第十章 《浮力》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2018?浦东新区一模)关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.空气中的物体不受浮力作用
B.沉在水底的铁球不受浮力作用
C.浮力是物体对液体施加的力
D.浮力是液体对物体压力的合力
2. (2017?松江区一模)物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为( )21cnjy.com
A.5牛 B.10牛 C.15牛 D.20牛
3. (2017春?丛台区期末)下列情景中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“天空一号” B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙”号 D.上升的热气球
4. (2017?硚口区校级模拟)在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能探究影响物体所受浮力大小因素是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁
5. (2017春?内乡县期末)某同学在实验室里,把同一个物体分别浸入水和盐水中来探究“影响浮力大小的因素”,如图所示,根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度有关
B.探究物体所受浮力大小与液体密度有关
C.验证阿基米德原理F浮=G排
D.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
6. (2017春?栾城区校级期末)某兴趣小组在探究“浮力大小的影响因素”的实验中,做了如图所示的实验,将同一?物体?A?逐渐浸入到密度为ρ的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出?以下一些结论,正确的是( )
A.乙、丙对比可以得出浮力大小与液体密度有关
B.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入深度无关
C.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入体积无关
D.该实验可得出物体浸入液体的体积越大,浮力越小
7. (2018?徐汇区一模)重为3牛的某物体漂浮在水面上时,该物体( )
A.受到的浮力可能小于3牛
B.受到的浮力一定等于3牛
C.排开水的重力一定小于3牛
D.排开水的重力可能大于3牛
8. (2018?普陀区一模)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.先不变,后变小
C.先变小,后不变 D.始终变小
9. (2017?祁阳县三模)将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体受到的浮力是( )21世纪教育网版权所有
A.80N B.30N C.50N D.110N
10. (2018?金山区一模)小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.F浮=F2-F1 B.F浮=F4-F3 C.F浮=F2-F3 D.F浮=F2-F4
11. (2017?历城区一模)如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它受到的浮力是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
12. (2017?港南区二模)生活中应用浮力的例子很多,关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A.一艘轮船从长江驶入大海,受到的浮力变大
B.一艘轮船从长江驶入大海,排开的液体的体积变大
C.悬浮的潜水艇排出水舱中的一部分水后将上浮
D.热气球里充入的是密度比空气大的气体
13. (2017?绥滨县校级一模)如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A.风筝升入高空 B.李宁点燃奥运主火炬
C.热气球冉冉升空 D.飞机翱翔蓝天
14. (2018?长宁区一模)同一艘轮船从长江航行驶入东海的过程中,若排开江水和海水的体积分别为V江、V海,排开江水和海水的质量分别为m江、m海(ρ江<ρ海),则( )21教育网
A.V江=V海,m江<m海 B.V江>V海,m江<m海
C.V江>V海,m江=m海 D.V江<V海,m江<m海
二、填空题(每空2分,共24分)15. (2013?凤阳县模拟)用弹簧测力计测得石块重5N,将这个石块浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中,此时弹簧测力计的读数是3.4N,石块的密度
㎏/m3?(g=10N/kg)
16. (2018?浦东新区一模)某体积为3×10-4米3的实心金属球浸没在水中时,它受到的浮力为 牛,当它在水面下某处向水底沉落的过程中,它所受的浮力将 ;若将该金属球浸没在煤油中,则它所受的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”).www.21-cn-jy.com
17. (2017?海拉尔区模拟)质量为5kg的物体,放入水中静止时的体积露出水面,则它的密度为 kg/m3;如果将该物体放入盐水中,所受浮力
N.
18. (2017?威远县校级一模)某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为1kg的物体浸没在装满水的桶中,溢出0.9kg水.则物体受到的浮力是
N,其方向是 .(g取10N/kg)
19. (2018?宝山区一模)质量为0.5千克的木块漂浮在酒精液面上,它所受到的浮力为 牛,排开酒精的重力为 牛.若该木块同样漂浮在水面上,则它排开水的质量 0.5千克,排开水的体积 500厘米3(均选填“大于”、“等于”或“小于”).21·cn·jy·com
三、实验题(每空2分,共18分)20. (2017?浦东新区二模)小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示.【来源:21·世纪·教育·网】
(1)图(c)所示,是小华在使用 测量石块的 .(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 ,该原理将得到验证.(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 .A.图(a)中溢杯内未盛满水.B.图(b)中小桶内有少量水.C.图(d)中石块未浸没水中.www-2-1-cnjy-com
21. (2018?朝阳区校级一模)小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.(g=10N/kg)
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N.用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中:(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块).(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟 有关.(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ?kg/m3(结果保留一位小数),当物块的下表面受到水的压力是0.25N,那么此时物块露出水面的高度为 cm.(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的圆柱体物块密度为 .21·世纪*教育网
四、计算题(每题8分,共16分)
习中当它潜入水下110m深处时,(海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg).(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?(2)此潜艇受到海水的压强是多大?2-1-c-n-j-y
23. (2017?雁塔区校级一模)如图所示,一艘轮船正在长江上航行,假设船体和货物总重为7500吨,江水的密度为1.0×103kg/m3.(1)轮船所受浮力多大?(2)求船体浸在水面下的体积?(3)请运用有关公式分析说明:这艘轮船从长江驶入大海时,船体是上浮还是下沉一些?21*cnjy*com
第十章 《浮力》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2018?浦东新区一模)关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.空气中的物体不受浮力作用
B.沉在水底的铁球不受浮力作用
C.浮力是物体对液体施加的力
D.浮力是液体对物体压力的合力
【答案】D 【解析】A、空气中的物体与液体中的物体一样,都可能受浮力作用,故A错误;B、沉在水底的铁球排开了一定体积的水,所以受到浮力的作用,故B错误;C、浮力是物体受到液体或气体对它施加的力,故C错误;D、浮力的产生,其实质是物体在液体或气体中上下表面受到的压力差,即浮力是液体对物体压力的合力,故D正确.故选D.2-1-c-n-j-y
2. (2017?松江区一模)物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛,其受到浮力的大小为( )
A.5牛 B.10牛 C.15牛 D.20牛
【答案】B 【解析】因为浮力的实质就是浸在液体中的物体受到的向上和向下的压力差,因此,物体受到浮力:F浮=F向上-F向下=15N-5N=10N.故选B.3. (2017春?丛台区期末)下列情景中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“天空一号” B.航行的“辽宁号”
C.下潜的“蛟龙”号 D.上升的热气球
【答案】B 【解析】A、太空中没有空气,故遨游的“天空一号”不受到浮力;故A符合题意;B、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力;故B不符合题意;C、下潜的“蛟龙”号在水中,但仍然受到水对它向上的浮力,故C不符合题意;D、空中上升的热气球受到空气的浮力;故D不符合题意.故选A.故选B.
