2019-2020学年八年级物理下册 专题二十《浮力》全章复习与巩固知识点总结及习题精练（pdf含解析）粤教沪版.pdf

1 2019 2020 学年第二学期沪粤版八年级 下 物理专题二十 学年第二学期沪粤版八年级 下 物理专题二十 浮力 浮力 全章复习与巩固全章复习与巩固 学习目标 学习目标 1 知道浮力产生的原因 2 会利用浮力的产生原因 称重法 公式法 特殊状态法 计算浮力的大小 并解决实际问题 3 理解阿基米德原理 知道浮力的大小只与排开液体的体积 和排开液体的密度有关 4 理解物体的浮沉条件 能运用物体的浮沉条件解决有关问题 知识网络 知识网络 要点梳理 要点梳理 要点一 浮力要点一 浮力 1 定义 浸在液体 或气体 中的物体受到向上的力 这个力就叫浮力 2 施力物体 液体或气体 3 方向 竖直向上 4 产生原因 液体对物体上下表面的压力差 要点二 阿基米德原理要点二 阿基米德原理 2 1 阿基米德原理 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体所受的重 力 2 公式 fggv 浮排液排 要点诠释 要点诠释 1 从公式中可以看出 液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关 而与物体 的质量 体积 重力 形状 浸没的深度等均无关 2 阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用 3 当物体浸没在液体中时 vv 排物 当物体部分浸在液体中时 v v 排物 v vv 露排物 4 阿基米德原理也适用于气体 其计算公式是 fgv 浮气排 要点三 物体的浮沉条件要点三 物体的浮沉条件 1 物体的浮沉条件 浸没在水中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系 1 物体浸没在液体中时 fgv 浮液排 g v g 物物 如果fg 浮物 物体下沉 物液 如果fg 浮物 物体上浮 物液 如果fg 浮物 物体悬浮 物液 2 漂浮在液面上的物体 fg 浮物 展开为 gvv g 液排物物 因为 vv 排物 所以 物液 3 沉底的物体 fgf 浮物支 所以 fg 浮物 物液 2 浮力的应用 1 轮船 气球 飞艇的浮沉原理 调节重力 浮力的关系 要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用 空心 办法 增大体积从而增大浮 力 使物体浮于水面 用钢铁做成轮船 就是根据这一道理 3 潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜 当 f浮 g 时 潜水艇上浮 当水箱中充 水时 自身重力增大 增大到 f 浮 g 时 可悬浮于某一位置航行 水箱中再充水 至 f浮 g 时 则潜水艇下沉 利用密度小于空气的气体 通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积 从而改变所 受浮力的大小 来实现升降 气球和飞艇就是利用空气浮力升空的 2 密度计的原理及用途 密度计是用来测定液体密度的仪器 它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的 密度计在待测液体里呈漂浮状态 所受浮力大小不变 都等于它的重力 根据浮力公式 f浮 g排 液gv排 液体密度较大的时候 密度计露出部分多 反之就少 所以密度计上的 刻度数是上面较小而下面较大 密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数 如 0 8 表示该液体密度是 0 8 10 3kg m3 要点诠释 要点诠释 1 物体浮沉条件 浮 沉 状 况 物理现象运动状态条件物液密度关系 与的 关 系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 漂浮 浮在液面上静止在液面上 悬 悬浮 停留在液体中任何 深度的地方 静止在液体中 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 沉底 停留在容器底部 静止在容器底 部 2 计算浮力的方法 1 根据浮力产生的原因 f浮 f向上 f向下 一般用于已知物体在液体中的深度 且形状规则 的物体 2 根据阿基米德原理 f浮 g排液 液gv排 这个公式对任何受到浮力的物体都适用 3 称重法 f浮 g物 f拉 将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中 静止时 物体受到重力 浮 4 力和竖直向上的拉力 这三个力平衡 4 根据漂浮 悬浮条件 f浮 g物 这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力 注 注 运用上述方法求浮力时 要明确它们的适用范围 弄清已知条件 不可乱套公式 典型例题 典型例题 类型一 浮沉条件的应用类型一 浮沉条件的应用 1 如图所示 甲 乙两杯盐水的密度分别为 甲 乙 同一只鸡蛋先后放入甲 乙两杯中 在 甲杯中处于悬浮状态 所受浮力为 f甲 在乙杯中处于漂浮状态 所受浮力为 f乙 以下判断正 确的是 a 甲 乙 f甲 f乙b 甲 乙 f甲 f乙 c 甲 乙 f甲 f乙d 甲 乙 f甲 f乙 答案 b 解析 鸡蛋在甲盐水中悬浮 所以鸡蛋的密度等于甲盐水的密度 在乙盐水中漂浮 所以鸡 蛋的密度小于乙盐水的密度 因此乙的密度大于甲的密度 鸡蛋在甲中悬浮 所以此时浮力等 于重力 在乙中漂浮 浮力也等于重力 因此在甲和乙中所受浮力相等 总结升华 此题主要考查了浮沉条件的应用 一定要掌握物体浮沉情况与密度的关系 同时 要搞清不同状态下物体所受重力与浮力的大小关系 举一反三 举一反三 变式 如图所示 质量相同的 a b c 三个小球 静止时分别在水中的三个位置 下列说法 正确的是 a a 球受到的浮力最大b b 球受到的浮力最小 c c 球受到的浮力最大d 三个球受到的浮力一样 答案 d 2 用手将一重为 5n 的物体全部压入水中 物体排开的水重 8n 此时物体受到的浮力为 n 放手后物体将 选填 上浮 下沉 或 悬浮 待物体静止时所受浮力为 5 n 排开水的体积是m 3 答案 8 上浮 5 5 10 4 解析 1 物体受到的浮力 8fgn 浮排 2 物体重 g 5n fg 浮排 放手后物体将上浮 3 待物体静止时 漂浮在水面上 5fgn 浮 此时排开水的体积 43 33 5 5 10 1 0 10 10 fn vm gkg mn kg 浮 排 水 总结升华 物体的浮沉条件是我们应该熟知的重要知识 根据它可以判断物体浮沉 也可以 在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的关系 解此类题目要将阿基米德原理和物体的浮沉条件 结合使用 举一反三举一反三 变式 一个物体所受的重力为 10n 将其全部浸没在水中时 排开的水所受的重力为 20n 此 时它所受的浮力n 放手后物体将 选填 上浮 下沉 或 悬浮 答案 20 上浮 类型二 液面升降类型二 液面升降 3 将冰块放在浓盐水中 液面位置如图所示 若冰完全熔化 杯中液面高度将 a 上升b 下降c 不变d 无法确定 思路点拨 1 冰漂浮在浓盐水中 求出冰块排开浓盐水的体积 2 求出当冰熔化之后 水的体积 3 比较上面的两个体积 如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积 液面上升 如 果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积 液面不变 如果冰化成水的体积小于冰块排开 浓盐水的体积 液面下降 答案 a 解析 冰块漂浮在浓盐水中 所以 fg 浮冰 6 即 gvgv 冰冰盐水排 冰排开液体的体积 v v 冰冰 排 盐水 冰熔化成水之后 状态变化 质量不变 所以 mm 冰水 即 vv 冰冰水水 冰融化成水的体积 v v 冰冰 水 水 盐水水 比较 式和 式可得 vv 水排 若冰完全熔化 杯中液面上升 总结升华 本题考查了学生对质量是物体属性 密度公式 阿基米德原理 物体的漂浮条件 的掌握和运用 根据冰化水质量不变和漂浮条件找出关系式vv 水排是本题的解题关键 举一反三举一反三 变式 如图所示 漂浮在水面上的木块下悬挂着一实心铁块 g 若把悬吊铁块的绳子剪断 铁块将沉入水底 这时容器中水面将 若将铁块从悬吊改为将铁块从水中提上来 放到木块上 这时容器中的水面与铁块吊在木块下时相比将 填 上升 下降 或 不变 答案 下降 不变 类型三 密度计类型三 密度计 4 如图所示 某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子 管口密封 制成一个 密度计 用来测 量液体密度 已知 试管和沙子总质量为 40g 试管底面积为 2 5cm2 当放入某未知密度的液 体中静止时 密度计 漂浮在液面上 浸入液体中的体积为 50cm3 提示 计算中取 g 10n kg 1 密度计 受到的浮力是多大 2 这种液体的密度是多大 7 3 液体对 密度计 底面的压强是多大 思路点拨 1 由于密度计漂浮在液水面上 因此可以利用漂浮在液面上的物体受到的浮力 等于其重力来求得浮力的大小 2 根据密度计的横截面积和浸入的深度 可以求得其排开液体的体积 利用阿基米德原理 可以求得所在液体的密度 3 方法 1 根据密度计下表面浸入的深度和求出的液体密度 结合液体压强的计算公式 可以求得液体对密度计的底部压强 方法 2 根据浮力产生的原因可知 漂浮在液面上的物体受到的浮力等于液体对它向上的 压力 由此可以求得此时液体对密度计的压力 又知道其横截面积 结合压强的计算公式可以 求得其底部受到的液体压强 答案与解析 1 密度计 的重力 3 40 1010 0 4gmgkgn kgn 由于 密度计 漂浮在未知液体中 浮力等于重力 所以 密度计 受到的浮力 0 4fgn 浮 2 根据阿基米德原理 fgv 浮液排 变形得 这种液体密度为 33 63 0 4 0 8 10 10 50 10 fn kg m gvn kgm 浮 液 排 3 方法 1 密度计 浸入液体中的深度 3 2 50 200 2 2 5 vcm hcmm scm 