2021浙教版科学“中考二轮专题突破”讲义（二十二）：浮力【word，含答案】
文档属性
| 名称 | 2021浙教版科学“中考二轮专题突破”讲义（二十二）：浮力【word，含答案】 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 954.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-05-13 17:04:33 | ||
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文档简介
一、浮力
1．含义：一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体(或气体)对它竖直向上的力，这个力就称作浮力。
2．方向：__竖直向上__(与重力方向相反)，浮力的施力物体是液体(或气体)。
。
成因：液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力(即向上、向下的压力差为浮力)。
4．大小：阿基米德原理
浮力的大小等于物体__排开液体的重力__。
公式：__F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g__。
阿基米德原理适用于物体在液体和气体中所受的浮力计算。
二、物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮=G F浮=G F浮＋FN=G
ρ液＞?ρ物 ρ液＜?ρ物 ρ液=?ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物
处于动态，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
2．漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它的重力。
规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。
规律三：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。
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，其密度就是液体密度的几分之几。
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
三、浮力的利用
1．密度计
工作原理是物体漂浮时F浮＝G物(漂浮时浮力一定，ρ液与V排成反比)。密度计的刻度特点“上小下大、上疏下密”。
2．轮船
采用“空心法”，使船能够排开更多的水增大浮力漂浮在液面上。轮船的排水量即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。
3．潜水艇
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
4．气球和飞艇
气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体(氢气、氦气或热空气)。
四、浮力的计算
1.浮力计算的一般过程
(1)确定研究对象，认准要研究的物体。
(2)分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态。
(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
2．计算浮力的主要方法
(1)称量法：物体在空气中的重力与物体浸入液体中弹簧测力计拉力的差值等于浮力。计算公式：F浮＝G－F拉。
(2)公式法：F浮＝G排＝ρ液V排g。多数浮力计算需用该公式进行计算。
(3)压力差法：F浮＝F向上－F向下。
(4)平衡法：
①如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，物体只受重力和浮力作用且二力平衡，则F浮＝G物，如图甲所示。
②如果物体用一绳子向下拉住浮于水中，则F浮＝G物＋F拉，如图乙所示。
③当物体沉底时，则F浮＝G物－F支持，如图丙所示。
例1、如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受浮力为____N。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小跟____的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是____。
例2、置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，此时物块对容器底的压强为____Pa，当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触，液体未溢出)，记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为____kg/m3；当h＝10cm时，物块处于____(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态。(g＝10N/kg)
例3、如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：(g取10N/kg)
(1)当t＝140s时，物块M在水中处于____(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是多少？
(3)图乙中a的值是多少？
(4)在0～40s和40～140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少？
例4、“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。
“蛟龙号”体积约为30m3，空载时质量约22t，最大荷载240kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
1.如图所示，装满水的溢水杯放在水平桌面上，将一块质量为m、体积为V的物块甲轻轻放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小烧杯接住；物块甲静止时排开水的体积为V排。则下列说法中，正确的是( )
A．物块甲受到的浮力一定等于mg
B．物块甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C．小烧杯中水的重力一定等于mg
D．小烧杯中水的重力一定等于ρ水gV排
2.如图所示，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( )
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙
3.长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后。该艘轮船( )
A．会浮起一些，所受浮力变小B．会浮起一些，所受浮力变大
C．会下沉一些，所受浮力变大D．会始终漂浮，所受浮力不变
4.如图甲所示，高5cm、重5N的长方体物块被弹簧固定在烧杯底部。现向烧杯中匀速缓慢加水，水位高度H随时间变化如图乙所示(整个过程中，弹簧每受到1N的力伸长或压缩1cm，弹簧体积及所受浮力忽略不计)。下列说法正确的是( )
A．t1时刻，弹簧处于伸长状态 B．t1～t2时刻，弹簧的长度变化了15cm
C．t2时刻，物体所受的浮力为10N D．该物体的密度为0.4×103kg/m3
5.小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为____N；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当____时，读出弹簧测力计示数F乙(如图乙)。比较发现F乙＝F甲，小敏得出：浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时，金属块底部受到水的压强p甲____p乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
6.如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲)；
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F(图乙)；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙)；
