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第十章《浮力》知識點專項復(fù)習(xí)(解析版)知識點直擊知識點直擊知識點回顧知識點1:浮力1、浮力產(chǎn)生的原因:(1)浮力:浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力;(2)浮力的產(chǎn)生原因:物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力;(3)浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。2、影響浮力大小的因素:通過實驗探究發(fā)現(xiàn)(控制變量法):浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(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。知識點2:阿基米德原理的應(yīng)用1、阿基米德原理的應(yīng)用:(1)阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力;(2)公式表示:;(3)液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)(4)適用條件:液體(或氣體)。2、浮力大小的計算:(1)兩次稱量求差法F浮=F1-F2
(2)二力平衡法F浮=G物
(3)阿基米德原理法F浮=G排。知識點3:物體的浮沉條件及應(yīng)用1、浮力的利用:(1)調(diào)節(jié)浮力的大?。翰捎谩翱招摹痹龃篌w積,從而增大浮力,使物體能漂浮在液面上;
(2)輪船采用了把它做成空心的辦法,使它能夠排開更多的水,增大浮力,使輪船能漂浮在水面上;
(3)潛水艇:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現(xiàn)的;
(4)氣球和氣艇:氣球和飛艇,體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氦氣、熱空氣),從浮力與重力的大小關(guān)系來解釋氣球升空;(5)密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的。湯圓剛放入水中時,湯圓受到的浮力小于重力;湯圓煮熟時,它的體積增大,浮力也隨之增大。2、\o"物體的浮沉條件及其應(yīng)用"物體的浮沉條件及其應(yīng)用:(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。(2)物體在液體中的浮沉條件
上?。篎?。綠懸?。篎浮=G漂?。篎浮=G
下沉:F?。糋沉底:F浮+N=G
(3)如果被研究的物體的平均密度可以知道,則物體的浮沉條件可變成以下形式:①ρ物<ρ液,上?、讦盐?ρ液,懸?、郐盐铮睛岩?,下沉;(4)冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變;冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。?漂浮問題的幾個規(guī)律:規(guī)律1:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規(guī)律2:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同;規(guī)律3:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;規(guī)律4:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;規(guī)律5:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對物體增大的浮力。典例分析知識點1:浮力【典例1】(2021春?涼山州期末)關(guān)于浮力,下列說法中正確的是()A.浸在氣體中的物體不受浮力 B.浸入液體中物體浮力產(chǎn)生的原因為液體對物體上下表面的壓力差 C.浸在液體中的物體受到的浮力只與液體的密度有關(guān) D.在液體中上升的物體受浮力、下降的物體不受浮力【答案】B?!窘獯稹拷猓篈、阿基米德原理既適用于液體又適用于氣體,因此浸在液體或氣體中的物體都受浮力,故A錯誤;B、浸在液體中的物體受到各個方向的壓力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到豎直向上的壓力與豎直向下的壓力無法抵消,即上下表面的壓力差等于浮力,故B正確;C、浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān),故C錯誤;D、浸在液體中的物體會受到液體對它施加的豎直向上的浮力,與物體的浮沉情況無關(guān),所以不管在液體中上升的物體,還是下降的物體都受浮力的作用,故D錯誤。