1、专题专题 08 压强与浮力压强与浮力 【母题来源【母题来源 1】(2020上海中考真题)上海中考真题)重为 9.8 牛的木块漂浮在水面上,木块所受浮力的大小为_牛, 方向为竖直_,所受重力与浮力的合力大小为_牛。 【母题来源【母题来源 2】(2018上海中考真题)上海中考真题)体积为 0.510 3米3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为_ 牛,若该物体受到的重力为 10 牛,其受到重力和浮力的合力大小为_牛,方向为竖直_ 【母题来源【母题来源 3】(2019上海中考真题上海中考真题)体积为 210-3米 3的金属块浸没在水中求金属块受到的浮力大小 F 浮 【母题来源【母题来源 4】(2017
2、上海中考真题)上海中考真题)物体排开水的体积为 210 3米3,求它所受的浮力 F 浮 【母题来源【母题来源 5】(2016上海中考真题上海中考真题)质量为 5 千克的物体受到重力的大小为_牛、方向_ , 若该物体的体积为 210-3米 3,浸没在水中时受到浮力的大小为_牛 【母题来源【母题来源 6】 (2014上海中考真题上海中考真题)距水面 0.2 米深处水的压强为_帕体积为 110 3米3的物 体浸没在水中,受到浮力的大小为_牛;若物体受到的浮力小于重力,则这两个力的合力_ 重力(选填“大于”、“等于”或“小于”) 知识要点:知识要点: 1.浮力的定义:浮力的定义:一切浸入液体(气体)的
3、物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。 2.浮力方向:浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体 3.浮力产生的原因(实质):浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即 浮力。 4.物体的浮沉条件:物体的浮沉条件: (1)前提条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空请根据示意图完成下空。 下沉悬浮上浮漂浮 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 F浮GF浮=G 液物液物 (3)、说明、说明: 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块 都悬浮(或漂浮)。 一物体漂
4、浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的 1/3,则物体密度为(2/3) 分析:F浮=G则:液V 排g =物Vg 物=( V排V)液= 2 3液 悬浮与漂浮的比较 相同: F浮=G 不同:悬浮液=物;V 排=V物 漂浮液物;V排V物 判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较 F浮与G或比较液与物。 物体吊在测力计上, 在空中重力为 G,浸在密度为的液体中, 示数为 F 则物体密度为: 物= G/ (G-F) 冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石 块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。 5.阿基米德原理:阿基米德原理: 1)、内容:浸入液体里的物体受
5、到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 (2)、公式表示:F浮=G排=液V排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开 液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 (3)、适用条件:液体(或气体) 6.漂浮问题漂浮问题“五规律五规律”: 规律一:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二:规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同; 规律三: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:规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几; F浮 G 规
6、律五: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。 7.浮力的利用:浮力的利用: (1)、轮船)、轮船: 工作原理: 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的, 使它能够 排开更多的水。 排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 t由排水量 m 可计算出:排开液体的体积 V排= m/ 液;排开液体的重力 G排= mg ;轮船受到的浮力 F浮=mg 轮船和货物共重 G=m g 。 (2)、潜水艇、潜水艇: 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 (3)、气球和飞艇、气球和飞艇: 工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充
