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文檔簡介

10.1浮力(專題訓(xùn)練)(解析版)

?考點1浮力與浮力產(chǎn)生的原因:

II

1.(2022秋?徐匯區(qū)期末)如圖所示,裝有水的柱狀容器置于水平地面上,正方體物塊懸

浮在水中,其上表面與水面平行,若物塊上表面受到水的壓力為Fi、下表面受到水的壓

力為F2、受到的重力為G、受到的浮力為F.則()

A.Fi大于F2

B.Fi與F2是一對平衡力

C.Fi與F2的合力大小大?iF用

D.Fi與F2的合力大小等于G

【答案】Do

【解答】解:AB、液體壓調(diào)隨深度的增加而增大,由于下表面所處的深度較大,因而受

到的液體壓強較大,根據(jù)F=pS,受力面積相同,下表面受到的液體壓力較大,即Fi小

于F2,而一對平衡力應(yīng)滿足的條件:大小相等,方向相反,作用在同一物體上,作用在

一條直線上:由于這兩個為人小不等,故不是平衡力,故八B錯誤:

CD、物體上表面與水面平廳,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,上、下表面受到水壓力的合力

大小F-=F浮,

正方體物塊M懸浮在水中,則尸濘=6,所以F^=G,故C錯誤,D正確。

故選:Do

2.(2022春?呼蘭區(qū)校級期中)如圖所示,裝有水的容器靜止放在水平桌面上,正方體物

塊懸浮在水中,其上表面與水面平行,則下列說法中正確的是()

A.正方體物塊上、下表面受到水壓力的合力大于其受到的浮力

B.正方體物塊上、下表面受到水壓力的合力大小等于其受到的浮力

C.正方體物塊上表面受到水的壓力大于下表面受到水的壓力

D.正方體物塊上表面受到水的壓力和下表面受到水的壓力是一對平衡力

【答案】Bo

【解答】解:

AB、正方體上表面丐水面平行,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,共上、下表面受到水壓力的

合力大小為F弁=F濘,故A錯誤,B正確:

C、正方體上表面與水面平行,不受水的壓力,下表面所處水的深度不為零,則受到水的

壓力,所以正方體物塊上表面受到水的壓力小于下表面受到水的壓力,故C錯誤:

D.由C知,正方體物塊上表面受到水的壓力和下表面受到水的壓力大小不等,所以,

方體物塊上表面受到水的壓力和下表面受到水的壓力不是一對平衡力,故D錯誤。

故選:Bo

3.(2022春?研口區(qū)期中)如圖所示的四種情景,沒有受到浮力的物體是()

【答案】A。

【解答】解:A.大橋的橋墩由于底面埋在淤泥下,不能與水接觸,因此橋墩沒有受到水

對其向上的壓力,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知橋墩不受浮力作用,故A符合題意;

BC.海上試航中的“山東號”航母、下潛中的“奮斗者”號都浸在液體中,因為液體對

浸沒在其中的物體有向上的作用力和向下的壓力作用,其中向上的壓力大于向下的壓力,

這個壓力差即物體受到的浮力,故它們均受到浮力作用,故BC不符合題意:

D.飄在空中的熱氣球浸沒在空氣中,受到空氣的浮力,故D不符合題意。

故選:Ao

4.(2022春?武漢期中)如圖所示,有一個重力為G的長方體浸沒在液體中,其受到的浮

力為F雜液體對長方體向下和向上的壓力分別為Fi和F2。下列說法正確的是()

A.長方體只有上下表面受到液體壓力

B.Fi和F2的大小關(guān)系是FI>F2

C.Fi、F2和F部的大小關(guān)系是F2-FI=F*?

D.若物體浸沒于更深的位置,與圖示位置相比,F(xiàn)i、F2大小均不變

【答案】Co

【解答】解:A.氏方體的六個表面都會受到液體壓力,故A錯誤:

B.液體內(nèi)部壓強的大小與深度有關(guān),深度越深,壓強越大,根據(jù)F=pS可知,F(xiàn)2>FI,

故B錯誤:

C.根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,浮力等于物體上下表面的壓力差,即浮力為:F,?=F2-

FI,故C正確;

D.若物體浸沒于更深的位置,受到的壓強增大,受力面積不變,受到的壓力增大,F(xiàn)i、

F2大小均變大,故D錯誤。

故選:Co

5.(2022春?坪山區(qū)校級期中)(多選)如圖所示,A、B是能自由移動的物體,C、D是

容器自身凸起的一部分,往容淵中注入一些水,則下列說法錯誤的是()