排 液体对 密度计 底面的压强 333 0 8 10 10 0 21 6 10pghkg mn kgmpa 液 方法 2 密度计 漂浮在液面上时 底面受到水的压力等于它的浮力即 0 4ffn 浮 密度计 底面受到水的压强为 3 42 0 4 1 6 10 2 5 10 fn ppa sm 总结升华 本题考查了阿基米德原理 物体的浮沉条件 液体压强的计算 解决此题难点是 将阿基米德原理和物体的浮沉条件结合 求液体对密度计底部压强常用的方法是第一种 举一反三举一反三 8 变式 在学习了密度计之后 周明同学在家里自己制作了一个密度计 其方法是在一个一段 开口的玻璃管内放置了一枚螺丝钉 然后将其开口向上放入水中使其漂浮如图所示 这样就制 成了一个简单的密度计 他先用刻度尺测出整个玻璃管的长度为 20cm 当把它放进水里时测 得刚好有一半的玻璃管露出水面 1 周明同学在玻璃管的底部放入螺丝钉的目的是 2 当把他放进某种未知液体中 密度计静止时露出液面的长度为 12cm 则该种未知液体的 密度为 3 在测定盐水的密度时 周明不小心在玻璃管内滴入了几滴水 则他测得的盐水的密度将 会 填 偏大 偏小 不变 答案 1 使密度计能够竖直漂浮在液体中 2 1 25 10 3kg m3 3 偏小 解析 1 密度计重心偏低越稳定 为了使密度计能够竖直漂浮在液体中 所以在玻璃管的 底部放入螺丝钉 2 密度计在水液体中都处于漂浮状态 所以浮力都等于重力 浮力相等 由阿基米德原理得 fgvgv 浮水排水液排液 即 33 1 0 10 0 10 08kg mmm 液 解得 33 1 25 10 kg m 液 3 在玻璃管内滴入了几滴水后 玻璃管自身重力增加 始终处于漂浮状态 若测盐水的密 度时 此时玻璃管管浸入盐水中的体积增加 根据密度计的刻度特点 越往下 数值越小 则 测得的盐水的密度将会偏小 类型三 综合应用与实验探究类型三 综合应用与实验探究 5 某地在湖面上修建一座大桥 下图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图 在整个投 放过程中 石料以恒定速度 v 0 1m s 下降 图乙是钢丝绳的拉力 f 随时间 t 变化的图象 从 9 t 0 时刻开始投放到石料刚好接触湖底前 忽略水的摩擦阻力 g 取 10n kg 求 1 石料浸没水中时受到的浮力 2 石料的密度 思路点拨 1 分析钢绳拉力随时间 t 变化的图象 当石块没有浸入水中时 拉力等于重力 据此求出小石料的质量 当石块完全浸没后 拉力等于重力减去浮力 据此求出石料受到的浮 力 2 根据阿基米德原理求石料排开水的体积 石料的体积 知道石料重 利用重力公式求石 料的质量 最后利用密度公式求石料的密度 答案 500n 2 8 10 3kg m3 解析 1 由图可知 当石块没有浸入水中时 拉力等于重力 即 f g 1400n 石料的质量 1400 140 10 gn mkg gn kg 当石块浸没后 浮力等于重力减去拉力 1400900500fgfnnn 浮拉 2 根据阿基米德原理 fgv 浮水排 得 23 33 500 5 10 1 0 10 10 fn vm gkg mn kg 浮 排 液 因为石料完全浸没 所以 23 5 10vvm 石排 石料的密度 33 23 140 2 8 10 5 10 mkg kg m vm 石 石 石 总结升华 这是一道图象信息题 解决本题的关键是 通过图乙确定石料的重力 钢丝绳受 到的拉力 并会利用称重法计算出石料受到的浮力 举一反三举一反三 变式 底面积为 50cm 2的平底圆柱形容器内盛满某种液体后 置于水平桌面 容器壁厚不计 10 液体的压强与深度的关系如图甲所示 现将一个质量为 0 08kg 金属块 a 用轻质细线悬挂在弹 簧测力计下 再缓慢浸没于容器内的液体中 待金属块静止后 测力计的示数如图乙所示 g 10n kg 求 1 液体的密度 2 金属块所受到的浮力 3 金属块的体积 4 剪断细线后 金属块下沉到容器底部 此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的 压强增大了多少 答案与解析 1 由图知 当 2 44 10hcmm 时 2 4 10ppa 根据压强公式 pgh 液 可得 2 33 2 4 10 1 0 10 10 4 10 ppa kg m ghn kgm 液 2 金属块的重力 0 0810 0 8gmgkgn kgn 弹簧测力计的示数 0 5fn 示 物体受到的浮力 0 80 50 3fgfnnn 示浮 3 金属块完全浸没 53 33 0 3 3 10 1 0 10 10 fn vvm gkg mn kg 浮 金属排 液 4 容器对桌面的压力增大值 0 80 30 5fgfnnn 压浮金 容器对桌面的压强增大值 42 0 5 100 50 10 fn ppa sm 答 1 液体的密度为 1 0 103kg m3 11 2 金属块所受到的浮力为 0 3n 3 金属块的体积为 3 10 5m3 4 剪断细线后 金属块下沉到容器底部 此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的 压强增大了 