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1、 水的浮力【课前知识点回顾】1、概念(1)浮力的定义:浸在_(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力叫做浮力。 (2)浮力产生的原因:是浸在液体里的物体受到_。 (3)浮力的方向是_。2、 阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体(或气体)受到的重力,即_。当液体里的物体排开液体的体积有了增加量时,它受到的浮力也有相应的增量。说明浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的密度、形状、体积、是否空心和浸入液体的深度无关。 3、物体浮沉的条件: 浮力与重力的关系 密度的关系 体积的关系下沉 悬浮 上浮 漂浮 【巩固题目】1、如图是

2、某同学自制的水上自行车。她在普通自行车上安装8个密闭的夺水桶(每个水桶的体积为0.02米3),并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进时,平均每个水桶约有二分之一的体积浸在水中,不计车轮和塑料片排开水的体积,则此时水上自行车受到的浮力约为 牛。2、翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图所示。请仔细观察图示并回答下列问题:(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是 N。(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗? ,理由是 。3、假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的某艘船来说,它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面

3、到船底的深度)与原来相比,下列说法中正确的是( ) A船受到的重力不变,船的吃水深度也不变 B船受到的重力减小,船的吃水深度也减小 C船受到的重力减小,船的吃水深度不变 D船受到的重力不变,船的吃水深度减小【解析】C。4、如图所示,将一铁块用弹簧秤悬挂起来,并逐渐浸入水中。下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是( )【解析】D。5、物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶 将会( ) A上浮,它受到的浮力增大 B下沉,它受到的浮力减小 C下沉,它受到的浮力不变 D上浮,它受到的浮

4、力不变【知识梳理】 一、浮力的计算方法: (1)利用两次称量的变化,即称重法,F浮=GG1。(用弹簧测力计) (2)根据阿基米德原理,即原理法,F浮=G排液=gv排。 (3)利用漂浮、悬浮受一对平衡力的作用,(根据物体所受浮力与物重等大来计算)即漂浮法,F浮= G物=m物g。总结:浮力这部分知识,是力学中综合性最强的知识,它与体积、质量、密度、二力合成、二力平衡及压强的知识紧密相关,所以既是重点又是难点。对浮力要掌握的知识点:3. 阿基米德原理F浮=G排液=gv排,从公式中我们看出浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关,而与物体所处深度、物体密度、体积等因素无关。当物体全部浸在液体里时,;当物

5、体部分浸在液体中时,。4. 根据对物体的受力分析,列出力的关系式,这是浮力与重力、拉力、压力之间建立起的桥梁,这也是判断物体状态和解浮力题的关键。 解浮力题的基本思路: (1)确定研究物体,并对物体进行受力分析; (2)在受力分析的基础上,列出力的关系式; (3)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式; (4)根据已知条件解出所求量。【典型例题】1、小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”更灵敏(如图甲所示),图乙是浮标和铅坠的位置示意图,若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为l1gcm3。

6、(取水的密度水=1.0×103 kgm3,g=10Nkg) (1)若铅坠在水面下1.2m处,它受到水的压强是多大? (2)有经验的钓鱼者会使浮标体积的2/3浸入水中,此时浮标受到的浮力是多大? (3)小林看见爸爸有一种体积为0.5 cm3的铅坠。如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积有多大?(铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)【解析】 (1) 利用液体内部压强的计算方法: p=gh=1.0×103kgm3×l0Nkg×1.2m=1.2×104Pa。 (2) 当浮标体积的2/3浸入水中时,浮标受到的浮力可以根据

7、阿基米德原理计算: 浮标浸入水中的体积V排=V浮标=×15cm3=10cm3=105m3 F浮=gV排=1.0×103 kgm3×10Nkg×105m3=0.1N。 (3) 当使用体积为0.5 cm3的铅坠时,浮标静止时浸入水中的体积可根据物体的浮沉条件和阿基米德原理计算。铅坠的质量:m=V=11gcm3×0.5cm3=5.5g=0.0055kg。 铅坠受到的重力:G=mg=0 0055kg*10Nkg=0.055N。 由于铅坠未接触池底,浮标和铅坠静止时受到的浮力浮=G=0.055N。 根据阿基米德原理,此时排开水的体积 浮标浸入水中的体积V

8、浸=排V铅坠=5.5cm3 一0.5cm3=5cm3。2、为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓 地压入油内,如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将 ,油对工件下 底面的压强大小将 (填“变 大”、“变小”或“不变”); (2)若A点的坐标为(-a,0),则a= 。 从图像分析,a表示了工件一个物理量 的值,这个量就是工件的 ;(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮

9、力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)【练一练】1、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下( ) A人的重力减小了 B人所受到的重力方向改变了 C气囊排开水的体积变小了 D气囊受到的浮力变大了2、某冰块中有一小石头,冰和石头的总质量是64克,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。当冰全部融化后,容器里的水面下降了0.6厘米。若容器的底面积为10厘米2,则石头的密度为( ) A 2.0 ×103千

10、克米3 B 2.5×103千克米3C 3.0×103千克米3 D 3.5 ×103千克米3水的压强【知识点回顾】一、压力和压强1、压力与其他力一样,都是物体对物体的作用,压力区别于其他力的基本特征为三点:(1)压力是发生在相互接触的两个物体的接触面上的一种接触力,任何彼此分离的两个物体之间是不可能产生压力的。(2)压力是与物体的形变相关联的一种弹力,压力是由于物体之间互相挤压,彼此引起形变而产生的,从力的性质上来看,压力属于弹性力。(3)压力的方向总是与物体的接触面(受力面)垂直,且指向受力物体。2、压强是为了表示压力产生的效果而引入的量。物体在单位面积上受到的压

11、力叫做压强。压强的计算公式为,单位是帕斯卡,简称帕。单位为:Pa。100帕表示的意义是_3、压力产生的效果不仅与压力的大小有关,还与两物体接触时的受力面积大小有关。4、增大或减小压强的方法:在受力面积一定时,可以通过增大压力来增大压强,减小压力来减小压强;在压力一定时,可以通过增大受力面积来减小压强,减小受力面积来增大压强。5、压强的计算。 利用压强公式进行计算时应注意以下三点: (1)公式中的F是压力而不是重力。当物体放在水平支承面上静止不动时,物体对支承面的压力在数值上正好等于物体受到的重力。这时应写明FG,再用公式计算。 (2)公式中的S是受力面积,而不是物体的表面积。当两个物体相互接触

12、产生压强时,应以小的且是实际接触的面积作为受力面积。 (3)计算时,还应注意单位的统一。力的单位一定要是牛顿,受力面积的单位必须是米2。如果不是米2,一定要先换算成米2。注意:压强经常失分在于:没有完全理解压力F与受力面积S【考点】压力与压强的概念 压强的计算 增大和减小压强的方法 压力作用效果的因素实验题目【典型例题】1、据报道,一个普通农民发明了塑料袋小提手,能防止双手被较重的塑料袋勒得发痛。使用这种小提手提塑料袋能( ) A减小对手的压强 B减小对手的压力 C增大对手的压强 D增大对手的压力2、一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600 cm2,它的重力为 N,它四

13、脚着地时对地面的压强为 Pa。若大象抬起一条腿,它对地面的压力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10Nkg)3、关于压力的概念中,下列说法正确的是 ( ) A.压力的大小总等于物体受到的重力 B.压力的方向总是竖直向下的 C.压力的大小和方向总跟重力有关 D.压力就是垂直压在物体表面上的力4、两块完全相同的砖块,如图15;所示叠放在水平地面上,砖块的长、宽、高之比为4:2:1,若砖块A对砖块月的压力是FA,压强为pA;砖块B对地面的压力是FB,压强为pB,则FA:FB和pA:pB是 ( ) A.1:2 2:1 B.1:2 1:2 C.1:2 1:1 D.1:1 1:15、如图19,边

14、长为10厘米、重为200牛的物体静止在水平地面上,绳子对它竖直向上的拉力F50牛,求地面对它的支持力和物体对地面的压强。6、在探究影响压力作用因素的实验中,将同一个砝码、同一张小桌分别正、倒放在同一个装砂子的玻璃槽中(如图17所示)。实验中压力的作用效果通过_表现出来。这个实验控制的变量是_,探究的是_对压力作用效果的影响。             【练一练】1、 高速铁路的轨道不是铺设在普通的枕木上,而是铺设在更宽的混凝土枕木上。混凝土枕木做宽的目的是为了增大_,减小_。

15、2、如图2所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是( )A坝的宽度                      B水的体积C水的深度                    

16、;  D坝的高度3、随着电热水器的不断改进,图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为2L,壶身和底座的总质最是l.2kg,底座与水平桌面的接触面积为250cm2,装满水后水深l6cm。(水=1.0×l03kg/m3)求: (1)装满水后水的质量; (2)装满水后水对电热水壶底部的压强; (3)装满水后桌面受到的压强。4、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是()A探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关B探究的方法:控制变量法C探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果D探究的结论:压力的作

