八年级下册物理精讲精练专题10浮力学生版.docx
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八年级下册物理精讲精练专题10浮力学生版
专题10.1浮力
1.浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）向上托的力。
叫做_____浮力____。
2.浮力的方向是___竖直____向上。
3.浮力产生的原因：
浸在液体里的物体上下表面受到的压力差。
用公式表示即______F浮＝F下-F上____。
4.物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就____越大____。
知识点1：
什么是浮力
当物体浸在液体或气体中时会受到一个向上托起的力，这个力就是浮力。
注：
一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。
【例题1】如图所示是正在水中上浮的木块，请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图．
知识点2：
产生原因
由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
浮力的方向总是向上的，与重力的方向相反。
即F浮＝F下-F上
【例题2】边长为20厘米的正方体木块，其下表面距水面15厘米，试求：
（1）上、下表面受到的液体的压力差；
（2）木块排开的水重。
知识点3：
称重法测浮力
浮力等于物体重减去物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G—F弹
注意：
物体在液体中所受浮力的大小，跟它在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
【例题3】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究，实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示．请按要求回答下列问题：
（1）比较图甲、乙可知：
乙图中圆柱体受到的浮力的大小为 N．
（2）比较图乙、丙，说明浮力的大小与 有关．
（3）通过图乙和戊的探究，不能得到浮力大小与液体密度是否有关，原因是 ．
（4）通过图中数据可知：
圆柱体的密度是 kg/m3（取g=10N/kg）．
一、选择题
1.（2019山东临沂）被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥（如图）由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，其中海底隧道长5.7km，设计时速100km/h，隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。
下列说法正确的是（ ）
A.水中的桥墩不受海水的浮力B.桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C.通过海底隧道最少需要34.2minD.光在装饰材料上发生镜面反射
2.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
3.一正方体浸没在水中，上表面与水面相平，关于它下列说法中正确的是（ ）
A．它的上、下表面都受到水的压强，其中上表面受的压强较大
B．它的上、下表面都受到水的压力，两表面受的压力相等
C．它的上表面受的压力向上，下表面受的压力向下
D．它的下表面受的压强较大，下表面受的压力向上
二、填空题
4.浮力的大小由 和 来决定，与物体的密度 关，与物体的体积 关，
与物体浸没在液体中的深度 关．
5.有一边长为10cm正方体浸没在水中，上表面离水面20cm，水对上表面的压强为Pa，水对上表面产生的压力为N,水对下表面的压强为Pa，水对下表面产生的压力为N，物体受到的浮力为N.
三、作图题
6．水中正在上浮的乒乓球，画出所受的重力G和浮力F的示意图．
7．如图所示是正在水中上浮的木块，请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图．
8．（2019湖北宜昌）如图所示，两个大小相等的物体浸没在水中，一个悬浮，一个下沉。
请画出悬浮物体所受重力示意图；画出下沉物体所受浮力、重力示意图。
（注意：
整个作图过程中大小相等的力线段长度相等，大小不同的力用线段长短区别）
9．（2019贵州黔东南）如图所示，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，请画出此时物体受到力的示意图。
10.如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
四、实验探究题
11．（2019上海）某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0．现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F．接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。
表一液体A（ρA＝0.8×103千克/米3）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
1
3
8.5
1.5
2
6
7
3
3
9
5.5
4.5
4
12
5
5
表二 液体B （ρB＝1.0×103千克/米3）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
5
3
8.5
1.2
6
6
7.6
2.4
7
9
6.4
3.6
8
12
6
4
①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：
同一物体在同种液体中， 。
②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：
同一物体在同种液体中， 。
③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是 。
④本实验中，圆柱体的重力为 牛，高度为 厘米。
五、综合能力题
12.如图所示，设想有一个高为H，上、下底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，设长方体上表面在液体中的深度为h1，下表面在液体中的深度为h2，该长方体上、下表面受到液体的压强可用公式p=ρgh（ρ为液体密度，h为深度）来计算，试推导出长方体上、下表面在液体中所受压力差F＝ρgHS.
