课件32张PPT。PART ONE物理丨第一部分 考点过关第 9 课时 浮力浸入液体竖直向上F向上-F向下G-FG排=ρ液 gV排G液体的密度上小下大排水量自身重力小于实心物体沉浮条件:><==G><=><【对点练习】CCA乙碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体聚集在鸡蛋壳表面,使鸡蛋壳的体积增大,而使浮力增大,鸡蛋上浮,鸡蛋上升到液面,气泡破裂,体积减小,导致浮力减小,鸡蛋下沉溶液的溶质发生改变,由盐酸变为氯化钙溶液,溶液密度增大加入的是硫酸盐酸的浓度较小,产生的二氧化碳较少,导致鸡蛋所受浮力较小,小于鸡蛋所受的重力重点一 浮力大小比较B变小(或减小)FB=FD(合理即可)重点二 液面升降判断增大下降增大B重点三 利用浮力测物体密度问题52.4×103将金属球从小碗中拿出,放入水中,记下水深为H3ADD1∶60.5×103课时训练(九) 浮力
(限时:60分钟)
|基础过关|
一、选择题
1.[2017·成都]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
2.[2017·常州]2016年9月,三峡升船机投入使用,如图WK9-1甲所示,升船机能将船只从下游以“坐电梯”的方式抬升至上游;船只在下游驶入钢箱,抬升机构把钢箱匀速竖直托举至上游,抬升大小不同的船只时,钢箱内水深均相等,如图乙所示,则抬升机构托举钢箱的力 ( )
/
图WK9-1
A.①②③一样大 B.①最大
C.②最大 D.③最大
3.[2018·眉山]如图WK9-2所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是 ( )
/
图WK9-2
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.物体密度的大小关系是ρA>ρB>ρC
C.容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
4.[2018·德阳]体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图WK9-3所示,则比较它们受到的浮力 ( )
/
图WK9-3
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
5.[2017·台州]用图WK9-4所示实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法正确的是( )
/
图WK9-4
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
二、填空题
6.[2017·荆州]将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为7.2 N,当把物体的
1
3
浸在水中时,弹簧测力计的示数变为5.2 N。此时物体受到的浮力为 N。若把该物体放入密度为1.5×103 kg/m3且足够多的另一液体中,待其稳定时,物体所受的浮力为 N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)?
/
图WK9-5
7.[2017·襄阳]如图WK9-6所示,当溢水杯盛满某种液体时,把实心物块缓慢放入杯中,物块漂浮,静止后溢出液体的质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块缓慢放入杯中,物块沉底,静止后溢出液体的质量为m2。则物块的密度为 。?
/
图WK9-6
8.[2017·自贡]有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为 ,两弹簧测力计的示数之比为 。?
三、实验题
9.[2017·宁波]为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的?这一现象引起了小科的思考。
[思考] 漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用,因为它们是一对 力,所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上,但事实并不如此。?
[实验] 小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图WK9-7所示,把一个质量适当的金属块,固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后,分别轻轻地竖直放到水和浓盐水中,观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如下表所示。
/
图WK9-7
金属块位置
液体
a
b
c
d
水
不能
不能
能
能
浓盐水
不能
不能
不能
能
[分析] (1)把金属块和塑料管视为一个物体,金属块位置的改变,会改变物体的 位置。相同条件下,这一位置越低,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。?
(2)分析金属块固定在c点时,细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知,相同条件下,浮力作用点的位置相对细管底端越
(选填“高”或“低”),细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。?
其实,上述现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释,有待于继续研究。
四、计算题
10.[2018·江干一模节选]水平桌面上有一个装有一定量水的柱形容器,用细绳系住一个重力为5 N、体积为100 cm3的合金块,浸没在水中如图WK9-8所示。竖直向上提起合金块,它匀速运动20 cm所用的时间为2 s(合金块未露出水面)。g取10 N/kg。求:
(1)合金块浸没在水中时受到的浮力;
(2)从合金块浸入水面前到浸没在水中(如图,但未接触底部)比较,则柱形容器对水平桌面的压力增加了多少?
/
图WK9-8
|走进重高|
1.[2017·青海]关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是 ( )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同
B.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
C.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
D.节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
2.[2018·遂宁]如图WK9-9甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6×103 kg/m3的正方体木块A放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中,它静止时将 ( )
/
图WK9-9
A.悬浮 B.漂浮
C.沉底 D.无法判断
3.如图WK9-10所示,把装水的大烧杯放在水平升降台上,将一轻质玻璃杯倒扣在水中,玻璃杯内封闭一些气体,玻璃杯底用支架固定,支架在水中部分的体积忽略不计,水面都是静止的。将升降台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部),水面静止后,下列说法不正确的是 ( )
/
图WK9-10
A.玻璃杯内的气体压强逐渐变大
B.玻璃杯外、内水面高度差变大
C.大烧杯底部内表面受到的压强变大
D.支架对玻璃杯的压力变小
4.[2018·临沂]2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图WK9-11所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中 ( )
/
图WK9-11
A.受到的重力小于浮力
B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大
D.受到的压强变大,浮力不变
5.[2017·苏州]小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图WK9-12所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是 ( )
/
图WK9-12
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
6.[2017·南京]如图WK9-13所示,将苹果和梨子放入水中后,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,现有以下判断:
/
图WK9-13
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。
其中正确的是 ( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
7.有边长为a的正方体木块A和小铁块B。如图WK9-14所示,将木块A放入盛有适量水的烧杯中,浸入深度为h1;再将铁块B叠放在木块A上,木块A浸入深度变为h2。下列判断正确的是 ( )
/
图WK9-14
A.木块A的质量mA=ρ水a3
B.木块A与铁块B的总质量m总=
??
总
??
=
??
浮总
??
=
??
水
??
??
排总
??
=ρ水a2 h2
C.求解木块A的密度的思路 ρA=
??
??
??
??
→mA=
??
??
??
→GA=F浮A→F浮A=ρ水gV排A→V排A=a2h2/VA=a3
D.将叠放在木块A上的铁块B取下,放入水中,待A、B均静止后V排总↑→水面高度h↑→水对烧杯底的压强p↑=ρ水gh→水对烧杯底的压力F↑=pS杯
8.[2017·德州]如图WK9-15所示,在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中,液体密度最小的是 ,三种液体对容器底的压强最大的是 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)?
/
图WK9-15
9.[2017·长沙]“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置。某科技小组的同学为了测量背漂浸没在水中时所受的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平台秤上(如图WK9-16甲),台秤的示数m1为6 kg;然后把质地均匀的长方体背漂放入水中,用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中,拉力F的方向始终竖直向上,当背漂的一半体积浸入水中时(如图乙),台秤的示数m2为5 kg,当背漂的全部体积浸没在水中时,台秤的示数m3与m2相比变化了2 kg。则:(不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水,不变形,且未与容器接触,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
/
图WK9-16
(1)容器、水和滑轮的总重力为 N。?
(2)台秤的示数m3为 kg。?
(3)为确保儿童游泳时的安全,穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面,若儿童头部的体积占儿童总体积的十分之一,儿童的密度取1.08×103 kg/m3,则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过 kg。?
10.[2018·下城一模]图WK9-17所示的圆柱形盛水容器,横截面积为S1。重力为G的柱形体,横截面积为S2,已知S1>S2,金属块用细线悬挂并使之底面恰好与水面平齐,将金属块缓慢下降浸入水中,设水均不溢出且金属块不浸没,水的密度为ρ。则:
(1)金属块底面在水中深度为h时,金属块所受浮力为多少?
(2)金属块相对容器底部下降高度为H时,盛水容器底部增大的压强是多少?
/
图WK9-17
11.[2018·西湖一模]小明学了浮力的知识后,把一个边长为10 cm,密度为0.6 g/cm3的立方体塑料块用一根无弹性的轻质细绳系在烧杯底部(如图WK9-18甲所示),再往烧杯中逐渐缓慢均匀加入水至浸没塑料块(如图乙),问:(g取10 N/kg)
/
图WK9-18
(1)当塑料块对烧杯底部的压强刚刚为零时,塑料块处于 (选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”)状态;此时塑料块受到的浮力为多大??
(2)在坐标图WK9-19中,画出塑料块受到的浮力大小与加水深度变化的整个过程的关系。
/
图WK9-19
参考答案
基础过关
1.D 2.A 3.C 4.D 5.D
6.2 7.2
7.
??
1
??
??
2
[解析] 物块在水中漂浮,静止后溢出水的质量为m1,
根据物块漂浮和阿基米德原理知,F浮1=G物=G排,即m1g=m物g,故m物=m1;
当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,受到的浮力F浮2=ρgV排=ρgV物=m2g,可得:V物=
??
2
??
,
则物体的密度:ρ物=
??
物
??
物
=
??
1
??
2
??
=
??
1
??
??
2
。
8.5∶2 5∶8
9.平衡
(1)重心 (2)高
[解析] 漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力作用且处于静止状态,所以二力是一对平衡力。
(1)因为金属块较塑料管重得多,所以改变金属块的位置,会改变物体重心的位置。重心的位置越低,越容易平衡(竖直状态)。
10.解:(1)因为合金块浸没在水中,
所以,V排=V=100 cm3=1×10-4 m3,
合金块受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-4m3×10 N/kg=1 N。
(2)装有一定量水的柱形容器放在水平桌面上,将合金块浸没在水中,此时,容器对桌面的压力增加量ΔF=G排水,
根据阿基米德原理可知,F浮=G排水,
所以,容器对桌面的压力增加量ΔF=F浮=1 N。
走进重高
1.A 2.B 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B
8.甲 丙
9.(1)60 (2)3 (3)21
10.解:(1)金属块底面在水中深度为h时,金属块排开水的体积:V排1=S2h,
金属块受到的浮力:F浮=ρV排1g=ρS2hg。
(2)金属块相对容器底部下降高度为H时,金属块排开水的体积V排2=S2H,
设水面上升的高度为ΔH,则V排2=(S1-S2)ΔH,即S2H=(S1-S2)ΔH,
解得:ΔH=
??
2
??
1
-
??
2
H。
盛水容器底部增大的压强:Δp=ρgΔH=ρg
??
2
??
1
-
??
2
H。
11.解:(1)漂浮
塑料块的质量:m=ρV=0.6 g/cm3×(10 cm)3=600 g=0.6 kg,
则此时塑料块受到的浮力为:F浮=G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N。
(2)横轴表示加水深度,纵轴表示浮力,当塑料块没有完全浸在水中时,浮力随着浸入水中的深度的增加而增大;当塑料块完全浸在水中后,随着浸入水中的深度的增加,塑料块受到的浮力不变,如图所示:
/