4. (2017?硚口区校级模拟)在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能探究影响物体所受浮力大小因素是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁
【答案】B 【解析】A、甲和丙都是在水中,浸入水中的体积不同,测力计示数不同,受到的浮力不同,故能探究该实验,故A不符合题意;B、甲和丁浸入液体的密度不同,浸入液体中的体积不同,故不能探究该实验,故B符合题意;C、乙和丁浸入液体的密度不同,浸入液体中的体积相不同,故能探究该实验,故C不符合题意;D、丙和丁浸入液体的密度不同,浸入液体中的体积相不同,故能探究该实验,故D不符合题意。故选B。
5. (2017春?内乡县期末)某同学在实验室里,把同一个物体分别浸入水和盐水中来探究“影响浮力大小的因素”,如图所示,根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( )
A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度有关
B.探究物体所受浮力大小与液体密度有关
C.验证阿基米德原理F浮=G排
D.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关
【答案】B【解析】根据图示可以知道A物体都完全浸没在液体中,所以排开的液体体积相同,而一种液体是水、另一种是盐水,两个液体的密度不同,它们所受的浮力不同,所以该同学这次操作的目的是:探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系,故B正确.故选B.21*cnjy*com
6. (2017春?栾城区校级期末)某兴趣小组在探究“浮力大小的影响因素”的实验中,做了如图所示的实验,将同一?物体?A?逐渐浸入到密度为ρ的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出?以下一些结论,正确的是( )
A.乙、丙对比可以得出浮力大小与液体密度有关
B.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入深度无关
C.丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入体积无关
D.该实验可得出物体浸入液体的体积越大,浮力越小
【答案】B 【解析】A.乙、丙对比可知,液体密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不同,说明物体受到的浮力不同,因此乙、丙对比可以得出浮力大小与排开液体的体积(或浸入体积)有关,故A错误;BC.丙、丁对比可知,排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力相同,因此丙、丁对比可以得出浮力大小与浸入深度无关,故B正确,C错误;D.乙、丙对比可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数F越小,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力越大,由此得出的结论是:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大(或浸入液体的体积越大),物体受到的浮力越大;故D错误.故选B.【来源:21·世纪·教育·网】
7. (2018?徐汇区一模)重为3牛的某物体漂浮在水面上时,该物体( )
A.受到的浮力可能小于3牛
B.受到的浮力一定等于3牛
C.排开水的重力一定小于3牛
D.排开水的重力可能大于3牛
【答案】B
【解析】AB、根据物体漂浮条件可知,物体漂浮,浮力等于其重力,所以,重为3牛的某物体漂浮在水面上时,该物体受到的浮力F浮=G=3N;故A错误、B正确;CD、根据阿基米德原理可知,浸在液体的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,所以,排开水的重力G排=F浮=3N.故CD错误.故选B.
8. (2018?普陀区一模)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是( )
A.始终保持不变 B.先不变,后变小
C.先变小,后不变 D.始终变小
【答案】B 【解析】沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.鸡蛋是从漂浮到悬浮,最后下沉,由于漂浮、悬浮所受浮力等于鸡蛋的重力,下沉,所受浮力小于鸡蛋的重力,所以,鸡蛋受到的浮力F是开始浮力不变,鸡蛋逐渐下降,当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,但随着盐水密度减小,根据公式F浮=ρgV排可知鸡蛋所受浮力逐渐变小;故浮力是相不变后减小.故B正确.故选B.www.21-cn-jy.com
9. (2017?祁阳县三模)将一重为80N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体受到的浮力是( )【出处:21教育名师】
A.80N B.30N C.50N D.110N
【答案】B 【解析】把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,排开的水重:G排=30N,物体受到的水的浮力:F浮=G排=30N.故选B.【版权所有:21教育】
10. (2018?金山区一模)小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是( )
A.F浮=F2-F1 B.F浮=F4-F3 C.F浮=F2-F3 D.F浮=F2-F4
【答案】C 【解析】根据称重法可知,浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差,即F浮=F2-F3,根据阿基米德原理可知,浮力大小等于物体排开液体受到的重力,即F浮=F4-F1.对照选项可知,C正确,ABD错误.故选C.
