PAGEPAGE1課時(shí)訓(xùn)練(八)浮力(限時(shí):40分鐘)|對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練|【考點(diǎn)1】能結(jié)合對(duì)規(guī)則物體在液體中的受力分析說(shuō)明浮力產(chǎn)生的原因;能對(duì)探究“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程作出正確的說(shuō)明,以及得出正確的結(jié)論等;能準(zhǔn)確表述阿基米德原理的內(nèi)容;能運(yùn)用關(guān)系式F浮=ρ液gV排進(jìn)行計(jì)算。(B)1.[2019·北京]如圖K8-1所示,裝有水的容器靜止放在水平桌面上,正方體物塊M懸浮在水中,其上表面與水面平行,則下列說(shuō)法中正確的是 ()圖K8-1A.M上、下表面受到水壓力的合力大于M受到的浮力B.M上、下表面受到水壓力的合力大小等于M受到的重力大小C.M上表面受到水的壓力大于M下表面受到水的壓力D.M上表面受到水的壓力和M下表面受到水的壓力是一對(duì)平衡力2.一均勻的正方體浸沒(méi)在液體中,如圖K8-2所示,已知它的棱長(zhǎng)為a,上表面所處的深度為h,則正方體下表面所受到液體的壓力表達(dá)式為F壓=,正方體所受浮力表達(dá)式為F浮=。(液體密度ρ和g為已知量)

圖K8-23.[2019·自貢]如圖K8-3所示,一個(gè)棱長(zhǎng)為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5N,下表面受到液體的壓力F2為13N。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(g取10N/kg) ()圖K8-3A.正方體受到的浮力為8N B.液體的密度為0.8×103kg/m3C.正方體上表面到液面的距離h=5cm D.液體對(duì)正方體下表面的壓強(qiáng)為1.3×103Pa4.[2019·天津]小明在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí),做了如圖K8-4所示的實(shí)驗(yàn)。由圖可知圖乙中物體A所受浮力為N;由阿基米德原理可知,圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為N。

圖K8-45.[2019·哈爾濱]如圖K8-5所示,先將溢水杯裝滿水,然后用彈簧測(cè)力計(jì)拉著重為4N、體積為100cm3的石塊,緩慢浸沒(méi)在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重為N,石塊靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

圖K8-56.[2019·達(dá)州]將密度為0.9×103kg/m3、體積為V的冰塊放入盛有適量水的圓柱形容器中(無(wú)水溢出),冰塊靜止時(shí)露出水面的體積V露=V;

當(dāng)冰塊完全熔化后(總質(zhì)量不變),容器中的水面將(選填“升高”“降低”或“不變”)。

7.[2019·德陽(yáng)]在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)圓柱體,讓圓柱體從盛有水的容器上方逐漸豎直浸入水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨圓柱體下表面在水中深度的變化關(guān)系如圖K8-6所示,則圓柱體的底面積為。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

圖K8-6【考點(diǎn)2】能通過(guò)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,并結(jié)合二力平衡等知識(shí)判斷具體情況下物體的浮沉。(A)1.[2018·宜昌]有一木塊的體積為200cm3,密度為0.8×103kg/m3,把它浸沒(méi)在水中時(shí),它受到的浮力是N;松手后,木塊靜止時(shí)排開水的質(zhì)量是kg。(g取10N/kg)

2.[2019·綿陽(yáng)]我國(guó)自行設(shè)計(jì)和自主研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,曾創(chuàng)造了下潛7062m的世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度記錄,其體積約為50m3?！膀札?zhí)枴蹦炒卧谔窖竽澈Ｓ蛳聺摰缴媳砻婢嗪Ｃ?000m時(shí),進(jìn)行預(yù)定的懸停作業(yè),此時(shí)上表面受到的海水壓強(qiáng)是Pa,“蛟龍?zhí)枴笔艿胶Ｋ母×κ荖。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)

3.[2019·宜昌]如圖K8-7所示是我國(guó)自主研制的首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍AG600”,某次執(zhí)行任務(wù)時(shí)它的質(zhì)量為38t,當(dāng)它停在水面上時(shí),排開水的體積是m3,受到的浮力為N。

(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)圖K8-74.[2019·淮安]長(zhǎng)江上一艘滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后,該艘輪船 ()A.會(huì)浮起一些,所受浮力變小 B.會(huì)浮起一些,所受浮力變大C.會(huì)下沉一些,所受浮力變大 D.會(huì)始終漂浮,所受浮力不變5.[2019·鹽城]小明用飲料吸管制作了一只簡(jiǎn)易密度計(jì),將其放入水中時(shí),密度計(jì)不能直立,應(yīng)(選填“增加”或“減少”)

