第六讲 浮力—人教版八年级物理中考满分班复习讲义(机构用)

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第六讲 浮力—人教版八年级物理中考满分班复习讲义(机构用)

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浮力产生:
浸在液体(或气体)中的物体所受到的浮力是液体(或气体)对其中的物体施加的各个方向上的压力的合力(F=pS= 液 ghS),即 F 浮= ,方向: .


浮力计算:

1. 受力分析,列平衡方程求解
(1) 弹簧秤“称浮力”,两次示数之差.
(2) 各平衡状态受力分析


物体在液体中漂浮时,F 浮 G; 物体在液体中悬浮时,F 浮 G; 物体在液体中沉底时,F 浮 G。

2. 阿基米德原理 F 浮= = =
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于 .从公式中可以看出:液体对物体的浮力与 和 有关,而与 物、G 物、V 物及物体的形状、浸没的深度等均无直接关系.



验证阿基米德原理的实验:


1.先测出物体的重力G 物=F1 2.测出空桶的重力G 桶=F2 3.满液状态下,把物体浸入到液体中, 弹簧秤示数为 F3,则物体所受的浮力F 浮=F1-F3,并收集排出的液体 4.测出桶和被排出液体的总重 F4,则G 排液=F4-F2
最后验证 F 浮是否与 G 排液相等



3. 你对了吗?
(1)( )浸在液体中的物体不一定受到浮力。
(2)( )只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用。
(3)( )只有固体才能受到浮力的作用。
(4)( )浮力方向与重力方向相反。
(5)( )浸在液体中的物体受到液体对其上、下表面压力的作用,同时受到液体对它的浮力作用。
(6)( )漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大。
(7)( )同一物体浸没在不同的液体中受到的浮力,一般是不同的。
(8)( )只要液体的密度越大,物体所受到的浮力就一定越大。
(9)( )阿基米德原理只适合于液体,不适合于气体。
(10)( )浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关。
(11)( )体积相同的物体放在液体中受到的浮力相等。
(12)( )质量相等的物体放在液体中受到的浮力相等。
(13)( )密度越大的物体放在液体中受到的浮力越大。答案:1-5√××√× 6-10 ×√××√ 11-13×××



浮沉的条件:



将一物块完全浸入某液体中,松开后物块有三种可能的状态:
(1) 悬浮于液体中静止不动;
(2) 上浮,最终漂浮在液体中;
(3) 下沉,最终沉底.




F =G =m g=ρ gV
F浮<G物 m排<m物 ρ液<ρ物



(4) (4)
浮 排 排 液 排 F >G
m >m
ρ >ρ



G =m g=ρ gV
浮 物 排 物 液 物



物 物 物 物 F =G
m =m
ρ =ρ



浮 物 排 物 液 物

动态 平衡态
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<G物
液>物 液<物V排=V物 液>物,V排<V物物/液=V物/V排 液=物V排=V物 液<物V排=V物
受力不平衡,运动状态不断变化 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度 是“下沉”过程的最终状态
★思考与拓展:
(1) 小时候我们常常用吸管蘸肥皂水,然后吹出一连串的泡泡.刚吹出来的肥皂泡开始时上升,过一会就会下降.请解释这一现象.



(2) 大家都知道“曹冲称象”的方法,如图所示.你能用物 理知识解释“称象”的原理吗?前后两次水面正对记号说明什么? 为什么“象重等于石头重”?



练习:
【例1】 将甲、乙两个不同材料的实心物体分别挂在已调零的弹簧测力计上,当把它们分别浸没到水中时,发现弹簧测力计的示数都不为零,但示数减小相同。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两个物体一定处在水中相同深度B.甲、乙两个物体所受的浮力大小相等
C.甲、乙两个物体浸没在水中时,弹簧测力计示数是相同的D.甲、乙两个物体在空气中时,弹簧测力计示数是相同的 答案:B
【例2】 如图所示,一个体积为 V 重为 G 的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态.圆柱体上表面受到水向下的压力为 F1,圆柱体下表面受到水向上的压力为 F2,圆柱体受到的浮力为 F 浮,测力计的示数为 T,则下列表达式正确的是( )
A.G=T+F2
B.F2=ρ 水 gV
C.F 浮=F2﹣F1 D.F2=G+F1 答案:C
【例3】 如图所示,先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中,发现它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为 F 浮 1;然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时它受到的浮力大小为F 浮 2.则 F 浮 1 与 F 浮 2 的大小关系是( )
A.F 浮 1>F 浮 2
B.F 浮 1=F 浮 2
C.F 浮 1<F 浮 2 D.无法比较答案:A
【例4】 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 答案:B