11. (2017?历城区一模)如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它受到的浮力是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D 【解析】都完全浸入水中,甲、乙、丙体积相同,根据公式F浮=ρgV排可知,甲、乙、丙所受浮力相同.故选D.www-2-1-cnjy-com
12. (2017?港南区二模)生活中应用浮力的例子很多,关于浮力的应用,下列说法正确的是( )
A.一艘轮船从长江驶入大海,受到的浮力变大
B.一艘轮船从长江驶入大海,排开的液体的体积变大
C.悬浮的潜水艇排出水舱中的一部分水后将上浮
D.热气球里充入的是密度比空气大的气体
【答案】C 【解析】AB.轮船从长江驶入大海时,始终处于漂浮状态,自身的重力不变,受到的浮力不变,液体的密度变大,排开液体的体积减小,故AB错误;C、潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力,当排出水时,自身重力减小,浮力不变,则潜水艇将上浮,故C正确;D、热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故D错误.故选C.
13. (2017?绥滨县校级一模)如图所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
A.风筝升入高空 B.李宁点燃奥运主火炬
C.热气球冉冉升空 D.飞机翱翔蓝天
【答案】C 【解析】A、风筝升入高空是利用了上下表面的空气流速不同,产生向上的压力差,即产生升力而升空的,故A不合题意;B、李宁点燃奥运圣火炬借助的是钢丝的拉力,故B不合题意;C、主要依靠空气浮力而“飞天”的是热气球,因为热空气密度小于空气的密度,故C符合题意;D、飞机起飞时,利用了上下表面的空气流速不同,产生向上的压力差,即产生升力而升空,故D不合题意.故选C.
14. (2018?长宁区一模)同一艘轮船从长江航行驶入东海的过程中,若排开江水和海水的体积分别为V江、V海,排开江水和海水的质量分别为m江、m海(ρ江<ρ海),则( )21cnjy.com
A.V江=V海,m江<m海 B.V江>V海,m江<m海
C.V江>V海,m江=m海 D.V江<V海,m江<m海
【答案】C 【解析】(1)因为轮船漂浮,所以F浮=G=G排=m排g,则排开江水和海水的质量m江=m海;(2)因为轮船受到江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即:ρ液gV排=G,设江水和海水的密度ρ江和ρ海,轮船排开江水和海水的体积为V江、V海,因为ρ江<ρ海.所以轮船排开水的体积:V江>V海,故选C.
二、填空题(每空2分,共24分)15. (2013?凤阳县模拟)用弹簧测力计测得石块重5N,将这个石块浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中,此时弹簧测力计的读数是3.4N,石块的密度
㎏/m3?(g=10N/kg)
【答案】2.5×103 【解析】∵G=mg,∴石块的质量: ,F浮=G-F′=5N-3.4N=1.6N,∵F浮=ρ酒精gV排,∴石块的体积:,石块的密度:. 16. (2018?浦东新区一模)某体积为3×10-4米3的实心金属球浸没在水中时,它受到的浮力为 牛,当它在水面下某处向水底沉落的过程中,它所受的浮力将 ;若将该金属球浸没在煤油中,则它所受的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”).【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】2.94;不变;变小.
【解析】(1)当金属球浸没水中时,物体排开水的体积等于金属球的体积,金属球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV物体=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10-4m3=2.94N;(2)当金属球所处的深度增加时,V排不变,因为F浮=ρ水V排g,所以金属球受到的浮力不变;(3)根据F浮=ρ液gV排,都是完全浸没,排开液体的体积相等,煤油的密度小于水的密度,所以将金属球浸没在煤油中,受到的浮力将减小.
17. (2017?海拉尔区模拟)质量为5kg的物体,放入水中静止时的体积露出水面,则它的密度为 kg/m3;如果将该物体放入盐水中,所受浮力
N.
【答案】0.9×103;50.
【解析】设物体的体积为V,则物体放入水中静止时排开水的体积:,则物体受到水的浮力:,根据G=mg和可得,物体的重力:G=mg=ρVg,因为物体在水中漂浮,所以有:,即,解得ρ=0.9×103kg/m3;因为盐水的密度大于物体的密度,所以如果将该物体放入盐水中,物体将漂浮在盐水中,所以,此时它所受浮力:F浮′=G=mg=5kg×10N/kg=50N.18. (2017?威远县校级一模)某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为1kg的物体浸没在装满水的桶中,溢出0.9kg水.则物体受到的浮力是
N,其方向是 .(g取10N/kg)
【答案】9;竖直向上. 【解析】把物体浸没在装满水的桶中,排开的水重:G排=m排g=0.9kg×10N/kg=9N,则根据阿基米德原理可知,物体受到的水的浮力:F浮=G排=9N.其所受浮力方向是竖直向上的. 21教育名师原创作品
19. (2018?宝山区一模)质量为0.5千克的木块漂浮在酒精液面上,它所受到的浮力为 牛,排开酒精的重力为 牛.若该木块同样漂浮在水面上,则它排开水的质量 0.5千克,排开水的体积 500厘米3(均选填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】 4.9;4.9;等于;等于.