100pa 6 如图所示是一个量筒和一个玻璃制成的小试管 另有适量的水 请你设计一个实验 测出这 个小试管的密度 写出简要的实验步骤 根据实验中测得的物理量 用字母符号表示 写出试 管密度的表达式 1 实验步骤 2 表达式 答案 实验步骤 在量筒中倒入适量的水 记下水面所对的刻度值 v1 将小试管放入量筒中的水里 使其漂浮在水面上 记下水面所对的刻度值 v2 使小试管浸没在量筒中的水里 所对的刻度值 v3 根据测得的实验数据计算玻璃试管的密度 表达式 解析 要测量试管的密度 需要测量试管的质量和体积 根据题目所提供的实验器材 试管 的体积可以用 排水法 测出 试管的质量可以通过让试管漂浮在水面上 测出试管排开水的 体积 计算试管所受到的浮力后 得到试管的重力 从而得出试管质量 总结升华 类似的 测量牙膏皮 木块 蜡块 土豆 橡皮泥等可塑性物质以及能放入量筒 中的小瓷杯等物质的密度都可以采用这种方法 12 习题精练 习题精练 1 一 选择一 选择 1 ab 两球放在水中 a 球下沉 b 球上浮 则下列说法正确的是 a b 球比 a 球的体积大b a 球比 b 球受的重力大 c b 球受的重力小于它受的浮力d b 球比 a 球受的浮力大 2 潜水艇从海面下匀速下潜的过程中 下列说法不正确的是 a 潜水艇受到海水的压强增大b 潜水艇受到海水的压力增大 c 潜水艇受到海水的浮力增大d 潜水艇始终受到的是平衡力 3 有一种救生艇满载时排开水的体积是 2 4m 3 艇的自重为 1 104n 为保证安全 该救生艇最 多承载的人数大约是 g 10n kg a 18 人b 28 人c 32 人d 48 人 4 下列几种情况中 通过改变物体受到的浮力大小使物体上升的是 a 向盛有清水的杯子中加入食盐 沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮b 潜水艇从水底向水面升起 c 点燃孔明灯中的松脂后 灯就能够腾空而起d 打捞沉船时向浮筒内压 入高压气体 5 水平桌面上的烧杯内装有一定量的水 轻轻放入一个小球后 从烧杯中溢出 100g 的水 则 下列判断正确的是 g 10n kg a 小球所受浮力可能等于 1nb 水对烧杯的压强一定增大 c 小球的质量可能小于 100gd 小球的体积一定等于 100cm 3 6 取一片金属箔做成中空的桶 它可以漂浮在盛有水的烧杯中 如果将此金属箔揉成团 它会 沉入水底 比较上述两种情况 则下列说法中正确的是 a 金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小 b 金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大 c 金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大 13 d 金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力 7 分别用木头 铜 铁制成甲 乙 丙三个小球 将它们放入水中 三个小球静止时位置如图 所示 以下判断正确的是 a 甲小球一定是空心的b 乙小球一定是空心的c 丙小球一定是空心的d 三个小球都 是实心的 8 在图甲中 石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降 直至全部没入水中 图 乙是钢绳 拉力随时间 t 变化的图象 若不计水的阻力 则可算出该石料的密度为 g 10n kg a 1 6 10 3 kg m 3 b 2 3 10 3 kg m 3 c 2 8 10 3 kg m 3 d 3 2 10 3 kg m 3 9 如图所示 在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块 a 在木块的下方用轻质细线悬挂一体 积与之相同的金属块 b 金属块 b 浸没在液体内 而木块浮在液面上 液面正好与容器口相齐 某瞬间细线突然断开 待稳定后液面下降了 h1 然后取出金属块 b 液面又下降了 h2 最后取 出木块 a 液面又下降了 h3 由此可判断 a 与 b 的密度比为 a h3 h1 h2 b h1 h2 h3 c h2 h1 h3d h2 h3 h1 14 10 如图所示 在底面积为 s 的圆柱形水槽底部有一个金属球 球与槽底没有紧密接触 圆 柱型的烧杯漂浮在水面上 此时烧杯受到的浮力为 f1 若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂 浮在水中 此时烧杯受到的浮力为 f2 捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为 p 水的 密度为 水 根据上述条件可知 a 金属球受的重力为 21 ffps b 金属球被捞起前受的浮力为 21 ff c 金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了ps d 金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了 