7、的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或 热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 (4)、密度计:、密度计: 原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 8.浮力计算题方法总结:浮力计算题方法总结: (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(看是否静止或做匀速直线运 动)。 (3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 计算浮力方法计算浮力方法: 1、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。
8、即 浮液空 FGG 。 2、压力差法:应用 F浮=F向上F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。 3、公式法: F浮=液gV排=G排液 4、受力分析法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡, 则 F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第 三个力方向与重力同向时,则 F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反,则 F浮=G物-F3。 5、排水量法:F 浮=排水量(千克)g 轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也 得:船受到的总 F 浮=G 总,而排水量(千克)g
9、,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重 力。 6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 一、单选题一、单选题 1(2016上海上外附中初三课时练习)下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是() A从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B从长江驶入大海的轮船 C海面下正在下沉的潜水艇 D在码头装载货物的轮船 2(2019上海松江中考模拟)浸没在水中体积相等的实心铝球和铜球(已知铝铜),它们所受浮力的大 小关系为 A铝球大B铜球大C大小相等D无法确定 3(2018上海普陀中考模拟)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉在此 过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是()
10、 A始终保持不变B先不变,后变小 C先变小,后不变D始终变小 4(2018上海徐汇中考模拟)重为 3 牛的某物体漂浮在水面上时,该物体 A受到的浮力可能小于 3 牛 B受到的浮力一定等于 3 牛 C排开水的重力一定小于 3 牛 D排开水的重力可能大于 3 牛 5(2018上海中考模拟)甲、乙两个质量相同的实心物体漂浮在水面上,已知甲乙,甲、乙所受的浮 力分别为 F甲、F乙, 排开液体的体积分别为 V甲、V乙, 则 AF甲F乙, V甲V乙BF甲F乙, V甲V乙 CF甲F乙, V甲V乙DF甲F乙, V甲V乙 6(2020上海杨浦初三期末)下列说法中正确的是() A只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物
11、体没有受到浮力 B将体积不同的物体浸在水中,体积大的物体受到的浮力一定大 C密度大于水的物质构成的物体也可以浮在水面上 D物体只有浸在液体中才会受到浮力的作用 7(2019上海初三二模)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯 中液面恰好相平,如图所示液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是 p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是 F甲、F乙,下列判断正确的是() Ap甲p乙,F甲=F乙Bp甲=p乙,F甲F乙 Cp甲p乙,F甲=F乙Dp甲=p乙,F甲F乙 8(2018上海市吕巷中学初三期中)如图所示,将同一密度计分别放入密度为甲、乙的两种液体中,受到 的浮力分别为 F浮甲
