【2018中考锁分】物理一轮复习加分宝专题学案第十三章 浮力(解析版+学生版)【深圳专版】

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名称 【2018中考锁分】物理一轮复习加分宝专题学案第十三章 浮力(解析版+学生版)【深圳专版】
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2018-03-23 15:40:04

文档简介

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第十三章 浮力
( http: / / www.21cnjy.com )
■考点一:浮力                         
1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。
■考点二:阿基米德原理                             
4. 阿基米德原理: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的液体受到的重力。
5. 浮力公式:;
6.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教育网
■考点三:物体沉浮的条件                             
7.如果物体浸没在液体中,且只受浮力和重力时。(1)当时,物体上浮,;当时,物体悬浮,;(2)当时,物体下沉,;(3)当(物体未完全浸没液体)时,物体漂浮;。
8.物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重 ( http: / / www.21cnjy.com )力;同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
■易错提示                                
悬浮在水中的物体受到水的压力,压力的合力与该物体受到的重力是平衡力。
人躺在“死海”水面上看报,海水给人的浮力大于重力是错误的。
浮力和深度无关,只跟物体浸在液体中的体积有关。
托里拆利实验水银柱的高度差和管子的粗细倾斜等因素无关,只跟当时的大气压有关。
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■考点一:分子热运动                        
◇典例1: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
【考查角度】浮力、影响浮力大小的因素。
【解析】物体在液体中所受到的浮力等于物体排开液体的重量,即,由此可见,在液体不变情况下,浮力大小与排开液体的体积有关;弹簧测力计示数的变化与排开液体体积有关,体积相同,示数减小值相同。
故此题答案是B。
【答案】B。
◆变式训练
1.1将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )。
A.浮力变大;B.浮力变小;C.浮力大于重力;D.浮力小于重力
【考查角度】浮力、影响浮力大小的因素。
【解析】小石块的密度大于水的密度,故小石块受到的重力大于它受到的浮力,小石块会下沉;在下沉过程中小石块排开水的体积不变,浮力不变。
从给出的答案可知,正确选项是D。
【答案】D。
1.2如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4cm,g取10N/kg,则( )。
A. 木块受到的浮力是4N;B.使木块完全浸没需要4N向下的压力;
C. 木块的密度为0.4g/cm3;D.木块底部受到水向上的压强为103Pa
【考查角度】浮力、阿基米德原理、液体压强。
【解析】(1)漂浮物体浸入液体 ( http: / / www.21cnjy.com )的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几,从图中可知,木块浸入水中3/5,那么木块的密度是水密度的3/5,即为0.6g/m3。
(2)木块还有2/5未浸入水中,未 ( http: / / www.21cnjy.com )浸入水中的木块体积是4cm×10cm×10cm=400cm3,此体积需要排开水的质量为:400cm3×1g/cm3=400g,这些水受到的重力为400×10-3kg×10N/kg=4N;故要想使木块完全浸入水中,需要向下4N的压力。
(3)根据液体压强公式:。
所以,从给出的答案可以看出,正确答案是B。
【答案】B。
■考点2:阿基米德原理                            
◇典例2:未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )。
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小;
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小;
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大;
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
【考查角度】物体沉浮的条件、浮力。
【解析】根据物体沉浮条件可知,物体漂浮在水面上,物体受到的浮力等于其自身重力;物体所受浮力大小,等于它排开水的重力。www-2-1-cnjy-com
煮熟的汤圆漂浮在水面上,说明汤圆受到的浮力等于其自身重力,此时汤圆排开水的体积比未煮过的要大。正确答案是D。
【答案】D。
◆变式训练
2.1有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( B)。
①小球的质量是40g;②小球的体积是50cm3;③液体的密度是1.1×103kg/m3;④小球的密度是0.9×103kg/m3。
A.只有①②正确;B.只有②③正确;C.只有②④正确;D.只有①③正确
【考查角度】浮力、阿基米德原理、密度。
【解析】根据题意可求得小球的体积,小球的体积等于小球放入甲溢水杯溢出酒精的体积:。
小球放入乙溢水杯中后,漂浮在液体上,说明小球密度小于液体密度;液体溢出的质量为50g,液体溢出的体积是小球排开液体的体积,故为:,所以,乙溢水杯中液体的密度为:。
小球受到的重力等于乙溢水杯溢出的液体的重量,即为:
,故小球质量为:

小球密度:。
正确的是②和③。此题在答案是B。
【答案】B。
2.2(多选)将一密度均匀的 ( http: / / www.21cnjy.com )正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )。
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8;
B.该物体前后两次排开液体体积之比为4:3;
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3;
D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重 ( http: / / www.21cnjy.com )力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
【考查角度】浮力的计算、阿基米德原理。
【解析】(1)物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量,两次浮力之比也等于其排开液体质量比;浮力比:72:64=9:8。
(2)由公式:可以得到,其体积比:。
(3)物体受到的重力为:,故其质量为0.072kg,即72g;它排开煤油的体积为:;密度为:。
(4)物体在水银和水中都漂浮液面上,如果让其完全浸入液体中,需要外加一个压力。物体完全浸没水银中受到的浮力:,物体受到的重力为,所加外力为:10.88N-0.72N=10.12N。
物体完全浸没在水中受到的浮力:,所加外力为:0.8N-0.72N=0.08N。
故所加外力之比为:10.12:0.08=126.5。
由此可知,正确选项是AC。
【答案】AC。
■考点3:物体沉浮的条件                      
◇典例3:如图所示,将苹果和梨子放入水中后 ( http: / / www.21cnjy.com ),苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正确的是( )。
(1)若m1>m2,则F1一定小于F2;(2)若m1=m2,则F1一定大于F2;
(3)若V1=V2,则F1一定小于F2;(4)若V1>V2,则F1一定大于F2
A.(1)(3);B.(1)(4);C.(2)(3);D.(2)(4)
【考查角度】浮力、物体沉浮的条件。
【解析】(1)物体在水中,如果物体的密度大于 ( http: / / www.21cnjy.com )睡的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于睡的密度,物体会漂浮;如果物体的密度等于水的密度,物体会悬浮。(2)物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重量。21*cnjy*com
从以上给出的答案看:(1)若m ( http: / / www.21cnjy.com )1>m2,则F1一定小于F2;此说法错误。李子和苹果受到的浮力,和梨子、苹果排开水的体积有关,没有理由直接证明苹果受到的浮力一定小于梨子受到的浮力。
(2)若m1=m2,则F1一定大于F2;此说 ( http: / / www.21cnjy.com )法正确。两物体质量相等,它们受到的重力相等,苹果漂浮在水中,说明苹果受到的浮力与重力相等;梨子下沉入水底,说明梨子受到的浮力小于其重力。故F1一定大于F2。
(3)若V1=V2,则F1 ( http: / / www.21cnjy.com )一定小于F2;此说法正确。两物体的体积相等,但苹果漂浮、梨子下沉,说明苹果的密度小于梨子的密度,苹果排开水的体积小于梨子排开水的体积,故苹果受到的浮力小于梨子受到的浮力。
(4)若V1>V2,则F1 ( http: / / www.21cnjy.com )一定大于F2;此说法错误。虽然苹果的体积大于梨子的体积,但两物体排开水的体积无法确定,也就无法确定哪个物体受到的浮力大小。
由此可见,正确的说法是(2)和(3)。此题正确答案是C。
【答案】C。
◆变式训练
3.1 (多选)建设一支强大的海军是 ( http: / / www.21cnjy.com )实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图是我国094型战略导弹核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )。