吸管中鐵絲質(zhì)量。改進(jìn)后,如圖K8-8所示,分別用它測(cè)量水和鹽水的密度時(shí),吸管浸入兩液體的深度分別為h1和h2,則h1(選填“大于”“小于”或“等于”)h2,用它測(cè)量可樂(lè)密度時(shí),吸管上“沾”上許多小氣泡,使測(cè)得的密度偏。

圖K8-86.[2019·郴州]A、B是兩個(gè)不溶于水的物塊,用一根細(xì)線連接在一起,先后以兩種不同方式放入同一個(gè)裝有水的燒杯中,處于如圖K8-9甲、乙所示的靜止?fàn)顟B(tài)。試判斷兩種情況下,燒杯中水面的高度h甲、h乙的大小關(guān)系為()圖K8-9A.h甲<h乙 B.h甲>h乙 C.h甲=h乙 D.無(wú)法判斷7.[2019·淄博]把木塊放入裝滿水的溢水杯中,溢出水的體積為V1(如圖K8-10甲);用細(xì)針將該木塊全部壓入水中,溢出水的總體積為V2(如圖乙),忽略細(xì)針體積,則 ()圖K8-10A.木塊的質(zhì)量為ρ水V2B.緩慢下壓木塊的過(guò)程中,溢水杯底受到水的壓強(qiáng)變大C.木塊全部壓入水中靜止時(shí),細(xì)針對(duì)木塊的壓力大小為ρ水gV2D.木塊的密度為V1V|綜合訓(xùn)練|一、填空題1.[2018·懷化]在平靜的池水中漂浮著一個(gè)木球,木球的體積為4dm3,露出水面的體積為總體積的14,那么木球受到的浮力為N,木球的密度為kg/m3。(g2.[2019·廣東]如圖K8-11甲所示,彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中,物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關(guān)系如圖乙所示。則物塊受到的重力為N,物塊剛好浸沒(méi)在液體中時(shí)其下表面浸入的深度為cm,未知液體的密度為kg/m3。(g取10N/kg)

圖K8-113.[2018·十堰]將一底面積為0.01m2的長(zhǎng)方體木塊用細(xì)線系在一個(gè)空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖K8-12甲所示,在這個(gè)過(guò)程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化圖像如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為N,木塊重力為N,細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力為N。(g取10N/kg)

圖K8-12二、選擇題4.[2019·鄂州]如圖K8-13所示,放在水平桌面上的三個(gè)完全相同的容器內(nèi),裝有適量的水,將A、B、C三個(gè)體積相同的正方體分別放入容器內(nèi),待正方體靜止后,三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列說(shuō)法正確的是 ()圖K8-13A.物體受到的浮力大小關(guān)系為FA>FB>FCB.三個(gè)正方體的密度大小關(guān)系為ρA>ρB>ρCC.容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲>F乙>F丙D.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲=p乙=p丙5.[2019·湖州]放有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒(méi)到水中一定深度后撤去外力,木塊開始上浮,如圖K8-14所示,最后漂浮,且有25體積露出水面。下列敘述中,錯(cuò)誤的是 (圖K8-14A.在露出水面之前,木塊所受浮力不變B.在露出水面之前,木塊所受浮力大于木塊的重力C.木塊在浸沒(méi)和漂浮兩種情況下,水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)相等D.木塊的密度為0.6g/cm36.[2019·巴中]將一實(shí)心圓柱體懸掛于彈簧測(cè)力計(jì)下,物體下表面剛好與水面接觸,如圖K8-15甲所示,從此處勻速下放物體,直至浸沒(méi)(物體未與容器底接觸)的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下表面浸入水中深度h的關(guān)系如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是(g取10N/kg) ()圖K8-15A.物體重力為40NB.物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為15NC.物體的密度為2.5×103kg/m3D.物體剛好浸沒(méi)時(shí)下表面受到的液體壓強(qiáng)為800Pa三、計(jì)算題7.[2019·濱州]如圖K8-16甲所示,均勻圓柱體A和薄壁圓柱形容器B置于水平地面上。已知容器B的底面積為2×10-2m2,其內(nèi)部盛有0.2m深的水,g取10N/kg。(1)求容器中水的重力。(2)求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。(3)現(xiàn)將A浸沒(méi)在容器B的水中(水未溢出),如圖乙所示,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量為1000Pa,容器B對(duì)水平地面壓強(qiáng)的增加量為1500Pa。求A靜止后在水中受到的浮力和容器底部對(duì)它的支持力。圖K8-168.[2019·自貢]如圖K8-17所示,在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧上端連有一棱長(zhǎng)為0.1m的正方體物塊A,當(dāng)容器中水的深度為30cm時(shí),物塊A體積的35露出水面,此時(shí)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)。(ρ水=1.0×103kg/m3,g(1)求物塊A受到的浮力。(2)求物塊A的密度。(3)往容器內(nèi)緩慢加水,至物塊A剛好浸沒(méi)水中,立即停止加水,求此時(shí)彈簧對(duì)物塊A的作用力F。圖K8-17

