1、20222022 年八年级下册物理讲义(北师大版)年八年级下册物理讲义(北师大版) 课时课时 8.58.5学生实验:探究学生实验:探究- -影响浮力大小的因素(学生版)影响浮力大小的因素(学生版) 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 了解浮力产生的原理重点 会进行浮力的相关计算重点 掌握阿基米德原理;影响浮力大小因素的实验探究难点 认识浮力在生活中的应用 二、知识点解析二、知识点解析 一、浮力概念一、浮力概念 1.浮力:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它的力叫浮力。 2.浮力方向:竖直向上,施力物体是。 3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压
2、力向下的压力,向上、 向下的压力差就是浮力。 4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液 体中的和液体的有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越 大。 二、阿基米德原理二、阿基米德原理 1. 阿基米德原理: 浸入液体里的物体受到向上的浮力, 浮力的大小等于它的液体 受到的。 2. 公式表示: gVGF 排液排浮 ; 从公式中可以看出: 液体对物体的浮力与液体的和物体排开液体的有关, 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)。 三、重点、难点与易错点三、重点、难点与易错点 重点一:浮力的概念重点
3、一:浮力的概念 1.浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。 由于力的作用是相互的, 容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力, 作用力反作用力在液 体之间相互作用,就产生了压强。压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面 上,液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。 2.因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。液体 中任何一点液体压强的变化,都会形成压强差,从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。 有人说一个位于容器底面上的物体, 并和容器底面密切接触, 那它就只能受到向下作用 于物体表面的液体压
4、力下,所以这个物体不受浮力作用。 这种说法并不是完全正确的,它成立需要两个条件: 1.物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜; 2.物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,不能有液体渗入其间。 沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用:受的水的浮力,容器对它的支持力,以及 自身重力,这时受力情况:F浮+F支=G物。 重点二:浮力的计算重点二:浮力的计算 1.示重差法(称重法):F浮=G-F拉(空气中重力减去弹簧测力计拉力) (用弹簧测力计) 公式法:F浮=G排=m排g=液gV排 漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法) 压力差法:F浮=F-F(向上与向下的压力差)。 难点一:阿基米德原理难点一:阿
5、基米德原理 1.阿基米德原理: 浸在液体中的物体受到向上的浮力, 浮力的大小等于物体排开液体所 受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即 F浮=G排=液gV排。(V排表示物体排开液体的体 积)。 2浮力与压强(深度)的关系:物体受到浮力的大小与液体的深度有关? 当船运载货物时,它的载重量越大,吃水就越深;载重量越小,吃水就越浅。而载重量 大需要的浮力也会大,载重量小,需要的浮力也小。因此看来,浮力的大小与船只在水中的 深度成正比,又正为水的压强也与它的深度成正比。所以,我们仔细研究会发现,船只产生 的最大压强与它同深度的水压是一样的,载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。 为什么我们做实验时
6、,弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢? 其实,弹簧称称量的物体在液中受到的浮力时,只要物体完全浸入液体中的体积不变, 无论物体在液体中的深度怎样, 物体受到液体对物体的压力差也不变, 弹簧称的读数才不会 随物体在液中位置的深浅而变化。 四、考查方向四、考查方向 1.1.浮力的概念浮力的概念 典例一:典例一:(20202020四川南充)四川南充)水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器,分 别装有密度不同的液体, 将两个完全相同的小球放入容器中, 静止时两容器中液面高度相同, 如图所示。下列说法正确的是()。 A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度; B. 甲容器中小球
7、受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力; C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力; D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力 2.2.浮力的计算浮力的计算 典例二典例二:(20202020四川雅安四川雅安)预计 2020 年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向 江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉 入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化 如图乙所示(g取 10N/kg)。下列判断正确的是()。 A. 构件的边长为 4m; B. 构件的密度为 310 3kg/m3; C. 浮力F
8、1随h变化的图线是图乙中的图线; D. 当构件的下表面距江而 4m 深时,构件上表面受到江水的压强为 410 4Pa 3.3.阿基米德原理及其应用阿基米德原理及其应用 典例三典例三:(20202020新疆新疆)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投 入一个质量为m的小球 A,从溢水杯中溢出的水的质量为 20 g,再往溢水杯中投入一个质量 为 2m的小球 B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为 80 g,此时 A、B 小球受到的总浮力为 F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了F ,已知小球 A、B 的密度 均小于水的密度,则()。 A.F浮= 1.2 N,F = 0