12、、F浮乙,下列说法中正确的是 A甲乙, F浮甲 F浮乙 B甲乙, F浮甲 F浮乙 C甲乙, F浮甲 F浮乙 D甲乙, F浮甲 F浮乙 9(2018上海市西延安中学初三月考)如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮(图 a),浸在乙液体中漂 浮(图 b)比较物体在两种液体中所受浮力 F甲和 F乙的大小,及两种液体的密度甲和乙的大小,可以确定 正确的是 AF甲=F乙, 甲=乙BF甲=F乙, 甲乙 CF甲F乙, 甲=乙DF甲F乙, 甲乙 10(2018上海普陀中考模拟)如图 所示,甲、乙两个物体分别漂浮在装有 A、B 两种不同液体的相同 容器中,其中 AB ,则关于两物体的质量 m 、及排开液体体积V排的
13、大小关系,下列说法正确的是 A若=mm 甲乙,则 V甲排 一定大于V乙排 B若=mm 甲乙 ,则V甲排可能小于V乙排 C若mm 甲乙,则 V甲排一定小于V乙排 D若mm 甲乙,则V甲排可能大于V乙排 二、填空题二、填空题 11(2020上海松江月考)2018 年 12 月 11 日,在西南印度洋进行大洋考察的“深海勇士”号潜水器从水面 下潜到 1000 米深处的过程中,它受到的海水压强将_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。在 1000m 深 处海水产生的压强约为_帕,在此深度时海水对潜水器每 0.5m2的外表面产生的压力约为_牛。 12(2020上海杨浦初三期末)一薄壁圆柱形容器盛有水,用
14、弹簧测力计竖直吊着重为 10 牛的实心物块 A 从图(a)所示位置开始,缓慢浸入水中,最终物块 A 静止在图(b)所示位置,弹簧测力计示数为 6 牛。 此过程中水对物体下表面的压力_,容器对水平地面的压力_(上述两空均选填“始终变大”、“先变 大后不变”,“始终变小”或“先变小后不变”);最终物块 A 受到的浮力为_牛,初末两个状态水对容器 底部的压力增加量为_牛。 13(2018上海嘉定初三期中)密度不同的木块 A、B、C 体积相同,放在同种液体中,静止后如图,则 木块_所受浮力最大,木块_的密度最大 14(2017上海市泾南中学期中)如图所示,烧杯中装有适量的水。将一个重为 2.4 牛、体
15、积为 210 4 米 3的长方体实心物体 A 用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中,则物体 A 受到的浮力为_牛,细线 对物体的拉力为_牛。把细线剪断,当物体 A 刚好浸没时受到的合力为_牛。 15(2018上海闵行初三期末)港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥,隧道由 33 节沉管组成某节管的排 水量约为 8 万吨,将它缓缓放入海水中,待其浸没后受到的浮力大小约为_牛,方向为_, 排开海水的体积约为_米 3(海水的密度取 1103千克/米3) 16(2018上海南洋中学初三月考)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个 完全相同的小球 A、 B 分别放入两烧杯中, 当两球静止
16、时, 两液面高度相同, 球所处的位置如图所示两小球; 甲所受浮力的大小关系为 FA_FB, 两小球所排开液体重力的大小关系为 GA_GB,两种液体对烧杯底 的压强的大小关系为 p甲_p乙(均选填“”、“=”或“”) 17(2018上海南洋中学初三月考)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) 18(2020上海崇明初三三模) 竖直向上抛出重为5牛的小球, 小球在上升过程中受到的重力方向是_; 小球在下降过程中重力势能_(选填“变大”、“变小”或“不变”);小球落入水中,最终漂浮
17、在水面上, 小球所受浮力大小为_牛。 19(2020上海大学附属学校初三三模)“海翼”水下滑翔机的质量为 70kg,的体积约为 7.010-2m3,海水 密度取 1103kg/m3,则当它在马里亚纳海沟附近下潜至 5000 米深处,所受水的压强为_Pa,所受 海水施加的浮力为_N,它受到重力与浮力的合力大小为_N。 20(2020上海杨浦初三二模)将质量为 1 千克的物块 A 放入装满水的圆柱形容器中,静止时如图所示, 放入前后水对容器底部的压力_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。物块 A 受到的浮力为_ 牛,排开水的体积为_米 3。 21(2020上海黄浦初三二模) 在图中, 重为 10
18、 牛的实心物体 A 静止在水面下, 若物体 A 的体积为 110-3m3, 其受到浮力的大小为_牛;此时物体 A 所受重力与浮力的合力大小为_牛。若剪断细线,物体 A 下沉,此过程中其重力势能将_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。 22(2020上海嘉定初三二模)某长方体放在水平地面上,在水平方向 5 牛的拉力作用下匀速前进 20 米, 所用时间为 10 秒, 则拉力做的功是_焦, 拉力的功率是_瓦。 若将它浸入水中排开水的体积为 33 1 10 m , 则它受到的浮力为_牛。 23(2020上海虹口初三二模)体积为 0.510-3m3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为_牛,若 物体受到
