第二十课时浮力

1、第第二二篇物质科学篇物质科学( (一一) )第二十课时 浮力一、浮力考点1知道浮力的概念a(1)浮力浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)_向上托起的力_称做浮力。(2)方向：_竖直向上_。(3)产生原因：物体上下表面受到的液体的_压力差_，浮力是液体给物体的压力的合力。考点2描述阿基米德原理a(2)公式：F浮G排_液V排g_。由公式可知浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积。浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重有什么关系？(1)内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它_排开的液体所受的重力_。考点3直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算b有关浮力的分析与计算(1)

2、阿基米德原理：F浮G排_液V排g_。(2)称重法：F浮_G物F_，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。注意：称重法分析浮力时需注意测力计的示数不是浮力的大小而是拉力的大小。(3)平衡条件法：_F浮G排_，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。1(2013绍兴)同一物块分别静止在甲、乙两种不同的液体中，如图所示。则物块在甲、乙液体中受到的浮力和液体密度大小关系是（D）AF甲F乙，甲乙 BF甲F乙，甲乙CF甲F乙，甲乙 DF甲F乙，甲乙A甲的质量比乙大 B甲受到的浮力等于重力C甲的密度比乙大 D乙受到的浮力大于重力2(2013嘉兴、舟山)端午节那天，小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水

3、面(如图所示)。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是（B）3(2013杭州)将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中，并保持悬置状态(如图)，在冰块浸入的过程中，台秤的读数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)；在冰块熔化过程中，容器内液面将 (填“上升”、“下降”或“不变”)，台秤的读数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知：冰的密度为0.9103kg/m3，酒精的密度为0.8 103 kg/m3；整个过程中无液体溢出。)【解析】 物块漂浮，F浮G，物块在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于物块受到的重力G，即F甲F乙G；又液gV排F浮，由图知，物体排开液体的体积：V甲V乙，甲、乙液体的密度

4、为甲乙。【解析】甲漂浮，所以甲受到的浮力等于重力。_增大_下降_增大_【解析】题目较难，考查浮力、受力分析以及对分子间存在间隙的理解。(1)力的作用是相互的，酒精杯给了冰块一个向上的浮力，冰块会给酒精杯一个向下的反作用力，由于冰块浸入过程中，浮力增大，因此该向下的反作用力也将增大，因此酒精杯对台秤的压力也会增大，因此台秤示数增大。(2)冰块融化成水，自身体积缩小4(2012嘉兴舟山)随着全球平均气温的升高，北极地区冰层融化速度加快，北极熊的栖息地不断缩小。北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖，冰层变薄而经常开裂，北极熊为了获取食物，常要从一块浮冰跳到另一块浮冰。当一只780千

5、克的北极熊跳到一块露出海面部分体积为100米3的浮冰上时，请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态？(海水1.04103千克/米3，g10牛/千克)【答案】还能保持漂浮状态【解析】 冰块还能增加的最大浮力：F浮海水gV排1.04103kg/m310N/kg100m31.04106N，北极熊的重力：Gmg780kg10N/kg7.8103N，F浮G，这块浮冰还能继续保持漂浮状态。(质量不变，密度变大)，水和酒精混合后，总体积也会缩小。因此液面下降。(3)可将冰块、酒精和杯子视作一个整体，冰融化之前，该整体的重力不变，融化后台秤承担的份额增加，所以台秤示数变大。高频点1阿基米德原理应用例1(2012

6、大连)如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处，加水过程中，铁块受到浮力，则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是()【答案】C【解析】在铁块浸没水中之前，V排变大，因为F浮水V排g，所以铁块受到的浮力变大；在铁块浸没水中之后，V排不变，因为F浮水V排g，所以铁块受到的浮力不变；可见铁块受到的浮力是先变大、后不变；F支GF浮，F浮先变大、后不变；F支先变小、后不变；图C说明容器底对铁块的支持力F随时间的增大，先变小、后不变，所以图C符合支持力的变化规律。1(2012宁夏)跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是【解

7、析】 运动员入水的过程中，排开水的体积V排先增大后不变，所以受到的浮力先增大，后不变。( A )高频点2漂浮A三个容器对水平桌面的压力相等B三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大C如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变例2(2013重庆)如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是【解析】甲容器内只有水，则容器对水平桌面的压力等于容器和水的重力木块漂浮在乙容器中，小球悬浮在丙容器中，物体受到的浮力等于物体的重力，F浮水V排g，物体受到的重力等于排开的水重，三容器

8、水面等高，三个容器对水平桌面的压力相等，故A正确，B错误；木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水，液体密度增大，木块仍然漂浮在液面上，那么木块受到的浮力等于木块的重力，( A )木块的重力没变，木块受到的浮力不变，故C错误；小球悬浮在丙容器中，球水，如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，小球将下沉，即小球受到的浮力变小，故D错误。高频点3浮力的简单计算例3 (2012安徽)如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为_ N，物块的密度为_kg/m3。(水的密度为1.0103 kg/m3 )【答案】101.5103A石料在t2

9、0s时开始浸入水中B石料的重力是1400NC石料受到的浮力始终是500ND石料完全浸没后钢绳的拉力为900N3(2012安顺)某地在江面上修建一座大桥，如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图，在整个投放过程中，石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触湖底前)。t0时刻吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力。则下列说法错误的是 ( C )【解析】 在第20s30s的过程中，物体排开水的体积不断增大，由公式F浮液gV排知，浮力不断增大。高频点4物体沉浮条件的应用例4 (2012哈尔滨)某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是() A潜艇模型是通

10、过改变潜艇的重力实现沉浮的B向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定【解析】A.当潜艇模型浸没在水中时，排开水的体积不变，所受浮力不变，因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的，故A正确，但不符合题意；B.现在潜艇模型处于悬浮，向内推注射器活塞，水会被压出试管，此时模型的自重减小，模型上浮，故B错，符合题意；C.向外拉注射器活塞，试管内水增加，试管内水量适当时，潜艇可能悬浮，故C正确，但不符合题意；D.为了保持试管稳定，潜艇模型的试管上绕些铁丝，故D正确，但不符合题意。【答案】BA.

