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1、第1节 浮力双基过关知识点一、浮力:1认识浮力(1)现象探究:实验一:将乒乓球压入水中,放手后观察乒乓球的运动情况现象:放手后,乒乓球浮起。现象分析:放在水中的乒乓球浮起是因为水中的乒乓球受到水对它向上的力。实验二:将干木块放入水中放手后,观察木板的状态。现象:木块浮在水面。现象分析:木块能浮在水面是因为木块受到重力和水对它向上托起的力。归纳总结:浸在液体中的物体会受到液体对它向上托起的力。(2)浮力:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫浮力。(3)方向:总是竖直向上的。2.浮力的测量(1)器材:弹簧测力计、铝块、烧杯、水、细线。(2)测量过程: 用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G;用弹簧
2、测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉;铝块受到的浮力对铝块浸在水中进行受力分析(如上图)可知,物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力,据二力平衡可得:。3.浮力产生的原因(1)下面以浸没在液体中的立方体为例,通过分析它的受力情况来研究物体在液体中受到浮力的原因。图示位置深度压强压力前后两个面相等相等F向前和F向后是一对平衡力左右两个面相等相等F向左和F向右是一对平衡力上下两个面h1小于h2p向下小于p向上F向下小于F向上,归纳:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到的液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。浮力的大小等于液体对物体向上和向下的压力差,即,且浮力的方向与重力方向相反
3、,总是竖直向上的。(2)关于浮力的两个特殊位置如图甲所示,当物体部分浸入液体时,物体的上表面不受液体的作用,则F浮=F向上。如图乙所示,当物体浸没在液体中,并且物体的下表面与容器底部紧密接触时,物体的下表面不受液体的作用,即F浮为0,此时物体不受浮力的作用。如:水中的桥墩、陷在淤泥中的物体等都不受浮力的作用。沉底的物体,下表面不与容器底密合时受到浮力。基础自测:1关于物体所受的浮力,下列说法正确的是()A空气中的物体不受浮力作用B沉在水底的铁球不受浮力作用C浮力是物体对液体施加的力D浮力是液体或气体对物体压力的合力2如图所示是认识浮力的探究实验。(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如图甲所示,物
4、重G_ _N。(2)当用手向上托物体时,如图乙所示,手对物体向上的托力F_ _N。(3)当物体浸入水中后,如图丙所示,将丙与甲、乙对照,说明水对物体也有向上托的力,即浮力。水对物体的浮力F浮_ _N。(4)该实验是通过_ _的物理方法,建立起浮力概念的。3.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图。4(如图所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F,则铝块所受的浮力大小为()AG BF CGF DGF5.将边长为10cm,质量为0.8kg的正方体物块浸没在水中,物块上、下表面与水面平行,该物块上、下表面所受的压力差是多少N?浮力大小为多少N?(g
5、取10N/kg).知识点二、决定浮力大小的因素实验探究:浮力的大小跟哪些因素有关【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关?【猜想与假设】(1)浮力的大小可能跟物体浸在液体中的深度、体积有关。(2)浮力的大小可能跟液体的密度有关。(3)浮力的大小可能跟物体的密度有关。【设计实验】取弹簧测力计、体积相同的铁球和铜球、盛有相同体积盐水和水的烧杯,利用称重法测量不同情况下铁球或铜球受到的浮力,来验证猜想。【进行实验与收集数据】(1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。实验结果:浸没深度小球重力G/N拉力/N浮
6、力/N结论较浅871浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。较深871(2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。实验结果:浸入体积小球重力G/N拉力/N浮力/N结论较小87.60.4浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。较大87.20.8全部871(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。(注意铁球浸没的深度相同)实验结果:液体密度小球重力G/N拉力/N浮力/N结论小871浮
7、力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大大86.81.2(4)探究浮力的大小跟物体的密度的关系按下图所示,分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。(注意浸没的深度相同)实验结果:物体密度小球重力G/N拉力/N浮力/N结论小981浮力的大小跟物体的密度无关大871【实验结论】物体在液体中所受的浮力的大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。【注意事项】(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。(2)读数时,应等弹簧测力计示
