第九章 浮力 单元整理与复习—初中物理八年级全一册(同步教学课件+教学设计+同步练习)沪科版2024

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第九章 浮力 单元整理与复习—初中物理八年级全一册(同步教学课件+教学设计+同步练习)沪科版2024

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第九章 浮力单元测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,第1--10题只有一项符合题目要求,第14--15题至少有两项符合题目要求。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1.一艘轮船从海里驶入河里,轮船受到的浮力大小将(  )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
2.一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为100N,上表面受到水的压力是40N,则物体受到的浮力为(  )
A.40N B.60N C.100N D.140N
3.将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3牛,则物体所受的浮力大小为(  )
A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
4.小明进行验证阿基米德原理的实验,正确操作过程如图所示,图中、、、分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法错误的是(  )

A.正确的测量顺序是、、、
B.物体排开的液体受到的重力
C.若,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
D.步骤甲中如果溢水杯中的水面低于出水口,会导致测得的偏大
5.自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法错误的是(  )
A.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力等于它的重力
B.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
C.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
D.木棒越粗,测量误差越大
6.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球(  )

A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
7.水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两烧杯中,当物体静止时,两个烧杯中的液面相平,物体所处的位置如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲烧杯中的液体密度大
B.甲烧杯中的液体对烧杯底的压力小
C.乙烧杯中的物体受到的浮力大
D.乙烧杯对水平桌面的压强小
8.没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竞赛不一样,如图是小艾同学将剥皮前、后的同一个橘子,分别放入同一装水容器中静止的情景。下列说法正确的是(  )
A.橘子两次受到的浮力一样大 B.剥皮后的橘子所受浮力大于它的重力
C.剥皮前的橘子排开水的重力大 D.刺皮后的橘子密度变小
9.把质量为 150g的苹果放入装满水的圆柱形容器内,苹果静止后如图所示,下列说法正确的是( )
A.溢出水的质量为150g
B.放入苹果后水对容器底的压强增大
C.苹果受到的浮力为15N
D.向容器中加入适量的盐后苹果可以悬浮
10.如图所示,这是我国海军战略利器某型号核潜艇训练时的场景。下列对此核潜艇分析正确的是(海水密度保持不变)(  )
A.核潜艇在海面下下潜的过程中,所受浮力变大
B.核潜艇漂浮在水面时,排开的海水所受重力等于它所受重力
C.核潜艇在海水中漂浮或悬浮时,所受浮力相等
D.核潜艇在海水中下潜的过程中,所受海水的压强不变
11.如图所示,水母的伞状体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,通过控制伞状体的体积大小,水母实现了在水中上浮和下潜的自由。忽略一氧化碳的质量,下列有关水母的判断正确的是(  )
A.伞体缩小时,受到浮力会增大
B.悬浮的水母,产生一氧化碳时会下沉
C.逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致
12.如图有A、B、C三个体积相同的小球,投入水中静止时如图所示,则关于它们受到浮力说法正确的是
A.A球最小 B.B球最小 C.C球最小 D.一样大
13.一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开烧杯底,可采用的方法有(  )
A.给杯中的水加热 B.向杯中加盐
C.向杯中加酒精 D.向杯中加水
14.如图所示,我国自行研制的首型舰载多用途歼-15战斗机,在“辽宁舰”成功进行首次起降飞行训练的情景。下列有关航母和舰载飞机的说法中正确的是(  )

A.飞机降落过程中,以飞机为参照物,则航母是静止的
B.飞机静止在甲板时,受到的重力与支持力是平衡力
C.规载机从跑道上起飞后,航母所受的浮力变小
D.舰载机从跑道上起飞后,航母底部所在处海水的压强将变大
15.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是(  )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的盐水压强小于乙容器底
第Ⅱ卷
二、填空题:(每空2分,共30分)
16.小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝,制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了 的原理。如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,烧杯底部受到的液体压强p酒 p水(选填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,则在水中,密度计露出液面的长度为 厘米。
17.某中学为庆祝办学65周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)空气密度。若该气球体积为5m3,空气密度为1.2kg/m3,气球在空气中受到的浮力为 N。
18.甲、乙、丙是三个体积、形状相同的球,完全浸入水中后由静止释放,最后静止时的情况如图所示。则受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。“强军筑梦,挺进深蓝”,海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
19.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量达到14.19万吨,如图,邮轮满载时受到的浮力 N,在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
20.一个边长为10cm的实心正方体(不吸水)重15N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
21.如图所示,把质量为50g 的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,鸡蛋受到的浮力为 N。若向杯中加入清水,鸡蛋最终所受浮力 ;若向杯中加入盐,鸡蛋最终所受浮力 。 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)
三、作图题:(每小题2分,共4分)
22.小东的氢气球总是飞上屋顶,于是他用细绳把球系在地面,如图,细绳绷紧且有弹力,请画出气球受力的示意图。
23.如图所示小球漂浮在水面上,请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。

