浮力题型、解题方法归纳

中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 1 精锐教育学科教师辅导讲义精锐教育学科教师辅导讲义 讲义编号 学员编号 学员编号 年年 级 级 课时数及课时进度 课时数及课时进度 学员姓名 学员姓名 辅导科目 辅导科目 学科教师 学科教师 学科组长学科组长 带头人签名及带头人签名及 日期日期 课课 题题 浮力习题巩固浮力习题巩固 授课时间 授课时间 备课时间 备课时间 教学目标教学目标 重点 难点重点 难点 考点及考试要求考点及考试要求 教学内容教学内容 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 2 题型一 有关探究浮力大小规律的实验题 题型二 本组题考查你是否理解了阿基米德原理 题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算 题型四 运用物体的浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态 能灵活应用浮沉条件及 漂浮条件解决有关的简单问题 题型五 漂浮条件与阿基米德原理的综合运用 题型六 了解浮沉条件在生产 生活中的应用 知道通过哪些有效方法能改变物体的浮沉 求解浮力常用解题方法 示差法 阿基米德原理 平衡法 压力差法 解题步骤 根据沉浮条件 判断物体状态 漂浮 悬浮多采用平衡法 下沉多采用 阿基米德原理 实验中多采用示差法 1 物体的沉浮条件 物体的沉浮条件 当浮力大于物体重力 FG 浮 物体上浮 当浮力等于物体重力 FG 浮 物体悬浮可停在液体内部任意一位置 当浮力小于物体重力 FG 浮 物体下沉 利用阿基米德原理 可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式 因为 FgV 浮液排 物体重力G gV 物物物 又因为是全部浸入 V V 排物 于是有 FG 浮液物 必有 物体上浮 FG 浮液物 必有 物体悬浮 FG 浮液物 必有 物体下沉 说明 上浮和下沉是物体在液体中的两种运动过程 上浮的最终结果是物体处于 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 3 漂浮状态 有 GF 浮浮 下沉的最终结果是物体沉底 GFF 支支浮浮 典型例题典型例题 1 如图 13 70 所示是研究浮力与哪些因素有关的实验 弹簧秤的示数依次是 5N 4N 4N 3N 1 比较图 乙 与图 丙 可得到的结论是 浮力的大小与 无关 2 比较图 丙 与图 丁 可得到的结论是 浮力的大小与 无关 题型一 题型一 2 如图 13 74 所示 研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的 题 题 型一 型一 A 图 a 和图 b B 图 a 和图 c C 图 b 和图 c D 图 a b 和图 c 图 13 70 图 13 74 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 16 1 同样重的铁块甲和乙 甲浸没在水中 乙浸没在煤油中 铁块受到的浮力要 大一些 题型二 题型二 水 煤油 2 把一木块浸没在水中 排开的水所受重力为 12N 木块受到的浮力 题型 题型 二 二 A 大于 12N B 小于 12N C 等于 12N D 等于 10N 3 把体积相同的铁块和铝块浸没在水中 则 题型二 题型二 A 铁块受到的浮力大 B 铝块受到的浮力大 C 铁块与铝块受到的浮力一样大 D 无法比较浮力大小 4 关于物体受到的浮力 下列说法正确的是 题型 题型二 二 A 浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大 B 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C 没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大 D 物体的密度越大受到的浮力越小 5 甲 乙 丙 丁是四个体积 形状相同而材料不同的球 把它们投入水中静止后的情 况如图 13 68 所示 它们中所受浮力最小的是 题型二 题型二 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 6 两个物体分别挂在弹簧测力计上 将它们同时浸没同一种液体中 两弹簧测力计减小的 数值相同 两物体必定有相同的 题型二 题型二 A 密度 B 体积 C 质量 D 形状 7 将铁 铜 铅制成三个实心金属球 用细线拴好 分别挂在三个完全相同的弹簧秤下 