浮力部分的讲义二.docx

1、浮力部分的讲义二浮力部分的讲义知识结构：一 阿基米德原理 1浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的作用力叫浮力。浮力的方向是 。 2用弹簧测力计测浮力：（1）用弹簧测力计称出物体在空气中的重力G；（2）把物体浸没在液体中用弹簧测力计称，读出示数F；（3）浮力大小为F浮=GF。 3探究“浮力大小与哪些因素有关”实验控制变量法；步骤。 4阿基米德原理：（1）内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的 。 （2）数学表达式：F浮=G排（定义式）；F浮=m排g=液gV排（导出式） （3）理解：阿基米德原理阐明了浮力的方向和浮力的大小，还包括浮力的施力物体和受力

2、物体。“浸入”包括“浸没”和“部分浸”：“浸入”，V排=V物；“部分浸”，V排G，上升；上升过程中，空气密度减小（F浮=液gV排），所受浮力F浮变小，直到F浮=G ，停在一定高度；放出部分气体，气囊体积V排减小，浮力变小（F浮=液gV排），F浮G，降回地面。五利用浮力测密度的方法 1利用弹簧测力计和阿基米德原理测密度大于水的固体的密度 例：有一把弹簧测力计、一根细线和一杯水测出一块岩石的密度。 步骤：（1） （2） 石块密度的表达式：石= 。2利用弹簧测力计和阿基米德原理测液体的密度3利用天平和阿基米德原理测密度大于水的固体的密度 例：有一天平、一根细线和一杯水测出一块岩石的密度。 步骤：用天

3、平称出石块的质量m1； 把装有适量水的烧杯放在天平左盘，右盘放砝码使天平平衡： 用细线系住石块，轻轻放入水中（浸没，但不接触烧杯），向右盘加砝码直到天平恢复平衡，记下增加的质量数m2； 石块密度的表达式：石= 。4利用漂浮条件、量筒和按入法测密度小于水的固体的密度 例：有一杯水，一量筒，怎样测出一小木块的密度（木块能放入量筒中）？ 步骤： 木块密度的表达式：木= 。5利用漂浮条件和量筒测密度大于水且能漂浮在水中的固体的密度 例：现有如图1所示的实验器材：一些碎玻璃、装果冻用的塑料小盒子（重力忽略不计）、量杯一个、足量的水。仅利用这些器材，请你设计一个测量玻璃密度的实验方案。要求：（1）写出实验

4、步骤，并用字母把要测量的物理量表示出来； （2）用测量的量将玻璃的密度表示出来。 6利用悬浮条件、天平和量筒测密度略大于水的物体的密度例；测量血液的密度有一种方法，先在几个玻璃管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液，分析人员只要看到哪一个试管中血液悬浮在其中，就能判断血液的密度。根据上文的启示，利用天平（含砝码）、量筒、烧杯、水、玻璃棒、食盐。请你设计一个实验，测量一粒花生米（密度略大于水）的密度，写出具体的实验步骤。 7利用“土密度计”和刻度尺测液体的密度 例；给你一根表面涂腊、粗细均匀、很轻的小木棒，一段体积小到可以忽略不计的细铁丝，一把刻度尺和一只盛有水的容器。

5、现在要测定一只鸡蛋的平均密度，且不准用天平、弹簧测力计、量筒或量杯。问：（1）你还需要什么辅助材料？（2）写出简要操作步骤和计算式。练一练：1 现有一把刻度尺，请你自制一个“土密度计”，测量牛奶的密度。2 给你一只量筒和适量的水，请你设计一个实验，估测一块橡皮泥的密度。要求：（1）写出实验步骤及需要测量哪些物理量；（2）导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式。3 在“测固体和液体的密度”实验中：（1）小明同学将废牙膏皮底部剪掉，卷成一团，用天平测其质量，天平平衡时右盘中砝码及游码在标尺上的位置如图2甲所示，则牙膏皮的质量m= g。用量筒测牙膏皮的体积：量筒中装水40cm，放入牙膏皮后水面

