第08講 浮力(解析版)-新九年級物理暑假課(上海滬教版)_第1頁
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文檔簡介

第08講浮力了解浮力的概念;知道浮力產生的原因和掌握稱重法測量浮力;3、會探究浮力的影響因素。1、浮力1.概念:浸在液體(或氣體)里的物體,受到液體或氣體對它向上托的力叫浮力。2.方向:豎直向上。3.測量鋁塊浸沒水中所受的浮力:(1)步驟:=1\*GB3①如圖,在彈簧測力計下懸掛一個鋁塊,讀出彈簧測力計的示數,這就是鋁塊的重力G;=2\*GB3②把鋁塊浸沒在水中,記錄彈簧測力計的示數。(2)結論:=1\*GB3①彈簧測量計的示數變小,說明浸沒在水中的鋁塊受到浮力的作用。=2\*GB3②浮力的大小:4.浮力產生的原因:完全浸沒在液體里的物體,各個表面均受到液體的壓力,由于它前后左右對應部分受到的壓力大小相等、方向相反,因此而平衡,物體的上下兩面浸在液體中的深度不同,對應部分所受壓力的大小、方向均不同,這兩個壓力的合力方向向上,液體對物體上、下兩面的壓力差,就是液體對物體的浮力。用公式表示為:。2、決定浮力大小的因素:1.浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關:(1)如圖甲所示,把彈簧測力計下懸掛的物體浸沒在一種液體中,并分別停在液體內不同的深度;(2)彈簧測力計的示數沒有變化;(3)浮力的大小跟物體浸沒的深度沒有關系。2.浮力的大小是否跟物體浸沒在液體中的體積有關:(1)如圖乙所示,把一個柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力計下,并逐漸增大物體浸在液體中的體積;(2)彈簧測力計的示數逐漸減小;(3)隨著物體浸在液體中的體積逐漸增大,物體受到的浮力也逐漸增大。3.浮力的大小是否跟液體的密度有關:(1)用密度不同的液體(清水和密度不同的鹽水),把這些液體,按照密度由小到大的順序排列。再把懸掛在測力計下的同一物體先后浸沒在這些液體中。(2)彈簧測力計的示數,隨著液體密度的增大而減小;(3)液體的密度越大,浸沒的物體受到的浮力也越大。例1.下列關于浮力的說法中,正確的是()A.在液體中下沉的物體不受浮力B.浮力的方向總是豎直向下C.浮力的施力物體是氣體或液體D.物體浸在液體中的體積越大,浮力越大【答案】C【解析】A.浸在液體或氣體里的物體都受到液體或氣體豎直向上托的浮力,在液體中下沉的物體也不例外,故A錯誤;B.浮力的方向是豎直向上,故B錯誤;C.浸在液體中的物體受到浮力的施力物體是液體,浸在氣體中的物體受到浮力的施力物體是氣體,故C正確;D.物體受到的浮力大小不僅與浸在液體中的體積有關,還與液體的密度有關,所以應該說在同種液體中,物體浸在液體中的體積越大,浮力越大,故D錯誤。故選C。例2.下列水中的物體沒有受到浮力的是()A.水面戲水的鴨子 B.水中游弋的小魚C.水中大橋的橋墩 D.海底水草的葉子【答案】C【解析】【分析】ABD.水面戲水的鴨子、水中游弋的小魚、海底水草的葉子,這些物體浸在液體中,因為液體對浸沒在其中的物體有向上的作用力和向下的壓力作用,其中向上的壓力大于向下的壓力,這個壓力差即物體受到的浮力,故ABD不符合題意;C.水中的橋墩由于底面埋在淤泥下,不能與水接觸,因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力,則橋墩不受浮力作用,故C符合題意。故選C。例3.浸在液體中物體一定受到浮力嗎?老師做了如圖所示的實驗:取一只去底的礦泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球,往塑料瓶里面注水,發現有水從塑料瓶口漏出,乒乓球沒有浮起,出現這一現象的原因:______;用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,一段時間后你能觀察的現象:______。【答案】