21 ff g 水 二 填空二 填空 11 一个重为 2n 的苹果漂浮在水面上 受到的浮力为n 往水中逐渐加盐 苹果受到的 浮力将 12 如图所示 将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形 分别放入相同的甲 乙两杯水中 静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力 填 大于 小于 或 等 于 杯中水面升高得多 13 有一潜水艇悬浮于水中 当用压缩气体把水舱中的水排出一部分时 潜水艇将 在露出水面之前 潜水艇所受到的浮力 15 14 把两只完全相同的密度计分别放在甲 乙两种液体中 它们静止时如图所示 密度计所受 到的浮力分别为 f甲和 f乙 则 f甲f乙 若两种液体深度相同 两种液体对容器底部的 压强分别为 p甲和 p乙 则 p甲p乙 填 或 15 质量为 1 5kg 的木块 漂浮在水面上 有的体积露出水面 则木块所受浮力为 n 木块的密度为 kg m 3 16 独竹漂 运动首次被列入 2011 年 9 月我省举行的第九届全国民运会的比赛项目 最终我 省选手荣获男 女一等奖 独竹漂 运动中 运动员赤脚踏在漂在水面的单棵楠竹上 靠手 里的细竿划水和保持平衡 如图所示 若楠竹质量为 10kg 运动员和细竿总质量为 60kg 则 此楠竹受到的浮力大小为n 此时排开水的体积为m 3 取 g 10n kg 水 1 0 l0 3kg m3 17 刘明同学在学习了浮力的应用以后 对物体的浮沉条件产生了兴趣 自己动手与同学们一 起进行探究 同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后 萝卜都上浮直至漂浮在水面上 如图所示 为了使漂浮的萝卜沉下去 刘明将一根铁钉全部插入萝卜中 李华也用同样的铁钉 但只将其 一半插入到萝卜中 再次将萝卜浸没水中松手 结果两只萝卜均沉入水底 从物体受力的角度 来看 他们在萝卜中插入铁钉是为了改变 力的大小 从而使浮力 填 大于 小于 或 等于 重力 从他们探究的 方法来看 填 刘明 或 李华 的方法更合理 理由是 16 三 实验探究三 实验探究 18 有 a b 两种液体 其密度均小于 小明同学通过实验探究 比较这两种液体 密度的大 小 实验装置如图所示 实验步骤为 a 用弹簧测力计测量铜块在空气中的重力为 g b 把弹簧测力计下悬挂的铜块分别浸没在 a b 两种液体中 示数分别为为 fa和 fb 请完成下列要求 画出记录和分析实验数据的表格 讨论可能的实验结果与探究结论的对应关系 四 计算四 计算 19 将质量为 0 8kg 体积为 1 10 3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中 木块漂浮在液 面上 现用力缓慢向下压木块 当力的大小为 2n 时 木块刚好浸没在液体中 如图所示 g 10n kg 求 1 求木块的密度 2 液体的密度 3 当压木块的力为 1 6n 时 木块露出液面的体积 17 20 如图所示 质量为 1 2kg 的木块浮在水面上静止不动 g 取 10n kg 求 1 这时木块受到的浮力是多大 2 此时木块浸在水中的体积为多少 3 该木块体积是 2 10 3m3 要使木块刚好浸没在水中 至少需要多大的力向下压木块 习题精练 习题精练 2 一 选择一 选择 1 2012 年 6 月 我国首台载人潜水器 蛟龙号 在太平洋马里亚纳海沟 进行 7km 级海试 如图所示 蛟龙号 采用向空气舱中注入海水实现下沉 用抛弃压载铁的办法实现上浮 蛟 龙号 下沉 上浮的原理是 a 下沉时靠减小浮力 上浮时靠增大浮力b 下沉时靠增加自重 上浮时靠减小自重 c 下沉时靠减小浮力 上浮时靠减小自重d 下沉时靠增加自重 上浮时靠 增大浮力 18 2 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝 把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中 木棍浸入液体里的情况如图所示 则木棍在三种液体里受到的浮力 f 的大小及三种液体密度 之间的关系 正确的是 a f甲 f乙 f丙 甲 乙 丙b f甲 f乙 f丙 甲 乙 丙 c f甲 f乙 f丙 甲 乙 丙d f甲 f乙 f丙 甲 乙 丙 3 如图所示 木块下面悬挂一个实心铁球 放入水中 铁球浸没水中 而木块仍浮在水面 下 面受力分析正确的是 a 木块的重力等于木块受到的浮力b 铁球的重力等于铁球受到的浮 力 c 木块和铁球重力之和等于木块和铁球受到的浮力之和d 铁球的重力一定大于木块的 重力 4 如图所示 一个充气的气球下面挂了一个金属块 把它的放入水中某处恰能静止 如果把金 属块及气球的位置轻轻向上移一些 则金属块及气球 19 a 仍能静止b 向下运动c 向上运动d 上下晃动 5 质量为 200g 的小球 轻轻放入盛满水的容器中 溢出 160g 的水 静止后小球将 a 沉入水底b 悬浮水中c 浮出液面d 无法确定 6 一个大冰块放在水里 因为水不够深 所以冰块压到盆的底部 当冰全部熔解后盆内水面 a 上升b 下降c 位置不变d 