上浮过程中所受浮力逐渐增大;
B.悬浮时所受浮力等于重力;
悬浮和漂浮时所受的浮力相等;
D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小
【考查角度】物体沉浮的条件、浮力的利用。
【解析】A.上浮过程中所受浮力逐渐增大;此说法错误。物体受到的浮力与其排开液体的体积有关,上浮过程中潜艇排开水的体积不变,浮力不变。
B.悬浮时所受浮力等于重力;此说法正确。潜艇悬浮时,处于静止状态,潜艇受到平衡力的作用,故潜艇受到的浮力大于其重力。
C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等;此说法错误。潜艇悬浮时,潜艇排开水的体积等于潜艇的体积;潜艇漂浮时,排开水的体积小于潜艇的体积。
D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小;此说法正确。漂浮时,潜艇排开海水的体积小于悬浮时排开海水的体积,故排开海水的质量亦是如此。
此题说法正确的是BD。
【答案】BD。
3.2如图所示,某同学将两个完全相同的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙,物体A、B所受浮力分別为FA、FB.则( )。
A.P甲<P乙,FA=FB; B.P甲<P乙,FA>FB;
C.P甲>P乙,FA=FB; D.P甲>P乙,FA<FB
【考查角度】物体沉浮的条件、液体压强。
【解析】完全相同的两物体A、B分别 ( http: / / www.21cnjy.com )在甲、乙两种液体中,一个悬浮、一个漂浮,说明两物体受到的浮力相同;A在甲图中漂浮,物体排开液体的体积小于乙图中排开液体的体积,说明甲图中液体密度大于乙图中液体密度,两液体液面相同,故甲图中液体底部受到的压强要大于乙图中液体底部受到的压强。
所以,正确答案是C。
【答案】C。
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一、选择题
1.下列设备和器材中,利用浮力的是( )。
A.抽水机;B.气压计;C.潜水艇;D.铅垂线
【考查角度】浮力、大气压强。
【解析】抽水机利用大气压强而工作;气压计利用大气压强工作;潜水艇利用浮力工作;铅垂线利用物体受到重力的原理工作。所以,利用浮力的是C。2-1-c-n-j-y
【答案】C。
2.(多选)如图所示,放在同一水平 ( http: / / www.21cnjy.com )桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下列判断正确的是( )。
A.木块受到的浮力一样大;
B.木块在甲液体中受的浮力较大;
C.甲液体对容器底部的压强较大;
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
【考查角度】液体压强、阿基米德原理。
【解析】由图可知,甲图物体悬 ( http: / / www.21cnjy.com )浮,乙图物体漂浮,说明甲容器液体密度小于乙容器液体密度;但木块静止在两种液体里,故其受到的浮力相同。两容器液面相平,乙容器液体密度大,故乙容器底部压强大。同时也证明了乙容器对桌面的压强大于甲容器对桌面的压强。
所以,正确说法是AD,此题答案是AD。
【答案】AD。
3.甲、乙两个完全相同的杯子盛有 ( http: / / www.21cnjy.com )不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲杯中的盐水密度较大;B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
【考查角度】物体沉浮的条件、压强。
【解析】同一个鸡蛋放在不同浓度的盐水 ( http: / / www.21cnjy.com )中,甲图鸡蛋悬浮在水中,乙图鸡蛋漂浮在水中,所以甲图中盐水密度等于鸡蛋密度且甲图中盐水密度小于乙图中盐水密度;如果甲乙两图盐水液面持平,盐水深度相同,故乙图中杯子底部受到的压强大。由此可见,A的说法错误,B的说法正确。
甲杯底部压强小于乙杯底部压强,杯子完 ( http: / / www.21cnjy.com )全相同,故甲杯底部所受的液体压力大的说法也错误的;同一个鸡蛋在两种盐水中受到的浮力相同,故D的说法也是错误的。
此题正确答案是B。
【答案】B。
4.下列现象或实例与大气压无关的是( )。
A.马德堡半球实验;B.轮船漂浮在水面;C.托里拆利实验;D.用吸管吸饮料
【考查角度】大气压强、浮力。
【解析】马德保半球、托里拆利实验和 ( http: / / www.21cnjy.com )用吸管吸饮料都是和大气压强有关或利用大气压强的例子;轮船漂浮在水面上是利用浮力的例子。故与大气压强无关的是B。此题答案是B。
【答案】B。
5.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三 ( http: / / www.21cnjy.com )个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如题图所示,下列说法正确的是( )。
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A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙;
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙;
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙>p′丙
【考查角度】浮力、物体沉浮的条件、液体的压强。
【解析】根据物体沉浮条件,甲球下沉、乙球漂浮、丙球悬浮在水中,说明甲球密度最大,丙球密度较小,乙球密度最小;因为体积相同,所以甲球质量最大、丙球较小、乙球最小。同时也说明,烧杯甲对桌面的压力变大,烧杯乙和丙对桌面的压力不变,由此可知烧杯对桌面的压强大小关系是:p′甲>p′乙>p′丙。由液体压强公式可知,三个烧杯液面高度不变,故水对烧杯底部的压强不变。
故,正确答案是D。
【答案】D。
6.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;
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
【考查角度】液体压强、浮力。
【解析】A.水对石头的压强比对木头的小;此说法错误。木头漂浮在水面,石头沉入水底,由液体压强可知,水对石头的压强大于水对木头的压强。
B.木头受到的浮力大于它自身的重力;此说法错误。木头漂浮在水面,说明木头受到的重力等于它受到的浮力。
C.鱼受到的浮力等于它排开水的重力;此说法正确。物体受到的浮力等于它所排开液体的重力。
D.石头受到的浮力等于它自身的重力;此说法错误。石头的密度大于水的密度,石头受到的浮力等于和它体积相等的水受到的重力。
正确答案是C。
【答案】C。
7.质量分布均匀的A、B两个实心正 ( http: / / www.21cnjy.com )方体(VA>VB),放置在盛水的容器中。静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB,和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是( )。【来源:21·世纪·教育·网】
A.FA<FB,pA>pB;B.FA>FB,PA<PB;
C.FA=FB,pA<PB;D.FA>FB,pA>pB
【考查角度】浮力、压强。
【解析】A、B两个正方形物块,A悬浮在水中,说明物块密度与水相同;物块A排开水的体积大,它所受的浮力大。
B漂浮在水面上,说明物块B的密度比水小;由密度公式:可知,,(lB为B的边长);A、B对桌面的压强分别为:、,所以pA>pB。
所以,正确答案是D。
【答案】D。
8.如图所示,水平桌面上 ( http: / / www.21cnjy.com )有两个相同的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积;静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则( )。
A.F甲=F乙,p甲=p乙; B.F甲=F乙,p甲>p乙;
C.F甲>F乙,p甲=p乙; D.F甲>F乙,p甲>p乙
【考查角度】浮力、液体压强。
【解析】由题意可知,a、b ( http: / / www.21cnjy.com )两球材料相同,故它们密度相同,a球体积大,a球受到的重力大于b球受到的重力;两球分别漂浮、悬浮在液体中,它们受到的重力与其受到的浮力是平衡力,故a球受到的浮力大于b球受到的浮力。
甲乙两种液体质量相同,烧杯相同,故没有a、b两球时,甲乙烧杯中液面的高度分别为:,;它们对烧杯底部的压强分别为:。放入a、b两球后,a球质量大于b球质量,故甲图中液体对烧杯底部的压强大于乙图中液体对烧杯底部的压强。
正确选项是D。
【答案】D。
9.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是( )。
A.西瓜的密度比李子的密度大;B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力;
C.李子下沉过程中所受水的压强不变;D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
【考查角度】浮力、液体压强、物体沉浮的条件。
【解析】“瓜浮李沉”,意思是西瓜 ( http: / / www.21cnjy.com )投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉,其正确的解释应该是西瓜的密度小于水的密度;李子的密度大于水的密度。故A的说法错误。
西瓜漂浮在水中时,西瓜受到的浮力等于其受到的重力,故B的说法错误。
液体压强与其深度有关,李子在下沉过程中受到水的压强逐渐增大,故C的说法错误。
李子完全浸没水中后,李子排开水的体积不变,浮力不变;故D的说法正确。正确答案是D。
【答案】D。
二、填空题
10.如图所示,将一长方体物体浸没 ( http: / / www.21cnjy.com )在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为 N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N。
( http: / / www.21cnjy.com )
【考查角度】浮力的产生原因、阿基米德原理。
【解析】浮力是因为物体上下表面受到液体的压力不同而产生的,上表面压力向下,下表面受到的压力向上。物体在液体受到的浮力等于其排开液体的重量。