四、实验题:(每空1分,共18分)
24.如图1所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
(1)由图1中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N;
(2)由图1甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);由图1甲、丁、戊三图可知,浮力大小和 有关;
(3)分析丁、戊两图,比较水对烧杯底的压强和液体对烧杯底的压强的大小关系,则 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)图2中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 (选填“A”或“B”)(金属块未接触容器底);
(5)在实验过程中,小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度:
将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为G;
将挂在弹簧测力计下的物体 水中,此时弹簧测力计的读数为F;
物体的密度表达式为 (用G、F和来表示)。
25.如图所示,小红和小枫同学为了探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体石块、小桶、细线等器材进行实验,按照A、B、C、D的顺序做了如下实验:
(1)按照上述顺序的实验步骤所测 (选填“浮力”或“排开液体所受重力”)偏小,更合理的实验顺序是 。从步骤A到步骤B,水对溢水杯底部的压强 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)按照合理的顺序进行实验,收集测量数据来验证阿基米德原理。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是、、、,如果关系式 (用字母表达式表示)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)为使实验结论具有科学性,接下来他们还应该用 (选填“相同”或“不同”)的液体重新实验。
(4)他们还发现通过上述实验收集到的测量数据可以测出金属块的密度,某次实验过程中记录的A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,则金属块的质量为 kg,金属块的密度为 ,(,)
26.用量筒测固体的密度(固体密度小于水且不吸水,水的密度用表示),方案如图所示
(1)在量筒内装适量的水,读取量筒示数为;
(2)将固体放入量筒内,读取量筒示数为;
(3)用细铁丝或大头针将固体压至 于水中,读取量筒示数为;
(4)固体的质量m= ,固体的体积V= ;
(5)固体的密度ρ= 。
五、计算题:(每小题9分,共18分)
27.小明同学对一个实心金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数为8.9N;第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,此时弹簧测力计的示数为7.9N。(;)
(1)求金属块在水中受到的浮力?
(2)求金属块的体积?
(3)通过进一步计算,结合下表所列的某些金属的密度,说明该金属块可能是由何种金属制成的?
金属 金 铜 铁 铝
密度/(kg·m3) 19.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
28.我国最先进的055型导弹驱逐舰,可执行防空、反导、反潜、反舰、对陆打击等最为多样化的任务。该舰满载排水量达12000t,甲板上降落重为3×104N的舰载直升机,轮胎与甲板的总接触面积为0.06m2,请完成以下问题:(海水密度近似取 1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)直升机对甲板的压强是多少?
(2)该舰满载时在海面上受到的浮力是多少?
(3)该舰满载时在海面上排开海水的体积是多少?
(4)若该舰从海水平均密度较大的太平洋驶向平均密度较小的印度洋。请分析该舰行驶过程中受到的浮力怎样变化?第九章 浮力
【学业要求】
1.能认识浮力,知道影响浮力大小的因素,知道阿基米德原理;能用浮力知识解释相关的自然现象,解决生活中的有关问题。
2.能运用浮力知识对物体受力情况进行分析和推理,获得结论;能使用证据判断物体的浮沉,知道质疑与创新的重要性。
3.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验;能发现并提出与浮力有关的问题;能根据实验方案收集和分析数据,得出结论;能反思与评估。
4.能体会浮力知识对人类生活和社会发展的影响;能主动关心我国古代和现代在应用浮力知识方面的成就。
【思维导图】
【考点梳理】
●考点一:认识浮力
1.浮力的定义:
浸在液体(气体)中的物体,会受到液体(气体)竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
施力物体:液体(气体);受力物体:浸在其中的物体
2.浮力的方向:
浮力的方向总是竖直向上,与重力的方向相反。
3.浮力的产生原因:
下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2,向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。
分析可知,浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。
4.浮力的计算公式:
(1)称重法测浮力:F浮=G-F示
(G表示物体在空气中的重力;F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数。)
(2)根据浮力产生原因计算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液体对物体下表面的压力;F2表示液体对物体上表面的压力。
●考点二:浮力大小的影响因素
【实验目的】
1. 探究浮力大小与哪些因素有关。
2. 学习制订实验步骤进行实验。
【实验器材】
铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水
【实验设计】
1. 用弹簧测力计测量物体(金属块或小石块)所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。
2. 采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。
(1)探究浮力大小与物体排开液体的体积关系:控制液体密度不变。
(2)探究浮力大小与液体的密度关系:控制物体浸入液体中的体积不变。
【实验步骤】
1. 用弹簧测力计测量出物体的重力。(图A)
2. 将物体分别浸在水中不同深度处,读出弹簧测力计示数。(图BCD)
3.将物体浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数。(图E)
4. 记录每次数据,计算对应的浮力。
【实验表格】
【分析论证】
1. 图A、B、C比较发现:
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,同种液体,物体排开液体的体积越大,浮力越大.
2. 图A、C、E比较发现:
浮力的大小跟液体的密度有关,在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
3. 图A、C、D比较发现:
浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
【实验结论】
大量实验表明:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
●考点三:阿基米德原理
■知识点一:实验
【实验设计】
1. 称重法测浮力:用弹簧测力计测量小石块所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的石块浸没液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。
F浮=G-F示
2. 溢水法测量排开液体所受的重力:把石块浸没在盛满水的溢水杯中,让排开的水流入小桶中,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力即可。G排=G总-G桶
【实验步骤】
1. 先用弹簧测力计分别测出烧杯和石块所受的重力。
2. 然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里被石块排开的水,读出此时弹簧测力计的示数。
3.再用弹簧测力计测量烧杯和水的总重力。
4.比较测得的浮力与排开的水所受重力的大小,你发现了什么?
5.换用不同的物块,重复上述实验步骤。
6.换用不同的液体,重复上述实验步骤。
【实验表格】
【实验结论】
大量实验表明:
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。(即:F浮= G排)
【反思交流】
(1)溢水杯中必须要装满水(斜放的烧杯相当于溢水杯)。
(2)物块浸入水中时,不能碰到杯底或杯壁。
(3)确保物体排开的水全部流入小桶。
■知识点二:阿基米德原理
1.阿基米德原理内容:
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
2.原理表达式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用国际单位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
3.对原理的理解:
(1)浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
(2)“浸在”的几种情况: A. 浸没时,V排=V物; B. 部分浸入:V排(3)适用条件:该定律适用所有液体(或气体)。
(4)公式推导:求液体密度、排开液体的体积。
●考点四:物体的浮沉
1.物体在液体中的状态 :
物体在液体中,有以下状态:下沉、上浮、漂浮、悬浮、沉底。
2.探究物体的浮沉条件 :
(1)比较浮力和重力:浸没在液体中的物体,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用,物体浮沉,取决于二力之间的关系。
(2)比较物体密度和液体密度的关系。
若F浮>G,即ρ液gV排>ρ物gV物,得 ρ液>ρ物,物体上浮;
若F浮=G ,即ρ液gV排 = ρ物gV物,得ρ液=ρ物,物体悬浮;
若F浮3.浮沉条件的应用 :
(1)密度计:
原理:漂浮原理。
用法:测量时,将密度计插入液体,它静止后漂浮在液体中,此时液面所对的刻度等于该液体的密度。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
(因为密度计漂浮,所以F浮=G,且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知,F浮不变,ρ液越大,V排越小,即它浸入液体的体积小,所以从下往上的示数是越来越小的)
(2)盐水选种:
方法:农民采用盐水浸泡法来选种时,把种子
放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会上浮直
至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
原理:浮沉条件。因为不饱满种子的密度小于
盐水密度会漂浮,而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉。
(3)潜水艇:
原理:是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
浮沉过程:
(4)热气球(孔明灯):
原理:热气球的巨大气袋中充满空气,从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高、密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上浮了。
(5)轮船:
原理:把钢铁做成空心增大浮力,从而使它漂浮。
轮船的排水量:是轮船满载时排开水的质量,它的大小等于轮船和货物的总质量。
【考点小练】
●考点一:认识浮力
1.小王在河边玩耍时,发现水中有一块奇特的石头。在打捞过程中,小王觉得石头在水中比在水面上 (填“轻”或“重”),这是因为在水中时,石头受到一个方向向 的浮力。
【答案】 轻 上
【详解】[1][2]石头在水中时,小王用的力
F=G﹣F浮
浮力的方向是竖直向上的;石头在水面上时,小王用的力
F′=G
可见
F′>F
所以小王会觉得石头在水中比在水面上轻。
2.如图所示,取一只去底的矿泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直径略小于乒乓球的直径,放入乒乓球。