6、所对的刻度值如图2乙所示，则牙膏皮的密度是= Kg/m. (2)王老师看了小明同学的实验后，取出一装有未知液体的烧杯，问小明：你能否在前面的基础上（不增加其它器材），利用这个牙膏皮测出这杯液体的密度呢？请你帮助他设计并完成这个实验，实验步骤：（不要超过两步，所测物理量用适当字母表示） 。 。 （3）被测液体的密度液= 。 4如下图是浮力的利用一节课的实验，小芳很受启发，她认为用这种方法可粗测出牙膏皮的密度，请你借鉴图中的实验方法，再增加一种实验器材，设计一个粗测牙膏皮密度的实验。要求写出：（1）增加的实验器材名称： （2）实验步骤： （3）所测密度的表达式： 5.一个物体在空气中用弹簧测力计测

7、得的重力是40N，浸没在水中用弹簧测力计称重，示数为20N，浸没在另一种液体中称重，示数为24N。求物体的密度和另一种液体的密度分别是多大？（g取10N/Kg）6一圆柱形烧杯中盛有水，现有一弹簧测力计挂着一实心圆柱体逐渐进入水中，如图3甲所示，图3乙所示的是弹簧测力计的示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度的图象。（1）分析此图象你可直接获得哪些数据信息，此图象又说明了些什么规律？（2）圆柱体浸没后，水对烧杯底的压强为多大？圆柱体的密度为多大？（g取10N/Kg）7.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块 、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。图4表示探究

8、过程及有关数据。 （1）分析图B、C、D，说明浮力大小跟 有关。 （2）分析图 ，说明浮力大小跟液体密度有关。 （3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N。 （4）小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述实验方法。8将一只新鲜的鸡蛋浸没在盛水的水槽中，欲使鸡蛋离开水槽底部上升，可采取的办法是（ ） A加水 B。加油 C。加酒精 D。加盐浮力讲义（二）1用一个弹簧测力计和一盆清水便可鉴定一个铁球是实心还是空心的，简单的方法是：用弹簧测力计称出铁球的重力G，然后将铁球浸没在水中，如果弹簧测力计示数减小了 ，即可断定铁球是实心的，否则就是空心的。（铁=7.810Kg/m）2将铁、铜、铅制成三

9、个实心金属球，用细线栓好，分别挂在三只完全相同的弹簧测力计下，此时三只弹簧测力计的示数相同，现将三个金属球提出水面后静止，则（铁铜铅） （ ）A挂着铁球的弹簧测力计的示数最小 B。挂着铜球的弹簧测力计的示数最小C挂着铅球的弹簧测力计的示数最小 D。三个弹簧测力计的示数相同3如图1甲所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，图乙中能反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是 （ ）4一个边长为a的立方体铁块从图2（甲）所示的实线位置（此时刻立方体的下表面恰好与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则图（乙）中能正确反映铁块所受水的浮力的

10、大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（ ）5如图3所示，一块0的冰放在盛有0的水的容器中，已知冰块与容器底相接触，并相互间有压力，则当冰完全融化为0的水后，容器中水面将（ ）A上升 B。下降 C。保持不变 D。水面的升或降，决定于冰和容器内水的体积65题中，如果冰块未与容器底接触，则当冰完全融化为0的水后，容器中水面将（ ） 5题中，如果冰块未与容器底接触，且漂浮的冰块中包着一小石块如图4，则当冰完全融化为0的水后，容器中水面又将（ ）7有三个体积相同、材料不同的甲、乙、丙球，放入同一种液体中，静止时如图5所示的状态，则它们所受的浮力、自身重力及各球密度与液体密度的大小关系是（ ） A

11、F浮甲=F浮乙=F浮丙；G甲=G乙=G丙；甲乙丙液 B. F浮甲=F浮乙=F浮丙；G甲G乙=G丙；甲乙液丙 C. F浮甲F浮乙=F浮丙；G甲G乙G丙；甲液=丙乙 D. F浮甲F浮乙=F浮丙；G甲G乙G丙；甲液=乙铁铝木，则下列判断正确的是（ ） A铝、木两球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心的 B四个小球所受浮力关系是：F铜F木F铁=F铝 C. 四个小球的重力关系是：G铝G铁G铜G木 D. 四个小球的质量关系是：m铝m铁m铜m木9如图7所示，水面上漂浮着一个木块，在木块上放一个M=4Kg的物体，木块正好全部没入水中，若在木块下挂一个密度为510千克/米的合金块，木块悬浮在水中，求：合金块的密度