9、.2 NB.F浮= 1.2 N,F = 1.2 N C.F浮= 1.0 N,F = 1.0 ND.F浮= 1.0 N,F = 0 N 4.4.影响浮力大小的因素实验影响浮力大小的因素实验 典例四:(典例四:(20202020南通)南通)小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强他找 到一些与其材质相同的小石块,用测力计烧杯水细线和卷尺等进行如下实验:(g取 10N/kg) (1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在_; (2)由图示操作,测出小石块受到的浮力F浮=_N; (3)计算出小石块的密度=石_kg/m 3; (4)测出校训石的长宽高分别为 5m1m2m,则校训石对水平地面的压强=
10、_Pa; (5)校训石与地面接触的右下角是缺损的,则他测算出的压强比实际压强_ 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析 正确的是()。 A浮力变大;B浮力变小;C浮力大于重力;D浮力小于重力 2.(20172017乐山)乐山)如图所示,将边长为 10cm 的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块 静止时,上表面距离水面 4cm,g 取 10N/kg,则()。 A. 木块受到的浮力是 4N;B.使木块完全浸没需要 4N 向下的压力; C.木块的密度为 0.4g/cm 3;D.木块底部受到水向上的压强为 103Pa
11、 3.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,以下判断正确的 是()。 (1)若 m1m2,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 V1V2,则 F1一定大于 F2 A(1)(3)B(1)(4)C(2)(3)D(2)(4) 4.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡 蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则()。 A甲杯中的盐水密度
12、较大;B乙杯底部所受的液体压强较大; C甲杯底部所受的液体压力较大;D鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 5.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是 ()。 A水对石头的压强比对木头的小; B木头受到的浮力大于它自身的重力; C鱼受到的浮力等于它排开水的重力; D石头受到的浮力等于它自身的重力 6.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆()。 A受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小; B受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小; C受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大; D受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大 7.有甲、乙两个
13、溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小 球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是 40g;将小球从甲溢水杯中取 出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 11 1 的体积露出液面,溢出液体的质量是 50g, 已知酒精=0.810 3kg/m3,下列计算正确的是( )。 小球的质量是 40g;小球的体积是 50cm 3;液体的密度是 1.1103kg/m3;小球 的密度是 0.910 3kg/m3。 A只有正确;B只有正确;C只有正确;D只有正确 8(多选)(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有 72g 浓 盐水溢出;若将该物体轻
14、轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有 64g 煤油溢出(浓盐水密度 为 1.210 3kg/m3,煤油密度为 0.8103kg/m3、水银密度为 13.6103kg/m3),则( )。 A该物体前后两次所受浮力之比为 9:8; B该物体前后两次排开液体体积之比为 4:3; C该物体的密度为 0.910 3kg/m3; D若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静 止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是 F1和 F2,则 F1和 F2大小之比为 127 9(多选)(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液 体,现将同一木块分
15、别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下 列判断正确的是()。 A木块受到的浮力一样大; B木块在甲液体中受的浮力较大; C甲液体对容器底部的压强较大; D盛甲液体的容器对桌面的压强较小 10如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的 上表面受到的压力为 1.8N, 下表面受到的压力为 3N, 则该物体受到的浮力大小为N; 如将物体再下沉 5cm,则它受到的浮力大小为N。 11.有一体积为 0.2m 3的铁块,将它完全浸没在水池中,此时水的深度为 1m,则铁块受 到的浮力是N,水对池底的压强是Pa。 12.如题图(1)所示,图A、B、C、D、
16、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系” 实验的五个步骤。 (1)两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F 浮= N。 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开 水所受重力的关系。 图(1)图(2) (2) 如题图(2)所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时, 根据实验数据描绘出弹簧测 力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。 分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数(选填“变大” 、 “变小”或“不变”)。当h=4cm 时,物块所受的浮力为N,浸没后,h继续增大时, 弹簧测力计示数为N,该圆柱体物块的高度是cm。 13.
