资源简介 易错专练11:浮力 易错点一:不能正确理解阿基米德原理,误认为物体密度、物体体积会影响物体受到的浮力。 典例1:(2020春?城固县期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想: 猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关。 猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关。 猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关 (1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,在饮料罐未完全浸入水中时,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________。(选填序号) (2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得B和C的重力分别为4.4N和5N.然后进行如图2所示的实验。 ①圆柱体A的重力为________N,在序号b的实验中物所受的浮力为________N。 ②比较序号________三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。 ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越________。(ρ盐>ρ水>ρ酒精) ④比较序号a、b、c三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力________关。 (3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中,发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这结论________(选填“可靠”或“不可靠”),主要原因是________。 【错解】选A,体积不等的两个物体完全浸没在液体中,体积大的,受到的浮力大,因此,浮力大小与物体的体积有关。 【析错】(1)饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力,据此分析; (2)①由序号a、b的实验,利用称重法测浮力求出实验中圆柱体所受的浮力; ②探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同、形状相同(同一物体),据此确定实验序号, ③根据称重法测浮力,分析序号为d、e的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,据此得出结论; ④比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素,得出浮力物体的重力之间的关系; (3)利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因。 【正解】(1)如图用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,即排开水的体积越大,手会感到越吃力。这个事实说明浮力的大小可能与排开液体的体积有关,可以支持以上猜想4; (2)①由图可知,圆柱体A的重力为GA=4N,在序号b的实验中,弹簧测力计的示数为3N,物体受到的浮力为: F1=GA-F示1=4N-3N=1N; ②要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物重相同、排开液体的体积相同、形状相同,改变液体的密度,故比较图中b、e、f三次实验;可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关; ③根据称重法测浮力,分析序号为e、f的实验,排开液体的体积相同、液体的密度不同,并且盐水的密度大、受到的浮力大,可得结论:排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。 ④体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N: a图中物体浸没在水中,受到的浮力为:F1=GA-F示1=4N-3N=1N b图中物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F2=GB-F示2=4.5N-3.5N=1N; c图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F3=GC-F示3═5N-4N=1N; 比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关; (3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有让二者全浸入水中,即没有控制排开水的体积相同,故小明的结论不可靠,不可靠的主要原因是没有控制排开液体的体积相同。 故答案为:(1)4;(2)①4;1;②b、e、f;③大;④无;(3)不可靠;没有控制排开液体的体积相同。 针对训练1:(2020?东营二模)如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放到水中,从铁块下表面刚刚接触水面开始,直到铁块完全浸入水中,下表面碰到杯底的过程中,下列判断正确的是( ) A.铁块受到的浮力一直在变大 B.铁块排开水的体积一直在增大 C.弹簧测力计的读数先变小,后不变 D.溢水杯底部受到水的压强一直变小 【解析】AB、从铁块下表面刚刚接触水面到铁块浸没在水中的过程,铁块排开水的体积不断变大,根据F浮=ρgV排知,浮力逐渐变大;铁块浸没后继续下沉的过程中,铁块排开水的体积不再变化,根据F浮=ρgV排可知,浮力不再变化,故AB错误; C、铁块从刚开始浸入水中到刚好完全浸没在水中的过程中,铁块受到的浮力变大,而重力不变,根据F浮=G-F示可知,弹簧测力计的示数变小,等到物体全部浸没后,排开水的体积不变,浮力不变,弹簧测力计的示数也不变,故C正确; D、因为溢水杯中装满水,所以从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数不变的过程中,水的深度一直不变,根据p=ρgh知,溢水杯底部受到水的压强一直不变,故D错误。 故选:C。 【答案】C 易错点二:不能正确理解沉浮条件,误认为海水密度较大,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。 典例2:(2020春?襄城区期末)一艘轮船从河里驶入海里,所受浮力的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”);如果这艘船的排水量是1.5×103t,那么它满载时所受的浮力是________N.(g取10N/kg) 【错解】变大;1.5×107。理由:为海水密度较大,浮力大小与液体的密度有关,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。 【析错】(1)轮船从河里驶入大海时都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力,得出了受到浮力的大小关系; (2)由阿基米德原理:F浮=G排=m排g算出轮船满载时所受的浮力。 【正解】不变;1.5×107。理由:(1)轮船从河里驶入海里时都漂浮,则轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F浮=G,轮船的重力不变,所以船从河里驶入海里时,它的浮力不变;(2)由阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮(1)轮船从河里驶入海里时都漂浮, 则轮船受到河水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F浮=G, 轮船的重力不变, 所以船从河里驶入海里时,它的浮力不变; (2)由阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力: F浮=G排=m排g=1.5×103×103kg×10N/kg=1.5×107N。 故答案为:不变;1.5×107。 针对训练2:(2020?海淀区二模)如图所示是某同学在家中做的一个小实验,先把鸡蛋放入清水中,发现鸡蛋会下沉到杯底,然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,看到鸡蛋慢慢的向上浮起,最终浮出液面,处于漂浮状态。