19、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_。 24(2020上海静安初三二模)物体 A 受到重力为 10 牛,体积为 510-4m3。若用定滑轮匀速提升该物体, 则所用力的大小为_牛。若将物体 A 浸没在水中,受到的浮力为_牛,重力与浮力的合力 的方向是_。 25(2020上海金山初三二模)漂浮在水面上的物体,排开水的体积为 510 4 米 3,它所受的浮力为_ 牛,浮力方向_;物体所受合力大小为_牛。 26(2020上海静安)如图所示,用细绳吊着正方体金属块并将其浸没在水中,当其上表面位于 0.1 米深 处时,此处水的压强为_帕,若此时该金属块上、下表面受到水的压力为
20、10 牛、17 牛,该金属块受到的 浮力为_牛。现用细绳吊着该金属块继续在水中下沉,则该金属块受到水的浮力 F浮、其上表面受到水的 压力 F上和下表面受到水的压力 F下,这三个力中大小不变的是_。 三、计算题三、计算题 27(2020上海市西延安中学初三月考) 重力为0.735牛的实心物体漂浮在水面上, 露出水面的体积为2.510-5 米 3。求 (1)物体排开水的体积。 (2)物体的密度。 28(2020上海普陀初三二模)木块浸在水中,排开水的体积为 33 2 10 m 。求:木块所受浮力 F浮的大 小。 29(2020上海徐汇初三二模)体积为 510-3米 3的物体浸没在水中,求物体受到的
21、浮力。 30(2020上海奉贤初三二模)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平桌面上,容器底 面积为 210-2米 2,盛有质量为 10 千克的水: 求容器中水的体积 V; 求容器底部受到水的压强 p; 将一实心金属球浸没在水中,水位升高了 0.1 米,小球所受重力与浮力之比为 2:1,求放入金属球后容器 对桌面压强的增加量 pV 。 31(2020上海崇明初三二模)物体的质量为 3 千克,体积为 510-3m3,放入一个盛有水深为 0.5m、底面 积为 210-2m2的柱形容器中(水不溢出): (1)求该物体的密度; (2)求柱形容器中原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强;
22、 (3)放入物体后,求水对容器底部压强增加量。 32(2020上海松江初三一模)将底面积 S=310-3m2,高 h=0.1m 的合金制圆柱体,圆柱体所受重力 8.07 牛,轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽 中水深 h1=0.05m(已知水=1.0103kg/m3)。求 (1)水对圆柱体底部的压强 p1; (2)圆柱体受到的浮力 F浮; (3)圆柱体对水槽底部的压强 p2 四、实验题四、实验题 33 (2020上海徐汇初三一模) 图所示的是“验证阿基米德原理”实验, 其中 步骤 D 测量的是: 桶和_ 的重力;为实现实验目的,图中弹簧测力
23、计的四个示数值 F1、F2、F3、F4应满足关系式是_。 34(2020上海市静安区实验中学初三单元测试)用实验探究物体所受浮力的大小跟那些因素有关:在弹 簧测力计下挂一金属块,将金属块分别浸没在如图所示三容器中(A、B 容器内装有水,C 容器内装有硫酸 铜溶液,硫酸铜的密度大于水的密度)。 观察比较 A、B 两图,可以得出的初步结论是:_; 观察比较 B、C 两图,可以得出的初步结论是:_; 浮力大小还与_有关,该如何设计实验进行验证_? 35(2020上海普陀初三一模)小李同学选用弹簧测力计、和系细绳的金属块各一个,及三种密度 不同液体进行如图所示实验,设计的实验表格如下。小李同学将测得数
24、据及根据数据计算得到的结果记录 在表中(部分未显示)。 实验 序号 (103千克/ 米 3) V1(10 3 米 3) V2(10 3 米 3) F1(牛) F2(牛) F1 F2 (牛) g(V2V1) (牛) 11.24.02.81.2 21.04.03.01.0 30.84.03.20.8 填写_所对应的器材,该金属块所受重力为_; 分析实验数据并得出初步结论: a.分析比较实验序号 1 与 2 中和 F2数据及相关条件可初步得出结论,对浸没在液体中的同一金属块而言, _; b.分析比较实验序号 1、2、3 中和 F1 F2数据及相关条件可初步得出结论,对浸没在液体中的同一金属块 而言,
25、_ ; 根据小李同学所设计的表格和实验步骤,该实验的实验目的应该是_(填写选项序号); A验证阿基米德原理 B探究物体所受浮力与哪些因素有关 C探究物体所受浮力与体积的关系 D练习使用弹簧测力计测物体所受浮力 为使实验结论更有普遍性,请提出补充设计建议_。 专题专题 08 压强与浮力压强与浮力 【母题来源【母题来源 1】(2020上海中考真题)上海中考真题)重为 9.8 牛的木块漂浮在水面上,木块所受浮力的大小为_牛, 方向为竖直_,所受重力与浮力的合力大小为_牛。 【答案】9.8向上0 【解析】 1因为木块漂浮,根据沉浮条件,所以木块所受浮力的大小等于木块的重力大小,即 9.8NFG 浮 2
