初二浮力-知识点总结及练习题

1 浮力浮力 1 浮力的定义 一切浸入液体 气体 的物体都受到液体 气体 对它竖直向上的力 叫浮力 2 浮力方向 竖直向上 施力物体 液 气 体 3 浮力产生的原因 实质 液 气 体对物体向上的压力大于向下的压力 向上 向下的压力差 即浮力 4 物体的浮沉条件 1 前提条件 物体浸没在液体中 且只受浮力和重力 2 请根据示意图完成下空 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 G 液 物 液 物 3 说明 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 一物体漂浮在密度为 的液体中 若露出体积为物体总体积的 1 3 则物体密 度为 2 3 分析 F浮 G 则 液V排g 物Vg 物 V排 V 液 2 3 液 悬浮与漂浮的比较 相同 F浮 G 不同 悬浮 液 物 V排 V物 漂浮 液 物 V排 V物 判断物体浮沉 状态 有两种方法 比较 F浮 与G或比较 液与 物 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 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 F浮 G 2 中含有铁块 石块等密大于水的物体 冰化为水后液面下降 5 阿基米德原理 1 内容 浸入液体里的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体受到 的重力 2 公式表示 F浮 G排 液V排g 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 3 适用条件 液体 或气体 6 漂浮问题 五规律 规律一 物体漂浮在液体中 所受的浮力等于它受的重力 规律二 同一物体在不同液体里漂浮 所受浮力相同 规律三 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 规律四 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 规律五 将漂浮物体全部浸入液体里 需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大 的浮力 7 浮力的利用 1 轮船 工作原理 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空 心的 使它能够排开更多的水 排水量 轮船满载时排开水的质量 单位 t 由排水量 m 可计算出 排开液体 的体积 V排 m 液 排开液体的重力 G排 m g 轮船受到的浮力 F浮 m g 轮船和 货物共重 G m g 2 潜水艇 3 工作原理 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的 3 气球和飞艇 工作原理 气球是利用空气的浮力升空的 气球里充的是密度小于空气的气体如 氢气 氦气或热空气 为了能定向航行而不随风飘荡 人们把气球发展成为飞艇 4 密度计 原理 利用物体的漂浮条件来进行工作 构造 下面的铝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 8 浮力计算题方法总结 1 确定研究对象 认准要研究的物体 2 分析物体受力情况画出受力示意图 判断物体在液体中所处的状态 看是否静 止或做匀速直线运动 3 选择合适的方法列出等式 一般考虑平衡条件 计算浮力方法计算浮力方法 1 示重差法 就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力 即 浮液空 FGG 例 1 弹簧秤下挂一铁块 静止时弹簧秤的示数是 4N 将铁块一半浸入水中时 弹簧秤的示数为 3 5N 这时铁块所受的浮力是 N 2 压力差法 应用 F浮 F向上 F向下求浮力 这是浮力的最基本的原理 例 2 2 如图所示 某物块浸没在水中时 下表面受到水的压力为 2 3 牛 上表面 受到水的压力为 1 5 牛 