对此现象分析正确的是( ) A.鸡蛋在清水中沉底时,鸡蛋没有受到浮力 B.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小 C.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力 D.鸡蛋最终漂浮在水面上时,鸡蛋受到的盐水作用力大于鸡蛋受到的重力 【解析】A、鸡蛋在清水中沉底时,也受到浮力的作用,只不过浮力小于重力,故A错误; BC、加盐后盐水的密度增大,而鸡蛋排开液体的体积不变,因此由F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮,此时鸡蛋的重力不变,故B错误,C正确; D、鸡蛋最终漂浮在水面时,受到的浮力等于重力,故D错误。 故选:C。 【答案】C 易错点三:不理解潜水艇的浮沉原理,误认为潜水艇上浮或下潜时受到的浮力变大或变小。 典例3:(2020?泉州模拟)2012年6月27日,中国载人深潜器“蛟龙号”7000米级海试最大下潜深度达7062米。潜水器没入水中后,在水中继续匀速下潜的过程中,它受到海水的浮力和压强的变化情况是( ) A.浮力逐渐变小,压强逐渐变大 B.浮力不变,压强逐渐变大 C.浮力逐渐变大,压强逐渐变小 D.浮力不变,压强逐渐变小 【错解】A,理由:潜水艇下潜是因为浮力小于重力,下潜时受到的浮力减小。 【析错】由于潜水器是完全潜入水中,潜水器排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知浮力的变化。 潜水器在下潜过程中,深度越来越大,根据公式p=ρgh可知所受液体压强的变化。 【正解】B。理由:根据题意,当潜水器没入水中后,排开液体的体积不变,g不变,液体密度不变,根据F浮=G排=ρ液gV排,所以物体受到的浮力不变; 但由于潜水器继续下潜,所以深度逐渐增大,根据p=ρgh,压强逐渐变大。 故选:B。 针对训练3:(2020春?郑州校级期末)潜水艇是海军的战略重器,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障.如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程,则下列对此潜水艇的分析中正确的是( ) A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C.漂浮时潜艇底部所受海水压强最小 D.漂浮时排开的海水所受的重力最小 【解析】A、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故A错误. B、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮>F漂浮,故B错误. C、由图可知,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=ρgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故C正确. D、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由B项可知F悬浮>F漂浮,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故D正确. 故选:CD. 【答案】CD 探究影响浮力大小的因素 1.教材实验原理图 2.实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 3.实验拓展 (1)拓展:观察弹簧测力计的量程和分度值读出弹簧测力计的示数; (2)拓展:分析比较图A、B、C,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,用了控制变量法; (3)拓展:探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,要控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变浸没的深度,用了控制变量法; (4)拓展:未浸没时,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关。 典例4:(2020?张店区一模)小明在实验室进行了如下的实验探究: (1)用弹簧测力计、实心圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。 ①为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用________两图的装置来进行操作。 ②实心圆柱体浸没在水中时排开的水所受到的重力是________,实心圆柱体的密度是________kg/m3,将该圆柱体从弹簧测力计挂钩上取下,放到水中静止时,该圆柱体所受到的浮力是________N。 (2)如图,现有水、量筒、小木头和大头针(小木块密度比水的密度小,且能放入量筒中)。小明利用上述器材,设计实验测量出了小木块的密度,并利用测量的物理量和相关量写出了小木块密度的表述式。水的密度用ρ水表示。 步骤: ①________②________③________ 木块密度表达式:ρ=________。 【解析】(1)①要探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系; ②由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-F=5N-1N=4N; 根据阿基米德原理可知:实心圆柱体浸没在水中时排开的水所受到的重力为:G排=F浮=4N; 根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体的体积:; 根据G=mg可知,实心圆柱体的质量为:; 实心圆柱体的密度为:, 圆柱体所受浮力小于其重力,所以将该圆柱体从弹簧测力计挂钩上取下,放到水中静止时,圆柱体将下沉到烧杯底部,该圆柱体所受到的浮力仍为4N; (2)步骤:①往量筒中注入适量的水,记下量筒的读数V1; ②让木块漂浮在水中,记下量筒的读数V2; ③用大头针将木块浸没水中,记下量筒的读数V3。 表达式:由①②知,木块的重力G=F浮=ρ水g(V2-V1); ; 木块的体积V=V3-V1; 则:。 【答案】(1)①丙、丁;②4;1.25×103;4(2)①往量筒中注入适量的水,记下量筒的读数V1;②让木块漂浮在水中,记下量筒的读数V2;③用大头针将木块浸没水中,记下量筒的读数V3;。 阿基米德原理实验 1.教材实验原理图 2.实验结论 浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 3.实验拓展 (1)拓展:研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力;利用弹簧测力计称出空桶的重力、溢出的水和小桶的总重力,求出排开水的重,通过比较得出结论; 典例5:(2019春?渝中区校级期中)小明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煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图所示。 (1)金属块浸没在水中所受的浮力是_______N。 (2)观察A、B、C、D四个图(填图的序号)可得出金属块受到的浮力大小与_______有关。 (3)分析_______三个图,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关。 (4)上述设计方案,采用的实验方法是_______。 A、控制变量法 B、转换法 C、模型法 D、等效替代法 (5)小明还想在实验室中验证阿基米德原理 ①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。 由甲图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=_______N,排开水的重力G排=_______N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因不可能是_______。 A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零 B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部 ②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排。 ③如图乙,若已知重物为边长为10cm,重15N的实心正方体,重物刚接触水面后,升降台又上升了6cm,则A弹簧测力计的示数为_______N(弹簧测力计每1N的刻度线间距为1cm)。 【解析】(1)由图A可知,金属块的重力G=10N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′=6N, 则金属块浸没在水中所受的浮力F浮=G-F′=10N-6N=4N; (2)由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关; (3)要说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关时,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,由图可知A、D、E符合; (4)由前面分析可知,本实验采用的实验方法是控制变量法,故选A; (5)①方案一,小刚用石块按如图甲实验步骤依次进行实验。 由甲图可知,石块的重力F1=2N,石块浸没时弹簧测力计的示数F3=1.5N,则石块浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F3=2N-1.5N=0.5N; 空小桶的重力F2=0.5N,空小桶和排开水的总重力F4=0.9N,则排开水的重力G排=F4-F2=0.9N-0.5N=0.4N; 发现F浮≠G排, A.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故A不可能; B.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F3偏小,则利用F浮=F1-F3偏大,所以B有可能。 ②方案二,如图乙,小明将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。 当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计A的示数F′=G-F浮变小; 又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大; 根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排。 ③因平台又上升后,由于物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为1cm, 所以,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6-h)cm,弹簧测力计示数为F=G-1N/cm×h, 此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,所以F+F浮=G, 即:(15N-1N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6-h)×10-6m3=15N, 解得:h=3cm, 所以弹簧测力计示数:F=15N-1N/cm×3cm=12N。 【答案】(1)4;(2)排开液体体积;(3)A、D、E;(4)A;(5)①0.5;0.4;B;②减小;等于;③12。 强化训练: 一、单选题 1.(2021·全国九年级专题练习)用弹簧测力计测出一个物体重为4N,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.(2019·全国八年级单元测试)下列关于浮力的说法中正确的是( ) A.浮力都是由水产生的 B.只有在水中上浮的物体才受浮力的作用 C.在不同液体中浮力的方向会不同 D.浮力方向与重力方向相反 3.(2019·全国八年级专题练习)氢气球脱手后会向上飘,是因为受到了( ) A.浮力 B.重力 C.阻力 D.升力 4.(2020·全国八年级专题练习)下列物体中不受浮力的情况是( ) A.水中的气泡 B.水中的桥墩 C.漂浮在水面的树叶 D.水中正在下沉的石块 5.(2020·全国八年级单元测试)潜水艇在海洋军事中起到非常大的作用;潜水艇在水面之下,向下潜行过程中,潜水艇受到的浮力和压强,下列说法正确的是( ) A.浮力变大,压强变大 B.浮力不变,压强变大 C.浮力变小,压强变大 D.浮力不变,压强不变 6.(2011·上海九年级期末)阿基米德原理只说明了 …………………………………( ) A.浮力大小所遵循的规律 B.浮力是怎样产生的 C.液体中物体受到的浮力问题 D.浮力与物体重力之间的关系 7.(2020·哈尔滨市第六十九中学校八年级期中)与鸟有关的说法错误的是( ) A.小鸟起飞前要煽动翅膀是利用“物体间力的作用是相互的”原因 B.鸟在空中翱翔时受到浮力与重力相平衡 C.鸟在空中翱翔时翅膀上方流速大于下方空气流速 D.落在树枝上的鸟也有惯性 8.(2020·江苏九年级)关于桥墩在河水中所受浮力的情况,下列说法中正确的是( ) A.水中的桥墩不受水的浮力 B.河水涨时,桥墩所受浮力减小 C.河水涨时,桥墩所受浮力增大 D.河水涨时,桥墩所受浮力大小不变 9.(2021·全国九年级专题练习)游泳可增强人的体质,越来越受到人们的喜爱。下列关于游泳的说法中错误的是( ) A.初学者通常使用游泳圈,由于其质量小体积大,完全浸没时所受的浮力大,能托住人 B.初学者常采用仰泳姿势,两手向下压水,利用力的作用是相互的,使人不易呛水 C.人在游泳时,即使闷入水中,也能听到岸上人说话的声音,这说明声音能在水中传播 D.人游泳时,吸气后,人体密度变大 10.(2020·广东八年级期末)环保检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的检测溶液试管中,分别滴入一滴完全相同的工业废液,一段时间后出现了下图所示的情形(三试管液面相平)。则下列分析正确的是( ) A.废液的密度与ρ乙相同 B.三个试管底部受到检测溶液的压强相等 C.废液在丙试管中受到的浮力小于排开检测溶液的重力 D.废液在甲试管中受到的浮力小于在乙试管中受到的浮力 二、多选题 11.(2018·辽宁中考真题)甲、乙、丙三个质量相同、高度相等的长方体物块,底面积,将三个物体分别放入A、B、C三种液体中,静止时如图所示,甲、乙浸入液体的深度均为其高度的二分之一,下列判断正确的是( ) A.液体的密度 B.物体的密度 C.物体受到的浮力 D.物体下表面受到的压强 12.(2018·全国八年级单元测试)以下是小明同学对一些工具及其原理的总结,其中说法正确的是 A.弹簧测力计﹣﹣弹簧长度与所受拉力成正比 B.天平﹣﹣依据杠杆平衡条件进行测量 C.船闸﹣﹣依据连通器原理进行工作的 D.潜水艇﹣﹣通过改变自身重力实现浮沉 13.(2019·济南育英中学八年级期中)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中正确的是( ) A.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,是因为水面上的压强比深水处小得多 B.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆捉到躲藏在深处的虫子 C.骆驼脚很大,可以减小压力,使其在沙漠中自如行走 D.鱼靠鱼鳔改变浮力和重力的关系,在水中能自由浮沉 14.(2020·辽宁九年级)甲、乙两个容器分别装有体积相等的A、B两种液体,液体对容器底的压强相等,现将同一物体分别放入甲、乙两个容器中,静止时如图所示,下列说法正确的是( ) A.A、B液体的密度 B.物体在甲、乙两容器中排开液体的质量 C.放入物体后两容器底受到液体压强的大小 D.在两液体中物体下表面受到液体的压力 三、填空题 15.(2018·江苏八年级课时练习)浮力是液体对浸入其中的物体产生的向_____托的力,浮力的方向总是_____. 16.(2018·吉林八年级单元测试)浸没在液体中的物体受到的浮力,是由于液体对物体向上和向下的____而产生的,也就是液体对浸在其中物体向上和向下的压力的____力,又由于向上的压力_____向下的压力,所以浮力的方向总是______. 17.(2018·全国八年级专题练习)一个重2牛顿的物体,浸在水中时,弹簧测力计示数是1.5牛顿,该物体受到的浮力是_________,浮力的方向是___________. 18.(2015·广东九年级)把体积相同、质量不同的三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后的位置如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC,则这三力大小关系正确的是( ) A.FA>FB>FC B.FA=FB=FC C.FA<FB<FC D.FA<FB=FC 19.