结论和冰的体积有关 7 体积相同的甲乙两球浸没在某液体中 静止时 其状态如图所示 比较两者质量的大小 应该是 a 甲比乙的质量大b 甲 乙的质量一样大 c 甲比乙的质量小d 若其中有空心的 就无法判断 8 a 和 b 是密度为 5 10 3kg m3 的某种合金制成的两个小球 a 球的质量为100 a mg 甲 和乙是两个完全相同的木块 其质量为 320mmg 乙甲 若用细线把球和木块系住 则在水中 平衡时如图所示 甲有一半体积露出水面 乙浸没水中 g 取 10n kg 则下列计算正确的是 a 木块的密度为 0 6 10 3kg m3 b 如果剪断木块乙和 b 球之间的细线 b 球静止后 所受重力和浮力的合力的大小为 4 8n c 如果剪断木块乙和 b 球之间的细线 乙木块露出水面的体积为 4 6 10 4m3 d 如果剪断木块甲和 a 球之间的细线 a 球静止后 所受重力和浮力的合力为 0 2n 20 9 已知两个实心球密度之比 1 2 2 3 体积之比 v1 v2 2 1 把它们放入水中静止后 所 受的浮力之比 f1 f2可能是 a b 4 3c d 2 1 二 填空二 填空 10 如图是研究浮力的大小与哪些因素有关的实验装置 浸没在液体中的物体都相同 若选甲 乙两个装置 可以探究浮力大小是否与 有关 若选甲 丙两个装置 可以探究浮力大 小是否与 有关 11 一体积为 1 0 10 4m3的实心物体 a 悬挂在弹簧测力计下 弹簧测力计读数为 2 8n 物体 a 的密度为 若把物体 a 完全浸没在某种液体中时 弹簧测力计的 读数为 1 8n 则物体在这种液体中受到的浮力是 n 12 有一个木块 把它浸没在盛满水的烧杯中 从杯中溢出水 10g 若把它浸没在盛满酒精的 溢 水 杯 中 会 从 杯 中 溢 出 g 酒 精 13 弹簧测力计下挂一个物体 在空气中称 弹簧测力计示数为 g 将物体浸没于水中 弹簧 测力计的示数为 g 3 这个物体的密度是 kg m 3 14 一物体的质量为 2kg 体积为 3 10 3m3 将其浸没在水中后松手 该物体将 填 21 上浮 漂浮 或 悬浮 静止时该物体所受的浮力为n g 10n kg 15 甲 乙两个实心金属球的质量相等 其密度分别是和 甲金属球 挂在甲弹簧测力计下 乙金属球挂在乙弹簧测力计下 并且使两金属球均浸没在水中 这时 甲 乙两金属球所受的浮力之比是 甲 乙两弹簧测力计的示数之比是 16 一名潜水员需要到水下打捞体积为的物体 当他潜入水下 10m 深处时摸到物体 此时他所受水的压强为 pa 物体受到水的浮力为 n 浮力的方向为 三 实验探究三 实验探究 17 测定人体血液密度的方法是 在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液 再向每支试 管内分别滴入一滴血液 分析人员只要看哪一个管中血液悬浮 就能判断血液的密度 根据上文的启示 利用下列器材 一个杯子 足够的水和食盐 一根玻璃棒 一支密度计 你能否设计一个实验 测量一个鸡蛋的密度 请写出 1 实验的思路是 2 实验所用到的物理原理是 18 在用天平测石块所受浮力的实验中 小刚先在烧杯中注入适量的水 如图甲所示 用天平 测出烧杯和水的总质量为g 然后 再把用细线拴好的石块浸没在天平左盘上的烧杯内的 水中 如图乙所示 在天平右盘添加适量的砝码 移动游码 天平再次平衡 请你根据图景计 算石块受到的浮力 f浮 n g 10n kg 22 四 计算四 计算 19 有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体 在圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯的过程中 如 图所示 观察并记录弹簧测力计的示数变化 如下表所示 g 10n kg 圆柱体浸入的深度h cm 00 61 21 82 43 0 3 6 4 24 8 6 弹簧测力计的示数 f n 32 85 2 70 2 55 2 42 4 2 4 2 42 4 2 4 根据表中所给的条件求 1 当圆柱体浸入的深度为 3 0cm 时 其底面所受的压强 2 圆柱体的质量 3 圆柱体的密度 20 如图所示 甲圆柱形容器中装有适量的水 将密度均匀的木块 a 放入水中静止时 有 2 5 的体积露出水面 如图乙所示 此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 300pa 若在木块 a 上表面轻放一个质量为 m1的物块 平衡时木块 a 仍有部分体积露出水面 如图丙所示 此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 400pa 若将容器中 的水换成另一种液体 在木块 a 上表面轻放一个质量为 m2的物块 使平衡时木块 a 露出液面 部分与丙图相同 如图丁所示 若 m1 m2 5 1 水 1 0 10 3kg m3 1 在木块 a 上表面轻放一个质量为 m1的物块平衡时 如图丙所示 木块 a 露出水面的部分 占自身体积的多少 2 另一种液体的密度为多少 kg m 3 23 习题精练 习题精练 1 参考答案 参考答案 一 