8、数稳定后再读数。(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应以能浸没物体又不溢出液体为准。(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。基础自测6.在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一。人从水下2 m继续下潜的过程中受到海水的浮力和压强变化的情况是()A.浮力逐渐变小B.浮力逐渐变大C.压强逐渐变小D.压强逐渐变大7如图所示的大鱼和小鱼的争论中,_ _的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与_ _有关。8.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是(D)A7N B4N C3N D1N9如
9、图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N若盐水的密度为1.2103kg/m3,则下列结论正确的是()A物体A的密度为3.2103kg/m3B实验乙中,物体A受到的拉力为1.0NC实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N考点突破考点1.对浮力的认识方法:理解浮力产生的原因,正确计算浮力(1)产生的原因:物体浸在液体(或气体)中上下表面受到的压力不同而对物体产生的向上托起的力;(2)浮力的测量称重法:(3)浮力的计算原理:液体压强公式计算方法:例1.下列情景中没有受到浮力
10、的是()A上升的热气球B水中的桥墩C在海里航行的轮船D在水中下沉的石头例2. 一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98 N,已知上表面受到的压力是50 N,则下表面受到的压力为( )A.48 NB.50 NC.98 ND.148 N例3.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数的减小值相同。由此可以判断()A两个物体一定处在液体中相同深度B在空气中,弹簧测力计示数是相同的C在水中时,弹簧测力计示数是相同的D两个物体受的浮力一定相同考点2.探究浮力的大小跟哪些因素有关方法:明确“控制变量”,正确解答实验探究题本实验主要运用了控制变量法来探究影响浮力的因素,正确
11、判断“控制不变的量”和“探究量”是解答实验题的关键。(1)探究因素:体积控制液体密度、浸入液体的物体相同,改变体积。(2)探究因素:深度控制浸没在液体中的物体、液体密度相同,改变物体浸入液体的深度。(3)探究因素:物体密度控制液体密度、浸入液体的物体体积、浸没的深度相同,改变物体的密度。(4)探究因素:液体密度控制同一物体浸没在液体中的深度相同改变液体的密度。例4.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验请你根据她的实验探究,回答下列问题:(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的_有关;(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的_有关;(3)比较图C和_可知,
12、浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;(4)图E中物体受到浮力大小为_N;(5)比较图C和E可知,水对杯底的压强_酒精对杯底的压强(选填“大于”“小于”或“等于”)第1节 浮力基础达标练知识点1 浮力1.下列关于浮力的说法正确的是()A.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力B.乒乓球和玻璃球,浸在水中,乒乓球受到浮力,玻璃球不受浮力C.物体浸在液体中,由于受到浮力,物体的重力要变小D.铁球浸没在水中缓慢下沉时,弹簧测力计示数不变,说明铁球所受浮力不变2一个盛有水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向是(C)AF1B
13、F2CF3DF43.有一铜块挂在弹簧测力计上,将铜块浸入水中并保持静止时,弹簧测力计的示数表示()A.铜块的体积B.铜块的重力C.铜块受到的浮力D.铜块的重力和浮力之差4如图所示,用弹簧测力计悬挂重8 N的金属块浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为5 N。此时金属块所受浮力的大小和方向是()A8 N,竖直向上B5 N,竖直向下C3 N,竖直向下D3 N,竖直向上知识点2 决定浮力大小的因素5.下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )A. 潜水浸没在水中后继续下潜B. 轮船由长江驶入大海C. 从水银中取出铁球放入水中D. 人由浅水区走向深水区6.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中
14、所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是()A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3NB. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系7.结合图中的实验情景,按要求回答下列问题图甲:空易拉罐浸入水中越深,排开的水越多,手施加的压力越大,这表明:易拉罐所受浮力的大小与_有关;8如图所示,某同学正在探究影响浮力大小的因素。(1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,接下来的操作是 ,并观察弹簧测力计示数的变化。(2)将水换成酒精,比较物体浸没时弹簧
15、测力计的示数,可探究物体所受浮力大小与 的关系。9.下图是探究影响浮力大小的因素的实验过程及数据。丁(1)图甲中,物体重 N;(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为 N;(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体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,应选择图丁中(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。能力提升练10.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0C升到15C时,水的密度和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,如图丙,把测力计下悬挂
16、的实心金属块M(体积不变)浸没在水中,M处于静止状态,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是()A. B. C. D. 11.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,图乙所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况,则圆柱体受到的最大浮力是。12.如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图。13.做探究浮力的实验中:(1)测量浸没在水中物体所受浮力大小步骤如图所示。用细线把一物体挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测出该物体所受重力G=1.2 N。把物体浸没在水中,如图乙所示,此
17、时弹簧测力计示数F=。该物体所受浮力F浮=。(2)按上述方法测定两组共8个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如表1、表2。表1体积均为100 cm3的石块、铝块、铁块、铜块物体石块铝块铁块铜块物体所受重力G/N22.77.98.9物体所受浮力F浮/N1.01.01.01.0表2四块质量不等、密度相同的石块物体石块1石块2石块3石块4物体所受重力G/N1246物体所受浮力F浮/N0.51.02.03.0为了研究体积相同的不同物体浸没在水中时所受浮力与重力的关系,根据表1数据,在以G为横坐标、F浮为纵坐标的方格纸上描点,再把这些点连起来。甲同学根据表1得出“一切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等”
18、的结论;乙同学根据表2数据得出“一切浸没在水中的物体所受浮力与其所受重力成正比”的结论。请你从两位同学的结论中任选一个判断其是否正确,并说出理由。14.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图16所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是:,.水的密度用表示。(1)比较_两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟_有关。(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力_, 物体的密度_ 。(4)深入分析丙、丁两图,比较水对烧杯底的压强和某液体对烧杯底的压强的大小关系,则_。高频考题实战练15(2021广西南宁市中考真题)2020年10月,
19、“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是()A压强变小,浮力不变B压强不变,浮力变小C压强变大,浮力不变D压强不变,浮力变大16(2021四川广安市中考真题)小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知:(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为_N。(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与_有关。(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是_(选填“”或
20、“”)。(4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是_。第1节 浮力双基过关知识点一、浮力:1认识浮力(1)现象探究:实验一:将乒乓球压入水中,放手后观察乒乓球的运动情况现象:放手后,乒乓球浮起。现象分析:放在水中的乒乓球浮起是因为水中的乒乓球受到水对它向上的力。实验二:将干木块放入水中放手后,观察木板的状态。现象:木块浮在水面。现象分析:木块能浮在水面是因为木块受到重力和水对它向上托起的力。归纳总结:浸在液体中的物体会受到液体对它向上托起的力。(2)浮力:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫浮力。(3)方向:总是竖直向上的。2.浮力的测量(1)器材:弹簧测力计、铝块、烧杯、水、细线。(2)测
21、量过程: 用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G;用弹簧测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉;铝块受到的浮力对铝块浸在水中进行受力分析(如上图)可知,物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力,据二力平衡可得:。3.浮力产生的原因(1)下面以浸没在液体中的立方体为例,通过分析它的受力情况来研究物体在液体中受到浮力的原因。图示位置深度压强压力前后两个面相等相等F向前和F向后是一对平衡力左右两个面相等相等F向左和F向右是一对平衡力上下两个面h1小于h2p向下小于p向上F向下小于F向上,归纳:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到的液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。浮力的大小等于液体对