(2019·江苏八年级期中)人体的平均密度和水的密度相当。质量50kg的人,无任何辅助设备,浸没在水中时,被人排开的水的重力约____ N。 20.(2021·全国八年级课时练习)潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇。潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力F1与潜水艇重力的大小关系为F1______G;当潜水艇潜入水下时充水时所受浮力F2,F1与F2的大小关系为F1______F2(以上两空均选填“>”“<”或“=”)。 四、作图题 21.(2018·上海九年级)如图所示,重为3牛的小球漂浮在水面上,请用力的图示法作出小球所受的浮力F浮. (____) 22.(2019·南涧彝族自治县乐秋乡中学八年级期中)重为4牛的小球漂浮在液面上,用力的图示法在下图中画出它受到的浮力F浮. (________) 五、实验题 23.(2020·重庆九年级开学考试)如图所示是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图: (1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为______; (2)图中______两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd,若这些示数之间的关系满足(用式子表示)______,则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小______物体排开的液体所受重力的大小(选填大于、小于或等于); (3)下表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格A与B两处内容补充完整; 实验次数 物重G/N 物体浸没在水中测力计示数F/N 空桶和排开水的总重G总/N A______ 浮力F浮/N 排开水重G排/N 1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5 2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4 3 2.4 1.7 1.3 0.6 B______ 0.7 (4)小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是______。 24.(2020·福建八年级期末)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班中的“物理博士”小强同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有适量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图所示是表示探究过程及有关数据: 某品牌电热水壶重要参数 产品容量 1.2L 产品重量 1kg 产品电功率 1500W 最高水位 15cm 内底面积 100cm2 外底面积 110 cm2 主要性能 底盘加热,360度底座,自动断电 (1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟______有关; (2)分析图______,说明浮力大小跟液体密度有关; (3)以上这种研究方法在科学探究中属于______法; (4)从上述的探究过程中还可计算出该金属块的体积是 ______m3; (5)从上述的探究过程中还可计算出该金属块的密度是______kg/m3(保留两位小数)。 六、计算题 25.(2019·上海九年级)铝块排开水的体积为 ,求:铝块受到浮力的大小 26.(2020·广东八年级期末)2019年3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。绞吸挖泥船在需要疏挖的航道码头,先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动,搅松水底的岩石与水混合成泥浆,经过真空吸泥管吸入泵体,再经过排泥管输送至排泥区回填造地。做一个形象的描述:“天鲲号”1小时挖的泥沙可以填满一个深为1m的足球场那么大的坑。“天鲲号”长140m、宽27.8m,满载排水量为17000t。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (1)水面下6m处的船体受到水的压强是多少? (2)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少? (3)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为12000kW,排泥速度为2m/s。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少? 一、单选题 1.(2018·北京师大附中八年级期中)2014年,我国的327号潜艇在完成一次水下巡航任务时,遇到海水密度突然变小的密度跃层,潜艇突然迅速下沉,发生了危险的“掉深”现象.艇长王红理命令立即向潜艇内的水柜充气,全舰官兵密切配合,3分钟后潜艇“掉深”停止,度过险情.在此过程中,下列说法正确的是 A.潜艇遇到海水密度交小的海水跃层前后,所受到的浮力不变 B.潜艇因“掉深”而下沉时,浮力等于潜艇的重力 C.向潜艇中的水柜充气是为了增大潜艇的浮力 D.向潜艇中的水柜充气是为了排出水仓内的海水减小潜艇的重力 2.(2018·全国八年级单元测试)目前,制造中国自己航母的呼声越来越高,如图所示是某位网友提供的中国航母的设想图。一艘航母的舰载机飞离航母后,则有( ) A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将下沉,所受浮力增大 C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变 3.(2016·山东九年级)如图所示,三个体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙,分别静止在水中不同位置,那么 A.甲球受到的浮力最小 B.乙球受到的浮力最小 C.丙球受到的浮力最小 D.三个小球受到的浮力相等 4.(2018·陕西九年级)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是 A.玻璃杯对桌面的压强增加 B.容器内液体的密度减小 C.玻璃杯中液面的高度升高 D.液体对容器底部的压强不变 5.(2015·福建八年级期中)将一个重4N的物体挂在弹簧测力计下面,然后将物体浸没在重6N的水中,这时弹簧测力计的示数为3N,则物体所受的浮力是( ) A.6N B.3N C.2N D.1N 6.(2020·全国九年级单元测试)小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是( ) A. B. C. D. 7.(2018·河北八年级课时练习)如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力( )。 A.先变大后变小 B.先变大后不变 C.先不变后变大 D.先变小后变大 8.(2020·江苏九年级)如图,两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸没在水中,甲瓶口朝上,乙瓶口朝下,若甲瓶恰好悬浮,则( ) A.乙瓶内气体密度较大 B.乙瓶可能悬浮 C.甲瓶内气体的压强较大 D.两瓶受到的浮力相等 9.(2017·山西九年级)下列关于浮力的说法正确的是 A..轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大 B..悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力 C..阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力 D..鸡蛋放人清水中沉在杯子底部是因为鸡蛋在清水中不受浮力 10.(2021·四川九年级)关于浮力及其应用的说法,下列正确的是( ) A.只要液体中的物体上、下表面存在压力差,物体就会受到浮力,与它的沉浮无关 B.物体排开水的体积越大,受到的浮力不一定越大 C.把种子放入密度适当的盐水里,漂浮的种子是不饱满的,沉底的种子是饱满的,因为漂浮的种子受到了浮力,沉底的种子没有受到浮力 D.