17、某比赛、两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏如图 1 所 示,两木筏静止在水面。 (1)以点代替木筏,在方框内(图 2)画出甲木筏的受力示意图。 (2)甲木筏的质量为 100kg,底面积为 2m 2,求甲木筏浸入水中的深度。( 水=1.0 10 3kg/m3,g=10N/kg) (3)甲木筏所受浮力乙木筏所受浮力(选填“”“=”“”),写出你的 分析过程。 图 1图 2 二、提升练习二、提升练习 1.(20202020四川雅安四川雅安)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p
18、B, 则它们的大小关系是()。 A.FA=FBpA=pB;B.FAFBpAFBpApB;D.FAFBpA=pB 2.(20202020河南河南) (双选双选)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中, 木块静止时,两容器中液面相平,如图 7 所示。下列说正确的是()。 A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等; B.木块在乙液体中排开液体的质量较大; C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等; D.两容器底部受到的液体压强相等 3.(20202020 岳阳)岳阳)关于流体的力现象正确的是()。 A鸟翼获得向上的升力,是因为流体在流速大的地方压强大; B在水中上浮的物体受到浮力,下沉的
19、物体不受浮力; C重力一定的轮船从长江驶入海洋,浮力不变; D石块没入水中越深,浮力越大 4.(20202020广东)广东)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为 50kg 的小蓉佩戴 游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是 ()。 A. 5000NB. 500NC. 50ND. 5N 5.(20192019湖州湖州)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
20、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 6.(20202020苏州)苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。 (1) 小明列举了三个常识, 分别做出了三个猜想, 其中符合常识 1 的是猜想(填 序号)。 常识猜想 常识 1:木头漂在水面,铁钉沉在水底猜想 1:与浸入液体的深度有关 常识 2:轮船从长江驶入大海,船身会上浮一些 常识 3:人从泳池浅水区走向深水区,感觉身体变轻 猜想 2:与液体的密度有关 猜想 3:与物体的密度有关 (2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验: 根据 A、B、C 的结果
21、,可得猜想 1 是(正确/错误)的;根据 A、C、D 的结果, 可得猜想 1 是(正确/错误)的。深入分析上述现象,可得:浮力大小与有 关,与浸入液体的深度; 接下来根据 A、D 和 E(能/不能)对猜想 2 进行验证; 为验证猜想 3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接 着他仿照步骤 D 进行实验,发现此时测力计示数小于 1.8N,便认为该猜想是正确的。小明 在该实验环节中存在的问题是。 7.(20202020贵州黔西南贵州黔西南)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固 定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为 10cm,弹簧没有发生形变时
22、的长 度为 10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加 水,直到物体上表面与液面相平,此时水深 24cm。(g=10N/kg)求: (1)物体受到水的浮力; (2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水 前后水对容器底部压强的变化量。 20222022 年八年级下册物理讲义(北师大版)年八年级下册物理讲义(北师大版) 课时课时 8.58.5学生实验:探究学生实验:探究- -影响浮力大小的因素(教师版)影响浮力大小的因素(教师版) 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 了解浮力产生的原理重点 会进行浮力的
23、相关计算重点 掌握阿基米德原理;影响浮力大小因素的实验探究难点 认识浮力在生活中的应用 二、知识点解析二、知识点解析 一、浮力概念一、浮力概念 1.浮力: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:竖直向上,施力物体是液(气)体。 3.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 下的压力差就是浮力。 4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液 体中的体积和液体的密度有关。 物体浸在液体中的体积越大, 液体的密度越大, 浮力就越大。 二、阿基米德原理二、阿基米德原理 1. 阿基米德原理:浸
