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浮力(讲义及答案)

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浮力(讲义) 一、 考点分析

考点一:浮力基础 1. 浮力方向:

2. 浮力产生原因:液体对物体上下表面的压力差,即 3. 浮力的测量: 4. 影响浮力大小的因素: 、 考点二:阿基米德原理 。 1. 内容:浸在液体中的物体受到向上的的浮力,浮力的大小等于

。 2. 公式:F 浮= =

考点三:物体的浮沉条件及应用 1. 物体的浮沉条件

浮沉状态 上浮(漂浮) 悬浮 下沉(沉底) 受力条件 F浮>G物( F浮ˊ=G物) F浮=G物 F浮ρ物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物 =

2. 物体浮沉条件的应用 (1) 轮船:制成空心的,通过增大排开水的体积进而增大浮力。

排水量:轮船满载时排开水的 。

F浮=G船+G货=m排g

m排=m船+m货 (2) 潜水艇:通过水舱加水或放水进而改变自身重力,实现浮沉。

(3) 热气球:加热气球内气体,使之密度减小而升空。 (4) 飞艇、氢气球:直接充入密度较小的气体,实现上浮。 (5) 密度计:密度计总能漂浮在液体中,所受浮力 F浮=G密度计不

变, ρ =

F浮

,V 越大,则说明 ρ 越小,反之,越大。

gV排 液 考点四:利用浮力测量物质密度 1. F

利用平衡状态测物体质量 m: F =G ,m = 浮

浮 物 物

g

2. 利用浸没状态测物体体积 V:V物=V排= m

ρ= V

考点五:浮力、压力、压强综合 3. F浮 ρ液g 1. 记清影响浮力、液体压强的因素,准确使用公式。 2. 压力:分清是固体压力、液体压力,准确使用公式。

二、真题演练

【考点一 浮力的方向、产生原因、影响因素】 1.

一个重 3N 的小球漂浮在水面上,如图所示,画出小球受到的浮力。

2. 如图所示的圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方

向液体的压力相互

,其下表面受到液体向上的压力比

上表面受到液体向下的压力 3. ,这就是浸没在液体中的 第 2 题图

物体受到浮力的原因。因此,浮力的方向总是 。 如图所示,完全相同的a、b 两个长方体,长度为h,悬浮在密度为 ρ 的液体中,长方体 b 上下表面的液体压强差为 。若两长方体 a、b 下表面所受液体的压力分别为 Fa、Fb,则 Fa Fb(选填“>”“=”或“<”)。

小明在探究“浮力大小和哪些因素有关”的实验时,把重为 第 3 题图 5N 的金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,弹簧测力计的示数如图 1 所示。

4.

(1) 金属块浸没在水中所受到浮力的大小为 N;浸没在酒

精中所受到浮力的大小为 N;

(2) 做 两次实验,说明浮力大小与物体排开液体的体

积有关; (3) 做丙、丁两次实验,说明浮力大小与 有关; (4) 乙、丙两次实验,说明金属块浸没在液体中时,受到的浮力

与深度 ; (5) 如图 2 所示,能正确反映弹簧测力计示数 F 和金属块下表面在水中的深度 h 关系的图象是 。(金属块未接触容器底)

【考点二、三 浮力计算与比较】 5. (双选)某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为 F1、F2、F3 和 F4,则( ) A.F 浮=F3-F1 B.F 浮=F4-F1 C.F 浮=F2-F3 D.F 浮=F2-F4

图甲是修建造码头时用钢缆绳拉着实心长方体 A 沿竖直方向以 0.3m/s 的速度匀速下降的情景。图乙是 A 下降到水底之前

钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化的图象(取水的密度为 ρ=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)。求:

6. (1)长方体 A 的高度。

(2)长方体 A 浸没在水中后受到的浮力。 (3)长方体 A 的密度。

7. 小明用手将小球浸没在水中,小球排开水的质量是 0.1kg,此 时小球受到的浮力是 N;若小球的质量为 0.3kg,松手

后小球会 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。 将一个实心物体放入足够多的水中,排开水的质量为 85g;将该

物体放入足够多的酒精中时,排开酒精的质量是 80g,则该物体

在水中处于 (选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)

状态,该物体的密度是 kg/m3。

33

(ρ酒精=0.8×10kg/m)

8. 9.