则该物块受到水的浮力为 牛 方向为 3 公式法 F浮 液gV排 G排液 例 3 将体积是 50cm3的物体浸没在水中 它受到的浮力多大 若此物体有一半浸 在煤油中 它所受的浮力多大 煤油 0 8 103kg m3 g 取 10N kg 4 4 受力分析法 如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态 则物体受重力和浮力作用 且此二力平衡 则 F浮 G物 如果物体受三个力而处于平衡状态 则要分析出重力和浮 力以外的第三个力的方向 当第三个力方向与重力同向时 则 F浮 G物 F3 当第三个 力方向与重力方向相反 则 F浮 G物 F3 例 4 把质量是 200g 的塑料块放入水中 静止时塑料块有一半露出水面 g 取 10N kg 求 1 塑料块在水中受到的浮力 2 塑料块的体积和密度 5 排水量法 F 浮 排水量 千克 g 轮船的满载重量 一般是以排水量表示的 即是排开水的质量 船也是浮体 根据浮体平衡条件 也得 船受到的总 F 浮 G 总 而排水量 千克 g 就是船排开水的重 即是浮力 又是船 货 的总重力 6 应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 例 5 重 10N 体积为 0 8dm3的物体浸没在水中 如果它只受浮力和重力两个力的作用 问 此物体是上浮 下沉还是悬浮 g 取 10N kg 例 6 将质量是 890g 的铜块放入水中时 它受的浮力多大 若将铜块放入水银中 当铜块静 止时所受的浮力多大 铜 8 9g cm3 水银 13 6g cm3 g 取 10N kg 浮力典型题型 浮力典型题型 1 1 浮力比较题 浮力比较题 例 1 甲 乙 丙三个体积相同的实心小球 静止在液体中如图 8 所示 关于 三个小球下面说法正确的是 A 三个球受到的浮力关系为 F甲 F乙 F丙B 三个球受到的浮力关系为 F甲 F乙 F丙 C 三个球的密度关系为 甲 乙 丙 D 三个球的密度关系为 甲 乙 丙 例 2 将重力相同的木块和铁块放入水中静止后 则 A 木块受的浮力大 B 铁块受的浮力大 C 木块和铁块所受浮力一样大 D 无法判断谁受的浮力大 例 3 甲 乙两个完全相同的密度计放在 A B 两种液体中 如图 43 所示 则 甲 乙密度计受浮力 F甲 F乙和 A B 液体密度比较 A F甲 F乙 A B B F甲 F乙 A B C F甲 F乙 A B D F甲 F乙 A B 2 2 浮力变化题 浮力变化题 一般情况下 在同种液体中 关注 V排的变化情况 如果液体发生改变 一般用浮沉条件来分析 例 1 一个充气的气球下面挂一个金属块 把它们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 则金属块和气球 A 仍能静止 B 向下运动 C 向上运动 D 上下晃动 解释 由于气球的位置轻轻向上移 所以受到水的压强变小 导致气泡体积变大 浮力变大 超 5 过了重力 因此选 C 例 2 金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡 在升至水面的过程中体积逐渐变大 这个过程中气泡所 受浮力将 A 不变B 变大C 变小D 无法确定 例 3 潜水艇从潜行变为上浮 在浮出水面之前 所受海水的压强和浮力变化情况正确的是 A 压强减小 浮力不变B 压强增大 浮力不变 C 压强不变 浮力变大D 压强不变 浮力变小 例 4 游泳的人由河边走向深水处的过程中 如果河底布满碎石子 则 A 脚越来越疼 因为水对脚的压力越来越大 B 脚疼得越为越轻 因为河底对人的支持力越来越小 C 脚越来越疼 因为水对人的浮力越来越大 D 脚疼得越来越轻 因为人受到的重力越来越小 3 判断容器底部压力变化情况 判断容器底部压力变化情况 例 1 木块下方吊着一铁块悬浮在水中 如果将绳子剪断 当铁块和木块静止时 水对容器底部的 压强和压力的变化 A 压强不变 压力不变 B 压强变小 压力变大 C 压强变大 压力变小 D 压强变小 压力变小 分析 液体产生的压强与液体密度和深度有关 判断物体静止时液面降低 从而根据公式 P gh 