【解析】因为木块漂浮在酒精中,所以F浮1=G木=m木g=0.5kg×9.8N/kg=4.9N;根据阿基米德原理知:排开酒精的重力等于浮力,即G排酒=F浮1=4.9N;若该木块漂浮在水中,木块受到的浮力F浮2=G木,所以F浮1=F浮2,它排开水的质量等于排开酒精的质量,等于0.5kg,所以.三、实验题(每空2分,共18分)20. (2017?浦东新区二模)小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示.
(1)图(c)所示,是小华在使用 测量石块的 .(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 ,该原理将得到验证.(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 .A.图(a)中溢杯内未盛满水.B.图(b)中小桶内有少量水.C.图(d)中石块未浸没水中.
【答案】 (1)弹簧测力计;重力;(2)F2-F3=F4-F1;(3)A.
【解析】(1)由图c可知,弹簧测力计下竖直挂着石块,是用测力计测量石块的重力;(2)由图可知,图c测出了石块的重力,图d测出了石块浸没在液体中时测力计的拉力,图b测出空桶的重力,图e测出桶和石块排开液体的重力;则物体浸入液体时受到的浮力为F2-F3,物体排开液体的重力为F4-F1,如果F2-F3=F4-F1时,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,阿基米德原理就成立.(3)A.图(a)中溢杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果.B.图(b)中小桶内有少量水,石块排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果.C.图(d)中石块未浸没水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,不影响实验结果.21教育网
21. (2018?朝阳区校级一模)小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.(g=10N/kg)
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(1)小冉进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N.用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中:(2)请在图乙中画出步骤B中铜块受到所有力的示意图(以●点代替物块).(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可以说明浮力大小跟 有关.(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ?kg/m3(结果保留一位小数),当物块的下表面受到水的压力是0.25N,那么此时物块露出水面的高度为 cm.(5)如果小冉想知道该圆柱体物块的密度,应选择图甲中的两个步骤可求出,求出的圆柱体物块密度为 .21世纪教育网版权所有
【答案】故答案为:(1)2.7N;(2)如图;(3)排开液体的体积;(4)1.3×103;1;(5)9×103kg/m321·cn·jy·com
【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,故其重力G=2.7N;(2)铜块受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的浮力及拉力,示意图如图所示:2·1·c·n·j·y
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(3)实验步骤A、B、C、D、E中,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积变化,物体受到的浮力逐渐变化,说明浮力大小与排开液体的体积跟关;(4)实验步骤E中,物体受到的浮力为F浮E=G-F拉E=2.7N-2.4N=0.3N,实验步骤F中,物体受到的浮力为F浮F=G-F拉F=2.7N-2.3N=0.4N,因物体均浸没,所以V排水=V排液,根据阿基米德原理,,所以.下表面受到的压强为:;则水的深度为:,此时物块露出水面的高度为h'=6cm-5cm=1cm;(5)根据图甲中的AE可以求出浮力:F浮E=G-F拉E=2.7N-2.4N=0.3N;则金属块排开的水的体积即金属块的体积:;圆柱体物块的密度为:.四、计算题(每题8分,共16分)21·世纪*教育网
22. (2017?漳州模拟)某次国际军事演习中,我国有2艘新型常规潜艇参加军演,都是由我国自主研制的第二代常规潜艇,其中某潜艇的总体积为1.5×103m3,演习中当它潜入水下110m深处时,(海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg).(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?(2)此潜艇受到海水的压强是多大?21*cnjy*com
22. 【答案】(1)此潜艇受到的浮力大小是1.5×107N;(2)此潜艇受到海水的压强是1.1×106Pa.
【解析】 (1)潜艇浸没在海水中,排开海水的体积等于潜艇的体积,即V排=V=1.5×103m3,此潜艇受到的浮力大小:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.5×107N.(2)当它潜入水下110m深处时,潜艇受到海水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×110m=1.1×106Pa.答:(1)此潜艇受到的浮力大小是1.5×107N;(2)此潜艇受到海水的压强是1.1×106Pa.
23. (2017?雁塔区校级一模)如图所示,一艘轮船正在长江上航行,假设船体和货物总重为7500吨,江水的密度为1.0×103kg/m3.(1)轮船所受浮力多大?(2)求船体浸在水面下的体积?(3)请运用有关公式分析说明:这艘轮船从长江驶入大海时,船体是上浮还是下沉一些?
【解析】(1)由于轮船处于漂浮状态,则:F浮=G=mg=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N;(2)由F浮=ρ液V排g可得船体浸在水面下的体积:;(3)由于轮船从长江驶入大海始终是漂浮,所以F浮=G船,又F浮=ρ液V排g,则:ρ江水V排江g=ρ海水V排海g,已知:ρ江水<ρ海水,所以,V排江>V排海,则船体会上浮一些.答:(1)轮船所受浮力为7.5×107N;(2)船体浸在水面下的体积为7.5×103m3;(3)这艘轮船从长江驶入大海时,船体会上浮一些.
