资源简介

考点16：浮力
一、浮力
（1）定义：浸在_______（或气体）中的物体会受到________的力，这个力叫做______。
（2）浮力的施力物体是_______（或气体），方向是_________。
（3）浮力产生的原因：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力F浮=___________。
解读：若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。
二、决定浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的_______有关；还与物体_______液体的体积有关，而与浸没在液体中的_______无关。
解读：弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时，球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。
三、浮力的计算
1．称重法：把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮=______。
2．原理法（根据阿基米德原理）：利用阿基米德原理，F浮=G排=m排g=_________，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
3．漂浮或悬浮条件：物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态：F浮=_____。
解读：（1）计算浮力时，可以依据物体所处状态和题目已知条件选择适当的方法来计算；
（2）将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮条件结合在一起来计算浮力大小；
（3）漂浮、悬浮的物体F浮=G排=G物，m排=m物。
四、阿基米德原理
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
（1）实验器材：溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。
（2）实验步骤：
①如图甲所示，用测力计测出金属块的重力；
②如图乙所示，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水；
③如图丙所示，测出小桶和物体排开的水所受的总重力；
④如图丁所示，测量出小桶所受的重力。
结论1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式：
解读：在应用阿基米德原理时应注意：①“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时V排=V浸入②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。
③由F浮=ρ液gV排，可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，与在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。即F浮=G排=ρ气gV排。
考向一：浮力
例：如图所示，一个塑料小球堵在一个水池的出口处，水无法排出，则该小球
A．不受水的浮力，也不受水对它的压力
B．不受水的浮力，但受水对它的压力
C．仍受水的浮力
D．无法判断
1．如图情景中没有受到浮力的物体是
A．遨游的“天宫一号”
B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙”号
D．上升的热气球
2．将小铁块和小木块放入一盆水中，结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是
A．木块受到浮力，铁块不受浮力
B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力
C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力
考向二：浮力的计算
两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同。由此可以判断
A．两个物体一定处在液体中相同深度
B．两物体所受的浮力相同
C．在水中时，弹簧测力计示数是相同的
D．在空气中，弹簧测力计示数是相同的
1．用弹簧测力计测出一个物体重为4 N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为3　N，则该物体在水中受到的浮力是
A．7 N B．4 N C．3 N D．1 N
2．用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1 N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0.6 N，则石块在水中受到的浮力为_________N，石块的体积为________cm3。
考向三：阿基米德原理
例：如图1、2所示，某跳水运动员完全入水后，身体由蜷曲变为打开蹬地。在这过程中，他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是
A．浮力减小，压强增大 B．浮力增大，压强减小
C．浮力不变，压强减小 D．浮力不变，压强增大
1．如图所示，分别将三个体积相等的泡沫球、空心铝球和空心铁球粘合在一起（已知ρ铁>ρ铝>ρ泡沫），并将它们浸没在水中，发现三球静止时恰好处于悬浮状态，则三球所受到的浮力大小
A．泡沫球最大 B．空心铝球最大
C．空心铁球最大 D．三球一样大
练习：
1．将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则
A．鸡蛋会下沉 B．鸡蛋的重力增加
C．鸡蛋所受浮力变大 D．鸡蛋所受浮力为0.5N
2．在习近平总书记“改革强军，科技兴军”伟大思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步，下列说法正确的是
A B C D
A．国产航空母舰001A型的排水量是7万吨，满载时所受海水的浮力为7×108N
B．国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的
C．国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强
D．当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面
3．潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）
A．浮力逐渐变大，压强不变
B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大
C．浮力不变，压强逐渐变大
D．浮力逐渐变小，压强逐渐变大
4．一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是
A B C D
5．我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板，为亚洲最大。2019年1月，“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示，半潜船先通过调整水舱里的压载水量，平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下，只露出船楼建筑；然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面，半潜船开始排出水舱里的压载水，上浮到甲板与钻井平台底部接触时，将钻井平台绑扎固定在甲板上，继续排出水舱里的压载水，半潜船船身连同钻井平台一起上浮，浮出水面，最后静止。半潜船在上浮过程中
A．当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮
B．当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮
C．排出的压载水总重大于钻井平台重
D．排出的压载水总重等于钻井平台重
6．把木块放入装满水的溢水杯中，溢出水的体积为V1（如图甲）；用细针将该木块全部压入水中，溢出水的总体积为V2（如图乙），忽略细针的体积。则
A．木块的质量为ρ水V2
B．缓慢下压木块的过程中，溢水杯底部受到水的压强变大
C．木块全部压入水中静止时，细针对木块的压力大小为ρ水gV2
D．木块的密度为ρ水
7．渔民驾驶捕鱼船出海打鱼，船底位于海面下3m，该位置受到海水的压强为____________Pa；两艘渔船航行时不能靠得太近，是因为流体中流速大的位置压强____________（填“大”或“小”）。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
8． 2019年5月，我国浮空艇新技术成功应用。浮空艇成功上升到7000m高空，高空中的空气密度远远小于地面附近的空气密度。浮空艇加速上升过程中，它的机械能____________，受到的浮力____________，大气压强____________。（均填“变大”、“不变”或“变小”）
9．在弹簧测力计下挂一个圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M的底面积为___________（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）。
10．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，测出小桶所受的重力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。
11．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）
12．下列有关压强与浮力知识的说法正确的是
A．马德堡半球实验证明了液体内部具有压强
B．利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C．浮在水面上的物体受到浮力作用，沉入水里的物体不受浮力作用
D．升空时，飞机机翼的升力和热气球的升力产生的原理相同
13．人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟，煮熟后的饺子会漂起来的原因是
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
14．把一重4.74 N的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，把它浸没在水中时弹簧测力计的示数是4.14 N，把它浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是4.11 N。则下列计算结果错误的是
A.金属块在水中受到的浮力是0.6N
B．金属块的体积是 6×10-5m3
C．液体的密度是 1.05×103kg/m3
D．金属的密度是6.9×103kg/m3
15．一个质量为60g、体积为100cm3的物体放入酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）中，物体静止时，物体在酒精中的体积与物体总体积的比值为
A．3︰4 B．3︰5 C．1︰2 D．2︰3
16．同一水平面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，将两个相同的物块分别放入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。则
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压力较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器对水平面的压强较小
17．（多选）2019年4月，中国自主研发的600m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变，下列对“海龙Ⅲ”分析正确的是
A．从开始到结束计时，共用时10min
B．在1~3min，受到海水的浮力逐渐变大
C．在4~6min，处于匀速直线运动状态
D．在6~8min，受到海水的压强逐渐减小
18．如图所示为某新型淡水科考潜水艇，体积为10m3，该潜艇悬浮在水下8m深处时，所受到水的压强为____________Pa，受到的浮力为___________在水面下上浮过程中，其所受浮力____________（填“变大”、“不变”或“变小”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
19．如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上。现将一体积为2×10-4m3，质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14cm深时，水对容器底的压强是________Pa，金属块对容器底部的压力是________N（金属块与容器底部不是紧密接触，ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）。
20．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。
（1）由图可知：铁圆柱体浸没在水中所受浮力为________N。
（2）由甲、乙、丁图可探究的问题是：________________________________。
（3）由甲、丁、戊图可以得出的结论是：________________________________。
（4）在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关，请写出你的实验思路：________________________________________。

展开更多......

收起↑