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第10章浮力知識(shí)清單一、浮力:1.浮力(1)定義:浸在液體或氣體里的物體受到的力,這個(gè)力稱為浮力。(2)方向:。(3)施力物體:。2、浮力產(chǎn)生的原因:(1)推導(dǎo)如圖所示,液體對(duì)上表面的壓力:F1==,方向:液體對(duì)下表面的壓力F2==,方向:因?yàn)閔1h2,所以F1F2,因此物體總存在的壓力差。(2)浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體(氣體)中的物體,其受到液體(氣體)向上的壓力向下的壓力,因此浮力的方向總是的。(3)公式:F?。紽向上-F向下(4)浸在水中的物體與容器底部緊密接觸,且接觸處無水滲入(即不受水對(duì)其有向上的壓力)時(shí),浸在水中的物體不受浮力。如圖,甲浮力,乙浮力(填受/不受)。3、探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)——控制變量法(1)探究浮力與物體浸在液體中體積的關(guān)系(ABC):在同一液體中,物體浸在液體中的體積越大,所受到的浮力。(2)探究浮力與物體浸沒后深度的關(guān)系(ACD):浮力的大小與物體浸沒在同種液體中的深度。(3)探究浮力與液體密度的關(guān)系(ACE):物體排開液體體積一定時(shí),液體密度越大,浮力。(4)結(jié)論:物體在液體中所受的浮力大小,跟它浸在液體中的體積,跟液體的密度。物體浸在液體中的體積、液體的密度,物體所受浮力就越大。二、阿基米德原理:1、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系(1)物體受到的浮力為:(2)排開水所受的重力:(3)對(duì)比兩者的大小,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2、阿基米德原理(1)內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于。(2)表達(dá)式:。(3)適用條件:適用于物體受到液體或氣體的浮力(4)①浸在液體中的物體所受浮力大小取決于液體的和物體,而與物體密度、物體體積、物體形狀、浸沒在液體中的深度等因素。②物體浸沒在液體中時(shí),V排V物;物體部分浸入液體時(shí),V排V物。三、物體的浮沉條件及應(yīng)用:1.浸在液體中的物體受到和的作用,物體的浮沉取決于和的關(guān)系。2.浮沉的條件(1)上?。篎浮G物,ρ液ρ物,非平衡狀態(tài)。(2)下沉:F浮G物,ρ液ρ物,非平衡狀態(tài)。(3)懸?。篎浮G物,ρ液ρ物,可停留液體中任意深度,是平衡狀態(tài)。(4)漂?。篎浮G物,ρ液ρ物,上浮過程的最終狀態(tài),是平衡狀態(tài)。(5)沉底:G物=,ρ液ρ物,下沉過程的最終狀態(tài),是平衡狀態(tài)。3.浮沉條件的應(yīng)用(1)輪船:采用“”的辦法增大可以利用的浮力;輪船的大小用表示,即滿載貨物時(shí)排開水的質(zhì)量(F?。紾排=m排g)。注意輪船始終漂浮在水面上,F(xiàn)?。紾,當(dāng)它從內(nèi)陸河中駛?cè)牒V?,受到的浮力是不變的,由于海水的密度大于河水的密度,它排開海水的體積小于排開河水的體積,所以它要上浮一些。(2)潛水艇:通過改變實(shí)現(xiàn)上浮和下潛的。注意潛水艇在水面下潛行時(shí),浸沒在水中的潛水艇排開水的體積不變,它受到的浮力也不變。(3)氣球和飛艇:內(nèi)充密度外部空氣密度的氣體,靠升空。(4)密度計(jì):測定液體密度的儀器,利用漂浮原理:,即ρ液大,V排就,密度計(jì)露出部分,所以大的刻度值在,小的刻度值在。專題突破專題一.浮力計(jì)算的四種方法(一)解讀:本章中涉及浮力計(jì)算的方法有四種,按照學(xué)習(xí)的先后有1.稱重法——浮力的測量(1)原理:浮力等于物體的重力減去物體浸在液體中受到的拉力。(2)公式:F?。紾物-F拉(3)應(yīng)用條件:須知道物體的重力和物體浸在液體中時(shí)受到拉力。2.壓力差法——浮力產(chǎn)生的原因(1)原理:由浮力產(chǎn)生的原因可知浮力等于物體受到的液體對(duì)它向上和向下的壓力差。(2)公式:F?。紽向上-F向下(3)應(yīng)用條件:已知或可求出液體對(duì)物體上、下表面的壓力。3.公式法——阿基米德原理(1)原理:根據(jù)阿基米德原理可知浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。(2)公式:F浮=ρ液gV排(3)應(yīng)用條件:已知液體的密度和排開液體的體積。4.平衡法——物體的浮沉條件(1)原理:物體漂浮在液面或懸浮在液體中時(shí),應(yīng)用二力平衡條件可知,物體受到的浮力等于物體受到的重力。(2)公式:F?。紾物(3)應(yīng)用條件:物體處于漂浮或懸浮狀態(tài),并已知或可計(jì)算出物體的重力。(二)典例突破例1.(2022·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題)在“測量浮力大小”的實(shí)驗(yàn)中,由圖甲可知金屬塊受到的重力是______N,現(xiàn)將金屬塊完全浸沒到水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)槿鐖D乙所示,則金屬塊受到水的浮力是______N。例2.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)長江生態(tài)不斷恢復(fù),江面上再現(xiàn)“江豚群舞”的場最。小明利用3D打印機(jī)打印出江豚模型如圖甲所示,該模型的長度是______cm。把模型放在天平的左盤,天平平衡時(shí),右盤中無砝碼,游碼的示數(shù)如圖乙,模型的質(zhì)量為______g。將模型放入盛滿水的溢水杯中,溢出水2.8g。該模型在水中靜止時(shí)的狀態(tài)是______,放入模型后,水對(duì)杯底的壓強(qiáng)大小將______。例3.(2022·廣西河池·統(tǒng)考中考真題)把重為0.5N的雞蛋放入鹽水中,雞蛋靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)雞蛋處于________(選填“漂浮”或“懸浮”)狀態(tài),它受到的浮力為________N。例4.(2022·四川達(dá)州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重為6N不吸水的正方體,靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中,物體下表面與水面相平,則物體的密度為___________kg/m3,物體下表面所受水的壓力為___________N。若物體在壓力的作用下剛好浸沒水中,不接觸容器底,水不溢出,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為___________N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)專題二、關(guān)于物體浮沉問題的分析(一)專題解讀:關(guān)于物體的浮沉問題經(jīng)常要利用受力分析、物體的浮沉條件、阿基米德原理等知識(shí)、根據(jù)不同的條件選用不同的知識(shí)進(jìn)行分析可以達(dá)到快速解題的目的。1.物體浮沉問題的幾種類型(1)浸沒于液體中的物體上浮物體上浮,則有F?。綠,V排=V物,ρ液gV排>ρ物gV物,由此可得ρ液>ρ物。此時(shí)若沒有外力作用,物體最終漂浮在液面。當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時(shí),有F?。紾,V排<V物。在漂浮時(shí)根據(jù)ρ液gV排=ρ物gV物,若已知V排、V物(或ρ液、ρ物)的關(guān)系就可以得到ρ液、ρ物(或V排、V物)的關(guān)系。(2)浸沒于液體中的物體下沉物體浸沒時(shí)下沉,則有F?。糋,V排=V物,ρ液gV排<ρ物gV物,由此可得ρ液<ρ物。當(dāng)物體沉底靜止后則有F浮+F支=G。(3)懸浮于液體中的物體懸浮在液體中的物體受力平衡,則有F?。紾,ρ液=ρ物,可以靜止在液體中的任意位置。2.物體浮沉條件的主要應(yīng)用(1)利用浮沉條件可以判斷物體與液體密度的大小關(guān)系,計(jì)算物體或液體的密度。(2)根據(jù)物體上浮、下沉或懸浮可以判定物體所受浮力與重力的大小關(guān)系。(3)還可以利用浮沉條件和影響浮力大小的因素找到實(shí)現(xiàn)物體浮沉的方法。(二)典例突破:例5.(2022·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)懸浮在水中的潛水艇上浮至漂浮的過程中,下列說法正確的是()A.懸浮時(shí),若要上浮需向水艙充水B.漂浮時(shí),所受浮力等于重力C.上浮過程中,所受浮力逐漸變大D.上浮過程中,水對(duì)艇外底部壓力不變例6.(2022·湖南永州·統(tǒng)考中考真題)將實(shí)心小鉛球輕輕放入水中,鉛球?qū)ⅲǎ〢.漂浮在水面上 B.懸浮在水中C.沉在水底 D.以上三種情況都有可能例7.(2022·北京·統(tǒng)考中考真題)甲、乙、丙三個(gè)小球的質(zhì)量m和體積V如下表所示,將它們浸沒在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個(gè)小球所受的浮力分別為、和。下列判斷正確的是()小球甲乙丙m/g304054V/cm3605020A. B. C. D.專題三.兩個(gè)重要的浮力實(shí)驗(yàn)(一)專題解讀:1.探究浮力大小的影響因素根據(jù)公式F-pagV,由于g是一個(gè)常數(shù),因此浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),探究時(shí)涉及兩個(gè)變量,所以應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行探究。另外本實(shí)驗(yàn)還常進(jìn)一步探究物體所受浮力與物體的形狀、體積、密度、所處深度等的系。2.探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)在探究時(shí)需注意測量的順序,并且常結(jié)合基米德原理進(jìn)行相關(guān)物理量的計(jì)算。(二)典例突破:例8.(2022·湖北·統(tǒng)考中考真題)如圖,小麗利用彈簧測力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊等器材探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān),提出了以下猜想:猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān);猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);猜想c:浮力大小與液體的密度有關(guān)。(1)如圖A所示,可知圓柱體重___________N;B步驟中圓柱體受到水的浮力為___________N;(2)分析C步驟與___________步驟(填字母)的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯(cuò)誤的;(3)比較B步驟與E步驟的數(shù)據(jù),不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系,其原因是___________;(4)寫出能夠支持猜想b的一個(gè)生活現(xiàn)象:___________;(5)該圓柱體的密度為___________kg/m3。例9.(2022·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考中考真題)興趣小組利用彈簧測力計(jì)、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺(tái)等器材驗(yàn)證阿基米德原理。(細(xì)線的質(zhì)量和體積均忽略不計(jì))(1)使用彈簧測力計(jì)前,要將指針調(diào)在_______位置。(2)實(shí)驗(yàn)中所用物塊的重力為_______N。(3)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣實(shí)驗(yàn)會(huì)使測得的溢出水的重力________(填“偏大”或“偏小”)。(4)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示,物塊受到的浮力為________N,物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小________。(5)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)F5>F3,說明物塊受到的浮力大小與_______有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是_______(填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”)。專題四.密度、浮力與壓強(qiáng)的綜合計(jì)算(一)專題解讀:1.關(guān)于密度、浮力與壓強(qiáng)的綜合題能有效地考查我們的邏輯思維能力及綜合分析問題的能力,是各地中考的命題熱點(diǎn),只有掌握密度、浮力、壓強(qiáng)等知識(shí)才能熟練解答此類問題。所涉及的計(jì)算公式有(1);(2);(3);(4)。2.