26、木块所受浮力的方向竖直向上。 3根据力和运动的关系,因为木块漂浮,所以木块处于平衡状态,受平衡力,木块的重力与木块受到的浮 力是一对平衡力,合力为零。 【母题来源【母题来源 2】(2018上海中考真题)上海中考真题)体积为 0.510 3米3的物体,浸没在水中时受到浮力的大小为_ 牛,若该物体受到的重力为 10 牛,其受到重力和浮力的合力大小为_牛,方向为竖直_ 【答案】4.9;5.1;竖直向下 【解析】 (1)根据阿基米德原理 F 浮G排液gV排,可求浮力;(2)方向相反的两个力的合力为:两个力之差, 合力方向与较大的力相同。 体积为0.510 3米3的物体浸没在水中受到的浮力为: F 浮G
27、排水gV排1.0103kg/m39.8N/kg510 4m3 4.9N;浮力与重力的方向相反,则浮力与重力的合力大小为:F 合GF浮10N4.9N5.1N;合力的 方向与较大的重力方向相同,即竖直向下。 【母题来源【母题来源 3】(2019上海中考真题上海中考真题)体积为 210-3米 3的金属块浸没在水中求金属块受到的浮力大小 F 浮 【答案】19.6N 【解析】 金属块浸没水中,则 V排V210-3m3,所以金属块受到的浮力为 F浮水gV排1.0103kg/m3210-3m39.8N/kg19.6N 答:金属块受到的浮力为 19.6N 【母题来源【母题来源 4】(2017上海中考真题)上海
28、中考真题)物体排开水的体积为 210 3米3,求它所受的浮力 F 浮 【答案】20 牛 【解析】 根据阿基米德原理可得,物体受到的浮力为: F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg210 3m3=20N 【母题来源【母题来源 5】(2016上海中考真题上海中考真题)质量为 5 千克的物体受到重力的大小为_牛、方向_ , 若该物体的体积为 210-3米 3,浸没在水中时受到浮力的大小为_牛 【答案】49竖直向下19.6 【解析】 质量为 5kg 的物体受到的重力为 G=mg=5kg9.8N/kg=49N 重力的方向是竖直向下的;物体受到浮力的大小等于所排开的水重 G排=水gV排=1.0
29、103kg/m39.8N/kg210-3m3=19.6N 【母题来源【母题来源 6】 (2014上海中考真题上海中考真题)距水面 0.2 米深处水的压强为_帕体积为 110 3米3的物 体浸没在水中,受到浮力的大小为_牛;若物体受到的浮力小于重力,则这两个力的合力_ 重力(选填“大于”、“等于”或“小于”) 【答案】19609.8小于 【解析】 距水面 0.2 米深处水的压强为 物体受到浮力 浮力与重力方向相反 知识要点:知识要点: 1.浮力的定义:浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。 2.浮力方向:浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体 3.浮
30、力产生的原因(实质):浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即 浮力。 4.物体的浮沉条件:物体的浮沉条件: (1)前提条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空请根据示意图完成下空。 下沉悬浮上浮漂浮 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 F浮GF浮=G 液物液物 (3)、说明、说明: 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块 都悬浮(或漂浮)。 一物体漂浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的 1/3,则物体密度为(2/3) 分析:F浮=G则:液V 排g =物
31、Vg 物=( V排V)液= 2 3液 悬浮与漂浮的比较 相同: F浮=G 不同:悬浮液=物;V 排=V物 漂浮液物;V排V物 判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较 F浮与G或比较液与物。 物体吊在测力计上, 在空中重力为 G,浸在密度为的液体中, 示数为 F 则物体密度为: 物= G/ (G-F) 冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石 块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。 5.阿基米德原理:阿基米德原理: 1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 (2)、公式表示:F浮=G排=液V排g 从公式中可以看出:
32、液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开 液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 (3)、适用条件:液体(或气体) 6.漂浮问题漂浮问题“五规律五规律”: 规律一:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二:规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同; 规律三: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:规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几; F浮 G 规律五: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。 7.浮力的利用:浮力的利
33、用: (1)、轮船)、轮船: 工作原理: 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的, 使它能够 排开更多的水。 排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 t由排水量 m 可计算出:排开液体的体积 V排= m/ 液;排开液体的重力 G排= mg ;轮船受到的浮力 F浮=mg 轮船和货物共重 G=m g 。 (2)、潜水艇、潜水艇: 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 (3)、气球和飞艇、气球和飞艇: 工作原理:气球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如:氢气、氦气或 热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 (4)、密
34、度计:、密度计: 原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 8.浮力计算题方法总结:浮力计算题方法总结: (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(看是否静止或做匀速直线运 动)。 (3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 计算浮力方法计算浮力方法: 1、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即 浮液空 FGG 。 2、压力差法:应用 F浮=F向上F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。 3、公式法: F
35、浮=液gV排=G排液 4、受力分析法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡, 则 F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第 三个力方向与重力同向时,则 F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反,则 F浮=G物-F3。 5、排水量法:F 浮=排水量(千克)g 轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也 得:船受到的总 F 浮=G 总,而排水量(千克)g,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重 力。 6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 一、选择题一、
36、选择题 1(2016上海上外附中初三课时练习)下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是() A从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B从长江驶入大海的轮船 C海面下正在下沉的潜水艇 D在码头装载货物的轮船 【答案】D 【解析】 A有阿基米德原理可知 F浮液gV排,影响浮力的因素有液体的密度和排开液体的体积,当人从深水处走 向海岸沙滩的游泳者,液不变,V排变小,因此浮力变小,A 错; C海面下正在下沉的潜水艇,由于液、V排不变,所以浮力不变,C 错; B根据物体的浮沉条件,当物体处于漂浮状态时,浮力等于物体的重力,所以从长江驶入大海的轮船,所 受到的浮力的大小是不变的,B 错; D在码头装载货物的轮船,由
37、于处于漂浮状态,但货物的重力不断增大,所以浮力不断变大, D 正确。 故选 D。 2(2019上海松江中考模拟)浸没在水中体积相等的实心铝球和铜球(已知铝铜),它们所受浮力的大 小关系为() A铝球大B铜球大C大小相等D无法确定 【答案】C 【解析】 根据题意知道, 体积相等的实心铝球和铜球浸没在水中, 所以两球排开水的体积相同, 由F gV 浮排 知道,两球受到的浮力相同,故选 C 3(2018上海普陀中考模拟)如图所示,鸡蛋浮在盐水面上,现沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉在此 过程中,关于鸡蛋受到的浮力的大小,下列说法正确的是() A始终保持不变B先不变,后变小 C先变小,后不变D始终变小 【
38、答案】B 【解析】 鸡蛋漂浮时浮力等于鸡蛋的重力,当沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋浸没在盐水中时,盐水的密度减小了,但 鸡蛋排开水的体积不变,根据公式 FgV 浮盐水排可知,鸡蛋所受浮力逐渐减小,所以在鸡蛋下沉的过程中 浮力应该先不变,后变小. 故选 B. 点睛:本题考查浮力公式的应用和物体的沉浮条件,关键知道物体漂浮或悬浮时浮力等于物体的重力,物 体密度大于液体密度时物体会下沉,影响浮力的因素有液体密度和物体排开液体的体积,本题考查的是液 体密度对物体所受浮力的影响. 4(2018上海徐汇中考模拟)重为 3 牛的某物体漂浮在水面上时,该物体() A受到的浮力可能小于 3 牛 B受到的浮力一定等于
39、3 牛 C排开水的重力一定小于 3 牛 D排开水的重力可能大于 3 牛 【答案】B 【解析】 AB根据漂浮条件 F浮=G,重为 3N 的某物体漂浮在水面上时,该物体受到的浮力一定等于 3N,故 A 错误, B 正确 CD由阿基米德原理可知,F浮=G排=3N,所以物体排开水的重力等于 3N,故 CD 错误 答案为 B 点睛:物体漂浮在水面时,处于平衡状态,所受浮力等于其重力 5(2018上海中考模拟)甲、乙两个质量相同的实心物体漂浮在水面上,已知甲乙,甲、乙所受的浮 力分别为 F甲、F乙, 排开液体的体积分别为 V甲、V乙, 则() AF甲F乙, V甲V乙BF甲F乙, V甲V乙 CF甲F乙, V
40、甲V乙DF甲F乙, V甲V乙 【答案】C 【解析】 漂浮物在液体中漂浮时处于静止状态,此时物体受到平衡力的作用,故浮力大小等于物体重力大小,因甲 乙两物体质量相同,故两物体重力也相同,则甲、乙所受的浮力 F甲=F乙,根据公式 F浮=液gV排可得:排开 液体的体积 V甲=V乙,答案选 C 6(2020上海杨浦初三期末)下列说法中正确的是() A只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物体没有受到浮力 B将体积不同的物体浸在水中,体积大的物体受到的浮力一定大 C密度大于水的物质构成的物体也可以浮在水面上 D物体只有浸在液体中才会受到浮力的作用 【答案】C 【解析】 A物体因为受到的重力大于浮力而下沉,并不
41、是不受浮力,故 A 错误; B将体积不同的物体浸在水中,体积大的物体,排开水的体积不一定大,受到的浮力不一定大,故 B 错误; C密度大于水的物质,如果做成空心,也可以浮在水面,故 C 正确; D物体浸在空气中也会受到浮力的作用,故 D 错误。 7(2019上海初三二模)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯 中液面恰好相平,如图所示液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是 p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是 F甲、F乙,下列判断正确的是() Ap甲p乙,F甲=F乙Bp甲=p乙,F甲F乙 Cp甲p乙,F甲=F乙Dp甲=p乙,F甲F乙 【答案】A 【解析】 两木块完全
42、相同,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力; F甲=F乙, 由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小,故由 F浮=液gV排得:甲乙, p=液gh 得,由于液面高度相同, p甲p乙 故选 A 8(2018上海市吕巷中学初三期中)如图所示,将同一密度计分别放入密度为甲、乙的两种液体中,受到 的浮力分别为 F浮甲、F浮乙,下列说法中正确的是() A甲乙, F浮甲 F浮乙 B甲乙, F浮甲 F浮乙 C甲乙, F浮甲 F浮乙 D甲乙, F浮甲 F浮乙 【答案】D 【解析】 同一支密度计分别放在甲、乙两种液中均静止不动,密度计总处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件可知密 度计在这两种液体中
43、受到的浮力相等、等于密度计的重力,所以: F浮甲=F浮乙; 密度计受到的浮力相等,由图可知密度计排开甲液体的体积大,根据公式 F浮=液gV排可知: 甲乙 故 D 正确 9(2018上海市西延安中学初三月考)如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮(图 a),浸在乙液体中漂 浮(图 b)比较物体在两种液体中所受浮力 F甲和 F乙的大小,及两种液体的密度甲和乙的大小,可以确定 正确的是() AF甲=F乙, 甲=乙BF甲=F乙, 甲乙 CF甲F乙, 甲=乙DF甲F乙, 甲乙 【答案】B 【解析】 同一物体不管漂浮或悬浮,浮力都等于自身重力,所以物体在两种液体中所受浮力 F甲和 F乙大小相等;同 一物体,在
44、甲中悬浮,说明液体甲的密度等于物体的密度,甲=;在乙中漂浮,说明液体乙的密度大于物 体的密度,乙,所以乙甲故选 B 10(2018上海普陀中考模拟)如图 所示,甲、乙两个物体分别漂浮在装有 A、B 两种不同液体的相同 容器中,其中 AB ,则关于两物体的质量 m 、及排开液体体积V排的大小关系,下列说法正确的是 () A若=mm 甲乙,则 V甲排 一定大于V乙排 B若=mm 甲乙 ,则V甲排可能小于V乙排 C若mm 甲乙,则 V甲排一定小于V乙排 D若mm 甲乙,则V甲排可能大于V乙排 【答案】AD 【解析】根据阿基米德原理:漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体的自身重力.即 F浮=G物,由A
45、B,得出 物体排开液体体积的大小.据此分析AB 由题可知,F甲浮=G甲,F乙浮=G乙,若 m甲= m乙,所以 F甲浮=F乙 浮,即A gV排甲= B gV排乙 由题知AB,所以 V甲排一定大于 V乙排,故 A 正确,B 错误 若 m甲m乙,则 F甲浮F乙浮,即 AB gV gV 甲排乙排 ,又由于 AB ,所以 V甲排可能大于 V乙排,也可 能 V甲排小于 V排乙,所以 C 错误,D 正确故选 AD. 二、填空题二、填空题 11(2020上海松江月考)2018 年 12 月 11 日,在西南印度洋进行大洋考察的“深海勇士”号潜水器从水面 下潜到 1000 米深处的过程中,它受到的海水压强将_(
46、选填“变大”、“不变”或“变小”)。在 1000m 深 处海水产生的压强约为_帕,在此深度时海水对潜水器每 0.5m2的外表面产生的压力约为_牛。 【答案】变大 6 9.8 10 6 4.9 10 【解析】 1根据 p=gh 可知,“深海勇士”号潜水器从水面下潜到 1000m 深处的过程中,深度增加,受到的海水压强 将变大。 2在 1000 米深处海水产生的压强约为 36 1.0 10 kg/m 9.8N/kg 1000m9.8 10 Papgh 3由 F p S 可得在此深度时海水对潜水器每 0.5m2的外表面产生的压力约为 626 9.8 10 Pa0.5m4.9 10 NFpS 12(2
47、020上海杨浦初三期末)一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为 10 牛的实心物块 A 从图(a)所示位置开始,缓慢浸入水中,最终物块 A 静止在图(b)所示位置,弹簧测力计示数为 6 牛。 此过程中水对物体下表面的压力_,容器对水平地面的压力_(上述两空均选填“始终变大”、“先变 大后不变”,“始终变小”或“先变小后不变”);最终物块 A 受到的浮力为_牛,初末两个状态水对容器 底部的压力增加量为_牛。 【答案】始终变大先变大后不变44 【解析】 1实心物块 A 缓慢浸入水中, 物块 A 下表面所处的深度始终变大, 由 p=gh 可知物块 A 下表面受到的水的 压强始终变大,由 F
48、=pS 可知,水对物体下表面的压力始终变大。 2由阿基米德原理可知,物体 A 受到的浮力和物体 A 排开水的重力相等,因水平面上物体的压力和自身的 重力相等,所以,水对容器底部压力增加量等于物体 A 排开水的重力,同理可知,容器对水平地面的压力 增加量也等于物体 A 排开水的重力,由图可知,物块 A 从开始浸入到上表面与水面相平时,排开水的重力 变大,继续向下移动到图(b)所示位置,排开水的重力不变,故容器对水平地面的压力先变大后不变。 3根据称重法,物块 A 受到的浮力 F浮=10N- -6N=4N 最终物块 A 受到的浮力为 4 牛。 4由以上分析可知,初末两个状态水对容器底部的压力增加量
49、等于物体 A 排开水的重力,即物块 A 受到的 浮力,故压力增加量为 4N。 13(2018上海嘉定初三期中)密度不同的木块 A、B、C 体积相同,放在同种液体中,静止后如图,则 木块_所受浮力最大,木块_的密度最大 【答案】CC 【解析】 由图可知,VC排VB排VA排,根据 F浮液gV排知,在液体密度相同时,C 的浮力最大,A 的浮力最小; 由图可知,木块 A、B、C 均处于漂浮状态,故它们受到的浮力等于其各自的重力,所以,C 的重力最大, A 的重力最小; 因为 A、B、C 体积相同,所以,根据 Gmg 和 m V 可知:C 的密度最大,A 的密度最小; 14(2017上海市泾南中学期中)
50、如图所示,烧杯中装有适量的水。将一个重为 2.4 牛、体积为 210 4 米 3的长方体实心物体 A 用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中,则物体 A 受到的浮力为_牛,细线 对物体的拉力为_牛。把细线剪断,当物体 A 刚好浸没时受到的合力为_牛。 【答案】0.981.420.44 【解析】 1物体 A 的一半浸入水中时受到的浮力 F浮=水gV排=1.0103kg/m39.8N/kg 1 2 210-4m3=0.98N 2此时物体 A 受到重力、浮力和细线的拉力作用,且 G=F浮+F拉 则细线对物体 A 的拉力为 F拉=G-F浮=2.4N-0.98N=1.42N 3物体 A 的密度 -43