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第十二讲·浮力
考点一 浮力
定义 浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它________的力,叫浮力。其中“浸在”是指:①物体浸没在液体里,V物=V排;②物体部分浸入液体里,V物>V排
产生 原因 如图所示,液体对物体上、下表面的压力不相等,
并且向上的压力_______向下的压力,________即为浮力
[特殊情况]
①若物体漂浮:F向下=0 N,则F浮=F向上;
②若柱状物体与容器底紧密结合:F向上=0 N,则物体所受浮力F浮=0 N。如桥墩、拦河坝等
向上
大于
压力差
方向 __________
施力 物体 __________
称重法测量浮力
如图所示,用弹簧测力计测出物体的重力G,将物
体悬挂在弹簧测力计下,浸在液体中,记下弹簧
测力计的示数F示,则物体受到的浮力F浮=__________
竖直向上
液体(或气体)
G-F示
（续表）
图象
影响 因素 当物体没有完全浸没时,浮力的大小随着物体浸入深度的增加而__________;当物体完全浸没后,浮力的大小与深度__________,浮力__________。这说明物体浸在液体中受到的浮力大小与_____________________有关,浮力还与______________有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越__________
增大
无关
不变
物体排开液体的体积
液体的密度
大
（续表）
考点二 阿基米德原理
　　1.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
操作过程
所测量 空小桶重力G0、物体重力G、物体完全浸没后弹簧测力计示数F、排开的水和小桶总重力G1
分析归纳 物体受到的浮力F浮=__________;排开水的重力G排=__________,对比二者大小得出实验结论
注意事项 溢水杯中水要__________,若水面低于溢水口,则测出的G排__________ F浮,得不到正确结论
实验结论 浸在液体中的物体受到的浮力等于________________________
G-F
G1-G0
装满
小于
它排开的液体所受的重力
（续表）
　　2.阿基米德原理
内容 浸在液体中的物体受到__________的浮力,浮力的大小__________它排开的液体所受的重力
表达式 F浮=__________=m排g=__________。G排表示排开液体所受的重力,m排表示排开液体的质量,ρ液表示液体的密度,V排表示排开液体的体积
适用 条件 适用于物体受到液体或气体的浮力
向上
等于
G排
ρ液V排g
考点三 物体的浮沉条件及应用
　　1.物体的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮______G物 F浮______G物 F浮______G物 F浮______G物 F浮+F支=G物
ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物 ρ液______ρ物
物体处于动态,受到的是非平衡力 物体处于静止状态,受平衡力 >
<
=
=
>
<
>
=
<
　　2.浮沉条件的应用
轮船 原理 物体的密度大于液体的密度,制成空心,排开的水较多,受到的浮力较大,所以能漂浮在水面上
排水量 轮船载重的大小用__________表示,是指轮船按照设计要求__________货物时排开水的__________
潜水艇 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力__________,潜水艇的上浮和下潜全靠改变_________________ 气球和 飞艇 靠充入密度__________空气的气体来工作 密度计 原理 根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器
特点 浸入液体的体积越小,说明液体的密度越__________
排水量
满载
质量
不变
自身的重力
小于
大
考点四 浮力的计算方法
方法 压力差法 称重法 阿基米德 原理法 平衡法
公式及 图示
适用 范围 已知物体上、下表面所受压力时的计算 已知物体的重力和物体在液体中受到的向上的拉力F时的计算 任何物体的浮力计算 物体在液体中处于悬浮或漂浮时的计算
课堂练习（第一课时）
1.(2022·百色)如图所示,小球悬浮在水中,作出小球受到的重力与浮力的示意图。
2.如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出的气泡上升的情景,气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小
B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小
D.浮力、压强均不变
C
3.下列几种情况中,能使物体受到的浮力变大的是 ( )
A.潜水艇浸没在水中后继续下潜
B.轮船由长江驶入大海
C.从水银中取出铁球放入水中
D.人由浅水区走向深水区
D
4.一个正方体物块受到的重力为10 N,将它浸没在水中,物块的上表面受到竖直向下的压力为4 N,下表面受到竖直向上的压力为10 N,那么它受到的浮力为 ( )
A.4 N B.6 N C.8 N D.2 N、
B
5.(2021·衡阳)甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是 ( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
C
6.(2021·凉山州)如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则 ( )
A.大块的将下沉,小块的将上浮
B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮
D.两块都将下沉
B
7.(2021·黑龙江)两个完全相同的烧杯A、B中分别盛有两种不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中,当两小球静止时所处位置如图所示且两烧杯中的液面相平,两烧杯对桌面的压强分别为pA和pB,它们的大小关系是( )
A.pA>pB B.pAC.pA=pB D.无法确定
A
8.(2021·广东)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗 于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将 ( )
A.下降 B.上升
C.不变 D.无法判断
B
9.(2020·甘孜州)如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示,g取10 N/kg,则圆柱体的重力为____ N,圆柱体受到的最大浮力是_____ N。
2
0.4
10.如图甲所示,一个质量为270 g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。则铝块浸没时所受的浮力为________ N,液体的密度为 ___________ kg/m3(g=10 N/kg,
ρ铝=2.7×103 kg/m3)。
1.2
1.2×103