這類問題一般以物體在液體中的平衡狀態(tài)為模型,一般的解題基本思路為:(1)明確研究對(duì)象,并對(duì)物體進(jìn)行受力分析;(2)在受力分析的基礎(chǔ)上,列出力的關(guān)系式;(3)在理解題意的基礎(chǔ)上,把相關(guān)聯(lián)的阿基米德原理公式或密度、重力、壓強(qiáng)的計(jì)算公式列出;(4)根據(jù)已知條件聯(lián)立求解未知量。(二)典例突破:例10.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,一個(gè)底面積為200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口離其底部距離為20cm。已知彈簧原長為10cm,且彈簧每受1N的作用力其長度變化1cm?,F(xiàn)將彈簧與底面積為100cm2的實(shí)心長方體A和溢水杯底部相連,此時(shí)彈簧被壓縮,其彈力為2N;向溢水杯加水,當(dāng)水深為16cm時(shí),A剛好有一半浸入水中,此時(shí)彈簧長為12cm;繼續(xù)向溢水杯加水,直至彈簧所受的彈力不再發(fā)生變化(在彈性限度內(nèi))。不計(jì)彈簧的重力、體積及其所受的浮力,g取10N/kg,。求:(1)A的重力;(2)A的一半浸入水中時(shí)A所受的浮力;(3)A的密度;(4)A的一半浸入水中與彈簧不再發(fā)生變化,溢水杯對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量。當(dāng)堂檢測:1.如圖所示大小相同的兩條魚分別靜止在甲、乙兩個(gè)容器中。下列說法正確的是()A.甲魚所受的壓強(qiáng)和浮力都比乙魚大B.甲魚所受的壓強(qiáng)和浮力都比乙魚小C.甲魚所受的壓強(qiáng)比乙魚大,所受浮力與乙魚相同D.甲魚所受的壓強(qiáng)比乙魚小,所受浮力與乙魚相同2.如圖所示,將相同的兩支自制的簡易密度計(jì)(在木棒的一端纏繞一些銅絲做成)分別放入置于水平桌面上盛滿甲、乙液體的兩個(gè)溢水杯中,待密度計(jì)靜止時(shí)。則下列說法正確的是()A.密度計(jì)在甲液體中受到的浮力大于乙液體中受到的浮力B.甲液體的密度大于乙液體的密度C.甲液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng)大于乙液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng)D.密度計(jì)放入溢水杯后,兩溢水杯對(duì)桌面的壓力均不變3.將體積相同的三個(gè)物體浸沒在水中,松開手后,它們的狀態(tài)如圖所示,則下列說法中正確的是()A.上浮的物體最終漂浮,漂浮后受到的浮力大于上浮過程中時(shí)受到的浮力B.下沉的物體所受到的浮力最小C.下沉的物體最終會(huì)沉底,沉底后,物體依然受浮力D.將懸浮的物體往下移一些,它將會(huì)下沉4.如圖質(zhì)量為的燒杯(可認(rèn)為是柱形),底面積是,裝有深的水(圖甲),水面在A處。用彈簧測力計(jì)吊著未知物體,先將物體浸沒在水中(圖乙)水位升高到B處,示數(shù)是;再將物體緩慢提出,使水位下降到的中點(diǎn)C處,示數(shù)是(圖丙不計(jì)物體帶出的水),則下列判斷中正確的是()A.物體浸沒時(shí)受到的浮力是B.丙圖中燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是C.物體的質(zhì)量是D.物體的密度是5.體積相同的銅、鐵、鋁、木四個(gè)小球,放入水中靜止后如圖所示,其中鋁球?qū)θ萜鞯撞坑袎毫?。已知這幾種物質(zhì)的密度關(guān)系是,請(qǐng)完成下列判斷。(1)______兩球一定是空心的;(2)四個(gè)小球所受浮力關(guān)系是______。6.如圖甲所示,用彈簧測力計(jì)通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入液體中,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,則物塊受到的浮力最大值為______N,此時(shí)物塊浸入液體中的體積為______m3。7.將一根長為20cm,底面積為2cm2的圓柱形蠟燭放入水中,靜止時(shí),有體積露出水面,可知該蠟燭的密度為___________g/cm3,如圖所示?,F(xiàn)將一塊質(zhì)量為8g的鐵塊粘在蠟燭下端后一起放入裝有足量水的底面積為20cm2的圓柱形容器中,使蠟燭豎直漂浮在水面上。點(diǎn)燃蠟燭,若蠟燭燃燒時(shí)油不流下,且每秒燒去的蠟燭長度為0.05cm,已知ρ鐵=8×103kg/m3,則從點(diǎn)燃蠟燭開始計(jì)時(shí),___________s后蠟燭恰好熄滅。8.一般情況下,人在水中會(huì)下沉,在死海中卻能漂浮在水面上,為此,小明同學(xué)猜想,浮力的大小可能跟液體的密度有關(guān)。為了檢驗(yàn)這個(gè)猜想,他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究;(1)鋁塊在水中受到的浮力F浮=________N;(2)比較乙、丙兩圖中鋁塊所受浮力的大小,小明同學(xué)得出浮力的大小與液體的密度無關(guān)的結(jié)論。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是____(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,原因是_____;(3)小紅同學(xué)認(rèn)為用以下方法檢驗(yàn)更為簡便,將同一個(gè)新鮮雞蛋依次輕放入盛有水和濃鹽水的燒杯中,看到雞蛋在水中下沉,在濃鹽水中懸浮,如圖所示。分析雞蛋受力可知,在水中下沉是因?yàn)樗艿降母×_______(選填“大于”、“小于”或“等于”)重力;在濃鹽水中懸浮時(shí),根據(jù)_________的知識(shí)可得:雞蛋受到的浮力_______(選填“大于”、“小于”或“等于”)重力,從而可以得出結(jié)論:浮力的大小與液體的密度________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);(4)如果想探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度是否有關(guān),請(qǐng)你添加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證_________。9.如圖,水平地面上有底面積為0.03m2,不計(jì)質(zhì)量的薄壁盛水柱形容器A,內(nèi)有質(zhì)量為0.4kg,邊長為0.1m,質(zhì)量分布均勻的正方體物塊B,通過一根長10cm的細(xì)線與容器底部相連。(1)物體B受到的浮力大?。浚?)繩子對(duì)B的拉力有多大?(3)剪斷繩子B靜止后,露出水面的體積是多少?第10章浮力知識(shí)清單一、浮力:1.浮力(1)定義:浸在液體或氣體里的物體受到的力,這個(gè)力稱為浮力。(2)方向:。(3)施力物體:。2、浮力產(chǎn)生的原因:(1)推導(dǎo)如圖所示,液體對(duì)上表面的壓力:F1==,方向:液體對(duì)下表面的壓力F2==,方向:因?yàn)閔1h2,所以F1F2,因此物體總存在的壓力差。(2)浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體(氣體)中的物體,其受到液體(氣體)向上的壓力向下的壓力,因此浮力的方向總是的。(3)公式:F?。紽向上-F向下(4)浸在水中的物體與容器底部緊密接觸,且接觸處無水滲入(即不受水對(duì)其有向上的壓力)時(shí),浸在水中的物體不受浮力。如圖,甲浮力,乙浮力(填受/不受)。3、探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)——控制變量法(1)探究浮力與物體浸在液體中體積的關(guān)系(ABC):在同一液體中,物體浸在液體中的體積越大,所受到的浮力。(2)探究浮力與物體浸沒后深度的關(guān)系(ACD):浮力的大小與物體浸沒在同種液體中的深度。(3)探究浮力與液體密度的關(guān)系(ACE):物體排開液體體積一定時(shí),液體密度越大,浮力。(4)結(jié)論:物體在液體中所受的浮力大小,跟它浸在液體中的體積,跟液體的密度。物體浸在液體中的體積、液體的密度,物體所受浮力就越大。二、阿基米德原理:1、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系(1)物體受到的浮力為:(2)排開水所受的重力:(3)對(duì)比兩者的大小,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2、阿基米德原理(1)內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于。(2)表達(dá)式:。(3)適用條件:適用于物體受到液體或氣體的浮力(4)①浸在液體中的物體所受浮力大小取決于液體的和物體,而與物體密度、物體體積、物體形狀、浸沒在液體中的深度等因素。②物體浸沒在液體中時(shí),V排V物;物體部分浸入液體時(shí),V排V物。三、物體的浮沉條件及應(yīng)用:1.浸在液體中的物體受到和的作用,物體的浮沉取決于和的關(guān)系。2.浮沉的條件(1)上浮:F浮G物,ρ液ρ物,非平衡狀態(tài)。(2)下沉:F浮G物,ρ液ρ物,非平衡狀態(tài)。(3)懸浮:F浮G物,ρ液ρ物,可停留液體中任意深度,是平衡狀態(tài)。(4)漂?。篎浮G物,ρ液ρ物,上浮過程的最終狀態(tài),是平衡狀態(tài)。(5)沉底:G物=,ρ液ρ物,下沉過程的最終狀態(tài),是平衡狀態(tài)。3.浮沉條件的應(yīng)用(1)輪船:采用“”的辦法增大可以利用的浮力;輪船的大小用表示,即滿載貨物時(shí)排開水的質(zhì)量(F?。紾排=m排g)。注意輪船始終漂浮在水面上,F(xiàn)浮=G,當(dāng)它從內(nèi)陸河中駛?cè)牒V?,受到的浮力是不變的,由于海水的密度大于河水的密度,它排開海水的體積小于排開河水的體積,所以它要上浮一些。(2)潛水艇:通過改變實(shí)現(xiàn)上浮和下潛的。注意潛水艇在水面下潛行時(shí),浸沒在水中的潛水艇排開水的體積不變,它受到的浮力也不變。(3)氣球和飛艇:內(nèi)充密度外部空氣密度的氣體,靠升空。(4)密度計(jì):測定液體密度的儀器,利用漂浮原理:,即ρ液大,V排就,密度計(jì)露出部分,所以大的刻度值在,小的刻度值在。參考答案一、1.(1)液體或氣體向上(2)豎直向上(3)液體或氣體2.(1)p1Sρ液gh1S豎直向下p2Sρ液gh2S豎直向上<<豎直向上(2)總大于豎直向上(4)不受受3.(1)越大(2)無關(guān)(3)越大(4)有關(guān)有關(guān)越大越大二、1.(1)F?。紾物-F示(2)G排=G總-G桶2.(1)它排開的液體所受的重力(2)F浮=G排=m排g=ρ液gV排(4)①密度浸在液體中的體積均無關(guān)②=<三、1.重力浮力浮力重力2.(1)>>(2)<<(3)==(4)=>(5)F浮+FN<3.(1)空心(2)自身的重力(3)小于空氣浮力(4)G密度計(jì)=F?。溅岩篻V排小大下面上面專題突破專題一.浮力計(jì)算的四種方法(一)解讀:本章中涉及浮力計(jì)算的方法有四種,按照學(xué)習(xí)的先后有1.稱重法——浮力的測量(1)原理:浮力等于物體的重力減去物體浸在液體中受到的拉力。(2)公式:F浮=G物-F拉(3)應(yīng)用條件:須知道物體的重力和物體浸在液體中時(shí)受到拉力。2.壓力差法——浮力產(chǎn)生的原因(1)原理:由浮力產(chǎn)生的原因可知浮力等于物體受到的液體對(duì)它向上和向下的壓力差。(2)公式:F?。紽向上-F向下(3)應(yīng)用條件:已知或可求出液體對(duì)物體上、下表面的壓力。3.公式法——阿基米德原理(1)原理:根據(jù)阿基米德原理可知浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。(2)公式:F?。溅岩篻V排(3)應(yīng)用條件:已知液體的密度和排開液體的體積。4.平衡法——物體的浮沉條件(1)原理:物體漂浮在液面或懸浮在液體中時(shí),應(yīng)用二力平衡條件可知,物體受到的浮力等于物體受到的重力。(2)公式:F?。紾物(3)應(yīng)用條件:物體處于漂浮或懸浮狀態(tài),并已知或可計(jì)算出物體的重力。(二)典例突破例1.(2022·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題)在“測量浮力大小”的實(shí)驗(yàn)中,由圖甲可知金屬塊受到的重力是______N,現(xiàn)將金屬塊完全浸沒到水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)槿鐖D乙所示,則金屬塊受到水的浮力是______N?!敬鸢浮?/p>
1.4
0.4【解析】[1]由圖甲可知,彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N,其示數(shù)F=1.4N,此時(shí)金屬塊處于空氣中,由二力平衡條件可得,金屬塊受到的重力G=F=1.4N[2]由圖乙可知,金屬塊浸沒時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'=1.0N,即金屬塊受到的拉力為1.0N,則金屬塊受到水的浮力F?。紾-F'=1.4N-1.0N=0.4N例2.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)長江生態(tài)不斷恢復(fù),江面上再現(xiàn)“江豚群舞”的場最。小明利用3D打印機(jī)打印出江豚模型如圖甲所示,該模型的長度是______cm。把模型放在天平的左盤,天平平衡時(shí),右盤中無砝碼,游碼的示數(shù)如圖乙,模型的質(zhì)量為______g。將模型放入盛滿水的溢水杯中,溢出水2.8g。該模型在水中靜止時(shí)的狀態(tài)是______,放入模型后,水對(duì)杯底的壓強(qiáng)大小將______?!敬鸢浮?.35