所以,此物体受到的浮力为:3N-1.8N=1.2N;物体下沉,不影响它所说的的浮力。故此题答案是:1.2、1.2。
【答案】1.2、1.2。
11.“海翼”号深海滑翔机,刷新了下 ( http: / / www.21cnjy.com )潜深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉,如图,下沉时,油囊体积变小,滑翔机所受浮力 ,海水对它的压强将 ;当机翼对水施加向后的推力时,由于力的作用是 ,滑翔机会获得向前的动力;深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系,声呐是利用 波传递信息的。
【考查角度】浮力、液体压强、力的相互作用、超声波。
【解析】物体在液体中受到的浮力等于 ( http: / / www.21cnjy.com )其排开液体的重量。如果物体体积变小,它受到的浮力将变小;液体内部压强,随深度的增加而增加;物体与物体之间的作用力是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用,它同时也会受到另一个物体力的作用;声呐是利用超声波来工作的。
故答案是:变小、变大、相互的、超声波。
【答案】变小、变大、相互的、超声波。
12.小美用手把一个重为0.4N,体积 ( http: / / www.21cnjy.com )是2.7×10-5m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力是 N,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【考查角度】浮力的计算。
【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,由此可求得,玩具球完全浸没在水中受到的浮力为:,
由于玩具球自身受到的重力是0.4N,大于完全浸没水中受到的浮力,故玩具球要下沉。
答案是:0.27、下沉。
【答案】0.27、下沉。
13.有一体积为0.2m3的铁块 ( http: / / www.21cnjy.com ),将它完全浸没在水池中,此时水的深度为1m,则铁块受到的浮力是 N,水对池底的压强是 Pa。
【考查角度】浮力的计算、液体压强计算。
【解析】物体完全浸没在水中受到的浮力为:

液体的压强为:。
故此题答案为:2000、1×104。
【答案】2000、1×104。
14.一物块的质量为90 ( http: / / www.21cnjy.com )g,体积为100cm3,现将它浸没在水中,物体所受的浮力为 N,松手后,物体将会 (上浮/下沉/悬浮),最终静止时物体排开水的质量为 g。(g=10N/kg,ρ水=1.0g/cm3)
【考查角度】浮力计算、物体沉浮条件。
【解析】根据浮力计算公式,可求得:

物块密度:,物块密度小于水的密度,故松开手后会上浮;当物静止时,物块排开水的质量等于物块质量,即为90g。
答案:1、上浮、90。
【答案】1、上浮、90。
三、实验探究题
15.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)21教育名师原创作品
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡,在 ( http: / / www.21cnjy.com )左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为  。
②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶盖,在瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是   cm3。
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(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和   (填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤c和d可以验证猜想 ( http: / / www.21cnjy.com )三是   (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是   。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中   后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一 ( http: / / www.21cnjy.com )和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于   g/cm3(计算结果保留1位小数)。
【考查角度】探究浮力大小的实验。
【解析】(1)①质量等于砝码的 ( http: / / www.21cnjy.com )质量加游码对应的刻度值;②根据①②可求得塑料瓶排开水的质量,然后可求得塑料瓶排开水的体积,由于塑料瓶浸没,所以V排=V塑料瓶。
(2)①弹簧测力计示数的减小等于物体在液体中受到的浮力;重力与浮力比较大小可判断出是否下沉;二图比较可得浮力与液体密度的关系。
②比较acd得出两次浮力的大小 ( http: / / www.21cnjy.com )关系,研究浮力大小与浸入液体的深度有无关系时,应控制其它的因素相同,只改变浸入液体的深度;根据猜想3举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可。
③在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度。
④根据阿基米德原理可以求出雁水电密度。
解答如下:(1)①烧杯和水的总质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为:m=100g+20g+10g+3g=133g;②由①②步骤可知,塑料瓶排开水的质量m排水=167g﹣133g=34g,
由ρ=可得,,因为铁块浸没,所以,
由C、D可知,铁块排开液体的质量m排液=m3﹣m4,因为铁块浸没,所以V铁=V排水=V排液。
(2)①物体浸没水中受到的浮力F浮=0. ( http: / / www.21cnjy.com )4N﹣0.06N=0.34N;物体浸没在盐水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.02N=0.38N;因为,浮力不相等,而物体所处的深度和浸没的体积相同,则是液体的种类(密度)不同的引起的,说明浮力的大小与液体的密度有关,根据实验d、e可以确定猜想二是正确的。
②物体在c、d中(排开液体的密度 ( http: / / www.21cnjy.com )相同,都是水)中受到的浮力相同,而排开液体的体积都等于物体的体积,但物体所处的深度不同,故得出:物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关.根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的。
对该猜想对应的实例,合理的解释是:在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
③要验证猜想一是否正确,即浮力的大小与 ( http: / / www.21cnjy.com )物体的密度有关,根据控制变量法要改变物体的密度,在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细砂可以改变塑料瓶整体的密度;
④由a、c两图知,物体浸没在水中所受浮力:F浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N;
物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N;
由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=0.34N-(Ⅰ),F浮′=ρ盐水gV排=0.38N-(Ⅱ)
浸没时V排相等,由(Ⅰ)(Ⅱ)可得盐水的密度:
物体的浮与沉与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于1.1g/cm3。
故答案为:(1)①133;②34;①e; ( http: / / www.21cnjy.com )②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④1.1。
【答案】(1)①133;②3 ( http: / / www.21cnjy.com )4;①e;②错误;在游泳池里,人越往下蹲排开水的体积越大,人受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关;③添加一些细砂;④1.1。
16.在探究“影响浮力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
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(1)探究的因素是: ;选用的图是: (填图中的序号)。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关, ( http: / / www.21cnjy.com )小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。
【考查角度】浮力探究实验。
【解析】根据公式:,可知物体在液体所受到的浮力,与物体浸入液体的体积有关,所以在探究影响浮力大小的因素问题上,我们首先探究浮力大小与物体排开液体的体积有关。
解答如下:
(1)探究的因素是浮力大小与物体排开液体的体积的关系;选用的图是应该是①②④。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。
故,此题答案是:(1)①②④;(2)①小于、②形状、排开水的体积。
【答案】(1)①②④;(2)①小于、②形状、排开水的体积。
17.如题图(1)所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出圆柱 ( http: / / www.21cnjy.com )体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
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图(1) 图(2)
(2)如题图(2)所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。【出处:21教育名师】
