第1节 浮力
浮力
1.如图所示,将鸡蛋浸入容器里的盐水中,鸡蛋所受浮力的施力物体是 ( )
A.盐水 B.鸡蛋
C.容器 D.地球
2.如图所示,将一重为8 N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计的示数为5 N,则物块受到的浮力是 N,浮力的方向是 。
决定浮力大小的因素
3.体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是( )
A.铝球受到的浮力最大 B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大
4.(2024沧州期末)某实验小组在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。观察下图并分别比较图中有关数据可知:
a b c d
(1)当物体逐渐浸入水中,物体底面所受压强将逐渐 。
(2)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(3)比较b、c两图,可以得出 越大,物体受到的浮力越大。
(4)比较 两图可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
浮力产生的原因
5.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.在空中上升的气球
6.如图所示,将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将 (选填“上浮”或“不上浮”),同时观察到有少量水流出;再用手将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将 (选填“上浮”或“不上浮”)。该实验表明产生浮力的根本原因是 。
7.取一只小塑料袋(重力忽略不计),袋内装满水,用细线把袋口扎紧(袋内不留空气),用弹簧测力计测量水的重力如图所示,水的重力为 N。将这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计读数逐渐变小,表明水袋所受浮力的大小随其浸在水中的体积的增大而 。当水袋浸没在水中时,弹簧测力计的读数为零,这时塑料袋受到的浮力为 N。
1.一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,你认为鸡蛋所受的浮力应是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
2.如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力( )
A.先变大后变小 B.先变大后不变
C.先不变后变大 D.先变小后变大
3.如图所示,对于水中正在上升的气泡,下列说法中正确的是 ( )
A.压强变大,浮力变大 B.压强变小,浮力变大
C.压强变小,浮力变小 D.压强变大,浮力变小
4.(物理学与日常生活)游泳的人在由河边走向深水处的过程中,如果河底布满了碎石子,则人感觉到 ( )
A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大
B.脚疼得越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大
D.脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小
5.一长方体物块浸没在装有足够深的水的容器中恰好处于静止状态。该物块的上表面受到水的压力为1.8 N,受到的浮力为1.2 N,则其下表面受到水的压力为 N。若使它再下沉5 cm,则其所受浮力为 N。
6.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好相平,如图甲所示,由此处匀速下放物块,直至浸没于水中。物块下放过程中,弹簧测力计的示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。(g取10 N/kg)回答以下问题:
甲 乙
(1)物块受到的重力为 N。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力是 N。
(3)物块刚好浸没时下表面受到水的压力为 N。
7.(科学探究)在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,所用器材:材料相同但体积不同的长方体物块A、B,两个相同的烧杯,内装等量清水,并利用这些器材进行了如图所示的四步实验。
甲 乙
(1)为了准确测出物体的重力,把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上,当弹簧测力计和物体都 时,读出弹簧测力计的示数。
(2)物块A在水中所受浮力的大小为 N。
(3)比较以上四步实验,请你总结浮力大小与物体浸在液体中的体积关系的实验结论是 。
(4)小强同学想继续探究浮力大小与液体密度是否有关,他向乙烧杯中加盐并不断搅拌(液体体积不变),通过比较甲、乙两烧杯中A、B两物块所受浮力大小得出结论;小明认为这样的方案不可行,因为没有控制物体排开液体的体积相同,于是在以上方案的基础上提出了改进的思路:
①向上提物块B, ,比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等;
②小阳同学则认为无需调整,只要比较 就可得出结论。
【详解答案】
课堂达标
1.A 2.3 竖直向上 3.D
4.(1)变大 (2)1
(3)物体浸在液体中的体积
(4)c、d
5.B
6.不上浮 上浮 物体受到液体向上的压力大于液体向下的压力
7.2.8 增大 2.8
课后提升
1.C 解析:浮力的方向总是竖直向上的,鸡蛋所受的浮力为F3,故C正确,A、B、D错误。故选C。
2.B 解析:木块经历了两个过程,即浸没前,在下降的过程中木块浸入水中的体积变大,故受到的浮力变大;在完全浸入水中后,木块浸入水中的体积不变,故受到的浮力也不变。故B正确,A、C、D错误。故选B。
3.B 解析:气泡在上升的过程中,深度变小,故气泡受到的水的压强变小,同时气泡的体积在变大,根据物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,可判断出气泡受到的浮力在变大。故B正确,A、C、D错误。故选B。
4.B 解析:人在由河边走向深水处的过程中,浸入水中的体积变大,故人受到的浮力F浮变大。根据人的受力情况,有F浮+FN=G,FN为河底对人的支持力。由于G不变,F浮变大,所以FN变小,即河底对人的支持力越来越小,故人感觉到脚疼得越来越轻。故B正确,A、C、D错误。故选B。
5.3 1.2 解析:由浮力产生的原因可知,物块受到的浮力:F浮=F下表面-F上表面,则F下表面=F浮+F上表面=1.2 N+1.8 N=
3 N。物块浸没在水中,若使它再下沉5 cm,其浸在液体中的体积不变,浮力大小不变,仍为1.2 N。
6.(1)8 (2)4 (3)4
解析:(1)由图乙可知,物块未浸入水中时,弹簧测力计的示数为8 N,由称重法可知,物块的重力为8 N。(2)由图乙可知,物块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为4 N,由称重法测浮力可知,物块浸没在水中时受到的浮力为F浮=G-F示=8 N-4 N=4 N。(3)物块刚好浸没时,受到的浮力为4 N,物块受到的浮力等于下表面受到水的压力减去上表面受到水的压力,物块刚好浸没时,上表面受到水的压力为0 N,此时,物块受到的浮力等于下表面受到水的压力,故物块刚好浸没时下表面受到水的压力为4 N。
7.(1)静止 (2)2
(3)液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大
(4)①使两烧杯中液面相平 ②乙烧杯中加盐前后,弹簧测力计的示数大小是否变化
解析:(1)当弹簧测力计和物体都静止时,处于平衡状态,则物体静止时受到的拉力和重力是一对平衡力,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。(2)由图甲可知,物块A的重力GA=4 N,物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数F3=2 N,则物块A在水中所受的浮力大小为F浮A=GA-F3=4 N-2 N=2 N。(3)物块B在水中所受的浮力大小为F浮B=GB-F4=6 N-3 N=3 N,由图可知,物块B的体积大于物块A的体积,物块A受到的浮力小于物块B受到的浮力,所以可以得出的实验结论是液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,所受浮力越大。(4)①实验中需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,由于液体体积不变,所以当液面相平时,物块A、B排开液体的体积相同,比较此时A、B两物块所受浮力大小是否相等。②由于物块B浸没在乙烧杯中,排开液体的体积不变,向乙烧杯中加盐后,液体的密度改变,所以只要比较乙烧杯中加盐前后,弹簧测力计的示数大小是否变化,即可比较物体受到的浮力大小与液体密度是否有关。