
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


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文檔簡(jiǎn)介
專題10浮力
尊知識(shí)導(dǎo)航
產(chǎn)生原因:浸在液體中的物體上、成因法:尸向上-降卜
下表面受到液體的壓力差
)浮力原理法:招k6排=叫1g
方向:豎直向上J\
稱重法:F,產(chǎn)G-F;
、平衡法:K產(chǎn)篇(適用漂浮和懸?。?/p>
適用范圍:液體和氣體
公式:工產(chǎn)%阿基米德原理需用
推導(dǎo)式:F*=G1=e,g=p*g匕,,輪船:用挖空心的方法增大可以利用的浮力
大?。河门潘勘硎?/p>
“物Q下沉:尸淳<%密度計(jì):測(cè)量液體的密度
刻度一一上小下大_______________
2*="打空懸?。篎f物體的浮沉,311潛水艇:靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下潛
物0I二?。?汴>6物氣球和飛艇:都是利用空氣的浮力升入高空的
、(小密度的熱空氣、氫氣、氫氣)
k浮的最終狀態(tài)漂浮:匕產(chǎn)”
Q知識(shí)整理
一、浮力
1.浮力定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它的力叫浮力.
(1)方向:總是.
(2)施力物體:
(3)稱重法測(cè)浮力:FJJ=.
(4)產(chǎn)生原因:
①表述:液(氣)體對(duì)物體向上、向下的即為浮力;
②公式:F浮=
拓展:液體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體對(duì)液體產(chǎn)生的壓力是一對(duì)相互作用力.
2.阿基米德原理內(nèi)容:浸在液體(氣體)中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于,
(1)公式:F?=G排=.
①物體排開(kāi)液體的體積V排就是指物體浸在液體中部分的體積;
②〃液是液體的,而非物體的密度,V排是的體積,而非的體積;
③從公式可知:液體對(duì)物體的浮力與液體的和物體有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、
重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān).
(2)適用條件:.
拓展:當(dāng)物體全部浸沒(méi)在液體中時(shí),物體排開(kāi)液體的體積等于物體的體積;當(dāng)物體只有一部分浸沒(méi)在液體
中時(shí),物體排開(kāi)液體的體積等于物體浸沒(méi)在液體中的體積.
二、物體的浮沉條件及其應(yīng)用
物體的浮沉條件:(先假設(shè)物體浸沒(méi)在液體中)
(1)比較物體的重力和所受浮力的大?。?/p>
①F浮_G,下沉;②F港—G,懸浮或漂浮;③F濤—G,上浮.
(2)比較物體的密度和液體的密度的大小:
①p物p浪,下沉;②2物p懸?。虎?物P>8,上浮.
(3)浮沉條件的應(yīng)用:
①輪船:采用的辦法使船漂浮在水面上以增大輪船排開(kāi)水的體積;
②潛水艇:靠改變自身的來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛;
③氣球和飛艇:靠充入密度比空氣小的氫氣、氫氣或熱空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)升空.
④密度計(jì):利用物體的條件來(lái)進(jìn)行工作??潭染€從上到下,對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大.
Q考點(diǎn)講解
考點(diǎn)1:浮力與計(jì)算
【例1】(浮力的認(rèn)識(shí))(2022?湖北武漢)如圖所示,三個(gè)相同的柱形容器中盛有體積相同的水或鹽水,
將重為3.0N的圓柱體依次放入這三個(gè)容器中。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。
水
A.圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N;
B.圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N;
C.圖丙中鹽水的密度是LlxH^kg/q;
D.圓柱體的密度是3.0xl03kg/m3
【例2】(浮力的計(jì)算)圖所示,石塊A重20N,木塊B重20N,石塊C重5N,石塊A和木塊B均處于
靜止?fàn)顟B(tài)。甲圖中,繩對(duì)石塊A的拉力為8N,則石塊A受到的浮力是N;乙圖中,繩對(duì)木塊B的
拉力為25N,則木塊B受到的浮力為N;丙圖中,木塊B受到的浮力是N?