专题10.2阿基米德原理
1.阿基米德原理的内容：
浸在液体里的物体受到浮力的大小等于被排开的液体的___重力___。
2.公式：
F浮＝G排＝ρ液gV排
式中ρ液表示液体的_____密度_____，V排是被物体排开的_____液体____体积，g取9.8N/kg。
知识点1：
阿基米德原理
浸在液体里的物体受的浮力，大小等于物体排开的液体的重力。
用公式表示为F浮=G排
①F浮=G排=m液g=ρ液V排g。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
【例题1】（2019陕西省）关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（ ）
A.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C.物体浸在水中越深受到的浮力越大
D.物体的密度越大受到的浮力越大
知识点2：
阿基米德原理的应用
（1）求解浮力的大小，即F浮=ρ液gV排
（2）求解物体排开液体的体积的大小，即V排=F浮/ρ液g
（3）求解液体的密度的大小，即ρ液=F浮/gV排
（4）还可以求解其它相关的物理量。
比如：
物体的体积，物体的密度，物体的质量，物体的重力等。
【例题2】（2019上海）体积为2×10﹣3米3的金属块浸没在水中。
求金属块受到的浮力大小F浮。
一、选择题
1．（2019山东泰安）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N．把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中，当零件
的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属零件的体积是（g取10N/kg）（ ）
A．2×10﹣4m3B．2.5×10﹣4m3C．6×10﹣4m3D．7.5×10﹣4m3
2．（2019四川巴中）将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力为40N
B．物体浸没时受到的浮力为15N
C．物体的密度为2.5×103kg/m3
D．物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
3．（2019湖南郴州）A、B是两个不溶于水的物块，用一根细线连接在一起，先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中，处于如图甲、乙所示的静止状态。
试判断两种情况下，烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为（ ）
A．h甲＜h乙B．h甲＞h乙C．h甲＝h乙D．无法判断
二、填空题
4．（2019湖北宜昌）如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”，某次执行任务时它的质量为38t，当它停在水面上时，排开水的体积是 m3，受到的浮力为 N．（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
5.（2019天津）小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。
由图可知物体A所受浮力为______N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为______N。
三、实验探究题
6．（2019山东省东营）如图所示，物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。
（2）比较 （填字母代号）三图可得出结论：
金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
（3）比较 （填字母代号）三图可得出结论：
金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
（4）金属块的密度为 kg/m3。
（5）在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因：
。
（6）纠正了错误，继续实验，兴趣小组得出结论：
物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
有同学对此结论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。
针对这个质疑，实验室提供了如下器材：
弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略）、适量的水。
请你根据需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。
实验器材：
；实验步骤：
；分析与论证：
。
7．（2019•德州）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计
示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
（1）分析比较实验步骤A和 ，可得出：
浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：
浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：
浮力的大小还与 有关。
（2）分析实验数据可知，F中液体密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N，金属块密度为 kg/m3．（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8．（2019福建）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F（图乙）；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2（图丁）；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝ ，被排开的水所受的重力G排＝ 。
（用上述测得量的符号表示）
（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：
（a） ；（b） 。
（3）物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
四、计算题
9.（2019湖南怀化）某容器放在水平桌面上.盛有足量的水，现将体积为1.25×10-4m3，质量为0.4kg的实心正方体放入水中.正方体不断下沉.直到沉底，如图所示。
知ρ水=1.0x103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）正方体受到的重力的大小；
（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小;
（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
10.（2019安徽省）将底面积S＝3×10﹣3m2高h＝0.1m的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深h1＝0.05m（已知ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3．g取l0N/kg）。
求：
（1）水对圆柱体底部的压强p1
（2）圆柱体受到的浮力F浮；
（3）圆柱体对水槽底部的压强p2。
11．（2019北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N．将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块浸在水中的体积。
专题10.3物体的浮沉条件及应用