将三个金属球没入水中 但不碰容器底 此时三只弹秤的示数相同 现将三个金属球提 图 13 68 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 17 出水面后静止 则 题型二 题型二 铁 铜 铅 A 挂着铁球的弹簧秤示数最小B 挂着铜球的弹簧秤示数最小 C 挂着铅球的弹簧秤示数最小D 三个弹簧秤示数相同 1 有一金属球 在空气中称得重 3 8N 将它浸入盛满水的溢水杯中时 有 50ml 水从溢 水杯流入量筒 求 金属球的体积 金属球所受浮力 金属球在水中时弹簧测力计示数 金属球的密度 它可能是由什么金属制成的 题型三 题型三 1 金属块重 10N 挂在弹簧测力计上 当它全部放在水中时 弹簧测力计的读数为 8N 此时金属块受到的浮力是 N 如金属块有一半体积露出水面 弹簧测力计上的 读数应该 N 如果把金属块全部浸没在酒精中 金属块受到的浮力是 N 题型三 题型三 3 一小球所受的重力为 5N 体积为 5 10 4 m3 将它浸没在水中时 所 受的浮力大小为 N 取 g 10N kg 浮力的方向是 放开手后 小球将 填 上浮 下沉 或 悬浮 题型四 题型四 10 两实心球 a b 的密度之比为 4 3 体积之比为 1 2 放入水中静止后所受浮力之 比为 2 3 则可能是 题型四 题型四 A 两球均沉入水底 B 两球均漂浮在水面上 C a 球下沉 b 球漂浮 D a 球漂浮 b 球下沉 15 已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的 为了鉴别该小球究 竟是由其中哪一种塑料制成的 某同学设计并进行了以下实验 1 把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中 松手后 当小球处于平衡状态时 发现量 图 13 67 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 杯内的液面由 60mL 处升高到 90mL 处 已知酒精的密度是 0 8 103 kg m3 2 再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中 松手后 当小球处于平衡状态时 发现量杯内的水面由 60mL 处升高到 87mL 处 由以上实验数据 可推知该塑料小球的质 量是 kg 组成该小球的材料是 题型四 题型四 2 停在海里的小游艇总重 2 06 104N 它受到的浮力大小为 N 它排开海水 的体积为 m3 海水的密度海水 1 03 103kg m3 取 g 10N kg 题型五 题型五 13 死海不死 的故事说的是 将奴隶和俘虏扔进海里 可他们都漂浮在海面上 以下是几位同学对该现象的解释 其中正确的是 题型五 题型五 A 奴隶和俘虏是被水平仍进海里的 B 海水的密度等于人体的密度 人在海里自然漂浮 C 人被扔进海里漂浮在海面上时 浮力总大于其重力 D 人被扔进海里漂浮在海面上时 浮力等于其重力 11 潜水艇潜在水下航行 当它下潜的深度增加时 比较它所受到的水的压力和浮力关系是 题型五 题型五 A 压力越大 浮力越大 B 压力越大 浮力不变 C 压力不变 浮力越大 D 压力不变 浮力不变 17 如图 13 71 将边长为 a 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中 设水的密度 为 水 木块静止时 从杯中溢出水的质量为 m 根据以上条件 求出 五个与木块有关的物理量 木块面积 体积除外 图 13 71 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 2 一个实心物体 放在水中静止时 有 2 5 的体积露出水面 则该物体的密度是 kg m3 题型五 题型五 3 有一个木块 把它浸在盛满水的溢水杯中时 从杯中溢出 10g 水 若把它浸在盛满酒 精的溢水杯中 会从杯中溢出 g 酒精 酒精密度是 0 8 103kg m3 水的密度是 1 0 l03kg m3 木块的密度是 0 5 103kg m3 题型五 题型五 4 如图 13 72 所示 把一个小球分别放入盛满不同液体的甲 乙两个溢水杯中 甲杯中 溢出的液体质量是 40g 乙杯中溢出的液体质量是 50g 则 小球质量是 g 甲 乙两杯中液体的密度之比 甲 乙 4 5 选填 或 5 甲 乙是两个体积相同而材料不同的实心球 它们静止在某种液 体中的情况如图 13 73 所示 那么两球所受的浮力 F甲 F乙 两球的密度 甲 乙 填 大于 小于 或 等于 题型五 题型五 8 如图 13 75 所示 同一物体浸在甲液体中悬浮 图 a 浸在乙液体中漂浮 图 b 比 较物体在两种液体中所受浮力 F甲和 