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文档简介
2024年中考物理重难点突破
第n讲浮力
【重难点与突破】
一、浮力
1.浮力:浸在液体中的物体受到向上的力。一般用符号F表示,单位:No
2.浮力的方向:竖直向上。作用点:物体上。施力物体:屐体。受力物体:浸在
液体中的物体。浮力大小的测量方法:重力差法。一般步骤:①用弹簧测力计测
出物体在空气中的重力G;②将物体浸在液体中,测出此时的重力F;③用公
式F=G-F计算浮力的大小。
3.浮务产生的原因:物体的上下表面受到液体的压力差。即F=F向上-Fo
浮向下
【例1】(2022株洲)在测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重
力是N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,
则金属块受到水的浮力是
________No
用乙
【分析】由图甲可知:金属块处于空气中受到的重力G=l.4N;由图乙可知:金
属块浸没时弹簧测力计的示数F=1.ONo金属块受到水的浮力:F=G-F
不浮不
=1.4N-1.0N=0.4No
【答案】0.4N
【突破】1.浸在液体中的物体受到的浮力的施力物体液体。方向是竖直向上。
2.采用重力差法测浮力,需要先测出物体在空气中的重力,再读出在液体中时
的重力。若果相反操作,则由于物体上有液体,导致误差变大。
二、影响浮力大小的因素
1.物体排开液体的体积:物体浸在液体中的体积越大,受到的浮力越大。
2.液体的密度:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮
力越大。
3.公式:F=PgV(P一液体的密度,单位:kg/m;V—物体排开液体的
,,_,乂八浮、液排液3排
体V积1,单位:ID3)
【例2】(2022毕节)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将
一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据
如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为______N„
(2)分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与(填“排开液体”或“物
体”)的体积有关。
(3)分析图可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
【分析】(1)如图甲知:物重G=2.7N;如图丙知:物体浸没在水中,弹簧测力
计的示数为F=1.7N。物体浸没在水中受到的浮力:F=G-F=2.7N-L7N
示浮示
=1.ONo
(2)物体的体积、重力不变,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,
由F=G-F知,浮力越大,所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的
浮
体积有关。
(3)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的
体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁、戊所示
实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深
度不同,因此可以选用图丙、丁、戊所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中
的深度有无关系。
【答案】(1)1.0(2)排开液体(3)丙、丁、戊
【突破】1.明确影响浮力大小的因素:物体排开液体的体积和液体的密度,与其
它因素无关。
2.利用公式F=PgV可以方便的判断出物体所受浮力大小的变化。若题设中
浮液排
液体的密度P不变,当V变大,F就变大;当排开液体的体积V不变时,当
“-,排浮排
P变大,F就变大。
三、阿基米德原理
1.原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受
到的重力。
2.数学表达式:F=Go
【例3】(2022包卖)卖趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台
等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在_______位置。
(2)实验中所用物块的重力为N„
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水
的重力(填“偏大”或“偏小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为
N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小o
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精溢水杯中,如图丙所示,发现F〉F,
说明物块受到的浮力大小与有关。换用酒精再次实验的目的是
(填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【分析】(1)使用弹簧测力计前,要对指针调零,即要将指针调到零刻度线处。
(2)由图甲可知:物体的重力G=F=4N。
(3)若溢水杯中水未装满,则溢出的水的重力会减小,即G会减小。
排
(4)由图乙可知:当物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=F=3N。所以物
体在水中受到的浮力F「G-F=4N-3N=1N。物块排开水所受的重力大小为
F=F-F=1.5N-0.5N=1N,Iff物盛到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
42
(5)丙中不同的是液体的密度,所以说明物块受到的浮力大小与密度有关。换
用酒精再次实验的目的是为了寻找普遍规律,避免一次实验带来的结论偶然性。
【答案】(1)零刻度线(2)4(3)偏小(4)1相
等
(5)液体密度(液体种类)寻找普遍规律
【突破】1•本实验中,溢水杯中的液体一定要装满,否则会导致G偏小,使F
排
与G不相等。
5.要第测出空小桶的重力,再测出小桶和排出的液体的总重力,否则会因为小桶
上有残留液体,导致测量误差增大。
3.注意区分F和G的测量值由哪个数据获得,不要将G、F、G、G的数
浮排示桶桶+水
据搞混淆。F=G-F;G=G-Go
四、物体的容现条侔
物体的浮沉条件
浮沉情况物体的重力与所受浮力的关系物体的密度与液体密度的关系
上浮G<Fp<P
物浮物液
漂浮G<Fp<P
悬浮G=Fp=p
下沉G>Fp>P
【例4】(202$__痣_Ha__C_界___逗5____冬____至_____,_____小_____静____煮_____饺_____子_____时_____发____血,枷医饺字诙刚刚下锅会沉在水底,
此时饺子所受的浮力重力;在水中煮一会儿,饺子就会胀浮在水面上,此
时饺子所受的浮
力_重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分布当饺子刚刚下锅会沉在水底,是因为饺子所受的浮力小于重力;在水中
煮一会儿,饺子受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由F,=P,gV可
知,饺子所受浮力变大;
当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮,直至漂浮在水面上,此时浮力等于重力。
【答案】小于等于
【突破】1.判断浮沉情况,根据题目的已知条件,灵活选用判断依据:若知道重
力、浮力,用比较二者大小来判断较好,这里计算浮力时,一定要假设V=v。
若果已知二者的密度,通过比较密度更直接。若果需要判断是漂浮,还是氯澧
通过比较密度更容易一些,因为当物体漂浮或悬浮时都有G=F,不好判断。
2.比较浮力大小,最好用公式F_=Pgv,分析F.、P、V物三普之间的变化关
系。判断液体密度,可以计算出密度,血可以比较物体的浮点状态,应用浮沉条
件来判断。
五、浮沉条件的应用
1.轮船;采用“空心”的方法,增加可利用的浮力。轮船的排水量m=m+mo
排船物
2.潜艇:通过改变自身重力实现上浮和下沉。
3.密度计:当物体漂浮时,有F=G。同一只密度计的重力一定,由F=G
浮物浮物
pgV,可得:P=坛,G一定,所以p与V成反比,即密度计的刻度是
液排液gv=物液排
由下至上依次减小的,越靠近下端,刻度值越大,露出液面越多,液体密度越大。
4.飞艇、热气球:在内部填充密度比空气密度小的气体,使其受到的浮力大于或
等于自身的重力。
5.盐水(泥浆)选种:利用盐水(泥浆)的密度比水大,使不合要求的种子漂浮,
符合要求的种子沉底,从而选出符合要求的种子。
【例5】(2022德阳)如图所示,将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液
体中,静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。
如果用P、P、P分别表示三种液体的密度,则关于三种液体密度大小的
关系说法正确的息()
甲乙丙
A.>PB.=P
乙丙
C.>PD.<P
【分析4静止时,小球在甲液体中漂浮,乙液体用悬浮;丙液标中沉底,则根据