【例5】 盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图 7 甲所示,用细线拴一重为 G 的金属球,将金属球浸没在液体中,细线对金属球的拉力为 F1,容器对桌面的压力为 F2; 将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图 7 乙所示,容器底对金属球的支持力为 F3, 容器对桌面的压力为 F4,则下列判断正确的是( )
A.F1﹥F3 B.F2﹤F4
C.G﹥F4 D.G=F1﹢F3
答案:B
【例6】 将质量相等的实心铁块和铜块浸没在水中(ρ 铁<ρ 铜),它们的体积为 V 铁和 V 铜,受到的浮力为 F 铁和 F 铜,则( )
A.V 铁>V 铜 F 铁>F 铜 B.V 铁<V 铜 F 铁>F 铜
C.V 铁<V 铜 F 铁<F 铜 D.V 铁>V 铜 F 铁<F 铜
答案:A
【例7】 用手把一乒乓球按在水底,放手后,球会上浮,在球上浮到未露出水面之前的过程中,乒乓球所受浮力 F 浮与时间 t 的关系图象是(忽略乒乓球体积变化)( )

A B C D
答案:B
【例8】 小明去海边游泳,他的感觉是“越往海水深处走,自己身体越轻”。请根据小明的感觉,提出一个可探究的科学问题: 。答案:物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关?
【例9】 图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 答案:D



【例10】图 14 是小文和小明所做的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,其中甲、乙、丙、丁四个烧杯中的液体是水,戊烧杯中的液体是盐水,图丙和图丁中的弹簧测力计的示数相同。请根据图示回答下列问题:

(1) 由图丙、戊可知物体在液体中所受浮力的大小跟液体的 有关;
(2) 由图乙、丙可知物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的 有关;
(3) 由图丙、丁可知物体在液体中所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的 无关。答案:(1)密度 (2)体积 (3)深度
【例11】如图 23 是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为 F1、F2、F3、F4。
(1) 由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力 F 浮= ;
(用测量量表示)
(2) 若 F1、F2、F3、F4 之间满足关
系: ,则可验证阿基米德原理。答案:(1)F1-F2 (2)F1-F2=F4-F3
【例12】如图所示,把三个相同的铁球分别放入煤油、水和水银中,其中铁球受浮力最大的是在 中,受浮力最小的是在 中.
答案:水银 煤油



【例13】质量为 5.4kg 的铝块放入水中,在从水面下下沉时,它受到的浮力为 N,当它沉到水底静止不动时,所受的浮力为 N,所受支持力为 N.
(ρ 铝=2.7×10 3kg/m3,g=10N/kg) 答案:20 20 34



【例14】小磊在实验操作训练的时候,突然想到一种能很快测出矿石和盐水密度的方法,如图所示,g=10N/kg,下面各选项错误的是( )
A. 矿石重 4N
B. 矿石浸没在水中时所受浮力为 1N C.矿石的密度为 3×10 3kg/m3
D.盐水的密度为 1.1×10 3kg/m3
答案:C


【例15】小红在探究物体在水中受到浮力问题时,做了如图 23 所示的实验。她根据测量得到的实验数据,绘制的图像如图 24 所示。其中横坐标 h 表示物体 A 的底面在水中的深度,纵坐标 F 拉表示弹簧测力计的示数。分析图像可知:物体A 受到的重力为
N;物体A 的密度= kg/m3。

答案:4.5 3×10 3

【例16】如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出液体的质量是 400g,乙杯中溢出液体的质量是 500g,则小球质量是 g.
答案:500


【例17】水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出 200g 的水,则下列判断正确的是( )
A. 小球所受浮力可能大于 1.96N B.小球的质量可能小于 200g C.小球的体积一定等于 200cm3 D.水对烧杯底的压强可能减小答案:A



【例18】如图 6 所示,水平桌面上有 A、B 两个相同的容器,内装质量相同的水,分别放入质量相同的甲、乙两个小球,两球在水中分别处于漂浮和悬浮状态。关于放入小球后两容器内液面高度的说法中正确的是( )
A.A 容器内液面高
B. 两容器内液面一样高
C.B 容器内液面高 A
图 6
D.两容器内液面的高低要看甲球浸入水中的体积有多大
答案:B



【例19】北方人过年有吃饺子的习俗,生活经验告诉我们饺子浮起来就煮熟了,图9所示。饺子在上浮过程中( ) A.只受浮力
B.浮力等于重力C.浮力小于重力D.浮力大于重力答案:D

【例20】如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉, 在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是( )
A.甲受到的浮力大 B.乙受到的浮力大 C.丙受到的浮力大 D.三者受到的浮力等大答案:D