乒乓球只有上部受到水的壓力

乒乓球上浮【解析】【分析】[1]當有水從乒乓球與瓶頸之間的縫隙中流出,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的壓力為0,上表面受到的水的壓力不為0,受到的合力方向向下,乒乓球不能上浮。[2]用瓶塞或手堵住漏水的瓶口,乒乓球浸沒水中,因為乒乓球上下表面產生了壓力差,受到了浮力,浮力大于重力,所以乒乓球上浮。例4.如圖所示,a、b是自由移動的物體,c、d是容器自身凸起的一部分,現往容器里注入一些水,則a、b、c、d四個物體中受到浮力作用的物體是______。【答案】a、b、d【解析】【分析】物體在液體中因為上下表面的壓力差而產生浮力,物體b、a、d上下表面在液體中都受到了壓力,而且由于上下表面在液體的深度不同,都會產生壓力差,都受到了浮力的作用。c物體下表面沒有水,故c沒有受到浮力的作用。例5.將同一長方體分別水平與豎直放置在水中,如圖所示,它所受到的()A.向上、向下壓力差不等,浮力相等B.向上、向下壓力差不等,浮力不等C.向上、向下壓力差相等,浮力不等D.向上、向下壓力差相等,浮力相等【答案】D【解析】【分析】物體浸沒在水中受到的浮力等于物體上下表面受到水的壓力差;長方體物塊懸浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不變,所以,長方體物塊上下表面受到水的壓力差相等,故D正確。故選D。例6.如圖,將小石塊掛在彈簧測力計下如圖甲,再浸沒入水中(石塊沒有碰到燒杯底部)如圖乙,靜止時測力計示數分別是4N和3N,關于乙圖的說法正確的是()A.水對石塊的浮力是3NB.石塊對水有1N的壓力C.石塊受的力有重力、拉力、浮力和水對它的壓力D.圖乙中人的手受的拉力是3N【答案】B【解析】【分析】在空氣中稱出物體的重力G,浸在水中物體受重力、浮力和拉力,故G,則。A.水對石塊的浮力故A錯誤;B.力的作用是相互的,水對石塊的浮力是1N,石塊對水的壓力為1N,故B正確;C.乙圖中石塊受到重力、拉力和浮力作用,故C錯誤;D.圖乙中人的手受的拉力是3N加上彈簧測力計的重力,大于3N,故D錯誤。故選B。例7.在如圖所示的“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,可以探究物體所受浮力大小與浸沒在液體中的深度無關的是圖中的()A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁【答案】C【解析】探究物體所受浮力大小與浸沒在液體中的深度關系時,需要控制液體的密度、排開液體的體積不變,改變浸沒在液體的深度,滿足條件的是乙、丁兩圖(都是鹽水、排開鹽水的體積相同、浸沒的深度不同)。故選C。例8.如圖所示,靜止在水中的圓柱體,下表面受到豎直向上的壓力為20N,則A.其上表面受到的壓力小于20NB.其上表面受到的壓力等于20NC.其受到的浮力為20ND.其受到的浮力大于20N【答案】A【解析】由可知,靜止且浸沒在水中的圓柱體,受到的浮力大于0,因靜止在水中的圓柱體,下表面受到豎直向上的壓力,由浮力產生的原因可知,圓柱體上表面受到的壓力小于,且其受到的浮力小于。故選A。例9.用針將重為3N的正方體小木塊按入水中浸沒(如圖),此木塊上表面受到水的壓力為10N,下表面受到水的壓力為15N,則木塊受到浮力的方向是______的,大小為______N。【答案】

豎直向上

5【解析】【分析】[1]由浮力的產生條件可知,木塊受到的浮力的方向是豎直向上的。[2]因浮力的定義為物體上下表面受到液體的壓力差,故由題意可知,木塊受到的浮力大小為15N-10N=5N例10.如所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木塊和冰塊的質量均為0.4千克,木塊所受的浮力大小為______牛,方向為______。一段時間后,冰全部融化成水,與冰融化前相比,木塊受到的浮力將______,水對容器底部的壓強將______。(后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】