【例3】(浮力的影響因素)如圖為小玉做“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)''實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。
ON
一
T
甲乙丙丁戊
(1)實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙、丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,說(shuō)明;實(shí)驗(yàn)步甲、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的
示數(shù)不同,說(shuō)明O
(2)從實(shí)驗(yàn)步驟甲、丙可以求出丙中重物受到的浮力,為N,重物的體積為cnP。
(3)從步驟丁到戊,重物下表面受到的酒精的壓強(qiáng),重物上、下表面受到的酒精的壓力差
(均選填“不變”、"變大”或"變小”)
求浮力大小的四種方法:
⑴產(chǎn)生原因:F浮=F向上-F向下.
(2)稱重法:F浮=G-F.
(3)阿基米德原理法:F、序=6排=機(jī)排8=2液8^排.
(4)二力平衡法:當(dāng)物體懸浮在液體中或漂浮在液面上時(shí),F(xiàn)浮=G物.
1.如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)物體,底部均與容器底密切接觸,向容器內(nèi)逐漸注水,則受到水的浮力的物
體是()
A.甲、乙、丙三個(gè)物體B.甲物體
C.乙物體D.丙物體
2.關(guān)于浮力,下列說(shuō)法中正確的是()
A.浸在氣體中的物體不受浮力
B.浸在液體中的物體受到的浮力的施力物體就是液體
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
3.把一圓錐體按兩種方法沒(méi)入水中,如圖所示,兩種情況下,錐體受到的水的壓力差的大小是()
A.底面向上的大B.底面向下的大C.一樣大D.無(wú)法確定
4.(2022?江西?。┤鐖D所示,在家庭小實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是
()O
0
A.向杯子中加鹽B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.輕輕搖晃杯子
5.如圖所示,浸在液體中的小球所受浮力方向?yàn)開(kāi)_____(選填圖中的序號(hào)“1”、“2”或“3")所示,其原因是
_________O
6.某同學(xué)按照如圖所示的操作,探究影響浮力大小的因素。
ABCDE
(1)物體受到的重力為N;
(2)物體全部浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是N;
(3)由兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
(4)由兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān);
(5)由D、E兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與液體的有關(guān)。
考點(diǎn)2:物體的浮沉條件及其應(yīng)用
【例4】(物體的浮沉條件)(2022?北京)甲、乙、丙三個(gè)小球的質(zhì)量相和體積V如下表所示,將它們浸
沒(méi)在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個(gè)小球所受的浮力分別為與、心和七。下列判斷正確的是()
小球甲乙丙
m/g304054
Wcm3605020
A.外>七>[qB.F乙〉。>五丙
C.F丙〉F乙》D.?。?。>E
【例5】(物體的浮沉條件的運(yùn)用)(2022?陜西?。┰凇疤鞂m課堂”中,航天員王亞平用吸管把乒乓球輕輕壓
入水中,取出吸管后,觀察到乒乓球懸停在水中,如圖-1所示,這是由于在中國(guó)空間站中,乒乓球不再受
到重力和力的原因而懸停不動(dòng)。在地面課堂的同學(xué)們也做同樣的實(shí)驗(yàn);用吸管把乒乓球輕輕壓
入水中,取出吸管后,觀察到乒乓球會(huì)迅速上浮直至漂浮,如圖-2所示,乒乓球露出水面前,浮力
重力且浮力大小o
物體浮沉的條件:物體的浮沉情況取決于尸浮與G物的大小關(guān)系,有時(shí)還可以通過(guò)比較p波與"物(物體的平均
密度)的大小關(guān)系來(lái)比較。
浮與沉重力與浮力的大小物體的密度與液體的密度
懸浮尸浮二G排P液物
漂浮產(chǎn)浮二G排P液〉"物
上浮Fn>G排P液〉"物
下沉產(chǎn)浮<G排P液V"物
