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文档简介
浮力一、单选题1.如图所示的四种情景,其中没有受到浮力的物体是(
)A.下潜的“蛟龙号”B.遨游太空的“空间站”C.航行的
075
攻击舰D.升空的热气球2.如图所示,我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行训练。下列说法正确的是(
)航母漂浮在海面上时,它受到的浮力大于它的总重力舰载机飞离航母后,航母所受的浮力增大C.舰载机飞离航母后,航母船身相对于海面会下沉一些D.航母是采用“空心”的方法增大浮力3.潜水员由水面下
20m
深处上浮至水面下
10m
处的过程中,他受到水的压强和浮力的变化情况是(
)A.压强增大,浮力增大B.压强不变,浮力增大C.压强增大,浮力不变D.压强减小,浮力不变4.如图所示,质量相等体积不同的三个小球静止在水中,则它们受到的浮力大小是(
)A.B.C. D.5.如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是(
)A.FA>FB>FC B.FB<FA<FC C.FA>FB>FC D.FB<F
A=FC6.如图所示,a、b、c
是三个实心小球,其中
a
与
b
质量相等,b
与
c体积相同;放入水中后,a球漂浮、b
球悬浮、c球沉底,则下列判断中正确的是
(
)它们的体积关系是:它们的重力关系是:C.它们的密度关系是:D.它们所受的浮力关系是:7.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至物块恰好与容器底接触。物块下放过程中,弹簧测力计示数
F
与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。则(
)物块的质量为
1kg物块下表面受到水的最大压强为
600PaC.物块浸没在水中受到的浮力为
10ND.物块的密度为
2.25×103
kg/m38.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器里,装有适量的不同种液体,将三个完全相同的正方体分别放入各容器的液体中,静止后三者液面相平,甲中漂浮、乙中悬浮、丙中沉底.则下列判断错误的是(
)三种液体密度关系
ρ
甲>ρ乙>ρ
丙三种液体对容器底部的压强关系
p
甲>p
乙>p
丙C.三种液体对正方体的浮力关系
F
浮甲>F
浮乙>F
浮丙D.三个容器对水平桌面的压力关系
F
甲>F
乙>F
丙9.如图所示,在甲、乙、丙三个相同的烧杯中,分别装有质量相同而密度不同的盐水,先后将同一鸡蛋分别浸人三杯盐水中,静止后的情景如图所示,下列判断错误的是(
)三种液体的密度关系ρ
甲<ρ乙<ρ丙鸡蛋在三种液体中所受浮力的关系
F
甲>F
乙=F
丙C.小球排开液体质量的关系m甲排<m
乙排=m丙排D.三种液体对容器底部的压强关系
p甲<p
乙=p
丙10.创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:a:将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;b:将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;c:将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。已知 ,取 ,则下列判断中(
)①该小球的体积为②该小球的密度为③该液体的密度为④该密度计的最大测量值为A.只有②③正确C.只有①④正确B.只有①②正确D.只有②④正确11.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力
F
随时间
t
变化的图象取
g=10N/kg。根据图象信息,下列判断正确的是(
)该金属块重力的大小为
34N浸没在水中的金属块受到的浮力大小是
34NC.该金属块的密度是
2.7×10
3kg/m3D.在
t1
至
t2
时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大12.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数
F
与金属块下底面下降高度
h
的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取
10N/kg,则下列说法中正确的是(
)金属块所受重力大小为
26N金属块的密度为
2.3×103kg/m3金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为
