第九章 浮力与升力
HY版 八年级下
9.2 阿基米德原理
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7
8
9
10
C
0.3;0.3
D
3.87×104
9.8;9.8
D
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A
D
D
B
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19
1.浸在液体里的物体受到________的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的________。这就是阿基米德原理。
竖直向上
重力
2.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.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
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,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关
【点拨】物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,而与物体的体积、形状、浸没在液体中的深度等因素无关。阿基米德原理也适用于气体。
【答案】D
3.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是( )
A.两者体积相等,质量相等
B.两者体积相等,小桶中水的质量较大
C.金属球受到的浮力等于小桶中水的重力
D.金属球受到的浮力大于小桶中水的重力
【点拨】由阿基米德原理知,浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力。
【答案】C
4.根据阿基米德原理可以推导出浮力的计算公式F浮=G排=________g=________V排。
m排
ρg
5.【中考·安徽】一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示,已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面受到液体的压力表达式为__________________,浮力表达式
为________________。(液体的密度ρ液和
g为已知量)
【点拨】F上=p1S=ρ液gh1S,F下=p2S=ρ液gh2S,
F浮=F下-F上=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S。
【答案】F下=ρ液gh2S;F浮=ρ液g(h2-h1)S
6.【中考·绵阳】我国自行设计和自主研制的“蛟龙号”载人潜水器,曾创造了下潜7 062 m的世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,其体积约为50 m3。“蛟龙号”某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面2 000 m时,进行预定的悬停作业,此时上表面受海水压强是______Pa,蛟龙号受到海水的浮力是______N。(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3)
【点拨】上表面受海水压强是p=ρ海水gh=1.03×
103 kg/m3×10 N/kg×2 000 m=2.06×107 Pa;受到的浮力F浮=ρ海水gV排=1.03×103 kg/m3×
10 N/kg×50 m3=5.15×105 N。
【答案】2.06×107;5.15×105
7.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5 N,浸没在水中称时重4.7 N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为________ N,它排开的水重为________ N。
0.3
0.3
8.如图所示的热气球充气后体积为3 000 m3,则该热气球所受的浮力为____________N。(g取10 N/kg,空气的密度取1.29 kg/m3)
【点拨】浮力F浮=ρ气gV排=1.29 kg/m3×10 N/kg×
3 000 m3=3.87×104 N。
【答案】3.87×104
9.把一铁块放在空气中,用弹簧测力计称得重力为29.4 N,再把它的一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为19.6 N,则此时铁块受到的浮力是________ N,如果把它全部浸没在水中时,则弹簧测力计的示数为________ N。
【点拨】物体一半浸入水中时,物体所受浮力F浮=G-F′=29.4 N-19.6 N=9.8 N;物体全部浸没在水中时,物体所受浮力F浮′= 2F浮=2×9.8 N=19.6 N,则弹簧测力计的示数F″=G-F浮′=29.4 N-19.6 N=9.8 N。
【答案】9.8;9.8
10.【中考·岳阳】关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大受到的浮力越小
C.物体没入水中越深受到的浮力越大
D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D
11.【中考·济南】将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面。如图所示,比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小。则( )
A.实心球受到的浮力大
B.它们受到的浮力一样大
C.乒乓球受到的浮力大
D.不能确定
A
12.【中考·临沂】2018年4月20日,我国先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
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
【点拨】潜水器在水面下匀速下潜时,受到的重力和浮力是一对平衡力,且排开液体的密度和排开液体的体积不变,所以浮力的大小不变,即上、下表面受到的压力差不变,随着潜入深度的增加,根据液体压强的影响因素可知,潜水器在水下深度越大,受到的压强也变大。
【答案】D
13.将体积为0.5 dm3的铝球放入水盆的水中,该球受到的浮力为( )
A.4.9 N B.小于4.9 N
C.大于4.9 N D.无法确定
【点拨】本题易错之处是将V排与V物相混淆,误选A。V排是指物体浸入液体的那部分体积,只有物体全部浸入(即浸没)液体中,才有V排=V物,如果物体只有部分浸入液体,则V排<V物。本题中不能确定铝球是否全部浸入水中。
【答案】D
【答案】B
15.【中考·益阳】如图,弹簧测力计下悬挂重为16 N的物体,当把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为10 N,此时容器中水的深度为
0.3 m,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强。
解:水对容器底部的压强p=ρ水gh=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
(2)物体受到水的浮力。
解:物体受到水的浮力F浮=G-F=16 N-10 N=6 N。
(3)物体排开水的体积。
16.如图所示是小鹰同学测量某种液体密度的过程,g取10 N/kg,请你根据实验数据,求:
(1)小石块的质量。
(2)小石块的体积。
(3)液体的密度。
17.一物体在空气中用弹簧测力计测得重力为19.6 N,当把它全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为4.9 N,试求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力是多大?
解:物体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F′=19.6 N-4.9 N=14.7 N。
(2)物体的体积是多大?
(3)物体的密度是多大?
18.【中考·襄阳】某同学为验证漂浮在水面上的木块受到的浮力大小是否符合阿基米德原理,他进行了如图所示的实验。
(1)分析图中提供的信息,可知图丁中木块所受浮力的大小为__________N。
(2)根据图乙和图戊两次测量的目的是间接测量_________
____________。
1.2
木块排开
水所受的重力
19.【中考·鄂州】用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,
弹簧测力计示数F与物块下
表面浸入水中的深度h的关
系如图乙所示。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力。
解:由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8 N,此时的物块没有浸入水中,则物块重力G=F最大=8 N;物块全部浸入时弹簧测力计的示数F示=4 N,受到的浮力F浮=G-F示=8 N-4 N=4 N。
(2)物块的密度。
(3)从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少帕?
解:由图乙可知,h1=4 cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,物块的下表面变化的深度Δh=h-h1=10 cm-4 cm=6 cm=0.06 m,水对物块的下表面的压强变化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa。