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初中物理(人教版)八年級(jí)下冊(cè)第十章浮力知識(shí)點(diǎn)一
浮力1.認(rèn)識(shí)浮力
2.“稱重法”測(cè)量浮力
用“稱重法”測(cè)量浮力時(shí),物體浸在液體中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不等于物體
重力大小,也不等于物體受到的浮力大小,而是重力和浮力大小之差。3.浮力產(chǎn)生的原因圖示受力面深度壓強(qiáng)壓力原因
前、后相等相等F前=F后,二者是
一對(duì)平衡力液體(或氣體)
對(duì)浸在其中的
物體產(chǎn)生的向
上的壓力差左、右相等相等F左=F右,二者是
一對(duì)平衡力上、下h上<h下p上<p下F上<F下,F浮=F下-
F上例1
(2019四川成都期中)下面能夠證明浸在液體中或氣體中的物體受到
浮力的現(xiàn)象是
()A.石塊落在水中會(huì)下沉B.橋墩在水中“穩(wěn)如泰山”C.在彈簧測(cè)力計(jì)下面懸掛一個(gè)重物,當(dāng)把重物浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)減
小D.在宇宙飛船中,楊利偉松開(kāi)手中的圓珠筆,筆會(huì)“飄”在空中答案
C浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)豎直向上托起的
力叫浮力。石塊落在水中會(huì)下沉、橋墩在水中“穩(wěn)如泰山”都不能說(shuō)明
水有對(duì)石塊向上托的力,故選項(xiàng)A、B不符合題意;在彈簧測(cè)力計(jì)下面懸掛
一個(gè)重物,當(dāng)把重物浸入水中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,說(shuō)明水對(duì)物體產(chǎn)生了
向上托的力,即浮力,故選項(xiàng)C符合題意;在宇宙飛船中,楊利偉松開(kāi)手中的
圓珠筆,筆會(huì)“飄”在空中而沒(méi)有下落,是由于筆在太空中不受重力的作
用,但不能說(shuō)明它受浮力的作用,故D不符合題意。知識(shí)點(diǎn)二
影響浮力大小的因素物體在液體中所受浮力的大小,跟它浸在液體中的體積有關(guān),跟液體的
密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。說(shuō)明
①浮力的大小與物體浸在液體中的體積V浸有關(guān),跟物體的體積V物無(wú)
關(guān)。②物體浸沒(méi)時(shí)所受浮力與物體浸在液體中的深度無(wú)關(guān)。例2
(獨(dú)家原創(chuàng)試題)寶峰湖屬湖南張家界地貌內(nèi)自然山水與人文民俗相
結(jié)合的湖泊型自然風(fēng)景區(qū),被稱為“世界湖泊經(jīng)典”。2018年12月7日上
午,一批義工將從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的5萬(wàn)尾本土魚(yú)在寶峰湖景區(qū)集中放生(圖10-1-
1甲)。圖乙為放生的魚(yú)吐水泡的情形,魚(yú)吐出的水泡在上升過(guò)程中,所受水
的壓強(qiáng)與浮力變化情況為
()圖10-1-1
A.壓強(qiáng)變小,浮力變小B.壓強(qiáng)變小,浮力變大C.壓強(qiáng)變大,浮力變大D.壓強(qiáng)變大,浮力變小答案
B
液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與液體深度和液體密度有關(guān),本題中水的密度
不變,只需考慮深度的變化。氣泡上升過(guò)程中,氣泡在水中的深度變小,氣
泡所受水的壓強(qiáng)減小,氣泡體積變大,即V排變大,所受浮力變大,所以選B。題型一
判斷物體是否受浮力例1
(2018四川成都金牛期中)如圖10-1-2所示,A、B是自由移動(dòng)的物
體,C、D是容器自身凸起的一部分,現(xiàn)往容器里注入一些水,則下列說(shuō)法中
正確的是
()
圖10-1-2A.A物體不一定受到浮力作用B.B物體一定受到浮力作用C.C不一定受到浮力作用D.D一定受浮力的作用解析
A物體上表面沒(méi)有受到水的壓力,但下表面受到水的壓力,因此水對(duì)
A物體上下表面產(chǎn)生了壓力差,故A物體受浮力的作用,A錯(cuò);由圖可知,水對(duì)
B、C上下表面都產(chǎn)生了壓力差,故B、C都受浮力的作用,B正確、C錯(cuò);D上
表面受到水的壓力,但下表面沒(méi)有受到水的壓力,因此D不受浮力的作用,D
錯(cuò)。答案
B方法歸納判斷物體是否受到浮力的關(guān)鍵是分析物體的下表面是否與液
體相接觸,即是否受到液體向上的壓力,若下表面緊貼容器底或與容器底連
成一體,則物體不受浮力作用。題型二
“稱重法”測(cè)量浮力及“探究浮力大小的影響因素”例2
(2017湖南岳陽(yáng)中考)如圖10-1-3是探究“影響浮力大小的因素”的
實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)。(1)如圖甲,物體重
N;(2)如圖乙,把物體浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.2N,物體受浮力的
大小為
N;(3)分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與
有關(guān);(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖丁中
(填字母)兩個(gè)物體,并將它們浸沒(méi)在同種液體中,測(cè)出其所受浮力的大
小來(lái)進(jìn)行比較。
丁圖10-1-3解析(1)由甲圖知,物體的重力G=4.2N;(2)由圖乙可知,物體浸沒(méi)在水中
時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F拉=3.2N,則物體受到的浮力F浮1=G-F拉=4.2N-3.2
N=1N;(3)圖乙中物體受到的浮力F浮1=1N,圖丙中物體受到的浮力F浮2=G-F
拉'=4.2N-3.4N=0.8N,則F浮1>F浮2;又知物體排開(kāi)液體的體積相同,水的密度
大于酒精的密度,所以,在排開(kāi)液體體積相同時(shí),物體受浮力的大小與液體
的密度有關(guān);(4)根據(jù)控制變量法可知,要想探究物體受到的浮力與物體的
密度是否有關(guān),應(yīng)使物體的體積相同,密度不同,并使其浸沒(méi)在同種液體中,
C、D兩物體的體積相同,是由不同物質(zhì)組成的,所以物體的密度不同,因此
選擇C、D。答案(1)4.2(2)1(3)液體的密度(4)C、D點(diǎn)撥浮力的大小與液體的密度和物體浸在液體中的體積有關(guān),在實(shí)驗(yàn)分
析和判斷時(shí)要注意運(yùn)用控制變量法。在利用“稱重法”(即F浮=G-F拉)測(cè)浮
力時(shí),要注意不能讓物體與容器底或側(cè)壁接觸,否則,所測(cè)浮力值可能偏大;
計(jì)算時(shí),要注意物體的重力G是不變的,但是F拉是可以變化的。知識(shí)點(diǎn)一
浮力1.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)珠江,又名粵江,是中國(guó)第二大河流,境內(nèi)第三長(zhǎng)河流。下
列在珠江中的物體中:①游在珠江水中的小魚(yú);②漂在珠江水面的樹(shù)葉;③
埋在珠江底泥沙中的貝殼;④架設(shè)在珠江上橋梁的橋墩。沒(méi)有受到浮力作
用的是
()A.①②B.③④C.①③D.②④答案
B
游在珠江水中的小魚(yú)和漂在珠江水面的樹(shù)葉下方都有水,水對(duì)
它們產(chǎn)生向上的浮力,埋在珠江底泥沙中的貝殼和架設(shè)在珠江上橋梁的橋
墩下方都沒(méi)有水,由浮力產(chǎn)生的原因知,它們都不受浮力的作用。2.(2016海南中考)如圖10-1-1所示,將重為G的鋁塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,當(dāng)它
浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F。則鋁塊所受的浮力大小為
()
圖10-1-1A.G
B.F
C.G+F
D.G-F答案
D
物體浸沒(méi)在水里時(shí),受到的浮力加上拉力(彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))
等于物體的重力,所以,鋁塊所受的浮力大小為F浮=G-F。3.(2017上海奉賢一模)如圖10-1-2所示的圓柱體浸沒(méi)在液體中時(shí),它的側(cè)面
受到的各個(gè)方向液體的壓力相互
,其下表面受到液體向上的壓力
比上表面受到液體向下的壓力
,這就是浸沒(méi)在液體中的物體受到
浮力的原因。因此,浮力的方向總是
。
圖10-1-2答案平衡大豎直向上解析據(jù)相同深度同一液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等的特點(diǎn)可知,圓柱體浸
沒(méi)在液體中時(shí),它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力相互平衡,即可以相互
抵消掉;而圓柱體上、下表面所受的壓力是不同的,設(shè)上表面所處的深度為
h1,下表面深度為h2,則上表面受到的壓強(qiáng)為p向下=ρ液gh1,受到的壓力為F向下=p
向下S=ρ液gh1S;同理可知,下表面受到的壓力為F向上=ρ液gh2S;因?yàn)閔2>h1,所以F向
上>F向下,則液體會(huì)對(duì)圓柱體產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差,這就是浮力產(chǎn)生的原因,
即:F浮=F向上-F向下,所以浮力方向與向上的壓力F向上的方向一致,是豎直向上
的。知識(shí)點(diǎn)二
影響浮力大小的因素4.(2018廣東揭陽(yáng)二模)在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,物體A靜止
