则F浮=G–F=4.0N–3.50N=0.5N;
(2)图2、3、4,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,可知浮力大小跟液体的密度有关。
16.用细线将小金属块系在弹簧测力计的挂钩上,测出并记录弹簧测力计的示数G;在大烧杯中加入适量的水,将小金属块浸没在水中较浅处,测出并记录弹簧测力计的示数F1,小金属块受到的浮力F浮=G–F1;再将小金属块浸没在水中较深处,测出并记录弹簧测力计的示数F2,此时受到浮力F浮′=G–F2;若F浮=F浮′,则小金属块在深水和浅水中受到的浮力相同,说明小文的解释是错误的。
【解析】找一金属块,用弹簧测力计测其重,将金属块分别浸没在不同的深度,读出测力计的示数,利用F浮=G–F示求出金属块受到的浮力,若两次受到的浮力相同,则证明小文的解释是错误的。
17.3竖直向上不变不变
【解析】金属块受到的浮力:
F浮=G−F示=8N−5N=3N;方向竖直向上。
当剪断连接金属块与测力计的细线时,排开水的体积不变,浮力不变;金属块下沉至容器底,金属块排开水的体积不变,则所受浮力不变。
18.
(1)排开液体的体积
(2)④⑤(3)2.4
【解析】
(1)分析②、③、④,液体的种类相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计示数不同,物体所受的浮力不同。
可以说明金属块所受浮力大小跟排开液体的体积有关。
(2)探究物体所受浮力大小跟液体密度的关系,需要控制的是物体排开液体的体积相同,液体的密度不同。
由图可知:
分析④⑤,可以说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。
(3)当物体完全浸没在煤油中时,物体所受到的浮力
。
19.C【解析】抽水机是利用大气压工作的,与浮力无关,故A不符合题意;气压计是测量大气压的仪器,与浮力无关,故B不符合题意;潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉,利用了浮力,故C符合题意;铅垂线是利用重力方向始终竖直向下制成的,故D不符合题意;故应选C。
20.B【解析】气球是“浸没”在空气中的,因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式F浮=ρ空气gV排可知,两球所受浮力相同。
故选B。
21.
【解析】漂浮在水面上的木块,处于平衡状态,受到重力和浮力作用,而且是一对平衡力;重力从重心竖直向下画,浮力从重心竖直向上画,标出符号G和F浮,注意两条线段的长度相等,如下图所示。
22.
(1)变大
(2)1(3)物体排开液体的体积(4)(c)(d)
【解析】
(1)当物体逐渐浸入水中,下底面在水中的深度增加,根据p=ρgh可知,下底面所受的压强变大;
(2)由a图知,物体的重力G=4N,由图c知,物体完全浸没在水中受到的拉力为3N,所以物体浸没在水中时,受到的浮力为F浮=G–F=4N–3N=1N;
(3)(b)、(c)两图,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,物体排开液体的体积越大,测力计的示数越小,可得物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
(4)(c)、(d)两图,物体都是完全浸没,排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,可得物体所受浮力的大小与液体密度有关。
23.提出问题:
探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度是否有关?
实验器材:
弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水。
实验步骤:
①在烧杯中加适量水
②用细线拴好石块,用弹簧测力计测出石块的重力
③将石块浸没在水中,记录弹簧测力计的示数
④多次改变石块浸没在水中的深度,分别记录弹簧测力计的读数
分析与论证:
计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力,比较它们的大小。
若相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关;若不相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度有关。
交流与合作:
不能,因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变。
【解析】由题意可知:
提出问题应为“探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度是否有关”。
应用称量法测浮力,则实验器材:
弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水。
具体的实验步骤:
①在烧杯中加适量水;②用细线拴好石块,用弹簧测力计测出石块的重力;③将石块浸没在水中,记录弹簧测力计的示数;④多次改变石块浸没在水中的深度,分别记录弹簧测力计的读数;分析与论证:
计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力,比较它们的大小。
若相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关;若不相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度有关。
交流与合作:
不能,因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变。