1.(2022?四川德陽(yáng))如圖所示,將同一個(gè)小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中,靜止時(shí)小球在甲液體
中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用P甲、「乙、夕丙兩分別表示三種液體密度,
則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說(shuō)法正確的是()。
A.夕甲>「乙=2丙
C.P乙〉P頁(yè)D.夕甲<p乙<夕丙
2.(2022?四川涼山州)甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球,把它們投入水中靜止后,甲球
漂浮、乙球懸浮、丙球沉底,則它們受到浮力的情況是()。
A.三球浮力相同B.甲球浮力最小
C.乙球浮力最小D.丙球浮力最小
3.如圖所示,三個(gè)體積相同而材料不同的小球甲、乙、丙,放入水中靜止后,甲球沉入水底,乙球懸浮,
丙球漂浮。以下說(shuō)法正確的是()
A.甲球所受的浮力最小B.乙球所受的浮力最小
C.丙球所受的浮力最小D.三球所受的浮力相等
4.人們常用“生沉熟浮”來(lái)判斷餃子是否煮熟,煮熟后的餃子會(huì)漂起來(lái)的原因是()
A.餃子的重力減小了
B.餃子的重力和浮力都增大了
C.餃子的重力不變,浮力增大
D.餃子的重力和浮力都減小了
5.(2021.湖南衡陽(yáng)市)甲、乙、丙、丁是四個(gè)體積、形狀相同的小球而材質(zhì)不同的小球,把它們放入水中
靜止后的情況如圖所示,則它們?cè)谒兴芨×ο嗟鹊氖牵ǎ?/p>
A.甲和乙B,乙和丙C.丙和丁D.甲和丁
6.一個(gè)質(zhì)量是60g的雞蛋懸浮在鹽水中不動(dòng)時(shí),它受到的浮力是N,如果往鹽水中注入清水,雞
蛋將(選填“下沉”“上浮”或“不動(dòng)”)。(g=10N/kg)
7.(2022?婁底)如圖甲所示,一個(gè)棱長(zhǎng)為10cm、重為9N的正方體物塊M,水平放置在一個(gè)方形容器中,
M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水M的深度隨時(shí)間r的變化關(guān)系如圖乙所示,
當(dāng)UlOOs時(shí),物塊M在水中處于(選填“沉底”、“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài),圖乙中。的值為cm
(g=10N/kg)o
8.為了探究物體的浮沉條件,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水
及其他簡(jiǎn)單輔助器材。
第一小組:探究金屬塊的下沉條件。實(shí)驗(yàn)中,他們用兩種方法測(cè)量了物體受到的浮力:
(1)方法1:稱重法。測(cè)量過(guò)程及示數(shù)如圖(甲)所示,則空氣中金屬塊的重力為N,金屬塊所受的浮力
為N;
(2)方法2:阿基米德原理法。測(cè)量過(guò)程與示數(shù)如圖(乙)所示,讀出排開(kāi)水的體積為rtf,根據(jù)尸庠
=G桁p水gV排,可計(jì)算出浮力為N;
第二小組:探究木塊上浮的條件。
(3)要測(cè)量木塊浸沒(méi)時(shí)的浮力,你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法("1”或“2”),并簡(jiǎn)要說(shuō)明操作中還應(yīng)采
取的措施。
專題10浮力
尊知識(shí)導(dǎo)航
產(chǎn)生原因:浸在液體中的物體上、成因法:尸向上-滋-
下表面受到液體的壓力差
原理法:工尸%卜=叫超=%g%
浮力計(jì)算方法
方向:豎直向上
稱重法:F產(chǎn)C-F,K
I平衡法:K尸品(適用漂浮和懸?。?/p>
適用范圍:液體和氣體
公式:/=品]阿基米德原理出事另片
推導(dǎo)式:尸;產(chǎn)CM=ntwg=g%,輪船:用挖空心的方法增大可以利用的浮力
大?。河门潘勘硎?/p>
冊(cè)〈。物Q下沉:尸淳<G"密度計(jì):測(cè)量液體的密度
刻度一一上小下大________________
外=。的0懸?。菏a(chǎn)G物物體的浮沉,311潛水艇:靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下潛
盤>。物0上浮:%>%氣球和飛艇:都是利用空氣的浮力升入高空的
、(小密度的熱空氣、氫氣、氮?dú)猓?/p>
上浮的最終狀態(tài)漂浮:尸
C知識(shí)整理
一、浮力
1.浮力定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的力叫浮力.
(1)方向:總是豎直向上.
(2)施力物體:液體(或氣體)
(3)稱重法測(cè)浮力:Fs=G-Fa.