時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別如圖10-1-3所示,試回答下列問(wèn)題:
圖10-1-3(1)物體A所受浮力大小與
和
有關(guān)。(2)物體A浸沒(méi)在水、鹽水中所受浮力大小之比為
。答案(1)物體浸在液體中的體積液體的密度(2)5∶6解析(1)由前三個(gè)圖示實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)物體A浸入同種液體(水)中時(shí),物體浸
在液體中的體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知,物體受到的浮力與
物體浸在液體中的體積有關(guān);由第1、第3、第4個(gè)圖示實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)物體浸
在液體中的體積相同而液體密度不同時(shí),物體受到的浮力不同,由此可知,
物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)。(2)由第1、第3、第4個(gè)圖示實(shí)驗(yàn)可
知,物體A浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮水=G-F3=10N-7N=3N,物體A浸沒(méi)在
鹽水中時(shí)受到的浮力F浮鹽水=G-F4=10N-6.4N=3.6N,浮力之比:F浮水∶F浮鹽水=
3N∶3.6N=5∶6。1.(2019四川成都武侯模擬)王老師用自制教具演示了如下實(shí)驗(yàn):將一只去
蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶?jī)?nèi)并注水,看到有少量水從
瓶口流出,此時(shí)乒乓球靜止(如圖所示),然后用手堵住瓶口,一會(huì)兒乒乓球浮
起來(lái)了,以下分析正確的是
()
A.乒乓球在圖中位置靜止時(shí)沒(méi)有受到浮力作用B.乒乓球上浮過(guò)程中,受到的浮力始終不變C.乒乓球上浮過(guò)程中,受到的液體壓強(qiáng)保持不變D.乒乓球在圖中位置靜止,是由于受到大氣壓的作用答案
A
圖中乒乓球靜止時(shí),有少量水從瓶口流出,所以乒乓球下表面受
到的壓力小于上表面受到的壓力,乒乓球不受浮力作用,乒乓球上浮過(guò)程中
至露出水面,排開(kāi)水的體積變小,受到的浮力會(huì)變小,乒乓球上浮過(guò)程中,距
離水面的深度h變小,水的密度不變,受到的液體壓強(qiáng)變小,乒乓球靜止時(shí),受
重力、水的壓力和支持力,在這三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),不是由于受
到大氣壓的作用。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,正方體物塊浸沒(méi)在水中,所受浮力是10N,下表面受到的壓力是
15N,上表面受到的壓力是
N。答案5解析
F上表面=F下表面-F浮=15N-10N=5N。
3.(2018山東臨沂平邑一模)小紅在探究“影響浮力大小的因素”時(shí),做了
如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你根據(jù)她的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題:(1)鐵塊緩慢放入水中的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變
,
說(shuō)明物體受到的浮力大小與
有關(guān);(2)比較
兩幅圖可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān);(3)浸沒(méi)在水中的鐵塊受到的浮力大小為
N。答案(1)小物體排開(kāi)液體的體積(2)C、E(3)1解析(1)由圖知鐵塊緩慢放入水中的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變
小;由于F=G-F浮,在鐵塊逐漸浸入水中的過(guò)程中,排開(kāi)水的體積增大,重力不
變,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變小,說(shuō)明浮力逐漸變大,即物體受到的浮力大小
與排開(kāi)液體的體積有關(guān);(2)在C、E圖中,其他條件相同,液體的密度不同,因
F浮水=1N>F浮酒=0.8N,所以,比較C、E兩幅圖可知,物體受到的浮力大小與
液體的密度有關(guān);(3)由圖A、C(或A、D)知,鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力
F浮水=G-F=4N-3N=1N。1.(2018福建三明大田期中)下列關(guān)于浮力的說(shuō)法中正確的是
()A.浮力都是由水產(chǎn)生的B.在不同液體中浮力的方向會(huì)不同C.浮力方向與重力方向相反D.只有固體才會(huì)受到浮力的作用答案
C
浸在液體或氣體中的物體都可以受到浮力,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;浮力
的方向總是豎直向上的,與重力方向相反,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤,C選項(xiàng)正確;水面上
的油、水中的水銀也一樣受到浮力的作用,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)隕石是地球以外脫離原有運(yùn)行軌道的宇宙流星或塵碎塊
飛快散落到地球或其他行星表面的未燃盡的混合的物質(zhì),當(dāng)它們進(jìn)入大氣
層時(shí),大多數(shù)在距地面10到40里的高空就已燃盡,即便落在地上也難找到,
所以隕石倍顯珍貴。如圖10-1-4所示的隕石是從河水中發(fā)現(xiàn)的,靜止在河
底時(shí),河底對(duì)它的支持力為6N,若它的質(zhì)量為0.7kg,則該隕石在水中受到
的浮力為
N。圖10-1-4答案0.86解析靜止在水底的隕石受重力、浮力和河底對(duì)它的支持力,處于平衡狀
態(tài),G=F支+F浮,故F浮=G-F支=mg-F支=0.7kg×9.8N/kg-6N=0.86N。3.如圖10-1-5所示是認(rèn)識(shí)浮力的探究實(shí)驗(yàn)。
圖10-1-5(1)將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,如圖(a)實(shí)驗(yàn)所示,物重G=
N。(2)當(dāng)用手向上托物體時(shí),如圖(b)實(shí)驗(yàn)所示,手對(duì)物體向上的托力F=
N。(3)當(dāng)物體浸入水中時(shí),如圖(c)實(shí)驗(yàn)所示。將圖(c)實(shí)驗(yàn)與圖(a)、圖(b)實(shí)驗(yàn)
對(duì)照,說(shuō)明水對(duì)物體有向上的托力,即浮力。水對(duì)物體的浮力F浮=
N。(4)該實(shí)驗(yàn)是采用
的物理方法,建立起浮力概念的。答案(1)5
(2)3
(3)2
(4)對(duì)比解析
(1)圖(a)中,物重等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),即G=5N。(2)圖(b)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示1=G-F,故托力F=
3N。(3)對(duì)照?qǐng)D(a)、圖(b)、圖(c)實(shí)驗(yàn),說(shuō)明水對(duì)物體產(chǎn)生了一定的托力,即浮
力。在圖(c)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示2=G-F浮,故浮
力F浮=2N。(4)此實(shí)驗(yàn)是通過(guò)對(duì)比圖(a)、圖(b)、圖(c)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到液體對(duì)物體有
向上的托力,即通過(guò)對(duì)比法來(lái)建立起浮力概念的。4.如圖10-1-6所示的大魚(yú)和小魚(yú)的爭(zhēng)論中,請(qǐng)你評(píng)判一下誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)?并說(shuō)明
理由。圖10-1-6答案大魚(yú)的說(shuō)法正確。因?yàn)樗鼈兘谕N液體中,大魚(yú)浸在液體中的體
積大,所以它受到的浮力大。解析浸在液體中的物體受到的浮力大小,僅跟物體浸在液體中的體積和
液體密度有關(guān),而與深度無(wú)關(guān),故大魚(yú)的說(shuō)法正確。1.小民在學(xué)習(xí)浮力時(shí)用同一裝置做了圖所示的實(shí)驗(yàn),目的是
()
A.探究浮力與物體的質(zhì)量的關(guān)系B.探究浮力與物體的體積的關(guān)系C.探究浮力與物體的密度的關(guān)系D.探究浮力與物體所處深度的關(guān)系答案
D
由圖可知,物體所處的深度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,而物體
的體積、質(zhì)量、密度和液體的密度均相同,故探究的是浮力與物體所處深
度的關(guān)系。2.(2018北京石景山二模)在“探究浮力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,
實(shí)驗(yàn)室備有符合實(shí)驗(yàn)要求的如下器材:量筒、細(xì)線、水、實(shí)心圓柱體和彈
簧測(cè)力計(jì),請(qǐng)選用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明:物體在水中所受的浮力大小與
排開(kāi)水的體積成正比。(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟;(2)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。答案(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①在量筒里裝入適量的水,讀出此時(shí)量筒中水的體積為V0,將實(shí)心圓柱體掛
