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- 2021-11-01 发布
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《压强和浮力》(浮力部分)
【知识链接】 要养成阅读、思考的好习惯哦!
※请同学们仔细阅读物理课本P.91—102内容,认真完成下面的复习作业,相信你一定行的!
考点1:浮力
1.定义:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向 的托力,这个力叫作浮力;
2.方向: ; 3.产生原因:上下表面存在竖直向上的压力差。
考点2:阿基米德原理
1.表达式:F浮= = ;
2.说明:液体对物体的浮力与 和 有关,而与物体的质量、体积、形状、浸没的深度等均无关
[注意] (1)“浸在”与“浸没”的区别;(2)“物体排开液体的体积”与“物体的体积”的区别。
考点3:物体的浮沉条件
1.物体浸在液体(或气体)中,且只受浮力和重力时,物体的浮沉存在的几种情况:
①漂浮:F浮 G,ρ物 ρ液; ②上浮:F浮 G,ρ物 ρ液;
③悬浮:F浮 G,ρ物 ρ液; ④下沉:F浮 G,ρ物 ρ液
2.物体浮沉条件的应用:木船;轮船(物体的密度大于液体的密度,做成空心的可以漂浮在液体的表面上;排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开液体的质量);潜水艇(通过水舱吸水和排水的方式改变自身 来实现上浮和下沉,浸没时浮力不变);气球、飞艇(靠充入密度小于空气密度的气体,如热空气、氢气、氦气等)。
考点4:浮力的计算
1.压力差法:F浮=F向上-F向下 2.称量法:F浮= (用弹簧测力计测浮力)
3.二力平衡法:F浮= (用二力平衡分析求浮力,主要是漂浮、悬浮两种状态下)
4.阿基米德原理法:F浮= 或F浮= (知道物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力)
【课中交流】 爱动脑筋让你变得更聪明!
1.[2016·淮安]一重物挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为2 N,将重物浸没在水中,弹簧测力计示数为1.2 N,此时重物所受浮力为 N;若改变重物浸没在水中的深度,重物所受浮力大小 .
7
2.[2016·无锡] 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,物块A静止后,有72 g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,物块A静止后,有64 g的酒精溢出,则物块A在水中静止时受到的浮力为 N,A的体积是 cm3.(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3.[2017·淮安]我国自主设计建造的第一艘航母001A已经顺利下水,航母的总质量为6.5×104 t,则当航母漂浮在水面上时,受到的浮力是 N,此时航母排开水的体积为 m3.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
4.[2017•盐城] 未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
5.[2017·徐州] 如图所示,小华同学制作了一个简易的密度计:她选择一根长16 cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 方向.密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力.把密度计放入水中,露出水面的长度为7.9 cm;再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7 cm,则此液体的密度为 kg/m3.
6.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的关系图像.求:(g取10 N/kg)
(1)分析图乙可知,圆柱体重力是 N.
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 N.
(3)圆柱体的体积是 m3.
(4)圆柱体的密度是 kg/m3.
(5)分析图乙BC段,可得结论:物体浸没在液体中之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (选填“大”或“小”).
(6)分析图乙CD段,可得结论: 。
7.小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如下的实验:(弹簧测力计每小格代表0.5 N)
7
(1)请在图中画出被测物体所受力的示意图。
(2)你认为更合理的实验顺序是 。
(3)通过实验你得到的结论是浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 。
(4)请你根据小强在实验中获得的数据,计算该物体的体积是 m3,物体的密度是 kg/m3。
(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)
(5)请你指出实验中的注意事项: 。
(6)如图所示是用另一圆柱体从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随圆柱体浸入水面的深度h变化的关系图像,分析图像可得:在圆柱体没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”).当h=4 cm时,物块所受的浮力为 N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计的示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm.