故選:B?!镜淅?】(2022?武漢模擬)如圖是小江在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個實驗情景。實驗①②和③中,彈簧測力計的示數(shù)分別為2.2N、1.4N和1.5N,下列說法正確的是()A.實驗中酒精的密度是0.875g/cm3 B.物體A的密度為2.2×103kg/m3 C.實驗②中物體A上下表面受到水施加的壓力差為1.4N D.實驗③物體A全部沒入酒精中后燒杯底部所受的壓力增大了1.5N【答案】A?!窘獯稹拷猓篈B、實驗①、②中,彈簧測力計的示數(shù)分別為2.2N、1.4N,物體在水中受到的浮力為:F?。紾﹣F拉=2.2N﹣1.4N=0.8N;根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知物體的體積為:V=V排===8×10﹣5m3,根據(jù)G=mg知物體A的質(zhì)量為:m===0.22kg,物體A的密度為:ρ===2.75×103kg/m3,故B錯誤;物體在酒精中受到的浮力為:F浮′=G﹣F拉′=2.2N﹣1.5=0.7N;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排知酒精的密度為:ρ酒精===0.875×103kg/m3=0.875g/cm3,故A正確;C、浮力產(chǎn)生的原因為上下表面受到水施加的壓力差,由A知實驗②中物體A受到的浮力為0.8N,所以實驗②中物體A上下表面受到水施加的壓力差為0.8N,故C錯誤;D、由A知實驗③物體A全部沒入酒精中受到的浮力為0.7N,即水給物體A一向上的浮力,根據(jù)力的作用是相互的可知,物體也會給水一向下的壓力,所以燒杯中的酒精對燒杯底部增大的壓力△F=F浮′=G﹣F拉′=0.7N,故D錯誤。故選:A?!镜淅?】(2021春?平昌縣期末)游泳時人在水中會受到浮力,這個浮力是水對人的作用,浮力的方向是豎直向上。【答案】水;人;豎直向上。【解答】解:浸在液體中的物體受到向上的浮力,游泳時人在水中受到的浮力是水對人的作用,浮力的方向是豎直向上。故答案為:水;人;豎直向上。【典例4】(2021春?西峰區(qū)期末)如圖所示,將一只去蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶內(nèi)并注水,看到有少量水從瓶口流出,此時乒乓球不會(選填“會”或“不會”)浮起來;再用瓶蓋將瓶口堵住,過一會兒,觀察到乒乓球?qū)⑸细 T搶嶒炚f明,浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體上、下表面的壓力差?!敬鸢浮坎粫簧细?;壓力差?!窘獯稹拷猓簣D中乒乓球靜止時,雖然有少量水從瓶口向下流出,但球的下表面沒有受到水的壓力,而上表面受到水向下的壓力,則受到的合力方向向下,即乒乓球不受浮力的作用,所以乒乓球不能上??;用手堵住瓶口,乒乓球受到液體對乒乓球上下表面的壓力差即浮力作用,當(dāng)浮力大于重力時,乒乓球上浮,最終乒乓球漂浮在水中;由該實驗可以說明:浮力產(chǎn)生的原因是液體對物體上、下表面的壓力差。故答案為:不會;上?。粔毫Σ?。【典例5】(2021?河南)在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想:①與物體浸入液體中的深度有關(guān);②與物體排開液體的體積有關(guān);③與液體的密度有關(guān)。(1)請你寫出能夠支持猜想③的一個生活現(xiàn)象:種子在鹽水中漂?。☉腋。?,在清水中沉底。(2)進(jìn)行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。其中序號b中物體P所受浮力大小為1.4N。(3)分析a、c、d三次實驗,可知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a、b、c(或a、b、d)三次實驗,可知浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);分析a、d、e三次實驗,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(選填“越大”或“越小”)。(4)本實驗不僅可以探究影響浮力大小的因素,從實驗數(shù)據(jù)還可求出物體P的密度為2.4×103kg/m3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】(1)種子在鹽水中漂?。☉腋。?,在清水中沉底;(2)1.4;(3)無關(guān);a、b、c(或a、b、d);越大;(4)2.4×103。【解答】解:(1)種子在鹽水中漂?。☉腋。?,在清水中沉底,由此說明浮力大小與液體的密度有關(guān);(2)物體在空氣中時彈簧測力計示數(shù)4.8N,圖b在水中時彈簧測力計的示數(shù)為3.4N,則物體在水中所受浮力F?。紾﹣F=4.8N﹣3.4N=1.4N;(3)a、c、d三次實驗中,浸沒的深度不同,彈簧測力計的示數(shù)相同,說明物體受到的浮力也相同,因此結(jié)論是浸沒在液體中的物體所受的浮力大小與深度無關(guān);要得出浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)的結(jié)論,應(yīng)控制液體的密度相同,改變排開液體的體積,所以應(yīng)分析a、b、c(或a、b、d)三次實驗;由圖可知,a、d、e三次實驗,彈簧測力計示數(shù)不同,受到的浮力不同,即浮力大小與液體的密度有關(guān);且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;(4)由圖a、c所示實驗可知,物體P浸沒在水中時受到的浮力:F浮′=G﹣Fc=4.8N﹣2.8N=2N;由F?。溅阉甮V排得物體P的體積:V=V排===2×10﹣4m3;物體P的質(zhì)量m===0.48kg,物體P的密度ρ===2.4×103kg/m3。故答案為:(1)種子在鹽水中漂?。☉腋。谇逅谐恋?;(2)1.4;(3)無關(guān);a、b、c(或a、b、d);越大;(4)2.4×103。知識點2:阿基米德原理的應(yīng)用【典例1】(2022?南山區(qū)校級模擬)如圖所示,甲、乙、丙三只實心球的體積相等,在同種液體中靜止,由圖中三個球的位置可知()A.甲球受的浮力最小 B.甲球受的浮力最大 C.丙球受的浮力最小 D.三個球受到的浮力大小相等【答案】A。【解答】解:已知三只球的體積是相等的,甲漂浮,乙懸浮,丙沉入液體底部,由圖知,三個球排開液體的體積關(guān)系為:V甲排<V乙排=V丙排,因為F浮=ρ液gV排,所以三球受到的浮力:F甲<F乙=F丙,即甲球受的浮力最小。故選:A?!镜淅?】(2022?武功縣模擬)彈簧測力計下掛一長方體物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中(如圖甲),圖乙是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像,水的密度為1×103kg/m3,g取10N/kg,忽略液面的變化,則下列說法中正確的是()A.物體受到的最大浮力是5NB.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N C.物體的密度是2.25×103kg/m3D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓強是8×102Pa【答案】C?!窘獯稹拷猓篈.由圖像可知,當(dāng)h<4cm時,彈簧測力計示數(shù)為9N不變,此時物體在空氣中,由二力平衡條件可知,物體重力G=F=9N,當(dāng)h>8cm時,彈簧測力計示數(shù)為5N不變,此時物體浸沒在水中受到的浮力最大,則物體受到的最大浮力F?。紾﹣F′=9N﹣5N=4N,故A錯誤;B.物體剛浸沒時上表面受到水的壓力為零,由浮力產(chǎn)生的原因F?。紽向上﹣F向下可得,下表面受到水的壓力F向上=F浮+F向下=F浮=4N,故B錯誤;C.因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,所以由F?。溅岩篻V排可得,物體的體積V=V排===4×10﹣4m3,由G=mg可得,物體的質(zhì)量:m===0.9kg,則物體的密度:ρ===2.25×103kg/m3,故C正確;D.由圖乙可知,物體從h=4cm時下表面與水面接觸,到h=8cm時剛好浸沒,忽略水面的變化,則物體的高度H=4cm=0.04m,物體剛浸沒時下表面受到水的壓強p=ρ水gH=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,故D錯誤。故選:C?!镜淅?】(2022?禮縣模擬)如圖所示,我國的“奮斗者“號創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀(jì)錄。在馬里亞納海溝探測時,載人潛水器在水面下逐漸下潛的過程中,所受的壓強增大,所受的浮力不變。(均選填“增大”、“減小”或“不變”)(不考慮海水密度的變化)【答案】增大;不變?!窘獯稹拷猓狠d人潛水器逐漸下潛,所處的深度不斷增大,根據(jù)p=ρgh可知,潛水器所受的壓強增大;此過程中,潛水器排開海水的體積不變,等于其自身體積,根據(jù)F?。溅裧V排可知,潛水器所受浮力不變。故答案為:增大;不變?!镜淅?】(2021春?寧安市期末)漂浮在水面上的皮球,用手將其慢慢壓入水中的過程中,皮球受到的浮力將變大(選填“變大”、“變小”或“不變”),此現(xiàn)象表明,浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。【答案】變大;排開液體的體積?!窘獯稹拷猓河檬謱⑵で蚵龎喝胨械倪^程中,在皮球未沒入水中前,越向下,用力越大,說明皮球所受浮力變大,方向豎直向上,此現(xiàn)象表明,浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。故答案為:變大;排開液體的體積?!镜淅?】(2021秋?房山區(qū)期末)把一個重為5.4N、密度為0.9g/cm3的實心物體放入足夠深的水中。已知水的密度ρ水=1.0g/cm3,g取10N/kg。當(dāng)物體靜止時,求:(1)物體所受的浮力;(2)物體排開的水的體積?!窘獯稹拷猓海?)由題知,ρ物<ρ水,所以當(dāng)物體靜止時,漂浮在水面上,根據(jù)物體浮沉條件可知,物體所受的浮力:F?。紾=5.4N;(2)ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,根據(jù)F?。溅阉甮V排可得,物體排開水的體積:V排===5.4×10﹣4m3。答:(1)物體所受的浮力為5.4N;(2)物體排開的水的體積為5.4×10﹣4m3。知識點3:物體的浮沉條件及應(yīng)用【典例1】(2021秋?襄都區(qū)校級期末)把質(zhì)量相等的木球和鋁球浸沒于某種液體中,放手后木球漂浮而鋁球下沉,靜止后它們所受浮力的大小關(guān)系是()A.F木=F鋁 B.F木<F鋁 C.F木>F鋁 D.無法確定【答案】C?!窘獯稹拷猓阂驗閮汕蛸|(zhì)量相同,由G=mg可知,兩球重力大小相等,木球漂浮,木球所受浮力F木=G,鋁球下沉,鋁球所受浮力F鋁<G,所以兩球所受浮力大小關(guān)系為F木>F鋁。故選:C?!镜淅?】(2022?運城模擬)2020年10月27日,我國研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛突破1萬米達(dá)到10058米,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。關(guān)于“奮斗者”號下列說法正確的是()A.懸浮和漂浮時受到的浮力相等 B.勻速下潛的過程中受非平衡力 C.從懸浮到下潛過程中受到的浮力變大 D.勻速下潛過程中底部受到的海水壓強變大【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、載人潛水器懸浮和漂浮時,排開的水的體積不同,水的密度不變,根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排可知,受到的浮力不相等,故A錯誤;B、勻速下潛的過程中,潛水器受力平衡力,受平衡力的作用,故B錯誤;C、從懸浮到下潛過程中,潛水器排開的水的體積不變,水的密度不變,根據(jù)阿基米德原理F?。溅阉甮V排可知,受到的浮力不變,故C錯誤;D、勻速下潛過程中,深度變大,水的密度不變,根據(jù)公式p=ρ水gh可知,潛水器底部受到的海水壓強變大,故D正確。故選:D。【典例3】(2021春?郫都區(qū)期末)如圖所示,將甲、乙兩容器放在水平桌面上,甲、乙兩容器的底面積分別為S甲和S乙。甲容器中盛有密度為ρ1的液體,乙容器中盛有密度為ρ2的液體?,F(xiàn)將體積相等的A、B兩個物體分別放入甲、乙兩容器后,物體A懸浮,物體B漂浮且有一半體積露出液面,此時兩容器中液面相平。液體對甲容器底部的壓強為p1、壓力為F1,液體對乙容器底部的壓強為p2、壓力為F2。已知物體A與物體B的密度之比為2:3,S乙等于4S甲。則下列判斷正確的是()A.p1=p2,F(xiàn)1>F2 B.p1<p2,6F1=F2 C.3p1=p2,12F1=F2 D.p1>p2,F(xiàn)1=4F2【答案】C?!窘獯稹拷猓阂駻物體懸浮,故ρ1=ρA,由題意得FB浮=ρ2g×V=GB=ρBVg,可知ρ2=2ρB,液體對甲容器底部的壓力F1=p1S甲=ρ1ghS甲=ρAghS甲液體對乙容器底部的壓力F2=p2S乙=ρ2ghS乙=2ρBghS乙,所以===,即F2=12F1,ρB=1.5ρA;又因為ρ1=ρA,ρ2=2ρB,所以ρ2=3ρ1,液體對甲容器底部的壓強p1=ρ1gh,液體對乙容器底部的壓強p2=ρ2gh,所以3p1=p2。故選:C?!镜淅?】(2021秋?上城區(qū)期末)如圖所示,水平桌面上放置的兩個相同的圓柱形容器中盛有甲和乙兩種不同液體,將一支密度計分別放入這兩種不同液體中,靜止后的情形如圖所示,兩液面相平,則甲液體的密度大于乙液體的密度(選填“大于”、“等于”、“小于”);密度計在甲液體中受到的浮力等于在乙液體中受到的浮力(選填“大于”、“等于”、“小于”);原容器中甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量(選填“大于”、“等于”、“小于”)。【答案】大于;等于;大于?!窘獯稹拷猓和恢芏扔嫹旁诩?、乙兩種液體中都漂浮,則F浮甲=F浮乙=G,即:密度計在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計的重力G;由圖知密度計排開液體的體積V排甲<V排乙,且F浮甲=F浮乙,根據(jù)F?。