在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上豎直靜止,測(cè)出圓柱體的重力G,將V0、G記錄在表格
中;②將實(shí)心圓柱體的一部分浸入量筒內(nèi)的水中,不碰量筒的底和壁,讀出量筒
中水面所對(duì)刻度為V,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,將V、F記錄在表格中;③逐漸增加實(shí)心圓柱體浸入量筒內(nèi)水中的體積,仿照步驟②再做2次,分別
讀出對(duì)應(yīng)的示數(shù),填入表格中;④利用F浮=G-F,V排=V-V0分別計(jì)算出每一次實(shí)心圓柱體所受的浮力和實(shí)心
圓柱體排開(kāi)水的體積,填入表格中。(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格:
V0/cm3V/cm3V排/cm3G/NF/NF浮/N1
2
3
提示根據(jù)控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用“稱重法”測(cè)浮力大小。3.(2018安徽銅陵義安一模)一均勻的長(zhǎng)方體浸沒(méi)在密度為ρ液的液體中,如
圖所示。已知它的底面積為S,上表面所處的深度為h1,下表面所處的深度
為h2,請(qǐng)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,推導(dǎo)出此時(shí)長(zhǎng)方體受到液體浮力的數(shù)學(xué)表達(dá)
式。答案長(zhǎng)方體上表面受到的壓力F1=p1S=ρ液gh1S,下表面受到的壓力F2=p2S=
ρ液gh2S,由浮力的產(chǎn)生原因可知,長(zhǎng)方體所受的浮力等于它受到液體向上和
向下的壓力差,所以F浮=F差=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S。解析見(jiàn)答案。1.(2019山東臨沂蘭陵期中,10,★☆☆)將一個(gè)乒乓球放入倒置的飲料瓶中,
然后向瓶?jī)?nèi)注入水將乒乓球浸沒(méi),如圖10-1-7所示,乒乓球保持靜止?fàn)顟B(tài)。
則乒乓球
()
圖10-1-7A.仍受水的浮力B.不受水的浮力,也不受水對(duì)它的壓力C.不受水的浮力,但受水對(duì)它的壓力D.無(wú)法判斷答案
C圖中乒乓球下部沒(méi)有水,它的底部不受水向上的壓力,所以,乒乓
球不受浮力,乒乓球上部有水,水對(duì)乒乓球有一個(gè)向下的壓力,故C正確,A、
B、D錯(cuò)誤。2.(2019湖南昭陽(yáng)新寧模擬,5,★☆☆)在如圖10-1-8所示的“探究浮力大小
與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,可以探究物體所受浮力大小與浸沒(méi)在液體中
的深度無(wú)關(guān)的是圖中的
()
圖10-1-8A.甲和丙B.甲和乙C.乙和丁D.丙和丁答案
C
探究物體所受浮力大小與浸沒(méi)在液體中的深度關(guān)系時(shí),需要控
制液體的密度、排開(kāi)液體的體積不變,只改變浸沒(méi)在液體的深度,滿足條件
的是乙、丁兩圖。3.(2018山東聊城冠縣二模,25,★★☆)探究影響浮力大小的因素時(shí),小紅做
了如圖10-1-9所示的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你根據(jù)她的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題:
圖10-1-9(1)物體受到的重力為
N;(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為
N;(3)物體浸沒(méi)在酒精中時(shí)受到的浮力為
N;(4)比較圖C和D可知,浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的
無(wú)關(guān);(5)比較圖C和E可知,物體受到的浮力大小與液體的
有關(guān)。答案(1)4
(2)1
(3)0.8
(4)深度(5)密度解析(1)由圖A知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N,
則物體受到的重力為4N;(2)由圖A、C(或A、D)知,物體浸沒(méi)在水中時(shí)受
到的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N;(3)由圖A、E知,物體浸沒(méi)在酒精中時(shí)受到
的浮力F浮'=G-F'=4.0N-3.2N=0.8N;(4)比較圖C和D可知,液體的密度和物
體排開(kāi)液體的體積相同,深度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,即浮力相同,故
可以得出浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān);(5)由圖C、E知,其
他條件相同,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,即浮力不同,所以,比
較圖C和E可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。1.(2019山東臨沂蒙陰期中,9,★☆☆)下列物體不受浮力作用的是
()A.水中的氣泡B.漂在水面上的樹(shù)葉C.水中的橋墩D.水中正在下沉的石頭答案
C
水中的氣泡、漂在水面上的樹(shù)葉和水中正在下沉的石頭下方
都有水,都受水向上的壓力,由浮力產(chǎn)生的原因知,它們都受浮力,而水中的
橋墩下方?jīng)]有水,不受水向上的壓力,故不受浮力。2.(2018四川南充營(yíng)山期末,16,★☆☆)浮力是由于液體對(duì)物體向上和向下
的
產(chǎn)生的,浮力的方向總是
。答案壓力差豎直向上解析浸沒(méi)在液體中的物體,由于下表面受到向上的壓強(qiáng)大于上表面受到
向下的壓強(qiáng),即下表面受到向上的壓力大于上表面受到向下的壓力,這個(gè)向
上和向下的壓力差產(chǎn)生了浮力。浮力方向豎直向上。3.(2018北京房山一模,33,★☆☆)為了探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,某
興趣小組的同學(xué)用重3N的物體進(jìn)行了如圖所示的操作,記下物體靜止時(shí)
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),并根據(jù)F浮=G-F拉求出浮力大小。根據(jù)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn):物
體在密度大的液體中受到的浮力小。(1)請(qǐng)分析出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是:
;(2)請(qǐng)寫(xiě)出正確的實(shí)驗(yàn)操作:
。
答案(1)物體在水中觸底了(2)將物體浸沒(méi)在水中,不觸底、不觸壁解析(1)由圖知物體浸沒(méi)在水中時(shí)由于物體接觸了容器底,物體受到重
力、浮力、容器底對(duì)物體的支持力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力四個(gè)力的作用,所
以F浮=G-F支-F拉;而在鹽水中物體只受到重力、浮力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力,
所以F浮'=G-F拉',故得出物體在密度大的液體中受到的浮力小的錯(cuò)誤結(jié)論;
(2)將物體浸沒(méi)在水中,即V排水=V排鹽水,不要接觸容器底和壁,記下此時(shí)彈簧測(cè)
力計(jì)的示數(shù),然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。4.(2019山東泰安新泰一模,22,★☆☆)小宇同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)
金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對(duì)浸在液體中的
物體所受的浮力進(jìn)行了探究。下圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)圖示
完成下列問(wèn)題:
(1)分析①、②、③、④四組圖,說(shuō)明物體所受浮力大小跟
有關(guān)。(2)分析
三組圖,說(shuō)明浮力大小跟液體的密度有關(guān),此過(guò)程所用的
實(shí)驗(yàn)研究方法是
。(3)物體浸沒(méi)在酒精中所受的浮力是
N。(4)根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),該金屬塊的密度是
kg/m3。(g取10N/kg)答案
(1)物體排開(kāi)液體的體積(2)①④⑤控制變量法(3)2.4
(4)3.3
3×103
解析
(1)由圖①②③④可知,物體排開(kāi)液體的密度不變,排開(kāi)液體的體積
不同,可得物體受到的浮力大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān);(2)圖④⑤中,排開(kāi)
液體的體積都等于物體的體積,排開(kāi)液體的體積保持不變,排開(kāi)液體的密度
不同,比較①④⑤可知,物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān);此過(guò)程所
用的實(shí)驗(yàn)研究方法是控制變量法;(3)由圖①⑤可知,物體浸在酒精中所受
的浮力F浮酒精=G-F拉=10N-7.6N=2.4N;(4)由圖①④可知,V金屬=V排=800mL-5
00mL=300mL=300×10-6m3=3×10-4m3,物體重力為10N,則金屬塊的密度ρ金
屬=
=
=
≈3.33×103kg/m3。1.(2016湖南張家界中考,7,★★☆)兩手分別拿著一個(gè)小木塊和一個(gè)大石塊
浸沒(méi)在水中,同時(shí)松手,小木塊上浮,大石塊下沉,比較松手時(shí)兩者所受的浮
力
()A.木塊受的浮力大B.石塊受的浮力大C.兩者受的浮力一樣大
D.條件不足,無(wú)法比較答案
B
小木塊和大石塊浸沒(méi)在水中時(shí),小木塊浸在水中的體積小于大
石塊浸在水中的體積,所以木塊所受浮力小于石塊所受浮力,故A、C、D
錯(cuò)誤,B正確。2.(2019廣西貴港中考,24,★☆☆)如圖10-1-10所示,是同學(xué)們?cè)凇疤骄客?/p>
物體所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖。圖甲、乙、丙容
器中裝的液體是水,圖丁容器中裝的液體是酒精,F1、F2、F3、F4分別是圖
甲、乙、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)圖甲中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=
N。(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力為
N。(3)分析圖中乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體所受的浮力大小與
有關(guān);分析圖中
兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體所受的浮力大
小與液體密度有關(guān)。(4)實(shí)驗(yàn)中采用的探究方法在研究物理問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到,稱為
法。
圖10-1-10答案(1)4.8(2)2(3)物體排開(kāi)液體的體積丙、丁(4)控制變量解析(1)圖甲中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=4.8N;(2)由圖丙知物體浸沒(méi)在水中
時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3=2.8N,所以物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力F浮=F1-F
3=4.8N-2.8N=2N;(3)由圖乙、丙可知,乙、丙中的液體都是水,液體的密
度相同,物體排開(kāi)液體的體積不同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,物體受到的浮力不
同,由此可知:物體在液體中所受浮力的大小跟排開(kāi)液體的體積有關(guān);要探
究物體所受的浮力大小與液體密度的關(guān)系,需要控制排開(kāi)液體的體積相同,
液體的密度不同,圖丙和丁符合題意;(4)影響浮力大小的因素是液體的密
度和物體排開(kāi)液體的體積,在研究浮力與液體的密度的關(guān)系時(shí),需要控制物
體排開(kāi)液體的體積不變;在研究浮力與排開(kāi)液體的體積的關(guān)系時(shí),需要控制
液體的密度不變,這用到了控制變量法。3.(2018北京中考,30,★★☆)為了驗(yàn)證“浸在水中的物體所受浮力大小跟
物體排開(kāi)水的體積有關(guān)”,小明選用圖10-1-11所示的圓柱體A(ρA>ρ水)、彈
簧測(cè)力計(jì)和裝有適量水的燒杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(4分)
圖10-1-11(1)以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整:①將圓柱體A懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1。②將圓柱體A下部的一格浸入水中,圓柱體不接觸容器,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)
力計(jì)的示數(shù)為F2。③
,靜止時(shí)
記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F3。(2)由F1-F2
F1-F3(選填“=”或“≠”),可以驗(yàn)證“浸在水中的物
體所受浮力大小跟物體排開(kāi)水的體積有關(guān)”。答案示例:(1)③將圓柱體A下部的兩格浸入水中,圓柱體不接觸容器(2)≠解析要驗(yàn)證的是“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開(kāi)水的體積
有關(guān)”,自變量是物體排開(kāi)水的體積,要改變自變量,即改變圓柱體A浸入水
中的體積,且圓柱體不能接觸容器。要測(cè)量因變量圓柱體所受的浮力,首先
要測(cè)出圓柱體的重力,再分別測(cè)出兩次圓柱體浸入水中時(shí)所受的拉力。由
F1-F2≠F1-F3知,F浮1≠F浮2,可得“浸在水中的物體所受浮力大小跟物體排開(kāi)
水的體積有關(guān)”。1.(2017云南中考,5,★★☆)潛水員逐漸從水里浮出水面的過(guò)程中,他受到
的浮力
()A.逐漸增大
B.逐漸減小C.始終不變
D.先增大后不變答案
B
潛水員逐漸從水里浮出水面的過(guò)程中,潛水員排開(kāi)水的體積逐
漸減小,而水的密度不變,故其受到的浮力逐漸減小,故選B。2.(2019四川內(nèi)江中考,14,★☆☆)質(zhì)量為8kg的木塊漂浮在水面上,它受到
的浮力大小為
N。浮力的方向是
。(g=10N/kg)答案80豎直向上解析木塊漂浮在水面上,受到的浮力與重力是一對(duì)平衡力,故它受到的浮
力F浮=G=mg=8kg×10N/kg=80N;浮力與重力大小相等,方向相反,所以受
到浮力的方向是豎直向上的。3.(2016江蘇淮安中考,14,★★☆)一重物掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,彈簧測(cè)力計(jì)示
數(shù)為2N,將重物浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.2N,此時(shí)重物所受浮力為
N;若改變重物浸沒(méi)在水中的深度,重物所受浮力大小
。答案0.8不變解析將重物浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=G-F=2N-1.2N=0.8N;因改變
重物浸沒(méi)在水中的深度時(shí),重物浸在水中的體積不變,水的密度不變,故重
物所受浮力大小不變。4.(2016遼寧阜新中考,23,★★☆)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”
時(shí),同學(xué)們提出了如下的猜想:A.可能跟物體浸入液體的深度有關(guān);B.可能跟物體的重力有關(guān);C.可能跟物體浸入液體的體積有關(guān);D.可能跟液體的密度有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想,李明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):他在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)
鐵塊或銅塊,依次把它們緩緩地浸入水中不同位置,在這一實(shí)驗(yàn)中:(6分)
(1)鐵塊從位置③→④的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,說(shuō)明鐵塊受到的
浮力
(選填“變大”、“變小”或“不變”),可以驗(yàn)證猜想
是正確的;(2分)(2)從位置④→⑤的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變,可以驗(yàn)證猜想
是錯(cuò)誤的;(1分)(3)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥,可以驗(yàn)證猜想
是錯(cuò)誤的;(1分)(4)分析比較實(shí)驗(yàn)
可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體
的密度有關(guān);(1分)(5)該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是:
。(1分)答案(1)變大
C(2)A(3)B(4)⑥⑦(或②⑥⑦)(5)控制變量法解析(1)鐵塊從位置③→④的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,說(shuō)明鐵塊
所受浮力變大;同時(shí),觀察到鐵塊浸在水中的體積變大,說(shuō)明浮力的大小跟
物體浸入液體的體積有關(guān),故可驗(yàn)證猜想C是正確的;(2)從位置④→⑤的過(guò)
程中,鐵塊浸在水中的體積不變,只改變了其深度,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,
說(shuō)明鐵塊受到的浮力不變,即浮力的大小與物體浸入液體的深度無(wú)關(guān),故A
猜想錯(cuò)誤;(3)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤可知,鐵塊受到的浮力為3.0N-1.0N=2.0N,
分析比較實(shí)驗(yàn)②⑥可知,銅塊受到的浮力為4.0N-2.0N=2.0N,則浮力的大
小跟物體的重力無(wú)關(guān),故猜想B錯(cuò)誤;(4)根據(jù)⑥⑦中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可
知,同一物體浸沒(méi)在鹽水中受到的浮力大于浸沒(méi)在水中受到的浮力,由此可
得,浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。5.(2018廣西北部灣四市同城中考,26,★★☆)在“探究浮力的大小跟哪些
因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,提出如下猜想:(7分)猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關(guān)猜想3:浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān)猜想4:浮力的大小可能與排開(kāi)液體的體積有關(guān)(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會(huì)感到越吃