(4)產(chǎn)生原因:
①表述:液(氣)體對(duì)物體向上、向下的壓力差即為浮力;
②公式:Fi¥=F向上一F向下
拓展:液體對(duì)物體產(chǎn)生的浮力與物體對(duì)液體產(chǎn)生的壓力是一對(duì)相互作用力.
2.阿基米德原理內(nèi)容:浸在液體(氣體)中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于物
體排開(kāi)液體所受到的重力.
(1)公式:F?=G#=psgV
①物體排開(kāi)液體的體積V排就是指物體浸在液體中部分的體積;
②。液是液體的密度,而非物體的密度,V排是物體排開(kāi)液體的體積,而非物體的體積;
③從公式可知:液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān),而與物體的
質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān).
(2)適用條件:液體(或氣體).
拓展:當(dāng)物體全部浸沒(méi)在液體中時(shí),物體排開(kāi)液體的體積等于物體的體積;當(dāng)物體只有一部
分浸沒(méi)在液體中時(shí),物體排開(kāi)液體的體積等于物體浸沒(méi)在液體中的體積.
二、物體的浮沉條件及其應(yīng)用
物體的浮沉條件:(先假設(shè)物體浸沒(méi)在液體中)
(1)比較物體的重力和所受浮力的大?。?/p>
①F浮WG,下沉;②F浮三G,懸浮或漂浮;③F浮NG,上浮.
(2)比較物體的密度和液體的密度的大?。?/p>
①P物曰9液,下沉;②〃物=0液,懸?。虎畚铮糄液,上浮.
(3)浮沉條件的應(yīng)用:
①輪船:采用空心的辦法使船漂浮在水面上以增大輪船排開(kāi)水的體積;
②潛水艇:靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛;
③氣球和飛艇:靠充入密度比空氣小的氫氣、氯氣或熱空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)升空.
④密度計(jì):利用物體的漂浮條件來(lái)進(jìn)行工作。刻度線從上到下,對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大.
Q考點(diǎn)講解
考點(diǎn)1:浮力與計(jì)算
【例1】(浮力的認(rèn)識(shí))(2022?湖北武漢)如圖所示,三個(gè)相同的柱形容器中盛有體積相同
的水或鹽水,將重為3.0N的圓柱體依次放入這三個(gè)容器中。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。
A.圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N;
B,圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差等于0.1N;
C.圖丙中鹽水的密度是LlxlCPkg/nP;
D.圓柱體的密度是3.0xl03kg/m3
【答案】B。
【解析】A.圖甲中,還沒(méi)有浸沒(méi),甲上表面的壓力為0,故圖甲下表面的壓力為
彘下=/甲=G—
圖乙中,物體浸沒(méi),則心下=4孚乙+七上=G—七+七上=3N-2N+/上=1N+/上
圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差
△G二當(dāng)下—瑪下=1N+巳上-0.3N=0.7N+^±
在圖乙中,上表面的壓力大于0,故圖乙和圖甲中圓柱體下表面受到水的壓力之差大于0.7N,
故A正確,A不符合題意;
B.丙圖中,物體所受的浮力為地丙=G—/=3N-L9N=1.1N
乙圖中,物體所受的浮力大小為/乙=G-與=3N-2N=1N
圖丙中物體上表面的壓力為/上=/下一4丙
同理,圖乙中物體上表面的壓力為與上=當(dāng)下一七乙
和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差
=七下-4孚丙一(當(dāng)下-4孚乙)=信下-當(dāng)下+犬浮乙-犬浮丙=品下-當(dāng)下91N
由于/下一心下未知,故圖丙和圖乙中容器底上表面受到的壓力之差未知,故B錯(cuò)誤,B
符合題意;
C.圓柱體在乙和甲中都浸沒(méi),排開(kāi)液體體積相同,且與圓柱體體積相同。在圖乙中,圓柱
體所受的浮力為1N,則圓柱體的體積為唳=皂[=1X10”1113
。水gIxiokg/mxlON/kg
圖丙中,圓柱體所受的浮力為L(zhǎng)1N,則鹽水的密度是
味精=St=lxlo,SlON/kg=Llxl03kg/m3
故C正確,C不符合題意;
G3N八、
D.圓柱體的質(zhì)量為/=—=-八=0.3kg
g10N/kg
圓柱體的密度是外=?=,1咨3=3X103kg/n?