将鸡蛋放入一杯清水中,在清水中不断的加盐,原来沉底的鸡蛋就会慢慢上浮,这是由于鸡蛋的重力变小了 二、多选题 11.(2019·河北八年级期末)下列关于压强和浮力的说法中正确的是( ) A.深海中的鱼受到海水的压强大,受到海水的浮力也大 B.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小 C.将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜(水未溢出),水对试管底的压强变小 D.用吸盘挂钩挂衣服,是利用了大气压强 12.(2020·四川八年级期末)如图所示,两个重力相同,底面积均为100cm2的薄壁容器甲和乙放置在水平桌面上,两容器内分别盛有液体a和b,乙容器中液体b为水。现将同一物体分别放入两容器中,物体有的体积浸入a液体中,物体静止时两容器中液面高度均为10cm,ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg。下列说法正确的是( ) A.物体在液体a中受到的浮力较大 B.放入物体后,甲容器对水平桌面的压力比乙大 C.放入物体后,乙容器底受到水的压力小于10N D.液体a的密度为2.0×103kg/m3 13.(2019·北京八年级期末)关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是 A.甲实验:空饮料罐排开水的体积越大,它所受浮力就越大 B.乙实验:四面装有橡皮膜的正方体浸没水中,其上表面受水的压力最大 C.丙实验:拿着简易压强计乘坐电梯,到达的楼层越高,玻璃管内水柱越低 D.丁实验:同一支密度计漂浮在不同液体中,它在密度大的液体中露出液面部分较长 14.(2016·河南八年级期末)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则下列说法正确的是( ) A.鸡蛋在甲、乙中受到的浮力相等 B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 C.乙杯底部所受液体的压强较大 D.甲杯底部所受液体的压力较大 15.(2018·湖北八年级期末)A、B是两个质量完全相同的实心物体,轻轻放入水中后,静止时如图所示,则下列说法正确的是( ) A.两物体受到水的浮力大小关系是:F浮A=F浮B B.两物体的密度大小关系是:ρA<ρB C.两物体排开水的体积大小关系是:V排A>V排B D.两物体下表面受到水的压强大小关系是:pA>pB 三、填空题 16.(2018·山东八年级单元测试)一枚新鲜的鹌鹑蛋质量为11 g,浸没在装有50 mL水的量筒中,水面上升到如图所示的位置,则该鹌鹑蛋的密度为___________;逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,直至鹌鹑蛋处于悬浮状态,在这一过程中,鹌鹑蛋所受的浮力_________;此时盐水的密度为__________. 17.(2020·重庆八年级期中)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则小球A的质量_____小球B的质量。在甲液体中小球A对容器底的压力_____小球B对容器底的压力(均选填“大于”、“小于”或“等于”) 18.(2019·山东八年级期中)三个相同的轻质弹簧, 一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同(所受浮力大小相同)的实心球相连.向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长.这三个球的重力大小关系是G甲___ G乙 ____G丙. 19.(2019·重庆市沙坪坝实验中学校八年级期中)如图所示,体积均为100cm3的木块和合金块,放入水中静止木块时的情况如图所示.已知木块重为0.8N,合金块重为3N,则木块受到的浮力为_____N,合金块受到的浮力为_____N. 20.(2015·重庆九年级)物体A静止在水中时,排开水的重力为4N,则受到的浮力为______N,排开水的体积为______m3。 21.(2019·广西八年级期中)将重为6N物体全部压入水中,物体排开的水重为8N,此时物体受到浮力为___N;放开物体,物体将____(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”);待物体静止时所受浮为___N。 四、作图题 22.(2019·北京大学附属中学新疆分校八年级期中)如图,重30N的小球浮力水面上,画出受到的重力和浮力示意图。 (_____) 23.(2015·江苏八年级期末)如图所示,重为20N的鱼悬浮在水中,请用力的图示法画出鱼所受到的力(O为重心)。 五、实验题 24.(2017·全国八年级期末)金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数如图所示,此时金属块受到的浮力是________N;现使金属块有一半体积露出水面,则弹簧测力计的示数为________N,该金属块密度是___________kg/m3. 25.(2019·上海中考真题)某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为F0。现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为h,记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F。接着,将液体A替换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表一、二所示。 表一 液体A(ρA=1.0×103千克/米3) 实验序号 h(厘米) F(牛) △F(牛) 1 3 8.5 1.5 2 6 7 3 3 9 5.5 4.5 4 12 5 5 表二 液体B(ρB=0.8×103千克/米3) 实验序号 h(厘米) F(牛) △F(牛) 5 3 8.5 1.2 6 6 7.6 2.4 7 9 6.4 3.6 8 12 6 4 ①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,_____。 ②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,_____。 ③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是_____。 ④本实验中,圆柱体的重力为_____牛,高度为_____厘米。 六、计算题 26.(2020·北京师范大学乌海附属学校八年级期末)底面积为400cm2的薄壁柱形容器内装有深度为22cm的水,将其竖直放置在水平桌面上,把体积为2.2×10-3m3,重6N的木块A放入水中后,再在木块A的上方放一正方体B,平衡时正方体B恰好没入水中,如图(a)所示。已知正方体B的边长为10cm(g取10N/kg)。求: (1)如图(a)正方体B对木块A的压力; (2)若将正方体B放入水中,如图(b)所示,则此时水对容器底部的压强是多少? 27.(2019·全国九年级单元测试)如图所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B物体上放着一个物体A时,B排开水的体积为V1;若将A取下放入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V2,且V1-V2=2dm3,ρA=3×103kg/m3,g=10N/kg,求容器底对物体A的支持力的多少? 强化训练 参考答案与试题解析 1.D 解: 根据题意知道物体的重力为G=4N,浸没在水中,弹簧测力计的示数变为F′=3N,由称重法知道受到的浮力为F浮 =G-F′=4N-3N=1N,故选D. 2.D 解: A. 浮力产生的原因是液体对物体的压力差产生的,是物体浸入的液体产生的,物体不一定是浸入水中,其它的液体(如煤油、酒精灯)都可以。故该选项说法不正确; B. 浸入液体中的物体都会受到浮力的作用,并不是只有上浮的物体才受浮力的作用,下沉的、漂浮的、悬浮的都受浮力,故该选项说法错误; C、 D. 浮力是液体对物体的向上和向下的压力差,方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的,与竖直向下的重力方向相反。所以C选项说法错误,D选项说法正确。 故选D. 3.A 解: 氢气球脱手后向上飘,由静止到运动,说明氢气球受到了一个向上的力作用,这个力就是空气对氢气球产生了竖直向上的浮力.