A.A物體一定受浮力的作用

B.B物體一定受浮力的作用

C.C部分一定不受浮力的作用

D.D部分一定受浮力的作用

【答案】CD。

【解答】解:A、由圖可知,水對A物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差,故A物體一定

受浮力的作用,故A正確:

B、B物體上表面沒有受到水的壓力,但下表面受到水的壓力,因此水對B物體上下表面

產(chǎn)生了向上的壓力差,故B物體也受浮力的作用,故13止確:

C、由圖可知,水對C物體上下表面產(chǎn)生了向上的壓力差,故C物體受浮力的作用,故

C錯誤:

D、D物體上表面受到水的壓力,但下表面沒有受到水的壓力,因此水對C物體上下表

面沒有產(chǎn)生壓力差,故D物體不受浮力的作用,故D錯誤。

故選:CD.

6.(2022春?冷水灘區(qū)校級期中)某正方體的楨長為2()cn],浸沒水中時上表面離水面10cm,

水對上表面的壓力為40N,物體受到的浮力為80No

【答案】40:80。

【解答】解:(1)正方體上表面所處的深度:

h上=10cm=0.1m,

正方體上表面受到水的壓強:

P上=Pghj.=1.0XlO3kg/m2X1ON/kgX0.1m=lOOOPa:

正方體面積S=0.2mX0.2m=0.04nr,

2

由p=E可得,物體上表面所受到水的壓力F?=p(S=1OOOPaX0.04m=40N;

s

(2)正方體下表面所處的深度:

h卜=11±+L=10cm+20cm=30cm=0.3m,

正方體下表面受到水的壓強:

p〉=pgh下=1.0X103kg/m2X10N/kgX0.3m=3000Pa;

2

由P=E求可得,物體下表面所受到水的壓力Ft.=pbS=3000Pax0.04m=120N,

s

正方體上、下表面受到水的壓力差:AF=Fb-F,h=120N-40N=80N;

浮力等于物體上、下表面所受到的壓力差,F(xiàn)J?=AF=80Nt

故答案為:40;80o

7.(2022春?岳麓區(qū)校級期中)如圖所示,體積為1.0X1。-3m3的圓柱體金屬塊浸沒在水中,

下表面受到水對它向上的壓力為I6N,則上表面受到水對它句下的壓力為6N,增大

圓柱體浸沒在水中的深度,物體受到向上和向下的壓力差將不變(選填“變大”“不

變”或“變小”)。

33

【解答】解:由F惇=pgV排可得,金屬塊收到的浮力為:Fif=pgVt#=1.0X10kg/mX

10N/kgX1.0X103m3=ION,

則上表面受到水對它向下的壓力為:

F卜*面=F羿-F下”而=16N-10N=6N。

浮力與物體在液體中的深度無關(guān),故增大圓柱體浸沒在水中的深度,物體受到向上和向

下的壓力差將不變。

故答案為:6:不變。

8.(2022春?日照期中)物塊浸沒在液體中,受到液體對它向上、向下的壓力分別為15N、

5N,其受到浮力的大小為10N。如圖所示,A物體重40N,B物體重12N。A物體

在繩子水平拉力作用下沿水平桌面向右做勻速直線運動,它受到桌面的摩擦力為12

N。如果要使A物體勻速向左運動,則應(yīng)給它施加一個大小為24N的水平向左的拉

力。

【解答】解:物塊受到浮力的大小為F^=F向上-F向下=15N-5N=10N,

A物體在繩子水平拉力作用下沿水平桌面向右做勻速直線運動,此時物體受力平衡,則

水平方向受到的摩擦力等于向右的拉力,即為B物體的重力f=GB=12N,所以滑動摩擦

力為12No

如果要使A物體勻速向左運動,此時物體A受力平衡,向左的拉力等于向右的拉力和摩

擦力之和,由于物體A對水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,故滑動摩擦力依

然為12N,水平向左的拉力為F=F'+f=12N+12N=24N?

故答案為:10:12:24。

9.(2022春?瑯珊區(qū)校級月考)如圖,一邊長為10cm的正方體物體在水中保持靜止,物體

的上表曲距離水向8cm,物體下表間受到的壓力為物體受到的浮力為」

【答案】18:10o

【解答】解:(1)物體下表面的面積為S=(0.1m)2=0.01m2,

物體下表面受到的壓強:p=p水gh=1.0X103kg/m3X1ON/kgX(0.08m+0.1m)=1.8X103Pa,

32

物體下表面受到的壓力FF=pFS=1.8X10PaX0.01m=18N:

3

(2)物體受到的浮力F薦=p^gV舞n.OXltPkg/nPxiON/kgX(0.1m)=10Ne

故答案為:18;10。

10.(2022秋?徐匯區(qū)期末)如圖所示,2021年12月9日,我國空間站開展太空授課,演

示了乒乓球在微重力環(huán)境下浮力“消失”的實驗,并與地面上學生的實驗進行了對比。

(I)其中,符合浮力“消失”現(xiàn)象的是圖a(均選填"a”或"b”)