V1x10m
故D正確,D不符合題意。故選B。
【例2】(浮力的計(jì)算)圖所示,石塊A重20N,木塊B重20N,石塊C重5N,石塊A和
木塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲圖中,繩對(duì)石塊A的拉力為8N,則石塊A受到的浮力是N;
乙圖中,繩對(duì)木塊B的拉力為25N,則木塊B受到的浮力為N;丙圖中,木塊B受
到的浮力是No
【答案】124525
【解析】口]甲圖中,石塊受到三個(gè)力的作用:向下的重力、向上的拉力和浮力,所以浮力
為
尸浮A=GA-0=2ON-8N=12N
⑵乙圖中,木塊受到三個(gè)力的作用:向下的重力和拉力、向上的浮力,所以浮力為
F浮6=G3+/"=20N+25N=45N
⑶丙圖中,木塊受到三個(gè)力的作用:向下的重力和壓力、向上的浮力,所以浮力為
F浮c=G甘G石=20N+5N=25N
【例3】(浮力的影響因素)如圖為小玉做“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。
.ON
精
精
.O一N
酒
T
甲乙丙丁戊
(1)實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙、丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,說(shuō)明;實(shí)驗(yàn)步甲、丙、丁中
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,說(shuō)明。
(2)從實(shí)驗(yàn)步驟甲、丙可以求出丙中重物受到的浮力,為N,重物的體積為
_________cm3o
(3)從步驟丁到戊,重物下表面受到的酒精的壓強(qiáng),重物上、下表面受到的酒精
的壓力差0(均選填“不變”、"變大”或“變小”)
【答案】浸入液體中的物體受到的浮力隨排開(kāi)液體的體積有關(guān)浸入液體中的物體受到
的浮力與液體的密度有關(guān)0.550變大不變
【解析】(1)口]實(shí)驗(yàn)步驟甲、乙、丙中物體排開(kāi)水的體積不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同,
說(shuō)明浸入液體中的物體受到的浮力隨排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
⑵實(shí)驗(yàn)步丙、丁中,物體排開(kāi)液體的體積相同,但液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不
同,說(shuō)明浸入液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)。
(2)[3]彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,甲圖可知重物的重力G=4.4N,丙圖可知測(cè)力計(jì)的示
數(shù)為3.9N,根據(jù)稱重法可知重物的浮力
耳孚=G-號(hào)=4.4N-3.9N=0.5N
[4]物體的體積等于物體全部浸沒(méi)后排開(kāi)液體的體積,故根據(jù)阿基米德原理可知
0.5N
=5xl0-5m3=50cm3
lxlO3kg/m3x1ON/kg
(3)[5]從步驟丁到戊,重物下表面的深度逐漸增大,根據(jù)P=Ag無(wú)可知受到的酒精的壓強(qiáng)
逐漸變大。
⑹從步驟丁到戊,測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,根據(jù)稱重法重物/方G-尸示可知重物所受浮力不變,
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因?yàn)槲矬w上下表面所受的液體的壓力差,據(jù)此可知重物上、下表面受到的
酒精的壓力差不變。
求浮力大小的四種方法:
(1)產(chǎn)生原因:F浮=F向上-F向下.
(2)稱重法:F浮=G-F.
(3)阿基米德原理法:Fn=G?
(4)二力平衡法:當(dāng)物體懸浮在液體中或漂浮在液面上時(shí),F(xiàn)諄=G物.