溅岩篤排g可得ρ液=,則ρ甲>ρ乙;圖中兩液面相平,甲圖中密度計浸沒在液體中的體積小于乙圖中密度計浸沒在液體中的體積,所以甲圖液體的體積大于乙圖液體的體積,由于ρ甲>ρ乙,根據(jù)m=ρV知原容器中甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量。故答案為:大于;等于;大于?!镜淅?】(2022?婁底一模)一艘輪船的排水量是100t,該船滿載貨物時受到水的浮力是1×106N;若該輪船從大海駛?cè)雰?nèi)河,船受到的浮力大小不變(選填“變大”、“變小”或“不變”),且輪船要下沉一些(選填“上浮一些”或“下沉一些”)。(g取10N/kg)【答案】1×106;不變;下沉一些?!窘獯稹拷猓号潘渴侵篙喆瑵M載貨物時所排開水的質(zhì)量,由阿基米德原理可得,輪船滿載時受到的浮力:F?。紾排=m排g=100×103kg×10N/kg=1×106N,當(dāng)船從大海駛?cè)雰?nèi)河,船仍然漂浮,船自重不變,則該船受到的浮力不變;因為F浮=ρ水V排g,ρ河水<ρ海水,所以排開河水的體積大于排開海水的體積,船將下沉一些。故答案為:1×106;不變;下沉一些。鞏固提升訓(xùn)練鞏固提升訓(xùn)練一、選擇題。1.(2021秋?上城區(qū)期末)2021年12月9日天地信號接通,“天宮課堂”在中國空間站正式開講。三位太空航天員教師展示了空間站工作生活場景,演示了微重力環(huán)境下(可近似當(dāng)作完全失重)的一些科學(xué)實驗,不考慮太空中微重力,下列物體受到浮力的是()A.如圖天宮課堂中“懸浮”在水中的乒乓球 B.如圖在太空中的中國空間站 C.如圖太空轉(zhuǎn)身實驗時飄著的宇航員 D.如圖上太空前進(jìn)行水下訓(xùn)練的宇航員【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、因為不考慮太空中微重力,乒乓球不會浸入水中,因此天宮課堂中“懸浮”在水中的乒乓球不受浮力作用,故A不符合題意;B、太空中沒有空氣,故在太空中的中國空間站不受浮力作用,故B不符合題意;C、太空中沒有空氣,故太空轉(zhuǎn)身實驗時飄著的宇航員不受浮力作用,故C不符合題意;D、上太空前進(jìn)行水下訓(xùn)練的宇航員浸在水中,因為水有流動性,因此水對浸沒在其中的宇航員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,這個壓力差即宇航員受到的浮力,故D符合題意。故選:D。2.(2022?常山縣模擬)如圖表示跳水運動員從入水到露出水面的過程,其中運動員受到水的浮力不斷減小的階段是()A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤【答案】D?!窘獯稹拷猓涸谔\動員跳水過程中,液體的密度一定,運動員在此過程中,①②③④⑤,所以運動員在此過程中,①②③④⑤,故選D。故選:D。3.(2022?陳倉區(qū)一模)兩個相同的量筒內(nèi)裝有不同的液體甲、乙,將同一支密度計分別放入兩液體中,靜止后液面相平,如圖所示,下列說法正確的是()A.甲液體的密度比乙液體的密度小 B.密度計在乙液體中所受的浮力較大 C.密度計排開甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量 D.甲液體對容器底部的壓力大【答案】D?!窘獯稹拷猓篈B、因為密度計漂浮,所以F浮=G,所以密度計在兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力,大小相等;由圖知,密度計排開液體的體積:V甲排<V乙排,因為F浮=ρ液gV排相同,所以液體的密度:ρ甲>ρ乙,故AB錯誤;C、密度計在兩種液體中受到的浮力相等,則密度計排開液體的重力相等,由G=mg可知,密度計排開液體的質(zhì)量也相等,故C錯誤;D、甲的密度較大,由p=ρ液gh得,甲液體對容器底的壓強大;相同的量筒,底面積相等,由F=pS可知,甲液體對容器底的壓力大,故D正確。故選:D。4.(2022?玉州區(qū)一模)2021年4月23日,海軍三型主戰(zhàn)艦艇—長征18號艇、大連艦、海南艦在海南三亞某軍港集中交接入列如圖所示,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平出席交接入列活動并登上艦艇視察。針對新入列艦艇的說法正確的是()A.大連艦、海南艦受到的重力小于其浮力 B.長征18號潛艇下潛時,受到的浮力和壓強都增大 C.當(dāng)海南艦上艦載直升機(jī)起飛后,該艦排開水的體積會減小 D.長征18號潛艇受到的重力等于其浮力時,該艇一定處于漂浮狀態(tài)【答案】C?!窘獯稹拷猓篈、大連艦、海南艦在水中處于漂浮狀態(tài),受到的重力等于其浮力,故A錯誤;B、潛艇下潛的過程中,所處深度h增大,排開水的體積V排不變,因為p=ρ水gh,F(xiàn)?。溅阉甮V排,水的密度ρ水不變,所以潛艇下潛時,它受到的壓強變大,受到的浮力不變,故B錯誤;C、海南艦始終漂浮于水面上,由漂浮條件可知,浮力等于重力,即F?。