12、。 10在底面积S的圆筒中，现将重为G，边长a的立方体软木放入水中，静止时漂浮，水未溢出，如图8。此时，水的深度增加了多少？器底所受水的压强将增加多少？11与图9，在底面积为Sb的圆柱形容器内盛有是了适量的水，另一底面积为Sa的圆柱体A有部分体积浸在水中。当圆柱体相对于容器下降高度为h时（水未溢出，圆柱体A也未全部没入水中），求物体A所受浮力增加了多少？12把一个体积为2.5cm的金属球浸没在90g的水中，使水完全结成冰，并把金属球冻在其中，然后把它们放在一杯水中，水的质量是500g，当它们放入水中的瞬间正好悬浮状态，如图10所示，（冰=0.9g/cm).求：（1）金属球的密度；（2）冰完全熔

13、化后（水未溢出），金属球静止时，水平杯底对金属球的支持力；（3）若盛水容器对水平面的接触面积为4cm，求容器对水平面产生的压强是多少？13。两只完全相同的拄形烧杯，分别盛满水和某种液体。现有一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，分别将其逐渐浸入水或者某种液体中，下面甲图所示弹簧测力计的示数为随拄体逐渐浸入水中的情况；乙图所示弹簧测力计的示数是随拄体逐渐浸入某种液体中的情况。试根据图示给出的条件求：（1）圆柱体底面积为多少？ （2）圆柱体的密度为多少？（3）未放入圆柱体之前，液体对烧杯底产生的压强是多少？14某地在湖面上修建一座大桥。如下图甲所示，使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图。在整个投放过程中，

14、石料以恒定速度V=0.1m/s下降；图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象（从开始投放到石料刚好接触到湖底前）。t=0时吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力，(g=10N/Kg)求：（1）湖底受到水的压强； （2）圆柱形石料的密度。15在轻质的杠杆两端A、B各挂有铜块和铝块（铜铝），支点O在如图11所示位置时杠杆在水平位置平衡，将铜块和铝块同时浸没在水中时，杠杆还能保持水平平衡吗？若不能，哪端下降？16如图12为牲畜自动饮水器的示意图，A是储水箱，K为出水口，它的横截面积为610m,出水口处有活塞，受到水的压强为510Pa，细杆OC可绕O点转动，从O点到浮球球心的距离是O点到B点距离的两倍，当浮

15、球的体积浸入水中1/3时，细杠OC水平平衡，K处的活塞就可将出水口关闭。（g取10N/Kg,水=1.010Kg/m）求：（1） 活塞受到水的压力；（2） 若不考虑活塞杠KB ，细杠OC及浮球的重力时，应选择多大体积的副球？17如图13所示，公厕自动水箱的排水孔直径为a，孔塞P通过长为L的细链与直径为d的实心软木圆柱形浮筒相连，已知 d=3a，软木密度=木/3，不计链和孔塞P的重力，问：设计时浮筒的高至少为多大才能实现自动冲水。18.如图14所示为某自动控制的水箱，长30cm的细杆OA可绕O点转动，在OA的中点B处有一细杆BC，其中C端与箱底的圆柱形塞子相连，OA杆呈水平状态，BC杆垂直OA，塞

16、子表面积为1.010 m,其刚好把出口E塞住。杆A端固定在一浮球的球心上，球受到浮力作用线通过A点。若往水箱中逐渐加水，当浮球有1.010 m的体积浸没在水中时，BC杆恰好能把塞子往上提起，水即可从出水口流出，求；此时水箱中水的深度（细杆、浮球、塞子的重力和一切摩擦都可忽略不计）。19如图15所示，A、B两物体叠放在一起漂浮在容器的水面上，若把A取下扔在容器的水中，则容器的水面 。20如图16甲所示，一个木块用细绳系在容器底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是20cm时细绳对木块的拉力是0.6N。将细绳剪断，木块上浮，静止时有五分之二的体积露出水面，如图乙所示。求此时木块受到的浮力。（g=

17、10N/Kg） 21在一圆柱形容器中盛有水，水面漂浮着一个小容器。将一个实心小塑料球放入小容器中后，大容器中的水面上升高度h1 ，如图17所示。若把这个塑料球从小容器中拿出投入大容器的水中，液面右降低了 h2,求这个塑料小球的密度。22如图18所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是1N，剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加0.5N向下的压力时，木块又20.4cm的体积露出水面，求木块的密度。23如图19所示，一圆柱形平底容器底面积为510 m，把它放在水平桌面上。在容器内放入一个底面积为210m、高为0.15m的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，物块的平均密度