【參考答案】對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練考點(diǎn)11.B[解析]由題意可知,M浸沒(méi)在水中,受到的浮力等于上、下表面受到的壓力差,即兩壓力的合力,又由于M懸浮在水中,所以受到的浮力大小與M重力的大小相等。故選B。2.ρg(h+a)·a2ρga33.C[解析]由浮力產(chǎn)生的原因可得,正方體受到的浮力F浮=F2-F1=13N-5N=8N,故A正確,不符合題意;物體懸浮時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等,V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,由F浮=ρgV排可得,液體的密度ρ=F浮gV排=8N10N/kg×1×10-1×10-2m2,液體對(duì)物體下表面的壓強(qiáng)p=F2S=13N1×10-2m2=1.3×103Pa,故D正確,不符合題意;由p=ρgh16.25cm-10cm=6.25cm,故C錯(cuò)誤,符合題意。4.11.55.13[解析]石塊緩慢浸沒(méi)在水中,V排=V=100cm3=1×10-4m3,石塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N,根據(jù)阿基米德原理知,桶中水重(排開水的重)G排=F浮=1N。石塊靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F=G-F浮=4N-1N=3N。6.0.1不變7.2.4×10-3m2考點(diǎn)21.20.16[解析]由題可知,木塊浸沒(méi)在水中,則V排=V物,它受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N;木塊的重力G=mg=ρV物g=0.8×103kg/m3×200×10-6m3×10N/kg=1.6N<2N,由于F浮>G,則放手后木塊將上浮;它最終靜止時(shí)漂浮在水面上,浮力與所受重力為一對(duì)平衡力,所以,此時(shí)木塊受到的浮力F浮'=G=1.6N,G排=F浮'=1.6N所以木塊靜止時(shí)排開水的質(zhì)量m排=G排g=1.6N2.2.06×1075.15×105[解析]當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰缴媳砻婢嗪Ｃ?000m時(shí),其上表面受到海水的壓強(qiáng)p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2000m=2.06×107Pa。此時(shí)“蛟龍?zhí)枴蓖耆牒Ｋ?其排開海水的體積等于自身的體積,“蛟龍?zhí)枴笔艿胶Ｋ母×浮=ρ海水gV排=ρ海水gV潛水器=1.03×103kg/m3×10N/kg×50m3=5.15×105N。3.383.8×105[解析]當(dāng)該飛機(jī)停在水面上時(shí),它受到的浮力和重力是一對(duì)平衡力,即F浮=G=mg=38×103kg×10N/kg=3.8×105N;根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,排開水的體積V排=F浮ρ水g=4.A[解析]輪船是漂浮的,浮力等于重力,滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后,輪船仍然漂浮,由于重力減小了,則浮力也變小了,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知,水的密度不變,浮力變小時(shí),排開水的體積變小,則輪船會(huì)上浮一些。5.增加大于大[解析]密度計(jì)放入水中不能直立,說(shuō)明鐵絲的質(zhì)量偏輕了,要增加鐵絲的質(zhì)量使密度計(jì)直立在水中;由于密度計(jì)漂浮在液體中,則G=F浮=ρ鹽水gV排鹽水=ρ水gV排水,因?yàn)棣邀}水大于ρ水,則V排鹽水<V排水,Sh鹽水<Sh水,h鹽水<h水,即h2<h1;密度計(jì)的刻度值上小下大,用它測(cè)量可樂(lè)密度時(shí),吸管上“沾”上許多小氣泡,由于小氣泡受到的浮力大于自身重力,小氣泡浸沒(méi)在可樂(lè)中,給密度計(jì)向上的作用力,使密度計(jì)上浮了一些,則密度計(jì)讀數(shù)變大,使測(cè)得的密度偏大。