资源简介 专题06 浮力知识点一浮力1.概念:浸在液体中的物体都会受到液体向上的力2.施力物体:液体或气体3.方向:竖直向上4.称重法求浮力:5.产生原因:物体上下表面受到液体的压力差6.物体的浮沉条件:(1)比较重力和浮力的大小;(2)比较物体密度和液体密度的大小【注意】:①浸在液体和气体中的物体都受浮力②将物体挂在弹簧测力计下后浸在液体中,测力计减小的示数就等于物体受到的浮力③浸在液体中的物体,由于物体下表面受到的压力大于上表面受到的压力,产生的压力差就等于浮力,因此漂浮的物体也受到浮力④悬浮是指物体全部进入液体中且只受重力和浮力而保持平衡状态⑤实心物体的浮沉可以通过比较物体密度和液体密度大小来判断典例1如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用典例2同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上(ρ甲>ρ乙),若受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定等于F乙C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能大于F乙知识点二阿基米德原理1.影响浮力大小的因素:液体密度、物体排开液体的体积2.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力3.公式:【注意】:①阿基米德原理同样适用于气体②物体排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积③漂浮或者悬浮的物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力,也等于自身的重力,即:典例1在学习浮力时,老师在课堂将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( )A.矿泉水瓶受到水对它竖直向上的浮力B.浮力的大小等于它的重力C.排开水的体积越大,受到的浮力越大D.浸没前,压入越深,受到的浮力越大典例2如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )A.金属块所受重力大小为26NB.金属块的密度为2.3×103kg/m3C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26ND.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa知识点三浮力的利用1.轮船:将密度大于水的材料制成空心,增加其排开液体的体积,从而增大其受到的浮力2.潜艇:通过改变自身的重力实现浮沉3.气球和飞艇:内部冲入密度小于空气的气体,改变自身的重力【注意】:①密度计是根据二力平衡以及阿基米德原理制成的,密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,所受浮力不变②轮船排水量是指轮船满载时排开水的质量,此时典例1如所示,是我国自行制造的第一艘航空母舰“辽宁舰”航行在海面上,下列分析正确的是( )A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力B.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关C.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它空载时排开水的质量约为7×104t典例2将木棒的一端缠绕一些铜丝,能使木棒竖直浮在液体中,这、就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识,下列说法中正确的是( )A.它在甲液体中所受的浮力大于在乙液体中所受的浮力B.用它可以判断出乙液体的密度大C.可以用它直接测出液体密度值D.它在甲液体中所受的重力大于浮力1.关于浮力,下列说法正确的是( )A.上浮的物体所受浮力一定越来越大B.下沉的物体不受浮力C.浮力的方向总是竖直向下D.物体在空气中可能不受浮力2.大连是美丽的海滨城市,海上常有美丽优雅的海鸥盘旋飞翔。下列海中的物体没有受到浮力的是( )A.浅海戏水的海鸥 B.海底水草的叶子C.海中游弋的小鱼 D.跨海大桥的桥墩3.如图,一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下,则此小球所受浮力的方向应是( )A.F1 B.F2 C.F3 D.F44.将同一个苹果分别放入两种液体中,苹果静止后,情形如图所示。苹果在甲液体中受到的浮力为F甲,在乙液体中受到的浮力为F乙,则( )A.F甲>F乙 B.F甲=F乙C.F甲<F乙 D.条件不足,无法判断5.如图所示是质量为100t的轮船(含船载设备及船员),已知其排水量为1000t。当它在长江上满载航行时,下列判断不正确的是(ρ江水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )A.轮船所装货物质量是9×105kgB.轮船受到江水的浮力是107NC.轮船排开江水的体积是103m3D.轮船底部距水面3 m处40 cm2的面积上受到水的压力为1200N6.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )A. B.C. D.7.把质量为150克的物体,轻轻放进足够大的盛满水的容器中,后溢出70克水,则物体在水中将( )A.漂浮 B.悬浮 C.沉在底部 D.无法判断8.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三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,以下判断正确的是( )A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙C.