24、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: gVGF 排液排浮 ; 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)。 三、重点、难点与易错点三、重点、难点与易错点 重点一:浮力的概念重点一:浮力的概念 1.浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。 由于力的作用是相互的, 容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力, 作用力反作用力在液 体之间相互作用,就产生了压强。压强大小相等、方向相反,并与深度成正
25、比;同一水平面 上,液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。 2.因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。液体 中任何一点液体压强的变化,都会形成压强差,从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。 有人说一个位于容器底面上的物体, 并和容器底面密切接触, 那它就只能受到向下作用 于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用。 这种说法并不是完全正确的,它成立需要两个条件: 1.物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜; 2.物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,不能有液体渗入其间。 沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用:受的水的
26、浮力,容器对它的支持力,以及 自身重力,这时受力情况:F浮+F支=G物。 重点二:浮力的计算重点二:浮力的计算 1.示重差法(称重法):F浮=G-F拉(空气中重力减去弹簧测力计拉力) (用弹簧测力计) 公式法:F浮=G排=m排g=液gV排 漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法) 压力差法:F浮=F-F(向上与向下的压力差)。 难点一:阿基米德原理难点一:阿基米德原理 1.阿基米德原理: 浸在液体中的物体受到向上的浮力, 浮力的大小等于物体排开液体所 受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即 F浮=G排=液gV排。(V排表示物体排开液体的体 积)。 2浮力与压强(深度)的关系:物体受到浮力的大小与液体的
27、深度有关? 当船运载货物时,它的载重量越大,吃水就越深;载重量越小,吃水就越浅。而载重量 大需要的浮力也会大,载重量小,需要的浮力也小。因此看来,浮力的大小与船只在水中的 深度成正比,又正为水的压强也与它的深度成正比。所以,我们仔细研究会发现,船只产生 的最大压强与它同深度的水压是一样的,载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。 为什么我们做实验时,弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢? 其实,弹簧称称量的物体在液中受到的浮力时,只要物体完全浸入液体中的体积不变, 无论物体在液体中的深度怎样, 物体受到液体对物体的压力差也不变, 弹簧称的读数才不会 随物体在液中位置的深浅而变化。
28、 四、考查方向四、考查方向 1.1.浮力的概念浮力的概念 典例一:典例一:(20202020四川南充)四川南充)水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器,分 别装有密度不同的液体, 将两个完全相同的小球放入容器中, 静止时两容器中液面高度相同, 如图所示。下列说法正确的是()。 A. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度; B. 甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力; C. 甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力; D. 甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力 【答案】C。 【解析】AB两个小球重力相等,甲图,小球漂浮,浮力等于重力,即F甲=G 乙图,小
29、球悬浮,浮力等于重力,即F乙=G 所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力,根据F浮=液gV排,在浮 力相同时,由图知,V甲排V乙排 所以,甲乙;故 AB 错误; C两容器中液面高度相同,甲乙 根据p=gh可知p甲p乙 由F=pS可知,S 相同,容器底受到液体的压力F甲F乙;故 C 正确; D放入球后,两容器液面相平,V甲排V乙排 两个容器底面积相同,甲容器上下一样粗,乙容器底小口大,不能判断放入小球前,两 个容器中液体体积的大小关系, 所以两个液体的质量大小关系不能判断, 容器对桌面的压力 等于容器、液体和小球的总重力,它们的大小关系不能判断,故 D 错误。故选 C。 2.2.浮
