浮力原理与计算讲义及答案.docx
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浮力原理与计算讲义及答案
浮力原理与计算讲义及答案
浮力的原理与计算
一、知识点睛
1.浮力产生的原因:
;
浮力的方向:
___________。
2.浮力的计算方法
(1)________________________;
(2)________________________;
(3)________________________;
(4)________________________。
二、精讲精练
【板块一】浮力的特性
1.如图所示,一个边长l=10cm的正方体金属块浸没在水中,其上表面与水面平行,且距水面h=20cm,求:
金属块上表面受到的压强是Pa,下表面受到的压强是Pa,上表面受到的压力为N,该金属块受到的浮力是N。
(取g=10N/kg)
2.
如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a,b在水中的体积相等,则()
A.a受到的浮力大B.a,b受到的浮力相等
C.只有a塞受浮力为零D.a,b塞受浮力均为零
3.如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。
若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。
此实验说明了()
A.大气存在压强
第3题图
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度和深度有关
4.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器静止在斜面上,如图所示。
图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
第4题图
5.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.可能与物体浸在液体中的体积有关
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①③④,可以验证猜想是正确的;分析比较实验①④⑤,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:
。
6.
如图,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上;底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下,小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。
(不计细线重,g取10N/kg)
(1)除图中的器材外,还需要的测量工具是。
(2)小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下h和F,并将测量的结果填写在下面的表格中。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
16
F/N
9.0
7.8
6.6
5.4
4.2
3.0
1.8
1.8
1.8
①依据表中数据,在图中的方格纸中画出F与h关系的图象。
②分析表中数据、观察图象,可以得出结论:
在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F。
(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
③从表格中可知:
在做次序3的实验时,物体A受到的浮力为N。
(3)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了Pa。
【板块二】阿基米德原理的应用
7.放在水中的木块正在上浮,在它露出水面之前受到的浮力
______。
露出水面以后受到的浮力______。
(填“变大”,“变小”或“不变”)
8.饺子刚下锅时沉入水底,煮熟后会漂起来,是因为()
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
9.如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,气泡受到水的压强将;气泡受到水的浮力将_______。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
10.如图所示,体积相等的三个小球静止在同一种液体中,关于它们受到的浮力大小判断正确是()
A.FA>FB>FCB.FA<FB<FC
C.FA>FB=FCD.FA<FB=FC
第10题第11题
11.
在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是()
A.F甲>F乙>F丙;ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙;ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙;ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙;ρ甲<ρ乙<ρ丙
12.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()
A BCD
13.
如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至如图所示深度处。
加水过程中,铁块受到浮力。
则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是()
A B C D
14.
小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。
在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的()
ABCD
【板块三】浮力的计算方法
15.
中国第一艘航母“辽宁号”,已成功完成了舰载机试飞。
一架舰载机飞离航母后()
A.航母将上浮,所受浮力减小
B.航母将上浮,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力增大
D.航母将下沉,所受浮力减小
16.如下图中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。
若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是()
A.5N,竖直向下
B.3N,竖直向上
C.2N,竖直向上
D.8N,竖直向下
17.用一根细线将一个石块系住,分别浸没在盛有盐水和水的容器中(石块未触及容器的底及侧壁,且盐水的密度大于水的密度)。
由于细线拉力的作用,石块静止在液体中,此时线上拉力分别为F1、F2,则两次拉力大小关系是()
A.F1>F2B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法比较
第17题图第18题图
18.
一个重30N、体积为0.002m3的物体用绳子悬挂着,如图所示。
现将物体浸没在烧杯的水中,物体受到的浮力是N(g取10N/kg)。
物体浸入水后,水对杯底的压强(填“增大”、“不变”或“减小”)。
释放绳子后,物体将。
19.
第19题图
如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是()(取g=10N/kg)
A.0B.0.3NC.0.5ND.0.8N
20.将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。
待木块静止时,从杯中溢出600g水,如图所示。
求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到水的压强。
(取g=10N/kg)
21.边长2dm的正方体,它的密度为3×103kg/m3,浸在水中,它的上表面离开水面10cm,试用两种方法计算它所受的浮力。
(g=10N/kg)
三、回顾与思考
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
【参考答案】
一、知识点睛
1.物体浸在液体中时,上下表面受到液体压力不同;竖直向上。
2.
(1)压力差法;
(2)称重法;
(3)原理法;
(4)平衡法。
二、精讲精练
1.2000,3000,20,102.A3.C4.C
5.
(1)D,A
(2)B(3)②⑥⑦(4)控制变量法
6.
(1)刻度尺
(2)①略;②减小,不变;③2.4
(3)900
7.不变,变小8.C9.变小,变大
10.D11.C12.A13.C14.D
15.A16.B17.C18.20N,增大,下沉
19.B20.
(1)6N
(2)0.6×103kg/m3(3)600Pa
21.浮力为80N。
方法提示:
方法一:
阿基米德原理法
方法二:
浮力等于上下表面所受液体的压力差