(1)如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有少量水从瓶口流出。这说明乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力;
(2)如图乙所示,用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口,当乒乓球下面积满水时,乒乓球会上浮;
(3)上述实验说明:①浸在液体中的物体 (选填“一定”或“不一定”)受到浮力;②浮力产生的根本原因是 。
【答案】 不受 不一定 上下表面存在压力差
【详解】(1)[1]乒乓球的密度小于水的密度,受到浮力作用时,乒乓球最终漂浮在水面上。如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在瓶底,说明乒乓球不浮力。
(3)[2][3]由上述实验说明,当物体下表面不受液体压力作用时,物体不受到浮力作用,物体下表面受液体压力作用时,物体受到浮力作用,则说明浸在液体中的物体不一定受到浮力;浮力产生的根本原因是上下表面存在压力差。
3.如图甲和乙,弹簧测力计甲示数为8N,当A浸在水中静止时弹簧测力计示数为7N。可知物体A的质量为 kg,乙图所示物体A浸入水中所受的浮力为 N,(g=10N/kg)。
【答案】 0.8 1
【详解】[1]由图甲可知,物体A的重力为8N,则物体A的质量为
[2]由称量法可知,乙图中物体A受到的浮力大小为
4.如图所示,是王亚平在“天宫课堂”上做的关于浮力的实验。乒乓球并没有像在地面上一样浮在水面,而是停留在了水中。下列关于该现象的解释正确的是(  )
A.太空中重力消失时,浮力也就消失了
B.乒乓球受到的浮力方向向下
C.乒乓球受到的浮力小于重力
D.浮力和重力没有关系
【答案】A
【详解】太空中水与乒乓球均处于失重状态,乒乓球在水中不受水的压力作用,浮力是乒乓球上下表面的压力差,则太空中重力消失时,浮力也就消失了,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
【答案】B
【详解】A.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A错误;
B.柱状物体M在水中受到浮力作用,方向是竖直向上的,故B正确;
C.物体M受到重力、压力、浮力而静止,故C错误;
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直,指向侧面,故D错误。
故选B。
6.一个气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知气球在空气中受到0.06牛大小的浮力,请用力的图示法作出该浮力F浮。
【答案】
【详解】气球受的浮力竖直向上,作用点在气球的重心,大小为0.06N,选取标度为0.02N,过浮力的作用点,沿竖直向上的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的3倍,如图所示:
●考点二:浮力大小与哪些因素有关
1.如图所示,在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,比较甲和乙可知,物体受到的浮力 (用图中的物理量符号表示);分析乙和丙可知,物体受到的浮力大小关系为: (选填“大于”、“等于”或“小于”),可知物体受到的浮力大小与物体 有关系。
【答案】 小于 排开液体体积
【详解】[1]由甲图可知物体的重力为G;乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用,根据力的平衡条件可得
G=F1+F浮
所以物体受到的浮力
F浮=G F1
[2][3]比较乙和丙两图可知,乙中弹簧测力计的示数大于丙的示数,由称重法可知,即F浮1<F浮2;在图乙、丙中,液体的密度不变,而排开液体的体积不同,浮力不同,由此说明:当液体密度相同时,受到的浮力与物体排开的液体体积有关。
2.小虹确定了测量浮力的方法,做了如下尝试。该物体浸没在水中受到的浮力为 。由 三图可得到结论:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。
【答案】 1N ADE
【详解】[1]由A知,物体的重力G=2.4N;由D知,圆柱体浸没在水中后,弹簧测力计的示数F=1.4N,圆柱体所受浮力
F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N
[2]要探究浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度的关系,需要控制液体密度不同,浸入液体的深度和物体相同,故选ADE三图,由F浮=G﹣F可知,重力一定时,当物体浸没在液体中,弹簧测力计的示数不同,所以浮力不同,进而得出结论:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。
3.潜水员在水中潜水(如图所示),当他从浅水区走向深水区时,若水底布满小石头,则下列体验与分析合理的是( )
A.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会加重,是因为它受到的重力逐渐变大
B.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他受到的浮力逐渐变大
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他所受到的浮力逐渐变大
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩受到的浮力与重力平衡
【答案】B
【详解】AB.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他排开水的体积变大,受到的浮力逐渐变大,他对池底的压力变小,因此他脚底的疼痛感会减弱,故A不符合题意,B符合题意;
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他排开水的体积不变,所受到的浮力不变,故C不符合题意;
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩不受到浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合题意。
故选B。
4.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是(  )
A.①②③ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①③④
【答案】D
【详解】由可知,浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时,要控制液体密度和物体排开液体的体积相同,而深度不同,所以应选择图中①③④进行实验,由图①可知,物体的重力为4.8N,图中③④测力计示数相同,说明拉力相同,均为2.8N,则浮力均为
即物体深度不同,但浮力相同,故可得:浮力的大小与液体深度无关。
故选D。
5.如图所示,是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验;
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的重力为 N;
(2)将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图乙、丙、丁所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与 有关;
(3)浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度;下图能正确反映物体所受浮力和物体下表面深度h关系的图像是 ;(填序号)
A. B.
C. D.
(4)通过分析图中甲、丁、戊可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力 ;
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关;请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
【答案】 (1)2.1 (2)物体排开液体的体积 (3)D (4)越大 (5)见解析
【解析】(1)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.1N,则物体的重力为2.1N。
(2)[2]观察乙、丙、丁图发现,在同种液体中,液体密度不变,物体逐渐浸入水中,排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,物体受到的浮力增大,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[3]由于浮力的大小与物体排开液体的体积有关,物体浸入水中越深,排开液体体积越大,则物体下表面深度越大,物体受到的浮力越大;当物体浸没在水中,排开液体的体积不变,则物体受到的浮力大小不变,故随着物体下表面深度增大,物体受到的浮力先增大,后不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[4]分析图中甲、丁、戊发现,物体浸没在不同液体中,液体密度不同,物体排开液体的体积相同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,即物体受到的浮力越大,所以可得结论:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
(5)[5]①取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别测出它们的重力记为G1、G2;
②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中,金属块不触底,读出弹簧测力计的示数记为F1、F2;
③分析比较和的大小,即可验证猜想。
●考点三:阿基米德原理
1.如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图,由(a)与(b)计算可得,由(c)与(d)计算可得 。小李根据右图步骤实验后,发现数据明显大于,他在实验中可能存在的问题是 。(填写序号)
①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零
【答案】 ①③
【详解】[1]为排开水和桶的总重力,为空桶的重力,故计算可得排开水的重力,即。
[2]①物体接触了容器底部,使得弹簧测力计在液体中的示数偏小,由称重法知测量的浮力偏大,故①符合题意;
②实验中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故②不符合题意;
③浸入物体前,溢水杯中水未装满会造成排到小桶内液体偏少,使得所测浮力偏大,故③符合题意;
④由于,,测量过程中测力计一直没有调零对实验结果没有影响,故④不符合题意。
故选①③。
2.如图所示,小红想要验证阿基米德原理,她将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N,高为8cm,底面积为的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平,随后她将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方。请你帮忙完成实验,接下来应该 ,当出现 现象时,从而能证明了,验证阿基米德原理。
【答案】 逐渐调高升降台 弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量
【详解】[1]验证阿基米德原理,就要验证浮力与排开液体重力的关系,为了避免实验的偶然性,要改变物体所受的浮力多次实验。所以接下来应该逐渐调高升降台,来改变物体浸入液体中的体积,改变浮力大小。
[2]随着重物没入水中的体积越来越大,则重物所受浮力越来越大,故弹簧测力计A的示数在减小;溢出的水流到烧杯中,使得弹簧测力计B的示数变大,且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理。
3.用如图所示的器材,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,下列说法错误的是(  )
A.图甲中的溢水杯一定要装满液体
B.通过甲、乙两图可以测出物体所受浮力的大小
C.若图乙中物体碰到了容器底,浮力的测量值会偏小
D.更换大小不同的物体多次实验,是为了寻找普遍规律
【答案】C
【详解】A.要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小,故A正确,不符合题意;
B.根据称重法,由甲乙两图可测出物体所受浮力的大小,故B正确,不符合题意;
C.若物体碰到了容器底,物体会受到容器底的支持力,导致乙图中弹簧测力计的示数变小,测出的浮力测量值会偏大,故C错误,符合题意;
D.为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验为,故D正确,不符合题意;
故选C。
4.如图所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.圆柱体的高是5cm
B.圆柱体受到的重力是6N
C.圆柱体受到的最大浮力是10N
D.圆柱体的密度是2.5g/cm3
【答案】D
【详解】A.由图得,圆柱体升高2cm时,上表面刚好接触水面,当圆柱体上升5cm时,圆柱体完全露出水面,由于不知水位位置,则无法得出圆柱体的高度,故A错误;
B.测力计的示数最大为10N,此时圆柱体在空气中,则圆柱体受到的重力是10N,故B错误;
C.圆柱体受到的最大浮力是
D.圆柱体浸没在水中,排开水的体积最大,受到的浮力最大,排开水的体积等于物块的体积,由得,圆柱体的体积
圆柱体的密度是
故D正确。
故选D。
5.如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。(取g = 10N/kg)
(1)实验步骤C和D可以探究浮力大小与 的关系,步骤B和 可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和 可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系F浮 G排。(填“>”、“<”或“=”)
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象。分析图象,可得关于浮力大小的初步结论:
①物块浸没前,物体浸入水中深度越深,物块所受的浮力越大
②物块浸没后,所受的浮力大小与 无关。
③此物块的密度是 kg/m3。
【答案】 排开液体体积 D E = 浸没深度 2.5 x103
【详解】(1)[1]在图CD中,相同因素是液体的密度,不同因素是排开液体的体积,根据控制变量法,可探究浮力大小和排开液体体积的关系。
[2]B测物体的重力,D测物体完全浸没时所需的拉力,二者的差为物块浸没在水中时受到的浮力。
[3]A测空桶的重力,E测空桶和溢出水的总重,二者的差为物块排开的水所受重力。
[4]完全浸没时,浮力为
排开液体的重为
所以浮力的大小跟物体排开的水所受重力相等。
(2)[5]由图可知,浸没后,深度增大,弹簧测力计示数不变,浮力不变,所以物块浸没后,所受的浮力大小与浸没深度无关。
[6]物体重力为3N,所以质量为
完全浸没时物块的体积为
密度为
●考点四:物体的浮沉
1.发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。这是因为含有有害物质的空气温度较高,密度 (选填“较大”、“不变”、“较小”),大量聚集在房间的 (选填“下方”、“中间”、“上方”)。
【答案】 较小 上方
【详解】[1]发生火灾时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小。
[2]根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮在房间的上方,所以为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。
2.如图所示,今年9月10日在沪东中华长兴岛基地举行仪式,庆贺为17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船同日命名。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 下降 变大 变大
【详解】[1][2][3]轮船始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,满载天然气后,重力变大,故浮力变大,根据阿基米德原理知,排开液体的体积变大,因而船体在水中要下降一些。
3.中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时总重为1.4×108N,当它满载在海上航行时所受浮力为 N,在某次执行任务过程中,它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,吃水深度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 1.4×108 变大
【详解】[1]当它满载在海上航行时,它处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,所受浮力为
[2]它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,它仍处漂浮状态,受到的浮力不变,海水密度变小,根据阿基米德原理可知,它排开海水的体积变大,吃水深度变大。
4.盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,然后把种子倒入盐水中,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种,有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【答案】B
【详解】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,故D错误。
故选B。
5.“我劳动,我快乐”,瑶瑶同学养成了良好的劳动习惯,每天坚持洗碗,在洗碗过程中,他发现碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.碗漂浮在水面时受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不会受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上时洗碗盆的液面上升
【答案】C
【详解】A.物体漂浮时,浮力等于自身的重力,所以碗漂浮在水面时受到的浮力等于的重力,故A错误;
B.浸在液体中的一切物体都受浮力作用,碗沉入水底后仍受到浮力作用,故B错误;
CD.碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于碗的重力相同,所以碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小,即据可知,碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的圆柱形容器,甲容器内只有水,乙容器中放入木块静止时漂浮在水面上,此时两容器内水面相平。若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,此时剩余部分的水对容器底部的压强为、,容器对地面的压力为、,则(  )
A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】A
【详解】容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力、和水中漂浮(悬浮)的物体的重力三者之和,而漂浮和悬浮时,F浮=G物,又根据阿基米德原理可知,F浮=G排,可得G排=G物,所以把木块放入水中漂浮时,相当于向容器中注水到现在液面的位置,则两个容器中的水体积相等,重力也相等,所以容器对桌面的压力相等;若在两容器中分别抽取相同体积的水,最终木块仍能漂浮在水面上,则抽取水的质量相同,两容器中剩余物质重力也相等,故F甲=F乙。
此时两容器内水面相平,根据液体压强公式,两容器底部所受水的压强大小相等;当抽取相同体积的水后,木块仍能漂浮,则此时两容器内水面仍旧相平,压强仍相等,即p甲=p乙。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.在学校举办的“自主创新实验”活动中,创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型,用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面,从而带动沉船上浮(胶管在水中的体积变化忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大
B.“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小
C.“浮筒”是通过改变自身体积实现上浮和下沉
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力等于浮力
【答案】B
【详解】A.由可知,当浮筒完全浸没入水中,浮筒在上浮过程中所受的浮力不变,故A错误;
B.由可知,“浮筒”露出水面过程中排开水的体积变小,故受到的浮力变小,故B正确;
C.由浮沉原理可知,向“浮筒”中充气把里边的水排出,浮筒自身重力减小,或从“浮筒”中抽气,水进入浮筒,浮筒的自身重力增大,就可以使“浮筒”上浮或下沉,是靠改变“浮筒”的自身重力实现上浮或下潜。故C错误;
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,使水进入浮筒,其所受重力增大排开水的体积不变,故受到的浮力不变,重力大于浮力,故D错误。
故选B。
8.如图所示,放在水平地面上的三个完全相同的玻璃缸内装满了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小玩具鸭,(c)水中漂浮着一只大玩具鸭。这三个玻璃缸对水平地面的压力( )
A.(a)最大 B.(b)最大 C.(c)最大 D.一样大
【答案】D
【详解】由于鸭子漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可知
F浮=G排=G鸭
即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,整体的重力相当于注满水没有放入物体时的重力,即与(a)相同,所以三个玻璃缸的总重相同,水平面上的压力等于重力,故这三个玻璃缸对水平地面的压力相等。
故选D。
9.水平面上的两个相同柱形容器A、B,分别盛有体积相等的同种液体。将甲、乙两支不同的密度计放入液体中,处于下图所示的静止状态,下列判断正确的是( )
A.两密度计所受浮力
B.两密度计的质量
C.两密度计受到液体向上的压力
D.液体对容器底部的压力
【答案】B
【详解】A.由图可知,因为两容器中装有体积相同的同种液体,放完密度计后B容器中的液面高,说明B排开液体的体积较大,而同种液体密度相等,根据可知,B中密度计所受浮力较大,即,故A错误;
B.因为两只密度计都漂浮在液体表面,所以,又因为,所以,根据可知,,故B正确;
C.因为两只密度计都漂浮在液体表面,根据浮力产生的原因可知,又因为,所以,故C错误;
D.由图可知,A中液面高度小于B中液面高度,而同种液体密度相等,根据可知,液体对容器底部的压强为,又因为两容器相同,故底面积相同,根据可知,液体对容器底部的压力为,故D错误。
故选B。
【课堂小结】
引导学生学列本节课的思维导图:
【学后反思】
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的地方有哪些?第九章 浮力单元测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,第1--10题只有一项符合题目要求,第14--15题至少有两项符合题目要求。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1.一艘轮船从海里驶入河里,轮船受到的浮力大小将(  )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
【答案】C
【详解】船从海里驶入河里时,质量不变,其重力不变,船在河里与海里都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以,浮力也不变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为100N,上表面受到水的压力是40N,则物体受到的浮力为(  )
A.40N B.60N C.100N D.140N
【答案】B
【分析】根据浮力产生的原因进行解答。
【详解】物体受到的浮力
故选B。
3.将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出水的重力为3牛,则物体所受的浮力大小为(  )
A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
【答案】B
【详解】容器中盛满水,所以物体排开水的重力等于溢出水的重力,溢出水的重力为3N,则物体排开水的重力为3N,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力
F浮=G排=3N
故选B。
4.小明进行验证阿基米德原理的实验,正确操作过程如图所示,图中、、、分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法错误的是(  )