3.92

豎直向上

不變

不變【解析】【分析】(1)利用浮力相關知識來解題。(2)根據冰塊熔化前后液體密度和液面高度的變化情況進行分析。[1]由圖可知木塊漂浮在水面上,此時木塊受到的浮力等于木塊受到的重力可得[2]浮力的方向始終是豎直向上的。[3]冰塊在水熔化后,液體的密度沒有發生變化,所以木塊仍然漂浮在水面上,受到的浮力大小也沒有發生變化。[4]冰塊漂浮在水面時,受到的浮力大小與冰塊的重力相等,冰塊融化成水后,質量沒有發生變化,因此水面的高度也沒有發生變化,水對容器底部的壓強也沒有發生變化。例11.如圖所示一薄壁圓柱形容器盛有水,彈簧測力計豎直吊著重為10牛的金屬塊,將其浸沒在水中保持靜止,彈簧測力計示數為6牛,此時金屬塊受到的浮力大小為______牛。剪斷細線后金屬塊開始下沉,在其下沉過程中水對金屬塊下表面的壓力______,金屬塊受到的浮力______(上述兩空均選填“變大”“不變”或“變小”),若不考慮水的阻力,金屬塊受到的合力大小為______牛。【答案】

4

變大

不變

6【解析】[1]金屬塊受到的浮力大小為[2]金屬塊下沉過程中,深度變大,壓強變大,所以壓力變大。[3]根據,和不變,所以浮力不變。[4]下沉過程中,金屬塊收到重力和浮力的作用,所以合力大小為例12.如圖甲所示,小聰課余時間用彈簧測力計做浮力實驗。他用彈簧測力計掛著實心圓柱體,圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸,然后將其緩慢拉出水面,彈簧測力計示數隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙,則圓柱體的重力為______N,圓柱體浸沒時所受的浮力為______。【答案】