故选A. 4.B 解: 水中的气泡、漂浮在水面的树叶、水中正在下沉的石头,都受到液体向上的压力,由浮力的产生原因可知,都受到浮力;选项ACD不符合题意; 桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,选项B符合题意。 故选B。 5.B 解: 潜水艇在水面之下,排开水的体积不变,浮力不变。由可知,向下潜行过程中,液体的密度不变,深度变大,潜水艇受到的压强变大。故ACD错误,B正确。 故选B。 6.A 解:阿基米德原理只说明了浮力大小所遵循的规律(浮力等于排开液体的重力)选A 7.B 解: A.小鸟起飞前煽动翅膀,翅膀对空气有向下的作用力,空气对小鸟也有向上的作用力,小鸟起飞就是受到空气向上的作用力,故A正确,不符合题意; B.鸟在空中翱翔时受到的浮力等于排开空气的重力,由于鸟排开空气的重力远远小于鸟的重力,故鸟在空中翱翔时受到浮力与重力不是相平衡,故B错误,符合题意; C.鸟在空中翱翔时翅膀的形状与机翼的形状相似,故翅膀上方流速大于下方空气流速,故C正确,不符合题意; D.惯性大小只与质量有关,落在树枝上的鸟质量不变,所以鸟的惯性不变,故D 正确,不符合题意。 故选B。 8.A 解: 物体所受浮力的基本原理是上底、下底受到液体对物体的压力差,水中的桥墩下表面不受液体的压力,所以不受浮力作用。 故选A。 9.D 解: A.游泳圈的质量小,但是体积大,浸没在水中时排水体积大,根据F浮=ρgV可知,排开液体的体积越大,所受的浮力越大,所以能托住人。故A不符合题意; B.力的作用是相互的,当手向下压水时,水也会给手一个向上的力,使得人仰泳时不易呛水。故B不符合题意; C.声音可以在液体中进行传播,即声音可以通过水传播,所以人在潜水时会听到岸上的声音。故C不符合题意; D.人体的密度(比重)比水稍微大一点,所以就比重而言,人体会沉入水中。但是在肺部的调节作用下,人的整体密度(比重)可以比水大,也可以比水的密度小。当人吸入空气后体积变大,但人体的质量不变,根据m=ρV可知,人体的密度变小,此时吸入空气后的人体密度比水小,可以漂浮在水面上。故D符合题意。 10.A 解: A.由图可知,废液在乙中是悬浮的,则废液的密度与ρ乙相同,故A正确; B.由图可知,甲试管中,废液漂浮,则废液的密度要小于甲的密度。丙试管中,废液是下沉的,则废液的密度大于丙的密度,所以三个试管中的密度关系是甲的密度最大,其次是乙,丙的密度最小,三个试管的液面是相同的,根据液体压强公式可知,甲试管底部受到的压强大,故B错误; C.根据阿基米德原理可知,废液在丙试管中受到的浮力等于其排开检测溶液的重力,故C错误; D.由图可知,甲试管中,废液漂浮,乙试管中,废液悬浮,当物体漂浮或悬浮时,浮力都等于物体的重力,所以废液在甲、乙中受到的浮力是相同的,故D错误。 11.BC 解: A.由C选项可知,甲、乙、丙受到的浮力相同,因为甲、乙、丙高度相同,底面积 所以它们的体积 甲、乙浸入液体的深度均为其高度的二分之一,丙全部浸没于液体中,所以 根据阿基米德原理可知,液体密度 故A错误; B.甲、乙、丙高度相同,底面积 所以它们的体积 因为它们质量相同,由公式 故B正确; C.甲、乙漂浮在液面上,浮力等于重力,丙悬浮在液体中,浮力也等于重力,因为它们的质量相同,重力相同,所以浮力也相同,故C正确; D.甲、乙浸入液体的深度相同,因为 根据液体压强可知 故D错误。 故选BC。 12.BCD 解: A. 弹簧测力计是利用弹簧受到的拉力越大,其伸长越长,也就是伸长量与拉力成正比,故A错误;B. 天平的实质是等臂杠杆,所以物体质量等于砝码总质量与游码所对刻度之和,故B正确;C. 船闸和闸身和上下游水平之间构成上端开口,下部连通的容器,是利用了连通器原理,故C正确;D. 潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉的,故D正确。故选BCD. 13.ABD 解: A.由可知,液体的压强随深度的增加而增大,水面上的压强比深水处小得多,深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,故A正确; B.啄木鸟的嘴很尖细,在压力一定时,通过减小受力面积增大了压强,从而凿开树杆捉到躲藏在深处的虫子,故B正确; C.骆驼的脚很大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,使其在沙漠中自如行走,故C错误; D.鱼体内的鱼鳔里面是空气,改变鱼鳔的体积就改变了排开水的体积,从而改变鱼受到的浮力,不会改变自身的重力,当时,鱼上浮,当时,鱼下沉,故鱼靠鱼鳔改变浮力和重力的关系,在水中能自由浮沉,故D正确。 故选ABD。 14.ACD 解: A.由图可知,甲容器底面积大于乙容器底面积,所以体积相等的A、B两种液体分别装入甲乙两容器后,,A、B两种液体对容器底的压强相等,根据可知,A、B液体的密度,故A正确; B.由图可知,物体在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,物体所受浮力都等于其重力,所以物体在甲、乙两容器中排开液体的质量相等,故B错误; C.放入物体后两容器底增加的压力相等,都等于物体的重力,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,所以,根据可知,甲增加的压强小于乙增加的压强,而放入物体前液体对容器底的压强相等,所以放入物体后两容器底受到液体压强大小为,故C正确; D.物体在甲液体中漂浮,上表面不受液体压力,物体在乙中悬浮,上表面受到的液体压力不为零;由浮力产生的原因的变形 可知,甲中物体下表面受到液体压力小于乙中物体下表面受到液体压力,故D正确。 故选ACD。 15.上 竖直向上 解: 解答:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因此液体对物体产生的一个向上的压力与向下的压力不相等,实际上,这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用,这个力习惯上称为浮力.方向与物体受到的向上的压力方向一致,总是竖直向上的. 点睛:液体对浸在液体中的物体产生的压力作用效果,就是向上托的作用,在液体和气体中把这种作用称为浮力,则可知浮力的定义及浮力的方向. 16.压力差 合 大于 竖直向上 解: 浸没在液体中的物体受到浮力,浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差,即液体对浸在其中物体向上和向下的压力的合力,由于向上的压力大于向下的压力,所以浮力的方向总是竖直向上。 17. 0.5 竖直向上 解:物体在水中受浮力:∴F浮=G?F=2N?1.6N=0.4N;∵F浮=G排=ρ水V排g=0.4N,物体浸没在水中。浮力的方向是竖直向上。 18.D 解: 试题分析:由于B、C两个球完全浸没到液体中,所以所受的浮力相等,因此选项A、C错误;A球处于漂浮状态,有一部分体积浸入液体中,所以A球受到的浮力最小,所以应选D. 考点:浮力大小的判断 19.500 解: 人体的平均密度和水的密度相当,所以质量50kg的人浸没在水中时,排开水的体积约等于人的体积,所受浮力约等于人的重力,而人受到的浮力也等于排开水的重力,所以排开水的重力约是500N。 20.= < 解: [1]潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力相等。 [2]潜水艇沉入水中,排开水体积变大,所以浮力变大。。 21. 解: 小球漂浮在水面上,则重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上; 由重力的大小和方向可知,浮力的大小为3N,方向竖直向上,浮力的作用点可画在小球的重心上,设标度为1N,浮力的图示如下图: 22. 解: 根据浮力的方向竖直向上,从物体的重心起沿力的方向竖直向上做线段最后加上箭头图如下: 23.ADBC(或DABC) CD 等于 空桶重 0.7 弹簧测力计读数不准确 解: (1)[1]应先测出石块和空桶的重力,如果先步骤C后步骤D,可能桶中有剩余的水,导致物体排开液体的重力测量不准确,操作步骤顺序是ADBC(DABC); (2)[2]图中CD两个步骤可以测量排开液体所受重力的大小。 [3][4]阿基米德原理表明,浸在液体中的物体排开液体所受的重力等于物体所受的浮力,故这些示数之间的关系应满足 (3)[5][6]表格中A处记录的数据应为空桶的重力,B处浮力 (4)[7]小梁同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,你认为造成这样的结果的可能原因是弹簧测力计读数不准确。 24.物体排开液体的体积 A、D、E(或D、E) 控制变量 解: (1)[1]分析图B、C、D,同种液体,改变物体排开液体体积,物体受到的浮力发生变化,故说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (2)[2]探究浮力大小跟液体密度是否有关,应该控制物体排开液体体积相同,故应该比较A、D、E。 (3)[3]此实验的探究方法是物理学中常用的控制变量法。 (4)[4]金属块的体积等于浸没后排开水的体积,故 (5)[5]金属块的质量 金属块的密度 25.4.9N 解: 铝块受到的浮力 答:铝块受到的浮力的大小为 26.(1)6×104Pa;(2)1.7×108N;(3)6×106N 解: (1)水面下6m处的船体受到水的压强是: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa (2)由题意知: m排=17000t=1.7×107kg 排开水所受的重力为 G排=m排g=1.7×107kg×10N/kg=1.7×108N “天鲲号”受到水的浮力是 F浮=G排=1.7×108N (3) 由题意知: P=12000kW=1.2×107W 根据P=W/t=Fs/t=Fv可得,泥泵对排泥管内泥浆的推力为 F=P/v=1.2×107W/2m/s=6×106N 技能提升练 参考答案与试题解析 1.D 解:AB、“掉深”是由于潜艇遇到密度突然减小的海水,由于潜艇排开海水的体积不变,根据阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力变小,小于潜艇的重力,则潜艇会突然急剧下沉的一种现象;故AB错误;CD、根据物体的浮沉条件可知,为了上浮,应使重力小于浮力,所以应迅速“打开应急高压气阀门”,“向所有水柜供气”是为了排出水仓中的水,使潜艇重力减小,阻止潜艇下沉;故C错误,D正确. 2.A 解: 由于航母漂浮于水面,根据物体的漂浮条件,航母受到的浮力等于航母的重力,由于航母的舰载机飞离航母后,航母的重力减小,由于航母仍然处于漂浮状态,所以浮力仍然等于航母的重力,所以浮力减小。根据阿基米德定律,F浮= G排=ρ液g V排,浮力减小,液体的密度不变,所以排开液体的体积减小,航母上浮一些。 故选A。 3.C 解:由题知,甲、乙、丙三球的体积相等,根据三球在水中的状态,得出排开水的体积大小关系,再根据阿基米德原理判断出三球在水中受到的浮力大小.由图可知,排开水的体积丙最小,甲、乙相同,根据公式F浮=ρ液gV排可知,甲、乙所受浮力相同,丙所受浮力最小,即:F丙<F甲=F乙.故选C. 4.D 解: 冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==得,桌面受压强不变,故A错误;冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误; 根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变;根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D正确; 5.D 解: F浮=G物-F示=4N-3N=1N,故选D. 6.D 解: 因为鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,所以鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象应该是开始浮力不变,因为鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,所以随着盐水密度减小,根据公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小,但不会减小到零,由此分析可知D的图形符合题意。 故选D。 7.B 解:物体在液体中所受的浮力大小跟液体的密度和排开液体的体积有关。漂浮在水面上的木块缓慢向下压的过程中,木块排开水的体积增大,由F浮=G排=ρ液gV排可知,木块所受浮力增大;当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在此过程中,木块所受的浮力将保持不变。故选B. 8.A 解: BD.已知两个空塑料瓶是相同的,则两个空塑料瓶的重力相等;甲瓶恰好悬浮,则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力;由图可知:乙瓶的橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积,根据阿基米德原理可知:乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力,则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力,所以,乙瓶会下沉,故BD不符合题意; AC.由于两个空塑料瓶是相同的,瓶内空气质量相同,乙瓶橡皮膜凹进得更多,体积变小,故乙瓶内空气的密度变大,乙瓶内空气的压强也变大,故C不符合题意故,A符合题意。 故选A。 9.B 解: A.轮船从长江驶入大海时,始终处于漂浮状态,自身的重力不变,受到的浮力不变,故A错误; B.物体悬浮时,在液体中的所受的浮力和自身的重力相等,故B正确; C.阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于排开液体所受的重力,故C错误; D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋受到的浮力小于自身的重力,故D错误. 10.A 解: A. 浸在液体里的物体,受到液体对物体产生向上托的力叫浮力;原因是液体对物体有向下的压力作用,由于液体具有流动性,同时液体对物体产生向上的压力作用,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A正确;B. 由阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,故B错误;C. 在质量一定时,饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小,由密度公式ρ知:饱满种子的密度大;根据物体的浮沉条件知:密度大的饱满种子大于盐水的密度会下沉,而密度小的不饱满种子小于盐水的密度会上浮,最终漂浮在水面上,故C错误;D. 将鸡蛋放入一杯清水中,在清水中不断的加盐,原来沉底的鸡蛋就会慢慢上浮,这是由于增大了液体的密度、增大了浮力,鸡蛋的重力是不变的,故D错误.故选A. 点睛:(1)浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力;(2)阿基米德原理公式:F浮=ρ液gV排,要知道决定浮力大小的因素是ρ液和V排;(3)物体的沉浮条件是ρ液>ρ物时,物体上浮;ρ液=ρ物时,物体悬浮;ρ液<ρ物时,物体下沉.②饱满种子密度大、不饱满种子密度小;(4)鸡蛋原来沉在水底说明受到的浮力小于鸡蛋重,现在鸡蛋上浮说明受到的浮力大于鸡蛋重,浮力增大的原因是向水中加盐,增大了液体的密度. 11.BCD 解: A.液体压强随深度增加而增大,所以深海中的鱼受到海水的压强很大,但浮力与深度无关,故A错误; B.飞机的升力是机翼上下的压力差,机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,压力之差使飞机能升空,故B正确; C.装有水的试管倾斜过程中,试管底部到液面的垂直距离减小,根据公式可知,水对试管底的压强变小,故C正确; D.用吸盘挂钩时,要先挤出吸盘内的空气,使内部压强减小,在外界大气压的作用下,吸盘被压在墙壁上,故D正确。 故选BCD。 12.BD 解: A.物体在液体a中处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,物体在液体b中处于悬浮状态,受到浮力等于重力,所以物体在液体a中和在液体b中受到的浮力相等,故A错误; B.物体在液体a中处于漂浮状态,所以,物体在液体b中处于悬浮状态,所以,综上可知,,由图可知,液体的体积,由可知,a液体的质量大于b液体的质量,即a液体的重力大于b液体的重力,又因为容器重力相同,所以放入物体后,甲容器对水平桌面的压力比乙大,故B正确; C.放入物体后,乙容器中液面高度为10cm,容器底部受到液体的压强 乙容器底受到水的压力 故C错误; D.设物体的体积为V,由阿基米德原理可知,物体在液体a中收到的浮力为 物体的重力为 因为物体漂浮,,即 所以 故D正确。 故选BD。 13.AD 解: A.根据F浮=ρ液gV排,排开水的体积越大,所受的浮力越大,故A正确; B.正方体浸没水中时,其上表面处在水中的深度最浅,由可知,上表面受到水的压强最小;正方体四个面的面积相等,由可知,其上表面受水的压力最小;故B错误; C.