A.正确的测量顺序是、、、
B.物体排开的液体受到的重力
C.若,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
D.步骤甲中如果溢水杯中的水面低于出水口,会导致测得的偏大
【答案】D
【详解】A.由图可知,测物体的重力,测物体浸没在液体中时的测力计的拉力,测空桶的重力,测出排出的水和空桶的总重力,为了避免水沾在物体和小桶的桶壁上,应先测空桶和物体的重力,然后再将物体浸没在液体中,测出拉力,最后测出排出的水和空桶的总重力,因此最合理的顺序为、、、,故正确,不符合题意;
.由丙可知,物块排开的液体受到的重力
故正确,不符合题意;
.因为

则表明物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理,故正确,不符合题意;
.溢水杯中水面低于溢水口,物体静止时溢出水的体积小于排开水的体积,即,则
即测得的偏小,故错误,符合题意。
故选。
5.自制的简易密度计如图所示,它是在木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态。下列说法错误的是(  )
A.密度计漂浮在水面上静止时,水对密度计的浮力等于它的重力
B.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下静止不动
C.密度计浸入液体的体积越大,说明该液体的密度越小
D.木棒越粗,测量误差越大
【答案】B
【详解】A.密度计漂浮在水面上静止时,根据漂浮条件可知:F浮=G;故A正确,不符合题意;
B.密度计漂浮在水面上静止时,把露出的部分剪去,密度计的重力减小,因此受到的浮力也减小,根据阿基米德原理可知,排开水的体积变小,因此剩余的部分将上浮,故B错误,符合题意;
C.因为浮力等于排开液体受到的重力,木棒在液体中受到浮力相等,排开液体重力和质量也相等,木棒浸入液体的体积越大,排开液体的体积越大,说明该液体的密度越小,故C正确,不符合题意;
D.木棒重力一定,浮力一定,排开水的体积一定,则木棒越粗,在液体外得长度变化越不明显,测量误差越大,故D正确,不符合题意。
6.将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球(  )

A.在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B.从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C.从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D.在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
【答案】D
【详解】ABD.乒乓球在1、2位置时排开的水的体积相同,所受的浮力相同,因为乒乓球最终漂浮,所以浸没在水中时,所受的浮力大于重力,乒乓球在3位置时漂浮,排开水的体积比1、2位置小,所受的浮力小于1、2位置的浮力,故AB不符合题意,D符合题意;
C.从1至2位置,水的深度变浅,据,乒乓球受到水的压强变小,故C不符合题意。
故选D。
7.水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两烧杯中,当物体静止时,两个烧杯中的液面相平,物体所处的位置如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲烧杯中的液体密度大
B.甲烧杯中的液体对烧杯底的压力小
C.乙烧杯中的物体受到的浮力大
D.乙烧杯对水平桌面的压强小
【答案】B
【详解】A.由图得,物体在甲液体中悬浮
物体在乙液体中漂浮
则乙烧杯中的液体密度大,故A错误;
B.甲乙烧杯中液体深度相同,由得,甲烧杯中的液体对烧杯底的压强较小,两烧杯完全相同,烧杯的底面积相同,由得,甲烧杯中的液体对烧杯底的压力较小,故B正确;
C.物体在甲乙烧杯中的物体受到的浮力均等于重力,则物体受到的浮力相等,故C错误;
D.乙烧杯液体的体积较大,液体密度较大,由得,乙液体的质量较大,则乙烧杯的总质量较大,由得,乙烧杯的总重力较大,烧杯对水平桌面的压力等于烧杯的总重力,则乙烧杯对水平桌面的压力较大,由得,乙烧杯对水平桌面的压强大,故D错误。
故选B。
8.没剥皮的橘子和剥了皮的橘子在水里的表现竞赛不一样,如图是小艾同学将剥皮前、后的同一个橘子,分别放入同一装水容器中静止的情景。下列说法正确的是(  )
A.橘子两次受到的浮力一样大 B.剥皮后的橘子所受浮力大于它的重力
C.剥皮前的橘子排开水的重力大 D.刺皮后的橘子密度变小
【答案】C
【详解】A.剥皮前橘子漂浮,浮力等于重力;剥皮后橘子下沉,浮力小于重力,由于橘子重力减小,所以剥皮后橘子受到的浮力变小,故A错误;
B.剥皮后的橘子下沉,浮力小于重力,故B错误;
C.剥皮前橘子漂浮,浮力等于重力;剥皮后橘子下沉,浮力小于重力,由于橘子重力减小,所以剥皮后橘子受到的浮力变小,根据阿基米德原理可知,剥皮前的橘子排开水的重力大,故C正确;
D.根据物体沉浮条件,剥皮前漂浮表明橘子的密度小于水的密度,剥皮后沉底,表明橘子的密度大于水的密度,所以剥皮后密度变大,故D错误。
故选C。
9.把质量为 150g的苹果放入装满水的圆柱形容器内,苹果静止后如图所示,下列说法正确的是( )
A.溢出水的质量为150g
B.放入苹果后水对容器底的压强增大
C.苹果受到的浮力为15N
D.向容器中加入适量的盐后苹果可以悬浮
【答案】A
【详解】A. 如图,苹果漂浮在水面上,故浮力等于重力,即
根据阿基米德原理有
圆柱形容器装满水,苹果所受重力等于排开水所受的重力即溢出水的重力,根据公式G=mg可知,溢出水的质量等于苹果的质量,即为150g,故A正确;
B. 圆柱形容器装满水,故放入苹果前后水的深度不变,根据公式,放入苹果后水对容器底的压强不变,故B错误;
C. 苹果漂浮在水面上,故浮力等于重力,即
=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
故C错误;
D. 苹果漂浮在水面上,说明苹果密度小于水的密度,向容器中加入适量的盐后,液体密度变大,所以苹果依然漂浮,故D错误。
故选A。
10.如图所示,这是我国海军战略利器某型号核潜艇训练时的场景。下列对此核潜艇分析正确的是(海水密度保持不变)(  )
A.核潜艇在海面下下潜的过程中,所受浮力变大
B.核潜艇漂浮在水面时,排开的海水所受重力等于它所受重力
C.核潜艇在海水中漂浮或悬浮时,所受浮力相等
D.核潜艇在海水中下潜的过程中,所受海水的压强不变
【答案】B
【详解】A.核潜艇在海面下下潜的过程中,海水密度保持不变排开海水体积不变,因此所受浮力不变,故A错误;
B.根据阿基米德原理,核潜艇排开的海水所受重力等于浮力,而核潜艇漂浮在水面时,浮力等于它所受重力,所以核潜艇漂浮在水面时,排开的海水所受重力等于它所受重力,故B正确;
C.核潜艇在海水中漂浮或悬浮时,浮力等于重力,悬浮时水仓中水更多,重力更大,所受浮力更大,故C错误;
D.核潜艇在海水中下潜的过程中,根据
可知,所受海水的压强增大,故D错误。
故选B。
11.如图所示,水母的伞状体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,通过控制伞状体的体积大小,水母实现了在水中上浮和下潜的自由。忽略一氧化碳的质量,下列有关水母的判断正确的是(  )
A.伞体缩小时,受到浮力会增大
B.悬浮的水母,产生一氧化碳时会下沉
C.逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致
【答案】C
【详解】A.水母的伞体缩小时,排开水的体积减小,根据F浮=ρ液gV排知,水母受到的浮力会减小,故A错误;
B.水母悬浮时,浮力等于其重力;产生一氧化碳时,水母体积变大,则其排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,水母受到的浮力变大,则浮力大于重力,水母会上浮,故B错误;
C.逐渐下沉的水母,深度逐渐增大,由p=ρgh知,水母所受水的压强逐渐增大,故C正确;
D.水母实现浮沉自由是靠改变浮力来实现,而潜水艇是靠改变自身的重力来实现,故D错误。
故选C。
12.如图有A、B、C三个体积相同的小球,投入水中静止时如图所示,则关于它们受到浮力说法正确的是
A.A球最小 B.B球最小 C.C球最小 D.一样大
【答案】A
【详解】A、B、C三个体积相同的小球,浸在水中时,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排;可知A、B、C三个小球体积相等,A排开水的体积小,B、C排开水的体积大于A,故A受到的浮力最小.
13.一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开烧杯底,可采用的方法有(  )
A.给杯中的水加热 B.向杯中加盐
C.向杯中加酒精 D.向杯中加水
【答案】B
【详解】B.向杯中加盐,当盐溶解后,使水的密度增大,在鸡蛋排开水的体积不变的情况下,根据可知,鸡蛋受到的浮力增大,当受到的浮力大于鸡蛋重时,鸡蛋将上浮,故B符合题意;
AC.而给杯中的水加热、向杯中加酒精,只能使杯内水的密度减小,使鸡蛋受到的浮力减小,不能使鸡蛋上浮,故AC不符合题意;
D.向杯内加水,不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故D不符合题意。
故选B。
14.如图所示,我国自行研制的首型舰载多用途歼-15战斗机,在“辽宁舰”成功进行首次起降飞行训练的情景。下列有关航母和舰载飞机的说法中正确的是(  )

A.飞机降落过程中,以飞机为参照物,则航母是静止的
B.飞机静止在甲板时,受到的重力与支持力是平衡力
C.规载机从跑道上起飞后,航母所受的浮力变小
D.舰载机从跑道上起飞后,航母底部所在处海水的压强将变大
【答案】BC
【详解】A.飞机降落时,飞机与航母的位置是变化的,因此以飞机为参照物航母是运动的,故A错误;
B.飞机静止在甲板上,受力平衡,受重力和支持力,是一对平衡力,故B正确;
CD.舰载机从跑道上起飞后,重力减小,则航母所受浮力变小,根据可知,航母排开水的体积变小,即航母上浮一些,则航母底部所在水的深度变小,压强变小,故C正确,D错误。
故选BC。
15.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是(  )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的盐水压强小于乙容器底
【答案】AD
【详解】A.依题意得,由冬枣、樱桃质量相等,两者的体积关系为,由得,
由图得,冬枣在甲液体中悬浮,樱桃在乙液体中漂浮,则


故A正确;
B.由浮沉条件得,冬枣悬浮,樱桃漂浮,冬枣与樱桃受到的浮力均等于自身重力,冬枣与樱桃质量相同,则重力相同,因此受到的浮力相同,故B错误;
C.甲液体体积小于乙液体体积
由得
冬枣与樱桃质量相同,甲、乙两个容器完全相同,则甲容器、甲液体与冬枣的总质量小于乙容器、乙液体与樱桃的总质量,由得,甲容器、甲液体与冬枣的总重力小于乙容器、乙液体与樱桃的总重力;物体在水平面上时,对水平面的压力等于物体的重力,则甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,故C错误;
D.放入冬枣、樱桃后,甲乙液体的深度相同,冬枣排开甲液体的体积大于樱桃排开乙液体的体积,甲乙容器相同,则放入冬枣、樱桃后,甲乙液体升高深度大于液体升高深度,则冬枣、樱桃放入前,甲液体深度小于乙液体深度
由得,冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷
二、填空题:(每空2分,共30分)
16.小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝,制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了 的原理。如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,烧杯底部受到的液体压强p酒 p水(选填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,则在水中,密度计露出液面的长度为 厘米。
【答案】 漂浮时浮力等于自身重力 等于 8
【详解】[1]密度计能够测量液体密度是应用了密度计漂浮在待测液体中,此时密度计只受到了重力和浮力,此时的重力与浮力。
[2]如图所示,将其放入装有相等质量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的两个相同烧杯中,液体对烧杯底部的压力等于液体所受的重力,故液体对烧杯底部的压力相同,底面积相同,故烧杯底部受到的液体压强相等。
[3]在酒精中,密度计露出液面的长度为10厘米,此时密度计所受的浮力为
则在水中,密度计所受的浮力为
在不同的液体中,浮力等于重力,故浮力是相同的,故可以得到的等式为
密度计露出液面的长度为
17.某中学为庆祝办学65周年设计了如图所示的气球,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)空气密度。若该气球体积为5m3,空气密度为1.2kg/m3,气球在空气中受到的浮力为 N。
【答案】 小于 60
【详解】[1]根据物体的浮沉条件,若要使气球释放后能在空中上升,充入气体密度应小于空气密度,使得气球的平均密度小于空气密度。
[2]根据阿基米德原理可知,气球在空气中受到的浮力为
F浮=ρ空气V排g=ρ空气V物g =1.2kg/m3×5m3×10N/kg=60N
18.甲、乙、丙是三个体积、形状相同的球,完全浸入水中后由静止释放,最后静止时的情况如图所示。则受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(两空均选填“甲”“乙”或“丙”)。“强军筑梦,挺进深蓝”,海军372潜艇起航驶离军港,奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 甲 丙 变大
【详解】[1][2]由图可知,三个球排开水的体积
因为
可知,三个球受到的浮力
即甲球受到的浮力最小;由图可知,甲漂浮,乙悬浮,丙沉底,则
所以
即丙球的重力最大。
[3]该潜艇完全浸没后,从密度小的海域进入密度大的海域时,排开液体的体积不变,液体的密度变大,由F浮=ρ液V排g可知,所受的浮力变大。
19.2024年4月20日,备受瞩目的第二艘国产大型邮轮H1509船正式下坞,H1509船“尺码”更大、设备更先进,排水量达到14.19万吨,如图,邮轮满载时受到的浮力 N,在邮轮的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。说明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
【答案】 1.419×109 大于
【详解】[1]邮轮满载时处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,满载时受到的浮力
F浮=G=mg=14.19×107kg×10N/kg=1.419×109N
[2]邮轮在北大西洋和印度洋时,邮轮都漂浮,所以邮轮受到的浮力都等于邮轮的重力G,即浮力大小关系F1=F2,因为标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线,则邮轮排开海水的体积V大20.一个边长为10cm的实心正方体(不吸水)重15N,将其悬挂在弹簧测力计上并完全浸没在水中静止时,烧杯内水的深度为25cm,如图所示。烧杯内的水对杯底的压强为 Pa,弹簧测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 2500 5
【详解】[1]由题意可知,烧杯内水的深度
h=25cm=0.25m
所以烧杯内水对杯底的压强为
[2]因为正方体的边长为10cm,所以该正方体的体积为
V=(10cm)3=1000cm3=1.0×10-3m3
因为正方体浸没在水中,所以正方体排开水的体积为
V排=V=1.0×10-3m3
所以正方体浸没在水中时,受到的浮力为
由称重法可知,弹簧测力计的示数为
F=G-F浮=15N-10N=5N
21.如图所示,把质量为50g 的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时,鸡蛋受到的浮力为 N。若向杯中加入清水,鸡蛋最终所受浮力 ;若向杯中加入盐,鸡蛋最终所受浮力 。 (后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)(g=10N/kg)
【答案】 0.5 变小 不变
【详解】[1]由图可知,鸡蛋在盐水中处于悬浮状态,受到的浮力为
[2]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入清水,液体密度变小,鸡蛋密度大于液体密度,鸡蛋将沉底,鸡蛋排开液体的体积不变,液体密度变小,根据公式可知,鸡蛋最终所受浮力变小。
[3]图中鸡蛋悬浮,鸡蛋密度等于液体密度,若向杯中加入盐,液体密度变大,鸡蛋密度小于液体密度,鸡蛋将漂浮,受到的浮力仍等于重力,大小不变,仍为0.5N。
三、作图题:(每小题2分,共4分)
22.小东的氢气球总是飞上屋顶,于是他用细绳把球系在地面,如图,细绳绷紧且有弹力,请画出气球受力的示意图。
【答案】
【详解】如图所示,用绷紧且有弹力的细绳系在地面的氢气球要受到三个力的作用,分别是竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力;如下图所示:
23.如图所示小球漂浮在水面上,请画出小球所受的浮力的示意图及杯子内壁A点所受水的压力的示意图。