(2)由于空間站繞地球飛行,空間站內(nèi)部的環(huán)境可以近似看做“不受重力”,請你用所

學的相關(guān)物理知識對太空中浮力“消失”的原因做出解釋:液體中的物體受到的浮力

產(chǎn)牛的原因是液體受到重力的作用后,對物體卜下表面有壓力差,微重力環(huán)境下,這種

壓力差幾乎為零,

(a)(b)

【答案】(1)a:(2)液體中的物體受到的浮力產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用后,

對物體上下表面有壓力差,微重力環(huán)境下,這種壓力差幾乎為零。

【解答】解:(1)因為在太空中浮力已經(jīng)消失,乒乓球不會向上飄,而是待在水球中不

助,符合浮力“消失”現(xiàn)象的是圖a:

(2)在地球表血,浮力產(chǎn)生的原因是液體對浸入其中的物體上下表庖產(chǎn)生的液體壓力差,

而液體內(nèi)部產(chǎn)生壓力的原因是液體受到重力。在空間站中(或微重力環(huán)境下),液體相

當于不受重力,因此不產(chǎn)生壓力,也不產(chǎn)生浮力。

故答案為:(l)a:(2)液體中的物體受到的浮力產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用后,

對物體上下表面有壓力差,微重力環(huán)境下,這種壓力差幾乎為零。

II.(2022春?詔安縣期中)課堂上老師利用?個可樂瓶與一個乒乓球做“研究浮力產(chǎn)生的

原因”的實驗,如圖甲所示,將?個塑料可樂瓶剪去底部,把?個乒乓球放在瓶內(nèi)(瓶

頸的直徑略小于球的直在),從上面倒入水觀察到少量水從乒乓球與瓶頸的縫隙中流出

后沿瓶口流掉,此時乒乓圖球上方受到水對它向下的壓力,乒乓球下方無(選

填“有”或“無”)受到水向上的壓力,不上浮,乒乓球不受浮力作用:若用手堵住瓶

口流水處,水蓄滿瓶頸時,此時乒乓球下方有(選填“有”或“無”)受到水向上

的壓力,可觀察到乒乓球滓起(如圖乙),乒乓球受浮力作用。通過該小實驗可知浮力

是由于物體上下表而受到液體的壓力差而產(chǎn)生的。

【答案】壓力;無:有;物體上下表面受到液體的壓力差。

【解答】解:甲圖中,乒乓球下部沒有水,它的底部不受水的向上的壓力,所以,乒乓

球不受浮力,乒乓球上部有水,水對乒乓球有一個向下的壓力:

乙圖中,乒乓球上浮時,上下表面受到水的壓力,所以產(chǎn)生了一個向上的壓力差,該壓

力差就是浮力:

故答案為:壓力;無;有:物體上下表面受到液體的壓力差。

12.(2022春?百色期末)如圖所示,一個高為10cm的長方體豎直懸浮在水中,上表而受

到水的壓力八為5N,下表面受到水的壓力F2為13N,兩側(cè)受到水的壓力相等。求:

(1)正方體受到的浮力:

(2)正方體下表面受到水的壓強。

【解答】解:(1)由浮力產(chǎn)生的原因可知,長方體受到的浮力為:

F5?=F2-FI=13N-5N=8N,

(2)長方體下表面離水面深度為:

h=10cm+10cm=20cm=0.2m,

長方體下表面受到的壓強為:

p=pgh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.2m=2X103Pao

答:(1)長方體受到的浮力為8N;

(2)長方體下表面受到水的壓強2X103pa。

考點2探究浮力大〃與哪些因素有關(guān)

13.(2022春?上蔡縣校級期中)關(guān)于課本中的力學實驗,下列說法錯誤的是()

A.“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗,采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法

B.“探究二力平衡條件”H勺實驗,將紙板轉(zhuǎn)動一定角度是為了探究紙板處于平衡狀態(tài)時

二力是否在同一條直線上

C.“探究阻力對物體運動的影響”實驗,小車受到阻力越小,小車速度減小得越慢

D.“探究浮力的大小與明I;些因素有關(guān)”實驗,物體浸入液體中的深度越深,所受浮力越

【答案】Do

【解答】解:A、壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān),實驗時應(yīng)采用控

制變量法,即探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時應(yīng)控制受力面積的大小不變,探

究壓力的作用效果與受力面枳時應(yīng)控制壓力的大小不變,實驗中通過海綿的凹陷程度來

反映壓力的作用效果,即“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗,采用了控制

變量法和轉(zhuǎn)換法,故A正確;

B、“探究二力平衡的條件”實驗,將小車轉(zhuǎn)動一定角度,小車在水平方向上受到兩個力

不在同一直線上,是為了探究小車處于平衡狀態(tài)時二力是否在同一條直線.匕故B正確:

C、由實驗現(xiàn)象可以看出:小車受的阻力越小,小車運動的路程越遠,速度減小得越慢,

故C正確:

D、浮力大小與物體排開液體的體枳和排開液體的密度有關(guān),與物體浸沒液體中的深度無

關(guān),故D錯誤。

故選:Do

14.(2022春?洪山區(qū)期中)小紅用彈簧測力計、鐵圓柱體、兩個相同的大燒杯做“探究影

響浮力人小的因素”的實驗,共實驗步驟和彈簧測力計示數(shù)如圖所示。下列說法正確的

是()

A.鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1N

B.由甲、乙、戊三圖實驗,可探究浮力大小與液體密度的關(guān)系

C.由甲、乙、丁三圖可知,物體浸入液體的深度越深,所受浮力越大

D.再增加一個體枳和鐵硼柱體相等的銅圓柱體,可探究浮力大小與物體密度的關(guān)系

【答案】Do

【解答】解:A、由稱重法測浮力可得,鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為:F;g=G

-F=5N-1N=4N,故A錯誤:

B、探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,要控制排開液體的體積相同,而乙、戊中排開液體

的體積不同,故B錯誤:

C,由阿基米德原理可知,物體受到的浮力大小只與液體的密度、排開液體的體積有關(guān),

與物體浸入液體的深度無關(guān),故C錯誤:

D、探究浮力大小與物體密度的關(guān)系,要控制液體的密度、拌開液體的體積不變,只改變

物體的密度,故增加一個體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體,可探究浮力大小與物體密度

的關(guān)系,故D正確。

故選:D。

15.(2022春?滕州市期末)小明通過實驗(如圖所示)得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受

的浮力,大小等于它排開的液體所受的重力。在實驗過程中,以下操作正確的是()

①②③④

A.為準確測量物體所受浮力,步驟應(yīng)先③后④

B.為準確測量物體排開水的正力,步驟應(yīng)先①后②

C.實驗的最后一個操作應(yīng)該是①

D.實驗的第一個操作應(yīng)該是③

【答案】Co

【解答】解:石塊的重力應(yīng)先測出,即是操作④,若后面浸濕后再測會導(dǎo)致誤差,

然后將空燒杯重力測出,操作應(yīng)該是②,再將石塊浸入水中測出此時的力,是操作③;

最后測出溢出的水重力①.

由此可知:準確測量物體所受浮力,步驟應(yīng)先④后③:

測量物體排開水的重力,步驟應(yīng)先②后①;

實驗的第一個操作應(yīng)該是②或④:

實驗的最后一個操作應(yīng)該是①;

故選:Co

16.(2022春?吉安縣期末)(多選)如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾

個實驗情景。實驗甲、丙和丁中,彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,若鹽水的密度為L2X

ICPkg/n?,則下列結(jié)論正確的是()

A.由甲、乙、丙圖可得浮力大小與液體密度有關(guān)

B.實胎乙中,物體A受到的浮力為1.2N

C.由甲和丙可以求得出物體A的密度為4Xl(Pkg/m3

D.實險丁中,物體受浮力大小與物體在丙中受浮力大小相等

【答案】ACDo

【解答】解:比較圖甲、乙、丙可知,排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測

力計的示數(shù)不同,浮力不同,故可以探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,故A正確;

根據(jù)題意可知物體A的重力G=4N,物體A完全浸沒在鹽水中彈簧測力計的拉力F}-=

2.8N,

由甲和丙可知,A受到的浮力:F》?=G-Ff,=4N-2.8N=1.2N:

L2N

根據(jù)阿基米德原理知V=V排=?浮=-----------------104m3:

P鹽水g1.2XlQJkg/mJXION/kg

物體A在水中受到的浮力,

3343

F浮水=p^gVrt=1.0X10kg/mX10N/kgX1XIO'm=lN,

在乙中物體A受到的拉力:F=G-F浮水=4N-1N=3N,故B錯誤:

由密度公式可得A物體的密度:p吟$=-------?_—=4X103kg/m\故

&VgVION/kgXICT4m3

C正確,

根據(jù)阿基米德原理可知在丙丁實驗時,物體A排開的體積為不變,液體密度一樣,故丙

丁試驗中,物體受到的浮力大小相等,故D正確。

故選:ACD。

17.(2022春?合川區(qū)校級期中)小軍要研究金屬圓住體受的浮力與浸沒在水中深度h的關(guān)