26N金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为
5×103Pa二、填空题13.如图所示,a、b
是相同的密度计,密度计的刻度是不均匀的,最小的刻度是在刻度计的
(选填“上方”或“下方”)。现将
a、b
分别放入两种不同液体中,由图可知:两种液体的密度相比较,ρa
ρb(选填“>”“<”“=”,下同);密度计在两种液体中受到的浮力相比较,Fa
Fb。14.如图(a)、(b)所示,同一木块分别以两种方式漂浮在水面上.两次木块受到的浮力
F
浮a
F浮b,木块浸在水中的体积
Va
Vb,木块底部受到的压强pa
pb(均选填“大于”、“等于”或“小于”).15.质量相等的甲、乙、丙、丁四个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这四个小球在水中所受浮力最小的是
球。16.在远洋轮船的船舷上,都漆有几条“载重线”俗称“吃水线”。当轮船满载时,水面不能超过规定的“载重线”。如图所示为一艘远洋轮船载重的示意图,其中标有“W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线。当轮船由大西洋驶向印度洋时,轮船在海水中受到的浮力将
(选填“变大”、“变小”或“不变”);由“载重线”可知印度洋海域海水密度
北大西洋海域海
水密度(选填“大于”、“小于”或“等于”)。体积为 的物体浸没在水中后,受到的浮力为
牛;若物体的重力为
8
牛,浮力与重力的合力为
牛;物体在水中下沉过程中,受到的浮力
(选填“变大”“不变”或“变小”)。如图所示,将重为
10
牛的物体
A
从空气中放入水中浸没后保持静止,发现弹簧测力计的示数变化了
6牛,则物体
A
受到的浮力为
牛,物体
A
所受浮力与重力的合力为
牛,随着浸入水中深度变大,它所受的浮力将
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。三、作图题19.如图所示,重为
3
牛的小球悬浮在盛水的杯中。请用力的图示法画出小球所受浮力。20.画出图中漂浮在水面上小球受力的示意图。四、实验探究题21.如图所示,是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。金属块浸没在盐水中时,受到的浮力是
N;分析图乙、丙可知,浮力的大小跟
有关;分析
两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关;由实验可知,该金属块的密度是
kg/m3。22.如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验,根据此图回答下列问题:要想探究物体所受浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,应比较的操作步骤是
(填序号);若比较的操作步骤是④⑤,可探究浮力的大小与
的关系;比较操作步骤②③,得出结论是:在液体密度相同时,物体
越大,所受的浮力越大;根据上面实验数据可以得出,盐水的密度是
kg/m3。23.小明在学习《阿基米德原理》这节课时,做了实验来探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系,如图所示,选择溢水杯、水、弹簧测力计,石块小桶、细线等器材进行实验,具体操作步骤如下:①用弹簧测力计测空桶重 ;②溢水杯装水,空小桶置于溢水杯口下方;③用弹簧测力计测石块重 ;④将石块浸没到溢水杯的水中,读出弹簧测力计的示数 ;⑤用弹簧测力计测排开水与小桶的总重 。(1)石块所受的浮力:
N;小明分析评估上述实验,发现操作步骤中有一处错误,应改正成:
。,其实小明在小明思考:对于漂浮在水面的物体,阿基米德原理是否也成立?于是,他把石头换成木块,在原来的基础上修改了错误做此实验,与上述操作不同的一个步骤是
(选填步骤序号)。小明在做实验时发现,在石块刚浸入水到完全浸没的过程中,弹簧测力计的示数越来越小,溢出的水越来越多,说明物体受到的浮力与其
有关。(4)小红发现用小明的图中的装置,可以用来测牛奶的密度,只需要在这个基础上加上一个操作步骤,将溢水杯的水换成牛奶,将石块浸没到溢水杯的牛奶中,读出弹簧测力计的示数
,则石块的体积是
,
。(用步骤中物理量符号表示,水的密度用
表示)24.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关并验证阿基米德原理”的实验中,用弹簧测力计挂着圆柱体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图所示。甲、乙、丙、丁中液体均为水,戊中为未知液体,请根据图示信息完成下面的填空。实验中所用的圆柱体的重力为