堂沉条件可得:p甲,p乙,p-P丙;所以,三种液体的密度关
>p>P
乙丙
【答案】C
【突破】物体浮沉条件的利用,要根据实际的情况灵活分析,不能生搬硬套规律。
六、浮力的计算
1.利用F=PgV和F=G计算浮力
(1)直提求浮另。号戈出通目吊的已知,统一成国际单位,代入公式计算即可。
(2)测量或计算物体或液体的密度
当物体浸没在液体中时,由F=PgV变形得V=V=-^oP=%=当萼
浮液排物排pi5目物s*G^-F-
P=--
液gv=
2.几种主要题型
题型1.已知漂浮物体排开(或露出)液体部分的比值,求液体或物体的密度。
一般解法是:利用漂浮时,有F=G,变形得PgV=PgV,根据此公
式变形,可求物体或液体的密度,还奇以隶比值等。
题型2.比例问题
这类问题,要综合运用密度计算、浮沉条件的判断分析综合求解。注意结合
已知的比值,联系公式F『PgV和当漂浮或悬浮时有F『G,变形公式为
P.gV=PgV,分析何嫌。水排物
题蒯3?压成与潭力的综合
浮力的产生归根揭底是由于物体受到液体的压强差,从而产生压力差。所以
压强与浮力之间存在着必然联系。在确定的液体中,压强的变化,原因是物体浸
入液体的深度的变化,浮力的变化也是由此引起(浸入的越多,V就越大,浮
力就越大)。解这类题目时,计算压强的变化,一般通过计算浮力曲变化,找出
V的变化,通过液体体积的变化和容器底面积,求得深度的变化,再利用液体
威虽公式计算。
【例6】(2022德阳)如图所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重为
6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,物体下表面与水面相
平,则物体的密度
为kg/m3,物体下表面所受水的压力为No若物体在压力的作用下刚
好寝段永中,不接触容器底,水不溢出,此时永对容器底部的压力为No
(g取10N/kg,P=1.OX10skg/m3)
水
【分析】由于物体处于漂浮,则\=G,根据阿基米德原理可知:
F「水g*=P物gV物,P物=5。水嚏XlX103kg/m3=0.6X103kg/*
(2)木块漂浮,受到的浮力为:F=G=6N;根据浮力产生的原因可知,水对
物体下表面的压力与物体受到的浮为相等,所以下表面受到的压力为6No
(3)水的重力为:G(=mg=2kgX10N/kg=20N;若物体在压力的作用下刚好浸
没水中,此时物块多屏开了2V/5的体积的水;由于F=PgX3V/5=6N,
„,物浮水物
则
△F=PgX2V/5=4N;所以物体受到的浮力为:F'=F+AF=6N+4N
=10N;物卷受到嚏直向下的重力、竖直向上的浮力、竖置向f的压先所以压
力的大小为:
F=F'-G=10N-6N=4N;
对水和物体整体分析:整体受到竖直向下的重力、竖直向下的压力、容器底面竖
直向上的支持力的大小,所以容器底面竖直向上的支持力的大小为:『=G
水
+G+F=20N+6N+4N=30N;
由于物体间力的作用是相互的,所以水对容器底部的压力为30No
【答案】0.6X103630
【例7】(2022湘潭)用浮筒打捞海底沉船时,将充满海水的浮筒竖直下沉至沉
船位置与沉船绑定,向筒内充气将海水全部排出,浮筒所受浮力大于重力,浮筒
对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度,打捞前,在海面竖直向沉船发射超声
波,如图所示,测得声波从发射至回到海面的时间是0.2s。空浮筒体积(含空
腔部分)为900m3,质量为2X105kg。已知海水中的声速为1500m/s,海水的密
度是P=1.0X103kg/m3。忽略浮筒体积变化,问:
(1)海水中的声速比空气中的声速,沉船在海面下m深的位置,
此位置海水产生的压强为_________Pa;
(2)空浮筒的重力为N,浸没的浮筒充满气后所受的浮力为______N,
浮筒对沉船提供的力为N;
(3)打捞时,用6个这样充满气的浮筒,恰能使重为5X107N的沉船匀速上升,
则这艘沉船受到的浮力为多少?(浮筒和沉船均未露出水面,不计海水阻力)
【分析】(1)海水中的声速比空气中的声速快,沉船在海面下的深度为:h=vt
=1500m/sX1/2X0.2s=150m,此位置海水产生的压强为:p=Pgh=l.OX
,,海水
lOskg/msX10N/kgX150m=l.5XlOePao
(2)空浮筒的重力为:G=mg=2X105kgX10N/kg=2X106N,浸没的浮筒充满气
后所受的浮力为:F=p3gV=p/gV=l.OXlOskg/msX10N/kgX900m3=9
X106N;浮筒对沉船赛供襁为「F=F'":-G=9X10eN-2X106N=7XlOeNo
(3)用6个这样充满气的浮筒对沉船碣拉力为:F'=6X7X106N=4.2X107N,
恰能使重为5X10TN的沉船匀速上升,则这艘沉船受到的浮力为:
FJ=G'-F'=5X10TN-4.2X107N=8X106NO
1簪案】(1)快1501.5X10e(2)2X10e9X10e7X10e
(3)这艘沉船受到的浮力为8X106N
【突破】1.根据已知条件,灵活选择求浮力的公式,并对其进行正确的变形。
2.做好受力分析是解题的关键。
【针对练习精编】
1.(2022永州)将实心小铅球轻轻放入水中,铅球将()
A.漂浮在水面上B.悬浮在水中
C.沉在水底D.以上三种情况都有可能
【解析】将实心小铅球轻轻放入水中,实心小铅球的密度大于水的密度,在水中
是下沉的。
【答案】C
2.(2022丹东)052D型导弹驱逐舰是我国海防和远洋护航的主力舰种之一。关
于驱逐舰在海上执行护航任务的过程中,下列说法正确的是()
A.驱逐舰所受浮力的方向总是竖直向上的
B.舰载直升机离舰后,驱逐舰所受浮力变大
C.舰载直升机加速升空过程中,它的运动状态发生了改变
D.舰载直升机离舰后,驱逐舰舰底所受海水压强变大
【解析】A.浮力方向是竖直向上的,A正确。
B.驱逐舰处于漂浮状态,浮力等于重力,舰载直升机离舰后,驱逐舰重力变小,
所以浮力变小,B错。
C.舰载直升机加速升空过程中,速度变大,运动状态发生变化,C正确。
D.舰载直升机离舰后,浮力变小,排开液体体积变小,所以驱逐舰浸入水的深
度变小,液体密度不变,所以液体压强减小,D错。
【答案】AC
3.(2022阜新)(多选)如图所示,甲、乙两个完全相同的杯子,倒入相同体积
的水和浓盐水。将同一个鸡蛋,先后放入两杯液体中静止时,鸡蛋在甲杯中下沉,
在乙杯中悬浮。()
甲Z
A.鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度
B.乙杯中鸡蛋受到的浮力大于重力
C.甲杯底部受到的压强小于乙杯底部受到的压强
D.乙杯中鸡蛋受到的浮力大于甲杯中鸡蛋受到的浮力
【解析】A.因为鸡蛋在甲杯中下沉,所以鸡蛋的密度大于甲杯中液体的密度,
即p<p;,A正确。
B.因野鸡蛋彩杯中悬浮,所以乙杯中鸡蛋受到的浮力等于重力,B错。
C.因为鸡蛋在乙杯中悬浮,则鸡蛋的密度等于乙杯中液体的密度,即P=P
,乙鸡
,所以
蛋
p<p,又因为甲、乙两个完全相同的杯子,倒入相同体积的水和浓盐水,
且鸡蛋均覆没在液体中,则两杯子中液体的深度相同,根据p=pgh可知,乙杯
底部所受液体的压强较大,c正确。
D.鸡蛋在甲杯中下沉,则F<G,在乙杯中悬浮,则F=G,F<F
一人浮甲鸡蛋浮乙鸡蛋浮甲浮
乙,D正确。
乙【答案】ACD
4.(2022德阳)如图所示,底面积、质量均相同的甲、乙、丙三个容器置于水
平桌面上,容器内的液面相平,容器对桌面的压强相等。现将三个相同小球(球
的密度与乙中液体密度相同)分别放入甲、乙、丙容器中,小球不吸液体,液体
不溢出。下列判断正确的是(
A.放入小球前,容器内的液体质量关系:m>m>m
甲乙丙
B.放入小球前,液体对容器底部的压力关系:F=F=F
甲乙丙
C.放入小球后,液体对容器底部的压强关系:p<p<p
甲乙丙
D.放入小球后,小球所受浮力关系:F一VF.VF一
【解析】A.甲、乙、丙三个容器的底面就甲质嬴相商:容器对桌面的压强相等,
根据F=pS知容器对桌面的压力相同,又因为在水平面上容器对水平面的压力等
于容器的总重力,根据G=mg可知,三个容器的总质量是相同的,由于容器的质
量相同,所以液体的质量相同,即m=m=m,A正确。
B.甲容器上宽下窄、乙容器上下粗痴相贰丙舞器上窄下宽,所以甲容器底部
受到的压力小于液体的重力,乙容器底部受到的压力等于液体的重力,丙容器底
部受到的压力大于液体的重力,液体的重力相同,所以F<F<F,B错。
甲乙丙
C.放入小球后,液面都会升高,根据容器的形状可知,容器底部受到的液体压
力的大小关系为:F'VF'VF',容器的底面积相同,F<F<F,根据p
甲乙丙甲乙丙
=F/S可知,液体对容器底部的压强关系:p<p<p|r/C正确。
D.由图可知,甲液体的体积最大,丙液体的抹积盘小,丙液体的质量相同,根据
P=m/v可知,PVP<P;球的密度与乙中液体密度相同,所以小球在甲
甲乙丙
中下沉,浮力小于小球的重力;小球在乙中悬浮,浮力等于自身的重力;小球在
丙中漂浮,浮力等于自身的重力,所以小球所受浮力关系:FVF=F,D
A立浮甲浮乙浮丙
错。
【答案】C
5.:2022济宁)小明利用托盘天平、量筒和水测量一颗新鲜杏的密度,收集的
实验数据记录在下表中,则杏的密度P=g/cm3,杏在水中受到的浮力F
--------浮
=_____No(g取10N/kg)
岳甫①用托盘天平测杏②向量筒中倒入适③将杏放入量筒
的质量量水,读示数中,读示数
数据21.2g40mL60mL
【解析】根据题意可知,杏的体积为:V=60mL-40mL=20mL=20cm3,杏的密度
P=£=箫=L°6g/cm,,杏在水中受到的浮力:
F=PgV=1.OXlOskg/msX10N/kgX20X10-em3=0.2NO.
r答案】%.。为o.2
6.(2022襄阳)一质地均匀的长方体放在水中(小部分露出水面,大部分没入
水中),现在将它露出水面的部分截取走,剩余部分静止时仍漂浮于水面上。若
第二次漂浮时露出水面的体积是物体原体积的4/25,则此长方体的密度为
g/cmso(p=1.Og/cms)
【解析】长为体放在水中小部分露出水面,大部分没入水中,说明长方体处于漂
浮状态,且长方体的密度与水的密度比较接近;漂浮时长方体受到的浮力等于重
力,即F=G,根据
浮
F=PgV和G=mg=PVg可得:PgV=PVg,整理可得:工=2=--_
浮液排水排Vl.Og/cm3
则
①丫排=小义丫,将它露出水面的部分截取走,剩余部分的体积为V排,
同理可得第二次漂浮时:V=2=—则
V三P花1.0S/CTC3
②V'=-XV=—―JXV,
排1.0g/cm3排1.0g/cm31.05/cm2
第二次漂浮时露出水面的体积是物体原体积的4/25,即③曾=胃&=2
将①②代入③,化简解得P=0.2g/cm3(不符合题意,舍去)或0.8g/cm3,即此
长方体的密度为0.8g/cm3。
【答案】0.8
7.(2022鄂州)小华同学学习了密度知识后,想知道家里的一个白色金属摆件
是用什么材料制成的,他进行了如下实验:
(1)如图所示,用弹簧测力计测出摆件的重力G=_____N;
(2)将摆件完全浸没在水中(不接触容器底),读出海簧测力计的读数F=2.9N,
则摆件的体积是ma;
(3)依据上述数据算出工艺品的密度为_____g/cm3(结果保留一位小数)。
(4)根据如表几种金属的密度值,在测量震范围内,小华同学家里的摆件最
有可能是
用制成的。
金属银钢、铁铝
密度(g/cm3)10.57.92.7
【解析】(1)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为3.2N,由二力
平衡条件可知,摆件的重力G=F=3.2No
(2)将摆件完全浸没在水中后弹誉测力计的示数F=2.9N,则摆件受到的浮力F
=G-F=3.2N-2.9N=0.3N,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
浮
由F=PgV可得,摆件的体积:V=V=」工=----~——=3X10-5m3。
浮液排排i.oxio3ks/ni3xioNA&
(3)由6』且可得’摆件的质量:『十赢=0.32kg,摆件的密度:
「=7=7^7^10-7*103kg/m3=10,7g/cm3。
(4)由表中几种金属的密度值可知,摆件的密度10.7g/cm3与银的密度10.5g/cm3
相差不大,
所以,在测量误差范围内,小华同学家里的摆件最有可能是用银制成的。
【答案】(1)3.2(2)3X10-5(3)10.7(4)银
8.(2022苏州)洗水果时,发现芒果比油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂
浮,如图甲所示。它们受到的浮力大小关系为F—F;用天平正确测量油
桃的质量,所放祛码及游码位置如图乙所示,则播版的虎量是g;芒果的体
积一定(>/</=)82.4cm3o
fifia
【解析】芒果比油桃体积大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,则芒果排开水的
体积比油桃大,由F=PgV可知,芒果受到的浮力大于油桃受到的浮力。
天平标尺的分度值为力.2g:读薮时祛码质量数和游码所对的刻度值之和为油桃
的质量,则油桃的质量m=50g+20g+10g+2.4g=82.4g。因油桃在水中漂浮,则油
桃的密度小于水的密度,由P=m/v可知,油桃的体积大于82.4ciB3,而芒果的体
积比油桃大,则芒果的体积一定大于82.4cni3。
【答案】>82.4>
9.(2022德阳)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水
杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序
是O
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为kg/m3(g取10N/kg,P
,------------水
=1.OX103kg/ms)o
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液体)或液体按科学合理的顺序进
行了多次实验,由实验数据得出FG(选填或"="),从而
验证了阿基米德原理的正确性。
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),液体对杯底的
压强_(选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”)。
(5)痂巢换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图步
骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步
骤无误,因而他会得出FG(小桶中液体所受重力)的结论。(选填
“..................浮--------排
V"或“=”)
【解析】(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,
然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和
小桶的总重,求排出的水的重力.因此,最合理的顺序应为:丙、甲、丁、乙。
(2)由甲、丁根据称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为:F=G-F=2.8N
浮
-1.8N=1N;根据G=mg,物体的质量为:m=-=2SK-=0.28kg,根据阿基米德
g10N/kg
原理,物体的体积:v=v=lX10-4m3;石块的密度为:
排1.0xi-o3kg/m2xioN/kg
(3)因G_-G=2N-1N=1N,F=1N;由以上步骤可初步得出结论:浸在水
中的物体脐受威的大小等于它排弃液体的重力。
(4)小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),溢水杯中水的深度不变,根
据公式p=Pgh可知,水对溢水杯底的压强不变。
(5)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,此物体会
漂浮在液面上,物体受到的浮力等于物体的重力,则图丁步骤中可不使用弹簧测
力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G排
偏小,实验时认为G*=G“,因而他会得出F,>G/的结论。
【答案】(1)丙、甲:丁、"'乙(2)2.8X103/(3)排=(4)一直不变(5)丁
(6)>
10.(2022枣庄)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为
F、F、F、F,物体受到的浮力F=;
(2)2小零利南三个不同物体a、b:'c进行实验探究,实验数据如下表:
物体浸没在水中空桶排开水
物物重浮力桶与排开水
测力计的示数重重
体G/NF/N的总重G/N
F/N浮G/N1G/N
0排
a1.20.70.50.61.10.5
b21.40.60.61.20.6
c2.41.70.70.61.20.6
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发
现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的
原因:;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和
B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,
装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满
水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐,弹簧测力计B的示数逐
渐,若弹簧测力计A的示数变化量为
AF,弹簧测力计B的示数变化量为△F,则它们的大小关系是AFAF
(速填“〉”、"二”或"〈”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【解析】(1)重力差法测浮力中F=G-Fo由a图可知:物体的重力G=F,浸
没在水中时弹簧测力计的示数为F"=F,所以物体受到的浮力F=F-Fo
(2)比较表中a、b两组数据,发顼:3物体浸没在水中时物体受的浮3力等于物
体排开的水受到的重力,即F=Go
(3)排除各种测量误差因素碍影碣后,发现物体c排开水的重力仍然明显小于
它所受浮力,造成这种结果的原因主要是在物体进入前,溢水杯中的水未装满,
导致溢出的水少于物体排开的水造成的。
(4)由图可以看出:A弹簧测力计测的是物体浸在液体中时的示数,B测的是物
体排开水的重力。当物体浸没液体越多,物体受到的浮力越大,A的示数越小,
B的示数越大。根据阿基米德原理可知:F=G,所以A减小的量等于B增大的
且浮排
里。
(5)比较两种实验方案,小张实验装置的优点是:实验器材生活化,示数的变
化直观的反应了F与G的对应关系,便于观察。所以B正确。
【答案】(1)F-F*排(2)物体
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