11.(2022·毕节)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为____ N。
1
(2)分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大小与____________(选填“排开液体”或“物体”)的体积有关。
(3)分析图____________________可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
排开液体
甲、丙、丁、戊
12.(2022·齐齐哈尔)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水)。
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的不同深度,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_____ N;金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是_______N。
(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);分析三个实验步骤__________________(填字母)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力__________。
2
2.2
无关
a、b、c
越大
(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为 ___________m3,盐水的密度为____________ kg/m3(g=10 N/kg)。
偏大
2×10-4
1.1×103
13.在“探究浮力大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了以下猜想:
A.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关
B.浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
C.浮力的大小是否跟液体的密度有关
为了验证上述猜想,小明学习小组在实验室选取器材,进行了如图所示的实验:
(1)实验中,主要运用的物理探究方法是_____________。
(2)在上述图中的几种情况中,E图中金属块所受的浮力最大;物体浸没在水中所受的浮力大小为____ N。
(3)分析图B和图C的实验过程,随着物体浸入水中的体积越来越大,物体受到的浮力____________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想________(选填“A”“B”或“C”)是正确的。
控制变量法
1
变大
B
(4)比较图C和图D,可知物体排开水的体积__________(选填“变大”“变小”或“不变”),受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想______(选填“A”“B”或“C”)是错误的,此过程中,杯底所受水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)通过比较图D和图E,可以验证猜想___(选填“A”“B”或“C”)是正确的。
(6)通过实验,可知影响浮力大小的因素是____________________和______________
(7)分析图中提供的信息,通过计算,可知盐水的密度是______________kg/m3。
不变
1.1×103
变大
物体排开液体的体积
不变
C
液体的密度
A
14.小华同学做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,实验步骤如下:
(1)请将实验步骤补充完整:
A.如图甲所示,用测力计测出某物块所受的__________;
B.如图乙所示,把被测物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,计算出物块所受的___________。同时,用小桶收集物块排开的水;
C.如图丙所示,测出_________________________________;
D.如图丁所示,测出小桶所受的重力,计算出_______________________。
浮力
重力
小桶和物块排开的水所受的重力
物块排开的水所受的重力
(2)根据实验,小华猜想若以下等式______(填字母)成立,则可以验证阿基米德原理。
A.F2-F3=F1-F4
B.F1-F2=F3-F4
C.F3-F1=F2-F4
(3)请根据图示,将表格补充完整:
物块的重力/N 2
物块在水中时测力计的示数/N 1
浮力/N ____
小桶和排开水的总重力/N 2.2
小桶的重力/N _____
排开水的重力/N _____
B
1
1.2
1
(4)分析实验数据,可得出实验结论:____________________________________________
________________________。小华准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是________________________。
物块的重力/N 2
物块在水中时测力计的示数/N 1
浮力/N ____
小桶和排开水的总重力/N 2.2
小桶的重力/N _____
排开水的重力/N _____
结论不具有普遍性
浸在液体中的物块所受浮力大小等于物块排开液体所受重力的大小
1
1.2
1
15.(2022·上海)物体排开水的体积为5×10-3m3,求它受到来自水的浮力F浮。
16.(2022·怀化)中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”(如图所示)。该舰满载排水量达到了6.75×104 t,吃水深度为10.5 m。求该舰满载时:(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)受到的浮力;
16.(2022·怀化)中国第一艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”(如图所示)。该舰满载排水量达到了6.75×104 t,吃水深度为10.5 m。求该舰满载时:(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(2)舰底10.5 m深处受到海水的压强。
17.(2021·十堰)如图所示的是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电技术应用,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重42 t,高2.3 m,每条履带与地面的接触面积为2 m2。请利用给出的数据,求:(g取10 N/kg)
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强;
(2)坦克在深为5 m的河水中潜渡时,坦克顶部面积为0.8 m2的舱门受到的河水的压力;
(3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对水平河床的压力为1×N,该坦克的体积是多大。