3.6
沉底
不變【解析】[1]由圖可知,刻度尺的分度值為0.1cm,由于刻度尺讀數(shù)時(shí)需估讀到分度值的下一位,所以物體的長度為3.35cm。[2]由圖乙可知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,所以模型的質(zhì)量為3.6g。[3]模型的質(zhì)量m=3.6g=0.0036kg模型的重力G=mg=0.0036kg×10N/kg=0.036N將模型放入盛滿水的溢水杯中,排開水的質(zhì)量m排=2.8g=0.0028kg根據(jù)阿基米德原理可知,模型受到的浮力為F浮=G排=m排g=0.0028kg×10N/kg=0.028N由于F浮<G,所以模型放入水中靜止時(shí)處于沉底狀態(tài)。[4]放入模型后,溢水杯中水面高度不變,水的密度不變,根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)杯底的壓強(qiáng)不變。例3.(2022·廣西河池·統(tǒng)考中考真題)把重為0.5N的雞蛋放入鹽水中,雞蛋靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)雞蛋處于________(選填“漂浮”或“懸浮”)狀態(tài),它受到的浮力為________N?!敬鸢浮繎腋?/p>
0.5【解析】[1][2]雞蛋完全浸沒在水中,沒有碰到容器底,在水中保持靜止,所以處于懸浮狀態(tài);此時(shí)雞蛋受到平衡力的作用,雞蛋受到的浮力等于雞蛋的重力,即例4.(2022·四川達(dá)州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重為6N不吸水的正方體,靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中,物體下表面與水面相平,則物體的密度為___________kg/m3,物體下表面所受水的壓力為___________N。若物體在壓力的作用下剛好浸沒水中,不接觸容器底,水不溢出,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為___________N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】
6
30【解析】[1]由圖可知,物體在液體中處于漂浮,則物體所受的浮力為F浮=G=6N假設(shè)物體的體積為V,根據(jù)阿基米德原理可知解得物體的質(zhì)量為則物體的密度為[2]根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因物體上表面沒有受到水的壓力,則物體下表面所受水的壓力為[3]物體在壓力的作用下剛好浸沒水中靜止時(shí),物體受到向上的浮力和向下的重力G及向下的壓力,則物體此時(shí)受的浮力力的作用是相互的,水給物體的浮力為10N,則物體給水的壓力也為10N,容器中水的重力此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為專題二、關(guān)于物體浮沉問題的分析(一)專題解讀:關(guān)于物體的浮沉問題經(jīng)常要利用受力分析、物體的浮沉條件、阿基米德原理等知識(shí)、根據(jù)不同的條件選用不同的知識(shí)進(jìn)行分析可以達(dá)到快速解題的目的。1.物體浮沉問題的幾種類型(1)浸沒于液體中的物體上浮物體上浮,則有F?。綠,V排=V物,ρ液gV排>ρ物gV物,由此可得ρ液>ρ物。此時(shí)若沒有外力作用,物體最終漂浮在液面。當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時(shí),有F?。紾,V排<V物。在漂浮時(shí)根據(jù)ρ液gV排=ρ物gV物,若已知V排、V物(或ρ液、ρ物)的關(guān)系就可以得到ρ液、ρ物(或V排、V物)的關(guān)系。(2)浸沒于液體中的物體下沉物體浸沒時(shí)下沉,則有F?。糋,V排=V物,ρ液gV排<ρ物gV物,由此可得ρ液<ρ物。當(dāng)物體沉底靜止后則有F浮+F支=G。(3)懸浮于液體中的物體懸浮在液體中的物體受力平衡,則有F?。紾,ρ液=ρ物,可以靜止在液體中的任意位置。2.物體浮沉條件的主要應(yīng)用(1)利用浮沉條件可以判斷物體與液體密度的大小關(guān)系,計(jì)算物體或液體的密度。(2)根據(jù)物體上浮、下沉或懸浮可以判定物體所受浮力與重力的大小關(guān)系。(3)還可以利用浮沉條件和影響浮力大小的因素找到實(shí)現(xiàn)物體浮沉的方法。(二)典例突破:例5.(2022·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)懸浮在水中的潛水艇上浮至漂浮的過程中,下列說法正確的是()A.懸浮時(shí),若要上浮需向水艙充水B.漂浮時(shí),所受浮力等于重力C.上浮過程中,所受浮力逐漸變大D.上浮過程中,水對(duì)艇外底部壓力不變【答案】B【解析】A.懸浮時(shí),潛艇所受浮力等于重力,若要上浮需把水艙里的水?dāng)D出艙外,減小重力,使浮力大于重力,故A錯(cuò)誤;B.漂浮時(shí),潛水艇受力處于平衡狀態(tài),浮力等于重力,故B正確;C.潛艇上浮過程中,露出水面前,V排不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,潛艇所受浮力不變,故C錯(cuò)誤;D.上浮過程中,潛艇底部所處深度減小,根據(jù)p=ρgh可知,水對(duì)艇外底部壓強(qiáng)減小,受力面積不變,水對(duì)艇外底部壓力減小,故D錯(cuò)誤。故選B。例6.(2022·湖南永州·統(tǒng)考中考真題)將實(shí)心小鉛球輕輕放入水中,鉛球?qū)ⅲǎ〢.漂浮在水面上 B.懸浮在水中C.沉在水底 D.以上三種情況都有可能【答案】C【解析】將實(shí)心小鉛球輕輕放入水中,實(shí)心小鉛球的密度大于水的密度,根據(jù)浮沉條件可知,鉛球在水中是下沉的,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。例7.(2022·北京·統(tǒng)考中考真題)甲、乙、丙三個(gè)小球的質(zhì)量m和體積V如下表所示,將它們浸沒在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個(gè)小球所受的浮力分別為、和。下列判斷正確的是()小球甲乙丙m/g304054V/cm3605020A. B. C. D.