如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡

烛能直立漂浮在水面上,露出长度为 L,当把蜡烛水面以上部 分截掉后剩余部分( )

A.还会重新露出水面 B. 不会重新露出水面 第 9 题图 C.以上两种可能都有 D.无法判断是否会重新露出水面 10. 如图所示,四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分 别静止在水中的不同深度处,以下说法正确的是( ) A. 甲球受到的浮力最小

B.乙球所受浮力最小C

.丙球所受的浮力最小D

.丁球所受浮力最小

11. 若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等,要把它们放在

( ) A.水中 B.酒精中 C.水银中 D.盐水中 12. 如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中, 小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉人杯底。 则下列判断正确的是( ) A. 该材料的密度一定小于甲液体的密度

B.该材料的密度一定大于乙液体的密度 C.球在甲液体中受的浮力小于它在乙液体中受的浮力D.球在甲液体中受的浮力等于它在乙液体中受的浮力

第 10 题图

第 12 题图

13. 如图,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正

确的是( )

.碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了 A B. 碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力 C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了 D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了 14. 甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只

鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法正确的是( )

A. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 B. 鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 C. 乙杯底部所受液体的压强较大 D. 甲杯底部所受液体的压力较大

15. a、b 两种物质的质量和体积关系图像如图所示, 分别用 a、b 两

种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。放手

稳定后( ) A.甲漂浮,甲受浮力大 B.乙漂浮,乙受浮力大C.甲漂浮,乙受浮力大D.乙漂浮,甲受浮力大

16. 如图是 a、b 两种物质的质量与体积的关系图像。

分别用 a、b 两

种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法中正确的是( )

A. 将物体甲放入水中,一定漂浮在水面

B. 将物体乙放入水中,一定沉入水底

C. 将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮

在水面 D. 将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中,一定漂浮

在水面

第 16 题图

【考点三 利用浮力测物质密度】

17. 小明利用量筒、水和细针,测出了一个木块的密度,他在量

筒中倒入水,记下水的体积,如图甲所示;再把木块轻轻放入水中,木块漂浮在水面上不动,此时量筒中水面如图乙所示,小明用一根细针把木块全部压入水中,量筒中的木块如图丙所示。

(1) 图乙中,木块漂浮在水面上,此时木块受到的浮力是

N,它的重力是 N,由此可求出木块的质量是 g。 (2) 木块的体积是 cm3,木块的密度是 g/cm3。 18. 如图所示,当溢水杯盛满密度为 ρ1 的液体时,把实心物块放

入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1 ;当溢水杯盛

满密度为 ρ2 的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底, 静止后溢出的液体质量为m2 。则物块的密度为( )

mA、 2 ρ 1 m 1

第 17 题图

第 18 题图

mB、 1 ρ 1 m2 mC、 2 ρ 2 m 1 mD、 1 ρ 2 m2 19. 某实验小组用一平底试管、刻度尺、烧杯、清水等器材,测

用一液体的密度,方法如图所示,将空试管放入待测液体中,

刻度尺测出管底到液面距离 h1,向试管倒入适量清水,用刻

度尺测出清水的高度 h2,再将装上水的试管轻轻放入液体中,用刻度尺测出管底到液面的距离 h3。试用漂浮条件和阿

h

基米德原理证明: ρ= 2  ρ水。

h  h 3 1

20. 如图甲所示,物体A 的体积为V,放入水中静止时,浸入水中

的体积为 V1;现将一体积为 V2 的物体B 放在物体A 上,物体 A 刚好全部浸没在水中,如图乙所示,则物体 B 的密度为 ( )

V-VB. 1 ρ 水 V 2 V

C. 2 ρ 水 V 1 V+V

D. 12 ρ 水 V 2 V

A. 1 ρ 水 V 2 【考点四 浮力、压力、压强综合问题】

21. 如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有

适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )

.甲放上时大 AB.乙放上时大 C.甲或乙放上一样大 D.无法判断

22. 如图,将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水

的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出)。在该

过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是 (

A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变 B. 弹簧测力计的示数不变,台秤示数不变 C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大 D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大

23. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和

水的总重为 2 N,将一个重力为 1.2 N、体积为 2×10-4m3 的长方体实心物体 A 用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中,则细线对物体A 的拉力为 N。当把细线剪断后,物 体 A 受到的浮力为

N,台秤的示数为

N。

第 23 题图

24. 水平地面上有底面积为 300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容

器 A,内有质量为 400g、边长为 10cm、质量分布均匀的正方体物块 B,通过一根长 10cm 的细线与容器底部相连,此时水面距容器底 30cm(如图),计算可得出( ) A. 绳子受到的拉力为 14N

B. 容器对水平地面的压力是 90N

C. 剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了 200pa D. 剪断绳子, 待物块静止后水平地面受到的压强变化了

200Pa

第 24 题图

【参】一、考点分析

考点一 竖直向上 考点二

F 下—F 上

G—F

液体密度 物体排开液体体积ρ 液gV 排

排开液体的重力 考点三质量

G 排 m 排g

二、真题演练

1.

2. 平衡 大 竖直向上 3. ρgh >

4. (1)1 0.8 (2)甲乙 (3)液体密度

(4)无关 (5)D 5. 6. 7. 8.

BC

(1)1.5m (2)2×104N 1 下沉

漂浮 0.85×103

(3)1.5×103kg/m3

9. A 10. A 11. C 12. B 13. D 14. C 15. D 16. D

17. (1)0.05 18. D 19. 略 20. B

0.05

5

(2)10

0.5

21. C 22. C 23. 0.2 24. C

1.2

3.2

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