力。這個(gè)事實(shí)可以支持以上猜想
(選填序號(hào))。
(2)為了研究猜想1和猜想2,選用了體積相同的A、B、C三個(gè)圓柱體,測(cè)得重力分別為4N、4.5N和5N,然后進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
①在序號(hào)a的實(shí)驗(yàn)中,物體所受的浮力為
N。②比較序號(hào)
、
、e的三次實(shí)驗(yàn),可得出初步結(jié)論:浮力的
大小與液體的密度有關(guān)。③進(jìn)一步分析可知:液體的密度越大,物體所受的浮力越
。④比較序號(hào)a、b、c的三次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:浮力的大小與物體的重力
關(guān)。(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進(jìn)
行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。由此小明得出的結(jié)論是:浮力的大小與物體的形狀有
關(guān)。小玲認(rèn)為這結(jié)論不可靠,主要原因是
。
答案(1)4
(2)①1②a
d③大④無(wú)(3)沒(méi)有控制排開(kāi)水的體積相
同解析(1)用手把飲料罐按入水中,手就會(huì)感受到豎直向上的浮力,越往下
按,浮力越大;飲料罐向下按入的過(guò)程中,排開(kāi)水的體積變大;由此得出猜想:
浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān),即這個(gè)事實(shí)可以支持猜想4。(2)①根據(jù)稱重法F浮=G-F=4N-3N=1N。②③根據(jù)控制變量法可知:實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是保持物體的體積、質(zhì)量、浸沒(méi)的深
度等因素相同,變化的量是液體的密度。則符合要求的實(shí)驗(yàn)是:a、d、e三
次實(shí)驗(yàn)??傻贸鼋Y(jié)論:浮力的大小與液體的密度有關(guān),液體的密度越大,物
體受到的浮力也越大。④在a、b、c三次實(shí)驗(yàn)中,物體的體積和浸沒(méi)的液體都相同,不同因素是物
體的重力;由圖可知測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為3N、3.5N、4N,而三個(gè)圓柱
體A、B、C的重力分別為4N、4.5N和5N,根據(jù)稱重法可知,所受浮力分別為1N、1N、1N,可見(jiàn)浮力相等,于是可得結(jié)論:浮力的大小與物體的重力無(wú)關(guān)。(3)用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體,由題圖可知,放入水中
時(shí)圓錐體排開(kāi)水的體積較大,在探究浮力的大小是否與物體的形狀有關(guān)時(shí)
未能控制排開(kāi)水的體積相同,所以結(jié)論不可靠。1.(2019吉林長(zhǎng)春二模)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究“浮力的大小跟哪些因素
有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,將圓柱體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,當(dāng)圓柱體下表面與水面相平
時(shí),圓柱體開(kāi)始緩慢下降(整個(gè)過(guò)程水未溢出),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制出如圖10
-1-12所示的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下表面浸入水中的深度h的關(guān)系
圖象,則:圖10-1-12
(1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力為
N;(2)圖象中
(選填“AB”或“BC”)段表明物體所受浮力的大小隨
其排開(kāi)液體的體積的改變而改變。(3)圓柱體由h1到h2的過(guò)程中,其下表面所受水的壓強(qiáng)增大,所受浮力
。(4)實(shí)驗(yàn)小組又選用其他液體進(jìn)一步探究,發(fā)現(xiàn)圓柱體浸沒(méi)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)
的示數(shù)與在水中浸沒(méi)時(shí)不同,說(shuō)明浮力的大小還與
有關(guān)。答案(1)4(2)AB(3)不變(4)液體密度解析本題以探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)為載體,考查了
科學(xué)探究的能力,通過(guò)對(duì)圖象分析,考查了科學(xué)思維的素養(yǎng)。(1)由圖象知,
當(dāng)圓柱體沒(méi)有浸入水中時(shí),拉力為6N,可知G=6N;BC段拉力不變,說(shuō)明圓柱
體浸沒(méi),此時(shí)F=2N,則圓柱體浸沒(méi)時(shí)的浮力F浮=G-F=6N-2N=4N;(2)AB段
圓柱體浸在水中的體積不斷變化,拉力不斷變化,說(shuō)明浮力發(fā)生了變化,所
以物體所受浮力的大小隨其排開(kāi)液體的體積的改變而改變;(3)圓柱體由h1
到h2的過(guò)程中,拉力不變,根據(jù)F浮=G-F可知所受浮力不變;(4)圓柱體浸沒(méi)在
另一種液體中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)與在水中不同,說(shuō)明受到的浮力發(fā)生了變
化,由此可知,浮力的大小與液體密度有關(guān)。2.(2017北京中考)浸在液體中的物體所受浮力為F,物體排開(kāi)液體的體積為
V,小明認(rèn)為:任何情況下,F都與V成正比。請(qǐng)自選器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明小明
的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。答案將掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上的鋁塊,浸沒(méi)在A容器的酒精中,鋁塊排開(kāi)
酒精的體積即鋁塊的體積V1,記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1。將鋁塊從酒精
中取出后擦干,再緩慢浸入B容器的水中,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于F1時(shí),發(fā)現(xiàn)
鋁塊排開(kāi)水的體積V2小于V1。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鋁塊受到的浮力與鋁塊排開(kāi)
液體的體積不成正比,所以小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。解析本題主要考查實(shí)驗(yàn)器材選擇、科學(xué)探究方案制訂的科學(xué)探究能
力。浸在液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積
有關(guān),在液體密度一定時(shí),浮力與物體排開(kāi)液體的體積成正比,而在液體密
度不同時(shí),浮力與物體排開(kāi)液體的體積不成正比。1.(2016山東青島中考)綜合實(shí)驗(yàn)(可以配圖說(shuō)明):要探究“物體所受的浮力與物體密度的關(guān)系”,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。答案實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出鋁塊、鐵塊和銅塊的重力,將數(shù)
據(jù)填入表格。②把它們分別浸沒(méi)在水中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),將數(shù)據(jù)填入表格。③利用F浮=G-F拉,求出浮力,將數(shù)據(jù)填入表格。數(shù)據(jù)記錄表格:器材彈簧測(cè)力計(jì),體積相同的鋁塊、鐵塊和銅塊,盛有水的水槽,細(xì)線實(shí)驗(yàn)步驟
分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論數(shù)據(jù)記錄表格
解析本題主要考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的科學(xué)探究素養(yǎng)。用彈簧測(cè)力計(jì)分
別測(cè)量出各金屬塊的重力和浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),利用F浮=G-
F拉計(jì)算出各金屬塊所受浮力,分析比較得出結(jié)論;根據(jù)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量和
計(jì)算的物理量設(shè)計(jì)記錄表格。物體鋁塊鐵塊銅塊重力G/N
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉/
N
浮力F浮/N
2.(2018北京懷柔期末)實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:燒杯、系有細(xì)線的石塊、2種
不同密度的液體(其密度均小于石塊密度)、密度計(jì)、彈簧測(cè)力計(jì)。請(qǐng)利
用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:在排開(kāi)液體的體積保持不變時(shí),物體浸在液體所
