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文档简介
第09讲一浮力
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一、选择题
1.泸沽湖被誉为神秘的“东方女儿国下列物体,没有受到浮力作用的是()
A.游在水中的小鱼B.埋在河底泥沙中的贝壳
C.停在水面的游船D.在空中飞翔的小鸟
2.用弹簧测力计测出一个物体重为6N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数
变为3N,则该物体在水中受到的浮力是()
A.7NB.4NC.3ND.1N
3.如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为上表面受到水的压
强为Pi,压力为耳;下表面受到水的压强为0,压力为玛。下列选项正确的是()
A.P|>,2B.F\>F]c.%=4F2D.%=G
4.将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,
而乒乓球浮出水面,则()
A.乒乓球受到的浮力大
B.实心球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样天
D.不能确定
5.如题图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正确的
试卷第1页,共5页
是()
A.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小
B.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器部受到液体的压强不变
C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器底部受到液体的压强变小
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等
二、填空题
6.如图所示,用细杆将重力为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受
到水的压力为7N.下表而受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是N,浮力的
方向为o
7.如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种不同的液体,现
将同•木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。木块在甲、乙液体中受到
的浮力分别为尸小F乙,甲、乙液体对容器底部的压强分别为p,八p乙,则尸,,,F
p串_____p乙(以上均选填“□>“、"V"或”=”)。
甲乙
8.一个苹果的质量为180g、体积为200crrb该苹果的密度为g/cml用手将苹果浸没
在水中,松手后苹果将(选填“上浮川下沉”或“悬浮”)。
9.一金属块在空气中称重为2.4N。把它全部浸没在水中弹簧测力计的读数为O.8N,把它全
部浸没在某种液体中弹簧测力计的读数为L2N,则该金属块受到水对它的浮力是
试卷第2页,共5页
N,液体的密度为kg/m\
10.如图甲所示,用弹簧测力计吊着不吸水圆柱体缓慢下降直至浸没,弹簧测力计示数E
随圆柱体下落高度力变化的关系如图乙所示。则圆柱体的重力为N,圆柱体在水中所
受的浮力最大为No
三、作图题
11.将细线一端固定在烧杯底部,另一端固定在乒乓球上。烧杯加水后静止在斜面上,如图
所示。不计乒乓球的重力,请以球心为作用点画出乒乓球受到的浮力和拉力的示意图。
12.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明先用弹簧测力计测出金属块的重力
为2.4N,然后将金属块缓慢浸入液体中(液体均未溢出),如图所示,并记录弹簧测力计的
示数。
A
2.2N
液体
A
(1)小明猜想影响浮力大小的因素有多个,如物体浸在液体中的体积、液体的密度等,故应
当采用(选填“控制变量法”“转换法”或“理想实验法”)设计并进行实验。
(2)图A中金属块所受浮力大小为N。
试卷第3页,共5页
(3)分析比较实验步骤A、B、C可知:浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,且浸在液体
中的体积越大,物体所受浮力越______o
(4)分析比较实验步骤D、E,可以探究浮力大小与的关系。若想得到普遍规律,应当
进行的操作是。
(5)接着小明在图D实验的基础上进行了如下的操作:保持弹簧测力计和金属块的位置不动,
向容器中慢慢倒入水(水未溢出),稳定后,观察弹簧测力计的示数,发现弹簧测力计的示
数始终不变。通过上述过程我们可以判断出,浸没在液体中的物体所受浮力,与其在液体中
的深度(选填“有关”或“无关”)。
13.小南和同学们利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材,做“探究
浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验,进行了如图所示的操作。
5N
(1)由两图得出物块所受浮力/=1N,再由另外两图得出物块排开液体所受重力
G=1N,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重
力。
(2)实验时,若溢水杯中未装满水,则会导致测出的G拉。(选填“偏大”或偏小)
(3)为了得到更普遍的结论,接下来的操作中合理的是()(选填字母)。
A.用原来的方案和器材多次测量求平均值
B.将物块换成小石块,用原来的方案再次进行实验
(4)小组同学经过交流、评估和反思后,得出实验步骤的最佳顺序是o
(5)根据实验数据,还可以计算出物块的密度。=(g取10N/kg)o
14.探究实验:物体实现浮沉现象需要满足什么条件呢?