11、 上浮，它受到的浮力增大 B. 下沉，它受到的浮力减小C. 下沉，它受到的浮力不变 D. 上浮，它受到的浮力不变【解析】若从A管吸气，液体进入烧瓶内，自身重力增大，但浮力不变，所以将下沉，在下沉过程中排开液体体积不变，所以浮力不变。4. 物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会 ( C )【提醒】本题为力学综合题，考查了学生对浮力、力的平衡。相互作用力的理解与运用。例5(2012杭州)小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯

12、中，直至刚没入水中(不接触容器，无水溢出)。在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是(C)A弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变B弹簧测力计的示数不变，台秤示数也不变C弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大D弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大【解析】在实验中，铝块受到重力大小等于弹簧测力计对铝块的拉力和水对铝块的浮力之和。铝块从浸入水到浸没的过程中，铝块所受到的浮力逐渐变大，重力不变，则铝块受到的拉力变小，弹簧测力计的读数也变小。台秤的示数大小等于台秤受到的压力大小，即烧杯对台秤的压力。铝块所受到的浮力增大，由于力的作用是相互的，因此铝块对水会有一个竖直向下的反作用力，则水对容器底的压

13、力也增大，烧杯对台秤的压力也随之增大。所以，弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大。例6(2013金华、丽水)在“浮力的研究”实验中。(1)取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是_。(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块

14、所受的浮力为_增大，排出水的重力为_F1F3F4F2 _。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是_物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1F3F4F2) _。【解析】(1)图甲中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据F浮gV排可知，铁块受到浮力大小的变化是增大；(2)根据称重法可知，石块所受的浮力为F1F3；排出水的重力为F4F2；物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于排开水的重力(或F1F3F4F2)。1(2013本溪)把体积相等的甲、乙两个小球同时放入装有适量水的杯中，两球均沉在杯底(如图所示)，向水杯中加

15、入适量盐水后。甲球上升，乙球仍沉在杯底。对下列分析中正确的是（BC）A甲球的密度大于乙球的密度B加入盐水后，甲乙两球所受浮力相等C加入盐水后，乙球对杯底的压力变小D加入盐水后，甲球所受浮力变大，乙球所受浮力不变【解析】加入盐水后，两球所排开盐水的体积相等，则它们受到的浮力相等，故B正确；C、加入盐水后，盐水的密度变大，乙排开盐水的体积不变，乙受到的浮力变大，乙对杯底的压力变小，故C正确。2(2013无锡)先将盛有适量水的容器放在水平桌面上，用弹簧测力计将系有细线的铁块慢慢浸入水中。小明观察了铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中(如图所示)的实验现象，并对一些物理量做出了如下判断：铁块受到的浮力变

16、大； 水对容器底的压强不变；桌面受到的压力变大； 桌面受到的压强不变。其中判断正确的是（B）A B C D3(2013自贡)小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图中的（D）【解析】鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力不变，等于鸡蛋的重力，随着盐水密度减小，但鸡蛋排开水的体积不变，根据公式F浮gV排可知鸡蛋所受浮力逐渐减小，但不会减小到0，故A错误；而B答案是浮力开始不变，再逐渐增大，故B错误；鸡蛋所受浮力从漂浮到刚在盐水中悬浮的过程中，浮力是不变的，故C错误。4(2013重庆)如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内

17、只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是（A）A三个容器对水平桌面的压力相等B三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大C如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变6(2012昆明)PPR管又叫三型聚丙烯管，具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长(可达50年以上)等特点，现在家庭装修中大量PPR管替代了过去使用的铸铁管。然而，一些不法厂家在生产过程中超量加入碳酸钙，严重影响了PPR管的质量。在中(2)分别将“浮标”浸入A和B两牛奶中，待静止后，筷子与液面相平的位置分别标记为A和B，如图所示。比较标线A和B的上下位

18、置，可知A、B牛奶的密度为A B，由此可知A、B牛奶品质的优劣。_或小于_“浮标”的杆做得更细些，_“浮标”缠绕更多一些铁丝_5(2013台州)资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。(1)纯牛奶是 (填“纯净物”或“混合物”)。_混合物_央电视台十频道“我爱发明”栏目中，一位发明者经过反复计算、实验，研究出了一种快速鉴别优劣PPR管的方法：他截取质量都是M60g、不同厂家生产的PPR管，在每根管子上都用轻质细线悬挂相同的实心金属配重(如图)，然后分别将它们浸没水中后放手，结果优质管浮到水面上，劣质管沉到水底，那么：(3)在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议：【解析】甲容器内只有水，则容器对水平桌面的压力等于容器和水的重力木块漂浮在乙容器中，小球悬浮在丙容器中，物体受到的浮力等于物体的重力，F浮水V排g，物体受到的重力等于排开的水重，三容器水面等高，三个容器对水平桌面的压力相等；故A正确。【答案】(1)要使优质管浮在水面上，应满足：G优G水(V优V)(Mm