容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲D.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲10.浸没在液体中的物体当 时,物体会上浮,在上浮过程中,未露出液面前浮力 ;露出液面后继续上浮时,浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”)11.弹簧测力计下挂着一重为2N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计的示数为1.2N,则该物体所受浮力为 N,该物体体积为 m3.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)12.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: 。13.一木块体积是100cm3,放入足量水中,露出水面体积是40cm3,求:(1)木块所受浮力;(2)木块密度。专题06 浮力知识点一浮力1.概念:浸在液体中的物体都会受到液体向上的力2.施力物体:液体或气体3.方向:竖直向上4.称重法求浮力:5.产生原因:物体上下表面受到液体的压力差6.物体的浮沉条件:(1)比较重力和浮力的大小;(2)比较物体密度和液体密度的大小【注意】:①浸在液体和气体中的物体都受浮力②将物体挂在弹簧测力计下后浸在液体中,测力计减小的示数就等于物体受到的浮力③浸在液体中的物体,由于物体下表面受到的压力大于上表面受到的压力,产生的压力差就等于浮力,因此漂浮的物体也受到浮力④悬浮是指物体全部进入液体中且只受重力和浮力而保持平衡状态⑤实心物体的浮沉可以通过比较物体密度和液体密度大小来判断典例1如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用【答案】B【解析】解:A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,故A物体受浮力的作用,故A错误;由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,故BC物体都受浮力的作用,故B正确、C错误;D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误。故选:B。典例2同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上(ρ甲>ρ乙),若受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定等于F乙C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能大于F乙【答案】B【解析】解:因同一物体的重力不变,且均漂浮在甲、乙两种液体上,所以,物体在甲、乙两种液体上受到的浮力相等,即F甲一定等于F乙。故选:B。知识点二阿基米德原理1.影响浮力大小的因素:液体密度、物体排开液体的体积2.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力3.公式:【注意】:①阿基米德原理同样适用于气体②物体排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积③漂浮或者悬浮的物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力,也等于自身的重力,即:典例1在学习浮力时,老师在课堂将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( )A.矿泉水瓶受到水对它竖直向上的浮力B.浮力的大小等于它的重力C.排开水的体积越大,受到的浮力越大D.浸没前,压入越深,受到的浮力越大【答案】B【解析】解:将空矿泉水瓶压入水中的过程中,瓶子排开了水,所以瓶子受到水对它竖直向上的浮力,故A正确;空矿泉水瓶放入水中会处于漂浮状态,浮力等于它的重力;现将空矿泉水瓶压入水中,排开水的体积增大,受到的浮力增大,所以此时浮力大于它的重力,故B错误;排开水的体积越大,根据阿基米德原理可知其受到的浮力越大,故C正确;D、浸没前,压入水中越深,排开水的体积越大,根据阿基米德原理可知其受到的浮力越大;故D正确。故选:B。典例2如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )A.金属块所受重力大小为26NB.金属块的密度为2.3×103kg/m3C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26ND.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103Pa【答案】B【解析】解:由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力:G=F拉1=46N;故A错;金属块的质量:m===4.6kg;由图象可知,当h=50cm之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,受到的浮力:F浮=G﹣F拉2=46N﹣26N=20N;由F浮=ρ液gV排可得金属块体积:V=V排===2×10﹣3m3,金属块的密度:ρ===2.3×103kg/m3,故B正确、C错;金属块刚浸没时下表面距水面距离:h=50cm﹣30cm=20cm=0.2m,金属块下底面受到水的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,故D错。故选:B。知识点三浮力的利用1.轮船:将密度大于水的材料制成空心,增加其排开液体的体积,从而增大其受到的浮力2.潜艇:通过改变自身的重力实现浮沉3.