水和水的溶液水的浮力答案2

第3节水的浮力第三课时（计算专练）基础填空1．浮力的计算方法：（1）称重法：把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为F1，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数为F2，则F浮=F1—F2。（2）平衡法：物体悬浮或漂浮时，物体处于平衡状态，由二力平衡条件知F浮=G物。（3）公式法：根据阿基米德原理可知，F浮=G排液，而G排液=m排液g=ρ液gV排液，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。（4）压力差法：物体浸在液体中，前后、左右的压力可以相互抵消，而下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，物体总体受到一个竖直向上的托力，这个力就是浮力，所以可以根据压力差来求浮力，即F浮=F向上—F向上。例题详解例1一个正方体铁块，边长是10m，浸在水中，如下图所示。（1）当它的下表面距水面5cm时，求铁块下表面受到水的压强和压力及铁块受到水的浮力。（2）当铁块全部浸入水中，它的上表面距水面5cm时，求铁块上、下表面受到水的压强差、压力差和浮力。（3）当铁块上表面距水面10cm时，求铁块上、下表面受到水的压强差、压力差和浮力。解题思路：此题可用压力差法求浮力。根据液体压强公式P=ρgh可求出正方体上、下表面的压强大小，再根据F=PS，可得正方体上、下表面的压力大小，进而求出压强差、压力差，而浮力就等于物体上、下表面的压力差。答案：（1）铁块下表面受到水的压强P1=ρ水gh1=×103kg/m3×kg×=×103Pa，铁块下表面受到水的压力F1=P1S=×103Pa×=，铁块受到水的浮力F浮1=F1=4。9N。（2）铁块上、下表面受到水的压强差ΔP2=P2-=ρ水g(h+h2)-ρ水gh2=ρ水gh=×103kg/m3×kg×=×103Pa，铁块上、下表面受到水的压力差ΔF2=F2-=P2S-S=ΔP2S=×103Pa×=，铁块受到的浮力F浮2=ΔF2=。（3）铁块上、下表面受到水的压强差ΔP3=P3-=ρ水g(h+h3)-ρ水gh3=ρ水gh=×103kg/m3×kg×=×103Pa，铁块上、下表面受到水的压力差ΔF3=F3-=P3S-S=ΔP3S=×103Pa×=，铁块受到的浮力F浮=ΔF3=。例2物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图所示。下列判断正确的是（ρ水=×103，g取10N/kg）A．物块受到的浮力是1NB．物块的体积是2×10-4m3C．物块的密度是3×103kg/m3D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大分析：由图可知，物体的重力为3N，物体浸入水中时，弹簧测力计的示数为1N，则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=3N-1N=2N，故A项错误；由阿基米德原理F浮=ρ液gV排液得，V排液===2×10-4m3，因物体浸没在液体中，则V物=V排液=2×10-4m3，故B项正确；由公式G=mg可求出物体的质量，m===，ρ物===×103kg/m3，故C项错误；根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排液可知，物体浸没在液体中受到的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关，故D项错误。答案：B当堂练习1．把一个物体挂在弹簧下，弹簧秤示数为3N，把它浸没在水（密度为cm3）中时，弹簧秤示数变为2N。假设物体的质量为m，物体的密度为ρ，浸没在水中时物体的上、下表面所受的压力差和压强差分别为ΔF和ΔP，则无法求得的是（D）A．mB．ρC．ΔFD．ΔP2．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）A．F甲<F乙，ρ甲=ρ乙B．F甲<F乙，ρ甲>ρ乙C．F甲>F乙，ρ甲>ρ乙D．F甲=F乙，ρ甲<ρ乙1．“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（D）A．奴隶和俘虏是被水平扔进海里的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，浮力总等于其重力2．一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示，图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（C）A．F1B．F2C．F3D．F43．如图所示，将一半径为R的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下列图象中能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是（C）4．将体积相同的木球甲、塑料球乙、铜球丙都浸没在水中，如图所示，则（D）A．甲球受的浮力最大B．乙球受的浮力最大C．丙球受的浮力最小D．三个球所受的浮力大小相同6．如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是（C）A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上7．如图所示，放在桌面上的柱形容器中盛有适量的密度是×103kg/m3的液体，有一块冰（密度为×103kg/m3）漂浮在液面上。则（B）A．冰露出液面的体积是总体积的B．冰融化后，容器中的液面升高C．冰融化后，容器对桌面的压力变大D．冰融化后，液体对容器底部的压强变大5．学校购买了一批水龙头，据商家说其材料是铜质的，实验室的老师组织同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上，在空气中测得它的重力为，再把这个水龙头浸没在水中，如图所示，这时弹簧测力计的读数为。求：（ρ铜=×103kg/m3，g取10N/kg）（1）这个水龙头的质量。（2）这个水龙头浸没在水中时受到的浮力。（3）这批水龙头的密度，且判断商家的说法是否正确。答案：（1）160g（2）（3）8×103kg/m3<×103kg/m3，则这批水龙头不是纯铜的，商家的说法是不正确的。5．小常同学从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量。也就是说浮力的大小与液体的多少有关。庄子的说法有道理吗？（1）小常从实验室找来了烧杯、木块（不吸水）、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关。他先用弹簧测力计测出木块的重力（如图甲所示）。再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态（如图乙所示）。然后他向烧杯中再加入水（或从烧杯中倒出适量的水）（填操作），发现木块仍然漂浮。经分析可知，木块两次受到的浮力都为N。从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关。（2）小常进一步开展了如图丙所示实验。往两个形状相同的塑料盆A、B中各加入10N的水，再将B盆放入A盆，B盆漂浮。这时B盆所受浮力F浮=GB盆+10N>10N。继续往B盆内加30N水，B盆仍漂浮。小常此实验的目的是探究较少的水能否产生较大的浮力。（3）结合小常的探究活动，你认为面对前人的观点，应采取的做法是AC（填字母序号）。A．普通人的观点可以质疑，科学家的观点也可以质疑B．只要多数人认同的观点我们就要全盘接受C．可以通过查阅资料、观察实验等方法去验证观点是否正确D．到目前为止没人反对的观点我们就可以放心接受8．某小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，最终使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又沉在容器底部，他们决定对这一现象进行探究，提出以下几种猜想：猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；猜想2：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉；猜想3：可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。（1）经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定猜想1的理由是盐水的密度大于马铃薯的密度，马铃薯应该上浮。接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作：①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；②配制一大杯盐水；③将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出、擦干，分别测出其质量和体积。实验数据如下表：马铃薯的编号放入盐水前放入盐水后质量/g体积/cm3密度/g•cm-3质量/g体积/cm3密度/g•cm-3A4033B5041C6957（2）表格中，编号为C的马铃薯在盐水中下沉后的密度是g•cm-3。（3）请分析上述实验数据后回答：猜想2是错误（填“正确”或“错误”）的；你认为导致马铃薯下沉的原因是马铃薯的密度变大，大于盐水的密度（或猜想3）。9．平常我们吃熟鸡蛋时，发现被蛋白包裹的蛋黄是圆球形的，那么生鸡蛋的蛋黄形状是否也是球形的呢？为探究这个问题，某同学在老师的指导下做了下面的实验，同时还查阅了相关资料。步骤一：取一只玻璃杯，里面盛小半杯清水，在清水里加入一大滴菜油，发现菜油滴到水面上后呈薄片浮于水面。步骤二：再取一定量的酒精，沿着杯壁慢慢倒入水中，发现随着倒入酒精量的增多，油的薄片慢慢变小，厚度渐渐增加，变成扁球形，最后