F乙的大小 及两种液体的密 图 13 72 图 13 73 图 13 75 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 度 甲和 乙的大小 可以确定正确的是 题型五 题型五 A F甲 F乙 甲 乙 B F甲 F乙 甲 乙 C F甲 F乙 甲 乙 D F甲 F乙 甲 乙 9 在远洋轮船的船舷上 都漆着五条 吃水线 又称 载重线 如图 13 76 所示 其 中标有W的是北大西洋载重线 标有S的是印度洋载重线 当船从北大西洋驶向印度洋 时 轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关 1 2 系 有 题型六 题型六 A 浮力增大 B 浮力减小 1 2 1 2 C 浮力不变 D 浮力不变 1 2 1 2 11 在探究 影响浮力大小的因素 这一问题时 班级的 物理小博土 为同学们做了 如图 13 77 所示的一系列实验 请你从中选出一些图 针对某一个因素进行探究 并通过 分析弹簧测力计的示数 说明你的探究结果 探究的因素是 选用的图是 填图中的序号 探究的结果是 题型一 题型一 12 一天 小丽拿着一个正方体的金属块来找你 希望你能帮助她测出这个金属块浸没 在水中时受到的浮力是多少 她提供的实验器材有 刻度尺 弹簧测力计 天平 附砝 图 13 77 图 13 76 图 13 78 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 码 量筒 烧杯 细线和水 供你选择 请根据你所设计的方法 把所选器材 实验步 骤 计算浮力的表达式填写在下表中 注意 1 只需填写一种方法 2 实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号 实验器材金属块 实验步骤 用测量量的符 号写出 计算浮力的表 达式 浮 F 13 曾经有人向诺贝尔奖获得者 一位著名科学家求教一道题 题意大致如下 池中有 一条船 船上装有石头 如果把船上的石头投入水中 池内水位将如何变化 这位科学 家立刻判断水面会上升 因为船中石头投入水中后 池水因为石头占去一定体积而 膨 胀 水位应该上升 事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了 此事因而成为名人的一 则趣闻 清分析一下他到底错在何处 题型五 题型五 14 一个厕所便桶结构图如图 13 78 所示 出水口上的橡胶盖是空心的 放水水漂浮在水 面上 水从出水口六畜 如图 随着水的流出 水面下降 直到橡胶盖盖住出水口 放 水过程结束 注水过程中和注满水后 橡胶盖都盖住出水口 题型六 题型六 1 请判断 图中在放水时 空心的橡胶盖的重力与它受到水的浮力的大小关系是 2 这种装置的一个重要缺点是 每次冲便桶都要用掉一桶水 为了节约用水 请你对 橡胶盖做一些改造 使得按下手柄时橡胶盖抬起放水 松开手后 橡胶盖能立即盖上出 水口 停止放水 改造的方法是 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 16 小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度 他先在弹簧秤下挂上金属 块 静止时弹簧秤示数如图 13 79 甲所示 然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中 此时弹簧秤示数如图 13 79 乙所示 溢出液体在量筒中液面位置如图乙所示 则 取 g I0N kg 1 从溢水杯溢出的液体体积为 cm3 2 该液体的密度为 kg m3 3 实心金属块的密度为 kg m3 17 如图 13 80 甲所示 一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上 其侧壁有一溢水口 C 容 器内的液面恰好与溢水口 C 齐平 先将一个由均匀材料制成的船形物 A 开口向上放入容 器中 当船形物漂浮 在液面上 如图 13 80 乙所示 从溢水口溢出液体的体积为 V 然后使船形物 A 反转 90 当它浸没在液体中后容器内的液面下降了 h 在船形物由漂 浮到浸没的过程器内的液体未溢出 已知圆柱形容器的底面积为 S 液体的密度为 则 1 船形物 A 的质量 mA 2 组成船形物 A 材料的密度 题型 题型 A 五 五 18 旅游用的游艇上常常备有救生衣 一种颜色比较鲜艳的背心 并用密度比较小的发泡材料做成内胆 请你用下面给定的要求 和数据来设计救生衣 按能救护的人的质量为 80Kg 设计 为了保护人的安全 穿上 该救生衣能使人的 10 的体积露出水面 发泡材料的密度为 0 01 103Kg m3 