④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2(图丁)；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
(1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝____，被排开的水所受的重力G排＝____。(用上述测得的物理量符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点)：
(a)____；
(b)____。
(3)物体没有完全浸没在水中，____(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
7.如图所示，将密度为0.6g/cm3、高度为10cm、底面积为20cm2的圆柱体放入底面积为50cm2的容器中，并向容器内加水。(g取10N/kg)
(1)当水加到2cm时，求圆柱体对容器底的压力大小。
(2)继续向容器中加水，当圆柱体对容器底压力为0时，求圆柱体在液面上方和下方的长度之比。
1．将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3)，物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是( )
A．物体沉在量筒底部 B．物体漂浮在酒精液面上
C．物体悬浮在酒精中 D．条件不足，无法确定
2.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是( )
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D．木块的密度为0.6g/cm3
3.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，将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1∶4。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3(g取10N/kg)，下列说法中正确的是( )
A．小球静止于甲溢水杯的底部 B．小球的体积是80cm3
C．液体的密度是1.0×103kg/m3 D．小球的密度是0.9×103kg/m3
4.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
5.如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮____G总(选填“>”“<”或“＝”)；若水温升高，石块将____(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
6.为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G。然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。
(1)金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐____。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是____。
A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理
C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出____的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮＝____。
(3)为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝____，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是____。
7.某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入足够深的水中，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6 7
h(cm) 0 2 4 6 8 10 12
F(N) 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25
(1)分析实验数据，可以得出物体重____N，第4次实验时，物体受到的浮力为____N。
(2)图中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是____。
8．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢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)，并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数(N) 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 有关。
(2)分析实验数据可知，F中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N，金属块密度为 kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
参考答案
例1、（1）5；（2）液体密度(或液体种类)；（3）先用测力计测出空桶的重，再测出圆柱体浸入水中时桶和排开水的总重
【解析】 (1)由图甲可知，圆柱体所受重力为6N，由图丙可知，圆柱体所受浮力为6N－1N＝5N，丁图中圆柱体排开水的体积与丙图中相同，则其所受浮力不变，仍为5N。
例2、900 1.0×103 漂浮
例3、（1）漂浮； (2)解：t＝140s时，容器内的水重为G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－6m3/s×140s＝7N
此时水对容器底部的压力大小为F＝G物＋G水＝8N＋7N＝15N
答：t＝140s时，水对容器底部的压力大小为15N。
(3)解：物块M漂浮时F浮＝G物＝8N。此时，F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSha＝8N所以，ha＝＝＝0.08m＝8cm
答：a的值为8。
(4)解：0～40s阶段：W＝F浮s＝F浮×0m＝0J(或物体没有运动，做功为0J)
40～140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W′＝F浮′s′＝8N×(0.12m－0.08m)＝0.32J
答：0～40s阶段浮力对物体做功为0J；40～140s阶段浮力对物体做功为0.32J。
例4、（1）2.2×105N；（2）7.76m3。
【解析】 (1)漂浮时：F浮＝G＝mg＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N。
(2)下沉时，完全浸没：V排＝V船，
此时：F浮＝ρ海gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N，
G满载＝m总g＝(22×103kg＋240kg)×10N/kg＝222400N＝2.224×105N，
G注水＝F浮－G满载＝3×105N－2.224×105N＝7.76×104N，
V注水＝＝＝7.76m3。
1.D 2.D 3.A 4.C
5.（1）1.6 水面与标记线相平；（2）小于
6.（1）G－F G1－G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能
7.（1）0.8N；（2）
【解析】 (1)F支＝G－F浮＝ρ物gV物－ρ水gV排＝(ρ物h物―ρ水h浸)gS柱＝(0.6×103kg/m3×0.1m－1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10－4m2＝0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压＝F支＝0.8N
(2)∵圆柱体对容器底的压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮＝G物
∴ρ水gh下S柱＝ρ物gh物S柱
∴＝＝＝
∴＝＝
1．A 2.C 3.C 4.B
5.< 上浮
6.（1）变大 D；（2）小明 G－F；（3）ρ水V排g；（4）一直不变
7.（1）6.75 1.5；（2）B
8．（1）D、E 排开液体的体积 液体密度；（2）小于；（3）1 2.7×103
1．含义：一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体(或气体)对它竖直向上的力，这个力就称作浮力。