N。图丙中圆柱体受到的浮力大小是
N。通过比较图
(从“甲、乙、丙、丁、戊”中选填三项)可以得出结论:在其他条件不变的情况下,物体受到的浮力与深度无关。通过比较图甲、乙、丙的实验,可以得出圆柱体排开水的体积越大,浮力越
(选填“大”或“小”)。根据图甲、丙、戊中的信息,可以算出圆柱体密度为
kg/m3,未知液体的密度为
kg/m3。由图己、庚的实验,可以算出排开水的重力为
N,实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力
物体排开水所受到的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)(7)在验证阿基米德原理实验时,为使误差最小,你觉得最合理的顺序是
。(填选项前的代码)A.甲、丙、己、庚五、计算题B.庚、甲、丙、己C.丙、己、甲、庚25.将边长为
0.1m
均匀、实心的正方体木块投入水中。木块静止时有的体积露出水面,如图所示。(取
g=10N/kg),求:木块静止时,受到水的浮力是多少?该木块的密度是多少?木块静止时,木块底部受到水的压强是多少?26.如图为现役某导弹驱逐舰,该舰最大航速
54km/h,满载时排水量
9000t。(海水密度约为1.0×103kg/m3)该驱逐舰以最大航速匀速航行2h,通过的路程为多少?若声呐探测器在水下
10m
深处,则声呐探测器所受海水压强为多少?驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少?27.如图是我国自主研制的“准三代”96A
式主战坦克,它采用
100
马力
V
型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电技术应用,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重
42t,高
2.3m,每条履带与地面的接触面积为
2m2。请利用给出的数据,求:(g取
10N/kg)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强。坦克在深为
5m
的河水潜渡时,在坦克顶部面积为
0.8m2
的舱门受的河水的压力;坦克在该河段水中潜渡时,坦克对水平河床的压力为
105N,该坦克的体积是多大?28.一边长为
10
cm
的正方体物块,用细线系在底面积为
200
cm2
的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长
10
cm。如图所示,当物块刚好浸没时,停止注水,此时细线拉力为
4N;
求:物块刚好浸没时所受浮力的大小?物块的密度?剪断细线,使物块上浮直至漂浮,物块漂浮时,水对容器底部的压强?29.如图甲所示,一弹簧测力计下悬挂底面积为
40cm2的圆柱体,水平桌面上放置底面积为100cm2,质量为
500g的圆筒,筒内装有
30cm
深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中,弹簧测力计的示数
F与圆柱体下降高度
h
变化关系图像如图乙所示(圆筒的厚度忽略不计,圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出,g
取
10N/kg)。求:圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;筒内液体密度;当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。30.如图甲所示,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。如图乙所示是钢绳拉力随时间
t
变化的图象,若不计水的阻力,求:(g=10
N/kg,ρ
水=1.0×103kg/m3)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?石料的体积是多少?石料的密度是多少?答案解析部分【解析】【解答】A.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,A
不符合题意;B.太空是真空,遨游太空的“空间站”没有受到浮力,B
符合题意;C.航行的
075
攻击舰处于漂浮状态,受到浮力的作用,C不符合题意;D.升空的热气球受到空气的浮力,D
不符合题意。故答案为:B。【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。【解析】【解答】A.当航母漂浮在海面上时,航母所受的浮力等于重力,A
不符合题意;B.航母所受的浮力等于重力,当舰载机飞离航母后,总重力减小,所以航母所受的浮力减小,B
不符合题意;C.舰载机飞离航母后,航母所受的浮力减小,海水的密度不变,根据公式,航母浸入海水的体积减小,即航母会上浮一些,C
不符合题意;D.航母采用了“空心”的方法,增大了排开水的体积,从而增大了浮力,D
符合题意。故答案为:D。【分析】漂浮物体受到的浮力等于重力;液体密度相同时,浮力减小,排开液体的体积减小;“空心”法可以增大排开液体的体积,增大浮力。【解析】【解答】潜水员由水面下
20m
深处上浮至水面下
10m
处的过程中,他的深度不断减小,根据液体压强公式p=ρ
液gh
可知,他受到的压强不断减小。他排开水的体积不变,根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV
排可知,他受到的浮力不变,故
D
正确,而
A、B、C
错误。故选
D。【分析】根据液体压强公式
p=ρ
液gh
分析压强的变化,根据阿基米德原理
F
浮=ρ
液gV
排分析浮力的变化。【解析】【解答】已知三个小球的质量相等,所以三个小球的重力相等;由图可知:甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉入水底;由物体的浮沉条件可知:甲、乙两球受到的浮力等于自身的重力,则
F
甲=F
乙=G;丙球受到的浮力小于重力,即
F丙<G,所以
F丙<F甲=F乙。ABC
不符合题意,D符合题意。故答案为:D【分析】漂浮和悬浮时,物体受到的浮力等于物体的重力,液体密度和排开液体的体积相同时,受到的浮力相同。【解析】【解答】由图知,三个球排开水的体积因为,三个球受到的浮力故答案为:D。【分析】利用 比较三个球受到的浮力大小关系。【解析】【解答】A.由题图可知,a漂浮,b悬浮,则,因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮,所以,因为
a
与
b
质量相等,则物体的重力相等,所以浮力;因为,所以所以由题干可知所以A
不符合题意;B.因为
b
悬浮,c
沉入底部,所以,因为
b
与c
体积相同,所以根据可知,所以;则B
不符合题意;C.因为当物体的密度大于液体的密度时物体下沉,当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮,当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮,所以根据
a漂浮、b
悬浮、c
沉入底部可知C
不符合题意;D.由上分析可知:浮力大小关系为D
符合题意。故答案为:D。【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ
液gV
排,ρ
液是液体的密度,V
排使物体排开水的体积,液体密度越大,排开液体的体积越大,那么物体受到的浮力就越大;当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力。【解析】【解答】A.由题意知,物块下表面与水面刚好接触时,弹簧测力计测量的是物块的重力,由图乙可知,物块重力
G=18N,由重力公式得A
不符合题意;B.当物块与容器底接触时,物块下表面受到水的压强最大,此时物块下表面浸入水的深度则物块下表面受到的压强B
不符合题意;C.由图乙可知,物块完全浸没时,弹簧测力计的拉力
F=10N,C
不符合题意;D.由
C
知物块完全浸没时受到的浮力为
8N,由浮力公式得物块完全浸没,则物块的体积等于物块完全浸没时排开水的体积,则物块的密度D
符合题意。故答案为:D。【分析】根据测力计对物体的拉力计算重力,再计算质量;根据物体的重力和浸入液体中测力计示数差计算浮力;利用浮力和液体密度可以计算排开液体的体积;根据液体密度和深度,可以计算液体压强;利用物体的质量和体积的比值计算物体的密度。【解析】【解答】A.根据物体浮沉条件可知,正方体在甲中漂浮,故
ρ<ρ
甲;正方体在乙中悬浮,故ρ=ρ乙;正方体在丙中沉底,故
ρ>ρ
丙;所以,三种液体密度关系为
ρ甲>ρ乙>ρ
丙A
正确,不符合题意;B.三种液体深度相同,密度关系为
ρ甲>ρ乙>ρ
丙根据 ,三种液体对容器底部的压强关系为
p甲>p
乙>p丙B
正确,不符合题意;C.根据物体浮沉条件可知,正方体在甲中漂浮,故
F
浮甲=G;正方体在乙中悬浮,故故
F
浮乙=G;正方体在丙中沉底,故故
F
浮丙<G;所以,三种液体对正方体的浮力关系为
F
浮甲=F
浮乙>F
浮丙C
错误,符合题意;D.由图可知,三种液体的体积关系为
V
甲>V
乙=V丙三种液体密度关系为
ρ
甲>ρ