分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增 ( http: / / www.21cnjy.com )大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当h=4cm时,物块所受的浮力为 N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm。
【考查角度】浮力、阿基米德原理实验。
【解析】(1)由题图可知,图B是物块未浸没水中时受到的重力,D图是物块完全浸没在水中物块对他好测力计的拉力,两次测量示数之差即为物块浸没在水中受到的浮力,浮力大小为:。A图测量的是空水杯所受重力,E图测量的是物块浸没水中后排出的水与水杯受到的总重力,两次测量之差即为排出的水的重力。
由图(2)可知,圆柱体物块从水面 ( http: / / www.21cnjy.com )缓慢浸入水中时,物块排开的水逐渐增多,浮力逐渐增大,弹簧测力计读数逐渐减小;从变化图像中可以读出,当h=4cm时,弹簧测力计读数是3.4N,物块未浸没水中时,读数是4.2N,故浮力为4.2N-3.4N=0.8N;浸没后,弹簧测力计读数是3N,由此可知,物块的高度为6cm。
故,答案是:(1)BD、1.2、AE;(2)变小、0.8、6cm。
【答案】(1)BD、1.2、AE;(2)变小、0.8、6cm。
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一、选择题
1.(2016·深圳)以下描述合理的是( )。
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A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用
【考查角度】浮力的利用、沸点与气压的关系、标准大气压、摩擦力。
【解析】A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;此说法错误。托里拆利实验测量出的标准大气压值为76cm水银柱高。www.21-cn-jy.com
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;此说法错误。潜艇在下潜过程中受到的浮力与其排开水的体积有关,排开水的体积不变,浮力不变。
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;此说法正确。液体的沸点与气压有关,气压越大沸点越高;高压锅里的压强大,其沸点高。
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用;此说法错误。下车在斜坡上匀速下坡时还要受到摩擦力的作用。
故,正确答案是C。
【答案】C。
2.(2016·南山区一模 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中;松手稳定后( )。
A.乙漂浮,乙受到的浮力小;
B.甲漂浮,甲受到的浮力大;
C.乙下沉,甲受到的浮力大;
D.甲下沉,乙受到的浮力大
【考查角度】物体沉浮的条件、密度与浮力的关系。
【解析】由图可知:
甲物体的密度:,
乙物体的密度:;
体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,
由于ρa>ρ水>ρb,则甲、乙两实心物体在水中稳定后甲下沉,乙漂浮。
所以,V排甲>V排乙,根据F浮=ρ水gV排可知:F浮甲>F浮乙。
故选A。
【答案】A。
3.(2016·龙岗区模拟)小明有 ( http: / / www.21cnjy.com )一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示,则该金属块的密度约为( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.2.7×103kg/m3;B.3.1×103kg/m3;C.3.5×103㎏/m3;D.4.4×103㎏/m3
【考查角度】阿基米德原理、密度的计算。
【解析】(1)当金属块完全露出液面,没有浸入水体中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,据此求出金属块重,利用重力公式求金属块的质量。2·1·c·n·j·y
(2)对h=2cm到h=4cm过程中力F拉变化分析,从而可知正方体的边长,求出体积,即可利用密度公式求出密度。
解答:当金属块完全露出液面, ( http: / / www.21cnjy.com )没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即在4cm以上,从图可知,该金属块重力为:G=F拉=0.35N。
因为G=mg,所以金属块的质量为:;
由图乙可知:由于h=2cm露出液面,到 ( http: / / www.21cnjy.com )h=4cm时正立方体金属块离开液面,则正方体的边长L=2cm,所以正方体体积V=L3=(2×10﹣2m)3=8×10﹣6m3,金属块的密度为:

故正确答案是D。
【答案】D。
4.(2016·南山区五校联考)甲、乙两只 ( http: / / www.21cnjy.com )完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则下列说法正确的是( )。
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大;
B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受液体的压强较大;
D.甲杯底部所受液体的压力较大
【考查角度】液体的压强的特点、物体的浮沉条件及其应用。
【解析】根据漂浮与悬浮的条件可判断鸡蛋在不同杯子中受到的浮力的大小;根据鸡蛋的浮沉情况判断出杯中盐水密度的大小关系,再利用压强公式p=ρgh判断压强的大小,以及通过公式的变形公式判断压力的大小。21·cn·jy·com
由图可知,鸡蛋在甲杯中悬 ( http: / / www.21cnjy.com )浮,在乙杯中漂浮,则浮沉条件可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,因此所排开液体的质量也相同;故A、B错误。
鸡蛋在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,说明甲杯中盐 ( http: / / www.21cnjy.com )水的密度小于乙杯中盐水的密度,又因为两杯中液面相平,由公式p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C正确。
由公式得,,两杯底面积相同,乙杯底部所受液体的压强较大,故乙杯底部所受液体的压力较大,故D错误。21*cnjy*com
正确答案是C。
【答案】C。
5.(2016·深圳市模拟)“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
【考查角度】阿基米德原理、液体的压强。
【解析】物体受到的浮力等于物体 ( http: / / www.21cnjy.com )排开液体的重量,物体只要浸没在液体中,它排开液体的体积不变,受到的浮力不变。液体内部的压强与其深度成正比。当潜艇上浮过程中,深度逐渐变小,液体压强逐渐变小。
从以上给出的答案看,正确的是C。
【答案】C。
6.(2016·深圳市特训)如图所示,把 ( http: / / www.21cnjy.com )铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至实线处。加水过程中,铁块受到浮力,则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
【考查角度】阿基米德原理、浮力、物体沉浮的条件。
【解析】在沿容器壁缓慢向容器中加 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中,铁块受到的浮力逐渐增大,容器底对铁块的支持力F=G-F浮,故支持力F从G开始逐渐减小,当水没过铁块时,继续加水支持力将不再发生变化,所以,正确的变化图像是C。
【答案】C。
7.(2016·深圳市四模)如图所示,是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图,下列与物理知识有关的说法,其中正确的是( )。
A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;
B.当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量;
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量
【考查角度】平衡力、阿基米德原理、能量转换。
【解析】A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;此说法错误。直升机悬停在甲板上空时,它受到的重力与其升力是平衡力。
B.当甲板上的飞机都升空执 ( http: / / www.21cnjy.com )行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;此说法正确。甲板上飞机少了,物体的质量变小,它排开海水的体积变小,浮力变小,航空母舰浸入海水中的深度变浅。
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的能量;此说法错误。核动力航空母舰核聚变产生的能量推动发动机工作,发动机涡轮旋转推动海水,航空母舰受到海水的推力。
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量;此说法错误。直升机悬停在空中时,直升机照样需要消耗能量。
正确答案是B。
【答案】B。
8.(2016·深圳市特训) ( http: / / www.21cnjy.com )有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N;
B.圆柱体的底面积为 0.02m2;
C.液体的密度为1.2×103kg/m3;
D.圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240Pa
【考查角度】浮力的计算、物体沉浮的条件。
【解析】由甲乙两图可以看出,物体的重力(重量)是2.4N,当它逐渐进入液体中时,圆柱体受到的浮力逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐变小;由乙图可知,当圆柱体下表面距离液面为1cm时,弹簧测力计示数为0,说明此时圆柱体的重量和浮力相等;由甲图可知,当圆柱体下降到下表面距离液面2cm时,弹簧测力计示数不再发生变化,说明圆柱体的高度是2cm;同时也说明圆柱体漂浮在液体中。液体密度大于水的密度。由图甲可求得圆柱体体积为:;由图乙求得液体密度为:

故,圆柱体在液体漂浮时,其下表面的压强为:
所以,正确答案是D。
【答案】D。
9.(2016·深圳市特训)下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )。
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;B.从长江驶入大海的轮船;
C.海面下正在下沉的潜水艇;D.在码头装载货物的轮船
【考查角度】物体沉浮的条件、阿基米德原理。
【解析】A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;所受浮力变小,不符合题意。
B.从长江驶入大海的轮船;只要轮船质量不变,在长江和在大海中所受浮力相同,故B不符合题意。
C.海面下正在下沉的潜水艇;所受浮力不变,只是潜水艇受到的重力逐渐增大,导致下沉,故C不符合题意。
D.在码头装载货物的轮船;轮船上的货物逐渐增大,轮船排开海水的体积逐渐增大,浮力逐渐增大,故D符合题意。
答案是D。
【答案】D。
10.(2016·深圳市六模)小明和小强分 ( http: / / www.21cnjy.com )别把体积相同的实心木块和实心铁块同时浸没在水中,松手后发现木块上浮,铁块下沉;对上述现象他两展开讨论,你认为他们的说法中错误的是( )。
A.铁块的密度大于水的密度,木块的密度小于水的密度;
B.在铁块下沉的过程中,铁块受到的浮力小于铁块受到的重力;
C.当两物体都处于静止状态时,铁块受到的浮力大于木块受到的浮力;
D.因为木块受到的浮力比铁块受到的浮力大,所以木块上浮,铁块下沉
【考查角度】物体的浮沉条件及其应用。
【解析】(1)物体的浮沉条件 ( http: / / www.21cnjy.com ):浸没液体中的物体,如果F浮>G,ρ液>ρ物,物体将上浮;如果F浮<G,ρ液<ρ物,物体将下沉;如果F浮=G,ρ液=ρ物,物体将悬浮。
(2)阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
表达式:F浮=G排=m排g=ρ液v排g,只有完全浸没于液体中,排开液体体积等于物体的体。
解答:A:实心木块和实心铁块同 ( http: / / www.21cnjy.com )时浸没在水中,根据物体的浮沉条件,木块上浮说明木块的密度小于水的密度,铁块下沉说明铁块的密度大于水的密度,故A正确。
B:在铁块下沉的过程中,根据物体的浮沉条件,铁块受到的浮力小于铁块受到的重力,故B正确。
C:当两物体都处于静止状态时,由于木 ( http: / / www.21cnjy.com )块上浮则,木块排开的水的条件小于铁块排开的条件,根据阿基米德原理可知:木块受到的浮力小于铁块受到的浮力,故C正确。
D:当都浸没在水中时,根据阿基米德 ( http: / / www.21cnjy.com )原理可知,此时与木块受到的浮力相等;木块上浮是由于木块受到的浮力大于木块受到的重力;铁块下沉是由于铁块到的浮力小于铁块受到的重力;故D错误。【版权所有:21教育】
故选D。
【答案】D。
二、填空题
11.(2016·福田区模拟)体积为100 ( http: / / www.21cnjy.com ) cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是 N,受到的浮力是 N。如果将它浸没酒精中,受到的浮力是 N。( g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/ m3 )
【考查角度】浮力的计算、阿基米德原理。
【解析】浸入液体中的物体,受到的浮力等于物体排开液体的重力,浮力公式为:。
解答:体积为100 cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是:
;它受到的浮力也是1N。
如果在酒精中,受到的浮力为:

故,答案是:1、1、0.8。
【答案1、1、0.8。
12.(2016·龙岗区模拟)某课 ( http: / / www.21cnjy.com )外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100 g的物体浸没在装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是________N(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。放入物体后水对桶底的压强________(填“大于”“小于”“等于”)放入物体前水对桶底的压强。
【考查角度】浮力的计算、阿基米德原理、液体压强。
【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力;物体密度大于液体密度时,物体下沉;物体密度小于液体密度时,物体上浮;液体的压强与液体的深度有关,深度不变,压强不变。
解答:90g水的重力:;
物体质量是100g,物体的重力大于它所受到的浮力,故物体下沉;
放入物体后,部分水溢出,但水桶底部到液面的距离不变,故其压强也不变。
答案是:0.9、上浮、不变。
【答案】0.9、上浮、不变。
三、实验探究题
13.(2016·南山区模拟)某 ( http: / / www.21cnjy.com )兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,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:21世纪教育网版权所有
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初 ( http: / / www.21cnjy.com )步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越      ,分析比较实验序号      可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度      (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为   N,A物体浸没在液体中所受的浮力是   N。
【考查角度】探究浮力大小的实验。
【解析】(1)根据F浮=G ( http: / / www.21cnjy.com )﹣F,由弹簧测力计的示数确定物体受到的浮力大小,结合控制变量法,找出不变的量和变化的量,从而确定浮力大小与变化量之间的关系;(2)甲图中,弹簧测力计示数即为物体重力的大小,比较甲、丙(或丁),根据F浮=G﹣F求出浮力的大小。
解答:(1)分析比较实验序号甲、乙、丙,液体 ( http: / / www.21cnjy.com )的密度相同时,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据F浮=G﹣F示,物体受到浮力越大;研究物体所受浮力与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制排开液体的体积和液体的密度相同,改变物体A在液体的深度,所以,应分析比较实验序号甲、丙、丁。已知在丙、丁中,弹簧测力计的示数均为4N,根据F浮=G﹣F知,物体受到的浮力不变。可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;(2)由甲图知,A物体的重力为6N,A物体浸没时,弹簧测力计的示数为4N,由F浮=G﹣F得:A物体浸没在液体中所受的浮力大小为2N。
故答案为:(1)大;甲、丙、丁;无关;(2)6、2。
【答案】(1)大;甲、丙、丁;无关;(2)6、2。
14.(2017·南山区模拟)小刚同学 ( http: / / www.21cnjy.com )用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析   ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是   N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是   kg/m3。(g取10N/kg)
【考查角度】探究浮力大小的实验。
【解析】(1)探究浮力与物体排开液体体积的关系,应控制物体排开液体密度相同而排开液体的体积不同,由图示根据F浮=G﹣F分析解答;(2)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出结论;(3)物体重力与测力计示数示数之差是物体受到的浮力;(4)根据G=mg求出质量,根据F浮=G排=ρ液gV排,求出体积,再利用密度公式求其密度。
解答:(1)由图②③④可知,液体的密度相同 ( http: / / www.21cnjy.com )而物体排开液体的体积不同,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大,由此可得:浮力大小跟排开液体中的体积有关;21cnjy.com
(2)探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积相同,液体密度不同;
由图可知,由①④⑤所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关;
(3)由图可知,物体的重力G=12N,物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N,则所受的浮力是:F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N;21·世纪*教育网
(4)根据G=mg可得,金属块质量:,
图④中金属块浸没在水中时,测力计示数为7N,由F浮=G排=ρ液gV排得金属块体积:

所以金属块的密度为:。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)4.4;(4)2.4×103。
【答案】(1)排开液体的体积;(2)①④⑤;(3)4.4;(4)2.4×103。
四、计算题
15.(2016·盐田区模拟)如图所示,在容 ( http: / / www.21cnjy.com )器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)。
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚 ( http: / / www.21cnjy.com )好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比.