1.如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)物體,底部均與容器底密切接觸,向容器內(nèi)逐漸注水,則受
到水的浮力的物體是()
土甲曾乙昌丙目
A.甲、乙、丙三個(gè)物體B.甲物體
C.乙物體D.丙物體
【答案】C
【解析】甲、乙、丙三個(gè)物體的下表面與容器底密切接觸,所以下表面均不會(huì)產(chǎn)生向上的壓
力,而三個(gè)物體的上表面均產(chǎn)生向下的壓力。甲物體為上小下大,側(cè)面受到水產(chǎn)生向下壓的
合力,即甲沒(méi)有受到水的浮力;乙物體上大下小,水對(duì)乙物體的側(cè)面產(chǎn)生向上壓的合力,乙
物體側(cè)面受到向上的壓力和上表面向下的壓力差即為浮力;丙物體為柱形體,側(cè)面受到沿水
平方向的壓力,合力為零,沒(méi)有受到向上的壓力,即丙物體沒(méi)有水的浮力。綜上所述,只有
乙物體受到水的浮力。
2.關(guān)于浮力,下列說(shuō)法中正確的是()
A.浸在氣體中的物體不受浮力
B.浸在液體中的物體受到的浮力的施力物體就是液體
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
【解析】A.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(cuò)誤;
B.浸在液體中的物體受到液體施加的豎直向上的浮力,因此浮力的施力物體是液體,故B
正確;
C.根據(jù)阿基米德原理可知,浸在液體中的物體所受浮力與物體排開(kāi)液體的體積和液體的密
度都有關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.浸在液體中的物體會(huì)受到液體對(duì)它施加的豎直向上的浮力,與物體的浮沉情況無(wú)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(cuò)誤。
3.把一圓錐體按兩種方法沒(méi)入水中,如圖所示,兩種情況下,錐體受到的水的壓力差的大
小是()
A.底面向上的大B.底面向下的大C.一樣大D.無(wú)法確定
【答案】C
【解析】由圖可知,底面朝下和底面朝上兩種浸法排開(kāi)液體的體積相同,由液g咻可
知,兩種情況下椎體受到水的浮力的大小相同;由浮力產(chǎn)生的原因可知,兩種情況下圓錐受
到水的上下壓力差的大小相同,故C符合題意,ABD不符合題意。
4.(2022?江西?。┤鐖D所示,在家庭小實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)想讓沉底的雞蛋漂浮在水面上,下
列操作可行的是()。
A.向杯子中加鹽B.向杯子中加水C.倒出少量的水D.輕輕搖
晃杯子
【答案】Ao
【解析】A.要使沉底的雞蛋漂浮在水面上,雞蛋的重力不變,需增大浮力。根據(jù)E淳十液
gV排可知,雞蛋的體積不能改變,所以可以增大液體的密度,故向杯子中加鹽,鹽溶解后,
液體密度變大,浮力變大,雞蛋就能漂浮在水面上,故A符合題意;
BCD.向杯子中加水、倒出少量的水、輕輕搖晃杯子,都不能改變液體的密度,也就不能
改變浮力,所以不能雞蛋漂浮在水面上,故BCD不符合題意。故選A。
5.如圖所示,浸在液體中的小球所受浮力方向?yàn)椋ㄟx填圖中的序號(hào)“1”、“2”或“3”)
所示,其原因是。
【答案】1浮力的方向總是豎直向上
【解析】口]⑵一切液體或氣體對(duì)浸在其中的物體會(huì)產(chǎn)生豎直向上的托力,這個(gè)托力叫做浮
力;故浮力的方向是豎直向上的,浮力的方向與小球放所放的位置無(wú)關(guān),它受到浮力的方向
總是豎直向上的,因此圖中序號(hào)1表示浮力的方向。
6.某同學(xué)按照如圖所示的操作,探究影響浮力大小的因素。
ABCDE
(1)物體受到的重力為N;
(2)物體全部浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是N;
(3)由______兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
(4)由______兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān);
(5)由D、E兩圖可得出結(jié)論:物體受到的浮力大小與液體的有關(guān)。
【答案】41B、CC、D密度
【解析】(1)[1]測(cè)力計(jì)拉著物體靜止在空氣中的示數(shù)為物體的重力