紾,當(dāng)艦載直升機(jī)起飛后,海南艦的重力G減小,因海南艦仍處于漂浮狀態(tài),故所受浮力F浮要減??;因浮力減小,由阿基米德原理F?。溅裧V排可知,排開水的體積減小,故C正確;D、長征18號潛艇受到的重力等于其浮力時,該艇可能處于漂浮狀態(tài),也可能處于懸浮狀態(tài),故D錯誤。故選:C。5.(2022?巨野縣模擬)探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實驗情形如圖所示,其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N。下列分析正確的是()A.如果金屬塊a浸沒在水中,受到浮力的大小必為0.3N B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系 C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系 D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、金屬塊a浸沒在水中時,根據(jù)稱重法測浮力可知,受到浮力的大小為F?。紾﹣F乙=1.6N﹣1.0N=0.6N,故A錯誤;B、根據(jù)甲、乙可知,物體浸在液體的體積不同,排開的液體的體積不同,所以可以探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系,故B錯誤;C、根據(jù)乙、丙可知,物體的重力相同、物體的密度不同、物體的體積不同,浸沒在同種液體中時排開的液體的體積不同,測力計示數(shù)不同,探究浮力與密度關(guān)系時,需要控制物體的體積相同(排開液體的體積相同),物體的密度不同,故C錯誤;D、根據(jù)丙、丁可知,同一個物體浸沒在不同液體中,排開的液體的體積相同,液體的密度不同,所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,故D正確。故選:D。6.(2022?武漢模擬)如圖所示,把裝滿水的燒杯放在托盤秤的盤子里,再把空的飲料罐緩緩按入水中,在這個過程中()A.托盤秤的示數(shù)在增大 B.托盤秤的示數(shù)保持不變 C.燒杯底部對托盤的壓力在減小 D.燒杯內(nèi)的水對燒杯底部的壓力在增大【答案】A?!窘獯稹拷猓河捎跓b滿水,把空的飲料罐緩緩按入水中后溢出的水存在托盤秤中,則托盤秤的示數(shù)=G杯+G水+F向下,由于飲料罐受到的浮力與飲料罐對水向下的壓力是一對相互作用力,則:F向下=F浮,把空的飲料罐緩緩按入水中的過程中排開水的體積變大,根據(jù)F?。溅岩篻V排可知飲料罐受到的浮力變大,由此可知:托盤秤的示數(shù)變大,故A正確,B錯誤;燒杯底部對托盤的壓力=G杯+G水+F向下﹣G排,根據(jù)阿基米德原理可知:F?。紾排,所以,F(xiàn)向下=G排,由此可知:燒杯底部對托盤的壓力不變;故C錯誤;由于燒杯裝滿水,把空的飲料罐緩緩按入水中的過程中,水的深度不變,根據(jù)p=ρgh可知水對燒杯底部的壓強不變,根據(jù)F=pS可知壓力不變,故D錯誤。故選:A。7.將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中,靜止后有72g濃鹽水溢出;若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中,靜止后有64g煤油溢出(濃鹽水密度為1.2×103kg/m3,煤油密度為0.8×103kg/m3),以下說法中()①該物體前后兩次所受浮力之比為9:8②該物體前后兩次排開液體體積之比為4:3③該物體的密度為0.9×103kg/m3④該物體在煤油中可能沉底或懸浮A.只有①③正確 B.只有②③正確 C.只有①④正確 D.只有②④正確【答案】A?!窘獯稹拷猓孩僖驗榇鬅瓋?nèi)原來裝滿濃鹽水,所以,由阿基米德原理可知,物體在鹽水中受到的浮力:F浮鹽水=G排=G溢水=m溢水g=0.072kg×10N/kg=0.72N;物體在煤油中受到的浮力:F浮煤油=G排=G溢煤油=m溢煤油g=0.064kg×10N/kg=0.64N;故該物體前后兩次所受浮力之比為0.72N:0.64N=9:8,故①正確;該物體前后兩次排開液體體積之比為:====3:4,故②錯誤;③④由F?。溅阉甐排g得排開水的體積:V排水===6×10﹣5m3,①假設(shè)物體在鹽水中懸浮或下沉,則物體的體積:V=V排水=6×10﹣5m3,由于煤油的密度小于鹽水,所以物體在煤油中一定下沉,則排開煤油的體積:V排煤油=V=6×10﹣5m3,排開煤油的質(zhì)量應(yīng)該為:m排煤油=ρ煤油V排煤油=0.8×103kg/m3×6×10﹣5m3=0.048kg=48g,因為m排煤油<64g,所以物體在鹽水中不能懸浮或下沉;②可見,物體在鹽水中一定漂浮,則物體的重力G=F?。?.72N,物體受到煤油的浮力:F浮煤油=G排=G溢煤油=m溢煤油g=0.064kg×10N/kg=0.64N因為F浮煤油<G,所以物體在煤油中下沉,故D錯誤。