【答案】B【解析】由表格數(shù)據(jù)可知,甲球的密度為乙球的密度為丙球的密度為由于甲球和乙球密度小于水的密度,所以甲球和乙球最終會(huì)漂浮在水面,甲球漂浮時(shí),浮力為乙球漂浮時(shí),浮力為由于丙球密度大于水的密度,所以丙球最終會(huì)沉底,由可知,浮力為綜上所述,,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。專題三.兩個(gè)重要的浮力實(shí)驗(yàn)(一)專題解讀:1.探究浮力大小的影響因素根據(jù)公式F-pagV,由于g是一個(gè)常數(shù),因此浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),探究時(shí)涉及兩個(gè)變量,所以應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行探究。另外本實(shí)驗(yàn)還常進(jìn)一步探究物體所受浮力與物體的形狀、體積、密度、所處深度等的系。2.探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)在探究時(shí)需注意測量的順序,并且常結(jié)合基米德原理進(jìn)行相關(guān)物理量的計(jì)算。(二)典例突破:例8.(2022·湖北·統(tǒng)考中考真題)如圖,小麗利用彈簧測力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊等器材探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān),提出了以下猜想:猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān);猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);猜想c:浮力大小與液體的密度有關(guān)。(1)如圖A所示,可知圓柱體重___________N;B步驟中圓柱體受到水的浮力為___________N;(2)分析C步驟與___________步驟(填字母)的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯(cuò)誤的;(3)比較B步驟與E步驟的數(shù)據(jù),不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系,其原因是___________;(4)寫出能夠支持猜想b的一個(gè)生活現(xiàn)象:___________;(5)該圓柱體的密度為___________kg/m3?!敬鸢浮?.4
0.4
D
沒有控制排開液體的體積相同
船載貨越多,吃水越深,受到浮力越大
【解析】(1)[1]當(dāng)測力計(jì)靜止時(shí),測力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力,由A步驟可知,測力計(jì)的分度值為0.2N,所以圓柱體的重力G=2.4N。[2]由B步驟中可知,測力計(jì)示數(shù)F=2N,根據(jù)稱重法可知,圓柱體受到水的浮力為F浮=G-F=2.4N-2N=0.4N(2)[3]為了驗(yàn)證猜想a是否正確,需將圓柱體浸沒在液體中的深度不同,比較測力計(jì)示數(shù)即可。所以分析C步驟與D步驟,都浸沒在同種液體中,浸入的深度不同,但測力計(jì)示數(shù)相等,根據(jù)稱重法可知,圓柱體受到水的浮力相等,說明猜想a是錯(cuò)誤的。(3)[4]要探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,需控制圓柱體排開液體的體積相同,而改變液體的密度。B步驟與E步驟中,雖然浸入的液體密度不同,但圓柱體排開液體的體積不同,所以不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系。(4)[5]浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)的例子很多,如:船載貨越多,吃水越深,受到浮力越大;人從淺水區(qū)走向深水區(qū),人感覺越來越輕等。(5)[6]由步驟A、D可知,圓柱體受到水的浮力為F浮′=ρ水gV排=G-F1′=2.4N-1.4N=1N所以圓柱體的體積為圓柱體的質(zhì)量為所以圓柱體的密度為例9.(2022·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考中考真題)興趣小組利用彈簧測力計(jì)、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺(tái)等器材驗(yàn)證阿基米德原理。(細(xì)線的質(zhì)量和體積均忽略不計(jì))(1)使用彈簧測力計(jì)前,要將指針調(diào)在_______位置。(2)實(shí)驗(yàn)中所用物塊的重力為_______N。(3)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣實(shí)驗(yàn)會(huì)使測得的溢出水的重力________(填“偏大”或“偏小”)。(4)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示,物塊受到的浮力為________N,物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小________。(5)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)F5>F3,說明物塊受到的浮力大小與_______有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是_______(填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”)?!敬鸢浮苛憧潭染€
4
偏小
1
相等
液體密度(液體種類)
尋找普遍規(guī)律【解析】(1)[1]使用彈簧測力計(jì)前,要先看測力計(jì)的指針是否指0,不指示零刻線,要將指針調(diào)在零刻度線的位置。(2)[2]由甲圖可知,左側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N,實(shí)驗(yàn)中所用物塊的重力彈簧測力計(jì)的示數(shù),等于為4N。(3)[3]溢水杯中未裝滿水,當(dāng)物塊浸入時(shí),水先要充滿溢水杯才會(huì)溢出,這樣溢出的水的體積小于物塊浸入液體的體積,實(shí)驗(yàn)會(huì)使測得的溢出水的重力偏小。(4)[4]溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示,物塊受到的浮力為[5]它排開水所受的重力大小物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小相等。