浙教版科学八年级上册精讲精练——浮力提优（含答案）

1104900011798300精讲精练：浮力及其应用（培优）
学习目标：①知道浮力的概念；②描述阿基米德原理；③认识物体沉浮条件；④直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算。
●专题拓展 变化的思想理解浮力的有关问题
首先学生需要从几个角度在本质上理解浮力到底是什么：
①false
（其中，false是空气称量中弹簧秤示数；false是物体浸没在液体中后弹簧秤示数）
②false
false
③false
④液体也是物体，就如物体放置在水平地面上会受到地面给予的支持力一样，液体也会对浸入其内的物体给予支持力：false（适用于台秤问题，台秤示数差就是物体对液体的压力，根据相互作用力知识可以得到：false
教学主体：
当我们把漂浮在液体中的物体压入水中、或者在它的上面放一个物块之后，物体就会有更多的体积浸入液体中，V排变大，这时候不仅会引起液面升高，还会引起浮力大小、容器底部压强（或压力）的变化，那么这些量的变化之间有没有什么关系呢？我们不妨来探索一下。
（一）漂浮时，浮力的变化量与漂浮的物体重力变化量相等△F浮=△G，也与排开液体体积变化量成正比，即△F浮=ρ液△V排g。
5340350209550例1．将重10 N的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有的体积露出水面，木块受到的浮力是　 N。若在木块A上放另一物块B，使木块刚好全部压入水中，如图，若所加物块的体积是木块的，则物块B的密度与木块A的密度之比是　 　。
【思路及解析】：
该题涉及知识点为浮力、平衡力、密度三个知识点，需要充分理相关物理量在三个知识点中的联系性，关键在于寻找起到枢纽、联系的关键物理量，结合公式变形进行解题。
①第一空为物体平衡条件与二力平衡知识的考核，由木块false体积露出水面可知，物体为漂浮状态，故false，所以，木块所受浮力等于重力：10N。
②由信息可知，物体体积的false产生的浮力为10N。那么，当B物块放置到A之上后，由两物体整体依然是漂浮的可知，false，由false可知，false，而变化的false，而我们已知false。故，可知，false即false。
将条件false代入，我们可以得到等式：false
即，物块B与木块A密度之比为：3：2
(另一种理解：false；false；又false；false；
即：false）
4923155234950例2．如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放人容器中，木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为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单独放人此液体中，它静止时将（　　）
A．悬浮 B．漂浮 C．沉底 D．无法判断
【思路及解析】：
该题与上一题整体类似，图像上比上一题多给了一个图，但本质上时一样的。
依据漂浮性质公式：false，即：false
可知，false
第二种叠加状态的信息，结合同种液体中物体所受浮力与排开液体体积成正比可知：物体B的重力就相当于A物体重力的false。（物体A的浮力等于false，且大小为false对应浮力，物体B浮力等于false，且大小为false对应的浮力。故，falsefalsefalse，而false，有：
false
而A可以在液体中漂浮，B密度只有A密度的false，故B单独放如液体中，处于漂浮状态


（二）物体放入液体中，或压入液体中使容器底部压力增大，则物体在液体中的浮力（或增加的浮力）与压力增大量相等。即△F浮=△F=△p·S
5153025887730例3．如上右图所示，在横截面积为100cm2的圆柱形容器（不计壁厚）中装入适量的水，当把挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.5N，且水对容器的压强增加100Pa（g取10N/kg）。试求：（1）物体浸没在水中后水面上升的高度；（2）物体在水中受到的浮力；
（3）物体的密度。
【思路及解析】：
本题中由于物体浸入了液体而造成页面上升，物体排水体积即为液体体积增加量。故，我们可以将容器底部的压强增加量结合容器底面积求出容器地面增加的压力大小，其大小即为物体对液体的压力，亦等于液体对物体的浮力。依据浮力大小，物体体积即可得到，之后结合弹簧测力计示数，对物体进行受力分析，即可得到物体重力，进而得到物体质量。则物体密度所需条件都已具备。
由压强差可知：false；
公式变形后可得：false，即液面上升1cm
由压强差和容器底面积可得：false
即false，同时可以根据平衡力知识得到：false
结合浮力公式，经过变形后可以计算物体的体积（物体完全浸没）：
false，结合：false
可以计算B的密度：false