2．方向：__竖直向上__(与重力方向相反)，浮力的施力物体是液体(或气体)。
。
成因：液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力(即向上、向下的压力差为浮力)。
4．大小：阿基米德原理
浮力的大小等于物体__排开液体的重力__。
公式：__F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g__。
阿基米德原理适用于物体在液体和气体中所受的浮力计算。
二、物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮＞G F浮＜G F浮=G F浮=G F浮＋FN=G
ρ液＞?ρ物 ρ液＜?ρ物 ρ液=?ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物
处于动态，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
2．漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它的重力。
规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。
规律三：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。
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，其密度就是液体密度的几分之几。
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
三、浮力的利用
1．密度计
工作原理是物体漂浮时F浮＝G物(漂浮时浮力一定，ρ液与V排成反比)。密度计的刻度特点“上小下大、上疏下密”。
2．轮船
采用“空心法”，使船能够排开更多的水增大浮力漂浮在液面上。轮船的排水量即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。
3．潜水艇
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
4．气球和飞艇
气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体(氢气、氦气或热空气)。
四、浮力的计算
1.浮力计算的一般过程
(1)确定研究对象，认准要研究的物体。
(2)分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态。
(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
2．计算浮力的主要方法
(1)称量法：物体在空气中的重力与物体浸入液体中弹簧测力计拉力的差值等于浮力。计算公式：F浮＝G－F拉。
(2)公式法：F浮＝G排＝ρ液V排g。多数浮力计算需用该公式进行计算。
(3)压力差法：F浮＝F向上－F向下。
(4)平衡法：
①如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，物体只受重力和浮力作用且二力平衡，则F浮＝G物，如图甲所示。
②如果物体用一绳子向下拉住浮于水中，则F浮＝G物＋F拉，如图乙所示。
③当物体沉底时，则F浮＝G物－F支持，如图丙所示。
例1、如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受浮力为____N。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小跟____的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是____。
例2、置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm，密度为0.9×103kg/m3的正方体物块，如图甲所示，此时物块对容器底的压强为____Pa，当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触，液体未溢出)，记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示，则液体密度为____kg/m3；当h＝10cm时，物块处于____(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态。(g＝10N/kg)
例3、如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：(g取10N/kg)
(1)当t＝140s时，物块M在水中处于____(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
(2)当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是多少？
(3)图乙中a的值是多少？
(4)在0～40s和40～140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少？
例4、“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。
“蛟龙号”体积约为30m3，空载时质量约22t，最大荷载240kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
1.如图所示，装满水的溢水杯放在水平桌面上，将一块质量为m、体积为V的物块甲轻轻放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小烧杯接住；物块甲静止时排开水的体积为V排。则下列说法中，正确的是( )
A．物块甲受到的浮力一定等于mg
B．物块甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C．小烧杯中水的重力一定等于mg
D．小烧杯中水的重力一定等于ρ水gV排
2.如图所示，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( )
A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FC
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙
3.长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后。该艘轮船( )
A．会浮起一些，所受浮力变小B．会浮起一些，所受浮力变大
C．会下沉一些，所受浮力变大D．会始终漂浮，所受浮力不变
4.如图甲所示，高5cm、重5N的长方体物块被弹簧固定在烧杯底部。现向烧杯中匀速缓慢加水，水位高度H随时间变化如图乙所示(整个过程中，弹簧每受到1N的力伸长或压缩1cm，弹簧体积及所受浮力忽略不计)。下列说法正确的是( )
A．t1时刻，弹簧处于伸长状态 B．t1～t2时刻，弹簧的长度变化了15cm
C．t2时刻，物体所受的浮力为10N D．该物体的密度为0.4×103kg/m3
5.小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为____N；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当____时，读出弹簧测力计示数F乙(如图乙)。比较发现F乙＝F甲，小敏得出：浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时，金属块底部受到水的压强p甲____p乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
6.如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲)；
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F(图乙)；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙)；
④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2(图丁)；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
(1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝____，被排开的水所受的重力G排＝____。(用上述测得的物理量符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点)：