18.(2022·安徽)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0 N(如图甲所示);将物块浸没在水中, 静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0 N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
19.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100 cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12 cm的水(如图甲所示),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距水面为10 cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉入容器底部时,水对容器
底部的压强。
课堂练习（第二讲）
1.(2022·江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是 ( )
A.向杯子中加盐
B.向杯子中加水
C.倒出少量的水
D.轻轻摇晃杯子
A
2.(2022·山西)如图所示,是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析,全球气候变暖会导致冰山熔化,海平面升高。下列判断正确的是( )
A.冰山所受的浮力一定大于它所受的重力
B.冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C.冰山熔化一部分后仍会漂浮在海面上
D.冰山熔化一部分后排开海水的体积不变
C
3.(2021·南充)以下表述错误的是 ( )
A.飞艇和飞机获得升力的原理相同
B.氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大
C.热气球充的是加热后体积膨胀的热空气
D.潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的
A
4.下列说法中,错误的是 ( )
A.悬浮在海水中的潜艇所受的浮力与它的重力相等
B.热气球的体积越大,受到空气的浮力越大
C.太空中运行的宇宙飞船不受浮力的作用
D.在水中上浮的物体受到浮力的作用,下沉的物体不受浮力的作用
D
5.(2022·黄冈)如图所示,欢欢同学把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整个过程中,苹果受到浮力的方向总是竖直向上
D
6.在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压强相等
D.两支试管底部所受液体压强相等
D
7.如图所示的是a和b两种物质质量与体积关系的图象,分别用a、b两种物质制成甲、乙两个质量相等的实心小球,浸没在水中,放手稳定后,下列说法中正确的是 ( )
A.甲沉底,甲受到的浮力较大
B.乙悬浮,乙受到的浮力较大
C.甲漂浮,甲排开水的体积较大
D.乙漂浮,乙排开水的体积较大
D
8.(2022·齐齐哈尔)(多选)如图所示,将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种不同液体的相同烧杯中,木块静止时两容器中液面相平。以下说法正确的是 ( )
A.木块在乙液体中排开液体的质量较大
B.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相同
C.两木块下表面所受液体的压强不相同
D.两烧杯底部所受液体的压强不相同
BD
9.(2022·北京)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如下表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、F乙和F丙。下列判断正确的是 ( )
A.F甲>F乙>F丙
B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲
D.F甲>F丙>F乙
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
B
10.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76 g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64 g酒精溢出,已知酒精的密度是0.8×103 kg/m3,则物块在水中的状态及物块的密度是 ( )
A.悬浮,1.0×103 kg/m3
B.漂浮,0.95×103 kg/m3
C.下沉,1.2×103 kg/m3
D.漂浮,0.9×103 kg/m3
B
11.(2021·齐齐哈尔)如图所示,为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(“武汉舰”),它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103 t,当驱逐舰以72 km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。(海水密度近似取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)在水面下3 m深处,舰体受到的海水的压强是多少
(2)驱逐舰满载时,受到的浮力是多少
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是多少
(4)驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行,受到的牵引力是多少
12.如图甲所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图乙所示的是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)圆柱体浸没时受到的浮力;
(2)圆柱体的密度。
13.一质量为2 kg的木块漂浮在水面上,测得露出水面的体积为3×10-3 m3。求:(g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的体积;
(3)木块的密度。
14.如图所示,体积为V=200 cm3的木块在绳子拉力F=0.8 N的作用下完全浸没在水中,容器的底面积为200 cm2。求:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,绳子重力不计)
(1)木块此时受到的浮力;
(2)木块的重力;
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积;
(4)剪断绳子后,水对容器底部压强的变化量。
15.如图所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1 000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)
(1)求物体B受到的浮力。
(2)求细线对物体B的拉力。
(3)求物体A受到的重力。
(4)细线剪断后,求物体A静止时浸入水中的体积。