(5)[6]將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,由于酒精的密度小于水的密度,會(huì)發(fā)現(xiàn),即物塊在酒精中受到的浮力變小,說明物塊受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。[7]換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是多次測量尋找浸在液體中的物體受到的浮力與它排開液體所受重力之間的普遍規(guī)律,避免只用一種液體實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論的偶然性。專題四.密度、浮力與壓強(qiáng)的綜合計(jì)算(一)專題解讀:1.關(guān)于密度、浮力與壓強(qiáng)的綜合題能有效地考查我們的邏輯思維能力及綜合分析問題的能力,是各地中考的命題熱點(diǎn),只有掌握密度、浮力、壓強(qiáng)等知識(shí)才能熟練解答此類問題。所涉及的計(jì)算公式有(1);(2);(3);(4)。2.這類問題一般以物體在液體中的平衡狀態(tài)為模型,一般的解題基本思路為:(1)明確研究對(duì)象,并對(duì)物體進(jìn)行受力分析;(2)在受力分析的基礎(chǔ)上,列出力的關(guān)系式;(3)在理解題意的基礎(chǔ)上,把相關(guān)聯(lián)的阿基米德原理公式或密度、重力、壓強(qiáng)的計(jì)算公式列出;(4)根據(jù)已知條件聯(lián)立求解未知量。(二)典例突破:例10.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,一個(gè)底面積為200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口離其底部距離為20cm。已知彈簧原長為10cm,且彈簧每受1N的作用力其長度變化1cm?,F(xiàn)將彈簧與底面積為100cm2的實(shí)心長方體A和溢水杯底部相連,此時(shí)彈簧被壓縮,其彈力為2N;向溢水杯加水,當(dāng)水深為16cm時(shí),A剛好有一半浸入水中,此時(shí)彈簧長為12cm;繼續(xù)向溢水杯加水,直至彈簧所受的彈力不再發(fā)生變化(在彈性限度內(nèi))。不計(jì)彈簧的重力、體積及其所受的浮力,g取10N/kg,。求:(1)A的重力;(2)A的一半浸入水中時(shí)A所受的浮力;(3)A的密度;(4)A的一半浸入水中與彈簧不再發(fā)生變化,溢水杯對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量。【答案】(1)2N;(2)4N;(3)0.25×103kg/m3;(4)300Pa【解析】解:(1)沒有加水時(shí),A受到豎直向下的重力和彈簧對(duì)A豎直向上的彈力,重力和彈力是平衡力,由二力平衡條件可知,A的重力G=F0=2N(2)A剛好有一半浸入水中,此時(shí)彈簧長為12cm,由題意可知,此時(shí)彈簧被拉伸,對(duì)A產(chǎn)生的彈力為對(duì)A豎直向下拉力,由題意可知,當(dāng)彈簧長為12cm時(shí),彈簧的拉力F1=(12cm-10cm)×1N/cm=2N此時(shí)A受到豎直向下的重力、拉力和豎直向上的浮力,由力的平衡條件可知,A的一半浸入水中時(shí)受到的浮力F浮=G+F1=2N+2N=4N(3)A剛好有一半浸入水中時(shí)排開水的體積A的體積V=2V排=2×4×10-4m3=8×10-4m3=800cm3A的密度(4)A的高度A剛好有一半浸入水中時(shí),溢水杯中水的體積此時(shí)溢水杯中水的重力G水1=m水1g=ρ水V水1g=1.0×103kg/m3×10N/kg×2800×10-6m3=28N由阿基米德原理原理可知,當(dāng)A浸沒后A受到的浮力不再發(fā)生變化,由力的平衡條件可知,此時(shí)彈簧的彈力不再發(fā)生變化,A浸沒時(shí)受到的浮力F浮沒=2F浮=2×4N=8N由力的平衡條件可知,此時(shí)彈簧對(duì)A的拉力F=F浮沒-G=8N-2N=6N由題意可知,此時(shí)彈簧的長度則此時(shí)水面的高度h=L2+hA=16cm+8cm=24cm>20cm故彈簧不再發(fā)生變化時(shí),A不會(huì)浸沒,因此彈簧不再發(fā)生變化時(shí),溢水杯中的到達(dá)溢口,即當(dāng)溢水杯最后的水溢出后,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不再發(fā)生變化,設(shè)此時(shí)A浸在水中的深度為Lcm,則A排開水的體積V排1=100cm2×Lcm=100Lcm3此時(shí)A受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×100L×10-6m3=LN此時(shí)彈簧對(duì)A的拉力F2=(20cm-Lcm-10cm)×1N/cm=(10cm-Lcm)×1N/cm=(10-L)N由力的平衡條件有F浮1=G+F2LN=2N+(10-L)N解得L=6,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)不再發(fā)生變化時(shí),A浸在水中的深度為6cm,此時(shí)溢水杯中水的體積V水2=200cm2×20cm-100cm2×6cm=3400cm3溢水杯中水的重力G水2=m水2g=ρ水V水2g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3400×10-6m3=34N因?yàn)橐缢瓕?duì)水平桌面的壓力大小等于溢水杯、水和A的重力之和,加水前后溢水杯的重力、A的重力均沒有發(fā)生變化,因此溢水杯對(duì)桌面壓力的變化量ΔF=G水2-G水1=34N-28N=6N則溢水杯對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量答:(1)A的重力為2N;(2)A的一半浸入水中時(shí)A所受的浮力為4N;(3)A的密度為0.25×103kg/m3;(4)A的一半浸入水中與彈簧不再發(fā)生變化,溢水杯對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量為300Pa。當(dāng)堂檢測:1.如圖所示大小相同的兩條魚分別靜止在甲、乙兩個(gè)容器中。下列說法正確的是()A.甲魚所受的壓強(qiáng)和浮力都比乙魚大B.甲魚所受的壓強(qiáng)和浮力都比乙魚小C.甲魚所受的壓強(qiáng)比乙魚大,所受浮力與乙魚相同D.甲魚所受的壓強(qiáng)比乙魚小,所受浮力與乙魚相同【答案】D【解析】兩魚大小相同,根據(jù)圖示可知,排開水的體積相同,由可知,甲魚和乙魚受到的浮力相同;根據(jù)圖示可知,乙魚所在位置離水面較深,由可得,乙魚所受的壓強(qiáng)大,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。2.如圖所示,將相同的兩支自制的簡易密度計(jì)(在木棒的一端纏繞一些銅絲做成)分別放入置于水平桌面上盛滿甲、乙液體的兩個(gè)溢水杯中,待密度計(jì)靜止時(shí)。