則物體的體積:V=V排煤油=V溢煤油===80cm3,物體的質(zhì)量:m===0.072kg=72g,物體的密度:ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3,故③正確,④錯誤。故選:A。8.(2021春?沙坪壩區(qū)校級期末)如圖所示,水平面上有一底面積200cm2,高12cm的圓柱形薄壁容器,容器中裝有質(zhì)量為2kg的水?,F(xiàn)將一個質(zhì)量分布均勻,底面積100cm2,體積500cm3的物體A(不吸水)放入容器中,A漂浮在水面上,且浸入水中的體積為總體積的2/5。再在A的上方放一個物體B,使A剛好浸沒于水中(B不浸入)。則下列說法正確的是()A.物體A的密度為0.6g/cm3 B.物體B的質(zhì)量為200g C.物體A從漂浮到剛好浸沒,物體A下降的距離是1.5cm D.物體A從漂浮到剛好浸沒,水對容器底部增大的壓力為2N【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、將A放入水中時,A漂浮,物體A浸入水中的體積為總體積的,根據(jù)阿基米德原理可知:則F浮A=ρ水gVA×=GA=mAg=ρAgVA,則:ρA=ρ水×=1×103kg/m3×=0.4×103kg/m3=0.4g/cm3,故A錯誤;B、再將B放在A物體上面,物體A剛好完全浸沒,但整體仍然漂??;則F浮AB=ρ水gVA=GB+GA;所以,GB=ρ水gVA×=1×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3×=3N;則mB===0.3kg=300g,故B錯誤;C、為了計算物體A的高度變化,我們首先要計算液面高度,水的體積V水===0.002m3=2000cm3,物體A漂浮時,液面高度受到了進(jìn)入水中的的物體A的體積影響,此時的液面高度h1===11cm,此時A浸在水中的高度h′==2cm;A下底面據(jù)容器底距離L=11cm﹣2cm=9cm;當(dāng)物體A完全沒入水中時,液面高度h2===12.5cm,由于圓柱形容器高12cm,所以,容器中有水溢出,水溢出后,容器中液面的高度為12cm,A下底面據(jù)容器底距離L′=12cm﹣=7cm,因此從漂浮到剛好浸沒,物體A下降的距離是s=9cm﹣7cm=2cm,故C錯誤;D、物體A全部浸入水中后,溢出的水的體積為:V溢出=(12.5cm﹣12cm)×200cm2=100cm3;則溢出的水的重力為:G溢出=m溢出g=ρ水V溢出=1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N;物體B的重力為:GB=3N,溢出的水的重力為1N,則水對容器底部增大的壓力為3N﹣1N=2N,故D正確。故選:D。二、填空題。9.(2021春?中衛(wèi)期末)在探究浮力的影響因素實驗中;(1)將石塊掛在彈簧測力計下,慢慢浸入水中,如圖所示。當(dāng)石塊完全浸沒在水中時,所受到的浮力是2N。(2)分析圖乙、丙可知,石塊受到的浮力大小跟排開水的體積有關(guān)。(3)分析丙丁兩圖可知,浸在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度有關(guān)。(4)將石塊從水中慢慢提起(即:從丙圖到乙圖),水對杯底的壓強減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)2;(2)排開水的體積;(3)丙??;(4)減小?!窘獯稹拷猓海?)由圖甲、丙所示實驗可知,石塊浸沒在水中時受到的浮力:F?。紾﹣F=5.2N﹣3.2N=2N;(2)分析圖乙、丙可知,液體的密度相同,排開液體的體積不相同,彈簧測力計的示數(shù)不同,浮力不同,所以可以得出石塊受到的浮力大小跟排開液體的體積有關(guān);(3)要探究浸在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度有關(guān),需要控制排開液體的體積,改變液體的密度,圖丙丁符合題意;(4)將石塊從水中慢慢提起(即:從丙圖到乙圖),排開水的體積逐漸減小,液面降低,根據(jù)p=ρgh知水對杯底的壓強減小。故答案為:(1)2;(2)排開水的體積;(3)丙??;(4)減小。10.(2022?溪湖區(qū)校級模擬)據(jù)報道,2018年5月5日,直﹣18改進(jìn)型直升機(jī)降落在我國首艘國產(chǎn)航母的甲板上。該航母滿載時排水量為70000噸,在海水中吃水深度為11m。該航母滿載時,受到的浮力為7×108N,航母的最低處受到海水的壓強為1.1×105Pa;某架直升機(jī)飛離該航母后,若航母排開的海水體積減少了7m3,則該直升機(jī)的重力是7×104N。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)【答案】7×108;1.1×105;7×104?!窘獯稹拷猓海?)該航母滿載時排水量:m排=70000t=7×107kg,航母滿載時受到的浮力:F?。