【例21】将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示.若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则( )
A.大块沉入杯底,小块飘在水面上B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都飘在水面上D.大块、小块都悬浮在水中
答案:D



【例22】如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是
( )
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮答案:C
【例23】有一个球,先后在盛有不同液体的容器A、B、C和D中保持静止,情况如下图所示.容器内液体密度最大的是( )

答案:A
【例24】如图甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙.将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中, 鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙.则下列关系正确的是( )
A.ρ 甲>ρ 乙 B.ρ 甲<ρ 乙
C.F 甲>F 乙 D.F 甲答案:B
【例25】将质量为200g的物体缓缓浸没在原盛满水的杯子中后,溢出160g的水,放手后,

物体最终会( )
A.沉入水底 B.漂浮在水面上
C.悬浮在水中答案:A D.无法判断其沉浮情况


【例26】把质量为1kg,体积为1.2×10 3cm3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是(g=10N/kg)( )
A.漂浮,F 浮=12N B.悬浮,F 浮=10N
C.漂浮,F 浮=10N D.沉底,F 浮=12N
答案:C



【例27】一体积为 1×10 -3m3 的空心铁球重 8.8N,问:
(1) 该铁球浸没在密度是 0.8×10 3kg/m3 的酒精中时,是上浮还是下沉?
(2) 该铁球放入水中静止时受到的浮力是多大?





答案:(1)下沉 (2)8.8N



【例28】在物理教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,如图10所示。然后用手堵住瓶口后,乒乓球由静止开始上浮。以下分析正确的是( )
A. 图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B. 图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
答案:A
【例29】A、B 是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 两物体的密度大小关系是:ρA>ρB
B. 两物体受到水的浮力大小关系是:F 浮ApB 答案:C



【例30】体积是 50cm3,质量是 45g 的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后, 溢出水的质量是 g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是
g.(ρ 酒=0.8×10 3kg/m3)答案:45 40



【例31】桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精,实心木球和实心铁球的体积相等,如图 6 所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为 ρ 水、ρ 酒精、ρ 木和 ρ 铁。将木球放入水中、铁球放入酒精中,静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为 F1 和 F2。下列判断中正确的是( )
A. 若 ρ 木<ρ 酒精<ρ 水<ρ 铁,则 F1>F2
B. 若 ρ 木<ρ 酒精<ρ 水<ρ 铁,则 F1<F2
C. 若 ρ 酒精<ρ 木<ρ 水<ρ 铁,则 F1=F2
D. 若 ρ 酒精<ρ 木<ρ 水<ρ 铁,则 F1<F2
答案:B








【例32】阅读《孔明灯》回答问题.


孔明灯



孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯。相传,孔明灯是由三国时蜀 汉丞相诸葛亮(字孔明)发明的,所以称为孔明灯。当年,诸葛 亮被围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘 浮的纸灯笼,系上求救的讯息。讯息成功传出后,被救脱险,于 是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代人放孔明灯多作为祈福之用, 一般在元宵节、中秋节等重大节日施放。
孔明灯可大可小,一般为圆柱体或长方体形状。一般的孔明灯是用竹片架成圆球形,形成主体支架。外面以薄白纸密密
包围而开口朝下,形成灯罩。底部的支架则以竹削成的篦组成, 上面安置火源,可以是蜡烛或固体酒精。
选择晴朗无风的夜晚,先将灯体撑开,将底部的火源点燃,直到双手感到孔明灯有上升之势,即慢慢放开双手,孔明灯便徐徐飞起,上升高度可达 1000m 左右。
孔明灯上升的原理与热气球相同,将孔明灯内空气加热,灯内一部分空气就会因空气受热膨胀而从灯罩向下的开口流出,使内部空气密度比外部空气的密度小,因此充满热空气的孔明灯就会上升。
注意事项:孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞,否则不但不能飞上天,而且可能会引起火灾。请不要在多草多树木的地方、居民区、机场方圆 5 公里范围内、加油站、加气站、高压供电设施设备、通信设施设备等具有火灾、爆炸危险的场所附近燃放孔明灯。放飞时,需要 2-3 人的共同协力,需有成年人陪同。另外,可以在孔明灯底部拴上线,这样既可以重复放飞,又能控制起飞高度和范围,避免引起火灾。



(1) 放飞孔明灯要点燃火源,主要目的是( )
A.点亮照明以增加节日气氛B.加热周围空气
C.加热灯内空气D.增大灯罩的体积
(2) 百度百科上有这样一段话:孔明灯受到重力和浮力两个力作用。燃料燃烧,灯内空气温度升高,气体密度减小,导致孔明灯浮力增加。当浮力大于重力时,孔明灯就会上升。
请你对这句话作出评价: 。答案:(1)C
(2)原因解释错误。在忽略孔明灯体积变化的情况下,孔明灯受到的浮力大小并不变化,加热灯内空气,使灯内空气密度减小,从而使灯内气体重力减小,使得灯的总重力小于所受的浮力,于是孔明灯就会上升。