22、物体向上和向下的压力差,即,且浮力的方向与重力方向相反,总是竖直向上的。(2)关于浮力的两个特殊位置如图甲所示,当物体部分浸入液体时,物体的上表面不受液体的作用,则F浮=F向上。如图乙所示,当物体浸没在液体中,并且物体的下表面与容器底部紧密接触时,物体的下表面不受液体的作用,即F浮为0,此时物体不受浮力的作用。如:水中的桥墩、陷在淤泥中的物体等都不受浮力的作用。沉底的物体,下表面不与容器底密合时受到浮力。基础自测:1关于物体所受的浮力,下列说法正确的是()A空气中的物体不受浮力作用B沉在水底的铁球不受浮力作用C浮力是物体对液体施加的力D浮力是液体或气体对物体压力的合力【答案】D【解析】A.空气
23、中的物体与液体中的物体一样,都可能受浮力作用,故A错误;B.沉在水底的铁球排开了一定体积的水,所以受到浮力的作用,故B错误;C.浮力是物体受到液体或气体对它施加的力,故C错误;D.浮力的产生,其实质是物体在液体或气体中上下表面受到的压力差,即浮力是液体或气体对物体压力的合力,故D正确。故选:D。2如图所示是认识浮力的探究实验。(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如图甲所示,物重G_ _N。(2)当用手向上托物体时,如图乙所示,手对物体向上的托力F_ _N。(3)当物体浸入水中后,如图丙所示,将丙与甲、乙对照,说明水对物体也有向上托的力,即浮力。水对物体的浮力F浮_ _N。(4)该实验是通过_ _
24、的物理方法,建立起浮力概念的。【答案】(1)5、(2)3、(3)2、(4)类比法【解析】分析:图示中的实验,是以类比手托重物和把重物浸入液体两种不同的方法,来建立起浮力的概念,根据这个思路来解答即可解答:解:(1)图(a)中,物重即为弹簧测力计的示数,即G=5N;(2)图(b)中,弹簧测力计的示数为2N,即G-F=2N,得F=3N;(3)对照实验(a)(b)(c),说明水对重物产生了一定的托力,即浮力;在(c)中,测力计的示数为:3N,即G-F浮=3N,得F浮=2N;(4)此实验是通过对比(a)(b)(c)的实验结果,得到液体对物体有向上的托力,即浮力;即通过对比法来建立起浮力概念的故答案为:
25、(1)5、(2)3、(3)2、(4)类比法点评:此题主要考查的是探究浮力的探究实验,要求掌握弹簧测力计的使用及读数方法,同时还考查了物理中常用的方法:类比法3.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图。【答案】 【解析】漂浮在水面上的物体,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力;用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来即可过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,二者大小相等,并标出G和F浮,如图所示:4(如图所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F,则铝块所受的浮力大小为()AG BF CGF DGF【答案
26、】D【解析】试题分析:物体浸没在水里时,物体受到的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数)等于物体重力,即F浮+F=G,故铝块所受的浮力大小为F浮=GF,故应选D。【考点定位】浮力的测量5.将边长为10cm,质量为0.8kg的正方体物块浸没在水中,物块上、下表面与水面平行,该物块上、下表面所受的压力差是多少N?浮力大小为多少N?(g取10N/kg).【答案】10N 10N【解析】由于物块上下表面与水面平行,则上下表面的深度差hh2h1a10cm0.1m。由压强公式可知:上下表面的压强差为,又因为上下表面的面积均为,所以该物块上下表面的压力差:;由浮力产生的原因可得。知识点二、决定浮力大小的因素实验探究
27、:浮力的大小跟哪些因素有关【提出问题】浮力的大小跟哪些因素有关?【猜想与假设】(1)浮力的大小可能跟物体浸在液体中的深度、体积有关。(2)浮力的大小可能跟液体的密度有关。(3)浮力的大小可能跟物体的密度有关。【设计实验】取弹簧测力计、体积相同的铁球和铜球、盛有相同体积盐水和水的烧杯,利用称重法测量不同情况下铁球或铜球受到的浮力,来验证猜想。【进行实验与收集数据】(1)探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。实验结果:浸没深度小球重力G/N拉力/N浮力/N结论较浅871浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度
28、无关。较深871(2)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。实验结果:浸入体积小球重力G/N拉力/N浮力/N结论较小87.60.4浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大。较大87.20.8全部871(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系按下图所示,测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。(注意铁球浸没的深度相同)实验结果:液体密度小球重力G/N拉力/N浮力/N结论小871浮力的大小跟液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮
29、力就越大大86.81.2(4)探究浮力的大小跟物体的密度的关系按下图所示,分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时弹簧测力计的拉力,并记录在表格中。(注意浸没的深度相同)实验结果:物体密度小球重力G/N拉力/N浮力/N结论小981浮力的大小跟物体的密度无关大871【实验结论】物体在液体中所受的浮力的大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。【注意事项】(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。(2)读数时,应等弹簧测力计示数稳定后再读数。(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应