6.C[解析]AB整體在兩種情況下,都處于漂浮狀態(tài),所以浮力都等于二者總重力,根據(jù)阿基米德原理知V排=F浮ρ水g,則兩種情況下,排開水的體積相等,故水面上升的高度相等,則h7.D[解析]木塊在溢水杯中漂浮時(shí),受到的重力和浮力是一對(duì)平衡力,所以有F浮=G,即ρ水gV1=mg,木塊的質(zhì)量為m=ρ水V1,故A錯(cuò)誤;緩慢下壓木塊的過(guò)程中,多余的水從溢水杯口流出來(lái)了,溢水杯中水的深度不變,所以杯底受到水的壓強(qiáng)不變,故B錯(cuò)誤;木塊全部壓入水中靜止時(shí),木塊受到三個(gè)力的作用:豎直向下的重力、壓力和豎直向上的浮力,這三個(gè)力的關(guān)系為G+F壓=F浮',壓力為F壓=F浮'-G=ρ水gV2-ρ水gV1,故C錯(cuò)誤;木塊的體積為V2,根據(jù)密度公式得木塊的密度為ρ=mV2=V1綜合訓(xùn)練1.300.75×1032.15100.9×103[解析]由圖乙可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N,即物塊受到的重力為15N;物塊剛好浸沒(méi)在液體中時(shí),繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),所受浮力不變,可知物塊剛好浸沒(méi)時(shí),其下表面浸入的深度為10cm;物塊浸沒(méi)在液體中時(shí),受到的浮力為F浮=15N-6N=9N,排開液體的體積等于物塊的體積,即V排=V=(0.1m)3=0.001m3;液體的密度ρ液=F浮gV排=9N10N/kg×0.3.1596[解析]根據(jù)圖乙可知,木塊剛漂浮時(shí),木塊浸入水中的深度為L(zhǎng)1=9cm;水的深度為9cm到16cm時(shí),木塊一直處于漂浮,浸入水中的深度不變;當(dāng)水面的高度為16cm時(shí),細(xì)線剛好拉緊,細(xì)線的拉力為零;當(dāng)木塊上表面與水面相平時(shí),此時(shí)水面的高度為22cm;所以木塊全部浸沒(méi)時(shí)木塊底部受到的壓強(qiáng)最大,由圖乙可知,此時(shí)壓強(qiáng)為1500Pa,則木塊受到的最大浮力F浮大=p大S=1500Pa×0.01m2=15N。由圖乙可知,木塊剛剛漂浮時(shí)木塊底部受到水的壓強(qiáng)為900Pa,此時(shí)木塊的重力與水向上的壓力(浮力)平衡,所以木塊重力G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N。當(dāng)木塊上表面與液面相平時(shí),木塊受到的浮力最大,由力的平衡條件可得,此時(shí)細(xì)線對(duì)木塊的拉力最大,F拉大=F浮大-G=15N-9N=6N。4.D[解析]由題知,A、B、C三個(gè)正方體的體積相同,由圖可知,A、B、C三個(gè)正方體排開水的體積關(guān)系為VA排<VB排<VC排,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小關(guān)系為FA<FB<FC,故A錯(cuò)誤。由圖可知,A和B處于漂浮,C處于懸浮,則由浮沉條件可知FA=GA,FB=GB,FC=GC,由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;由于正方體A、B、C的體積相同,所以根據(jù)ρ=mV=GVg可知,三個(gè)正方體的密度大小關(guān)系為ρA<ρB<ρC,故B錯(cuò)誤。正方體靜止時(shí),三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根據(jù)p=ρgh可知,容器底受到水的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲=p乙=p丙,根據(jù)F=pS可知,容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲=F乙=F丙,故C錯(cuò)誤。因正方體分別處于漂浮或懸浮狀態(tài),則浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物體受到的浮力等于排開液體的重力,即說(shuō)明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力,即可以理解為,容器中正方體的重力補(bǔ)充了它排開的水的重力,則三個(gè)容器內(nèi)總重力相等;由于容器相同,所以三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系為F甲'=F乙'=F丙',又因?yàn)槿齻€(gè)容器的底面積相同,所以根據(jù)p=F5.C6.C[解析]結(jié)合圖像可知,物體下表面剛好與水面接觸時(shí),G=F=25N,所以A錯(cuò)誤。物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力F浮=G-F1=25N-15N=10N,所以B錯(cuò)誤。物體體積V物=V排=F浮ρ水g,物體質(zhì)量m=Gg;物體的密度ρ物=mV物=GgF浮ρ水g=GF浮ρ水=25N10N×1×103kg