乙>ρ丙所以,三种液体的质量关系为m甲>m
乙>m
丙则三个容器和其中的液体及正方体的总重关系为G
甲>G
乙>G
丙故三个容器对水平桌面的压力关系为
F
甲>F
乙>F
丙D
正确,不符合题意。故答案为:C。【分析】漂浮和悬浮时,物体受到的浮力等于物体的重力;漂浮的物体密度小于液体密度,悬浮物体的密度等于液体密度,沉底物体密度大于液体密度;根据液体密度和深度,可以判断液体压强大小关系。【解析】【解答】A.由浮沉条件知道,物体下沉时
ρ
液<ρ
物
,物体漂浮时
ρ
液>ρ
物
,物体悬浮时
ρ液=ρ
物,在三杯盐水中液体的密度关系是ρ甲<ρ
乙<ρ丙A
正确,不符合题意;由图知道,鸡蛋在甲杯中沉底,在乙、丙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件,物体在液体中沉底时浮力小于重力,物体在液体中漂浮或悬浮时,浮力等于重力,因为鸡蛋在甲液体中沉底,所以
F
甲<G;鸡蛋在乙液体中悬浮,所以
F
乙=G;鸡蛋在丙液体中漂浮,所以
F乙=G。因此鸡蛋在甲、乙、丙液体中受到浮力的关系为
F
甲<F乙=F丙B
错误,符合题意;因为鸡蛋在甲、乙、丙液体中受到浮力的关系为
F甲<F
乙=F
丙浮力等于排开液体的重力,所以m甲排<m
乙排=m
丙排C
正确,不符合题意;鸡蛋受到的浮力为
F
甲<F
乙=F
丙因为作用力等于反作用力,所以鸡蛋对液体的力也是
F甲
1<F
乙
1=F
丙
1由题意知甲乙丙三个烧杯分别装有质量相同而密度不同的盐水,盐水重力相同,所以,三种液体对烧杯底的压力关系为
F
甲'<F
乙'=F
丙'甲、乙、丙三个烧杯的规格是相同的,底面积相同。根据,三种液体对容器底部的压强关系为
p
甲<p
乙=p
丙D
正确,不符合题意。故答案为:B。【分析】当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体沉底;当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。【解析】【解答】①由图甲可知金属球的重力
G=5N,则小球的质量m=由图乙可知弹簧测力计的示数为
F=4N,根据称重法可知小球在水中受到的浮力
F浮
1=
GF1=5N4N=1N由于小球处于浸没状态,则根据
F
浮=液gV
排可得小球的体积②小球的密度③由图丙可知:弹簧测力计的示数为
F2=3N,根据称重法可知小球在液体中受到的浮力
F
浮
2=GF2=5N 3N=2N由于小球处于浸没状态,则根据
F
浮= 液gV
排可得液体的密度④当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,则小球在密度最大的液体中受到的浮力
F
浮max=G0=5N 0N=5N则根据
F
浮=液gV
排可得液体的最大密度由以上分析可知
ABC
不符合题意,D
符合题意。故答案为:D。【分析】根据测力计计算物体的重力,利用浸没时的示数计算浮力,结合液体密度计算体积;根据物体的重力计算质量,结合体积计算密度的大小;利用浮力大小和排开的体积计算液体的密度。【解析】【解答】解:A、当金属块完全露出水面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的
CD
段,由图象可知,该金属块重力为
G=F
拉
1=54N,A
不符合题意;B、当金属块浸没在水中时,即为图中的
AB
段,由图象可知,此时绳子的拉力
F
拉
2=34N,则浸没在水中时金属块受到的浮力为:F
浮=G﹣F
拉
2=54N﹣34N=20N,B
不符合题意;C、金属块浸没在水中时,由
F
浮=ρ
水V
排g
可得金属块的体积:V=V
排===0.002m3,由
G=mg=ρVg
得金属块的密度为:ρ===2.7×103kg/m3,C
符合题意;D、由图知,在
t1
至t2
时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变,则由
F
浮=G﹣F
拉可知,金属块受到的浮力逐渐变小,D
不符合题意。故答案为:C【分析】根据物体的重力和浸没后测力计的示数,可以计算浮力,利用液体密度和浮力可以计算排开液体的体积,根据物体的重力计算质量,利用质量和体积可以计算物体的密度。【解析】【解答】解:A、由图象可知,当
h=0
时,弹簧测力计示数为
46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力:G=F拉
1=46N;A
不符合题意;BC、金属块的质量:m===4.6kg;由图象可知,当h=50cm
之后,弹簧测力计示数不变,金属块浸没水中,受到的浮力:F
浮=G﹣F
拉2=46N﹣26N=20N;由
F
浮=ρ
液gV