17、用效果与压力的大小和受力面积大小有关5、小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时,用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵,做了如图9所示的三个实验。该探究实验用到的实验方法是                       观察三个实验,比较甲图和_图所示实验,说明:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明:_相同时,_越小,压

18、力作用效果越明显。6、在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪对实验器材做了一些改进,如图20所示,在有机透明盒里放入一块海绵和砖块进行实验。(1)实验时,是通过观察来比较砖块对海绵的压力作用效果。(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用两次实验(填序号)。(3)分析比较图中a、b、c三次实验,可得的结论是。 7、如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比pa:pb为( ) A 1:1 B 2:1 C 4:1 D 8:18、盲道是为盲人提供行路方便和

19、安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5cm,当盲人走在上面时()A增大了脚底的压力,使脚底产生感觉B增大了脚底的压强,使脚底产生感觉C减小了脚底的压力,使脚底产生感觉D减小了脚底的压强,使脚底产生感觉9、一块长方体砖放在水平地面上,若沿竖直方向切去一半,则剩余的砖对地面的( ) A、压力不变,压强不变 B、压力减半,压强减半 C、压力不变,压强减半 D、压力减半,压强不变10、100帕斯卡的压强表示的物理意义是 ( ) A、每平方米面积受到的压力

20、是100帕 B、每平方米面积受到的压强是100帕 C、每平方米面积受到的压力是100牛 D、每平方米面积受到的压强是100牛11、两长方体放在水平桌面上,它们的质量比是1:3,书桌面的接触面积比为3:1,则这两长方体对于桌面的压力之比为 ,压强之比为 。12、一块密度为的长方体金属块平放在水平地面上时,对地面的压强是p,若把长方体金属块沿竖直方向切去一半,则剩下半块金属块的密度为 ,对水平地面的压强是 。13、如图展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识?( )C滑雪细线分割肥皂螺丝连接工件拖拉机螺母、垫片ABD14、在生物进化的过程中,动物身上的各种器官不断地进

21、行着完善,以适应生存的环境。我们所了解的以下事例中,有减少压强功能的是 ( )A号称“森林医生”的啄木鸟,长有细长而又坚硬的尖喙,便于啄开树皮B人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同,分出了切牙、尖牙等C骆驼的体重比马的体重大不了一倍,脚掌面积却是马蹄的三倍D大象长有两个大大的耳朵,不仅可以发挥听觉功能,还能用于散热. 15、木块重5牛,保持静止,支承面MN受到的压力最大的是( )。 A B C D15、A、B立方体,A边长为1分米,重分别为50牛和100牛,如图110甲、乙放置在水平桌面上,问(1)甲、乙图中桌面受到的压力之比F甲:F乙多大?(2)图甲A受到的压强p甲多大?(3)若图乙桌面受到的压

22、强p乙=3750帕,B边长多大?二、液体的压强 1、液体压强是由于液体受到重力的作用而产生的。 2、液体压强的特点: (1)液体对容器底和侧壁都有压强; (2)液体内部向各个方向都有压强; (3)液体的压强随深度的增加而增大; (4)在同一深度,液体向各个方向的压强相等; (5)不同液体的压强还和液体的密度有关,密度越大,压强越大。 3、测量仪器:压强计。 4、计算公式:_【典型例题】1、如图,对于水中正在上升的气泡,下列说法正确的足( ) A气泡受到水的压强变小、浮力变小 B气泡受到水的压强变小、浮力变大 C气泡受到水的压强变大、浮力变小 D气泡受到水的压强变大、浮力变大2、统计结果显示,一

23、般身材的人身高与脚印大小有一定的关系。下列关于刑侦人员为估计涉案人员高矮和体重的做法中,正确的是( ) A获得脚印的大小,可以估计涉案人员的体重 B获得在松软地面上脚印的深浅,可以估计涉案人员的高矮 C获得在松软地面上脚印的大小或深浅,可以估计涉案人员的高矮和体重 D获得在松软地面上脚印的大小和深浅,可以估计涉案人员的高矮和体重3、(2011泉州)在圆筒的不同高处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强()A与深度有关 B与密度有关 C与液柱粗细有关 D与容器形状有关4、今年 4月,水下考古队员从“南澳号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面碗在海里上升的过程中(

24、)A水只对碗的外壁有压强             B水只对碗的内壁有压强C水对碗的压强逐渐变大             D水对碗的压强逐渐变小 5、如右图所示的甲、乙两个容器中分别倒入等高的酒精和水,则两容器底部受到的压强是( ) A、甲大 B、乙大 C、相等 D、不能确定【练习】1、如图6所示,甲、乙两个完全相同的烧杯置于水平桌面,用密度不同的两种液体A、