(a)____；
(b)____。
(3)物体没有完全浸没在水中，____(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
7.如图所示，将密度为0.6g/cm3、高度为10cm、底面积为20cm2的圆柱体放入底面积为50cm2的容器中，并向容器内加水。(g取10N/kg)
(1)当水加到2cm时，求圆柱体对容器底的压力大小。
(2)继续向容器中加水，当圆柱体对容器底压力为0时，求圆柱体在液面上方和下方的长度之比。
1．将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3)，物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是( )
A．物体沉在量筒底部 B．物体漂浮在酒精液面上
C．物体悬浮在酒精中 D．条件不足，无法确定
2.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是( )
A．在露出水面之前，木块所受浮力不变
B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D．木块的密度为0.6g/cm3
3.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，将一个不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球浸没在酒精中，溢出酒精的质量是80g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，溢出液体的质量是80g，小球露出液面体积与浸入液体中体积之比为1∶4。已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3(g取10N/kg)，下列说法中正确的是( )
A．小球静止于甲溢水杯的底部 B．小球的体积是80cm3
C．液体的密度是1.0×103kg/m3 D．小球的密度是0.9×103kg/m3
4.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
5.如图，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮____G总(选填“>”“<”或“＝”)；若水温升高，石块将____(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
6.为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G。然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。
(1)金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐____。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是____。
A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理
C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出____的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮＝____。
(3)为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝____，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是____。
7.某中学物理兴趣小组的同学为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入足够深的水中，在金属块接触容器底之前，分别记下金属块下表面所处不同深度h和弹簧测力计相应的示数F。实验数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6 7
h(cm) 0 2 4 6 8 10 12
F(N) 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25
(1)分析实验数据，可以得出物体重____N，第4次实验时，物体受到的浮力为____N。
(2)图中能正确反映弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系的图像是____。
8．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢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)，并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数(N) 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 有关。
(2)分析实验数据可知，F中液体密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N，金属块密度为 kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
参考答案
例1、（1）5；（2）液体密度(或液体种类)；（3）先用测力计测出空桶的重，再测出圆柱体浸入水中时桶和排开水的总重
【解析】 (1)由图甲可知，圆柱体所受重力为6N，由图丙可知，圆柱体所受浮力为6N－1N＝5N，丁图中圆柱体排开水的体积与丙图中相同，则其所受浮力不变，仍为5N。
例2、900 1.0×103 漂浮
例3、（1）漂浮； (2)解：t＝140s时，容器内的水重为G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－6m3/s×140s＝7N
此时水对容器底部的压力大小为F＝G物＋G水＝8N＋7N＝15N
答：t＝140s时，水对容器底部的压力大小为15N。
(3)解：物块M漂浮时F浮＝G物＝8N。此时，F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSha＝8N所以，ha＝＝＝0.08m＝8cm
答：a的值为8。
(4)解：0～40s阶段：W＝F浮s＝F浮×0m＝0J(或物体没有运动，做功为0J)
40～140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W′＝F浮′s′＝8N×(0.12m－0.08m)＝0.32J
答：0～40s阶段浮力对物体做功为0J；40～140s阶段浮力对物体做功为0.32J。
例4、（1）2.2×105N；（2）7.76m3。
【解析】 (1)漂浮时：F浮＝G＝mg＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N。
(2)下沉时，完全浸没：V排＝V船，
此时：F浮＝ρ海gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N，
G满载＝m总g＝(22×103kg＋240kg)×10N/kg＝222400N＝2.224×105N，
G注水＝F浮－G满载＝3×105N－2.224×105N＝7.76×104N，
V注水＝＝＝7.76m3。
1.D 2.D 3.A 4.C
5.（1）1.6 水面与标记线相平；（2）小于
6.（1）G－F G1－G2；（2）（a）测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等；（b）小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等；（3）能
7.（1）0.8N；（2）
【解析】 (1)F支＝G－F浮＝ρ物gV物－ρ水gV排＝(ρ物h物―ρ水h浸)gS柱＝(0.6×103kg/m3×0.1m－1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10－4m2＝0.8N
∵容器对圆柱体的支持力和圆柱体对容器的压力是一对相互作用力
∴F压＝F支＝0.8N
(2)∵圆柱体对容器底的压力为0
∴容器对圆柱体的支持力为0
∴F浮＝G物
∴ρ水gh下S柱＝ρ物gh物S柱
∴＝＝＝
∴＝＝
1．A 2.C 3.C 4.B
5.< 上浮
6.（1）变大 D；（2）小明 G－F；（3）ρ水V排g；（4）一直不变
7.（1）6.75 1.5；（2）B
8．（1）D、E 排开液体的体积 液体密度；（2）小于；（3）1 2.7×103