【答案】
【详解】小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力的方向是竖直向上的,由题知,压力F的作用点为A,压力与接触面垂直,则过A点作垂直于杯壁向右的压力F。如图所示:
四、实验题:(每空1分,共18分)
24.如图1所示是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验,他将同一物体分别放在不同液体中。
(1)由图1中甲乙可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为 N;
(2)由图1甲、丙、丁三图可知,浮力大小和浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);由图1甲、丁、戊三图可知,浮力大小和 有关;
(3)分析丁、戊两图,比较水对烧杯底的压强和液体对烧杯底的压强的大小关系,则 (选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)图2中反映物体浮力大小和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 (选填“A”或“B”)(金属块未接触容器底);
(5)在实验过程中,小杨还发现用测量浮力的方法也可以测量物体的密度:
将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为G;
将挂在弹簧测力计下的物体 水中,此时弹簧测力计的读数为F;
物体的密度表达式为 (用G、F和来表示)。
【答案】(1)1.6
(2) 无关 液体的密度
(3)大于
(4)A
(5) 浸没
【详解】(1)图1乙中,测力计分度值为0.2N,示数为4.4N,根据称重法,可知此时物体浸在水中所受浮力的大小为
(2)[1]丙、丁中,只改变浸没的深度,测力计示数不变,根据称重法可知浮力不变,说明浮力大小和浸没的深度无关。
[2]丁、戊中,只改变液体的密度,测力计示数改变,根据称重法可知浮力改变,说明浮力大小和液体密度有关。
(3)分析丁、戊两图,丁中测力计示数较小,根据称重法可知浮力较大,根据可知丁中水的密度大于戊中液体的密度,两个烧杯中液体深度相同,根据可知水对烧杯底的压强大于液体对烧杯底的压强。
(4)物体浸没之前,随着深度增加,物体排开液体的体积增大,受到的浮力增大,物体浸没后,排开液体的体积不变,所受的浮力大小不变,所以物体的浮力是先增大后不变,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)[1][2]将物体挂在弹簧测力计下,测得物体的重力为G;将挂在弹簧测力计下的物体浸没水中,此时弹簧测力计的读数为F;则物体浸没时受到的浮力,根据可知物体的体积为
则物体密度为
25.如图所示,小红和小枫同学为了探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体石块、小桶、细线等器材进行实验,按照A、B、C、D的顺序做了如下实验:
(1)按照上述顺序的实验步骤所测 (选填“浮力”或“排开液体所受重力”)偏小,更合理的实验顺序是 。从步骤A到步骤B,水对溢水杯底部的压强 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)按照合理的顺序进行实验,收集测量数据来验证阿基米德原理。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是、、、,如果关系式 (用字母表达式表示)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)为使实验结论具有科学性,接下来他们还应该用 (选填“相同”或“不同”)的液体重新实验。
(4)他们还发现通过上述实验收集到的测量数据可以测出金属块的密度,某次实验过程中记录的A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,则金属块的质量为 kg,金属块的密度为 ,(,)
【答案】(1) 排开液体所受重力 D、A、B、C 不变
(2)
(3)不同
(4)
【详解】(1)[1]若按图示顺序进行实验,D图中,因空桶中会沾有水,根据桶与水的重力减去空桶的重力计算出的排开液体的重力会偏小。
[2]为消除这个影响,实验时,先测出空桶的重力,然后测出石块的重力,再将石块浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据得出石块受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出石块排开水的重力,因此合理的实验步骤是D、A、B、C。
[3]从步骤A到步骤B水的深度不变,根据知水对溢水杯底部的压强不变。
(2)由称重法知石块浸没水中受到的浮力为
石块排开水的重力为