25、B装满(AB)。甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。两烧杯对水平桌面压强分别为P甲和P乙,则:          (    )AP甲P乙              B P甲P乙CP甲P乙           

26、0;  D不能确定 2、如图所示,杯子中装满水,现向杯中轻轻放入一个小木块,小木块漂浮在水面,则放入木块后(   )A水对杯底的压强增大 B水对杯底的压强不变C水对杯底的压力增大 D水对杯底的压力减小 3、自行车在我国是很普遍的代步工具。从自行车的结构和睫用上来看,它涉及了许多物理知识,对其认识错误的是( ) A坐垫呈马鞍型,它能够增大坐垫与人体的接触面积,以减小臀部所受的压力 B坐垫下有许多根弹簧,目的是利用它们的缓冲作用减小震动 C在车外胎、把手塑料套、脚踏板和刹车把套上刻花纹是为了增大摩擦 D车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦4、一物体(长方体)漂

27、浮在液面上,如图甲所示。对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮。p、F浮与h的关系如图乙所示,其中正确的是( ) A B C D 5、下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是 ( )A. 由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强B.由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强C.液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强D.由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强6、一端扎有橡皮膜的玻璃筒,插入水中,如图114

28、所示,在逐渐插入的过程中,橡皮膜将 ( ) A.逐渐下凸 B.逐渐上凸 C.保持不变 D.难以判断7、两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,如图115所示,则管底受到液体的压强pa和pb是 ( ) A.pa<pb B.pa>pb C.papb D.无法判断8、试管中装有一定量的水,当试管逐渐倾斜时(水未溢出),水对管底的压强与压力将如何变化 ( ) A.压强和压力都变小 B.压强和压力都变大 C.压强和压力都不变 D.压强不变,压力减小9、三个质量、底面积和高度都相同的容器放在水平桌面上,如图1一19所示,装满水后,水

29、对容器底的压强 ( ) A.甲大 B.乙大 C.丙大 D.一样大10、(2012株洲)如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是()AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲=P乙 D条件不足,无法判断11、如图所示,在侧壁有四个小孔的玻璃管中倒入足量的水,水将从小孔a、b、c、d中喷出,则喷得最远的水流来自小孔()Aa Bb Cc Dd 12、一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图所示把可口可乐瓶放入水中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则()Aa、b两个小孔均有水流入 Ba、b两个小孔均

30、有酒精流出 C酒精从a小孔流出,水从b小孔流入 D水从a小孔流人,酒精从b小孔流出13、一个圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,则()A两端橡皮膜都是平整的 B两端橡皮膜都向外凸,下端橡皮膜凸出得更多 C两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹进得更多 D上端橡皮膜向外凸,下端橡皮膜向内凹第14题图14、两只容器中分别装有相同高度的酒精和水(如下图所示),A、B、C三点中,液体的压强分别为,则PA、PB、PC的大小关系是 ( )(已知:酒精=0.8×103千克/米3)A.PB = PCPA B.PAPBPCC.PA=PB=PC D.PAPBPC 【压强与浮力巩固题】1、下列

31、现象中,为了增大压强的是( )A骆驼长着宽大的脚掌 B载重汽车装有许多轮子C坦克车装有宽宽的履带 D压路机装有质量很大的碾子2、自行车的制作材料和车轮与赛道的接触面积是影响自行车比赛成绩的重要因素。若车架是用密度小、强度大的碳纤维制成的,其密度为16×103kg/m3,体积仅为25×103m3,则车架的质量为 kg;若运动员质量是60kg,车架重是整车重的2/3,比赛中,车胎与水平赛道的接触总面积为30cm2,则赛道受到的压强为 Pa。(g取10N/kg) 3、装有不同液体的甲、乙两烧杯,如图3所示,放入两个完全相同的玩具青蛙,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平。液体对甲乙两

32、烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两青蛙的浮力分别是F甲、F 乙,下列判断正确的是()AP甲P乙,F甲F乙 BP甲P乙,F甲F乙CP甲P乙,F甲F乙 DP甲P乙,F甲F乙4、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开05N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积;(3)物体悬浮时盐水的密度。5、将空矿泉水瓶慢慢压入中,直至完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()A矿泉水瓶受到水对它的浮力 B浮力的方向是竖直向上C排开水的体积越大,受到的浮力越大 D 浸没后,压入越深,受到的浮力越大6、如图,将两个气球用细线悬挂起来。当用力向两个气球中间吹起时,两个气球会( )A相互远离 B相互靠近 C保持不动 D以上都有可能7、三个分别用铜

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