乘坐电梯时,到达的楼层越高,由于高度增加,外界大气压减小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会升高;故C错误; D.密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,则露出液面部分的长度越长;故D正确; 14.AC 解:AB、读图可知,鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,因此所排开液体的质量也相同.故A正确,B错误; C、鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C正确; D、据公式F=PS可知,两个杯子的底面积是相同的,由于乙杯底部所受液体的压强较大,所以乙杯底部所受的压力大,故D错误; 故选AC. 15.AB 解: A.A和B的质量相等,根据G=mg得到A和B的重力相等,即GA=GB,A在水中漂浮,则F浮A=GA,B在水中悬浮,则F浮B=GB,所以F浮A=F浮B,故A正确; B.A在水中漂浮,则ρA<ρ水,B在水中悬浮,则ρB=ρ水,所以ρA<ρB,故B正确; C.由于F浮A=F浮B,根据阿基米德原理的公式F浮=ρ液gV排可知,V排A=V排B,故C错误; D.A、B的下表面距离水面的深度关系是:hA<hB,根据液体压强的公式p=ρgh可知,pA<pB,故D错误。 故选AB。 16.1.1×103 kg/m3 变大 1.1×103 kg/m3 解: 鹌鹑蛋的体积V=60cm3-50cm3=10cm3, 鹌鹑蛋的密度, 逐渐向水中加盐,水的密度在变大,根据公式F浮=ρgV排可知鹌鹑蛋所受浮力逐渐变大. 鹌鹑蛋悬浮,说明液体密度与鹌鹑蛋密度相同为1.1g/cm3. 17.小于 小于 解: [1]由乙图知,A漂浮于液面上,所受的浮力等于A的重力;B沉于底部,所受的浮力小于B的重力,由阿基米德原理知,A受到的浮力小于受到的浮力, A的重力小于B的重力,故A的质量小于B的质量。 [2]两小球在甲中都受重力、浮力、支持力作用而处于平衡状态,即 故所受的支持力为 因两球的体积相同,所以两球受到的浮力相同;又因A的重力小于B的重力,故在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力。 18.小于 小于 解: (1)已知三个实心球体积相同,由于三个球浸没在同种液体中,则排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液V排g可知,它们受到的浮力:F浮甲=F浮乙=F浮丙; (2)根据题意可知,乙球下方弹簧长度等于原长,则弹簧对乙球没有作用力; 观察如图情况可知,甲球下方弹簧长度大于原长,则弹簧对甲球有向下的拉力F拉; 丙球下方弹簧长度小于原长,则弹簧对丙球有向上的支持力F支; 由题知,三个球处于静止,所以F浮甲=G甲+F拉,F浮乙=G乙,F浮丙=G丙-F支, 比较可知,F浮甲>G甲,F浮乙=G乙,F浮丙由于它们所受浮力相等,所以三个球的重力关系为:G甲19.0.8 1 解: 木块漂浮,木块受到的浮力:F浮木=G木=0.8N; 由图可知合金块完全浸没在水中,V排=V合金=100cm3=1×10-4m3, 合金块受到的浮力:F合金=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N. 20.4 4 × 10-4 解:由阿基米德原理F浮=G排可知,物体受到的浮力为4N;由V排=F浮/ρ液g,把数据代入可得排开水的体积为410-4m3. 考点:阿基米德原理 21.8 上浮 6 解: [1]用手将物体全部压入水中时,已知物体排开的水重为8N,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力也为8N; [2]放手后,物体受到的浮力8N大于物体的自重6N,因此物体要上浮。 [3]待物体静止时处于漂浮状态,所以所受浮力等于本身的重力,即为6N。 22. 解: 小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即,浮力的方向是竖直向上的,重力的方向总是竖直向下的;如下图所示: 23. 解: 由题意可知,鱼悬浮在水中,受到浮力和重力的作用,并且浮力大小等于重力,设标度是10N,浮力作用点在O,方向竖直向上,大小是20N,重力作用点在O,方向竖直向下,大小是20N;由此作出两个力的图示,如下图所示。 24. 2 9 5×103 解:由图知测力计的示数2N,全部浸没所受浮力F浮 =G-F′=10N-8N=2N;一半浸没时,受到的浮力减半;弹簧测力计的示数应为F1=G-F浮1=10N-1N=9N;∵F浮=ρ水gV排;∴金属块的体积:V=V排=F浮/ρ水g=2N/1×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3;又金属块的质量:m=G/g=10N/10N/kg=1kg;∴金属块的密度:ρ=m/V=1kg/2×10?4m3=5×103kg/m3。 25.弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小 △F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比 同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度ρ越大,△F越大 10.0 10.0 解: 第一空.根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系为:同一物体在同种液体中,弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小。 第二空.比较序号1与2与3或序号5与6与7的数据可知,圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍,△F也为原来的几倍。可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比。 第三空.ρA>ρB,根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,可得出的初步结论是:同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度ρ越大,△F越大。 第四空.测力计示数F0即为圆柱体重力G,圆柱体浸入液体中测力计的示数为F,根据称重法测浮力,△F= F0-F即为圆柱体受到的浮力,故本实验中,圆柱体的重力为: G=F0=△F+F=1.5N+8.5N=10.0N。 第五空.由②可知,同一物体在同种液体中,△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比,但序号4与8实验不符合这个规律。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,在物体没有浸没时,F浮=ρ液gSh,受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比;在物体浸没在液体中时,物体受到的浮力与深度无关。说明序号4与8实验这两种情况下,圆柱体已浸没在液体中了,由阿基米德原理,1、4两次实验圆柱体受到的浮力之比为: , 即: 则圆柱体高度h==10cm。 26.(1)16N;(2)2600Pa 解: (1)A受到的浮力为 A的重力为6N,正方体B对木块A的压力为 (2)若将正方体B放入水中,如图(b)所示,A所受浮力为A重力,此时排开水的体积为 正方体B的边长为10cm,体积为10-3m3,图(b)A、B排开水的体积为 水面上升的高度为 此时水对容器底部的压强是 答:(1)图(a)正方体B对木块A的压力为16N;(2)此时水对容器底部的压强是2600Pa。 27.20N S解: 如图,A和B漂浮在水面上,F浮=ρ水V1g=GA+GB=ρAVAg+GB,① 将物体A从物体B上取下,放入水中,静止时,ρA=3×103kg/m3,则ρA>ρ水, 物体A下沉,B漂浮,二者受到的浮力:F浮′=ρ水V2g=F浮A+GB=ρ水VAg+GB,② ①-②得:ρAVAg-ρ水VAg=ρ水V1g-ρ水V2g,V1V2=2dm3=2 VA==0.001m3, 物体A在水中下沉,静止时,受到的重力等于浮力加上支持力,即F浮A+F支=GA, F浮A=ρ水VAg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,GA=ρAVAg=3×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=30N,F支=GAF浮A=30N-10N=20N. 展开更多...... 收起↑ 资源预览