10.1 浮力
【课时衔接】
1.(流体压强的应用)飞机机翼的横截面设计成如图所示的形状,利用了流体流速越大压强越
的原理。
2.(流体压强与流速的关系)如图所示,将两只气球自由悬挂静止在空中,用粗吸管对准两气球中间沿水平方向用力吹气,可观察到两气球 (选填“分开”或“合拢”),其原因是 。
【基础通关】
3.浸在液体中的物体受到 的力,这个力叫作 。
4.轮船能漂浮在水面上,是因为轮船受到 ,该力的施力物体是 ,方向是 。
5.物体在液体中所受浮力的大小,跟物体 有关,还跟 有关。
6.浸没在液体中的物体,受到向上的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)向下的压力,这就是浮力产生的原因。
【素养提升】
7.教材变式练如图所示,重为8 N的长方体木块静止在液体中,两个相对的侧面所受液体的压力合力为 N。如果上表面受到液体压力F1=5 N,则下表面受到液体压力F2=
N。
8.如图所示,将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后向里注水,同时观察到有少量水流出,乒乓球静止,此时乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力作用。
9.下列物体没有受到浮力的是 ( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.空中上升的热气球
C.深入河底的柱形桥墩 D.在深海里潜游的鲸
10.如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则 受浮力, 不受浮力。(均填字母编号)
11.如图所示,将木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的方向 ;放入木块后,烧杯底部受到水的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向是 ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
13.如图所示,将同一长方体分别水平静置在水中不同深度处,它的上表面和下表面所受到的
( )
A.压强差不等,压力差相等
B.压强差不等,压力差不等
C.压强差相等,压力差不等
D.压强差相等,压力差相等
14.在弹簧测力计下挂一重物,当重物浸没在某液体中时(未触底),弹簧测力计的读数表示
( )
A.物体所受的重力
B.物体所受的浮力
C.物体在液体中失去的重力
D.物体所受重力与浮力之差
15.把一圆锥体按两种方法没入水中,如图所示,两种情况下,锥体受到的水的压力差的大小是
( )
A.底面向上的大
B.底面向下的大
C.一样大
D.无法确定
16.如图所示,一正方体边长为10 cm,浸没在水中,上表面离水面的深度为5 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)正方体上表面受到水的压强和压力;
(2)正方体下表面受到水的压强和压力;
(3)正方体在水中受到的浮力。
17.素养拓展练小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作:
实验次数 1 2 3 4
液体种类 — 水 水 浓盐水
金属块的 重力/N 2.7 2.7 2.7 2.7
金属块浸入 情况 — 部分 全部 全部
金属块在液体中时测力计的示数/N — 2.0 1.7 1.5
金属块所受浮力/N — 0.7 1.0
(1)根据以上实验,把表中数据填写完整。
(2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块浸在液体中的体积越大,浮力越 。
(3)分析实验③④可得:金属块浸在液体中的体积相同,液体的密度越大,浮力越 。
(4)结论:浮力的大小与 和 有关。
(5)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像(如图⑤)。分析图像可知,当金属块浸没在水中后继续下降过程中,测力计的示数
(选填“变大”“变小”或“不变”)。这表明:浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度
(选填“有关”或“无关”)。
参考答案
课时衔接
1.小
2.合拢 流体流速大的地方压强小
基础通关
3.竖直向上 浮力
4.浮力 水 竖直向上
5.浸在液体中的体积 液体的密度
6.大于
素养提升
7.0 13
8.不受
9.C
10.A、B、C D
11.竖直向上 变大
12.C 13.D 14.D 15.C
16.解:(1)正方体上表面受到水的压强:
p1=ρgh1=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2 m=500 Pa
正方体上表面受到水的压力:
F1=p1S=500 Pa×(0.1 m)2=5 N
(2)正方体下表面受到水的压强:
p2=ρgh2=1×103 kg/m3×10 N/kg×15×10-2 m=1500 Pa
正方体下表面受到水的压力:
F2=p2S=1500 Pa×(0.1 m)2=15 N
(3)正方体在水中受到的浮力:
F浮=F2-F1=15 N-5 N=10 N
17.(1)1.2
(2)大
(3)大
(4)物体排开液体的体积 液体的密度
(5)不变 无关
210.1 浮力（巩固训练）
【课时衔接】
1.(浮力大小的计算)如图所示,将物块A用细线悬挂着浸没在水中时,容器内水深为0.7 m,物块A下表面所处水的深度为 m。若物块A重为5 N,受到细线对它的拉力为1 N,则物块A所受浮力的大小为 N,方向 。
2.(浮力的测量及影响因素)如图所示,小明利用弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯、适量的水和煤油,对浸在液体中的金属块所受的浮力进行了探究。
(1)金属块浸没在水中时所受浮力为 N。
(2)分析图B、C,可以得出浮力大小跟 有关。
【基础通关】
3.如图所示,将重为20 N的物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了5 N,则物体受到的浮力为 N;若它在水中静止不动,上表面受到水的压力为14.7 N,则下表面受到水的压力为 N;当它在水中所处的深度增加时,其上下表面受到水的压力差将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.教材变式练如图所示,将完全相同的a、b两个长方体分别水平与竖直放置在盛有水的容器中,两长方体刚好都能保持静止,则它们上下表面所受水的压力差Fa Fb,上下表面所受水的压强差Δpa Δpb。(均选填“小于”“等于”或“大于”)。
5.如图所示,小明用弹簧测力计分别在空气中、水中和盐水中测物体悬挂时对弹簧测力计的拉力。当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N;物体浸没在盐水中时受到的浮力比浸没在水中时所受的浮力 (选填“大”或“小”),说明浮力的大小与 有关。
6.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,物体所受浮力为8 N,浮力的方向是 。若物体上表面受到水向下的压力为4 N,则物体下表面受到水向上的压力为 N。
7.如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A.我国空间站翱翔太空 B.放风筝
C.氢气球升空 D.火箭升空
8.两个物体分别挂在两个弹簧测力计上,将它们同时浸没在水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断 ( )
A.两个物体一定处在液体的相同深度
B.两物体所受的浮力相同
C.在水中,弹簧测力计的示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计的示数是相同的
9.利用如图所示的装置来探究浮力的方向,将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向伸直,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,细线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断细线,小气球将沿
方向运动,这说明浮力的方向 。
【素养提升】
10.如图所示,一容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为8 N的实心物块A浸在水中,物块A处于静止状态,与A未浸入水中相比较,下列说法正确的是 ( )
A.物块A受到的浮力等于8 N
B.水对容器底部压力的增加量小于8 N
C.水对容器底部的压力保持不变
D.容器对水平地面的压力增加8 N
11.甲、乙、丙三个完全相同的弹簧测力计分别悬挂着三个质量相等的实心铜球、铁球和铝球(ρ铜>ρ铁>ρ铝),若将三个金属球浸没在水中,这时三个弹簧测力计的示数大小关系是 ( )
A.甲的最大 B.乙的最大
C.丙的最大 D.一样大
12.小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,步骤如图所示。
(1)如图A所示,物体重为 N。物体浸没在盐水中时受到的浮力为 N。
(2)比较图B和图 ,得到的结论是物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大。
(3)比较图C和图D得到的结论是 。
13.素养拓展练在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。请按要求回答下列问题。
(1)图乙中圆柱体受到浮力的大小为 N。
(2)比较图甲、乙、丙说明:浮力的大小与 有关。
(3)比较图甲、 、 说明:浮力的大小与液体的密度有关。
(4)以上实验说明:浮力与物体浸没在液体中的深度 关。
参考答案
课时衔接
1.0.5 4 竖直向上
2.(1)1
(2)液体的密度
3.5 19.7 不变
4.等于 小于
5.1 大 液体的密度
6.竖直向上 12
7.C 8.B
9.保持不变 竖直向上 竖直向上
10.B 解析:由图示可知,测力计的示数不为零,所以物块所受的浮力应小于物块所受的重力8 N,故A错;水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,小于8 N,故B正确、C错误;容器对水平地面压力的增加量也等于浮力,小于8 N,故D错误。
11.A
12.(1)4.0 1.8
(2)C
(3)物体浸在液体中的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大
13.(1)0.6
(2)物体排开液体的体积
(3)丁 戊
(4)无
2