18、为0.810Kg/m.（g取10N/kg）求；（1）物块对容器底的压强；（2）向容器内注入质量为多少千克水时，物块对容器底的压强恰好为零？24在量筒内缓慢注入适量的水，将一木块放入水中。水面达到的刻度是V1，如图20甲所示；再将一金属块放投入水中，水面达到的刻度是V2，如图20乙所示；若将金属块放在木块上，木块恰好没入水中，这时水面达到的刻度V3，如图20丙所示，求金属的密度。25如图21所示，密度为0.610Kg/m，体积为10m的正方体木块，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心。细绳对木块的最大拉力为3N。容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细绳仍然松

19、软，对木块没有拉力（取g=10N/Kg）。求：木块浸入水中的体积多大？向容器内注水（容器容量足够大）直至细绳对木块的拉力达到最大值，在细声断裂前一瞬间，停止注水，此时木块浸入水中 的体积多大？细绳断裂后，木块再次漂浮，柱形容器底面积为210m，此时容器里的水面与细绳断裂前的水面相比，高度变化了多少？26一木块块于足够高的圆柱形盛水容器中，如图22所示，它侵入水中 部分的体积是75cm,它在水面上的部分是25cm.（取g=10N/Kg）求：木块受到的浮力；木块的密度；若未投入木块时，水对容器底部的压力为FO，试分别求出木块漂浮时、木块浸没时，水对容器底部的压力F1和F2；从未投入木块到漂浮，从漂

20、浮到浸没的三个状态中，水对容器底部的第二次增加的压力为木块浸没时水对容器底部压力的n分之一，求n的取值范围。 27.物理兴趣小组的一位同学做了一个实验：这位同学把一块长方体木块浮在水面上，然后在木块上放砝码，当砝码的总质量为345g时，木快恰好浸没在水中（如图23所示甲）。这位同学想用细线把砝码系在木块下面，也使木块恰好浸没在水在（如图23所示乙），这位同学试了几次都不成功。你能否帮助这位算出该用几克砝码？（铁砝码的密度是7.9g/cm）28一物体浮在液面上，露出水面的体积为V1，液面下的体积为V2，则液体的密度与物体的密度之比液/物应等于（ ）A V1/V2 B. V2/V1 C. V2/(

21、V1+V2) D. (V1+V2)/V229.如图24所示，铜、铁、铝三个实心球，用细线栓住，全部浸没在水中时，三根细线上的拉力相等，则关于这三个金属小球的体积、质量之间的关系，下列判断正确的是（ ）A， V铜V铁V铝，m铜m铁m铝 B. V铜V铁V铝，m铜m铁m铝B. V铜V铁m铁m铝 C. V铜V铁V铝，m铜m铁m铝 30.如图25所示，一水槽内装有部分水，水面上浮有一木质小容器，其露出液面的高度为h，水深为H，现从水槽内取少部分水倒入容器内，则导致（ ）A h增大 B。 h减小 C。 H增大 D。 H减小31某地质勘探队将设备装在木筏上渡河，木筏和货物共重为G，若不载货物，木筏露出的体积

22、是木筏总体积的三分之一，则此木筏的载货重至多为 。32气球的容积是15000m，里面充满氢气，球壳和吊蓝总重2500N，则该气球最多能载 N（已知空气=1.29Kg/m,氢气=0.09Kg/m）.33.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级”的物理小博士“为同学们做了如图26所示的一系列实验。请你从中选择出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的说数，说明你的探究结果。探究的因素是 。 选用的图是 （选填图中的序号，下同）。 探究的结论是 。探究的因素是 。 选用的图是 。 探究的结论是 。探究的因素是 。 选用的图是 。 探究的结论是 。若探究的因素是“物体的密度是否影响

23、浮力的大小”，那么还应添加一个 器材就可以了。34常用浮筒打捞海底沉船。充满海水的浮筒靠自重下沉，向浮筒内充气，将筒内海水排出，浮筒即产生上举力。浮筒为用钢制成的空心圆柱体，若底面外半径r=5m，外高L=12m ,其质量为210Kg,当浮筒沉入60m深处时，充气的压强至少为多少个标准大气压时，才能把筒内的气体排出？它能产生多大的上举力？（略去充入气体的质量。海水的密度为1.0310Kg/m）35若在烧杯中放入一个小木块，再装满水，总质量为700g，木块有3/10体积路出水面；若在相同的烧杯里放入这个小木块，再装满某种液体，总质量微790g，木块有2/5的体积路出液面。由此可知，烧杯的质量是多少