气球和飞艇:内部冲入密度小于空气的气体,改变自身的重力【注意】:①密度计是根据二力平衡以及阿基米德原理制成的,密度计在不同的液体中都处于漂浮状态,所受浮力不变②轮船排水量是指轮船满载时排开水的质量,此时典例1如所示,是我国自行制造的第一艘航空母舰“辽宁舰”航行在海面上,下列分析正确的是( )A.航空母舰所受的浮力大于它所受的重力B.航空母舰受到的浮力大小跟它本身的密度有关C.航空母舰排开的海水越多受到的浮力越大D.航空母舰的排水量约为7×104t,表示它空载时排开水的质量约为7×104t【答案】C【解析】解:航空母舰静止在海面上,处于漂浮状态,则浮力与重力相等,故A错误;根据阿基米德原理可知:浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与物体的密度无关,故B错误;根据阿基米德原理可知:浮力与物体排开液体受到的重力相等,所以航空母舰排开的海水越多受到的浮力就越大,故C正确航空母舰的排水量约为7×104t,表示它满载时排开水的质量约为7×104t,故D错误。故选:C。典例2将木棒的一端缠绕一些铜丝,能使木棒竖直浮在液体中,这、就制成了一个很有用的简易密度计。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。对于这个简易密度计所运用的知识,下列说法中正确的是( )A.它在甲液体中所受的浮力大于在乙液体中所受的浮力B.用它可以判断出乙液体的密度大C.可以用它直接测出液体密度值D.它在甲液体中所受的重力大于浮力【答案】B【解析】解:由图知,同一密度计在两种液体中都漂浮,其受到的浮力都等于密度计的重力,即它在两种不同液体中所受浮力相等,故AD错误;密度计在两种不同液体中所受浮力相等,但排开液体的体积不同,根据公式F浮=ρ液gV排可以比较两种液体密度的大小,V排小的液体密度大,可见乙液体的密度大;但简易密度计上没有标出刻度值,所以无法直接读出液体的密度值,故B正确,C错误。故选:B。1.关于浮力,下列说法正确的是( )A.上浮的物体所受浮力一定越来越大B.下沉的物体不受浮力C.浮力的方向总是竖直向下D.物体在空气中可能不受浮力【答案】D【解析】解:上浮的物体所受的浮力,在没有浮出液面之前,排开液体的体积不变,由阿基米德原理可知,浮力不变,故A错误;上浮和下沉的物体都受到浮力的作用,如果浮力大于自重,物体上浮;如果浮力小于自重,物体下沉,故B错误;浮力的方向总是竖直向上,故C错误;当物体与地面密合时,物体下表面不受气体的压力,因此浸没在空气中的物体,可能不受浮力,故D正确。故选:D。2.大连是美丽的海滨城市,海上常有美丽优雅的海鸥盘旋飞翔。下列海中的物体没有受到浮力的是( )A.浅海戏水的海鸥 B.海底水草的叶子C.海中游弋的小鱼 D.跨海大桥的桥墩【答案】D【解析】解:物体浸在水中,因为水有流动性和受到重力作用,所以水对浸在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故ABC中的物体均受浮力作用;中跨海大桥的桥墩埋在河底,下表面不能与水接触,所以桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用。故ABC错误,D正确。故选:D。3.如图,一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下,则此小球所受浮力的方向应是( )A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【答案】C【解析】解:小球随着溪流漂流而下,所受浮力与重力是一对平衡力,浮力的方向总是竖直向上的,即与重力的方向相反。故选:C。4.将同一个苹果分别放入两种液体中,苹果静止后,情形如图所示。苹果在甲液体中受到的浮力为F甲,在乙液体中受到的浮力为F乙,则( )A.F甲>F乙 B.F甲=F乙C.F甲<F乙 D.条件不足,无法判断【答案】A【解析】解:苹果在甲液体中漂浮,苹果受到的浮力F甲=G;苹果在B液体中沉底,苹果受到的浮力F乙<G,因此,F甲>F乙。故选:A。5.如图所示是质量为100t的轮船(含船载设备及船员),已知其排水量为1000t。当它在长江上满载航行时,下列判断不正确的是(ρ江水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )A.轮船所装货物质量是9×105kgB.轮船受到江水的浮力是107NC.轮船排开江水的体积是103m3D.轮船底部距水面3 m处40 cm2的面积上受到水的压力为1200N【答案】D【解析】解:已知m船=100t,其排水量m排=1000t。轮船所装货物质量等于轮船的排水量减去轮船自身质量,即:m物=m排﹣m船=1000t﹣100t=900t=9×105kg,故A正确;满载时轮船受到江水的浮力:F浮=G排=m排g=1000×103kg×10N/kg=1×107N=107N,故B正确;由F浮=ρ液gV排可得,轮船排开的江水的体积:V排===103m3,故C正确;由题意知,h=3m,江水对船底的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa,由p=可得,船底40cm2面积上受到水的压力:F=pS=3×104Pa×40×10﹣4m2=120N,故D错误。故选:D。6.将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,如图所示,图中的图象能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )A. B.C. D.【答案】D【解析】解:当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入水时,混合液的密度开始减小,当此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,只是浸入液体中的体积在增大,而露出的体积在减小,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当加入的清水越来越多而引起混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项D符合。