2.2

0.6N【解析】[1]由圖乙可知,當上升高度在20cm以上,柱體脫離水面,彈簧測力計示數F示1=2.2N止此時圓柱體處于空氣中,園柱體的重力G=F示1=2.2N[2]由圖乙可知,圓柱體上升高度在0~10cm時,圓柱體浸沒水中,此時彈測力計示數F示2=1.6N此時園柱體受到的浮力最大,其大小為F浮最大=G-F示2=2.2N-1.6N=0.6N一、單選題1.(2020·廣西百色·統考中考真題)下列物體中,不受浮力作用的是()A.在水中下沉的鐵塊 B.在水中的橋墩C.浮在水面上的輪船 D.空中上升的氣球【答案】B【解析】ACD.在水中下沉的鐵塊和浮在水面上的輪船受到液體的浮力,空中上升的氣球,受到氣體的浮力,故ACD不符合題意;B.橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力,故橋墩不受浮力作用,故B符合題意。故選B。2.(2019·北京·中考真題)如圖所示,裝有水的容器靜止放在水平桌面上,正方體物塊M懸浮在水中,其上表面與水面平行,則下列說法中正確的是A.M上、下表面受到水壓力的合力大于M受到的浮力B.M上、下表面受到水壓力的合力大小等于M受到的重力大小C.M上表面受到水的壓力大于M下表面受到水的壓力D.M上表面受到水的壓力和M下表面受到水的壓力是一對平衡力【答案】B【解析】AD.浮力等于物體上、下表面所受的壓力之差,M上、下表面受到水壓力的合力等于M受到的浮力,故AD錯誤;B.物塊M懸浮在水中,受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力是平衡力,M上、下表面受到水壓力的合力等于浮力,因此M上、下表面受到水壓力的合力的大小等于重力大小,故正確;C.根據可知下表面受到的水的壓強大,根據可求得下表面受到水的壓力比上表面受到水的壓力大,故錯誤.3.(2020·山東青島·統考中考真題)探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗情形如圖所示,其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N。下列分析正確的是()A.金屬塊a浸沒在水中時,受到浮力的大小為0.3NB.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關系C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關系D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關系【答案】D【解析】A.由圖乙可知,金屬塊a浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為1.0N,根據稱重法可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力故A錯誤;B.要探究浮力的大小與物體體積的關系,需要控制物體排開水的體積相同,改變物體的體積;甲、乙兩圖中物體排開水的體積不同,故B錯誤;C.要探究浮力的大小與物體密度的關系,需要控制物體排開水的體積相同,改變物體的密度;乙、丙兩圖中物體排開水的體積不同,故C錯誤;D.要探究浮力的大小與液體密度的關系,需要控制物體排開液體的體積相同,改變浸入液體的密度;丙、丁兩圖可以完成該探究,故D正確。故選D。二、填空題4.(2020·遼寧大連·統考中考真題)彈簧測力計通過細線吊著一個金屬塊,靜止時彈簧測力計的示數如圖7甲所示,則金屬塊的重力是_____N.如圖乙所示,將金屬塊浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數是1.6N。則金屬塊在水中受到的浮力是______N.【答案】2.8N1.2N【解析】[1]由圖甲可知,彈簧測力計的示數為2.8N,根據二力平衡條件,可得金屬塊的重力是2.8N。[2]根據稱重法求浮力可得,金屬塊在水中受到的浮力是5.(2020·山東臨沂·統考中考真題)如圖是探究“浮力的大小與哪些因素有關”的實驗步驟之一,彈簧測力計的示數為______N;若石塊重2.6N,則它所受浮力為______N。【答案】1.61【解析】[1]由圖可知,彈簧測力計的分度值是0.1N,彈簧測力計的示數是1.6N。[2]它所受浮力F浮=G-F=2.6N-1.6N=1N三、計算題6.(2020·四川涼山·統考中考真題)如圖所示,一邊長為5cm的正方體形狀的物體懸掛在彈簧測力計下,靜止時彈簧測力計的示數為3N;現將物體浸沒到如圖所示底面積為50cm2的圓柱形容器內的水中,此時彈簧測力計的示數為1.75N。問:(1)物體受到的浮力是多少?(2)物體浸沒前后水對容器底部的壓強變化了多少?【答案】(1)1.25N;(2)500Pa【解析】(1)由題可知,物體的重力:G=3N,則物體A浸沒在水中受到的浮力F浮=G?F=3N?1.75N=1.25N(2)物體浸沒前后,水的深度增加h=====5cm=0.05m物體浸沒前后水對容器底部的壓強變化量p=ρgh=1.0103kg/m310N/kg0.05m=500Pa物體浸沒前后水對容器底部的壓強變化了500Pa。