(1)设计实验:
①准备好实验器材:容器,小瓶子,水;
②如图甲,把盖上盖子的空小瓶浸没于水中,再松手。观察小瓶的运动情况;
试卷第4页,共5页
③如图乙,把装满水并盖.上盖子的小瓶,浸没于水中,再松手。观察小瓶的运动情况。
甲乙
(2)分析归纳:
①空的小瓶上浮到水面,直至静止状态。则在小瓶上浮过程中/芦;____G(选填“>”,y”或
“=");
②装满水的小瓶下沉到容器底部。则在小瓶下沉过程中尸/G(选填”>”,"v”或“=”);
(3)实验中,小瓶子上浮、下沉是通过改变(选填“自身重力”或“浮力”)来实现的。
五、计算题
15.三峡工程是目前世界上最大的水利工程。现有一潜水员穿上用特种钢材制成的潜水服,
下潜到水下80m深处进行坝体常规检查。求此时:(g取10N/kg)
(1)潜水服所受水的压强;
(2)体积为0.07m,的潜水服所受的浮力。
试卷第5页,共5页
1.B
【详解】浮力是指浸在液卷(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上和向卜•的压力
差。
A.游在水中的小鱼,浸在水中,受到水的浮力作用,故A不符合题意;
B.埋在河底泥沙中的贝壳,其下表面没有受到水的压力(被泥沙挡住),不满足浮力产生
的条件(上下表面有压力差),所以没有受到浮力作用,故B符合题意;
C.停在水面的游船,浸在水中,受到水的浮力作用,故C不符合题意:
D.在空中飞翔的小鸟,浸在空气中,受到空气的浮力作用,故D不符合题意。
故选Bo
2.C
【详解】物体重为6N,将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为3N,由称重法可知,
该物体在水中受到的浮力是A?=G-b=6N-3N=3N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.由p=可知,上表面所处的深度比下表面小,所以上表面受到的压强比
下表面小,故A错误;
B.由A可知P1<P2,上下表面受力面积相同,所以由尸二尸5可知,上表面受到的压力比下
表面小,故B错误;
C.由浮力的产生原因可知,/=%上-%下=6-广
故c错误;
D.长方体物块悬浮在水中,根据浮力的产生原因可知,此时辱二G,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中,放手后发现,最终乒乓球漂浮在水面,
实心球沉在水底,由于乒乓球的体枳小,且浸入的体枳更小,根据阿基米德原理尸受淤夕
川g知,乒乓球排开液体的体枳较小,故受到的浮力较小;实心球排开液体的体枳较大,故
受到的浮力较大,故B符合题意,ACD不符合题意。
答案第1页,共6页
故选B。
5.A
【详解】A.往杯中加入清水,液体密度减小,根据尸bP/gP笈可知,小球受到的浮力减
小,浮力小于重力而下沉:但容器内液体的深度不变,根据p=〃破城可知,容器底部受到液
体的压强变小,故A止确;
BC.往杯中加入适量盐,液体密度增大,根据尸产p/gP"可知,小球受到的浮力增大,浮
力大于重力而上浮;但容器内液体的深度不变,根据〃=可知,容器底部受到液体的压
强变大,故BC错误;
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,是因为浮力等于重力,不是因为液体内部的压强,而
且液体内部的压强随深度的增加而增加,不是处处相等,故D错误。
故选A。
6.8竖直向上
【详解】[1]根据浮力产生的原因可知,浮力为物体上下表面的压力差,因为木块上表面受
到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,所以木块受到浮力大小为尸产尸广尸〃
=15N-7N=8N
⑵浸在液体中的物体会受到竖直向上的浮力,浮力的方向竖直向上,浮力的施力物体是液
体。
7.=<
【详解】[1]由图可知,甲图中木块悬浮,乙图中木块漂浮,根据浮沉条件可知,不管是漂
浮还是悬浮,浮力等于重力,两容器中是同一块木块,重力不变,所以浮力相等,即尸产尸
⑵根据浮沉条件可知,甲图中木块悬浮,液体甲的密度等于木块的密度,乙图中木块漂浮,
液体乙的密度大于木块的密度,所以液体甲的密度小于液体乙的密度,两杯中液面相平,根
据公式〃=/9g/7可知,液体对容器底部的压强为P而p乙.
