章末复习
上方气压比下方气压 ,从而产生向上的升力 使飞机升空
教材图片 图片解读
如图图所示,热气球腾空而起,所受浮力方向为 ,该力的施力物体是
如图图所示,一长方体物块浸没在液体中,左、右两个侧面和前、后两个侧面受到液体的压力的合力为 N;上、下两个表面受到液体的压力大小不相等,其合力即为浮力,大小为F浮=
如图图所示的大鱼和小鱼的争论中,根据你所学的物理知识判断 (选填“大鱼”或“小鱼”)的说法是对的,判断的依据是
如图图所示是学校物理兴趣小组制作的演示潜艇原理的模型图,通过胶管A (选填“从烧瓶中吸气”或“向烧瓶中吹气”),就可以使烧瓶上浮,在烧瓶露出水面之前,烧瓶所受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”)
如图图所示,将同一鸡蛋分别放到甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中上浮最后漂浮,则ρ甲、ρ乙和ρ鸡蛋的大小关系为
如图图所示是飞机在飞行时,空气流过机翼的示意图。由图可知,机翼上方空气流速比下方流速 ,机翼上方的气压比下方气压 ,从而使飞机受到了向上的升力(均选填“大”或“小”)
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
( )1.只有固体才会受到浮力的作用。
分析指正: 。
( )2.在不同的液体中,浮力的方向会不同。
分析指正: 。
( )3.漂浮在水面上的木块受浮力作用,而在水中下沉的石块不受浮力作用。
分析指正: 。
( )4.深入淤泥的圆柱形桥墩不受浮力的作用。
分析指正: 。
( )5.物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
分析指正: 。
( )6.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关。
分析指正: 。
( )7.轮船由大海驶入长江,所受浮力不变,船体下沉一些。
分析指正: 。
( )8.潜艇在水面下上浮过程中受到的浮力变大。
分析指正: 。
( )9.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关。
分析指正: 。
( )10.动车外形是流线型,高速行驶时上方空气流速大,压强小,能增大对地面的压力。
分析指正: 。
( )11.飞机水平飞行时,飞机机翼上方空气流速大,压强小。
分析指正: 。
考点1 浮力的概念及产生原因
1.(2020百色)下列物体中,不受浮力作用的是 ( )
A.在水中下沉的铁块
B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船
D.空中上升的气球
2.(2020甘孜州)如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁、容器底接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图图乙所示,g取10 N/kg,则圆柱体的重力为
N,圆柱体受到的最大浮力是 N。
3.(2021福建)如图所示,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中,木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体的压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。(g取10 N/kg)
考点2 阿基米德原理的应用
4.(2021常州)2021年3月23日,巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅,如图甲所示。28日到29日期间,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态,29日“长赐号”脱离运河河底,随着水位上升船身逐渐升高,最终状态如图图乙所示。海水涨潮、运河水位持续上升的过程中,“长赐号”受到的浮力 ( )
A.一直变大
B.先变大后不变
C.一直不变
D.先不变后变大
5.(2020宜昌)轮船的大小通常用排水量表示。排水量是轮船满载时排开水的质量。
(1)若轮船的排水量记为m排,满载时船货总质量记为m船,请通过推导说明m排=m船,要求写出相关物理原理和表达式。
(2)某条船的排水量为500 t,该船满载从海水中驶入江水中,其排水量变大、变小、还是不变 该船排开江水的体积是多少 (ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ江水=1.0×103 kg/m3)
考点3 物体浮沉状态的判断及应用
6.(2021广州)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中,两球所受的重力和排开的水所受的重力如图下表所示。则两球静止在水中时的情形可能是中的 ( )
实心球 实心球所受的重力/N 排开水所受的重力/N
甲 1 1
乙 2 1