选择一 选择 1 答案 c 解析 物体的浮沉 只能由物体本身所受的重力和浮力来决定 重力和浮力平衡 则物体 悬浮或漂浮 重力和浮力不平衡 则物体上浮或下沉 如果错将 a b 两球所受的重力或浮力 加以比较来判断它们的浮沉 就会错选 a b d 项 根据以上分析 a b 两球的浮沉状态 只能由 a 球或 b 球本身所受的重力和浮力来决定 2 答案 c 解析 潜水艇完全浸没后 排开水的体积不再变化 根据公式 f浮 gv排可知浮力大小不 变 3 答案 a 解析 游艇满载时的浮力 3334 1 0 10 10 2 42 4 10fggvkg mn kgmn 浮排水排 游艇的自重为 g1 最多可承载人的重力为 g2 游艇漂浮 浮力等于重力 12 fgg 浮 最多可承载人的重力 444 21 2 4 101 101 4 10gfgnnn 浮 而一个人的体重约 700gn 人 最多可承载人数 4 2 1 4 10 20 700 gn n gn 人 最接近 a 4 答案 a 解析 向盛有清水的杯子中加入食盐 鸡蛋重力不变 浮力随密度的增大而增大 浮力大 于重力 故鸡蛋会上升 打捞沉船时向浮筒内压人高压气体 通过改变自身重力来改变浮沉 5 答案 a 解析 1 假设烧杯原来装满水 放入小球后知道排开水的质量 可以求出小球受到的 浮力 如果小球漂浮可以求出小球的质量 水深不变 利用液体压强公式分析水对烧杯底的压 强变化 2 假设烧杯原来装满水 放入小球后知道排开水的质量 可以求出小球受到的浮力 如果 24 小球下沉小球的质量将比排开水的质量大 水深不变 利用液体压强公式分析水对烧杯底的压 强变化 3 假设烧杯原来没有装满水 排开水的质量比 100g 大 其他物理量将发生变化 6 答案 b 解析 题目中说的两种情况下 金属箔的质量不变 所以两种情况下的重力是相等的 所 以 a 说法错误 因为金属箔做成中空的桶时 增大了排开水的体积 增大了浮力 浮力等于重 力 所以物体漂浮在水面上 而将金属箔揉成团 它的体积减小 排开水的体积减少 所以受 到的浮力减小 小于重力 因此它会沉入水底 所以 cd 说法错误 b 说法正确 7 答案 b 解析 甲是木球 木头的密度小于水的密度 所以木球要漂浮在水面上 若木球是空心的 也会漂浮在水面上 所以木球也有可能是空心的 但不一定 所以 a 说法错误 乙是铜球 铜 的密度大于水的密度 应沉于水底 而乙球悬浮在水中 所以乙球一定是空心的 所以 b 说法 正确 丙是铁球 铁的密度大于水的密度 应沉于水底 所以乙球可能是实心 但若是空心 但空心部分不大 也有可能沉于水底 所以丙球有可能是空心的 所以 c 说法错误 d 也错误 8 答案 c 解析 石块从空中下降直到全部没入水中的过程中 受到的拉力情况是先不变再变小再不 变 开始的时候绳的拉力等于重力 为 1400 n 当物体浸入水中后 它排开水的体积越来越 大 因此受到的浮力也变大 当物体全浸于水中后 不再改变 因此浮力也不变 此时绳的拉力 故 由阿基米德原理得 故物体的密度 9 答案 a 解析 设容器的底面积为 s 细线断开后 木块减小的浮力 25 1221bb fgvshggshvggsh 浮液排液液液 所以 12bvg gshgsh 液液 当木块漂浮在液面上时 受到的浮力等于自身的重力 32aa fggshvg 浮液 所以 12 12 33 b a gs hhhh gshh 液 液 故选 a 10 答案 d 解析 烧杯漂浮所以浮力 1 fg 烧杯 金属球放在烧杯内时受到的浮力 2 fgg 球烧杯 所以 21 gff 球 故 a 不正确 金属球被捞起前沉在水底 所以受到的浮力小于重力 即 小于 21 ff 故 b 不正确 金属球被捞起后放在烧杯里时 排开水的体积为 ggv gg 球球 水水 因为 球水 所以金属球捞起后 排开水的体积大于金属球浸没时排开水的体积 由p gh 可知 金属球被捞起后水槽底部受水的压力增大了而不是减小 故 c 不正确 金属球被捞起前 烧杯排开水的体积为 1 gf gg 烧杯 水水 金属球被捞起后烧杯排开水的体积为 2 ggf gg 烧杯球 水水 所以金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了 21 ff g 水 故 d 正确 二 填空二 填空 11 答案 2 不变 2n 12 答案 小于 乙 解析 橡皮泥下沉时浮力小于重力 漂浮时浮力等于重力 而重力是不变的 故甲杯中 橡皮泥受到的浮力小于乙杯中橡皮泥受到的浮力 因此乙杯排开水的体积大 水面升高得多 13 答案 上浮 不变 解析 潜水艇排出水舱中的水 只是减小了重力 潜水艇在没露出水面前 排开水的多 少不变 14 答案 解析 密度计在甲 乙两种液体中都处于漂浮状态 受到的浮力都等于自身的重力 所 以密度计在两种液体中受到的浮力相等 f甲 f乙 由图示可知 v排甲 v排乙 又因为 f甲 f乙 26 根据阿基米德原理可知 甲 乙 甲乙两种液体深度相同 由于 甲 乙 根据液体压强的 特点可知 乙液体对容器底的压强大于甲液体对容器底的压强 15 答案 14 7 0 8 10 3 解析 漂浮时浮力等于物重 木块的密度 16 答案 700 0 07 解析 楠竹 运动员和细竿的总重力为 