第十章 浮力
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.浮力
★★★
1.知道浮力产生的原因。
2.知道阿基米德原理。
3.知道浮沉条件、浮力的应用。
4.会用弹簧秤法测浮力。
本意常考内容是:阿基米德原理、浮沉条件浮沉条件、浮力计算,浮力为必考内容,可能与压强或机械、功(率)一起以综合计算题出现,也可能以选择题出现,分值约8分。
2.阿基米德原理
★★★★
3.物体的浮沉条件
★★★★
知识点一:浮力的产生
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大小:F浮=G-F液(F液为物体浸在液体中的示数),这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是竖直向上;施力物体是液体(气体)。
4.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力与向下的压力大于即为浮力。
知识点二:阿基米德原理
1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
2.公式:F浮=G排=ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”,此时V排=V物和“部分浸入”,此时V排<V物。
(2)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。21cnjy.com
(3)由公式可知:当物体排开液体的体积V排一定时,物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比;当在同一种液体中时,ρ液是一定的,物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比;当同一物体漂浮在不同的液体上,F浮一定,物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。21世纪教育网版权所有
(4)适用条件:液体(或气体)。
知识点三:物体的浮沉条件
1.假设某物体浸没液体中处于静止状态,只受浮力和重力,其浮沉情况:
上 浮
下 沉
悬 浮
漂 浮
沉 底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排<V物
V排=V物
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
可以停留在液体任何深度处;处于静态,受平衡力作用
是“上浮”过程的最终状态;处于平衡状态(运动状态不改变),受平衡力作用
处于静态,受平衡力作用;是“下沉”过程的最终状态
判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
知识点四:浮沉条件的应用
1.轮船
(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。21教育网
(2)排水量:轮船满载时排开水的质量;单位t。由排水量m可计算出:排开液体的体积V排=m/ρ液;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=G总=mg。
2.潜水艇
构造:艇身装有水舱。
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3.气球和飞艇:气球里充的是密度小于空气的气体;气球是利用空气的浮力升空的。如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4.密度计
(1)原理:利用物体的__漂浮条件来进行工作。
(2)构造:下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
易错点1 不能正确理解阿基米德原理,误认为物体密度、物体体积会影响物体受到的浮力。
典例1:下列关于浮力的有关说法中,正确的是( )
A.只要液体的密度越大,物体所受的浮力就一定越大
B.只要物体的体积越大,物体所受的浮力就一定越大
C.阿基米德原理只适合于液体,不适合于气体
D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
【错解】选B,只要物体的体积越大,物体排开的液体越多,物体所受的浮力就一定越大.
【析错】浸在液体(或空气)中的物体,受到液体(或空气)的浮力;所受的浮力大小等于它排开的液体(或空气)受到的重力,浮力的大小与液体(或空气)的密度和排开液体(或空气)的体积有关,而与所在的深度无关.
【正解】选D,理由:A、液体的密度大,如果物体排开液体的体积小,受到液体的浮力就小.A不符合题意,故A错误;B、物体的体积大,如果排开液体的体积小,受到液体的浮力就小.B不符合题意,故B错误;C、阿基米德原理不只适合于液体,也适合于气体.故C错误;D、根据阿基米德原理可知:浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开液体的重力,故D正确.故选D.
易错点2 不能正确理解沉浮条件,误认为海水密度较大,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。
典例2:一艘轮船从河里航行到海里,船露出海水外的体积将 ,受到海水对它的浮力的大小 (填:增大、减少或不变).21·cn·jy·com
【错解】故答案为:增大;不变,理由:为海水密度较大,浮力大小与液体的密度有关,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。www.21-cn-jy.com
【析错】①物体漂浮的条件是浮力等于重力;②漂浮的物体排开液体的体积变化用公式比较.
【正解】故答案为:增大;不变.理由:轮船无论在河里还是海里,都处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于其重力,因此所受浮力不变;因为海水的密度大于河水,由公式知:在浮力不变时,轮船排开海水的体积会减小,所以露出海水外的体积增大. 2·1·c·n·j·y
易错点3 误认为潜水艇上浮时受到的浮力变大。
典例3:关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮的过程中浮力变大
B.密度计上标有刻度,其刻度示数从下到上是逐渐变大的
C.气象台用的探测气球里所充的气体的密度大于空气的密度
D.同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水面受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大
【错解】选A,理由:潜水艇上浮是因为大于重力,上浮时受到的浮力变大。
【析错】A、潜水艇上浮时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断受浮力变化情况;B、密度计利用了物体的沉浮条件,是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,由阿基米德原理F浮=ρ液v排g可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同;C、浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮;D、阿基米德原理:F浮=ρ液gV排.
【正解】选D,理由:A、潜水艇在水中,排开水的体积等于物体的体积,即:v排=v艇,当潜水艇上浮时,v艇不变、v排不变,F浮=ρ液v排g,潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错误;B、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故B错误;C、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故C错误;D、同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水中受到的浮力F浮=G,浸没在水中会下沉,此时F浮<G,因此,漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大,故D正确;故选D.【来源:21·世纪·教育·网】
易错点4 误认为物体与容器底部紧密接触就一定不受浮力。
典例4:关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.质量相同物体漂浮时比沉底时受到的浮力大
B.某物体和容器底部紧密接触时一定不受浮力作用
C.不同的物体浸在密度大的液体中受到的浮力也较大
D.不同的物体的密度越大浸在水中时受到的浮力越大
【错解】选C,理由:物体与容器底部紧密接触就一定不受浮力。
【析错】(1)根据物体浮沉条件对AB选项进行分析判断;(2)物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,据此对CD选项进行分析判断.
