2019物理一轮10《压强和浮力》导学案(浮力)
一、同步知识梳理
(
浮力
1.
方向:
2.
产生原因
:
阿基米德原理:
1.
物体浮沉的判定:
2.
浮力的利用:
浮力
浮
沉
3.
求浮力
的方法:
F
浮
=
G
排液
=
ρ
液
g
V
排
称重法:
浮沉条件
压差法:
(潜水艇、轮船、气球、密度计、浮沉子)
F
浮
=
G
–
F
拉
F
浮
=
F
2
-
F
1
F
浮
>
G
物
,
ρ
物
<ρ
液
,
上浮(漂浮)
F
浮
<
G
物
,
ρ
物
>
ρ
液
,
下沉
F
浮
﹦
G
物
,
ρ
物
﹦ρ
液
,
悬浮
竖直向上
上下表面的压力差
漂浮:
F
浮
=
G
物
)一、浮力
概念:浸在液体中的物体受到液体向上的托力,叫浮力。
浮力的方向:竖直向上。 浮力的施力物体:液体。
二、浮力的计算
1.称重法:F浮=G-F拉
2.原因(压差)法:F浮=F2-F1
3.阿基米德原理:(1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。
(2)表达式:F浮=G排 (3)导出式:F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
4.浮沉条件
状态 漂浮 悬浮 上浮 下沉(沉底)[来
力的关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮>G物 F浮密度关系 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物
[来源:Z。xx。k.Com]
二、同步题型分析
题型1:求浮力
例1 小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为_______N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的_________有关。
?
例2::我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×107kg,它以54km/h的速度匀速航行,受到的阻力F=1.0×107N,取海水密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)航行2h通过的路程;
(2)航母受到的浮力和排开海水的体积;
(3)航母航行2h推进力做的功.
例3:(2018?攀枝花)将一合金块轻轻是放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有72g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有64g酒精溢出,则合金块在酒精中受到的浮力为 N,合金块的密度为 kg/m3.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
题型2:物体的浮沉条件
例1:如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个圆柱形容器,甲容器中盛有液体A,物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量为m1,液体A对甲容器底部的压强为P1;乙容器中盛有液体B,物块N漂浮在液体B中,物块N排开液体的质量为m2,液体B对乙容器底部的压强为p2,已知甲容器底面积大于乙容器底面积,容器中液体A、B质量相等,物块M、N质量相等。下列判断中正确的是( )
A. P1<p2 B. P1>p2 C. m1<m2 D. m1>m2
例2(2018?怀化)在平静的池水中漂浮有一个木球,木球的体积为4dm3,露出水面的体积为总体积的1/4,那么木球受到的浮力为 N.木球的密度为 kg/m3.(g=l0N/kg)
题型3:浮力的应用
例1(2018?桂林)小关与同学们去游觉桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么( )
A.船的重力将减小 B.水对船的浮力将减小
C.水对船的浮力将增大 D.水对船的浮力将保持不变
例2:小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图).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( )
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B.无沦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
例3(2018?荆门)水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.取g=10N/kg。则( )
A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B.物体在容器底部时,受到的浮力为2N
C.物体在容器底部时,水对其底部的压强为5×104Pa
D.物体的密度为1.25×103kg/m3
题型4:实验
例1(2018?武汉)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N
例2:小皓利用图的器材进行“探究浮力的大小跟物体浸入液体的深度是否有关?”的实验.小皓用弹簧测力计测出物块重______N(如图丙所示),并把它慢慢放入水中.根据测力计的实验数据,他绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水深度变化的图象(如图乙所示). 晓晴分析图象可知:图象______(选填:“a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水中深度的变化图象.
(1)根据图乙的图象信息,请写出:①图丙测力计示数是______(选填:“F1”、“F2”和“F3”)的大小;②F1、F2和F3这三个力大小之间的关系是:______.
(2)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心物块密度的表达式为:ρ物= .
(3)根据图象分析,本次实验的结论是:______.