排可得金属块体积:V=V
排===2×10﹣3m3,金属块的密度:ρ===2.3×103kg/m3,B
符合题意、C
不符合题意;D、金属块刚浸没时下表面距水面距离:h=50cm﹣30cm=20cm=0.2m,金属块下底面受到水的压强:p=ρ
水
gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,D
不符合题意。故答案为:B【分析】根据测力计测量物体的重力,根据物体的重力和浸没在液体中时的测力计示数计算浮力,利用浮力可以物体的体积,根据物体的质量和体积的比值计算密度。【解析】【解答】密度计的刻度是不均匀的,最小的刻度是在刻度计的下方。由题和图示可知,同一支密度计在两种液体中都漂浮,所以受到的浮力由于密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中受到的浮力由图可知且根据公式可得【分析】漂浮物体受到的浮力等于重力;浮力相等时,排开液体体积越大,液体的密度越小。【解析】【解答】由图可知,两个物体都漂浮在水面上,浮力等于重力,所以
F
甲浮=F
乙浮=G,根据阿基米德原理 可得排开水的体积相等,所以木块浸在水中的体积
Va等于
Vb;液体产生的压强与液体密度和物体所处深度有关,液体的密度相同,由于乙图中木块所处深度大,所受压强大,即:pa<pb.【分析】物体漂浮时,浮力等于物体的重力;浮力和排开液体密度相同时,排开液体的体积相同;液体密度相同时,压强和深度有关。【解析】【解答】由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,漂浮和悬浮时
F
浮=G=mg4个小球的质量相同,甲、乙、丙球受到的浮力
F
浮甲=F浮乙=F
浮丙=G丁球沉入容器底部时
F
浮丁<G所以
F
浮甲=F浮乙=F
浮丙>F
浮丁则丁球的浮力最小。【分析】漂浮和悬浮时
F
浮=G=mg,而
4
个小球的质量相同、重力相同,可得
4
个小球受到的浮力大小关系。【解析】【解答】当轮船由大西洋驶向印度洋时,船始终漂浮,浮力等于重力,重力一直不变,故浮力不变。“W”的是北大西洋的载重线,标有“S”的是印度洋的载重线,说明在印度洋的载重线排开液体的体积大,根据 可知,密度小,故由“载重线”可知印度洋海域海水密度小于北大西洋海域海水密度。【分析】轮船始终漂浮,根据漂浮条件分析轮船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理分析河水和海水密度的大小关系。【解析】【解答】体积为 的物体浸没在水中后,受到的浮力为若物体的重力为
8
牛,浮力与重力的合力物体在水中下沉过程中,物体排开水的体积不变,水的密度不变,由可知物体受到的浮力不变。【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力的大小;根据方向相反的力计算合力;当液体密度和排开液体的体积一定时,受到的浮力不变。【解析】【解答】据题意,重为
10N
的物体
A,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,由于物体
A受浮力作用,测力计的示数将变化,即减小
6N,故物体
A
受到的浮力为
6N。物体
A
受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的弹簧测力计的拉力三个力作用而平衡,因此弹簧测力计的拉力即为浮力与重力的合力,故合力为
10N-6N=4N即物体
A
所受浮力与重力的合力为
4N。增大物体浸没的深度,物体排开水的体积不变,水的密度不变,由公式
F
浮=ρ
水gV
排可知,它所受浮力的大小将不变。【分析】利用称重法求出
A
受到的浮力,进一步求得物体
A
所受浮力与重力的合力。浮力的大小与液体的密度和体积有关,与排开液体的深度无关。【解析】【解答】小球悬浮在盛水的杯中,浮力等于重力,并且所受浮力的方向是竖直向上的.我们可以从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,选择合适的标度,并标出浮力大小,如图所示:。【分析】小球悬浮,浮力等于重力,结合力的示意图的画法作图即可。【解析】【解答】漂浮在水面上小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,且浮力等于重力,如下图所示:【分析】漂浮时,浮力等于重力,据此画出力的示意图即可。【解析】【解答】(1)由图甲知,弹簧测力计的分度值为
0.2N,示数为
4.8N,即物体的重力为
4.8N;金属块浸没在盐水中时,受到的浮力
F
浮=G-F拉=4.8N-2.4N=2.4N分析乙、丙两图可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法测浮力