【正解】选A,理由:A、两物体质量相同,则重力相同,漂浮时浮力等于重力;沉底时,浮力小于重力,所以,质量相同物体漂浮时比沉底时受到的浮力大.故A正确;B、浮力是物体在液体中受到的向上和向下的压力差,对于一些形状的物体(如上粗下细),既然有一部分与底面紧密接触,仍有压力差产生,所以还会受到浮力作用.故B错误;C、物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,不同的物体,其排开水的体积不确定,只知液体密度大小,无法确定浮力大小.故C错误;D、物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,与物体密度大小无关.故D错误.故选A.21·世纪*教育网
知识点一:浮力、阿基米德原理
典例1:(2017?临沂)将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两物体必定有相同的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
【考查方向】阿基米德原理.
【名师点睛】根据称重法可知两弹簧测力计减小的数值相同,说明物体受到的浮力相同,根据阿基米德原理即可判断.2-1-c-n-j-y
【答案】B
【解析】根据称重法可知:两弹簧测力计减小的数值相同,说明所受浮力相同,根据公式F浮=ρ液gV排,说明排开液体体积相同,因为它们是浸没在水中,则排开液体的体积与物体体积相同,所以这两个物体体积相同.故选B. 典例2:(2017?抚顺)即将服役的中国航母“妈妈”--901型综合补给舰排水量达到50000t,这艘补给舰在海面满载航行时受到的浮力是 N,为航母补给后,补给舰所受浮力将 ,舰体浸入海水中的体积将 (g取10N/kg)。
【考查方向】阿基米德原理.
【名师点睛】知道补给舰排水量,利用阿基米德原理求出航母的浮力;在补给过程中,补给舰的总重变小,因为船仍漂浮,根据物体的漂浮条件判断受浮力变化,再根据阿基米德原理得出排开海水的体积变化。【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】5×108;变小;变小。
【解析】(1)补给舰排水量达到50000t,因此受到的浮力:F浮=G排=m排g=50000×103kg×10N/kg=5×108N;(2)因为船漂浮,所以F浮=G,因为在补给过程中,补给舰的总重变小,所以船体受浮力变小;因为F浮=ρ海水V排g,所以船体排开海水的体积变小。【出处:21教育名师】
知识点二:探究浮力的大小跟哪些因素有关
典例3:(2017?宿迁)在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中,如图甲所示,用弹簧测力计测出物块所受的重力,然后将物块逐渐浸入水中.(1)在图乙位置时,物块受到的浮力是 N.(2)将物块逐渐浸入水中时,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 .(3)继续将物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时物块处于 (选填字母).A.漂浮状态?????????B.悬浮状态?????????C.沉底状态.【版权所有:21教育】
【考查方向】探究浮力大小的实验.
【名师点睛】(1)根据F浮=G-F求出浮力的大小;(2)浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关;(3)物体受到的重力大于浮力时,物体会下沉. 21教育名师原创作品
【答案】(1)0.6;(2)增大;(3)C.
【解析】(1)甲图中物体的重力为G=3N,乙图中物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,则浮力为:F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N;(2)将物块逐渐浸入水中时,物体排开的水的体积变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明受到的浮力变大,故物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而增大;(3)继续将物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,是因为物体全部浸入水中后,浮力不变,故测力计示数不变;最后突然变为0,说明物体受到杯底的支持力的作用,故重力是大于浮力的,物块会处于沉底状态.
典例4:(2017?邵阳)在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:猜想?A:可能与物体浸没在液体中的深度有关.猜想?B:可能与液体的密度有关.猜想?C:可能与物体浸在液体中的体积有关.为了验证上述猜想,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验.21*cnjy*com
(1)通过实验a和c,可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是 N.(2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想 是错误的,而其它猜想是正确的.(选填“A”、“B”或“C”)(3)该实验探究主要运用的科学探究方法是 .21*cnjy*com
【考查方向】探究浮力大小的实验.
【名师点睛】(1)据图读出物块所受重力和拉力(读取弹簧测力计示数时要明确其分度值),然后利用称重法可求出浮力的大小;(2)应用控制变量法分析图所示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题.(3)在影响因素是多个时,就要采用控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,控制其它因素保持不变.
【答案】(1)2;(2)A;(3)控制变量法.
【解析】(1)物体完全浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=8N-6N=2N;(2)根据acd可知,浮力的大小不会随着深度的增加而改变,即浮力与深度无关,故A错误;根据ade可知,物体在水中和在盐水中受到的浮力是不同的,即浮力与液体密度有关,故B正确;根据abc可知,物体排开的液体的体积越大,浮力越大,即浮力与物体浸在液体中的体积有关,故C正确;(3)当研究一个物理量同时与多个因素有关时,则采用控制变量法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决.故本实验采用了控制变量法.
知识点三:浮沉条件
典例5:(2017?哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )?
A.水对石头的压强比对木头的小
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用.
【名师点睛】通过比较石头和木头所处的深度大小,利用p=ρgh比较受到压强大小关系;漂浮的物体,受到的浮力等于它自身的重力;浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力;下沉的物体,物体受到的浮力小于它自身的重力.