说明
即可验证阿基米德原理。
(3)由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验。
(4)[1]由表格数据知浸没在水中的金属块所受的浮力
由阿基米德原理知物体的体积
根据知金属块的质量为
[2]金属块的密度为
26.用量筒测固体的密度(固体密度小于水且不吸水,水的密度用表示),方案如图所示
(1)在量筒内装适量的水,读取量筒示数为;
(2)将固体放入量筒内,读取量筒示数为;
(3)用细铁丝或大头针将固体压至 于水中,读取量筒示数为;
(4)固体的质量m= ,固体的体积V= ;
(5)固体的密度ρ= 。
【答案】 浸没
【详解】[1][2][3]在量筒内装适量的水,读取量筒示数为V1,将固体放入量筒内,读取量筒示数为V2,此时,固体排开水的体积为
此时,固体受到的浮力为
固体处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,即
则固体的质量为
用细铁丝或大头针将固体压至浸没于水中,读取量筒示数为V3,此时,固体和量筒内水的总体积为V3,则固体的体积为
[4]固体的密度为
五、计算题:(每小题9分,共18分)
27.小明同学对一个实心金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数为8.9N;第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,此时弹簧测力计的示数为7.9N。(;)
(1)求金属块在水中受到的浮力?
(2)求金属块的体积?
(3)通过进一步计算,结合下表所列的某些金属的密度,说明该金属块可能是由何种金属制成的?
金属 金 铜 铁 铝
密度/(kg·m3) 19.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
【答案】(1)1 N;(2);(3)铜
【详解】解:(1)金属块在水中所受浮力
(2)因为金属块浸没在水中,根据阿基米德原理可得金属块的体积
(3)物体的重力为
则金属块的密度
由表中数据可知该金属是铜制成的。
答:(1)金属块在水中受到的浮力为1 N;
(2)金属块的体积为;
(3)该金属块可能是铜制成的。
28.我国最先进的055型导弹驱逐舰,可执行防空、反导、反潜、反舰、对陆打击等最为多样化的任务。该舰满载排水量达12000t,甲板上降落重为3×104N的舰载直升机,轮胎与甲板的总接触面积为0.06m2,请完成以下问题:(海水密度近似取 1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)直升机对甲板的压强是多少?
(2)该舰满载时在海面上受到的浮力是多少?
(3)该舰满载时在海面上排开海水的体积是多少?
(4)若该舰从海水平均密度较大的太平洋驶向平均密度较小的印度洋。请分析该舰行驶过程中受到的浮力怎样变化?
【答案】(1);(2);(3);(4)不变
【详解】解:(1)因为在水平面上,所以压力等于重力,所以直升机对甲板的压力为
直升机停放在甲板上时对甲板的压强为
(2)该舰满载排水量为
由阿基米德原理可得,其满载时受到的浮力为
(3)根据阿基米德原理可得,该舰满载时在海面上排开海水的体积是
(4)若该舰从海水平均密度较大的太平洋驶向平均密度较小的印度洋,该舰都处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,该舰的重力不变,所以该舰行驶过程中受到的浮力不变。
答:(1) 直升机停放在甲板上时对甲板的压强;
(2)该舰满载时在海面上受到的浮力是;
(3) 当航母满载时,在海面上排开海水的体积是;
(4)不变。(共60张PPT)
初中物理|沪科版(2024)|八年级全册
整理与复习
第九章 浮力
本章学业要求
1.能认识浮力,知道影响浮力大小的因素,知道阿基米德原理;能用浮力知识解释相关的自然现象,解决生活中的有关问题。
2. 能运用浮力知识对物体受力情况进行分析和推理,获得结论;能使用证据判断物体的浮沉,知道质疑与创新的重要性。
学习要点
本章学业要求
3.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验;能发现并提出与浮力有关的问题;能根据实验方案收集和分析数据,得出结论;能反思与评估。
4.能体会浮力知识对人类生活和社会发展的影响;能主动关心我国古代和现代在应用浮力知识方面的成就。
学习要点
学列思维导图
快速翻看本章,回忆每节内容,列出思维导图。
导入新课
考点一 认识浮力
1.浮力的定义:
浸在液体(气体)中的物体,会受到液体(气体)竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
施力物体:液体(气体);受力物体:浸在其中的物体
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考点一 认识浮力
2.浮力的方向:
浮力的方向总是竖直向上,与重力的方向相反。
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考点一 认识浮力
3.浮力的产生原因:
下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2,向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。
分析可知,浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。
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考点一 认识浮力
4.浮力的计算公式:
(1)称重法测浮力:F浮=G-F示
(G表示物体在空气中的重力;F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数。)
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考点一 认识浮力
4.浮力的计算公式:
(2)根据浮力产生原因计算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液体对物体下表面的压力;F2表示液体对物体上表面的压力。
新课学习
考点一 认识浮力
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考点小练 
【例题1】 1.小王在河边玩耍时,发现水中有一块奇特的石头。在打捞过程中,小王觉得石头在水中比在水面上 (填“轻”或“重”),这是因为在水中时,石头受到一个方向向 的浮力。
【解析】[1][2]石头在水中时,小王用的力
F=G﹣F浮
浮力的方向是竖直向上的;石头在水面上时,小王用的力
F′=G可见F′>F
所以小王会觉得石头在水中比在水面上轻。
课堂练习
考点小练 【例题2】如图,取一只去底的矿泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直径略小于乒乓球的直径,放入乒乓球。(1)如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有少量水从瓶口流出。这说明乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力;(2)如图乙,用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口,当乒乓球下面积满水时,乒乓球会上浮;(3)上述实验说明:①浸在液体中的物体 (选填“一定”或“不一定”)受到浮力;②浮力产生的根本原因是 。
【解析】(1)[1]乒乓球的密度小于水的密度,受到浮力作用时,乒乓球最终漂浮在水面上。如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在瓶底,说明乒乓球不浮力。
(3)[2][3]由上述实验说明,当物体下表面不受液体压力作用时,物体不受到浮力作用,物体下表面受液体压力作用时,物体受到浮力作用,则说明浸在液体中的物体不一定受到浮力;浮力产生的根本原因是上下表面存在压力差。
课堂练习
考点小练 
【例题3】如图甲和乙,弹簧测力计甲示数为8N,当A浸在水中静止时弹簧测力计示数为7N。可知物体A的质量为 kg,乙图所示物体A浸入水中所受的浮力为 N,(g=10N/kg)。
【解析】[1]由图甲可知,物体A的重力为8N,则物体A的质量为
[2]由称量法可知,乙图中物体A受到的浮力大小为
课堂练习
考点小练 
【例题4】 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,洗手盆中装着一定质量的水,洗手盆侧壁A点在水面下,柱状物体M被完全压入水中,如图所示,关于上述情景,下列说法正确的是( )
A.水堵头可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的
C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的
【解析】A.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故A错误;
B.柱状物体M在水中受到浮力作用,方向是竖直向上的,故B正确;
C.物体M受到重力、压力、浮力而静止,故C错误;
D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直,指向侧面,故D错误。故选B。
课堂练习
考点小练 
【例题5】一个气球被细绳牵引着处于静止状态,如图所示,已知气球在空气中受到0.06牛大小的浮力,请用力的图示法作出该浮力F浮。
【解析】气球受的浮力竖直向上,作用点在气球的重心,大小为0.06N,选取标度为0.02N,过浮力的作用点,沿竖直向上的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的3倍,如图所示:
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考点二 浮力大小的影响因素
【实验目的】
1. 探究浮力大小与哪些因素有关。
2. 学习制订实验步骤进行实验。
【实验器材】
铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水。
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考点二 浮力大小的影响因素关
【实验设计】
1. 用弹簧测力计测量物体(金属块或小石块)所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。
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考点二 浮力大小的影响因素
【实验设计】
2. 采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。
(1)探究浮力大小与物体排开液体的体积关系:控制液体密度不变。
(2)探究浮力大小与液体的密度关系:控制物体浸入液体中的体积不变。
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考点二 浮力大小的影响因素
【实验步骤】
1. 用弹簧测力计测量出物体的重力。(图A)
2. 将物体分别浸在水中不同深度处,读出弹簧测力计示数。(图BCD)
3.将物体浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数。(图E)
4. 记录每次数据,计算对应的浮力。
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考点二 浮力大小的影响因素
【实验表格】
实验序号 B C D E
液体种类 水 水 水 盐水
重力G / N
弹簧测力计 示数F/ N
浮力F浮/ N
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考点二 浮力大小的影响因素
【分析论证】
1. 图A、B、C比较发现:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关,同种液体,物体排开液体的体积越大,浮力越大.
2. 图A、C、E比较发现:浮力的大小跟液体的密度有关,在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
3. 图A、C、D比较发现:
浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
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考点二 浮力大小的影响因素
【实验结论】
大量实验表明:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
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考点二 浮力大小的影响因素
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考点小练 
【例题1】如图所示,在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,比较甲和乙可知,物体受到的浮力 (用图中的物理量符号表示);分析乙和丙可知,物体受到的浮力大小关系为: (选填“大于”、“等于”或“小于”),可知物体受到的浮力大小与物体 有关系。
【解析】[1]由甲图可知物体的重力为G;乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用,根据力的平衡条件可得
G=F1+F浮;所以物体受到的浮力F浮=G F1
[2][3]比较乙和丙两图可知,乙中弹簧测力计的示数大于丙的示数,由称重法可知,即F浮1<F浮2;在图乙、丙中,液体的密度不变,而排开液体的体积不同,浮力不同,由此说明:当液体密度相同时,受到的浮力与物体排开的液体体积有关。
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考点小练 
【例题2】 小虹确定了测量浮力的方法,做了如下尝试。该物体浸没在水中受到的浮力为 。由 三图可得到结论:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。
【答案】 [1]由A知,物体的重力G=2.4N;由D知,圆柱体浸没在水中后,弹簧测力计的示数F=1.4N,圆柱体所受浮力
F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N
[2]要探究浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度的关系,需要控制液体密度不同,浸入液体的深度和物体相同,故选ADE三图,由F浮=G﹣F可知,重力一定时,当物体浸没在液体中,弹簧测力计的示数不同,所以浮力不同,进而得出结论:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。
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考点小练 
【例题3】 潜水员在水中潜水,当他从浅水区走向深水区时,若水底布满小石头,下列体验合理的是( )
A.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会加重,是因为它受到的重力逐渐变大
B.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他受到的浮力逐渐变大
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他所受到的浮力逐渐变大
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩受到的浮力与重力平衡
【解析】AB.当他从浅水区走向深水区,他脚底的疼痛感会减弱,是因为他排开水的体积变大,受到的浮力逐渐变大,他对池底的压力变小,因此他脚底的疼痛感会减弱,故A不符合题意,B符合题意;
C.当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中,他排开水的体积不变,所受到的浮力不变,故C不符合题意;
D.他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中,是因为桥墩不受到浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合题意。
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考点小练 
【例题4】图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是(  )
A.①②③ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①③④
【解析】由阿基米德原理可知,浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时,要控制液体密度和物体排开液体的体积相同,而深度不同,所以应选择图中①③④进行实验,由图①可知,物体的重力为4.8N,图中③④测力计示数相同,说明拉力相同,均为2.8N,则浮力均为
即物体深度不同,但浮力相同,故可得:浮力的大小与液体深度无关。
故选D。
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考点三 阿基米德原理
1.实验:【实验设计】
称重法测浮力:用弹簧测力计测量小石块所受重力,将悬挂在弹簧测力计下的石块浸没液体中,测出物体所受的拉力,物体所受浮力等于重力与拉力的差值。
F浮=G-F示
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考点三 阿基米德原理
【实验设计】
溢水法测量排开液体所受的重力:把石块浸没在盛满水的溢水杯中,让排开的水流入小桶中,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力即可。G排=G总-G桶
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考点三 阿基米德原理
【实验步骤】
1. 先用弹簧测力计分别测出烧杯和石块所受的重力。
2. 然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用烧杯收集从溢水杯里被石块排开的水,读出此时弹簧测力计的示数。
3.再用弹簧测力计测量烧杯和水的总重力。
4.换用不同的物块和液体,重复上述实验步骤。
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考点三 阿基米德原理
【实验表格】
实验 次数 物体重 力G/N 物体在水中时 测力计示数F/N 浮力 F浮/N 小桶与排出水 的总重G总/N 小桶重力 G桶/N 排开水的
重力G排/N
1
2
3
4
5
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考点三 阿基米德原理
【实验结论】
大量实验表明:
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。(即:F浮= G排)
【反思交流】
(1)溢水杯中必须要装满水(斜放的烧杯相当于溢水杯)。
(2)物块浸入水中时,不能碰到杯底或杯壁。
(3)确保物体排开的水全部流入小桶。
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考点三 阿基米德原理
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考点三 阿基米德原理
2.阿基米德原理内容:
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
3.原理表达式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用国际单位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
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考点三 阿基米德原理
4.对原理的理解:
(1)浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
(2)“浸在”的几种情况:
A. 浸没时,V排=V物; B. 部分浸入:V排新课学习
考点三 阿基米德原理
4.对原理的理解:
(3)适用条件:该定律适用所有液体(或气体)。
(4)公式推导:求液体密度、排开液体的体积。
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考点小练
【例题1】在阿基米德解开王冠之谜的故事中,若王冠的质量为490g ,将它浸没在水中时测得其“重”为4.5N,则这顶王冠在水中所受的浮力为________N ,它排开的水所受的重力为_______ N 。(g 取10N/kg)
【答案】0.4;0.4
【详解】王冠的重力G=mg=0.49kg×10N/kg=4.9N;所以,王冠受到的浮力F浮=G-F=4.9N-4.5N=0.4N
根据阿基米德原理可知,它排开的水所受的重力 G排=F浮=0.4N。
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【例题2】如图是“验证阿基米德原理”实验步骤简图,由(a)与(b)计算可得浮力,由(c)与(d)计算可得 。小李根据右图步骤实验后,发现数据浮力明显大于DC之差,他在实验中可能存在的问题是 。(填写序号)
①实验中物体碰到容器底部 ②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满 ④弹簧测力计始终未调零。
【解析】[1]d为排开水和桶的总重力,c为空桶的重力,故计算可得排开水的重力。
[2]①物体接触了容器底部,使得弹簧测力计在液体中的示数偏小,由称重法知测量的浮力偏大,故①符合题意;
②实验中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故②不符合题意;
③浸入物体前,溢水杯中水未装满会造成排到小桶内液体偏少,使得所测浮力偏大,故③符合题意;
④由于测量过程中测力计一直没有调零对实验结果没有影响,故④不符合题意。故选①③。
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考点小练 
【例题3】 如图,小红想要验证阿基米德原理,她将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N,高为8cm,底面积为的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平,随后她将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方。请你帮忙完成实验,接下来应该 ,当出现 现象时,从而能证明了,验证阿基米德原理。
【解析】[1]验证阿基米德原理,就要验证浮力与排开液体重力的关系,为了避免实验的偶然性,要改变物体所受的浮力多次实验。所以接下来应该逐渐调高升降台,来改变物体浸入液体中的体积,改变浮力大小。
[2]随着重物没入水中的体积越来越大,则重物所受浮力越来越大,故弹簧测力计A的示数在减小;溢出的水流到烧杯中,使得弹簧测力计B的示数变大,且弹簧测力计A的示数变化量等于B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理。
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考点小练 
【例题4】 用如图器材,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,说法错误的是(  )
A.图甲中的溢水杯一定要装满液体
B.通过甲、乙两图可以测出物体所受浮力的大小
C.若图乙中物体碰到了容器底,浮力的测量值会偏小
D.更换大小不同的物体多次实验,是为了寻找普遍规律
【解析】A.要想测出物体排开的水的重力,溢水杯内水的液面必须到达溢水杯口,若达不到,则测得的排开的液体的重力会变小,故A正确,不符合题意;
B.根据称重法,由甲乙两图可测出物体所受浮力的大小,故B正确,不符合题意;
C.若物体碰到了容器底,物体会受到容器底的支持力,导致乙图中弹簧测力计的示数变小,测出的浮力测量值会偏大,故C错误,符合题意;
D.为了获得普遍的规律,减小偶然性的发生,实验中需要选用其他液体、更换不同的物体多次实验为,故D正确,不符合题意;故选C。
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考点小练 
【例题5】 如图,弹簧测力计下挂一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.圆柱体的高是5cm B.圆柱体受到的重力是6N
C.圆柱体受到的最大浮力是10N
D.圆柱体的密度是2.5g/cm3
【答案】D
【解析】略。
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考点四 物体的浮与沉
1.物体在液体中的状态 :
物体在液体中,有以下状态:下沉、上浮、漂浮、悬浮、沉底。
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考点四 物体的浮与沉
1.物体在液体中的状态 :
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考点四 物体的浮与沉
2.探究物体的浮沉条件 :
(1)比较浮力和重力:浸没在液体中的物体,受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用,物体浮沉,取决于二力之间的关系。
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考点四 物体的浮与沉
2.探究物体的浮沉条件 :
(2)比较物体密度和液体密度的关系。
若F浮>G,即ρ液gV排>ρ物gV物,得 ρ液>ρ物,物体上浮;
若F浮=G ,即ρ液gV排 = ρ物gV物,得ρ液=ρ物,物体悬浮;
若F浮新课学习
考点四 物体的浮与沉
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(1)密度计:
原理:漂浮原理。
用法:测量时,将密度计插入液体,它静止后漂浮
在液体中,此时液面所对的刻度等于该液体的密度。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
(因为密度计漂浮,所以F浮=G,且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知,F浮不变,ρ液越大,V排越小,即它浸入液体的体积小,所以从下往上的示数是越来越小的)
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(1)密度计:
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(2)盐水选种:
方法:农民采用盐水浸泡法来选种时,把种子
放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子就会上浮直
至漂浮,而饱满的种子则下沉到容器底部。
原理:浮沉条件。因为不饱满种子的密度小于
盐水密度会漂浮,而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉。
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(3)潜水艇:
原理:是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
浮沉过程:
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(3)潜水艇:
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(4)热气球(孔明灯):
原理:热气球的巨大气袋中充满空气,从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高、密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上浮了。
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考点四 物体的浮与沉
3.浮沉条件的应用 :
(5)轮船:
原理:把钢铁做成空心增大浮力,从而使它漂浮。
轮船的排水量:是轮船满载时排开水的质量,它的大小等于轮船和货物的总质量。
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考点四 物体的浮与沉
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考点小练 
【例题1】发生火灾时,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。这是因为含有有害物质的空气温度较高,密度 (选填“较大”、“不变”、“较小”),大量聚集在房间的 (选填“下方”、“中间”、“上方”)。
【解析】[1]发生火灾时,温度较高,室内有毒气体体积膨胀,密度减小。
[2]根据物体的浮沉条件,有毒气体漂浮在房间的上方,所以为有效避免吸入有害气体或被灼伤,受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离。
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考点小练 
【例题2】 如图,为是我国17.4万立方米大型LNG(液化天然气)运输船首船和2号船。若两艘运输船满载天然气后船体在水中会 (选填“上浮”或“下降”)一些,排开水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”),船体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解析】[1][2][3]轮船始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,满载天然气后,重力变大,故浮力变大,根据阿基米德原理知,排开液体的体积变大,因而船体在水中要下降一些。
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考点小练 
【例题3】 中国制造的“和平方舟”号大型医院船,被誉为守卫和平的友谊使者。“和平方舟”号满载时总重为1.4×108N,当它满载在海上航行时所受浮力为 N,在某次执行任务过程中,它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,吃水深度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【解析】[1]当它满载在海上航行时,它处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,所受浮力为
[2]它从大西洋驶入海水密度更小的印度洋时,它仍处漂浮状态,受到的浮力不变,海水密度变小,根据阿基米德原理可知,它排开海水的体积变大,吃水深度变大。
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学习目标
考点小练 
【例题4】有关盐水选种过程中下列说法正确的是( )
A.良种所受浮力大于重力,次种所受浮力小于重力
B.若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C.盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D.若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的水
【解析】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A错误;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由F浮=ρ液V排g知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,故D错误。
故选B。
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考点小练 
【例题5】 如图所示的沉船打捞模型,用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面,从而带动沉船上浮(胶管在水中的体积变化忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大
B.“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小
C.“浮筒”是通过改变自身体积实现上浮和下沉
D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气,其所受重力等于浮力。
【答案】B
【解析】略
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谢谢观看
成功的花,
人们只惊慕她现时的明艳!
然而当初它的芽儿,
浸透了奋斗的泪泉,洒遍了牺牲的血雨。

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