7.(2020东营)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后的情形如图所示,两液面相平,下列判断正确的是 ( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大
考点4 浮力的综合计算
8.(2021眉山)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(质量不计)底面积为10-4 m2,将一体积为2×10-4 m3的木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图图乙所示。下列说法中错误的是(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg) ( )
A.木块的密度为0.8×103 kg/m3
B.木块漂浮时排开水的质量为160 g
C.木块浸没在水中时细线对木块的拉力为0.6 N
D.甲、乙两图中容器对水平桌面的压强相等
9.(2021江西)地球气候变暖、冰川熔化加剧是导致海平面变化的原因之一。小明同学根据所学知识,通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积,就能推断海平面的升降。如图所示是冰川漂浮在海面上的情景,若冰川的质量为m冰,海水的密度为
ρ海,水的密度为ρ水,且ρ海>ρ水,g用符号表示。
(1)求冰川熔化前受到的浮力。
(2)求冰川熔化前排开海水的体积。
(3)求冰川完全熔化成水后,水的体积。
(4)推断海平面的升降,并说明理由。
考点5 流体压强与流速的关系
10.(2021烟台)如图所示现象中,能利用流体压强规律解释的是 ( )
11.(2020陕西)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大、压强 ,瓶中的热水在 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
考点6 重点实验
12.(2021成都)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如图下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小虹确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力F拉,可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了 。
A.F浮与G是一对平衡力
B.F浮与G是相互作用力
C.F浮与F拉是相互作用力
D.F浮、F拉和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。由测量数据可得:步骤B中圆柱体物块受到水的浮力为 N。
(3)分析图中步骤A与步骤 (填步骤的序号)的数据,可以验证猜想a是错误的。
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图中的测量数据,还可以计算出其他一些物理量。下列物理量中不能计算出的是 。(水的密度已知)
A.物块的体积 B.物块的密度
C.盐水的体积 D.盐水的密度
13.(2021随州)如图甲、乙、丙、丁所示是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形实心物块、小桶和水,探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系的情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前,细心的小明同学指出:在图甲中存在错误,该错误是溢水杯中水面 。
(2)纠正错误后,该探究实验最合理的顺序为 (用甲、乙、丙、丁表示)。
(3)在图乙的测量中,溢水口还在溢水过程中,小正同学便急忙把小桶移开,开始测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测得的“排开液体所受的重力” (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(4)在完成实验之后,陶子同学发现实验桌上有一瓶待测量密度的盐溶液,她思考之后建议利用浮力来测量该液体的密度,经过组内一番讨论,仅增加了如图图戊所示的装置(注意:图戊中是盐水,图乙中是水),此时测力计的示数为F5,则待测盐溶液的密度ρ液可表示为ρ水或ρ水,其中X= (用F1、F5表示)。
答案
章末复习(四)
知识梳理
①竖直向上 ②竖直 重 ③G-F示
④压力差 ⑤F向上-F向下 ⑥体积 ⑦密度
⑧称重 ⑨F浮 ⑩G排 竖直向上
排开的液体 G排 m排g ρ液V排g
空心 体积 > > =
> = = < <
重力 小 液体 小 大 液
气 小 大 大 小
图说教材
(1)竖直向上 空气 (2)0 F上-F下
(3)大鱼 在同种液体中,排开液体的体积越大,受到的浮力越大
(4)向烧瓶中吹气 不变
(5)ρ甲=ρ鸡蛋<ρ乙 (6)大 小
易错辨析
1.×,浸在液体(或气体)中的物体会受到液体(或气体)竖直向上的浮力,这里的物体不一定只是固体,其他的物体如图水面上的油、水中的水银也受到浮力的作用
2.×,浮力的方向总是竖直向上的