【答案】C
【解析】A、因为石头所处的深度比木头所处的深度大,所以水对石头的压强比对木头的大,故A错;B、因为木头漂浮,所以木头受到的浮力等于它自身的重力,故B错;C、根据阿基米德原理可知,鱼受到的浮力等于它排开水的重力,故C正确;D、石头沉底(石头的密度大于水的密度),石头受到的浮力小于它自身的重力,故D错.故选C. 典例6:(2017?来宾)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示.这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F丁 C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用.
【名师点睛】由题知,四个小球的体积相同,根据图示得出四个小球排开水的体积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系.
【答案】B
【解析】由图知,四个球排开水的体积:V甲<V乙<V丙=V丁,根据F浮=ρ水V排g可知四个球受到的浮力:F甲<F乙<F丙=F丁.由此可知:B正确,ACD错误.故选B.www-2-1-cnjy-com
第十章 浮力
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.浮力
★★★
1.知道浮力产生的原因。
2.知道阿基米德原理。
3.知道浮沉条件、浮力的应用。
4.会用弹簧秤法测浮力。
本意常考内容是:阿基米德原理、浮沉条件浮沉条件、浮力计算,浮力为必考内容,可能与压强或机械、功(率)一起以综合计算题出现,也可能以选择题出现,分值约8分。
2.阿基米德原理
★★★★
3.物体的浮沉条件
★★★★
知识点一:浮力的产生
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大小:F浮=G-F液(F液为物体浸在液体中的示数),这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是竖直向上;施力物体是液体(气体)。
4.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力与向下的压力大于即为浮力。
知识点二:阿基米德原理
1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
2.公式:F浮=G排=ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”,此时V排=V物和“部分浸入”,此时V排<V物。
(2)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。21世纪教育网版权所有
(3)由公式可知:当物体排开液体的体积V排一定时,物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比;当在同一种液体中时,ρ液是一定的,物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比;当同一物体漂浮在不同的液体上,F浮一定,物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。21cnjy.com
(4)适用条件:液体(或气体)。
知识点三:物体的浮沉条件
1.假设某物体浸没液体中处于静止状态,只受浮力和重力,其浮沉情况:
上 浮
下 沉
悬 浮
漂 浮
沉 底
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮=G
F浮+N=G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排<V物
V排=V物
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用
可以停留在液体任何深度处;处于静态,受平衡力作用
是“上浮”过程的最终状态;处于平衡状态(运动状态不改变),受平衡力作用
处于静态,受平衡力作用;是“下沉”过程的最终状态
判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
知识点四:浮沉条件的应用
1.轮船
(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。21教育网
(2)排水量:轮船满载时排开水的质量;单位t。由排水量m可计算出:排开液体的体积V排=m/ρ液;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=G总=mg。
2.潜水艇
构造:艇身装有水舱。
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3.气球和飞艇:气球里充的是密度小于空气的气体;气球是利用空气的浮力升空的。如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4.密度计
(1)原理:利用物体的__漂浮条件来进行工作。
(2)构造:下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
易错点1 不能正确理解阿基米德原理,误认为物体密度、物体体积会影响物体受到的浮力。
典例1:下列关于浮力的有关说法中,正确的是( )
A.只要液体的密度越大,物体所受的浮力就一定越大
B.只要物体的体积越大,物体所受的浮力就一定越大
C.阿基米德原理只适合于液体,不适合于气体
D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
【错解】选B,只要物体的体积越大,物体排开的液体越多,物体所受的浮力就一定越大.
【析错】浸在液体(或空气)中的物体,受到液体(或空气)的浮力;所受的浮力大小等于它排开的液体(或空气)受到的重力,浮力的大小与液体(或空气)的密度和排开液体(或空气)的体积有关,而与所在的深度无关.
【正解】选D,理由:A、液体的密度大,如果物体排开液体的体积小,受到液体的浮力就小.A不符合题意,故A错误;B、物体的体积大,如果排开液体的体积小,受到液体的浮力就小.B不符合题意,故B错误;C、阿基米德原理不只适合于液体,也适合于气体.故C错误;D、根据阿基米德原理可知:浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开液体的重力,故D正确.故选D.
易错点2 不能正确理解沉浮条件,误认为海水密度较大,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。
典例2:一艘轮船从河里航行到海里,船露出海水外的体积将 ,受到海水对它的浮力的大小 (填:增大、减少或不变).21·cn·jy·com
【错解】故答案为:增大;不变,理由:为海水密度较大,浮力大小与液体的密度有关,轮船从河里航行到海里所受浮力变大。2·1·c·n·j·y
【析错】①物体漂浮的条件是浮力等于重力;②漂浮的物体排开液体的体积变化用公式比较.
【正解】故答案为:增大;不变.理由:轮船无论在河里还是海里,都处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于其重力,因此所受浮力不变;因为海水的密度大于河水,由公式知:在浮力不变时,轮船排开海水的体积会减小,所以露出海水外的体积增大. 【来源:21·世纪·教育·网】
易错点3 误认为潜水艇上浮时受到的浮力变大。
典例3:关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮的过程中浮力变大
B.密度计上标有刻度,其刻度示数从下到上是逐渐变大的
C.气象台用的探测气球里所充的气体的密度大于空气的密度
D.同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水面受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大
【错解】选A,理由:潜水艇上浮是因为大于重力,上浮时受到的浮力变大。
【析错】A、潜水艇上浮时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断受浮力变化情况;B、密度计利用了物体的沉浮条件,是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,由阿基米德原理F浮=ρ液v排g可知,液体的密度不同,排开液体的体积不同;C、浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮;D、阿基米德原理:F浮=ρ液gV排.