系,實驗裝置如圖甲所示。在彈簧測力計下掛一個金屬圓柱體,測出金屬網(wǎng)柱體的重力,

然后讓圓柱體緩慢地浸入水中,從圓柱體底面接觸水面開始,到完全浸沒水中(未接觸

容器底部),記錄圓柱體浸入水中不同深度h時測力計的示數(shù),并得到測力計示數(shù)Fi和

圓柱體受的浮力Fz隨h變化的圖象,圖中能反映圓柱體受的浮力Fz隨h變化的圖象是

(2)(填①或②):從圖象中可以得出:金屬圓柱體的密度為2.7X1Q3kg/m\

【答案】②:2.7X103。

【解答】解:(1)當圓柱體從開始浸入水中到完全浸入水中的過程中,圓柱體排開水的

體積在逐漸變大,水的密度不變,由阿基米德原理F*=p/V,tg可知浮力是變大的:而

當圓柱體浸沒以后,再向水中下沉的時候,圓柱體排開水的體積不再發(fā)生變化,所以浮

力是不變的。由此可知在整個過程中,圓柱體受到的浮力先變大、后不變,故選②;

(2)由圖乙可知,圓柱體的重力為2.7N,當圓柱體全部浸入水中后,圓柱體受到的浮力

為1N;

因為F浮=口水\"8

所以金屬圓柱體的體積:丫=丫.=上三一=-----------11---------=104m3:

P水gIXlQ^kg/rr/XlON/kg

G_

p=a=J-=---------------=2.7X103kg/m\

V-4

VlON/kgX10m

故答案為:②;2.7XI0\

18.(2022?山家庵區(qū)校級自主招生)某實驗小組的同學在探究“浮力的大小跟哪些因素有

關(guān)”的實驗中,將圓柱體掛在彈簧測力計下.當圓柱體下表面與水面相平時,圓柱體開始

緩慢下降(整個過程水未溢出).根據(jù)實驗數(shù)據(jù),繪制出如圖所示的彈簧測力計的示數(shù)F

與圓柱體下表面浸入水中的深度h的關(guān)系圖象.(其中hi=5,m)則:

(1)圓柱體的底面積為80cm2.

【解答】解:(1)由圖可知知,圓柱體沒有浸入水時彈簧測力計的示數(shù)等于圓柱體的重

力,G=6N:

圖中的水平線即BC段表示圓柱體浸沒在水中彈簧測力計的小數(shù)小變,圓柱體浸沒時受

到的浮力F*?=G-F示=6N-2N=4N,

43

根據(jù)阿基米德原理,VH=-^-=----------駕----------=4X10m,因圓柱體

P水glXlQJkg/mJX10N/kg

433

浸沒在水中,故圓柱體的體積:V^=Vit=4X10-m=400cm,

由圖可知圓柱體的高為:hi=5cm,

由圓柱體體積計算公式可欠I,圓柱體的底面積:S二①=400c=80.;

hj5cm

(2)圓柱體的密度p枷=獸=-^—=---------郎------=1.5X103kg/m3=

V物87物10N/kgX4X10Tm3

1.5g/cm?o

故答案為:(1)80:(2)1.5?

19.(2022春?惠城區(qū)期末)某小組同學在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,如圖,分

析實驗步驟a、c、d可知,在同種液體中,物體所受浮力大小與物體浸沒在液體中的深

度無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。分析三個實驗步驟abc(填序號)可知,

在同種液體中,物體排開液體的體枳越大,物體受到的浮力越大:分析實驗步驟a、d、e

可知,在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力越大.

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Jo0o■O

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4Tn二44rEm-44n

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7Jpl5H555

5Tr一55nj555^

^^£m

abcde

【答案】無關(guān);abc;越大.

【解答】解:分析a、c、d三次實驗可知,液體的密度和排開液體的體積相同,金屬塊

浸沒在水中深度增加,彈簧測力計的示數(shù)不變,由稱重法可知,金屬塊所受浮力不變,

說明浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān):

要驗證浮力大小與排開液體體積的關(guān)系,需要控制液體的密度相同,排開液體的體積不

同,步驟a、b、c符合題意;

