第19讲 浮力
思维导图
考点扫描
浮力
考点一 浮力(八上教材P11)
定义:浸在液体中的物体受到向上的力,叫做浮力
方向:
产生原因:物体上下表面受到的液体的压力不同,浮力是液体给物体的压力的合力
竖直向上
1.下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.水中下沉的铁块 B.水中的桥墩
C.水面上的轮船 D.上升的气球
B
考点二 阿基米德原理(八上教材P12)
2.在潜水艇浸没下潜过程中(忽略潜水艇体积的变化),所受海水的( )
A.压强减小,浮力不变
B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力减小
D.压强增大,浮力不变
D
1.物体在液体中的浮沉条件(取决于F浮与G物的大小)
考点三 物体浮沉条件(八上教材P14)
2.沉浮条件的应用:潜水艇是通过改变 来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的 条件,其刻度是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是 条件。
自身重力
漂浮
悬浮
3.(2020,常德)将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是( )
A.鸡蛋在水中受到的浮力大
B.鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大
C.鸡蛋的密度大于水的密度
D.鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
C
1.直接运用阿基米德原理:F浮=G排= 。
2.称重法:F浮= ,其中F′为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。
注意:称重法分析浮力时需注意测力计的示数不是浮力的大小而是拉力的大小。
3.平衡条件法: ,一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。
考点五 有关浮力的分析与计算(八上教材P12)
ρ液gV排
G物-F′
F浮=G排
4.体积为0.5×10-3米3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为 牛,若物体受到的重力为8牛,其受到重力和浮力的合力大小为 牛,方向为竖直 。
4.9
3.1
向下
精讲释疑
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力,即F浮=G排=ρ液gV排(其中V排取决于物体浸入液体中的体积),这是计算浮力的普遍适用方法。计算浮力的特殊方法有:当物体漂浮或悬浮时,物体处于二力平衡状态,F浮=G物。究竟选用哪种方法,必须根据物体所处的状态。
题型一 浮力的简单计算
【例1】 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件 的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)( )
A.2×10-4m3 B.2.5×10-4m3
C.6×10-4m3 D.7.5×10-4m3
B
1.(2020,湖州)2019年12月17日,由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲)正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1.03×103千克/立方米)
(1)舰载机起飞时(如图乙),以舰载机为参照物,航母是 的。(选填“运动”或“静止”)
(2)在标准排水量时,航母所受的浮力为 。
(3)当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了 立方米。(结果保留一位小数)
运动
5×108N
873.8
漂浮或悬浮时物体处于二力平衡状态,F浮=G物。这两种状态的区别是:①漂浮时物体部分浸入液体中,悬浮时物体浸没于液体中;②漂浮的条件是ρ物<ρ液,悬浮的条件是ρ物=ρ液。理解漂浮和悬浮的关键是分清它们的不同。
题型二 漂浮或悬浮的应用
【例2】 如图所示,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( )
(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
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
C
2.(2020,仙桃)一圆柱形塑料筒,质量和厚度不计,现将75%医用酒精(酒精和水的混合物)倒入该圆筒内,酒精的深度为h1(如图甲),然后将该装有酒精的圆筒放入水中(如图乙),当它竖直漂浮、静止时,圆筒浸入水中的深度为h2,则h1 h2(选填“>”“<”或“=”)。已知水的密度为ρ水,该酒精的密度ρ= (用题中的已知量表示)。
>
诊断自测
1.(2020,自贡)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐(盐水未到饱和),鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是( )
A
2.(2020,雅安)如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A.FA=FB pA=pB
B.FA<FB pA<pB
C.FA>FB pA>pB
D.FA>FB pA=pB
C
3.(2019,湖州)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0.6克/厘米3
C
4.(2020,南充)某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中(如图)。要使潜水艇下潜,应对水舱
(选填“注水”或“排水”),在下潜过程中,海水对潜水艇上下表面的压力差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
注水
不变
5.(2019,绍兴)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 牛;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”)。
1.6
水面与标记线相平
小于
6.(2020,十堰)为了检验“浸没在液体中的固体所受浮力与固体形状有关”的猜想是否正确,小明选用了弹簧测力计、细线、装有适量水的大烧杯和50g橡皮泥块。
(1)将橡皮泥块捏成长方体,用细线系住挂在弹簧测力计上,并浸没于水中。弹簧测力计示数为0.3N,这时橡皮泥块受到水的浮力为 N(g取10N/kg)。
0.2
(2)取出橡皮泥块捏成圆柱体,再浸没于水中的不同深度,弹簧测力计示数均为0.3N,说明:浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)小明的实验证明,上述猜想是 (选填“错误”或“正确”)的。
?
无关
错误