3.×,在水中下沉的石块排开了一定体积的水,其上、下表面存在压力差,也受到浮力的作用
4.√
5.×,物体受到的浮力大小不仅与浸在液体中的体积有关,还与液体的密度有关
6.×,浸没在同种液体中的物体受到的浮力与物体浸入液体中的深度没有关系
7.√
8.×,潜艇在水面下上浮过程中,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知所受浮力不变,潜艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的
9.×,密度计利用了物体的浮沉条件,密度计漂浮在液体中,所受浮力都等于自身的重力,与液体密度无关
10.×,动车外形是流线型,高速行驶时上方空气流速大,压强小,能减小对地面的压力
11.√
中考链接
1.B
2.2 0.4
(1)由图乙可知,当上升高度超过20 cm时,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数F示1=2 N,则圆柱体的重力G=F示1=2 N;
(2)由图乙可知,圆柱体上升高度在0~10 cm时,圆柱体浸没水中,此时弹簧测力计示数
F示2=1.6 N,此时圆柱体受到的浮力最大,其大小为F浮最大=G-F示2=2 N-1.6 N=0.4 N。
3.640 6.4 (1)木块放入液体后,液面升高的高度Δh=1 cm=0.01 m,容器底部受到液体的压强变化量Δp=80 Pa,由p=ρgh可知,液体密度:ρ液===0.8×103 kg/m3;木块边长为10 cm,静止时露出液面的高度为2 cm,所以木块底浸在液体中的深度:h=10 cm-
2 cm=8 cm=0.08 m;木块底部受到液体压强:p=ρ液gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=640 Pa。
(2)木块的底面积:S=10 cm×10 cm=100 cm2=1×10-2 m2;根据浮力产生的原因可知,木块受到的浮力:F浮=F底=pS=640 Pa×1×10-2 m2=6.4 N。
4.B
5.(1)证明:因为轮船漂浮,所以F浮=G船,由阿基米德原理可得,F浮=G排,所以,G排=G船,
即:m排g=m船g,所以,m排=m船。
(2)该船从海水中驶入江水中时,因船在江水中也处于漂浮状态,所受浮力不变,由F浮=G排=
m排g可知排开液体的质量不变;根据F浮=G排=m排g=ρ江水gV排知,排开江水的体积为
V排===500 m3。
6.C
7.B 同一支密度计放在甲、乙液体中都漂浮,密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计的重力G,故A错误;由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由F浮=ρ液V排g知,浮力相等,则ρ甲<ρ乙,故D错误;因为容器中的液面相平,根据p=ρgh知甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小,故B正确;同一物体漂浮在不同液体中所受的浮力相同,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计的刻度越靠下对应的密度值越大,故C
错误。
8.C 木块处于漂浮状态,有体积露出水面,则V排=1-V木=V木,
此时浮力等于重力,即F浮=G,根据阿基米德原理和G=mg=ρVg得,ρ水gV木=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0×103 kg/m3=0.8×103 kg/m3,故A正确;木块漂浮时,排开水的体积:
V排=V木=×2×10-4 m3=1.6×10-4 m3,排开水的质量:
m排=ρ水V排=1.0×103 kg/m3×1.6×10-4 m3=0.16 kg=160 g,故B正确;
图乙中,木块浸没水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N,木块的重力:G木=ρ木gV木=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=1.6 N,则木块浸没水中时细线对木块的拉力:F拉=F浮-G木=2 N-1.6 N=0.4 N,故C错误;甲、乙两图中,容器、木块和水的总重力相等,对桌面的压力相等,根据p=知容器对桌面的压强相等,故D正确。
9.(1)因为冰川漂浮,所以冰川熔化前受到的浮力:F浮=G=m冰g。
(2)根据阿基米德原理可知,冰川熔化前排开海水的体积:V排===。
(3)因为冰川熔化成水后质量不变,
所以m水=m冰,
若冰川中的冰全部熔化成水,水的体积:V水==。
(4)因ρ海>ρ水,所以由V排=和V水=可知,V排10.D
11.小 大气压 冷水经过混合淋浴器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度变大,该部分压强变小,热水壶中的热水在大气压的作用下被压进混合器和冷水混合,变成温度适宜的温水,最后从淋浴器的喷头处流出。
12.(1)D (2)0.4 (3)C、D (4)C
13.(1)未到达溢水口
(2)丁、甲、乙、丙
(3)偏小 (4)F1-F5