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7专题浮力[学习目标]进一步熟悉浮力产生的原理,掌握阿基米德原理掌握浮力连接体、叠加体计算熟练掌握物体浮沉情况,并能应用分析生活中实际问题掌握密度计原理浮力概念浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力______向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的_____和液体的_____有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。阿基米德原理阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它_____的液体受到的_____。公式表示:F浮=G排=ρ液gV排;从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的_____和物体排开液体的_____有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关物体沉浮的条件前提条件:物体浸没在液体中,且只受_____和_____。示意图:重力与浮力的关系如图所示:如图所示当F浮>G时,物体上浮;ρ液>ρ物。当F浮=G时,物体悬浮;ρ液=ρ物。当F浮<G时,物体下沉;ρ液<ρ物。当F浮=G(物体未完全浸没液体)时,物体漂浮;ρ液>ρ物。知识点一、浮力的概念浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。有人说一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用。这种说法并不是完全正确的,它成立需要两个条件:物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜;物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,不能有液体渗入其间。沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用:受的水的浮力,容器对它的支持力,以及自身重力,这时受力情况:F浮+F支=G物。知识点二、阿基米德原理的应用阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)。浮力与压强(深度)的关系:物体受到浮力的大小与液体的深度有关?当船运载货物时,它的载重量越大,吃水就越深;载重量越小,吃水就越浅。而载重量大需要的浮力也会大,载重量小,需要的浮力也小。因此看来,浮力的大小与船只在水中的深度成正比,又正为水的压强也与它的深度成正比。所以,我们仔细研究会发现,船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的,载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。知识点三、物体沉浮规律及应用密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为ρ。悬浮与漂浮的比较:相同点:;不同点:悬浮时,,;漂浮时,,。判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较与G或比较与。物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F,则物体密度为:。冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。知识点四、漂浮问题“五规律”物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。知识点一:浮力及阿基米德原理【探究重点】阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)。【例题精讲】(2022•广州)两个量筒均装有20mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则()A.甲的体积为40cm3 B.甲受到的浮力为0.4N C.乙排开水的体积小于20mL D.乙受到的浮力小于甲受到的【巩固训练】(2021·黑龙江中考真题)质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA:ρB=3:2,分别放入足够多的水中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是()。A.1:1 B.2:3 C.ρ水:ρA D.ρ水:ρB知识点二:浮力叠加体计算【探究重点】根据题干给出的条件,确定物体排开液体的体积,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=ρ液gV排。根据物体漂浮或悬浮时,物体所受浮力等于其重力,求其他物理量;根据浮力公式或压强公式求压力或压强。【例题精讲】正方体A的边长为10cm,重力6N,单独放在某液体中处于漂浮状态时有1/4的体积露出液面,则液体密度为kg/;接着在正方体A的上表面正中央放一个质量为400g,高为6cm的长方体B,静止时正方体A浸没液体中,长方体B有1/6露出液面,如图所示,则B对A的压强为Pa。【巩固训练】(2021·四川广安市)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水,将质地均匀,且不吸水的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有五分之二的体积露出水面,b悬浮于水中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,整个过程中水均未溢出,下列说法正确的是()。A.a的密度是0.4×103kg/m3 B.a、b的重力之比为5:3C.a、b的体积之比为5:2 D.b的密度是0.8×103kg/m3知识点三:浮力连接体计算【探究重点】根据物体所在液体中的状态确定物体排开液体的体积,根据F浮=ρgV排求出金属瓢受到的浮力,进一步求其他物理量;根据物体排开液体的体积,求液体液面的变化,可求压强和压力;对物体下沉至容器底部时,物体受到三个力的作用(重力、支持力和浮力),再根据平衡力的概念,求待求物理量。【例题精讲】(2022•湖州)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则()A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大 B.甲的密度与液体的密度相等 C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变 D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变【巩固训练】(2021·福建龙岩·二模)水平面上放有甲,乙两个完全相同的容器,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中(线的质量和体积不计),静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法不正确的是()A.B球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力B.A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力C.甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强D.甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强知识点四:物体的浮与沉【探究重点】浸没在液体中的物体,当它受到的浮力大于所受的重力时,物体上浮;当它受到的浮力小于所受的重力时,物体下沉;当它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力时,物体悬浮在液体中。即F浮=G物时,物体悬浮或漂浮,当F浮>G物,物体上浮,直至漂浮。如何调节浮力的大小:木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力.牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上.【例题精讲】(2022•江西)如图所示,在家庭小实验中,某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上,下列操作可行的是()A.向杯子中加盐 B.向杯子中加水 C.倒出少量的水 D.轻轻摇晃杯子【巩固训练】(2022•常德)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则()A.A的重力小于B的重力 B.A受的浮力大于B受到的浮力 C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度 D.甲杯和乙杯的底部受到的压强相等知识点五:密度计【探究重点】原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。构造:下面的金属粒能使密度计直立在液体中。刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大(上小下大)。【例题精讲】(2022•河南)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是()A.密度计A所受浮力较小 B.密度计B所受重力较小 C.两密度计底部所受水的压强相等 D.两密度计在水面处的刻度值不同【巩固训练】小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是(    )A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大B.乙杯液体的密度较大

C.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大D.甲杯液体的密度较大(2021·湖北中考真题)刘星取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是()。A.牙膏皮在甲中受到的浮力大;B.牙膏皮在乙中受到的浮力大;C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大;D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较(2021·四川眉山市)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。下列说法中错误的是(已知:水的密度为,)()。A.木块的密度为;B.木块漂浮时排开水的质量为;C.浸没水中时细线对木块的拉力为;D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是()A.甲液体的密度较大B.甲液体对容器底的压力较小C.甲液体中的物体所受的浮力较大D.两种液体对容器底的压强相等(2020·广东省省考模拟测试四)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着实心铅球和铝球,将其全部没入水中,此时水未溢出,两容器中水面高度恰好相同。此时台秤的示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为T1和T2,已知ρ铅>ρ铝,则下列关系正确的是()A.N1=N2,T1=T2;B.N1>N2,T1<T2;C.N1=N2,T1>T2;D.N1<N2,T1>T2小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是()A.密度计在甲杯液体中受到的浮力更大B.密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大C.密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大D.适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确如图所示,利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。在物块从开始上提到离开水面的过程中,如图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是()。A.B.C.D.(2021·福建·中考真题)如图,将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2cm,液面比放入前升高1cm,容器底部受到液体的压强变化了80Pa,则木块底部受到液体压强为______Pa,木块受到的浮力为______N。如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮________G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。(2021·广西贺州市)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为300cm2,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水,现将一体积为1000cm3、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;(2)铝块浸没在水中受到的浮力;(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。(2022·台州)某同学用食盐、水和一支装有沙子的薄味塑料管来测量新鲜鸡蛋的密度,步骤如下:(1)室温下,将食盐品体慢慢加入水中,充分搅拌,当观察到现象时,所得溶液为饱和溶液。(2)将新鲜鸡蛋放入上述饱和溶液中,鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水,当鸡蛋处于状态时,鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。(3)把鸡蛋从食盐溶液中取出,将总质最为10.5克、底面积为1厘米2的塑料管放入该食盐溶液中,直立漂浮时测得液面下塑料管的长度为10厘米,如图所示。请计算该新鲜鸡蛋的密度为多少?(2022·福建漳州·一模)如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚接触水面,直至弹簧测力计示数为零的过程中()A.铁块受到的浮力一直变大 B.弹簧测力计的读数一直变小C.溢水杯底部受到水的压强持续变大 D.桌面受到溢水杯的压强先不变,后变大再不变(2020·江苏省扬州市仪征市中考一模)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是()A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC;B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC;C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙;D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙如图所示,轻质弹簧(不计质量与体积)的下端固定在足够高的容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为20cm时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有14的体积露出水面,已知长方体A高为4cm,底面积为100cm2,容器内部底面积为200cm2A.物体A的密度为0.25g/cm3;B.水对容器底部的压力20N;C.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力4N;D.若向容器中缓慢加水直到A刚浸没水中,容器中水的质量为4kg(2021·四川凉山彝族自治州)如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则()。A.大块的将下沉,小块的将上浮 B.大块的将上浮,小块的将下沉C.两块都将上浮 D.两块都将下沉一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙。甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则()A.F浮甲>F浮乙,ρ甲>ρ乙 B.F浮甲<F浮乙,ρ甲<ρ乙C.F浮甲=F浮乙,ρ甲>ρ乙 D.F浮甲=F浮乙,ρ甲<ρ乙如图所示,A、B是由不同材料制成的两个实心物体。A、B用细线相连放入水中时,两物体恰好悬浮。剪断细线,A上浮,静止时有体积露出水面,此时A所受的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)浮力;细线剪断前后水对容器底部的压强变化了70Pa,则水面高度变化了m;如果B体积是A体积的,则B物体的密度是kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图所示,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N)。现向容器内注入某种液体,当木块A有12的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木块A的密度为kg/m3,在木块A正上方再放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B。已知合金块B的体积为100cm3,高为4cm,则合金块B的重力为(2020·湖北省黄石市)如图,甲、乙两个实心圆柱体,甲的密度小于乙的密度,甲的重力为4N,乙的重力为6N。甲的高度为20cm,乙的高度为10cm,甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中,此时容器中的水深h0=50cm,甲有一部分浮出水面,(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)水对容器底面产生的压强;(2)细线对乙物体的拉力大小;(3)甲浮出水面部分的高度。(2020·广东省佛山市南海区石门实验中学一模)小林同学想测出一个实心木球的密度。但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤:A.把适量的水倒进量筒中如图(a)所示,记录此时水的体积为V1;B.用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图(b)所示,记录此时量筒的示数为V2;C.把小铁块单独放入水中静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为V3;D.从水中取出小木球,擦干后用天平测量质量,天平平衡时如图(d)所示,记录小木球质量为m;E.利用密度公式计算出结果。(1)用天平测出木球的质量m=g,木球的体积V=cm3,计算出小木球的密度ρ木=g/cm3.此值要比真实值(选填“偏大”或“偏小”)(2)实验后总结,小林发现用天平测量的误差较大。如不用天平,只需D替换成:,请你根据以上各测量量写出计算小木球密度的表达式:ρ木=(已知水的密度为ρ水)三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连。向容器内倒入水,待水和球都稳定后,观察到如图所示的情况,此时乙球下方弹簧长度等于原长。下列判断正确的是()。A.乙球的重力与它受到的浮力相等;B.甲球的重力大于它受到的浮力;C.甲、乙、丙三个球的密度大小关系为;D.甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p甲和p乙,两个烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙。则下列判断中正确的是()A.p甲=p乙F甲=F乙 B.p甲<p乙F甲>F乙C.p甲>p乙F甲>F乙 D.p甲<p乙F甲<F乙水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是()A.甲液体的密度较大

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