答:(1)物體受到的浮力是1.25N;(2)物體浸沒前后水對容器底部的壓強變化了500Pa。四、實驗題7.(2017·湖南·中考真題)某同學按照如圖所示的操作,探究影響浮力大小的因素。(1)物體受到的重力為______N;(2)物體全部浸沒在水中時,受到的浮力是______N;(3)由______兩圖可得出結論:物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關;(4)由______兩圖可得出結論:物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關;(5)由D、E兩圖可得出結論:物體受到的浮力大小與液體的______有關。【答案】41B、CC、D密度【解析】(1)[1]測力計拉著物體靜止在空氣中的示數為物體的重力G=4N(2)[2]由圖可知,物體浸沒在水中時受到的浮力F水=G﹣F=4N﹣3N=1N(3)[3]探究物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積的關系時,應控制液體的密度相同,排開液體的體積不同,故選B、C兩圖進行比較。(4)[4]探究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度的關系時,應控制液體的密度、排開液體的體積相同,深度不同,故選C、D兩圖進行比較。(5)[5]物體浸沒在水中受到的浮力F水=G﹣F=4N﹣3N=1N物體浸沒在酒精中受到的浮力F酒=G﹣F′=4N﹣3.2N=0.8N所以,在排開液體的體積相同的情況下,液體的密度不同,受到的浮力不同,說明物體受到的浮力大小與液體的密度有關。一、單選題1.如圖所示的四個情景,沒有受到浮力的物體是()A.沉底的雞蛋 B.遨游太空的“天宮一號”C.飄在空中的熱氣球 D.能承載重物的橡皮泥船【答案】B【解析】A.浸沒在水中的雞蛋受到水的浮力的作用,故A不符合題意;B.在太空中,沒有空氣,所以天宮一號不受到浮力的作用,故B符合題意;C.飄在空中的熱氣球受到空氣的浮力的作用,故C不符合題意;D.橡皮泥船漂浮在水中,受到浮力的作用,故D不符合題意。故選B。2.下列關于浮力的說法中,正確的是()A.在液體中下沉的物體不受浮力B.浮力的方向總是豎直向下C.浮力的施力物體是氣體或液體D.物體浸在液體中的體積越大,浮力越大【答案】C【解析】A.浸在液體或氣體里的物體都受到液體或氣體豎直向上托的浮力,在液體中下沉的物體也不例外,故A錯誤;B.浮力的方向是豎直向上,故B錯誤;C.浸在液體中的物體受到浮力的施力物體是液體,浸在氣體中的物體受到浮力的施力物體是氣體,故C正確;D.物體受到的浮力大小不僅與浸在液體中的體積有關,還與液體的密度有關,所以應該說在同種液體中,物體浸在液體中的體積越大,浮力越大,故D錯誤。故選C。3.用繩子拴住的氫氣球被風吹向空氣中,氣球所受浮力的示意圖如圖所示,其中所受浮力方向示意圖正確的是()A. B. C. D.【答案】A【解析】浮力的產生原因是物體上下表面所受到壓力差產生的,故浮力的方向是豎直向上的,故綜上所述,A正確;BCD錯誤。故選A。4.如圖所示,將雞蛋浸入容器里的鹽水中,雞蛋所受浮力的施力物體是()A.鹽水 B.雞蛋 C.容器 D.地球【答案】A【解析】浸入鹽水中的雞蛋,會受到鹽水對雞蛋上下表面的壓力差,這個壓力差就是浮力,故浮力的施力物體是鹽水。故選A。5.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出口處,水無法排出,則該小球()A.不受水的浮力,也不受水對它的壓力 B.仍受水的浮力C.不受水的浮力,但受水對它的壓力 D.無法判斷【答案】C【解析】浮力產生的原因是液體對物體上下表面產生的壓力差;將塑料小球堵在一個水池的出口處,球的上表面受到水向下的壓力,而下表面不受水的壓力,所以該小球不受浮力。故選C。6.彈簧測力計掛著一重為3N的物體,物體部分浸入水中并靜止,如圖所示,物體受到的浮力是()A.1.8N B.1.2N C.2.8N D.0.2N【答案】A【解析】由圖可知,彈簧測力計的分度值為,示數,則物體受到的浮力故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。7.將同一長方體分別水平與豎直放置在水中,如圖所示,它所受到的()A.向上、向下壓力差不等,浮力相等B.向上、向下壓力差不等,浮力不等C.向上、向下壓力差相等,浮力不等D.向上、向下壓力差相等,浮力相等【答案】D【解析】物體浸沒在水中受到的浮力等于物體上下表面受到水的壓力差;長方體物塊懸浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不變,所以,長方體物塊上下表面受到水的壓力差相等,故D正確。故選D。8.如圖中,重為5牛的木塊A,在水中處于靜止狀態,此時繩子的拉力為3牛,若繩子突然斷了,木塊A在沒有露出水面之前,所受浮力的大小和方向是(