16325852136775例4．如图所示，甲圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块A放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块，平衡时木块A仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块，使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同，如图丁所示。若m1：m2=5：1，ρ水=1.0×103kg/m3。

（1）在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块平衡时，如图丙所示，木块A露出水面的部分占自身体积的多少？
（2）另一种液体的密度为多少kg/m3？
【思路及解析】：
本题过程复杂，需要我们细细理清各图之间的关联性。需要用到浮力性质公式来得到A的密度。上一题中浮力与容器底部压力增加量的关系，在本题中图二、图三两图压力改变分别和甲图对比，两次运用该知识即可快速得到B与A的重力关系，结合浮力与排水体积关系，即可得到题1所求。再从丙图、丁图的对比结合m1与m2的质量比，即可得到另一种液体的密度。
false
falsefalse
false false
而，图中物体均为漂浮，浮力等于重力，浮力与排水体积成正比：
图乙中false故，图丙中false，所以，图丙中A物体露出体积为自身体积的false
图丙中，对两物体一起进行受力分析可知：false
即有等式a:false
图丁中，对两物体一起进行受力分析可知：false
即有等式b:false
根据false，将变形后得等式a代入b中得：
false
即false








例5．小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：right80010
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示；
②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮；
③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉；
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图象如图丙所示。
（1）装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是_____N。
（2）BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度__________（选填“有关”、“无关）。
（3）在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为_____N。
（4）小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是______________________________。
（5）若圆柱形容器的底面积为100cm2，在乙图中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了__________Pa。
（6）细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100ml的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为__________kg/m3。


【思路及解析】：
本题考核得时浮力知识中的综合性问题，计算不是难点，重在学生对于图像分析、过程变化中的关联信息的处理能力有一定要求。
解题及思路：
①由图丙可知，加入铁块后，瓶子可以浸没，从图中可以读出未浸没时false，浸没后
false
②BC段深度在增加但弹簧测力计示数并未改变，则说明：浮力的大小与物体浸没的深度无关。
③单独瓶子放入，处于漂浮状态，故结合图甲中false可知false
④由书本物体浮沉状况判定知识可知：false
⑤由容器底压强变化量=物体对容器压力=液体对物体浮力，可知：
false
false
⑥依据两种状况下的总重力关系：false；false
说明，瓶子里水的重力false根据重力公式和水的密度公式可得：false
而瓶子容积为100ml，即false，说明铁块体积为false
而铁块重力：false得false
得：false

自我训练与检测：
1．质量相等的甲、乙两个实心球，它们的密度ρ甲：ρ乙=3：2．将它们放入水中，待两球静止时，甲、乙两球所受浮力F甲：F乙=5：6，则下列判断正确的是（　　）
A．甲球下沉到水底，且ρ甲：ρ水=6：5 B．乙球在水中漂浮，且ρ乙：ρ水=2：3
C．甲球在水中漂浮，且ρ甲：ρ水=5：6 D．乙球下沉到水底，且ρ乙：ρ水=6：5
5321300190502．水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器，内盛某种液体，将质量分别为mA、mB、mC，密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB、FC．下列选项正确的是（　　）
A．若mA=mB=mc，则FA=FB＞FC
B．将C球截去部分后，剩余部分可能上浮
C．只取出A球，容器中液面的高度降低了
D．三球放入液体前后，液体对容器底部的压强变化了（mA+mB+）

5257800152403．如图所示，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刚好完全浸没在水中，此时弹簧对木块的作用力为F1。试在图中画出此时水面的大致位置；
（4）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。


right190504．如图甲，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。（使用刻度尺测量h，不计细线重）
（1）小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
①由图象乙可知，物体A的重力为_______N。
②观察图象乙，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；　在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度_______（选填“有关”或“无关”）。
③由图象乙可知：当h等于10cm时，物体A受到的浮力为_______N。
（2）物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了_______Pa。（g取10N/kg）









自我训练与检测答案
A
A
（1）2×103Pa （2）0.6×103Kg/m3 （4）2：3
（1）9 减小 不变 无关 6 （2）900