一、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+N=G
处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用。
可以停留在液体的任何深度处。
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。
二、浮力的应用
1.密度计：
测量液体密度的仪器。
密度计在不同的液体中所受的浮力____相等____。
2.轮船原理：
物体漂浮条件的应用。
轮船在不同的液体中（如：
江水、海水）所受浮力____相等____。
轮船排水量是指轮船排开水的____质量_____。
3.潜水艇的原理：
是通过改变自身的____重力____来实现浮沉的。
4.气球和飞艇的原理：
是通过改变自身的____体积__来实现浮沉的。
知识点1：
物体的浮沉条件
1.物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。
下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。
如表：
浮力与物重的关系
液体密度与物体密度
物体运动状态
ρ液>ρ物
物体上浮
ρ液<ρ物
物体下沉
ρ液=ρ物
物体悬浮在液体中任何深度处
2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。
但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。
如表：
物体所处状态
浮力与物重的关系
液体密度与物体密度的关系
F浮=G物
ρ液>ρ物
F浮=G物
ρ液=ρ物
F浮ρ液<ρ物
3.物体下表面与容器底紧密接触，沉底：
F浮=0N
【例题1】（2019山东枣庄）在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（ ）
A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙C．ρ甲＞ρ乙D．ρ甲＜ρ乙
知识点2：
物体的浮沉条件的应用
1.轮船：
（1）原理：
把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。
（2）排水量：
轮船满载时排开的水的质量。
2.潜水艇：
原理：
潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
3.气球和气艇：
原理：
气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体（氢气、氨气、热空气）。
【例题2】北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？
一、选择题
1.（2019山东临沂）将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示。
下列判断正确的是（ ）
A.两小球所受浮力大小相等B.乙烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开的液体质量大D.甲烧杯底部受到液体的压强小
2．（2019山东泰安）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中（ A ）
①F1＞F2
②ρ1＞ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A．只有②③正确B．只有①②正确
C．只有③④正确D．只有①③④正确
二、填空题
4．（2019湖北荆州）2018年10月20日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。
若某次AG600漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为45m3，飞机底部距水面2m深处受到水的压强为 Pa，飞机所受重力为 N．（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
5.（2019湖南怀化）一个重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中，木块处于漂浮状态，则木块受到的浮力是N；若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水，则木块受到的浮力将（选填“变大”、“不变”或“变小”）
6．（2019福建省）如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。
已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮 G总（选填“＞”“＜”或“＝”）；若水温升高，石块将 （选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”）。
7．（2019四川内江）质量为8kg的木块漂浮在水面上，它受到的浮力大小为 N．浮力的方向是 。
（g＝10N/kg）
8．（2019四川达州）将密度为0.9×103kg/m3、体积为V的冰块放入盛有适量水的圆柱形容器中（无水
溢出），冰块静止时露出水面的体积V露＝ V，当冰块完仝熔化后（总质量不变）容器中的水面
将 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
9．（2019四川巴中）两个完全相同容器内分别盛满不同的液体，现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，则液体对容器底部的
压强关系是p甲 p乙；两小球所受的浮力关系是
F甲 F乙．（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
三、综合应用题
10．（2019贵州贵阳）小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定一个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂砰盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒（浮筒自重不计），在线的适当位置固定一根大头针作为指针，把浮筒浸入装有适量水的水槽中，称量时，把待测物体放入砰盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题（不计细线、砰盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）
（1）为了制作量程为1kg的浮力秤，向砰盘添加1kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的____（选填“上”或“下”）表面刚好与水面齐平并保持静止时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
（2）取下砝码，当浮筒受到______力和______力是一对平衡力时，浮筒能直立地浮在水面上静止，此刻度所指的位置应标定为零刻度线，在均匀地标定其余刻度线。
（3）若将质量为m（m<1kg）的待测物体放在砰盘上，当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h，若细沙的质量是M，浮筒的横截面积是S，水的密度为ρ水，请写出待测物体质量的表达式m=____________。
（4）若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是____________（选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降”），请你分析带来这一变化的原因是：
___________________________。
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