24、？浮力讲义（三）1.比较下列物体所受浮力的大小：（1）质量相等的木块和铝块放入水中。F木 F铝。（2）体积相等的木块和铝块放入水中。F木 F铝。（3）质量相等的木块放入水中，铝块放入水银中，F木 F铝。（4）体积相等的木块放入水中，铝块放入水银中，F木 F铝。（5）质量相等的铝块和铁块放入水中，F铝 F铁。（6）体积相等的铝块和铁块放入水中，F铝 F铁。（7）质量相等的铝块和铁块放入水银中，F铝 F铁。（8）体积相等的铝块和铁块放入水银中，F铝 F铁。2某人在水下最多能提起质量为89.5Kg的提块。则此人在地面上可以提起 重的铁块（g取10N/kg,铁=7.8g/cm）.3.已知木=0.610

25、Kg/m,铁=7.810Kg/m。把一个木块和一个铁块捆在一起，放在水中恰好能悬浮，则木块和铁块质量之比是 。38两个正方体A、B体积相等。若A放入水中，水下体积为总体积的3/5，若B叠放A上，B刚好完全被浸没在水中，则它们的密度A = Kg/m；B = Kg/m。4质量m0,密度为0的物体，在密度为的液体中匀速下降，液体对物体的阻力是 N。40如图27所示：容器中装有水和水银。如果放入体积V的实心铜球，水银、水、铜的密度分别是1、0、2，那么，同球浸没在水中的体积V1 = 。5一木块放重为GA的铁块时，木块刚好没入水中，若在木块下吊一重为GB的铁块后，也刚好全部浸入水中，则GA ：GB =

26、。6三杯液体，甲是水、乙是盐水、丙是酒精。它们里面都放有一块冰，若并块熔化成水后，液面高度变化情况分别是：甲 ；乙 ；丙 。7水中有甲、乙两支密度计，水面与甲的最上端刻度齐平，与乙的最下端齐平（如图28）。在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计”这个问题时一位同学用到了以下7句话：把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上；密度计漂浮在任何液面上时，他所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等；牛奶的密度大于水的密度一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重；密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力；密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些；应该选用密度计甲。这些话中有些是多余的。采用下列哪

27、些说法可以把问题讲得既精炼又准确？（ ）8如图29所示，把甲、乙、丙三个完全相同的球体，放在三种密度不同的液体里，球静止时，甲、乙、丙三球浸入液体的体积分别是其总体积3/4、1/2 和3/8,若将它们露出水面部分切去，三球剩余部分又露出液面体积又分别为V甲、V乙和V丙，比较V甲、V乙、V丙的大小。（ ）9两个长方体A和B的体积相等，密度分别是A和B。若将A浸入水中，正好有2/5的体积露出水面。若将B叠放在A上，B刚好完全没入水中，如图30所示。则 （ ）10。一个铁圆柱体，悬挂在弹簧测力计上，将圆柱体慢慢浸入水中，容器放在台秤上，如图31所示。在圆柱体浸入容器的过程中，则弹簧测力计的示数将 ；

28、台秤的示数将 。若台秤上的烧杯和水共重49N，铁圆柱体的体积为0.001m，当圆柱体完全浸没在水中，水未从烧杯中溢出时，弹簧测力计的示数为 N，台秤的示数为 。11一质量均匀的木块漂浮在水面上，如图32所示，若要使木块上浮一点，应该 （ ）A沿aa切除上部分 B。沿bb切除左部分C沿cc切除下部分 D。任意沿哪条切除12一只重力不计的塑料袋装满水，挂在弹簧测力计下称重为9.8N，把这个塑料袋分别浸没在水中与煤油中称，其读数是 （ ）A9.8N与7.84N B。0与1.96N C。7.84N与9.8N D。7.84N与013如图33所示（上），甲为一薄橡皮膜制成的小球，内充空气，下面挂有一金属块，求和金属块恰好在水中悬浮，若缓缓地向容器内注入一些水，小球和金属块将 （ ）A仍然悬浮 B。上浮至水面 C。下沉至容器底部 D。上、下浮动1