)A.5牛,豎直向下 B.8牛,豎直向上C.2牛,豎直向上 D.8牛,豎直向下【答案】B【解析】因為物體受到重力、拉力以及浮力作用,并且重力和拉力的方向均豎直向下,而浮力的方向總是豎直向上的,因此根據二力平衡的條件可得,浮力大小F浮=G+F=5N+3N=8N若繩子突然斷了,木塊A在沒有露出水面之前,木塊受到豎直向上的浮力大小還為8N,浮力的方向是豎直向上的。故選B。9.小紅用彈簧測力計、鐵圓柱體、兩個相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實驗,其實驗步驟和彈簧測力計示數如圖所示。下列說法正確的是()A.鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1NB.由甲、乙、戊三圖可探究浮力大小與液體密度的關系C.由甲、乙、丁三圖可知,物體浸入液體的深度越深,所受浮力越大D.再增加一個體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體,可探究浮力大小與物體質量的關系【答案】D【解析】A.由圖甲可知鐵圓柱體的重力為5N,由圖丙可知鐵圓柱體浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為1N,根據稱重法可知鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力故A錯誤;B.由甲、乙、戊三圖可知,液體密度種類不同,鐵圓柱體排開液體體積不同,無法探究浮力大小與液體密度的關系,故B錯誤;C.由甲、乙、丁三圖可知,物體浸入液體的深度越深,排開液體的體積也越大;物體在液體中受到的浮力只與排開液體的體積有關,排開液體的體積越大,所受浮力越大,跟浸入深度無關,故C錯誤;D.再增加一個體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體,控制兩種圓柱體浸入液體的密度和排開液體的體積相同,可探究浮力大小與物體質量的關系,故D正確。故選D。10.一個盛滿水的溢水杯對桌面的壓力為,將一重物掛在測力計上從高處緩慢放入溢水杯中,直至重物完全浸入水中,但不觸底。如圖所示,是測力計的示數關于時間的圖象,則最終物體所受浮力以及溢水杯對桌面壓力大小分別是()A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】由圖知重物浸沒水中前的拉力為此時拉力等于重物的重力,重物浸沒水中后的拉力為根據稱重法測浮力可知,重物受到的浮力重物浸沒在水中后,水面高度不變,根據知水對杯底的壓強不變,根據可知,水對杯底的壓力不變,溢水杯的重力不變;因溢水杯對桌面的壓力等于水對溢水杯底的壓力與溢水杯的重力之和,所以溢水杯對桌面的壓力不變,即故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。二、填空題11.浸入______或______中的物體都會受到浮力的作用,浮力的方向總是______的。【答案】液體氣體豎直向上【解析】[1][2]浸在液體或氣體中物體,由于物體上、下表面所處的深度不同,下表面所處的深度大于上表面的深度,下表面受到的壓強大于上表面受到的壓強,因此液體或氣體對物體產生的一個向上的壓力與向下的壓力不相等,實際上,這兩個壓力的合力就是液體或氣體對物體施加的向上的托力,這個力稱為浮力。[3]靜止在水面的上的物體受到的浮力與重力是一對平衡力,重力的方向豎直向下,浮力的方向與重力方向相反,所以浸在液體或氣體中的物體無論處于任何狀態所受浮力的方向總是豎直向上。12.如圖所示,浸沒在水中小球所受浮力的方向應為圖中______的方向(選填序號),這是因為______________.【答案】1浮力的方向總是豎直向上的【解析】第一空.浮力的方向總和重力的相反,是豎直向上,所以,小球所受浮力的方向應為圖中1的方向;第二空.由浮力產生的原因知道,浮力是由物體上下面受到的壓力差產生的,所以,方向總是豎直向上的.13.小明用彈簧測力計吊著一物塊在空氣中稱時,讀數為3N,當把物塊浸沒在煤油中稱時,讀數為2.5N,此時物塊受到煤油的浮力為________N.【答案】0.5【分析】已知物體在空氣中的重力和完全浸沒在煤油中時彈簧測力計的示數,二者之差就等于物體所受的浮力.【解析】則穩重法測量浮力的原理知,將物體全部浸沒在煤油中時,所受浮力為:F浮=G-F=3N-2.5N=0.5N.14.用針將重為3N的正方體小木塊按入水中浸沒(如圖),此木塊上表面受到水的壓力為10N,下表面受到水的壓力為15N,則木塊受到浮力的方向是______的,大小為______N。【答案】豎直向上5【解析】[1]由浮力的產生條件可知,木塊受到的浮力的方向是豎直向上的。[2]因浮力的定義為物體上下表面受到液體的壓力差,故由題意可知,木塊受到的浮力大小為15N-10N=5N15.如所示,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的木塊和冰塊的質量均為0.4千克,木塊所受的浮力大小為______牛,方向為______。一段時間后,冰全部融化成水,與冰融化前相比,木塊受到的浮力將______,水對容器底部的壓強將______。(后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】3.92豎直向上不變不變【分析】(1)利用浮力相關知識來解題。(2)根據冰塊熔化前后液體密度和液面高度的變化情況進行分析。【解析】[1]由圖可知木塊漂浮在水面上,此時木塊受到的浮力等于木塊受到的重力可得[2]浮力的方向始終是豎直向上的。[3]冰塊在水熔化后,液體的密度沒有發生變化,所以木塊仍然漂浮在水面上,受到的浮力大小也沒有發生變化。[4]冰塊漂浮在水面時,受到的浮力大小與冰塊的重力相等,冰塊融化成水后,質量沒有發生變化,因此水面的高度也沒有發生變化,水對容器底部的壓強也沒有發生變化。16.在圖中,浸沒在液體中的物體,兩個相對的側面所受液體的________相互平衡,對物體水平方向的受力沒有影響.其上、下表面受到液體對它的壓力不同,這就是浮力產生的原因.如果F1=8N,物體受到的浮力是4牛,則F2=________N.