30、以能浸没物体又不溢出液体为准。(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。基础自测6.在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一。人从水下2 m继续下潜的过程中受到海水的浮力和压强变化的情况是()A.浮力逐渐变小B.浮力逐渐变大C.压强逐渐变小D.压强逐渐变大【答案】D【解析】本题考查影响浮力和压强的因素。影响浮力的因素有液体的密度和排开液体的体积,当人从水下2 m继续下潜的过程中,褚骸V排都不变,因此浮力不变。由p=gh得,液体的压强与液体的密度、物体所处的深度有关,下潜是指深度在增大,因此压强在增大。7如图所示的大鱼和小鱼的争论中,_ _的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液
31、体中,它们所受浮力的大小与_ _有关。【答案】大排开液体的体积深度【解析】由于两条鱼在同一条河中,所以所浸入的液体密度相等,只需考虑它们浸入液体中的体积的大小即可。大鱼的体积大,所以大鱼受到的浮力比小鱼受到的浮力大,浮力的大小与深度无关。8.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是(D)A7N B4N C3N D1N【答案】D 【解析】当把物体浸没在水中后,物体受到拉力F、浮力F浮以及重力G的作用,根据力的平衡知识有F+F浮=G,所以。 9如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测
32、力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N若盐水的密度为1.2103kg/m3,则下列结论正确的是()A物体A的密度为3.2103kg/m3B实验乙中,物体A受到的拉力为1.0NC实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N【答案】D【解析】【分析】(1)根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题。根据阿基米德原理和弹簧测力计的示数,利用F浮=GF拉列出方程可求得物体A的体积,然后可求得其密度;(2)先求出在水中受到的浮力,再根据F浮=GF拉可得A在乙中的拉力;(3)A在乙中的拉力与丙中比较可得结论;(4)根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力
33、等于支持力,F=GF浮F拉可求。【解答】解:A、实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,由F浮=GF拉可得,F浮=盐水g V排,物体A全部浸没,所以V排等于V物,则:盐水gV排=GF拉,V排=V物=,将盐水=1.2103kg/m3、G=4N、F拉=2.8N代入上式可得:V排=V物=1104m3,物体A的质量m=0.4kg,物体A的密度=4103kg/m3,故A错误;B、物体A在水中受到的浮力,F浮水=水gV排=1103kg/m310N/kg1104m3=1N,在乙中物体A受到的拉力:F=GF浮水=4N1N=3N,故B错误;C、在实验丙中,弹簧测力计的示数:F丙拉=2.8N,在乙
34、中物体A受到的拉力:F=3N,弹簧测力计的示数比乙中小:3N2.8N=0.2N,故C错误;D、由甲、丙,F浮盐水=GF丙拉=4N2.8N=1.2N,根据实验丁中物体A对烧杯底部的压力等于支持力,F支=GF浮F丁拉=4N1.2N2.5N=0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力大于0.3N,故D正确。故选:D。 考点突破考点1.对浮力的认识方法:理解浮力产生的原因,正确计算浮力(1)产生的原因:物体浸在液体(或气体)中上下表面受到的压力不同而对物体产生的向上托起的力;(2)浮力的测量称重法:(3)浮力的计算原理:液体压强公式计算方法:例1.下列情景中没有受到浮力的是()A上升的热气球B水中
35、的桥墩C在海里航行的轮船D在水中下沉的石头【答案】B【解析】分析要想产生浮力,必须排开一定体积的液体或气体同时物体所受浮力方向竖直向上,大小等于上下表面的压力差解答解:浮力产生的原因是液体或气体对浸在其中的物体上下表面的压力大小不一样,存在压力差产生的,桥墩下表面没有受到水的压力的作用,因此没有压力差也就没有浮力故选B【点评】本题考查学生对浮力产生原因,难点是知道浮力产生原因是因为上下表面存在压力差;如果物体下表面不受水的压力,物体所受浮力就为0N例2. 一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98 N,已知上表面受到的压力是50 N,则下表面受到的压力为( )A.48 NB.50 NC.98 N
36、D.148 N【答案】D【解析】根据浮力等于长方体上、下表面所受液体的压力差,则下表面受到的水的压力为:。故选D。例3.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数的减小值相同。由此可以判断()A两个物体一定处在液体中相同深度B在空气中,弹簧测力计示数是相同的C在水中时,弹簧测力计示数是相同的D两个物体受的浮力一定相同【答案】B【解析】分析物体浸没在水中,弹簧测力计减少的示数就是物体受到的浮力大小,减小的示数相同说明受到的浮力相同解答解:A、浸没水中的物体受到的浮力与所处的深度无关,故A错误B、因为物体都浸没在水中,所以,F浮=G-F,即两物体受到的浮力相同,故