1010 6010 700gggkgn kgkgn kgn 楠竹人竿 人和楠竹漂浮在水面 浮力等于重力 700fgn 浮 由阿基米德原理 fgv 浮液排 得 3 33 700 0 07 1 10 10 fn vm gkg mn kg 浮 排 水 17 答案 自身的重 小于 刘明 理由见解析 解析 刘明的探究方法更合理 因为李华的做法没有控制变量而刘明的做法利用了控制 变量法 刘明在改变萝卜的自身重时 把钉子全部插到萝卜中 前后两次萝卜排开的水的体积 没变 就是说萝卜受到的浮力没变 而李华没有把钉子全部插到萝卜中 当插入钉子以后萝卜 排开水的体积变大了 因而受到的浮力也变大了 三 实验探究三 实验探究 18 答案与解析 见下表 空气中a 液体中b 液体中 测力计示数 n 铜块所受浮力 n 0 若 则 a 液体密度小于 b 液体密度 若 则 a 液体密度大于 b 液体密度 若 则 a 液体密度等于 b 液体密度 27 四 计算四 计算 19 答案与解析 1 由题意可知 0 8mkg 木 33 1 10vm 木 木块的密度 33 33 0 8 0 8 10 1 0 10 mkg kg m vm 木 木 木 2 当 f 2n 的力使木块浸没水中时 对木块进行受力分析如图所示 木块的重力 0 810 8gm gkgn kgn 木木 木块刚好浸没在液体中处于静止状态 2810ffgnnn 浮木 根据阿基米德原理 fggv 浮排液排 所以 33 33 10 1 0 10 10 1 0 10 fn kg m gvn kgm 浮 液 排 3 当1 6fn 时 则 1 689 6ffgnnn 浮木 fggv 浮排液排 43 33 9 6 9 6 10 10 1 0 10 fn vm gn kgm 浮 排 液 334353 1 0 109 6 104 10vvvmmm 露木排 答 1 木块的密度是 0 8 10 3kg m3 2 液体的密度是 1 0 10 3kg m3 3 当压木块的力为 1 6n 时 木块露出液面的体积为 4 10 5m3 20 答案与解析 1 木块受到的重力 1 210 12gmgkgn kgn 木块漂浮 木块受到的浮力 12fgn 浮 2 fv g 浮水排 28 木块浸在水中的体积 排开水的体积 33 33 12 1 2 10 1 10 10 fn vvm gkg mn kg 浮 浸排 水 3 木块刚好浸没在水中时 木块受到的浮力 3333 1 10 2 1010 20fvgv gkg mmn kgn 浮水排水木 ffg 压浮木 至少对木块施加的压力 20128ffgnnn 压浮木 答 1 这时木块受到的浮力是 12n 2 此时木块浸在水中的体积为 1 2 10 3m3 3 至少需要 8n 的力向下压木块 习题精练 习题精练 2 参考答案 参考答案 一 选择一 选择 1 答案 b 2 答案 c 解析 木棍漂浮 浮力等于重力 所以在三种液体中受到的浮力相等 根据阿基米德原理 f浮 gv排 v排丙 v排乙 v排甲 丙 乙 甲 故选 c 3 答案 c 4 答案 c 解析 当气球和金属块在水中静止时 将金属块和气球向上移一些 则气球受 到水的压强减小 体积增大 所受浮力增大 此时 则金属块和气球向上运动 5 答案 a 解析 小球重 2n 放入水中后排开水重 1 6n 根据阿基米德原理 小球受到的浮力等于 排开液体的重力 所以小球的浮力等于 1 6n 又因为浮力小于重力 所以下沉 6 答案 a 解析 若水足够多时 冰块漂浮在水面上 冰块受到的浮力等于自身的重力 即fg 浮冰 即 gvv g 冰冰水排 代入冰和水的密度 冰的密度是 0 9 10 3kg m3 水的密度是 1 0 10 3kg m3 可得 v 排 0 9v冰 冰熔化为水 质量是不变的 即 m冰 m水 冰v冰 水v水 29 代入冰和水的密度可得 v水 0 9v冰 由此可知 冰熔化为水后 水面是不变的 题中所说的 情况是水不够深 冰块压到了盆的底部 此时冰块排水的体积比较少 即 v排 v水 冰熔化为 水的体积 水面会上升 7 答案 c 8 答案 b 解析 设甲和乙的体积为 v a 的体积 3 3 100 20 5 a ba a mg vvcm g cm 物体 a 的重力 0 110 1 aa gm gkgn kgn 物体甲 乙的重力 0 3210 3 2ggm gkgn kgn 乙甲甲 1 由甲图可知 fgg 浮总排 a v gmmg 甲水排 即 33 1 1 20 320100 2 g cmvcmgg 解得 v 800cm 3 木块的密度 333 3 320 0 4 0 4 10 800 mg g cmkg m vcm 甲 木 故 a 错 如果剪断木块甲和 a 球之间的细线 a 球下沉 3363 1 10 20 1010 0 2 aa fv gkg mmn kgn 浮水 a 球静止后 所受重力和浮力的合力 10 20 8 aa fgfnnn 浮 故 d 错 2 由乙图可知 fgg 浮总排 b vmm 乙水排 即 333 1 800 3205 bb g cmcmvgg cmv 解得 3 120 b vcm 33 5 120600 bbb mvg cmcmg 0 610 6 bb gm ggn kgn 如果剪