16.底面积为400 cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把棱长为10 cm的正方体木块A放入水中后,再在木块A 的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图甲所示。已知物体B的密度为6×103 kg/m3,质量为0.6 kg。(g取10 N/kg)
(1)求物体B的体积;
(2)求木块A的密度;
(3)若将物体B放入水中,如图乙所示,请分析出液面的变化情况;
(4)从甲到乙,求出此时水对容器底部压强的变化值。
课后训练
1.(2023·山西)妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性) ( )
A. 饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
C
2.(2023·河北)(多选)柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉;注入适量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法正确的是 ( )
A.漂浮在水面上时,土豆受到的浮力与其重力大小相等
B.悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等
C.沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力
D.沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化
AB
3.(2023·北京)(多选)小京洗水果时,发现体积较小的桔子漂浮在水面上,而体积较大的芒果却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.桔子的密度小于芒果的密度
B.桔子受到的浮力大于它受到的重力
C.桔子受到的重力小于芒果受到的重力
D.桔子受到的浮力大于芒果受到的浮力
AC
4.(2023·河南)(多选)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是 ( )
A. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对
桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所
受水的压强
BD
5.(2023·陕西)如图,是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,排水量约12 000吨,吃水深度6.6 m。下列说法正确的是( )
A. 排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
C
6.(2023·广元)我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少4 m3。则下列描述中正确的是(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)( )
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15 m处海水的压强为4×105 Pa
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是4×103 kg
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是8×103 N
C
7.(2023·怀化)下列各图所示的情境中,说法正确的是 ( )
A.甲图中小明沿水平方向推木箱,推而未动,是因为推力小于摩擦力
B.乙图是利用吸力使饮料上升到嘴里
C.丙图中密度计漂浮在水面上是因为浮力大于密度计的重力
D.丁图是利用惯性紧固锤头
D
8.(2023·上海)体积为1×10-3 m3的物体浸没在水中时,浮力的方向是________________的,物体受到的浮力大小为________ N。
竖直向上
10
9.(2023·广东节选)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、________和分度值;调零时,弹簧测力计应在________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)分析图象可知:浸没前,h增加,F浮_______;浸没后,h增加,F浮_________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
竖直
变大
量程
不变
10.(2023·随州)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块A浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是__________(选填“①→②”或“②→①”);
(2)计算金属块A浸没在水中的浮力F=_____ N;
①→②
1.3
10.(2023·随州)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块A的浮力大小与______________(选填“液体密度”或“金属密度”)有关;
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水=___________(用F1、F2、F3、ρ水表示)
液体密度
11 (2023·扬州)一个奖牌挂在弹簧测力计下,示数为1.8 N。当奖牌浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.6 N。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg。求:
(1)奖牌的质量;
(2)奖牌的体积。
12.(2023·北京) 某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50 cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170 g,水的密度为1.0 g/cm3,g取10 N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3)求浮力秤上2 cm刻度线对应的质量值。
13.(2023·福建)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4 kg的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02 m3。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为0.23 kg,球内氦气的密度为0.17 kg/m3,室内空气的密度为1.22 kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力;
(2)探空仪对水平桌面的压强;
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,
不计探空仪的体积和球壳的厚度)。

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