分析a、d、c三次實驗可知,排開液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測力計的示

數(shù)不同,且液體的密度越大,彈簧測力計的示數(shù)越小,由稱重法可知,浮力越大,所以

可以得出結(jié)論:在物體排開液體的體積一定時,液體密度越大,物體受到的浮力越大。

故答案為:無關(guān);abc;越大。

20.(2023?西城區(qū)校級開學)為了驗證“浸沒在水中的物體所受浮力大小跟物體的形狀無

關(guān)”,小強選用一塊橡皮泥(P泥,P水)、彈簧測力計、裝有適量水的燒杯和細線進行實

驗。請寫出實驗步驟,并分析得出實驗結(jié)論。

【解答】本題是開放性的實驗設(shè)計題,答案合理,方法得當即可。

以下實驗方法僅供參考,主要考驗學生控制變量法是否控制了變量,是否符合單一變量

原則,實驗是否具有實際可操作性。

①先將橡皮泥分成兩等分,分別揉成正方形和長方形,用眄簧測力計測得重力記為G;

②用細線先把正方形的橡皮泥掛在彈簧測力計上,完全浸沒在水中,且不接觸容器的底

部,讀出此時的示數(shù)記為Fi;

③用細線再把長方形的橡皮泥掛在彈簧測力計上,完全浸沒在水中,且不接觸容器的底

部,讀出此時的示數(shù)記為F2;

④利用稱重法求出正方形在水中的浮力為F彳甲=G-Fi長方形在水中的浮力為F浮乙=G

-F2,分析結(jié)論:通過比較可知F沃甲=%“,因此可得浸沒在水中的物體所受浮力大小

跟物體的形狀無關(guān)。

21.(2022春?自貢期中)小明等幾位同學找了一段較細的紅線,將其兩端分別固定在乒乓

球和大燒杯的底部,再向燒杯緩慢注水,直到水將乒乓球浸沒,發(fā)現(xiàn)紅線在豎直方向被

拉直,如圖甲所示;然后,將大燒杯傾斜,發(fā)現(xiàn)紅線仍舊在豎直方向被拉直,如圖乙所

示。根據(jù)兩次觀察到的現(xiàn)象,小明他們認為:乒乓球受到的浮力D(選填序號)。

A.大小與乒乓球的體積有關(guān)

B.大小與水的密度有關(guān)

B.方向可能豎直向上也可能斜向上

D.方向豎直向上

甲乙

【答案】D。

【解答】解:在甲、乙圖中,紅線都是在豎直方向被拉直,乒乓球受到豎直向下的重力

和繩子豎直向下的拉力及向上的浮力作用,小球處于靜止狀態(tài),由力的平衡,小球受到

豎直向下力的合力與浮力為一對平衡力,由二力平衡,這個合力與受到的浮力大小相等,

方向相反,故乒乓球受到的浮力方向豎直向上,選D。

故選:D。

22.(2022春?南陽月考)某同學在“探究浮力大小與什么因素有關(guān)”時,做了如圖所示的

實驗。

2

望日0

在空氣中測石塊石塊浸入水中測石塊排開的

所受的重力G后,彈簧測力水所受的重力G毋

計的示數(shù)G'

(I)石塊的重力G=3N:

(2)石塊浸沒在水中后測力計的示數(shù)F=1.6N,由此可得石塊所受浮力F?=1.4

N;

(3)石塊排開水所受到的重力Gg=1.4N:

(4)比較F濘和G邦的大小,可以發(fā)現(xiàn):F%=G"(填”>”、"=”或“V”);

(5)在乙實聆中.浸沒在水中的石塊勻速向下運動的過程中,石塊所受的浮力不期

(選填“變大”“不變”或“變小”)。

【答案】(1)3:(2)1.6;1.4:(3)1.4;(4)=;(5)不變。

【解答】解:(1)彈簧測力計的分度值為0.2N,指針指在3N刻度上,所以在空氣中石

塊的重力為G=3N;

(2)石塊浸入水中后,彈簧測力計的指針指在1N下面第3個小格上,示數(shù)為F=1N+O.2N

X3=1.6N,石塊在水中所受浮力為:F:?=G-F'=3N-1.6N=1.4N;

(3)空桶的重力為0.4N,空桶和石塊排開的水總重力為1.8N,所以石塊排開水所受的

重力為:Grt=I.8N-0.4N=1.4N;

(4)比較浮力和排開的水的重力發(fā)現(xiàn),二者大小相等,浮力的大小等于排開的水所受的

重力,即Fj?=G仆;

(5)在乙實驗中,浸沒在水中的石塊勻速向下運動的過程中,水的密度不變,排開水的

體積不變,根據(jù)F浮=p/gV排可知,石塊受到的浮力不變。

故答案為;(1)3;(2)1.6;1.4;(3)1.4;(4)=;(5)不變。

23.(2023?天橋區(qū)開學)如圖一所示,是八年級一班實驗小組''探究浮力大小跟哪些因素

有關(guān)”的過程中,彈簧測力計掛著同一金屬塊的示數(shù)。

(I)金屬塊浸沒在水中時,受到的浮力是」N。

(2)分析丙、丁兩圖可知,浸在液體中的物體所受的浮力大小跟液體的密度有關(guān)。

(3)分析圖乙、丙可知,浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。實驗小組的同學們進

一步深入討論發(fā)現(xiàn),金屬塊浸入水中的體積越大,金屬塊排開的水就越多,排開的水的

重力就越大。浮力大小與拌開水的重力有什么關(guān)系呢?同學們繼續(xù)進行了如圖二所示實

驗。請分析實驗過程完成以下填空:

①由圖A、C測得石塊浸沒在水中時受到的浮力為0.6N:由圖B、D可知,石塊排

開水所受的重力為0.6No

②分析實驗數(shù)據(jù)可初步得出:石塊所受浮力的大小與它排開水所受重力的大小

【答案】(1)2:(2)液體的密度:(3)①A、C:0.6:②相等。

【解答】解:(1)甲中測力計的分度值為0.2N,示數(shù)為4.8N,故金屬塊的重力G=4.8N:

金屬塊浸沒在水中時,受到的浮力F浮=6-F東=4.8N-2.8N=2N;

(2)分析丙丁兩圖可知,金屬塊排開液體的體積相同,液體的密度不同,測力計的示數(shù)

不同,根據(jù)F》=G-F示可知浸在兩種液體中的物體所受的浮力大小不同,故浸在液體中

的物體所受的浮力大小跟液體的密度有關(guān):

(3)①由圖A、C測得石塊浸沒在水中時受到的浮力為0.6N;由圖B、D可知石塊排

開水所受的重力G?=G撐爐桶-G桶=L6N-1N=O.6N;

②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知:F?=G?=0.6N,故結(jié)論為:石塊受到的浮力的大小與它排開水

所受重力的大小相等。

故答案為:(1)2:(2)液體的密度:(3)①A、C;0.6:②相等。

24.(2023?沙坪壩區(qū)校級開學)(1)如圖1是小亮同學用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強

大小的因素”的實驗裝置。

工5N

4N

B。E

圖2

①比較圖乙和圖丙,可以得出結(jié)論:同種液體,深度越深,液體的壓強越大(填

“小”或“大”)。

②比較圖乙和圖丁,得出“液體密度越大,液體的壓強越大”的結(jié)論,你認為小亮的判

斷是不合理(填“合理”或“不合理”)。

(2)小亮還通過如圖2的步驟進行了“浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)”的實驗。

①對A、C、D三圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析,得出下列結(jié)論:物體浸沒后,浮力

的大小與深度無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

②分析D、E兩圖中的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小還與液體的

密度有關(guān)。

③根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出物體的密度為4X1Q3kg/m\如考慮物體具有吸水性,則

計算的結(jié)果比物體的真實密度偏大(填“小”或"大”)0

【答案】(I)①大;②不合理;(2)①無關(guān);②密度;③4X103:大。

【解答】解:(1)①因為液體壓強大小是通過壓強計的U形管中兩側(cè)液體的高度差來

顯示的,旦高度差越大說明液體壓強越大,比較圖乙和圖丙可知液體密度相同,而探頭

所處液體深度不同,因此由圖可知同種液體,深度越深,液體的壓強越大:

②液體壓強與液體的深度和密度有關(guān),研究與其中一個因素的關(guān)系時,要控制另外一個

因素不變,比較圖乙和圖丁可知液體密度不同旦探頭所處液體深度也不同,因此得出“液

體密度越大,液體的壓強越大”的結(jié)論是不合理的;

(2)①觀察A、C、D圖的實驗數(shù)據(jù)可知,彈簧測力計示數(shù)相同,根據(jù)稱重法F$$=G

-F示可知F濘c=G-F示c=4N-3N=lN,F濘口=6-F示D=4N-3N=IN,浮力相同,

即浮力的大小與深度無關(guān):

②觀察D、E兩圖的實驗數(shù)據(jù)可知,物體排開的液體的體積相同,深度相同,液面的密

度不同,彈簧測力計示數(shù)不相同,根據(jù)稱重法F;$=G-F示可知F>?D=G-F示D=4N-

3N=1N,F濘E=G-F示E=4N-3.2N=0.8N,浮力不相同,即可得出結(jié)論:物體受到的

浮力大小還與液體的密度有關(guān);

③由圖A、C可知,物體完全浸沒在水中受到的浮力:F,fc=G-Fi;.c=4N-3N=lN:

由F??=pAgV"可得物體的體積為V=V^==-----------———--------I

gP水lON/kgX1.QXIQ3kg/m3

X10-4m3;