【答案】壓力12【分析】根據液體壓強特點,相同深度液體向各個方向的壓強相等分析解答;浸在液體中的物體,受到向上和向下的壓力差,就是液體對物體壓力,這就是浮力產生的原因.【解析】根據相同深度液體向各個方向的壓強相等的特點可知,正方體浸沒在液體中時,它的側面受到的各個方向液體的壓力相互平衡,即可以相互抵消掉;因為,所以.17.如圖所示,有一個長方體完全浸沒在液體里,那么它的上下,左右,前后六個面都要受到液體的壓力,其中左右兩側面、前后兩側面所受的壓力大小相等,方向相反,互相________;而上下兩表面因在液體中的深度不同,受到的壓力不同,液體對物體下表面向上的壓力________對上表面向下的壓力,這個________就形成了浮力,浮力的方向總是________.【答案】平衡大于壓力差豎直向上【解析】[1]根據二力平衡的條件可知,左右兩側面、前后兩側面所受的壓力大小相等,方向相反,作用在同一個物體上,那么這兩個力互相平衡;[2][3][4]根據浮力產生的原因,浸沒在液體中的物體,其上、下表面受到液體對它的壓力不同.下表面所處的深度比較大,根據液體壓強公式,液體對物體下表面向上的壓強會比較大,表面積相同,那么對物體下表面向上的壓力會比較大,這個壓力差就形成了浮力,浮力的方向總是豎直向上.18.小明在探究浸在水中的物體所受的浮力與浸入水中深度關系的實驗中,將圓柱體懸掛在彈簧測力計的掛鉤上,手提彈簧測力計使圓柱體緩慢豎直浸入水(水足夠深)中,如圖所示.他記錄了圓柱體全部入水之前下表面浸入水中不同深度h和相應的彈簧測力計示數F,實驗數據如下表.實驗次序12345678h/cm02468101214F/N9.88.67.46.25.03.82.61.4根據表中數據歸納F與h的關系:________.【答案】F=9.8N﹣0.6hN/cm【解析】分析表中的數據可知,圓柱體全部入水之前下表面浸入水中的深度每增加2cm,彈簧測力計示數減小△F=9.8N?8.6N=8.6N?7.4N=7.4N?6.2N=6.2N?5.0N=5.0N?3.8N=3.8N?2.6N=2.6N?1.4N=1.2N,即△F/h=?1.2N/2cm=-0.6N/cm,所以彈簧測力計的示數與下表面浸入水中的深度成線性關系,表達式可寫為F=9.8N?0.6hN/cm.三、作圖題19.如圖所示,小球受到的浮力為4N,請用力的圖示法畫出小球受到的浮力F浮。【答案】【解析】浮力的大小為4N,方向豎直向上,作用點在小球重心,取標度為2N,如圖所示:20.重為2牛的小球懸浮在水中,請在圖中用力的圖示法畫出小球所受的浮力。【答案】【解析】根據題意,由二力平衡條件,小球懸浮時浮力等于重力,即其方向豎直向上,如圖21.如圖所示,重為3牛的小球懸浮在盛水的杯中。請用力的圖示法畫出小球所受浮力。【答案】【解析】小球懸浮在盛水的杯中,浮力等于重力,并且所受浮力的方向是豎直向上的.我們可以從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力,選擇合適的標度,并標出浮力大小,如圖所示:。四、計算題22.一個實心金屬塊在空氣中稱重為10N,浸沒在水中稱重為6N。(g取10N/kg)求:(1)金屬塊的質量(2)金屬塊所受水的浮力【答案】(1)1kg;(2)4N【解析】(1)由于金屬塊在空氣中稱重為10N,由知道,金屬塊的質量(2)由稱重法知道,金屬塊受到水的浮力F浮=G-F′=10N-6N=4N答:(1)金屬塊的質量是1kg;(2)金屬塊所受水的浮力是4N。23.如圖所示,有一個高10cm,重4.8N的圓柱體,掛在彈簧測力計下,當它剛好完全浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為2.8N(g取)。求:(1)圓柱體受到的浮力;(2)圓柱體下表面受到水的壓強。【答案】(1)2N;(2)【解析】(1)圓柱體受到的浮力F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N(2)圓柱體下表面受到水的壓強p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa答:(1)圓柱體受到的浮力是2N;(2)圓柱體下表面受到水的壓強是1×103Pa。24.由浮力產生的原因可知:浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產生的。一均勻的長方體密浸沒在液體中,如圖所示。已知它的上、下底面積都為S,上表面所處深度為h1,下表面所處深度為h2,(液體密度ρ液和g為已量)試推導:(1)長方體下表面受到液體壓力的表達式;(2)物體受到浮力的表達式。