故选:D。7.把质量为150克的物体,轻轻放进足够大的盛满水的容器中,后溢出70克水,则物体在水中将( )A.漂浮 B.悬浮 C.沉在底部 D.无法判断【答案】C【解析】解:∵m球=150g,m排=m溢=70g,∴m球>m排,∵G=mg,∴G球>G排,又∵F浮=G排,∴F浮<G球,∴物体在水中下沉。故选:C。8.三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三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,以下判断正确的是( )A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙C.容器对桌面的压强关系是p'乙>p'丙>p'甲D.小球受到的浮力大小关系是F乙>F丙>F甲【答案】C【解析】解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;小球在甲中下沉,故ρ球>ρ甲,在乙容器中漂浮,故ρ球<ρ乙,在丙中悬浮,故ρ球=ρ丙;所以三种液体的密度关系为:ρ甲<ρ丙<ρ乙,故A错误;静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即p乙>p丙>p甲;故B错误;开始时,液体的体积V甲=V乙=V丙,放入小球后,甲、丙溢出相同体积的液体,则剩余液体体积V甲′=V丙′;由于ρ甲<ρ丙,故m甲<m丙,重力G甲<G丙,乙液体溢出的最少,故剩余液体体积V乙′最大;又因为ρ乙最大,所以乙的质量最大、重力最大,故G甲<G丙<G乙;容器相同,则容器重力相等,三个完全相同的小球,则小球的重力相等,容器对水平桌面的压力等于容器、容器内的液体和球的重力之和,即F甲<F丙<F乙;由于受力面积相同,由p=可得,p'乙>p'丙>p'甲,故C正确;由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲,故D错误。故选:C。10.浸没在液体中的物体当 时,物体会上浮,在上浮过程中,未露出液面前浮力 ;露出液面后继续上浮时,浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】浮力大于重力不变变小【解析】解:当物体所受的浮力大于重力时,物体将上浮;在未露出液面前,排开液体的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力不变;露出液面后继续上浮时,排开水的体积逐渐减小,根据公式F浮=ρ液gV排可知,物体所受浮力逐渐减小。11.弹簧测力计下挂着一重为2N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计的示数为1.2N,则该物体所受浮力为 N,该物体体积为 m3.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】0.8 1.6×10﹣4【解析】解:由称重法可得,物体受到的浮力:F浮=G﹣F示=2N﹣1.2N=0.8 N,由F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:V排===8×10﹣5m3,因物体一半体积浸入水中,则物体的体积:V=2V排=2×8×10﹣5m3=1.6×10﹣4m3。12.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: 。【答案】(1)4 (2)研究浮力与排开液体体积的关系(3)浮力大小与液体密度有关(4)取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论。【解析】解:(1)由图甲、丙(丁)可知:铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N,(2)由甲、乙、丁图可知,液体的密度不变,排开液体的体积不同,浮力不同,所以是研究浮力与排开液体体积的关系;(3)由甲、丁、戊图可知,排开液体的体积不变,液体的密度不同,浮力不同,可以得出的结论是浮力大小与液体密度有关;(4)若想探究浮力大小与物体质量是否有关,应保持液体密度和物体排开液体的体积相同,并且物体的重力不同,所以可以取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,然后可知其质量,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计的示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论。13.一木块体积是100cm3,放入足量水中,露出水面体积是40cm3,求:(1)木块所受浮力;(2)木块密度。【答案】(1)木块所受到的浮力为0.6N。(2)木块的密度为0.6×103kg/m3。【解析】解:(1)木块排开水的体积:V排=V﹣V露=100cm3﹣40cm3=60cm3=6×10﹣5m3,木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣5m3=0.6N;(2)由于木块处于漂浮状态,所以木块的重力和所受的浮力大小相等,结合阿基米德原理可得:m木g=m排g,则木块的质量:m木=m排=ρ水V排=1.0×103kg/m3×6×10﹣5m3=6×10﹣2kg;木块的体积:V木=100cm3=10﹣4m3,则木块密度:ρ木===0.6×103kg/m3。答:(1)木块所受到的浮力为0.6N。(2)木块的密度为0.6×103kg/m3。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题06 浮力讲义(原卷版).docx 专题06 浮力讲义(解析版).docx