可解 当绳子被剪断 木块上浮 铁块下降 最终两物体静止时 木块部分体积露出水面 处于漂 浮状态 因此液面较原来下降 由于液体压强与液体密度和处于液面下的深度有关 所以液体对容器底的压强变小 根据公式 F PS 可知当容器底面积即受力面积不变时 液体产生的压力变小 故选 D 点评 物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手 4 空气浮力空气浮力 例 1 已知空气的密度为 1 29kg m3 估算人体在空气中受到的浮力 分析 成年人质量在 60kg 左右 人的密度和水的密度相当 为 1 103kg m3 利用密度公式求出人 的体积 再利用阿基米德原理求出人受的浮力 人体在空气中受到的浮力约为 0 774N 5 5 问答题 问答题 饺子为什么一开始沉底 后来又浮上来 答 刚下锅时 饺子受到的浮力小于重力 所以下沉 水沸腾后 饺子内部的空气受热膨胀 饺子 的体积增大 受到的浮力增大 当浮力大于重力时便上浮 一 填空题 1 漂浮在水面上的巨型油轮受到向上的 力作用 浮力的方向是 此力的施力物体 是 2 三国时代 诸葛亮曾放出一种 会飞 的灯笼 后人称其为 孔明灯 如图 13 24 所示 它上升的主要原因是 灯笼内的热空气密度小于空气密度 导致灯笼受到的 灯笼重力 所 以灯笼才上升 3 石块在液体中下沉时 浮力的作用 填 受到 不受到 若一个石块重 5N 把 石块挂在弹簧测力计下端 将其浸没在某种液体中 此时弹簧测力计的示数为 N 则该石块受到 液体的浮力为 N 由此可知 此石块排开的液体重 N 4 把一块橡皮泥分别捏成形状不同的圆柱体 球体和长方体 先后将不同形状的橡皮泥浸没在 水中 橡皮泥受到的浮力 填 圆柱体大 球体大 长方体大 或 一样大 再将同一块橡皮泥浸没在水中的不同深度 则橡皮泥受到的浮力 填 变大 变小 不变 或 无法判断 二 选择题 5 下列说法正确的是 6 A 物体在上浮过程中受到浮力作用 在下沉时不受浮力作用 B 轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止 都受到水的浮力 C 热气球内的气体密度大于空气密度 球升空时不受浮力作用 D 潜水艇在 150m 的深海中潜行时所受到浮力在不断变小 6 如图 13 25 所示 球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程中 判断正确的 是 A 露出水面前 浮力逐渐增大 露出水面后 浮力继续增大 B 露出水面前 浮力保持不变 C 露出水面前 浮力逐渐减小 D 露出水面前 浮力保持不变 露出水面后 浮力开始逐渐增大 7 用一根细线将一个石块系住 分别浸没在盛有盐水和水的容器中 石块 未触及容器的底及侧壁 且盐水的密度大于水的密度 由于细线拉力的作用 石块静止在液体中 此时线上拉力分别为F1 F2 则两次拉力大小关系是 A F1 F2 B F1 F2 C F1 F2 D 无法比较 8 甲 乙 丙三个完全相同的小球 分别投入三种不同的液体中 静止后 甲漂浮 乙悬浮 并沉底 如图 13 24 所示 它们所受浮力分别是 F甲 F乙 F丙 则其大小关系是 A F甲 F乙 F丙 B F甲 F乙 F丙 C F甲 F 乙 F丙 D F甲 F乙 F丙 9 将物体投入液体中 受力情况如图 13 27 所示 四个物体中将会下沉的是 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 10 甲 乙 丙 丁四个形状体积都相同而材料不同的球体 它们在水中静止的情况如图 13 28 所示 其中所受浮力最小的是 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 三 作图题 11 如图 13 29 所示 一个质量为 kg 的小球 悬浮在斜面上盛水的杯中 试用力的示意图 画出小球所受到的浮力和重力 四 实验题 图 13 25 图 13 26 图 13 27 图 13 28 图 13 29 7 12 某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素 