8.0.9上浮
【详解】[1]苹果的密度夕=9=翟==°方/即3
V200cm
[2]因为水的密度P水=lg/cm)所以水的密度大于苹果的密度,根据物体的浮沉条件可知,
苹果浸没在水中后会上浮,
9.1.60.75x10$
答案第2页,共6页
【详解】根据题意可知,金属块受到水的浮力为
F沪G-Fj2.4N-0.8N=L6N
根据少行P次gP〃可得金属块排开水的体积为
玛二________________L6N________
1.6x104n?
pgg1.0x10'kg/m'x10N/kg
金属块浸没水中,则金属块的体积为
片1.6乂10-/3
金属块受到液体的浮力为
K孚=G-6:=2.4N-1.2N=1.2N
金属块浸没在液体中,则排开液体的体积为
/=K=L6xl()4m3
根据F沪p/gP环可得液体的密度为
F湃_I.2N
=0.75x1O'kg/m,
10N/kgxl.6xl0-4m3
10.64
【详解】[1]由图乙可知,当公0时,弹簧测力计示数为6N,此时圆柱体处于空气中,根据
二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=6;,=6N
⑵从力=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力
分析可知,圆柱体浸没在水中时根据入产p极叱花可知,受到的浮力不变,且最大,为
【详解】乒乓球为研究对象,不计乒乓球的重力,乒乓球受浮力耳八拉力玛”
浮力由于水对乒乓球的压力差产生,方向竖直向上,作用点在乒乓球的球心。
细线对乒乓球的拉力,方向竖直向下,作用点也在乒乓球的球心。
答案第3页,共6页
因为不计乒乓球的重力,所以只需分析这两个力。用带箭头的线段表示力,箭头方向表示力
的方向,线段长度大致反块力的大小,因为浮力和拉力是平衡力,所以线段长度应相等。两
个力的作用线要在同一直线上。按照上述分析,画出乒乓球受到的浮力和拉力的示意图,且
两力线段长度相等、作用线共线,作用点都在乒乓球的球心。如图所示:
12.(1)控制变量法
(2)0.2
⑶大
(4)液体密度换用不同种类的液体多次进行实验
(5)无关
【详解】(1)当研究浮力大小与多个因素(如物体浸在液体中的体积、液体的密度等)的关
系时,为了准确探究每个因素对浮力大小的影响,需要控制其他因素不变,只改变一个因素,
这种方法就是控制变量法。
(2)根据称重法测浮力,浮力%二G-居㈠己知金属块重力G=2.4N,图A中弹簧测力
计示数F示=2.2N,贝I」浮力5字=2.4N-2.2N=0.2N
(3)观察A、B、C图,液体都是水,即液体密度相同,物体浸在液体中的体积逐渐增大,
弹簧测力计的示数逐渐减小。根据称重法-黑,物体重力G不变,心减小,则浮力
心增大,所以浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,且浸在液体中的体积越大,物体所
受浮力越大。
(4)[1]观察可知,实验步骤D、E中,物体都是完全浸没,排开液体的体枳相同,但是液
体种类不同,所以可以探究浮力大小与液体密度的关系。
⑵为了得到普遍规律,避免实验结论的偶然性,应当进行的操作是换用不同种类的液体多
次进行实验。
(5)在图D实验基础上,保持弹簧测力计和金属块位置不动,向容器中慢慢倒入水(水未
答案第4页,共6页
溢出),稳定后弹簧测力计示数始终不变。因为弹簧测力计示数〃=G-写%G不变,/不
变,所以心不变。而在此过程中金属块在液体中的深度增加了,由此可以判断出,浸没在
液体中的物体所受浮力,与其在液体中的深度无关。
13.(1)甲、乙
(2)偏小
(3)B
(4)丁、甲、乙、丙
(5)2x1O^kg/m3
【详解】(1)根据称重法测浮力可知需要测量的物理量:物体的重力、物体完全浸没后测力
计的拉力,即甲、乙两步骤可计算出物块浸没在水中时受到的浮力
6?=G-F=2N-1N=1N
(2)若溢水杯的水没有装满,当物块浸入水中时,部分水可能没有溢出,则会导致本实验
测量的G办,偏小。
(3)A.用原来的方案和器材多次测量求平均值,没有改变自变量物体排开液体所受重力
的大小,不能得到更普遍的结论,故A不符合题意;
B.通过更换不同物块进行实验,可以验证结论的普遍性,故B符合题意。
故选B。
(4)实验步骤:测出空小桶所受的重力;用测力计测出某物体所受的重力;把被测物体浸
没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,同时,用小桶收集物体排开的水;测出小
桶和物体排开的水所受的总重力。此过程可以避免实验的重复操作以及物块和容器由于沾水
而导致的测量误差,所以合理顺序为丁
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