8.[2017·甘肃] 在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。
小华:浮力大小与液体密度有关; 小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关; 玲玲:浮力大小与物体的形状有关。
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图所示的方法规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。
实验次数
金属块
物体重力(N)
液体密度(g·cm-3)
物体浸在液体中的体积(cm3)
弹簧测力计的示数(N)
1
A
5
1.0
20
4.8
2
A
5
1.0
60
4.4
3
A
5
1.0
100
4.0
4
A
5
1.2
100
Δ
5
B
3
1.2
100
1.8
观察表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60 cm3时,物体A所受浮力大小为________N;表格中标有“Δ”的位置的数据应该是 。
7
(2)通过分析比较第 次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第________次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。
(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第 次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力 (选填“无关”或“有关”)。
(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处: 。
(5)在探究过程中,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是 。
(6)图中能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 。由此还能得出物体浸没后所受的浮力与深度 。
答案:B
【目标检测】 有目标才能成功!
1.下列关于浮力的说法正确的是( )
A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大
B.悬浮在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体的重力
C.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力
D.鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力
2.在水中,鱼、漂浮的木头和静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.水对石头的压强比对木头的压强小 B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力 D.石头受到的浮力等于它自身的重力
3.[2017·山西]俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉,对此现象,下列说法正确的是( )
A.西瓜的密度比李子的密度大 B.西瓜漂浮时所受浮力大于自身重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变 D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
4.[2017·南京]如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力分别为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力分别为m2、V2和F2,现有以下判断:
①若m1>m2,则F1一定小于F2;②若m1=m2,则F1一定大于F2;
③若V1=V2,则F1一定小于F2;④若V1>V2,则F1一定大于F2.
其中判断正确的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7
5.如图,某同学做“验证阿基米德原理”的实验,下列叙述正确的是( )
A.图乙中物体受到的浮力是1 N
B.图乙中物体排开水的重力为1 N
C.图丙中弹簧测力计的示数应该是2 N
D.图乙中水对物体上、下表面的压力差是2 N
6.许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800 t,此时舰船所受的浮力是 N.当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)
7.[2017·自贡]一个重为0.6 N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中,如图所示,鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则鸡蛋在甲中受到的浮力为 N,甲的密度 (选填“>”“<”或“=”)乙的密度.
8.[2017·泰州]一物体质量为90 g、体积为100 cm3,现将它浸没在水中,物体所受浮力为 N;松手后,物体将会 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物体排开水的质量为 g.(g取10 N/kg)
9.[2017·岳阳]如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据.
(1)如图甲,物体重 N.
(2)如图乙,把物体浸没在水中时,弹簧测力计示数为3.2 N,则物体所受浮力的大小为 N.
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可知:物体所受浮力的大小与 有关.
(4)若要探究“物体所受浮力大小与物体的密度是否有关”,应选择图中的 (选填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较.
10.[2017·宿迁]在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中,如图甲所示,用弹簧测力计测出物块所受的重力,然后将物块逐渐浸入水中.
(1)在图乙位置时,物块受到的浮力是 N.
(2)将物块逐渐浸入水中时,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 .
7
(3)继续将物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时物块处于 (选填字母).
A.漂浮状态 B.悬浮状态 C.沉底状态
11.某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到相同密度的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与其浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).
(2)由实验可知物体A的重力为 N,物体A浸没在液体中所受的浮力是 N.
【拓展延伸】 挑战自我!
1.如图所示,物体上表面与水面相平,下表面受到水向上的压力为10 N,弹簧测力计的拉力为15 N,则物体所受到的浮力是 N.物体的体积是 cm3,物体的质量是 kg,物体的密度是 kg/m3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2.弹簧测力计下挂着一重为2 N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计示数如图所示,其示数为 N,物体体积为 m3,此时物体所受浮力为 N,该物体的密度是 kg/m3.当物体全部浸没在水中时,改变物体浸没在水中的深度,物体所受浮力大小 .(已知水的密度为ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3.[2017·杭州]小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为0.5×103 kg/m3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40 cm,横截面积为0.1 m2,其上面可以作为秤盘,问:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面10 cm处的刻度对应的质量为多少?
7
【课后巩固】 学而时习之!
【课堂记录】
7