受到的浮力與液體密度有關(guān)。要求:(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟;(2)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。答案(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①用調(diào)節(jié)好的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量石塊在空氣中的重記為
G并記入表格中;②用密度計(jì)測(cè)量第一種液體的密度記為ρ1并記入表格中;
用彈簧測(cè)力計(jì)提著石塊,使石塊浸沒(méi)此液體中,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1并
記入表格中;③用密度計(jì)測(cè)量第二種液體的密度記為ρ2并記入表格中;用彈
簧測(cè)力計(jì)提著石塊,使石塊浸沒(méi)此液體中,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2并記入
表格中;④根據(jù)F浮=G-F計(jì)算石塊所受浮力F浮1、F浮2;⑤整理實(shí)驗(yàn)器材。(2)
實(shí)驗(yàn)記錄表:解析本題通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格,考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
的科學(xué)探究能力。解答見(jiàn)答案。G(N)ρ1(kg/m3)F1(N)ρ2(kg/m3)F2(N)F浮1(N)F浮2(N)
初中物理(人教版)八年級(jí)下冊(cè)第十章浮力探究目的浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力有什么關(guān)系猜想或假設(shè)浮力的大小跟排開(kāi)液體的重力存在一定的定量
關(guān)系探究方法用稱重法測(cè)出物體在液體中受到的浮力,同時(shí)測(cè)
出物體排開(kāi)液體所受的重力,然后比較兩者之間
的數(shù)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、小石塊、小水杯、水、
細(xì)線等知識(shí)點(diǎn)
阿基米德原理1.實(shí)驗(yàn):探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出小石塊所受的重力和小
水杯所受重力;把小石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯
中,讀出這時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù),同時(shí)用小水杯收集小
石塊排開(kāi)的水;測(cè)出小水杯和小石塊排開(kāi)的水所
受的總重力;把測(cè)量結(jié)果記錄到表格中
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
得出結(jié)論阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮
力,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力2.計(jì)算公式
F浮
=G排=m排g=ρ液V排g。由表達(dá)式可知,F浮只與ρ液和V排有關(guān),與“探究浮
力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。3.使用阿基米德原理的注意事項(xiàng)
例
(2018湖南岳陽(yáng)二模)將重6N的物體浸沒(méi)在裝滿水的杯中,溢出了4N
的水,物體受到的浮力是
()A.10NB.6NC.4ND.2N解析根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的浮力大小等于排開(kāi)的液體受到
的重力,所以應(yīng)選C。答案
C題型一
探究浮力的大小跟排開(kāi)的液體所受重力的關(guān)系例1
(2019北京房山期末)在探究浮力問(wèn)題時(shí),某同學(xué)做了如圖10-2-1所示
實(shí)驗(yàn)。測(cè)量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是F1、F2、F3和F4。測(cè)得F1=1.5N,F2
=0.7N,F3=1N,F4=1.2N,可知F浮=
N,F浮
G排(選填“<”、
“=”或“>”)。圖10-2-1解析物體受到的浮力等于重力減去物體浸在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),
所以物體受到的浮力F浮=F1-F3=1.5N-1N=0.5N,由圖可知,排開(kāi)液體的重
力G排=F4-F2=1.2N-0.7N=0.5N,所以F浮=G排。答案
0.5=點(diǎn)撥解答與“探究浮力的大小跟排開(kāi)的液體所受重力的關(guān)系”(有時(shí)也
稱為“驗(yàn)證阿基米德原理”)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的題目時(shí),要注意理順以下四個(gè)實(shí)
驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量方法和關(guān)系:物體的重力、空燒杯(或桶)的重力、物體浸在
液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、燒杯(或桶)和溢出的液體的總重力。題型二
阿基米德原理的應(yīng)用例2
(2018四川樂(lè)山中考)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是2.7
N。當(dāng)把零件浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.7N?,F(xiàn)把該零件浸沒(méi)
在另一種液體中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.9N,求:(g=10N/kg)(1)該零件浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮;(2)該金屬零件的密度ρ金;(3)另一種液體的密度ρ液。方法歸納對(duì)于涉及兩個(gè)過(guò)程的問(wèn)題,關(guān)鍵是要找到兩個(gè)過(guò)程間的不變量,
它往往是聯(lián)系兩個(gè)過(guò)程的橋梁,如本題中V排=V=V排'。解析(1)金屬零件的重力G=
=2.7N,零件受到水的浮力:F浮=G-
=2.7N-1.7N=1N;(2)由F浮=ρ水V排g得金屬零件的體積:V=V排=
=
=1×10-4
m3;金屬零件的質(zhì)量:m=
=
=0.27kg,金屬零件的密度:ρ金=
=
=2.7×103kg/m3;(3)浸沒(méi)在另一種液體中時(shí)受到的浮力:F浮'=G-
=2.7N-1.9N=0.8N,由F浮'=ρ液V排'g、V排'=V=V排得液體的密度:ρ液=
=
=0.8×103kg/m3。答案(1)1N(2)2.7×103kg/m3(3)0.8×103kg/m3
知識(shí)點(diǎn)
阿基米德原理1.(2019湖北武漢模擬)如圖10-2-1所示,把裝滿水的燒杯放在托盤(pán)秤的盤(pán)子
里,再把空的飲料罐緩緩按入水中,在這個(gè)過(guò)程中
()圖10-2-1A.托盤(pán)秤的示數(shù)在增大B.托盤(pán)秤的示數(shù)保持不變C.燒杯底部對(duì)托盤(pán)的壓力在減小D.燒杯內(nèi)的水對(duì)燒杯底部的壓力在增大答案
A裝滿水的燒杯放在托盤(pán)秤的盤(pán)子里,再把空的飲料罐緩緩按入
水中時(shí),飲料罐排開(kāi)水的體積變大,受到水的浮力變大,手受到的反作用力
變大,水溢出后流進(jìn)托盤(pán)秤的盤(pán)子里,秤盤(pán)里物體的總質(zhì)量不變,而手受到
的反作用力變大,故秤的示數(shù)變大,A正確、B錯(cuò)誤;由于燒杯里盛滿了水,故
排開(kāi)水后,燒杯內(nèi)水的高度仍不變,燒杯底部對(duì)托盤(pán)的壓力總等于滿杯水的
重力,燒杯內(nèi)的水對(duì)燒杯底部的壓力不變,故C、D錯(cuò)誤。2.(2018山東濟(jì)寧期中)下面關(guān)于浮力的說(shuō)法中,正確的是
()A.只要液體密度大,對(duì)浸在其中物體的浮力就一定大B.只要物體的體積大,所受的浮力就一定大C.阿基米德原理只適用于液體D.物體所受浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體所受的重力,與物體的形狀
和浸在液體中的深度無(wú)關(guān)答案
D
物體所受浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體所受的重力,與物
體的形狀和浸在液體中的深度無(wú)關(guān),與液體密度和物體排開(kāi)的液體的體積
有關(guān)。阿基米德原理不僅適用于液體,也適用于氣體。3.(2017安徽宣城二模)如圖10-2-2是我國(guó)研發(fā)的“圓夢(mèng)”號(hào)平流層飛艇。
該飛艇依靠浮力可升到20km高的平流層,其推進(jìn)系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池提供
能量。推進(jìn)器產(chǎn)生的推力與氣流對(duì)飛艇的水平作用力平衡,可使飛艇長(zhǎng)時(shí)
間懸停。若飛艇的氣囊體積為3×104m3,平流層空氣密度取0.06kg/m3,則飛
艇在平流層受到的浮力約為
N。(g=10N/kg)
圖10-2-2答案1.8×104
解析飛艇在平流層受到的浮力:F浮=ρ空氣gV排=0.06kg/m3×10N/kg×3×104
m3=1.8×104N。4.(2019山東濟(jì)南歷城期中)在“阿基米德解開(kāi)王冠之謎”的故事中,若王
冠的質(zhì)量為490g,浸沒(méi)在水中稱時(shí),王冠重4.5N,求(g取10N/kg):(1)這頂王冠所受的重力是多少牛頓?(2)這頂王冠浸沒(méi)時(shí)所受的浮力是多少牛?(3)這頂王冠浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的重力是多少牛?(4)這頂王冠浸沒(méi)到水中時(shí)排開(kāi)的水的質(zhì)量是多少?答案(1)4.9N