紾排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N;(2)滿載時該航母最底處受到海水的壓強:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa;(3)因為航母漂浮在水面上,則F?。紾,直升機(jī)飛離該航母后,則F浮′=G′,由于直升機(jī)飛離該航母后,直升機(jī)的重力G直=G﹣G′,則G直=G﹣G′=ΔF?。溅押K排g=1.0×103kg/m3×7m3×10N/kg=7×104N。故答案為:7×108;1.1×105;7×104。11.(2021秋?義烏市期末)學(xué)習(xí)了浮力的相關(guān)知識后,某同學(xué)自制了密度計,為檢驗標(biāo)定的密度計是否準(zhǔn)確,其他同學(xué)配制了一系列不同濃度的氫氧化鈉溶液。(1)配制氫氧化鈉溶液時,所需的玻璃儀器有滴管、玻璃棒、量筒和燒杯;(2)密度計的刻度線分布特點是上疏下密,刻度值是上小下大(選填“上大下小”或“上小下大”)?!敬鸢浮浚?)燒杯;(2)上小下大?!窘獯稹拷猓海?)配制NaOH溶液時,用天平稱質(zhì)量,用量筒量取取蒸餾水倒入燒杯中溶解NaOH固體,實驗中用玻璃棒攪拌,需要的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和量筒;(2)根據(jù)同一物體浮在不同液體中F浮一定時,V排、ρ液成反比可知,液體的密度越大,排開液體的體積越小,所以密度計的刻度越靠下密度值越大。故答案為:(1)燒杯;(2)上小下大。12.(2022?廣西模擬)如圖所示,A、B是由不同材料制成的兩個實心物體。A、B用細(xì)線相連放入水中時,兩物體恰好懸浮。剪斷細(xì)線,A上浮,靜止時有體積露出水面,此時A所受的重力等于浮力(選填“大于”“小于”或“等于”);細(xì)線剪斷前后水對容器底部的壓強變化了70Pa,則水面高度變化了7×10﹣3m;如果B體積是A體積的,則B物體的密度是5×103kg/m3?!敬鸢浮康扔?;7×10﹣3;5×103?!窘獯稹拷猓海?)細(xì)線被剪斷后物體A靜止時有體積露出水面,此時A處于漂浮狀態(tài),則A所受的重力等于浮力:(2)由p=ρgh可得,細(xì)線被剪斷后水面的高度差:△h===7×10﹣3m;(3)細(xì)線被剪斷后A漂浮,物塊A有體積露出水面,則V排A=(1﹣)VA=VA,因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,所以,由F?。溅阉甮V排和G=mg=ρVg可得:ρ水gV排A=ρAVAg,則ρA=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3,物體B的體積:VB=VA,剪斷細(xì)線前,AB兩物塊恰好懸浮,則總浮力等于總重力,即:ρ水g(VA+VB)=ρAVAg+ρBVBg,B物體的密度:ρB=ρ水﹣ρA=×1.0×103kg/m3﹣×0.6×103kg/m3=5×103kg/m3。故答案為:等于;7×10﹣3;5×103。三、實驗題。13.(2021秋?金東區(qū)期末)在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想:①與物體浸入液體中的深度有關(guān);②與物體排開液體的體積有關(guān);③與液體的密度有關(guān)。(1)請你寫出能夠支持猜想③的一個生活現(xiàn)象:種子在鹽水中漂?。☉腋。?,在清水中沉底;進(jìn)行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示。觀察并分別比較圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知:(2)當(dāng)物體浸沒在水中時,受到的浮力為0.8N;(3)當(dāng)物體從接觸水面開始,到浸沒于水中,直至浸沒到更深位置(未觸底),在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關(guān)系的圖像是②(選填“①”或“②”)?!敬鸢浮浚?)種子在鹽水中漂浮(懸?。?,在清水中沉底;(2)0.8;(3)②?!窘獯稹拷猓海?)種子在鹽水中漂?。☉腋。?,在清水中沉底,由此說明浮力大小與液體的密度有關(guān);(2)物體在空氣中時彈簧測力計示數(shù)4N,物體浸沒在水中時圖C彈簧測力計的示數(shù)為3.2N,則物體在水中所受浮力F?。紾﹣F=4N﹣3.2N=0.8N;(3)當(dāng)物體從接觸水面開始,物體排開水的體積逐漸增大,浮力也逐漸增大,當(dāng)物體全部浸沒在水中時,物體排開水的體積不變,其受到的浮力也不變,故答案應(yīng)為圖像②。故答案為:(1)種子在鹽水中漂浮(懸?。谇逅谐恋?;(2)0.8;(3)②。四、計算題。14.(2022?鐘樓區(qū)校級模擬)一石塊在空氣中稱時,彈簧測
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