【考查角度】液体的压强的计算、力的合成与应用、浮力大小的计算。
【解析】(1)根据液体压强公式P=ρgh,将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强;
(2)利用物体的沉浮条件,此时木块漂浮,F浮=G,根据公式ρ水gV排=ρ木gV木求出木块的密度;
(3)因木块A刚好完全浸 ( http: / / www.21cnjy.com )没水中,此时弹簧对木块A的作用力为F1=F浮﹣G,因木块A刚好完全离开水面,此时浮力为0,此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力,两者相等,即:F2=G;在(3)中,已经得到了F1的表达式,直接代值即可求出答案。
解答:(1)当容器中水深为20cm时,容器底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,则此时木块漂浮,所以,F浮=G,即:
ρ水gV排=ρ木gV木,已知V排=V木。所以,ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3。
(3)木块完全浸没时,物体A受到向上的 ( http: / / www.21cnjy.com )浮力、向下的重力、弹簧向下的弹力而处于平衡状态,根据力的平衡条件可得,F浮=G+F1,则弹簧对木块的作用力:
F1=F浮﹣G=ρ水gV木﹣ρ木gV木=ρ水gV木﹣ρ水gV木=ρ水gV木;
木块A完全离开水面时,物体A受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力处于平衡状态,则弹簧对木块的作用力:F2=G=ρ木gV木=ρ水gV木,
所以F1:F2=ρ水gV木:ρ水gV木=2:3。
答案为:(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa;(2)木块A的密度为0.6×103kg/m3;
(3)F1与F2之比为2:3。
【答案】(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa;(2)木块A的密度为0.6×103kg/m3;(3)F1与F2之比为2:3。
16.(2016·深圳市七模 ( http: / / www.21cnjy.com ))小明用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.2kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线,如图1所示。请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,求该装置所受的浮力?
(2)如图2所示,在该装 ( http: / / www.21cnjy.com )置中放入一个体积为2×10-5m3的物块A,圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置的刻度线应标为多少克?
(3)求物块A的密度是多少?
【考查角度】浮力计算、浮力与密度关系。
【解析】此题为求浮力大小,利用浮力公式和阿基米德原理,此题不难解答。
【答案】(1)该装置的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
物体漂浮,由二力平衡条件可知 F浮1= G=2N。
(2)该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0.1m=3×10-4m3,
所受的浮力为F浮2=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。
漂浮 G总= F浮2=3N;物块A的重力为GA=G总-G=3N-2N=1N。
与水面对应位置处刻度应标mA= GA/g=1N/10N/kg=0.1kg=100g。
(3)物块A的密度是 。
17.(2016·深圳市 ( http: / / www.21cnjy.com )八模)弹簧秤下挂着一正方体铝块,在空气中的示数为27N,将铝块部分浸入水中,示数为20N,则求:(1)浸入水中的铝块体积;(2)铝块底部受到水的压强是多大?(铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)【来源:21cnj*y.co*m】
【考查角度】浮力的计算、压强计算。
【解析】在空气中,弹簧测力计的示数就是物体受到的重力,当物体进入水中后示数变小,此时弹簧测力计的示数是物体重力与浮力的差值。
【答案】(1)F浮=G-F拉=27N-20N=7N,
V排===7×10-4m3;
(2)V铝====10-3m3
a3=10-3m3,所以铝块的边长a=0.1m,则铝块的底面积为S= a2=(0.1m)2=0.01m2
由于铝块底面受到水的压力F向上= F浮=7N,则底面压强P===700Pa。
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第十三章 浮力
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■考点一:浮力                         
1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它 的力叫浮力。
2.浮力方向:竖直向上,施力物体是 。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体 的压力大于 的压力,向上、向下的 就是浮力。
■考点二:阿基米德原理                             
4. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它 受到的 。
5. 浮力公式: ;
6.液体对物体的浮力与液体的 和物体排开液体的 有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
■考点三:物体沉浮的条件                             
7.如果物体浸没在液体中,且只受浮力和重力时。(1)当时,物体 ,;当时,物体 ,;(2)当时,物体 ,;(3)当(物体未完全浸没液体)时,物体 ;。
8.物体漂浮在液体中,所受的浮力 ( http: / / www.21cnjy.com ) 它受的重力;同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力 ;同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积 ;漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的 ;将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力 液体对物体增大的浮力。
■易错提示                                
悬浮在水中的物体受到水的压力,压力的合力与该物体受到的重力是平衡力。
人躺在“死海”水面上看报,海水给人的浮力大于重力是错误的。
浮力和深度无关,只跟物体浸在液体中的体积有关。
托里拆利实验水银柱的高度差和管子的粗细倾斜等因素无关,只跟当时的大气压有关。
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■考点一:分子热运动                        
◇典例1: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
【考查角度】浮力、影响浮力大小的因素。
【解析】物体在液体中所受到的浮力等于物体排开液体的重量,即,由此可见,在液体不变情况下,浮力大小与排开液体的体积有关;弹簧测力计示数的变化与排开液体体积有关,体积相同,示数减小值相同。
故此题答案是B。
【答案】B。
◆变式训练
1.1将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )。
A.浮力变大;B.浮力变小;C.浮力大于重力;D.浮力小于重力
1.2如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面 4cm,g取10N/kg,则( )。
A. 木块受到的浮力是4N;B.使木块完全浸没需要4N向下的压力;
C. 木块的密度为0.4g/cm3;D.木块底部受到水向上的压强为103Pa
■考点2:阿基米德原理                            
◇典例2:未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆( )。
A.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小;
B.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小;
C.受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大;
D.受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
【考查角度】物体沉浮的条件、浮力。
【解析】根据物体沉浮条件可知,物体漂浮在水面上,物体受到的浮力等于其自身重力;物体所受浮力大小,等于它排开水的重力。【出处:21教育名师】
煮熟的汤圆漂浮在水面上,说明汤圆受到的浮力等于其自身重力,此时汤圆排开水的体积比未煮过的要大。正确答案是D。【版权所有:21教育】
【答案】D。
◆变式训练
2.1有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( B)。
①小球的质量是40g;②小球的体积是50cm3;③液体的密度是1.1×103kg/m3;④小球的密度是0.9×103kg/m3。21世纪教育网版权所有
A.只有①②正确;B.只有②③正确;C.只有②④正确;D.只有①③正确
2.2(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入 ( http: / / www.21cnjy.com )盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2×103kg/m3,煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3),则( )。
A.该物体前后两次所受浮力之比为9:8;
B.该物体前后两次排开液体体积之比为4:3;
C.该物体的密度为0.9×103kg/m3;
D.若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除 ( http: / / www.21cnjy.com )重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2,则F1和F2大小之比为127
■考点3:物体沉浮的条件                      
◇典例3:如图所示,将苹果 ( http: / / www.21cnjy.com )和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2,以下判断正确的是( )。
(1)若m1>m2,则F1一定小于F2;(2)若m1=m2,则F1一定大于F2;
(3)若V1=V2,则F1一定小于F2;(4)若V1>V2,则F1一定大于F2
A.(1)(3);B.(1)(4);C.(2)(3);D.(2)(4)