又根據(jù)G=mg=pVg可得p將體=三=-----------....-_-=4Xl(Pkg/m3,

gVION/kgxix10-4

如考慮物體具有吸水性,則在物體被完全浸入水中后,由于吸水性,最后彈簧測力計的

示數(shù)將變大,根據(jù)稱重法Fj?=G-F示可知浮力將偏小,由F.*=p/gVH可得物體的體積

為V=V4=―邑T偏?。鹤詈蟾鶕?jù)“體=£求出物體的密度比物體的真實密度偏大。

gP水gv

故答案為:(1)①大;②不合理:(2)①無關(guān);②密度;③4X103:大。

25.(2022秋?綠園區(qū)期末)小明用裝有沙子的帶蓋塑料瓶探究浮力的影響因素。

①③

圖1圖2

(I)小明依次做了如下實驗:

①根據(jù)A、C的結(jié)果,可得該塑料瓶浸沒在水中受到的浮力是1N;

②根據(jù)A與幾次實驗,可得:浮力大小與排開液體體積有關(guān),根據(jù)A、C、D的結(jié)果,

可得:浮力大小與液體密度有關(guān):

③可以計算出鹽水的密度為1.1XIO3kg/m3:

④為臉訐浮力和物體的密度是否有關(guān).小明將瓶子中的沙子倒掉一此相當干減小物體案

度。接著他仿照步驟D進行實驗,發(fā)現(xiàn)此時彈簧測力計示數(shù)小于L7N,便認為浮力和物

體的密度有關(guān),小明在該實驗環(huán)節(jié)中存在的問題是物體度有力不同:

(2)如圖2所示是小明利用不同的粗細均勻吸管制成的密度計/直漂浮在水中時的情形,

其中密度計⑵(選填“①”“②”或“③”)在測量其他液體密度時結(jié)果更精

確。

【答案】(1)1:液體密度:1.1X103:物體的重力;(2)②。

【解答】解:(I)①根據(jù)A、C兩圖所測的實驗數(shù)據(jù),可知物體此時所受的浮力為:

F浮水=G-F拉=2.8N-1.8N=1N,

②根據(jù)A、C、D的可知,液體密度不同,彈簧測力計示數(shù)不同,即浮力大小不同,可

以得到的結(jié)論是浮力大小與液體密度有關(guān)。

③根據(jù)A與D兩圖所示的實驗數(shù)據(jù)可知,物體浸沒在鹽水中所受的浮力為:F浮獻水=G

-F'=2.8N-1.7N=1.1N,

=v=v

根據(jù)阿基米德原理可得:F>?piftgn(P;tvg秒,

因?qū)嶒炛校砰_液體的體積都等于物體的體積,故有:.浮鹽水=5■世

P鹽水gP水g

3333

則鹽水的密度為:P北水=,F(xiàn)::,“Xp;K=^-X1X10kg/m=l.IX10kg/m=

倒掉些沙子后,瓶子和沙子的近小于2.8N,所以實驗時沒有控制物體的重力相同。

(2)密度計的特點是刻度不均勻,上疏下密,上小下大,而且分度值越小越準確;深度

越深,相鄰兩密度值的間距越大,山題圖可知,密度計②所處的深度最深,相鄰兩密度

值的間距最大,測量值最準確。

故答案為:(1)1:液體密度:1.1X1(A物體的重力:(2)②。

26.(2023?楊浦區(qū)模擬)物塊放入盛有水的容器中,水對容器底部的壓力會增大。為了研

究放入物塊前后,水對容落底部壓力增加量AF的情況,小楊選用了五個重力G均為3

牛的柱形物塊,分別將物塊放入盛有等質(zhì)量水的相同柱形容器中,待到物塊靜止后,將

實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表中。

序號12345

物塊體積P(米3)1.0X1041.5X10-42.0XI0-42.5X10-44.0X104

壓力增加量△產(chǎn)(牛)1.01.52.02.03.()

現(xiàn)象

—-?—?一——

JZL_ZL

①觀察序號1?3中的實驗現(xiàn)象并比較AF與V的關(guān)系,可得初步結(jié)論:當物塊浸沒在

水中時,4F與V成正比.

②觀察序號1或2或3或4中的實驗現(xiàn)象并比較AF與G的大小關(guān)系,可得初步結(jié)論:

當AF小于G時,物塊沉底。

③觀察序號1?4中的實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn):AF與物塊排開水的體枳有關(guān),物塊排開

水的體積越大,△F越大。

④進一步分析序號5中的實驗現(xiàn)象并比較AF與G的大小美系,發(fā)現(xiàn):當物塊漂浮時,

AF=G。請根據(jù)所學的壓強、浮力知識,簡述上述結(jié)論的原因:AF=Ap,S=OAg

△hS;

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