【答案】(1)ρ液gh2S;(2)F浮=ρ液g(h2﹣h1)S【解析】解:(1)長方體下表面所處深度為h2,則下表面受到液體的壓強p2=ρ液gh2下表面受到液體的壓力F2=p2S=ρ液gh2S(2)長方體上表面所處深度為h1,則上表面受到液體的壓強p1=ρ液gh1長方體上表面受到液體的壓力F1=p1S=ρ液gh1S上下兩表面的壓力差為F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S根據浮力產生的原因可得,浮力表達式為F浮=F2﹣F1=ρ液g(h2﹣h1)S答:(1)長方體下表面受到液體壓力的表達式ρ液gh2S;(2)物體受到浮力的表達式F浮=ρ液g(h2﹣h1)S。五、實驗題25.小剛同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究。如圖表示探究過程及有關數據。(1)該金屬塊受到的重力大小為__________N;(2)分析②、③、④,說明浮力大小跟__________有關;(3)分析__________,說明浮力大小跟液體的密度有關;(4)物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是__________N。【答案】10物體排開液體的體積④、⑤2.4【解析】(1)[1]根據①可知,此時金屬的重力等于彈簧的彈力,可得金屬塊受到的重力G=10N。(2)[2]分析②、③、④可知,液體的密度不變,排開液體的體積變化,彈簧測力計的示數變化,即浮力的大小在變,說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關。(3)[3]圖④、⑤中,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,符合探究的要求,彈簧測力計示數不同,即所受浮力不同,說明浮力大小跟液體的密度有關。(4)[4]物體完全浸漬沒在酒精中所受的浮力為26.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,小明同學探究過程如圖所示。(1)分析比較實驗①③可知,金屬塊在水中受到的浮力是___________N;(2)通過分析①②③可知,物體受到的浮力與___________有關;(3)為了探究浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度的關系,應選用圖___________來研究;(4)在圖④與圖⑤中,保持___________不變,研究浸在液體中的物體受到的浮力跟___________的關系。【答案】3物體排開液體體積③④排開液體體積液體密度【解析】(1)[1]由圖①③可知,金屬塊完全浸沒后,受的浮力為(2)[2]比較①②③圖可知,液體的密度相同,排開液體的體積不相同,彈簧測力計的示數不同,浮力不同,可以探究浮力的大小與物體排開液體體積的關系。(3)[3]為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系,需要控制液體的密度和排開液體的體積不變,改變深度,圖①③④符合題意;由圖可知,深度改變,彈簧測力計的示數不變,浮力不變,故可以得出浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關。(4)[4][5]分析圖④⑤可知,金屬塊排開液體的體積相同,液體的密度不相同,彈簧測力計的示數不同,浮力不同,可以得出浮力的大小與液體的密度有關。27.小華同學為了探究浮力的大小跟什么因素有關,他按圖所示的順序進行實驗,實驗過程中,彈簧測力計的示數記錄如下表。彈簧測力計實驗示數(N)第1次實驗第2次實驗第3次實驗第4次實驗第5次實驗第6次實驗43.6332.82.9(1)從實驗中可以得出:物體的重力為_____N。(2)比較實驗步驟①、②、③及對應數據,可以得出:浮力的大小與_____有關。(3)比較實驗步驟_____及對應數據,可以得出:浸沒在液體中的物體,其所受到浮力的大小與_____無關。(4)在實驗步驟⑤,物體受到的浮力大小為_____N。(5)比較實驗步驟①、④、⑥及對應數據,可以得出探究的初步結論為:浸在液體中的物體,其所受到浮力的大小與_____有關。(6)小華在這次實驗中,運用了一種常用的科學方法是:_____。【答案】4物體排開液體的體積/物體排開液體體積①、③、④/③、④物體浸沒的深度/物體浸沒深度1液體的密度/液體密度控制變量法【解析】(1)[1]由①圖知,物體的重力是G=4N。(2)[2]由①和②實驗得,物體受到的浮力F浮=G-F=4N-3.6N=0.4N由①和③實驗得,物體受到的浮力F'浮=G-F'=4N-3N=1N液體的密度不變,物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大,所以浮力大小跟物體排開液體的體積有關。(3)[3][4]由①、③、④知,在液體的密度和物體排開液體的體積相同時,改變物體浸沒的深度,物體的重力不變,彈簧測力計的示數不變,根據F浮=G-F知,物體受到的浮力與浸沒的深度無關。(4)[

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