30、力的计算浮力的计算 典例二典例二:(20202020四川雅安四川雅安)预计 2020 年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向 江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉 入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化 如图乙所示(g取 10N/kg)。下列判断正确的是()。 A. 构件的边长为 4m; B. 构件的密度为 310 3kg/m3; C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的图线; D. 当构件的下表面距江而 4m 深时,构件上表面受到江水的压强为 410 4Pa 【答案】B。 【解析】A从乙图中可以看出,当构
31、件完全淹没时的高度为 2m,则构件边长为 2m,故 A 错误; B构件体积V=2m2m2m=8m 3 构件完全淹没时,V排=V=8m 3,F 2=1.610 5N,则有 F浮=GF2 水gV排=gVF2 代入数值可得:110 3kg/m310N/kg8m3=10N/kg8m31.6105N 则=310 3kg/m3,故 B 正确; C由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当 构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的, 故 C 错误; D 当h=3m 时, 构件底部受到江水的压强:p=水gh=110 3kg/m310N/kg3
32、m=3104Pa 故 D 错误。故选 B。 3.3.阿基米德原理及其应用阿基米德原理及其应用 典例三典例三:(20202020新疆新疆)一个盛有足够多水的溢水杯放在水平桌面上,先往溢水杯中投 入一个质量为m的小球 A,从溢水杯中溢出的水的质量为 20 g,再往溢水杯中投入一个质量 为 2m的小球 B,从溢水杯中再次溢出的水的质量为 80 g,此时 A、B 小球受到的总浮力为 F浮,水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了F ,已知小球 A、B 的密度 均小于水的密度,则()。 A.F浮= 1.2 N,F = 0.2 NB.F浮= 1.2 N,F = 1.2 N C.F浮= 1.0 N
33、,F = 1.0 ND.F浮= 1.0 N,F = 0 N 【答案】A。 【解析】因为小球 A、B 的密度均小于水的密度,投入水中都漂浮,排出水的质量应当 等于自身的质量。因为小球 A 的质量为m、B 的质量为 2m,如果溢水杯已经装满,B 球排 出水的质量应该是 A 球的二倍。那么 B 排出 80g 水,说明 B 的质量为 80g;A 的质量为 40g, A 应当排出 40g 水,但 A 球只排出了 20g 水。这说明溢水杯没有装满,A 球放入时有 20g 水 没有排出溢水杯。故 A、B 小球受到的总浮力为F浮为: ABAB =0.04kg0.08kg10N/kg=1.2NFGGmmg 浮
34、水对溢水杯底部产生的压力比两小球投入溢水杯前增加了: =0.02kg 10N/kg=0.2NFGmg 未排出未排出 故 A 符合题意;BCD 不符合题意。 4.4.影响浮力大小的因素实验影响浮力大小的因素实验 典例四:(典例四:(20202020南通)南通)小明想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强他找 到一些与其材质相同的小石块,用测力计烧杯水细线和卷尺等进行如下实验:(g取 10N/kg) (1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在_; (2)由图示操作,测出小石块受到的浮力F浮=_N; (3)计算出小石块的密度=石_kg/m 3; (4)测出校训石的长宽高分别为 5m1m2m,则校
35、训石对水平地面的压强=_Pa; (5)校训石与地面接触的右下角是缺损的,则他测算出的压强比实际压强_ 【答案】(1)零刻度;(2)1;(3) 3 2.5 10 ;(4) 4 5 10 ;(5)偏小。 【解析】(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在零刻度线,如果没有,需要校零。 (2)小石块受到的浮力: 12 2.5N1.5N1NFFF 浮 (3)石块的重力等于空气中称量时弹簧测力计的示数,所以石块的质量: 1 FG m gg 石 石块在水中浸没,其体积等于被它排开的水的体积: F VV g 浮 石排 水 小石块的密度: 1 3333 1 2.5N 1.0 10 kg/m2.5 10 kg/
36、m 1N F mFg F VF g 石 石水 浮 石浮 水 (4)校训石为形状规则、密度均匀的长方体,它对地面的压强可以利用液体压强的公式 来计算: 334 2.5 10 kg/m10N/kg2m5 10 Papgh 石 (5)若校训石与地面接触的右下角有缺损,则他测算出的压强比实际压强偏小。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底,在小石块下沉过程中,下列分析 正确的是()。 A浮力变大;B浮力变小;C浮力大于重力;D浮力小于重力 【答案】D。 【解析】小石块的密度大于水的密度,故小石块受到的重力大于它受到的浮力,小石块 会下沉;在下