沙场点兵:
【习1】 用一根细线将一个石块系住,分别浸没在盛有盐水和水的容器中(石块未触及容器的底及侧壁,且盐水的密度大于水的密度),由于细线拉力的作用,石块静止在液 体中,此时,盐水中线上拉力为 F1,水中线上拉力为 F2,则两次拉力大小关系是( ) A.F1>F2 B.F1=F2
C.F1<F2 D.无法比较答案:C

【习2】 质量相同的实心铝块,A 为长方体,B 为梯形体, C 为正方体,D 为圆球体,如图所示,且C 的表面很光滑与容器底密闭接触,在这四种情况下( )
A.A 所受的浮力最大
B.B 所受的浮力一定比A 小
C.A 所受的浮力最小D.B、D 浮力是一样大的答案:D

【习3】 将一个重为 G 的生鸡蛋放进盛有清水的杯中,如图所示,鸡蛋沉入水底然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解,在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中,鸡蛋所受的浮力随时间变化的图像中可能正确的是( )
A B C D
答案:B


【习4】 如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”), 杯中水面升高得多。
答案:小于 乙



【习5】 如图 13 所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间 t 变化的图象。若不计水的阻力,下列说法中正确的是( )
A. 石料所受的重力为 2300N
B. 石料所受的浮力为 900N
C. 石料的体积为 2.3×10 -3m3
D. 石料的密度为 2.8×10 3kg/m3
答案:D
【习6】 一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有 76g 水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有 64g 酒精溢出.已知水的密度是 1.0×10 3kg/m3,酒精的密度是 0.8×10 3kg/m3,则物块的密度是( )
A.1.0×10 3kg/m3 B.0.95×10 3kg/m3
C.1.2×10 3kg/m3 D.0.90×10 3kg/m3
答案:B
【习7】 图 17 所示,是某同学 “探究影响浮力大小因素”的实验,根据实验过程回答下列问题。
(1) 由(b)、(c)得物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 ;(选填“有关”或“无关”)
(2) 由(c)、(d)得浸没在液体中的物体所受的浮力大小与 无关;
(3) 该物体浸没在盐水中所受浮力的大小为 N。




答案:(1)有关 (2)浸入液体中的深度 (3)1.1



【习8】 江涛同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.如图表示探究过程及相关数据.


(1) 分析图 B、C、D,说明浮力大小跟物体 有关;
(2) 分析图 ,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3) 金属块浸没在酒精中所受的浮力是 N. 答案:(1)排开液体的体积 (2) D、E(3)0.8

【习9】 将边长是 10cm 的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内.待木块静止时, 从水槽中溢出了 600g 水,g 取 10N/kg,求:
(1) 木块受到的浮力;
(2) 木块的密度;



答案:(1)6N (2)0.6×10 3kg/m3

【习10】有一个物体重 30N,体积是 4dm3,将它投入水中后,静止时受到的浮力是( )
A.40N B.10N C.30N D.9N
答案:C
【习11】如图所示,是甲与乙质量与体积关系的图象,结合图象所给信息,下列说法不正确



的是( )
A. 如果甲放入水中后悬浮,那么乙一定在水中漂浮
B. 如果乙放入水中后悬浮,那么甲乙连在一起在水中一定沉底C.如果甲乙质量相同,那么甲乙在水中的浮力一定相同
D.如果甲乙体积相同,那么甲乙在水中的浮力不一定相同答案:C

m/kg









V/cm



【习12】在盛满不同液体的相同的溢水杯中,放入两个完全相同的小球,如图所示.当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为 0.5N 和 0.4N,则下列说法正确的是:
(g=10N/kg)( )
A.甲球受到浮力,乙球不受浮力B.小球的质量为 40g
C.甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度D.乙球受到的浮力小于 0.4N
答案:C





第六讲 浮力

第七讲 浮力





图 7

F 浮

F 浮

F 浮

F 浮

O

t

O

t

O

t O

t













丙 图 14











图 23



A

F 拉/N

A

5
4
3
2
1


图 23

0

2 4

8 10 12 14 h/cm
图 24

B

图 9

A

B

C

D

图 10



酒精

木球 铁球




图 6

图 25

F 浮

F 浮

F 浮

F 浮

G G

G

G

t

t

t

t

图 13










(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

图 17



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