(2)0.4N
(3)0.4N
(4)40g解析(1)王冠重力G1=m1g=0.49kg×10N/kg=4.9N;(2)王冠浸沒(méi)時(shí)所受的
浮力F浮=G1-G2=4.9N-4.5N=0.4N;(3)由阿基米德原理知王冠浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)的
液體重力G排=F浮=0.4N;(4)排開(kāi)水的質(zhì)量m排=
=
=0.04kg=40g。1.(2019河南南陽(yáng)一模)下面關(guān)于浮力的說(shuō)法中,正確的是
()A.只要液體的密度大,對(duì)浸在其中物體的浮力就一定大B.同一木塊在北京和廣州浸入湖水中所受的浮力不同C.只要物體的體積大,所受的浮力就一定大D.阿基米德原理適用于氣體答案
D
由阿基米德原理知,浮力的大小是由排開(kāi)的液體或氣體的密度
和物體排開(kāi)液體或氣體的體積決定的,故A、C錯(cuò)誤;當(dāng)排開(kāi)水的體積相同
時(shí),浮力一定相等,故B錯(cuò)誤;阿基米德原理適用于液體,同樣適用于氣體,故
D正確。2.(2018湖北武漢洪山三模)如圖所示,某同學(xué)將一漂浮在水面不開(kāi)口的飲
料罐緩慢按入水中,當(dāng)飲料罐全部浸入水中后,繼續(xù)向下壓一段距離,共用
時(shí)t0,此過(guò)程中飲料罐所受的浮力隨時(shí)間變化的圖象可能是下列圖中的
()
答案
A根據(jù)公式F浮=ρgV排可知,排開(kāi)水的體積一定時(shí),受到的浮力將不
再變化;選項(xiàng)A表示一開(kāi)始飲料罐就受到浮力作用,然后浮力逐漸增大,最后
保持不變,符合實(shí)際;選項(xiàng)B表示飲料罐所受浮力從0逐漸變大,最后不變,不
符合實(shí)際;選項(xiàng)C表示飲料罐受到的浮力保持不變,不符合實(shí)際;選項(xiàng)D表示
飲料罐一開(kāi)始受到浮力作用,然后浮力逐漸增大,最后保持不變,但浮力增
大階段不是成線性增大,不符合實(shí)際。3.如圖所示為某校校園藝術(shù)節(jié)時(shí)氣球懸掛一幅豎標(biāo)的情景。已知?dú)馇虻?/p>
體積為8m3,氣球(含內(nèi)部所充氣體)、標(biāo)語(yǔ)及細(xì)繩的總質(zhì)量為9kg,空氣的
密度為1.29kg/m3。g取10N/kg,則氣球所受浮力為多大?答案103.2N解析氣球所受浮力F浮=ρgV=1.29kg/m3×10N/kg×8m3=103.2N。
4.(2019北京模擬)如圖所示,質(zhì)量為7.8kg的實(shí)心合金球被輕細(xì)線懸掛于彈
簧測(cè)力計(jì)下端,并浸沒(méi)在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為48
N。已知圖中盛水容器的底面積為0.05m2,取g=10N/kg。則:
(1)該合金球所受浮力的大小?(2)與球未放入水中時(shí)相比,合金球浸沒(méi)后水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大多少?(3)該合金球的密度是多大?答案(1)30N(2)600Pa(3)2.6×103kg/m3
解析
(1)合金球所受的重力G=mg=7.8kg×10N/kg=78N;合金球所受浮力
F浮=G-F'=78N-48N=30N;(2)根據(jù)阿基米德原理可知,水對(duì)容器底部的壓
力增大ΔF=G排=F浮=30N,故水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大量Δp=
=
=600Pa;(3)合金球的體積V球=V排=
=
=3×10-3m3,合金球的密度ρ=
=
=2.6×103kg/m3。1.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)自2019年3月1日起,泰山西麓的彩石溪景點(diǎn)取消了50元
的門(mén)票,小明得知該消息后,五一放假一家人去彩石溪游玩。小明從彩石
溪發(fā)現(xiàn)一塊漂亮的彩色小鵝卵石并帶回家,鵝卵石的形狀呈卵形,小明用細(xì)
線系住它掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,并緩慢勻速浸入水中,鵝卵石從剛接觸水面到
浸沒(méi)在水中并繼續(xù)向下一小段時(shí)間,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖象
可能是下列圖中的
()
答案
C在鵝卵石從剛接觸水面到浸沒(méi)在水中并繼續(xù)向下一小段時(shí)間,
排開(kāi)水的重力先變大,后不變,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'=G-F浮,故其示數(shù)先變小,
后不變,但由于鵝卵石形狀呈卵形,它勻速浸入到水中,所以示數(shù)變化規(guī)律
為“慢-快-慢-不變”,正確的圖象為C。2.(2018四川德陽(yáng)中考)體積相同的鉛球、銅塊和木塊,浸在液體中的情況
如圖10-2-3所示,比較它們受到的浮力大小,正確的是
()圖10-2-3A.鉛球受到的浮力最大B.木塊受到的浮力最大C.銅塊受到的浮力最大D.它們受到的浮力一樣大答案
D
由圖可知,鉛球、銅塊和木塊均浸沒(méi)在同種液體中,體積相同的
鉛球、銅塊和木塊排開(kāi)液體的體積相等,由F浮=G排=ρ液gV排可知,它們受到
的浮力一樣大。3.在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是7.4N,當(dāng)把零件浸沒(méi)在密度為
0.8×103kg/m3的油中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6.6N。g=10N/kg,求:(1)金屬零件所受浮力;(2)金屬零件的體積;(3)金屬零件的密度。答案(1)0.8N
(2)1×10-4m3
(3)7.4×103kg/m3
解析(1)零件所受的浮力F浮=G-F拉=7.4N-6.6N=0.8N;(2)把零件浸沒(méi)在
油中,由F浮=ρ油V排g得:V零件=V排=
=
=1×10-4
m3;(3)金屬零件的質(zhì)量m=
=
=0.74kg,其密度ρ=
=
=7.4×103
kg/m3。1.(2019廣東廣州中考)兩個(gè)相同的燒杯中分別裝滿了兩種不同的液體,把
甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體,最后處于圖所示狀態(tài)。甲、乙排開(kāi)液
體的重力相等。甲、乙所受浮力相比
()
A.甲所受浮力更大B.乙所受浮力更大C.甲、乙所受浮力一樣大D.不知道液體密度無(wú)法比較浮力大小答案
C
根據(jù)阿基米德原理可知,由于甲、乙排開(kāi)液體的重力相等,所以
甲、乙所受浮力相等。2.(2018江蘇揚(yáng)州中考)為了驗(yàn)證阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋
很輕很薄)中裝入大半袋水,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出盛有水的塑料袋所受重力
的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中,觀察到測(cè)力計(jì)的示數(shù)變
,說(shuō)明
盛水的塑料袋排開(kāi)
越大,受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸
入水中,當(dāng)觀察到
現(xiàn)象時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零,由
此驗(yàn)證了阿基米德原理。小華準(zhǔn)備將塑料袋裝滿水做同樣的實(shí)驗(yàn),操作時(shí)
發(fā)現(xiàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,這是
的緣故。
答案小水的體積袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平的塑料袋中水沒(méi)
有裝滿解析在塑料袋慢慢浸入水的過(guò)程中(袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平之
前),由于塑料袋排開(kāi)水的體積增大,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知水對(duì)塑料袋的浮力
F浮增大;彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'=G-F浮,由于G不變、F浮增大,則彈簧測(cè)力計(jì)的
示數(shù)將變小;當(dāng)袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平時(shí),排開(kāi)水的體積等于袋內(nèi)水
的體積,即V排=V水,則排開(kāi)水的重力等于袋內(nèi)水的重力,即:G排=G,此時(shí)測(cè)力
計(jì)的示數(shù)為零(F示=0),根據(jù)稱重法測(cè)浮力可得塑料袋所受的浮力:F浮=G;綜
上分析可得,F浮=G排,由此驗(yàn)證了阿基米德原理。將塑料袋“裝滿水”做同
樣的實(shí)驗(yàn),塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)已為零,說(shuō)明袋內(nèi)水
面與燒杯中的水面相平,由于塑料袋尚未完全浸入水中,所以塑料袋中水沒(méi)
有裝滿,水的上方有空氣。3.(2018湖南衡陽(yáng)中考)為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
把彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛
鉤上。在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下端放一小杯。在金屬塊的正下
方,有一個(gè)溢水杯,溢水杯放置在鐵架臺(tái)的支架上,溢水杯跟金屬塊、粗鐵