【考查角度】浮力、物体沉浮的条件。
【解析】(1)物体在水中,如果物体的密 ( http: / / www.21cnjy.com )度大于睡的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于睡的密度,物体会漂浮;如果物体的密度等于水的密度,物体会悬浮。(2)物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重量。
从以上给出的答案看:(1)若m1> ( http: / / www.21cnjy.com )m2,则F1一定小于F2;此说法错误。李子和苹果受到的浮力,和梨子、苹果排开水的体积有关,没有理由直接证明苹果受到的浮力一定小于梨子受到的浮力。
(2)若m1=m2,则F1一定大于 ( http: / / www.21cnjy.com )F2;此说法正确。两物体质量相等,它们受到的重力相等,苹果漂浮在水中,说明苹果受到的浮力与重力相等;梨子下沉入水底,说明梨子受到的浮力小于其重力。故F1一定大于F2。
(3)若V1=V2,则F1一定小于F2;此说 ( http: / / www.21cnjy.com )法正确。两物体的体积相等,但苹果漂浮、梨子下沉,说明苹果的密度小于梨子的密度,苹果排开水的体积小于梨子排开水的体积,故苹果受到的浮力小于梨子受到的浮力。
(4)若V1>V2,则F1 ( http: / / www.21cnjy.com )一定大于F2;此说法错误。虽然苹果的体积大于梨子的体积,但两物体排开水的体积无法确定,也就无法确定哪个物体受到的浮力大小。
由此可见,正确的说法是(2)和(3)。此题正确答案是C。
【答案】C。
◆变式训练
3.1 (多选)建设一支 ( http: / / www.21cnjy.com )强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器,如图是我国094型战略导弹核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( )。
上浮过程中所受浮力逐渐增大;
B.悬浮时所受浮力等于重力;
悬浮和漂浮时所受的浮力相等;
D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小
3.2如图所示,某同学将两个完全相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为P甲、P乙,物体A、B所受浮力分別为FA、FB.则( )。
A.P甲<P乙,FA=FB; B.P甲<P乙,FA>FB;
C.P甲>P乙,FA=FB; D.P甲>P乙,FA<FB
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一、选择题
1.下列设备和器材中,利用浮力的是( )。
A.抽水机;B.气压计;C.潜水艇;D.铅垂线
2.(多选)如图所示,放在同一水平桌面 ( http: / / www.21cnjy.com )上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下列判断正确的是( )。21·cn·jy·com
A.木块受到的浮力一样大;
B.木块在甲液体中受的浮力较大;
C.甲液体对容器底部的压强较大;
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
3.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不 ( http: / / www.21cnjy.com )同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲杯中的盐水密度较大;B.乙杯底部所受的液体压强较大;
C.甲杯底部所受的液体压力较大;D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
4.下列现象或实例与大气压无关的是( )。
A.马德堡半球实验;B.轮船漂浮在水面;C.托里拆利实验;D.用吸管吸饮料
5.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实 ( http: / / www.21cnjy.com )心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如题图所示,下列说法正确的是( )。
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A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙;
B.三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙;
6.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;
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
7.质量分布均匀的A、B两个实心正方 ( http: / / www.21cnjy.com )体(VA>VB),放置在盛水的容器中。静止时如图所示:现将A、B捞起后放置在水平桌面上,比较A、B在水中受到的浮力FA、FB,和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系,正确的是( )。21cnjy.com
A.FA<FB,pA>pB;B.FA>FB,PA<PB;C.FA=FB,pA<PB;D.FA>FB,pA>pB
( http: / / www.21cnjy.com )
8.如图所示,水平桌面上有两个相同的烧 ( http: / / www.21cnjy.com )杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体积大于b球体积;静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则( )。21·世纪*教育网
A.F甲=F乙,p甲=p乙; B.F甲=F乙,p甲>p乙;
C.F甲>F乙,p甲=p乙; D.F甲>F乙,p甲>p乙
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9.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是( )。21教育名师原创作品
A.西瓜的密度比李子的密度大;B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力;
C.李子下沉过程中所受水的压强不变;D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变
二、填空题
10.如图所示,将一长方体物体 ( http: / / www.21cnjy.com )浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为 N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N。21*cnjy*com
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11.“海翼”号深海滑翔机,刷新了下潜 ( http: / / www.21cnjy.com )深度的世界纪录。“海翼”号通过改变自身油囊体体积实现浮沉,如图,下沉时,油囊体积变小,滑翔机所受浮力 ,海水对它的压强将 ;当机翼对水施加向后的推力时,由于力的作用是 ,滑翔机会获得向前的动力;深海中的滑翔机利用声呐装置与海面联系,声呐是利用 波传递信息的。
12.小美用手把一个重为0.4N,体积是2 ( http: / / www.21cnjy.com ).7×10-5m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力是 N,放手后玩具球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
13.有一体积为0.2m3的 ( http: / / www.21cnjy.com )铁块,将它完全浸没在水池中,此时水的深度为1m,则铁块受到的浮力是 N,水对池底的压强是 Pa。
14.一物块的质量为90g,体积为10 ( http: / / www.21cnjy.com )0cm3,现将它浸没在水中,物体所受的浮力为 N,松手后,物体将会 (上浮/下沉/悬浮),最终静止时物体排开水的质量为 g。(g=10N/kg,ρ水=1.0g/cm3)
三、实验探究题
15.同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)为了测出塑料瓶的体积,进行如下操作:
①把天平放在水平桌面上,调节天平平衡, ( http: / / www.21cnjy.com )在左盘中放入盛有适量水的烧杯,通过増减砝码和移动游码使天平再次平衡,所加砝码和游码的位置如图甲所示,烧杯和水的总质量为  。
②在空塑料瓶中装入适量细沙,拧紧瓶盖,在 ( http: / / www.21cnjy.com )瓶颈系一细绳,手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯,水未溢出),通过増减祛码和移动游码使天平再次获得平衡,所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g,塑料瓶的体积是   cm3。
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(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例
猜想一,浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块可以在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二,浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋可以在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三,浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大;
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和   (填序号),可以确定猜想二是正确的;
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是  ( http: / / www.21cnjy.com )  (选填“正确”或“错误”);对该猜想对应的实例,合理的解释是   。
③要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中   后再进行探究。
④同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的 ( http: / / www.21cnjy.com )实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于   g/cm3(计算结果保留1位小数)。21教育网
16.在探究“影响浮力大小的因素”这一 ( http: / / www.21cnjy.com )问题时,请你根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果。