F
浮=G-F拉可知浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关。要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,图丙丁符合题意。金属块浸没在水中受到的浮力
F
浮水=G-F
拉丙=4.8N-2.8N=2N根据阿基米德原理
F
浮=ρ水gV
排得金属块的体积
V=V
排==2×10-4m3金属块的密度【分析】(1)结合弹簧测力计的分度值读出示数,根据称重法求出金属块在盐水中受到的浮力。根据称重法测浮力F
浮=G-F拉知所受浮力的大小是否相同,据此分析。利用控制变量法分析解答,要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,据此分析解答。(4)利用称重法求金属块浸没在水中时受到的浮力,再利用阿基米德原理求金属块排开水的体积,即金属块的体积;进一步利用
G=mg
求金属块的质量,再利用密度公式求金属块的密度。【解析】【解答】(1)比较图③④可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,但物体所处的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;比较图④⑤可知,物体排开液体的体积相同,但液体的密度不同,弹簧测力计的示数也不同,说明浮力大小与液体的密度有关;比较图②③可知,液体的密度相同,但物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大;由图①可知物体的重力
G=4N,由图③可知物体浸没在水中时,弹簧测力计的拉力
F
拉=3N,所以物体浸没在水中时所受的浮力 ,浸没时排开液体体积等于物体体积,即排开盐水的体积等于排开水的体积:;由图⑤可知物体浸没在盐水中时,弹簧测力计的拉力
F
拉=2.8N,所以物体浸没在盐
2
水中时所受的浮力,根据 变形得,盐水的密度。【分析】(1)比较③④可知,液体的密度和排开液体的体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,分析浮力和深度的关系;比较④⑤可知,液体的密度不同,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同;结合控制变量法的思想就进行解答;分析比较图②③,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,结合控制变量法的思想得出实验结论;根据二次称重法求出物体浸没在水中时所受浮力的大小,并根据浸没时排开液体体积等于物体体积的思路,求出浸没在水中时排开液体的体积再利用阿基米德原理公式计算盐水的密度。【解析】【解答】(1)根据称重法,石块所受的浮力物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,应向溢水杯中加水使水面刚好和杯口齐平。(2)根据漂浮的特点,浮力等于重力,不用称重法测浮力,故若用能漂浮在水面的木块代替石块做此实验,与上述操作不同的一个步骤是④。小明在做实验时发现,在石块刚浸入水到完全浸没的过程中,弹簧测力计的示数越来越小,由称重法,受到浮力越大,溢出的水越来越多,说明物体受到的浮力与其排开液体的体积有关。石块在水中受到的浮力由阿基米德原理,石块浸没时石块的体积是将石块浸没到溢水杯的牛奶中,读出弹簧测力计的示数,则在牛奶中受到的浮力因石块的体积不变,故有牛奶的密度为【分析】(1)根据物体浸入液体前后测力计示数差,可以计算物体受到的浮力;利用溢水杯进行实验时,溢水杯要装满液体;放入液体中漂浮的物体,物体放入液体时测力计无示数;物体受到的浮力,和排开液体的体积有关;根据物体受到的浮力和液体的密度可以计算排开液体的体积;利用浮力和排开液体的体积,可以计算液体密度大小。【解析】【解答】(1)由图甲知道,测力计的分度值为
0.1N,由指针位置知道,所用的圆柱体的重力为
1.6N。由图知道,在实验步骤丙中拉力为
0.6N,由称重法知道,此时所受浮力
F
浮=G-F
拉=1.6N-0.6N=1N根据控制变量法知道,若探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,则应控制液体种类相同,深度不同,比较各图知道,应选择丙丁两图。分析图甲、乙、丙知道,物体排开的水的体积越大,测力计示数越小,浮力越大,这说明浮力大小与物体排开的液体的体积有关
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