做了如图 13 31 所示的一系列实验 1 对比分析甲 乙 丙三次实验 得出的结论是 对比分析甲 丙 丁三次实验 得出的结论是 对比分析甲 丁 戊三次实验 得出的结论是 2 综合分析和归纳上述实验 得到的较为完整的结论是 五 计算题 13 将一边长是 10cm 的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内 待木块静止时 从杯 中溢出 600g 水 如图 13 30 所示 求 1 木块受到的浮力 2 木块的密度 3 木块下表面受到水的压强 计算时取 g 10N kg 浮力 浮力 2 2 一 填空题 1 一块橡皮掉入盛有水的杯中 它所受到的浮力的施力物体是 浮力的方向总是 2 浸没在液体中的物体受到竖直向上的压力比向下的压力 这个 就是液体对物体 的浮力 产生浮力的根本原因是 3 用弹簧秤在空气中称一物块 测得重为 20 N 当把这个物块的一部分浸在水中时 弹簧秤的 示数为 16 N 这时物块受到的浮力是 N 若将物块全部浸没在水中 物块所受浮力为 15 N 这 时弹簧秤的示数将变为 N 4 一个物体的体积为 200 cm3 将其体积的二分之一浸没在水中时 它受到的浮力是 N 全部浸没在水中时 被排开的水所受的重力是 N 5 判断一个物体放在水中是上浮还是下沉 可根据这个物体的密度 如果物体的密度大于水的 密度则 如果物体的密度小于水的密度则 吃饭时 汤盆里的油总是浮在最上面 这是 因为 6 将密度计先后浸入盐水 清水和油中 在这三种液体中密度计所受浮力的大小 F盐 F水 F油之间的关系是 F盐 F水 F油 在此三种情况中密度计浸入液体的深度 h盐 h水 h油 填 大于 小于 或 等于 图 13 31 图 13 30 8 7 一个皮球重 2 N 浮在水面上 有一半浸入水中 这时皮球所受的浮力为 N 若用力把 皮球全部按入水中时 则皮球所受浮力为 N 8 一个鸡蛋悬浮在盛有盐水的杯中 现在往杯中加入纯水 这时悬浮在水中的鸡蛋将逐渐 如果往杯中继续加盐使其溶化 鸡蛋将逐渐 9 A B 和 C 三个体积相同而材料不同的实心球放入盛有液体的容器中 各球 所处位置如图 13 26 所示 从而可以判断 球的密度最大 球受到的 浮力最小 A 球受到的浮力 B 球受到的浮力 填 小于 大于 或 等 于 二 判断题 10 由于海水的密度比河水大 所以轮船在海里比在河里受到的浮力大 11 密度不等 质量相等的两个物体均浮在水面上 它们受到的浮力一定相等 12 把一石块抛入某一液体内 它在下沉的过程中 所受浮力逐渐减小 13 决定浮力大小的因素是液体的密度和浸入液体的体积 14 物体的体积大 浸在液体中时受到的浮力一定大 三 选择题 15 在抗洪救灾中 大堤上许多战士在迷彩军服外穿黄色的厚厚的 背心 它的主要作用是 A 有类似棉衣的御寒作用 B 减少相互之间碰撞时受到的伤害 C 有同伴之间的识别作用 D 有被风浪卷到河里时增加人的浮力 起救生作用 16 一个密度均匀的物体漂浮在某液体的表面上 如果把这个物体截成大小不等的两块 再放 入该液体中 则 A 大小两块均漂浮在液面上 B 大块下沉 小块悬浮在液体中 C 大块悬浮在液体中 小块漂浮在液面上 D 大块下沉 小块漂浮在液面上 17 一个水桶重 10 N 装满水重 30 N 挂在测力计上 然后把水桶全部浸没在水中 测力计的 示数 A 大于 10 N 小于 30 N B 小于 10 N C 大于 30 N D 无法判定 18 饺子刚下锅时沉入水底 煮熟后会漂起来 是因为 A 饺子的重力减小了 B 饺子的重力和浮力都增大了 C 饺子的重力不变 浮力增大 D 饺子的重力和浮力都减小了 19 某物体重为 0 5 N 把它放在盛有水的烧杯中 溢出 0 3 N 的水 则它受到的浮力 A 一定为 0 3 N B 可能为 0 2 N C 一定为 0 5 N D 可能为 0 4 N 20 体积相同的实心铜球 铁球和铝球 都放在水银中则 A 铜球受的浮力最大 B 铁球受的浮力最大 C 铝球受的浮力最大 D 三个球受的浮力一样大 21 质量相同的木块 铜块和铁块 放入水中静止时 A 铁块受的浮力最大 B 木块受的浮力