則下列說法正確的是()A.密度計(jì)在甲液體中受到的浮力大于乙液體中受到的浮力B.甲液體的密度大于乙液體的密度C.甲液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng)大于乙液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng)D.密度計(jì)放入溢水杯后,兩溢水杯對(duì)桌面的壓力均不變【答案】D【解析】AB.用密度計(jì)測量時(shí),密度計(jì)漂浮在被測液體中,受到的浮力等于密度計(jì)的重力,液體的密度越大,為獲得同樣的浮力,密度計(jì)排開液體的體積越小,它的位置也就越高,因兩密度計(jì)相同,所以密度計(jì)在兩液體中受到的浮力相等,且乙液體的密度較大,故AB錯(cuò)誤;C.由浮力產(chǎn)生的原因可知,處在液體中的物體受到的浮力等于物體上下表面受到的壓力差,密度計(jì)漂浮在液體中,受到的浮力等于密度計(jì)的重力,即受到的浮力相等,即密度計(jì)下表面受到的壓力相等,由得甲液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng)等于乙液體對(duì)密度計(jì)下表面的壓強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.密度計(jì)放入溢水杯后,由阿基米德原理知密度計(jì)受到的浮力等于溢出液體的重力,即兩溢水杯放入密度計(jì)前液體的重力等于放入后液體和密度計(jì)的總重力,因溢水杯沒有變,所以兩溢水杯對(duì)桌面的壓力均不變,故D正確。故選D。3.將體積相同的三個(gè)物體浸沒在水中,松開手后,它們的狀態(tài)如圖所示,則下列說法中正確的是()A.上浮的物體最終漂浮,漂浮后受到的浮力大于上浮過程中時(shí)受到的浮力B.下沉的物體所受到的浮力最小C.下沉的物體最終會(huì)沉底,沉底后,物體依然受浮力D.將懸浮的物體往下移一些,它將會(huì)下沉【答案】C【解析】A.由圖知道,左邊物體最終會(huì)漂浮,漂浮時(shí)排開水的體積小于上浮時(shí)排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理知道,漂浮時(shí)受到的浮力比上浮時(shí)的小,故A錯(cuò)誤;BC.由圖知道,右邊物體最終會(huì)沉底,沉底后排開水的體積仍然與原來相同,根據(jù)阿基米德原理知道,沉底后的物體仍然受浮力,且所受的浮力不變,故B錯(cuò)誤,C正確;D.原來中間物體處于懸浮狀態(tài),浮力和重力相等;將此物體下移一些,其受到的浮力不變、重力不變,二力仍然相等,則它會(huì)繼續(xù)懸浮,故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖質(zhì)量為的燒杯(可認(rèn)為是柱形),底面積是,裝有深的水(圖甲),水面在A處。用彈簧測力計(jì)吊著未知物體,先將物體浸沒在水中(圖乙)水位升高到B處,示數(shù)是;再將物體緩慢提出,使水位下降到的中點(diǎn)C處,示數(shù)是(圖丙不計(jì)物體帶出的水),則下列判斷中正確的是()A.物體浸沒時(shí)受到的浮力是B.丙圖中燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是C.物體的質(zhì)量是D.物體的密度是【答案】B【解析】ACD.設(shè)物體重為G,當(dāng)物體浸沒水中時(shí),有可得彈簧測力計(jì)的示數(shù)為①將物體緩慢提出,當(dāng)水位下降到的中點(diǎn)C時(shí),排開水的體積減半,受到的浮力減半,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為②聯(lián)立①②解得,則物體的質(zhì)量為由可得,物體的體積為物體的密度為故ACD錯(cuò)誤;B.容器內(nèi)水的體積為容器內(nèi)水的質(zhì)量為容器內(nèi)水的重力為燒杯的重力為因物體受到的浮力和物體對(duì)水的壓力是一對(duì)相互作用力,所以,丙圖中燒杯對(duì)桌面的壓力為丙圖中燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為故B正確。故選B。5.體積相同的銅、鐵、鋁、木四個(gè)小球,放入水中靜止后如圖所示,其中鋁球?qū)θ萜鞯撞坑袎毫ΑR阎@幾種物質(zhì)的密度關(guān)系是,請(qǐng)完成下列判斷。(1)______兩球一定是空心的;(2)四個(gè)小球所受浮力關(guān)系是______?!敬鸢浮?/p>
銅、鐵
【解析】(1)[1]根據(jù)題意可知根據(jù)物體沉浮條件,如果均為實(shí)心的,則銅、鐵、鋁均應(yīng)沉底,木塊漂浮,由圖可知銅球漂浮、鐵球懸浮,二者一定是空心的;鋁球下沉、木塊漂浮,可能實(shí)心、也可能是空心。(2)[2]因?yàn)椋宜允艿降母×?.如圖甲所示,用彈簧測力計(jì)通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入液體中,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,則物塊受到的浮力最大值為______N,此時(shí)物塊浸入液體中的體積為______m3?!敬鸢浮?/p>
9
9×10-4【解析】[1]由圖知當(dāng)彈簧測力計(jì)示數(shù)為15N時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)最大,此時(shí)正方體在空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知從開始,彈簧測力計(jì)示數(shù)為6N不變,說明此時(shí)正方體已經(jīng)浸沒在水中,此時(shí)物塊受到的浮力最大,則物塊浸沒時(shí)受到的浮力為[2]由可得,排開水的體積為7.將一根長為20cm,底面積為2cm2的圓柱形蠟燭放入水中,靜止時(shí),有體積露出水面,可知該蠟燭的密度為___________g/cm3,如圖所示?,F(xiàn)將一塊質(zhì)量為8g的鐵塊粘在蠟燭下端后一起放入裝有足量水的底面積為20cm2的圓柱形容器中,使蠟燭豎直漂浮在水面上。點(diǎn)燃蠟燭,若蠟燭燃燒時(shí)油不流下,且每秒燒去的蠟燭長度為0.05cm,已知ρ鐵=8×103kg/m3,則從點(diǎn)燃蠟燭開始計(jì)時(shí),___________s后蠟燭恰好熄滅?!敬鸢浮?/p>
0.8
50【解析】[1]蠟燭漂浮在水面上,有露出水面,所以浮力等于重力,即F浮=G,即ρ水gV排=ρ蠟燭gV,所以蠟燭的密度為[2]根據(jù)密度公式知蠟塊的質(zhì)量為m蠟=ρ蠟V=ρ蠟Sh=0.8g/cm3×2cm2×20
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