三、课堂达标检测
1.密度为0.8×103kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( )
A.4:5 B.4:1 C.1:4 D.1:1
2.在物理教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图)。然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了。以下分析正确的是( )
A.图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B.图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
3. (2018?广元)弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
4. (多)如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1,小球在乙容器中受到的浮力为F2,甲容器中的液体密度为ρ1,乙容器中的液体密度为ρ2,则下列判断正确的是( )
F1>F2 B.F1<F2 C.ρ1>ρ2 D.ρ1<ρ2
5.某一物体的体积为100cm3,密度为0.8×103kg/m3,把它浸没在水中后放手,它将______(选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”),它最终静止时所受到的浮力为______ N.(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
6.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有等深、等质量的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强pA_______ pB,容器对桌面的压强pA′______pB′(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
7.把边长为1m的正方体木块放在水中,有2/5的体积露出液面,则木块的密度为_______kg/m3;木块在水中受到的浮力为_______N。
8. 一个质量为160g、体积为200cm3的物体,将它完全浸没在水中。松手后,物体将___________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。(g取1ON/kg)
9.某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为 N(g取10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3)
10.体积均为200㎝3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N。
(
甲
乙
F
)
11.如图所示,水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器,容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
求物块的密度;
用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。
12.如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是:( )
A.FA > FB > FC B. FA < FB < FC
C.FA = FB = FC D. FA > FB = FC
13.把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( )
A. 漂浮,F浮=20N B. 漂浮,F浮=12N C. 沉底,F浮=20N D. 沉底,F浮=12N
14. 有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),则该冰块( )
A.总重量是1×103N B.浸入液面以下的体积是0.08m3
C.水上部分体积占总体积的1/9 D.受到的浮力是9×102N
15. 物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是 ( )
A.物块受到的浮力是1牛
B.物块的体积是2×10-4 米3
C.物块的密度是3×103 千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
16.(多)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
17.贵港港是西南地区第一大的内河港口,若一艘轮船从贵港港驶往澳门,当它从珠江口驶入大海时( )
A.它受到的浮力变大 B. 它受到的浮力变小
C.它下沉了一些 D. 它上浮了一些
18.(多)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m 3的油中,弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是 ( )
A.小球受到的浮力是2N
B.小球的质量是0.8 kg
C.小球的体积是2.5×10-4m3
D.小球的密度是3.2×103g/cm3
19.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是( )
20.一平底圆柱形杯子放在水平桌面上,杯子的底面积为50cm2,装水后,水对杯底的压强为1000Pa,则杯内所装水的高度是 cm,杯子和水的总质量是0.6 kg,则杯子对桌面的压强是 Pa。(杯壁的厚度忽略不计)
21.把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是9.6g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是( )(已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.6.9g B.9.6g C.10.8g D.12.0g
22.把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是9.6g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是( )(已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.6.9g B.9.6g C.10.8g D.12.0g
23.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A.① ② ③ B.① ② ④ C.② ③ ④ D.① ③ ④
24.如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
课堂达标检测参考答案
1.密度为0.8×103kg/m3的实心木块,轻放于足够深的水中,木块静止后,浸入水中的体积与木块体积之比为( A )
A.4:5 B.4:1 C.1:4 D.1:1
2.在物理教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图)。然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了。以下分析正确的是(A )
A.图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B.图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
3.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是( C )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
4. (多)如图所示,把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中,在甲容器中小球漂浮在液面上,在乙容器中小球加速下沉到容器底部.已知:小球在甲容器中受到的浮力为F1,小球在乙容器中受到的浮力为F2,甲容器中的液体密度为ρ1,乙容器中的液体密度为ρ2,则下列判断正确的是( AC )
F1>F2 B.F1<F2 C.ρ1>ρ2 D.ρ1<ρ2
5.某一物体的体积为100cm3,密度为0.8×103kg/m3,把它浸没在水中后放手,它将__上浮____(选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”),它最终静止时所受到的浮力为_____ 0.8_ N.(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
6.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有等深、等质量的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强pA____小于___ pB,容器对桌面的压强pA′__等于____pB′(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
7.把边长为1m的正方体木块放在水中,有2/5的体积露出液面,则木块的密度为____600___kg/m3;木块在水中受到的浮力为____6000___N。
8.一个质量为160g、体积为200cm3的物体,将它完全浸没在水中。松手后,物体将_______上浮____(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。(g取1ON/kg)
9.某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为 3.87×104 N(g取10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3)
10.体积均为200㎝3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 1.8 N,合金块受到的浮力为 2 N。
11.如图所示,水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器,容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物块受到的浮力大小;
求物块的密度;
用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。
【答案】(1)0.4N;(2)0.8×103kg/m3;(3)1.1×103Pa
12..如图所示:A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是:( C )
A.FA > FB > FC B. FA < FB < FC
C.FA = FB = FC D. FA > FB = FC
13.把体积为2×10﹣3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)( B )
A. 漂浮,F浮=20N B. 漂浮,F浮=12N C. 沉底,F浮=20N D. 沉底,F浮=12N[来源:学_科14. 有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg),则该冰块( D )
A.总重量是1×103N B.浸入液面以下的体积是0.08m3
C.水上部分体积占总体积的1/9 D.受到的浮力是9×102N
15. 物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是 ( B )
A.物块受到的浮力是1牛
B.物块的体积是2×10-4 米3
C.物块的密度是3×103 千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
16.(多)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则( ABC )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量
17.贵港港是西南地区第一大的内河港口,若一艘轮船从贵港港驶往澳门,当它从珠江口驶入大海时( D )
A.它受到的浮力变大 B. 它受到的浮力变小
C.它下沉了一些 D. 它上浮了一些
18.(多)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m 3的油中,弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是 ( ABC )
A.小球受到的浮力是2N
B.小球的质量是0.8 kg
C.小球的体积是2.5×10-4m3
D.小球的密度是3.2×103g/cm3
19..跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是( A )
20.一平底圆柱形杯子放在水平桌面上,杯子的底面积为50cm2,装水后,水对杯底的压强为1000Pa,则杯内所装水的高度是 10 cm,杯子和水的总质量是0.6 kg,则杯子对桌面的压强是 1.2×103 Pa。(杯壁的厚度忽略不计)
21.把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是9.6g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是( C )(已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.6.9g B.9.6g C.10.8g D.12.0g
22.把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是9.6g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是( C )(已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.6.9g B.9.6g C.10.8g D.12.0g
23.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( D )
A.① ② ③ B.① ② ④ C.② ③ ④ D.① ③ ④
24.如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
【答案】(1)10N (2)2×103Pa (3)2.5N