【正解】选D,理由:A、潜水艇在水中,排开水的体积等于物体的体积,即:v排=v艇,当潜水艇上浮时,v艇不变、v排不变,F浮=ρ液v排g,潜水艇上浮过程中受到的浮力不变,故A错误;B、密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力不变,如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,即越往上浮,所以密度计的刻度是越往下值越大,故B错误;C、气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故C错误;D、同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水中受到的浮力F浮=G,浸没在水中会下沉,此时F浮<G,因此,漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大,故D正确;故选D.21·世纪*教育网
易错点4 误认为物体与容器底部紧密接触就一定不受浮力。
典例4:关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.质量相同物体漂浮时比沉底时受到的浮力大
B.某物体和容器底部紧密接触时一定不受浮力作用
C.不同的物体浸在密度大的液体中受到的浮力也较大
D.不同的物体的密度越大浸在水中时受到的浮力越大
【错解】选C,理由:物体与容器底部紧密接触就一定不受浮力。
【析错】(1)根据物体浮沉条件对AB选项进行分析判断;(2)物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,据此对CD选项进行分析判断.
【正解】选A,理由:A、两物体质量相同,则重力相同,漂浮时浮力等于重力;沉底时,浮力小于重力,所以,质量相同物体漂浮时比沉底时受到的浮力大.故A正确;B、浮力是物体在液体中受到的向上和向下的压力差,对于一些形状的物体(如上粗下细),既然有一部分与底面紧密接触,仍有压力差产生,所以还会受到浮力作用.故B错误;C、物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,不同的物体,其排开水的体积不确定,只知液体密度大小,无法确定浮力大小.故C错误;D、物体受到液体浮力大小与排开液体的体积和液体的密度有关,与物体密度大小无关.故D错误.故选A.www-2-1-cnjy-com
知识点一:浮力、阿基米德原理
典例1:(2017?临沂)将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两物体必定有相同的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
【考查方向】阿基米德原理.
【名师点睛】根据称重法可知两弹簧测力计减小的数值相同,说明物体受到的浮力相同,根据阿基米德原理即可判断.21*cnjy*com
典例2:(2017?抚顺)即将服役的中国航母“妈妈”--901型综合补给舰排水量达到50000t,这艘补给舰在海面满载航行时受到的浮力是 N,为航母补给后,补给舰所受浮力将 ,舰体浸入海水中的体积将 (g取10N/kg)。
【考查方向】阿基米德原理.
【名师点睛】知道补给舰排水量,利用阿基米德原理求出航母的浮力;在补给过程中,补给舰的总重变小,因为船仍漂浮,根据物体的漂浮条件判断受浮力变化,再根据阿基米德原理得出排开海水的体积变化。【来源:21cnj*y.co*m】
知识点二:探究浮力的大小跟哪些因素有关
典例3:(2017?宿迁)在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验中,如图甲所示,用弹簧测力计测出物块所受的重力,然后将物块逐渐浸入水中.(1)在图乙位置时,物块受到的浮力是 N.(2)将物块逐渐浸入水中时,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而 .(3)继续将物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时物块处于 (选填字母).A.漂浮状态?????????B.悬浮状态?????????C.沉底状态.【出处:21教育名师】
【考查方向】探究浮力大小的实验.
【名师点睛】(1)根据F浮=G-F求出浮力的大小;(2)浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关;(3)物体受到的重力大于浮力时,物体会下沉. 【版权所有:21教育】
典例4:(2017?邵阳)在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:猜想?A:可能与物体浸没在液体中的深度有关.猜想?B:可能与液体的密度有关.猜想?C:可能与物体浸在液体中的体积有关.为了验证上述猜想,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验.21教育名师原创作品
(1)通过实验a和c,可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是 N.(2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想 是错误的,而其它猜想是正确的.(选填“A”、“B”或“C”)(3)该实验探究主要运用的科学探究方法是 .21*cnjy*com
【考查方向】探究浮力大小的实验.
【名师点睛】(1)据图读出物块所受重力和拉力(读取弹簧测力计示数时要明确其分度值),然后利用称重法可求出浮力的大小;(2)应用控制变量法分析图所示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题.(3)在影响因素是多个时,就要采用控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,控制其它因素保持不变.www.21-cn-jy.com
知识点三:浮沉条件
典例5:(2017?哈尔滨)在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是( )?2-1-c-n-j-y
A.水对石头的压强比对木头的小
B.木头受到的浮力大于它自身的重力
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D.石头受到的浮力等于它自身的重力
【考查方向】物体的浮沉条件及其应用.
【名师点睛】通过比较石头和木头所处的深度大小,利用p=ρgh比较受到压强大小关系;漂浮的物体,受到的浮力等于它自身的重力;浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力;下沉的物体,物体受到的浮力小于它自身的重力.
典例6:(2017?来宾)体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器的水中,如图所示.这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲<F丁 C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
积的大小关系,根据阿基米德原理得出受到的浮力的大小关系.