37、B正确;CD、仅知道物体受浮力的大小关系,据F浮=G-F不能确定物体在空气中的弹簧测力计示数、浸没水中后弹簧测力计的示数的大小关系,故C、D错;故选B【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式的掌握和运用,涉及到用称重法测量物体受到的浮力,要求灵活选用公式,有难度考点2.探究浮力的大小跟哪些因素有关方法:明确“控制变量”,正确解答实验探究题本实验主要运用了控制变量法来探究影响浮力的因素,正确判断“控制不变的量”和“探究量”是解答实验题的关键。(1)探究因素:体积控制液体密度、浸入液体的物体相同,改变体积。(2)探究因素:深度控制浸没在液体中的物体、液体密度相同,改变物体浸入液体的深度。
38、(3)探究因素:物体密度控制液体密度、浸入液体的物体体积、浸没的深度相同,改变物体的密度。(4)探究因素:液体密度控制同一物体浸没在液体中的深度相同改变液体的密度。例4.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验请你根据她的实验探究,回答下列问题:(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的_有关;(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的_有关;(3)比较图C和_可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;(4)图E中物体受到浮力大小为_N;(5)比较图C和E可知,水对杯底的压强_酒精对杯底的压强(选填“大于”“小于”或“等于”)【答案】(1)体积(2)密度(3
39、)D(4)0.8(5)大于【解析】(1)比较图B和C可知,物体浸入液体中的体积不同,即物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,表示浮力不同,由此可知,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;(2)比较图C和E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力大小不同,由此可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;(3)要探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,必须控制物体排开液体的体积及液体的密度相同,使物体浸没在液体中的深度不同,由题图可知,图C和D符合要求;(4)图E中物体受到的浮力大小F浮GF示4.0 N3.2 N0.8 N;(5)比较图C和E可知,液体深度相同,水酒精,由公
40、式pgh可知,p水p酒精,即水对杯底的压强大于酒精对杯底的压强第1节 浮力基础达标练知识点1 浮力1.下列关于浮力的说法正确的是()A.只有浸在液体里的物体才受到浮力,在空气中的物体不受浮力B.乒乓球和玻璃球,浸在水中,乒乓球受到浮力,玻璃球不受浮力C.物体浸在液体中,由于受到浮力,物体的重力要变小D.铁球浸没在水中缓慢下沉时,弹簧测力计示数不变,说明铁球所受浮力不变【答案】D【解析】解析 浸在液体里的、气体里的物体,都要受到液体或气体向上的浮力,故A是错的;浮在水面上的物体受到浮力,沉入水底的物体也受到水的浮力,故B也是错的;物体所受的重力,是由于地球的吸引而受到的力,它不会因物体受到浮力而
41、减小,故C也是错的。2一个盛有水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向是(C)AF1BF2CF3DF4【答案】C【解析】分析:从浮力产生的原因和浮力的方向去解答此题解答:解:鸡蛋悬浮在液体中,此时鸡蛋上、下表面受到的压力不同,这个压力差就是鸡蛋所受浮力,因浮力的方向总是竖直向上的,所以F3正确;故选C【点评】此题主要考查学生对浮力方向这一知识点的理解和掌握学生要牢记浮力方向是竖直向上的3.有一铜块挂在弹簧测力计上,将铜块浸入水中并保持静止时,弹簧测力计的示数表示()A.铜块的体积B.铜块的重力C.铜块受到的浮力D.铜块的重力和浮力之差
42、【答案】D【解析】当铜块浸入水中时,它受到三个力,即液体对它向上的浮力和弹簧测力计对它向上的拉力以及它自身的重力,而铜块保持静止,说明它所受到的是平衡力,即浮力和拉力之和等于重力,所以拉力为重力和浮力之差。4如图所示,用弹簧测力计悬挂重8 N的金属块浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为5 N。此时金属块所受浮力的大小和方向是()A8 N,竖直向上B5 N,竖直向下C3 N,竖直向下D3 N,竖直向上【答案】D【解析】分析 金属块所受的浮力等于金属块在空气中的重力与物体在水中时弹簧测力计的示数之差;方向竖直向上解答 解:如图,金属块所受浮力为F浮=G-F示=8N-5N=3N;方向竖直向上故选D【点
43、评】本题考查浮力大小的计算和浮力方向的判断,主要考查利用称重法求物体所受的浮力知识点2 决定浮力大小的因素5.下列几种情况中能使受到浮力变大的是( )A. 潜水浸没在水中后继续下潜B. 轮船由长江驶入大海C. 从水银中取出铁球放入水中D. 人由浅水区走向深水区【答案】D【解析】【详解】A潜水浸没在水中后继续下潜,排开水的体积不变,水的密度不变,根据可知受到的浮力不变,故A不符合题意;B轮船由长江驶入大海,依然处于飘浮状态,漂浮时受到的浮力等于物体自身的重力,所以轮船由长江驶入大海受到的浮力不变,故B不符合题意;C铁的密度大于水的密度,但是小于水银的密度;所以静止后,铁球在水银中漂浮,此时铁球受
44、到的浮力等于本身重力;在水中沉底,此时铁球受到的浮力小于自身重力;所以从水银中取出铁球放入水中,浮力变小,故C不符合题意;D人由浅水区走向深水区,排开水的体积变大,水的密度不变,根据可知受到的浮力变大,故D不符合题意。故选D。6.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是()A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3NB. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系【答案】D【解析】【详解】A由图乙可