37、沉过程中小石块排开水的体积不变,浮力不变。 从给出的答案可知,正确选项是 D。 2.(20172017乐山)乐山)如图所示,将边长为 10cm 的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块 静止时,上表面距离水面 4cm,g 取 10N/kg,则()。 A. 木块受到的浮力是 4N;B.使木块完全浸没需要 4N 向下的压力; C.木块的密度为 0.4g/cm 3;D.木块底部受到水向上的压强为 103Pa 【答案】B。 【解析】(1)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,从图中可知,木块浸入水中 3/5,那么木块的密度是水密度的 3/5,即为 0.6g/m 3。
38、 (2)木块还有 2/5 未浸入水中,未浸入水中的木块体积是 4cm10cm10cm=400cm 3, 此体积需要排开水的质量为:400cm 31g/cm3=400g, 这些水受到的重力为 40010 -3kg10N/kg=4N;故要想使木块完全浸入水中,需要向下 4N 的压力。 (3) 根据液体压强公式:PamkgNmkgghp 2233 104104/10/101 。 所以,从给出的答案可以看出,正确答案是 B。 3.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,以下判断正确
39、的 是()。 (1)若 m1m2,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 V1V2,则 F1一定大于 F2 A(1)(3)B(1)(4)C(2)(3)D(2)(4) 【答案】C。 【解析】(1)物体在水中,如果物体的密度大于睡的密度,物体会下沉;如果物体的 密度小于睡的密度,物体会漂浮;如果物体的密度等于水的密度,物体会悬浮。(2)物体 在水中受到的浮力等于物体排开水的重量。 从以上给出的答案看:(1)若 m1m2,则 F1一定小于 F2;此说法错误。李子和苹果受 到的浮力,和梨子、苹果排开水的体积有关,没
40、有理由直接证明苹果受到的浮力一定小于梨 子受到的浮力。 (2)若 m1=m2,则 F1一定大于 F2;此说法正确。两物体质量相等,它们受到的重力相等, 苹果漂浮在水中,说明苹果受到的浮力与重力相等;梨子下沉入水底,说明梨子受到的浮力 小于其重力。故 F1一定大于 F2。 (3)若 V1=V2,则 F1一定小于 F2;此说法正确。两物体的体积相等,但苹果漂浮、梨子 下沉,说明苹果的密度小于梨子的密度,苹果排开水的体积小于梨子排开水的体积,故苹果 受到的浮力小于梨子受到的浮力。 (4)若 V1V2,则 F1一定大于 F2;此说法错误。虽然苹果的体积大于梨子的体积,但 两物体排开水的体积无法确定,也
41、就无法确定哪个物体受到的浮力大小。 由此可见,正确的说法是(2)和(3)。此题正确答案是 C。 4.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡 蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则()。 A甲杯中的盐水密度较大;B乙杯底部所受的液体压强较大; C甲杯底部所受的液体压力较大;D鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 【答案】B。 【解析】同一个鸡蛋放在不同浓度的盐水中,甲图鸡蛋悬浮在水中,乙图鸡蛋漂浮在水 中, 所以甲图中盐水密度等于鸡蛋密度且甲图中盐水密度小于乙图中盐水密度; 如果甲乙两 图盐水液面持平,盐水深度相同,故乙图中杯子底部受到的压强大。由
42、此可见,A 的说法错 误,B 的说法正确。 甲杯底部压强小于乙杯底部压强, 杯子完全相同, 故甲杯底部所受的液体压力大的说法 也错误的;同一个鸡蛋在两种盐水中受到的浮力相同,故 D 的说法也是错误的。正确答案是 B。 5.在水中,鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示,下列说法正确的是 ()。 A水对石头的压强比对木头的小; B木头受到的浮力大于它自身的重力; C鱼受到的浮力等于它排开水的重力; D石头受到的浮力等于它自身的重力 【答案】C。 【解析】A水对石头的压强比对木头的小;此说法错误。木头漂浮在水面,石头沉入 水底,由液体压强ghp可知,水对石头的压强大于水对木头的压强。 B木
43、头受到的浮力大于它自身的重力;此说法错误。木头漂浮在水面,说明木头受到 的重力等于它受到的浮力。 C鱼受到的浮力等于它排开水的重力;此说法正确。物体受到的浮力等于它所排开液 体的重力。 D石头受到的浮力等于它自身的重力;此说法错误。石头的密度大于水的密度,石头 受到的浮力等于和它体积相等的水受到的重力。正确答案是 C。 6.未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆()。 A受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小; B受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小; C受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大; D受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大 【答案】D。 【