絲都不接觸。
(1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸入水中(如圖甲→乙→丙),
在此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù):F甲
F丙(選填“大于”、“等于”或
“小于”)。(2)再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離開(kāi)水面(如圖丁)??梢?/p>
計(jì)算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為
N,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值
比真實(shí)數(shù)值將
(選填“偏大”或“偏小”)。答案(1)等于(2)1.2偏大解析(1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸入水中(如圖甲→
乙→丙),由阿基米德原理可知,在此過(guò)程中金屬塊受到的浮力等于排開(kāi)的
水所受的重力,故F甲=F丙;(2)由圖丙、丁可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,由圖丁可知G總=F示=4.4
N,圖丙中F示'=3.2N,圖丙中金屬塊所受到的浮力約為:F浮=G總-F示'=4.4N-3.2N=1.2N;金屬塊完全離開(kāi)水面后表面有一些小水滴,使G總的測(cè)量數(shù)值偏大,根據(jù)F浮=
G總-F示'可知,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將偏大。1.(2019山東青島黃島模擬,7,★☆☆)如圖10-2-4所示,用木塊、彈簧測(cè)力
計(jì)、溢水杯和小桶進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列結(jié)果正確的是(g=10N/kg)
()
圖10-2-4A.木塊的質(zhì)量是12gB.木塊受到的浮力是0.4NC.小桶受到的重力是0.2ND.木塊排開(kāi)水的體積是120cm3
答案
D
由圖知,木塊重力G=1.2N,則木塊的質(zhì)量m=
=
=0.12kg=120g,故A錯(cuò)誤;漂浮的木塊受到的重力與浮力是一對(duì)平衡力,所以木塊受
到的浮力F浮=G=1.2N,故B錯(cuò)誤;由阿基米德原理可知,排開(kāi)水的重力G排=F浮
=1.2N,小桶受到的重力G桶=G總-G排=1.6N-1.2N=0.4N,故C錯(cuò)誤;木塊排開(kāi)
水的體積V排=
=
=1.2×10-4
m3=120cm3,故D正確。2.(2018甘肅蘭州模擬,29,★★☆)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)“阿基米德原理”這節(jié)課
上,仔細(xì)觀察了老師做的如圖10-2-5甲所示的演示實(shí)驗(yàn)。課后復(fù)習(xí)時(shí),物理
興趣小組的同學(xué)們提出了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案,并動(dòng)手制作出了如圖乙所示
實(shí)驗(yàn)裝置,其中A、B為兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧測(cè)力計(jì),C為重物,D為薄塑料袋
(質(zhì)量不計(jì)),E是自制的溢水杯,F是升降平臺(tái)(搖動(dòng)手柄,可使平臺(tái)高度緩慢
上升、下降),G為鐵架臺(tái)。圖10-2-5(1)實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺(tái)F,使重物浸入水中的體積越來(lái)越大,觀察到
彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)
,彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)
。(選填“變
大”“變小”或“不變”)(2)比較彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量FA'和彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變化量FB',它
們的大小關(guān)系是FA'
FB'(選填“>”“<”或“=”),說(shuō)明物體所受
的浮力等于
。(3)對(duì)比圖甲和圖乙兩組實(shí)驗(yàn),新的實(shí)驗(yàn)與原實(shí)驗(yàn)比較有哪些優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)?
請(qǐng)寫(xiě)出任意一條
。答案(1)變小變大(2)=物體排開(kāi)液體的重力(3)優(yōu)點(diǎn):物體所受浮
力大小和物體排開(kāi)液體的重力大小關(guān)系對(duì)比明顯,容易得出結(jié)論;缺點(diǎn):升
降平臺(tái)上升時(shí),塑料袋下降,操作難度大(任選其一作答)解析(1)(2)逐漸調(diào)高平臺(tái),重物浸入水中的體積越來(lái)越大時(shí),排開(kāi)水的體
積變大,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力變大,因?yàn)镕浮=G-F',所以彈簧
測(cè)力計(jì)A的示數(shù)F'=G-F浮變小;又因?yàn)橹匚锝胨械捏w積越來(lái)越大時(shí),溢
出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大,所以彈簧
測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變大;根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力的大小和排開(kāi)
液體的重力相等,所以彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量FA'和彈簧測(cè)力計(jì)B的示
數(shù)變化量FB'相等。(3)優(yōu)點(diǎn):①物體所受浮力大小和物體排開(kāi)液體的重力大
小關(guān)系對(duì)比明顯,容易得出結(jié)論;②鐵架臺(tái)固定,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)更穩(wěn)定,便
于觀察,便于講解。缺點(diǎn):①升降平臺(tái)上升時(shí),塑料袋下降,操作難度大;②整
合度高,理解起來(lái)難度大。3.(2019山東濰坊一模,26,★★☆)學(xué)完“浮力”知識(shí)后,小華同學(xué)進(jìn)行了相
關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)(ρ=1.0×103kg/m3)。
圖10-2-6(1)她選取一質(zhì)量為900g、體積為1200cm3長(zhǎng)方體木塊,讓它漂浮在水面上,如圖10-2-6甲所示,求此時(shí)木塊受到的浮力。(2)她又取來(lái)規(guī)格相同由合金材料制成的螺母若干,如圖乙,用彈簧測(cè)力計(jì)
測(cè)得每只螺母的重力為0.6N。再用彈簧測(cè)力計(jì)提著螺母放入水中,如圖
丙,彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)的示數(shù)為0.4N。求每只螺母的體積。(3)將螺母逐個(gè)放置在漂浮的木塊上,要使木塊和螺母整體不會(huì)沉入水底,
求最多放置的螺母數(shù)。答案(1)9N(2)2×10-5m3(3)7解析(1)因?yàn)槟緣K漂浮,所以木塊受到的浮力與重力是一對(duì)平衡力,故F浮木
=G木=m木g=0.9kg×10N/kg=9N;(2)一只螺母受到的浮力F浮螺母=G螺母-F示=0.6
N-0.4N=0.2N,則一只螺母的體積V螺母=V排=
=
=2×10-5m3;(3)木塊浸沒(méi)時(shí)木塊受到的浮力F浮木'=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×
10N/kg×1200×10-6m3=12N,要使木塊和螺母整體不會(huì)沉入水底,則最多放
置的螺母數(shù)n=
=7.5≈7。1.(2019山東淄博一模,8,★☆☆)關(guān)于物體受到的浮力,下列說(shuō)法正確的是
()A.漂浮在水面上的物體受到浮力,沉入水底的物體不受浮力B.物體的密度越大受到的浮力越大C.浸沒(méi)水中的物體,隨著深度的增加受到的浮力逐漸增大D.物體排開(kāi)水的重力越大受到的浮力越大答案
D
由浮力產(chǎn)生的原因知,漂浮或者沉入水底的物體都受浮力,故A
錯(cuò)誤;物體受到的浮力與液體的密度有關(guān),與物體的密度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;浸
沒(méi)在液體中的物體,無(wú)論深度如何,排開(kāi)液體的重力不變,所以浮力也不變,
故C錯(cuò)誤;由阿基米德原理可知,物體排開(kāi)水的重力越大受到的浮力越大,故
D正確。2.(2018福建漳州模擬,12,★★☆)測(cè)力計(jì)上掛一重為10N的金屬塊,當(dāng)金屬
塊體積的四分之一浸入水中靜止時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8N,若金屬塊全部浸
入水中且未碰到容器,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為
()A.2NB.4NC.6ND.8N答案
A
當(dāng)金屬塊體積的四分之一浸入水中靜止時(shí),金屬塊受到的浮力:
F浮=G-F示=10N-8N=2N。金屬塊體積的四分之一浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體
積V排=
V,則V=4V排,當(dāng)金屬塊全部浸入水中且未碰到容器時(shí),V排'=V=4V排,F
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