45、知,金属块a浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.0N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力故A错误;B要探究浮力的大小与物体体积的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的体积;甲、乙两图中物体排开水的体积不同,故B错误;C要探究浮力的大小与物体密度的关系,需要控制物体排开水的体积相同,改变物体的密度;乙、丙两图中物体排开水的体积不同,故C错误;D要探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变浸入液体的密度;丙、丁两图可以完成该探究,故D正确。故选D。7.结合图中的实验情景,按要求回答下列问题图甲:空易拉罐浸入水中越深,排开的水越多,手施加的压力越大,这表明:易
46、拉罐所受浮力的大小与_有关;【答案】 排开液体体积 【解析】【详解】浮力的大小与排开液体体积有关,空易拉罐浸入水中越深,排开的水越多,手施加的压力越大,浮力越大。8如图所示,某同学正在探究影响浮力大小的因素。(1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,接下来的操作是 ,并观察弹簧测力计示数的变化。(2)将水换成酒精,比较物体浸没时弹簧测力计的示数,可探究物体所受浮力大小与 的关系。【答案】减小物体排开水的体积;液体的密度。【解析】解:(1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,要控制排开液体的密度相同,只改变物体排开液体的体积,故接下来的操作是减小物体排开水的体积,并观察弹簧测力计示数
47、的变化。(2)将水换成酒精,比较物体浸没时弹簧测力计的示数,可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。故答案为:减小物体排开水的体积;液体的密度。9.下图是探究影响浮力大小的因素的实验过程及数据。丁(1)图甲中,物体重 N;(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为 N;(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体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,应选择图丁中(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。【答案】(1)4.2(2)1(3)液体的密度(4)C、D【解析】(1)物重为
48、4.2 N;(2)浮力为F浮=G-F拉=4.2 N-3.2 N=1 N;(3)在排开液体体积相同时,物体受浮力的大小与排开液体的密度有关。(4)探究浮力大小是否与物体的密度有关应选密度不同、体积相同的C和D。能力提升练10.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0C升到15C时,水的密度和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,如图丙,把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中,M处于静止状态,下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由图乙可知,当水温从0C升到15C时,水的密度先变大后变小;实
49、心金属块M(体积不变)浸没在水中时,根据可知,金属块受到的浮力先变大后变小;金属块M受到本身重力、水对它的浮力、弹簧测力计对它的拉力三个力的作用处于静止状态,弹簧测力计示数F即弹簧测力计对它的拉力,三者之间关系由于水的密度受水温影响,金属块在水中浸没时受到的浮力先变大后变小,所以测力计示数F先变小后变大,能反应测力计示数F和水温t关系的只有C项,ABD不符合题意。故选C。11.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,图乙所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况,则圆柱体受到的最大浮力是。【答案】0.6 N【解析】从
50、题图中可以看出,当圆柱体浸入水中的深度h为0时,弹簧测力计的示数是物体的重力,为2.0 N。圆柱体受到的最大浮力应为浸没时,此时弹簧测力计的示数是1.4 N,所以物体所受浮力的大小为两示数的差值,为0.6 N。12.如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图。【答案】如图所示【解析】木块上浮,其所受浮力大于重力,因此在画示意图时,浮力的线段长度应大于重力的线段长度。13.做探究浮力的实验中:(1)测量浸没在水中物体所受浮力大小步骤如图所示。用细线把一物体挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测出该物体所受重力G=1.2 N。把物体浸没在水中,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F=。该物体所受浮力F浮=。(2)按上述方法测定两组共8个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如表1、表2。表1体积均为100 cm3的石块、铝块、铁块、铜块物体石块铝块铁块铜块物体所受重力G/N22.77.98.9物体所受浮力F浮/N1.01.01.01.0表2四块质量不等、密度相同的石块物体石块1石块2石块3石块4物体所受
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