G=4N
(2)[2]由圖可知,物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力
FX=G-F=4N-3N=1N
(3)[3]探究物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制液體的密度相
同,排開(kāi)液體的體積不同,故選B、C兩圖進(jìn)行比較。
(4)[4]探究物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制液體的密
度、排開(kāi)液體的體積相同,深度不同,故選C、D兩圖進(jìn)行比較。
(5)[5]物體浸沒(méi)在水中受到的浮力
尸水=G-P=4N-3N=1N
物體浸沒(méi)在酒精中受到的浮力
F?=G-F=4N-3.2N=0.8N
所以,在排開(kāi)液體的體積相同的情況下,液體的密度不同,受到的浮力不同,說(shuō)明物體受到
的浮力大小與液體的密度有關(guān)。
考點(diǎn)2:物體的浮沉條件及其應(yīng)用
【例4】(物體的浮沉條件)(2022.北京)甲、乙、丙三個(gè)小球的質(zhì)量相和體積V如下表
所示,將它們浸沒(méi)在水中釋放,在其穩(wěn)定后,三個(gè)小球所受的浮力分別為八、心和。。
下列判斷正確的是()
小球甲乙丙
m/g304054
Wem3605020
A.尸甲〉尸乙〉/B.邑>尊>信
c品>%>維D.外>。>七
【答案】B
【解析】
【詳解】由表格數(shù)據(jù)可知,甲球的密度為
°甲=7=蜷鼻5gzem③
%60cm
乙球的密度為
夕乙=詈=之%=0-8g/cm3
50cm
丙球的密度為
機(jī)丙54g3
夕丙=黃=京1=2方/加
/20cm
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
絳=6甲=叫8=0.03kgx10N/kg=0.3N
乙球漂浮時(shí),浮力為
F^=G^=m^g=0.04kgx10N/kg=0.4N
由于丙球密度大于水的密度,所以丙球最終會(huì)沉底,由/=夕液8%卜可知,浮力為
信=夕水g%p=lxl03kg/m3xlON/kgx20x10^m3=0.2N
綜上所述,理〉瓦?>/,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
【例5】(物體的浮沉條件的運(yùn)用)(2022?陜西?。┰凇疤鞂m課堂”中,航天員王亞平用吸管
把乒乓球輕輕壓入水中,取出吸管后,觀察到乒乓球懸停在水中,如圖-1所示,這是由于
在中國(guó)空間站中,乒乓球不再受到重力和力的原因而懸停不動(dòng)。在地面課堂的
同學(xué)們也做同樣的實(shí)驗(yàn);用吸管把乒乓球輕輕壓入水中,取出吸管后,觀察到乒乓球會(huì)迅速
上浮直至漂浮,如圖-2所示,乒乓球露出水面前,浮力__________重力且浮力大小
【答案】①??;②大于;③不變。
【解析】口]在中國(guó)空間站微重力環(huán)境中,圖中乒乓球所受重力幾乎為零,乒乓球懸停處于
平衡狀態(tài),因此水對(duì)乒乓球的浮力幾乎為零,即乒乓球不再受到重力和浮力作用。
[2]乒乓球露出水面前,乒乓球上浮,根據(jù)物體的沉浮條件可知,乒乓球受到的浮力大于它
所受的重力。
[3]乒乓球露出水面前,處于完全浸沒(méi),排開(kāi)液體的體積等于乒乓球的體積不變,根據(jù)阿基
米德原理/浮=/>g廠排,在同種液體中,排開(kāi)液體體積不變,它所受的浮力也不變。
吧產(chǎn)理
物體浮沉的條件:物體的浮沉情況取決于尸浮與G物的大小關(guān)系,有時(shí)還可以通過(guò)比較p波
與夕物(物體的平均密度)的大小關(guān)系來(lái)比較。
浮與沉重力與浮力的大小物體的密度與液體的密度
懸浮F浮=6排P液="物
漂浮F浮=6排P液物
上浮Fn>G排P液物
下沉F?。糋排p液V"物
1.(2022?四川德陽(yáng))如圖所示,將同一個(gè)小球分別放入甲、乙、丙三種不同液體中,靜止
時(shí)小球在甲液體中漂浮、在乙液體中懸浮、在丙液體中下沉到底部。如果用"甲、「乙、「丙
兩分別表示三種液體密度,則關(guān)于三種液體密度大小的關(guān)系說(shuō)法正確的是()。
A.2甲〉「乙=?丙B.2甲—夕乙〉夕丙
C.。甲>「乙>2丙D.夕甲<「乙<夕丙
【答案】Co
【解析】靜止時(shí),小球在甲液體中漂浮,乙液體中懸浮,丙液體中沉底,則根據(jù)浮沉條件可