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(1)探究的因素是: ;选用的图是: (填图中的序号)。
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关, ( http: / / www.21cnjy.com )小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片 的改变,忽视了 对浮力大小的影响。2·1·c·n·j·y
17.如题图(1)所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出 ( http: / / www.21cnjy.com )圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
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图(1) 图(2)
(2)如题图(2)所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。
分析图像可得:当物块没有浸没之前,h ( http: / / www.21cnjy.com )增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当h=4cm时,物块所受的浮力为 N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm。
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一、选择题
1.(2016·深圳)以下描述合理的是( )。
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A.甲:托里拆利实验测量出的标准大气压值为7.6 cm水银柱;
B.乙:潜水艇在下潜过程中所受的浮力减小;
C.丙:高压锅内气压大,水的沸点高;
D.丁:匀速下坡的小车只受到重力和支持力的作用
2.(2016·南山区一模)如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )a、b是两种物质质量与体积的关系图象,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中;松手稳定后( )。
A.乙漂浮,乙受到的浮力小;
B.甲漂浮,甲受到的浮力大;
C.乙下沉,甲受到的浮力大;
D.甲下沉,乙受到的浮力大
3.(2016·龙岗区模拟) ( http: / / www.21cnjy.com )小明有一正立方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示,则该金属块的密度约为( )。
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A.2.7×103kg/m3;B.3.1×103kg/m3;C.3.5×103㎏/m3;D.4.4×103㎏/m3
4.(2016·南山区五校 ( http: / / www.21cnjy.com )联考)甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示.则下列说法正确的是( )。【来源:21·世纪·教育·网】
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大;
B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受液体的压强较大;
D.甲杯底部所受液体的压力较大
5.(2016·深圳市模拟)“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的( )。www.21-cn-jy.com
A.压强减小,浮力减小;B.压强不变,浮力不变;
C.压强减小,浮力不变;D.压强增大,浮力增大
6.(2016·深圳市特训)如图所示,把铁 ( http: / / www.21cnjy.com )块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至实线处。加水过程中,铁块受到浮力,则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是( )。2-1-c-n-j-y
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7.(2016·深圳市四模)如图所示,是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图,下列与物理知识有关的说法,其中正确的是( )。21*cnjy*com
A.直升飞机悬停在甲板上空时,直升机受到的重力和受到的压力平衡;
B.当甲板上的飞机都升空执行任务后,航空母舰受到的浮力变小,浸入海中的深度变浅;
C.该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量;
D.直升飞机悬停在空中时,不需要消耗能量
8.(2016·深圳市特训)有两个相同的柱形 ( http: / / www.21cnjy.com )烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是( )。【来源:21cnj*y.co*m】
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A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N;
B.圆柱体的底面积为 0.02m2;
C.液体的密度为1.2×103kg/m3;
D.圆柱体在液体中漂浮时下表面受到的压强为240Pa
9.(2016·深圳市特训)下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是( )。
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者;B.从长江驶入大海的轮船;
C.海面下正在下沉的潜水艇;D.在码头装载货物的轮船
10.(2016·深圳市六模)小明和小强分别 ( http: / / www.21cnjy.com )把体积相同的实心木块和实心铁块同时浸没在水中,松手后发现木块上浮,铁块下沉;对上述现象他两展开讨论,你认为他们的说法中错误的是( )。www-2-1-cnjy-com
A.铁块的密度大于水的密度,木块的密度小于水的密度;
B.在铁块下沉的过程中,铁块受到的浮力小于铁块受到的重力;
C.当两物体都处于静止状态时,铁块受到的浮力大于木块受到的浮力;
D.因为木块受到的浮力比铁块受到的浮力大,所以木块上浮,铁块下沉
二、填空题
11.(2016·福田区模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))体积为100 cm3的铁块浸没水中,排开水的重力是 N,受到的浮力是 N。如果将它浸没酒精中,受到的浮力是 N。( g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/ m3 )
12.(2016·龙岗区模拟)某 ( http: / / www.21cnjy.com )课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100 g的物体浸没在装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是________N(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。放入物体后水对桶底的压强________(填“大于”“小于”“等于”)放入物体前水对桶底的压强。
三、实验探究题
13.(2016·南山区模拟)某兴趣小组在 ( http: / / www.21cnjy.com )探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,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:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步 ( http: / / www.21cnjy.com )得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越      ,分析比较实验序号      可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度      (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为   N,A物体浸没在液体中所受的浮力是   N。
14.(2017·南山区模拟)小刚 ( http: / / www.21cnjy.com )同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究;下图表示探究的过程及有关数据。
(1)分析②、③、④,说明浮力大小跟   有关。
(2)分析   ,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是   N。
(4)根据图中的实验数据,该金属块的密度是   kg/m3。(g取10N/kg)
四、计算题
15.(2016·盐田区模拟)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)。
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚 ( http: / / www.21cnjy.com )好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比.
16.(2016·深圳市七模)小明 ( http: / / www.21cnjy.com )用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.2kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时,在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线,如图1所示。请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,求该装置所受的浮力?
(2)如图2所示,在该装置中放入一个 ( http: / / www.21cnjy.com )体积为2×10-5m3的物块A,圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置的刻度线应标为多少克?
(3)求物块A的密度是多少?
17.(2016·深圳市八模)弹簧秤下 ( http: / / www.21cnjy.com )挂着一正方体铝块,在空气中的示数为27N,将铝块部分浸入水中,示数为20N,则求:(1)浸入水中的铝块体积;(2)铝块底部受到水的压强是多大?(铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)
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