做救 生衣的面料及其他辅料的质量不计 人的密度可近似地取 1 103Kg m3 请回答 1 为什么要用颜色比较鲜艳的面料来做救生衣 2 计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量 题型五 题型五 5 宣浮在空中的气球要下降 必须 从而使 减小 潜水艇要从水 图 13 79 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 中浮上来 要使潜水艇 减小 题型六 题型六 12 关于浮沉条件的应用 下列说法中正确的是 题型六 题型六 A 潜水艇上浮过程中受到的浮力变大 B 气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度 C 密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大 D 密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 答案 答案 1 浸没在水中的 2 2 06 104 23 5 竖直向上 悬浮 4 浮力小于重力 或 浮力等于重力 或 种子 盐水 种子 盐水 5 减小体积 浮力 重力 6 C 7 C 8 B 9 A 10 B 11 B12 B13 D14 A 15 1 浸没在水中的深度 2 液体的密度 16 解 由量筒中的水的体积可知金属球的体积 V 50ml 50cm3 50 10 6m3 金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力 即 F浮 G排 水gV排 1 0 103kg m3 9 8N kg 50 10 6m3 0 49N 金属球浸在水中时弹簧测力计的示数 F G F浮 3 8N 0 49N 3 31N 金属球的密度为 33 36 mkg1087 m1050kgN89 N83 gV G V m 球球 由密度表可知该金属球可能是铁的 17 木块漂浮时受到的浮力 F浮 mg 木块的重力 G木 F浮 mg 根据浮力产生的原因 可求得木块底部受到水的压力 F F浮 mg 木块的质量 m木 m 3a m 木 木块排开水的体积 水 排 m V 木块露出水面的体积 水 露 m aV 3 木块浮在水面时 木块底部受到的压强 2 a mg p 综合提高训练综合提高训练 1 2 9 1 6 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 2 0 6 103 3 10 4 50 5 大于 大于 6 A 7 A 析 金属球浸没在水中时 弹簧测力计的示数 F G F浮 G 水gV G 水g 因为 又因为 F 相等 g G G 水 1 铁 铜 铅 可得出 铁 G 铜 G 铅 G 8 B9 C 10 B 提示 浮力之比恰好等于它们的重力之比 所以可能 a b 都漂浮 或 a 悬浮 b 漂浮 11 1 探究的因素 浮力的大小与物体排开液体体积的关系 选用的图 或 探究的结果 在同种液体种 物体排开的液体体积越大 受到的浮力越大 2 探究的因素 浮力的大小与液体密度的关系 选用的图 或 探究的结果 同一物体浸没在不同液体种 液体密度越大 受到的浮力越大 3 探究的因素 浮力的大小与物体浸没深度的关系 选用的图 探究的结果 浸没在液体种的物体 受到的浮力大小与浸没深度无关 12 方法有许多种 例 实验器材金属块 量筒 细线和水 实验步骤 量筒内放入适量的水 读出水的体积 V1 将金属块浸没在量筒的水中 读出水面所 中国领先的个性化教育品牌 精锐教育网站 www 1smart org 精锐教育 教学服务 部 5 对的刻度 V2 用测量量的符 号写出 计算浮力的表 达式 水g V2 V1 浮 F 13 这位科学家的粗略分析中忽略了一点 在石头未投入水池前 石头借助小船的结构 漂浮在水面上 其受力满足 F浮 G石 式中的 F浮为由于石头在船上 使漂浮的船因此而 多受到的那部分浮力 由 水gV排 石gV石可得漂浮的船上由于石头而多排开的液体体 积 而投入水池后 石头下沉 所以池水水位 石 水 石 排 VV 比较 石 排 VV 可知 与 排 排 VV 排 排 VV 应该是下降的 14 浮力等于重力 在橡胶盖上附着一些重物 15 0 027kg 材料是聚丙烯 析 小球在酒精中静止不动时 V1 排 30cm3 受到的 浮力 F1 浮 0 24N 小球在水中静止不动时 V2 排 27cm3 受到的浮力 F2 浮 0 27N 确定小 球在酒精和水中的状态是解决本题的关键 讨论 1 如果小球在酒精中漂浮 则它在 水中一定液漂浮 小球在酒精和水中的浮力应相等 但 F1 浮 F2 浮 故小球不可能在酒精 中漂浮 2 如果小球在酒精中悬