得
夕球<夕甲
「球=只乙
「球>「丙
由以上三式可知,三種液體的密度關(guān)系用>2乙>。丙
故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。
2.(2022?四川涼山州)甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球,把它們投入水
中靜止后,甲球漂浮、乙球懸浮、丙球沉底,則它們受到浮力的情況是()。
A.三球浮力相同B.甲球浮力最小
C,乙球浮力最小D,丙球浮力最小
【答案】Do
【解析】甲、乙、丙是由不同材料制成、質(zhì)量相等的實(shí)心球,由6=???可知,三個(gè)球的重
力G相等;甲球漂浮、乙球懸浮,因此浮力等于球的重力,即七甲=與乙=3
丙球沉底,因此丙球受到的浮力小于丙球的重力,即耳孚丙<G,因此,丙球受到的浮力最
小,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。
3.如圖所示,三個(gè)體積相同而材料不同的小球甲、乙、丙,放入水中靜止后,甲球沉入水
底,乙球懸浮,丙球漂浮。以下說(shuō)法正確的是()
A.甲球所受的浮力最小B.乙球所受的浮力最小
C.丙球所受的浮力最小D.三球所受的浮力相等
【詳解】
由于甲、乙、丙三個(gè)小球體積相同,由圖可知排開(kāi)水的體積關(guān)系
V單用N球
Vz行V球
Vw<V球
所以
z
v甲1fyv丙排
根據(jù)F衍pnV排g可知浮力大小關(guān)系是
FMF£>F丙
故選C。
4.人們常用“生沉熟浮”來(lái)判斷餃子是否煮熟,煮熟后的餃子會(huì)漂起來(lái)的原因是()
A.餃子的重力減小了
B.餃子的重力和浮力都增大了
C.餃子的重力不變,浮力增大
D.餃子的重力和浮力都減小了
【答案】C
【詳解】餃子在水中煮的時(shí)候,質(zhì)量不變,則重力不變,故ABD錯(cuò)誤;因?yàn)轱溩邮軣崤蛎?
體積增大,根據(jù)排知,浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí)便會(huì)浮上來(lái),最終漂浮在水面
上,浮力等于重力,C正確.
5.(2021?湖南衡陽(yáng)市)甲、乙、丙、丁是四個(gè)體積、形狀相同的小球而材質(zhì)不同的小球,
把它們放入水中靜止后的情況如圖所示,則它們?cè)谒兴芨×ο嗟鹊氖牵ǎ?/p>
A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲和丁
【答案】C
【詳解】
己知四個(gè)小球的體積相同,由圖知,四個(gè)球排開(kāi)水的體積關(guān)系為
v甲排<v乙排<v丙排=vT#
由尸滓=2水丫排g可知,四個(gè)球受到的浮力關(guān)系為
尸甲<尸乙丙=尸丁
即所受浮力相等的是丙和丁。
故選c。
6.一個(gè)質(zhì)量是60g的雞蛋懸浮在鹽水中不動(dòng)時(shí),它受到的浮力是N,如果往鹽水
中注入清水,雞蛋將(選填“下沉”“上浮”或“不動(dòng)”)。(g=10N/kg)
【答案】0.6下沉
【詳解】
[1]雞蛋重力
G—mg=60x10-3kgx1ON/kg=0.6N
因雞蛋懸浮,故
%=G=0.6N
⑵雞蛋懸浮在鹽水中,是因?yàn)殡u蛋受到的重力和浮力相等。若向杯中加入清水,使鹽水的
密度減小,而雞蛋的體積(排開(kāi)鹽水的體積不變),由阿基米德原理知道雞蛋受到的浮力變
小,又因?yàn)殡u蛋重不變,所以此時(shí)雞蛋受到的浮力小于雞蛋重,雞蛋將下沉。
7.(2022?婁底)如圖甲所示,一個(gè)棱長(zhǎng)為10cm、重為9N的正方體物塊M,水平放置在
一個(gè)方形容器中,M與容器底部不密合。以恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水M的深度
隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)Z=100s時(shí),物塊M在水中處于(選填“沉底”、“懸
浮”或“漂浮”)狀態(tài),圖乙中。的值為cm(g=10N/kg)。
【答案】①.漂浮②.9
【解析】
【詳解】[1]物塊M的體積為
V=(O.lm)3=0.001m3
物塊M的質(zhì)量為
G9N…
m=——=-------=0.9kg
g10N/kg
物塊M
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