44、解析】 根据物体沉浮条件可知, 物体漂浮在水面上, 物体受到的浮力等于其自身重力; 物体所受浮力大小,等于它排开水的重力。 煮熟的汤圆漂浮在水面上, 说明汤圆受到的浮力等于其自身重力, 此时汤圆排开水的体 积比未煮过的要大。正确答案是 D。 7.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。将一不吸水的小 球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是 40g;将小球从甲溢水杯中取 出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有 11 1 的体积露出液面,溢出液体的质量是 50g, 已知酒精=0.810 3kg/m3,下列计算正确的是( )。 小球的质量是 40g;小球的体积是
45、 50cm 3;液体的密度是 1.1103kg/m3;小球 的密度是 0.910 3kg/m3 。 A只有正确;B只有正确;C只有正确;D只有正确 【答案】B。 【解析】 根据题意可求得小球的体积, 小球的体积等于小球放入甲溢水杯溢出酒精的体 积: 3 33 50 /108 . 0 40 cm cmg g V 。 小球放入乙溢水杯中后,漂浮在液体上,说明小球密度小于液体密度;液体溢出的质量 为 50g,液体溢出的体积是小球排开液体的体积,故为:V 11 10 ,所以,乙溢水杯中液体的 密度为: 333 3 /101 . 1/1 . 1 50 11 10 50 mkgcmg cm g V m 。
46、 小球受到的重力等于乙溢水杯溢出的液体的重量,即为: NkgNmmkgmgG5 . 0/101050 11 10 /101 . 1 3633 ,故小球质量为: kg kgN N g G m05. 0 /10 5 . 0 小球 , 小球密度: 33 36 /101 1050 05. 0 mkg m kg V m 小球 小球 。 正确的是和。此题在答案是 B。 8(多选)(多选)将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有 72g 浓 盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,靜止后有 64g 煤油溢出(浓盐水密度 为 1.210 3kg/m3,煤油密度为 0.8103kg/m
47、3、水银密度为 13.6103kg/m3),则( )。 A该物体前后两次所受浮力之比为 9:8; B该物体前后两次排开液体体积之比为 4:3; C该物体的密度为 0.910 3kg/m3; D若将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静 止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是 F1和 F2,则 F1和 F2大小之比为 127 【答案】AC。 【解析】(1)物体在液体中受到的浮力等于其排开液体的重量,两次浮力之比也等于 其排开液体质量比;浮力比:72:64=9:8。 (2)由公式: m V 可以得到,其体积比: 4 3 2 . 1 8 . 0 64 72
48、 1 2 2 1 2 1 m m V V 。 (3)物体受到的重力为:NkgNkgG72. 0/101072 3 ,故其质量为 0.072kg, 即 72g; 它排开煤油的体积为: 3 3 80 /8 . 0 64 cm cmg g V; 密度为: 333 3 /109 . 0/9 . 0 80 72 mkgcmg cm g 。 (4)物体在水银和水中都漂浮液面上,如果让其完全浸入液体中,需要外加一个压力。 物体完全浸没水银中受到的浮力:NkgNmmkgF88.10/101080/106 .13 3633 1 ,物 体受到的重力为NkgNkgG72. 0/101072 3 , 所加外力为: 1
49、0.88N-0.72N=10.12N。 物体完全浸没在水中受到的浮力:NkgNmmkgF8 . 0/101080/101 3633 2 ,所 加外力为:0.8N-0.72N=0.08N。 故所加外力之比为:10.12:0.08=126.5。 由此可知,正确选项是 AC。 9(多选)(多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液 体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平;两种情况相比,下 列判断正确的是()。 A木块受到的浮力一样大; B木块在甲液体中受的浮力较大; C甲液体对容器底部的压强较大; D盛甲液体的容器对桌面的压强较小 【答案】AD。
50、【解析】由图可知,甲图物体悬浮,乙图物体漂浮,说明甲容器液体密度小于乙容器液 体密度;但木块静止在两种液体里,故其受到的浮力相同。两容器液面相平,乙容器液体密 度大,故乙容器底部压强大。同时也证明了乙容器对桌面的压强大于甲容器对桌面的压强。 所以,正确说法是 AD,此题答案是 AD。 10如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的 上表面受到的压力为 1.8N, 下表面受到的压力为 3N, 则该物体受到的浮力大小为N; 如将物体再下沉 5cm,则它受到的浮力大小为N。 【答案】1.2、1.2。 【解析】浮力是因为物体上下表面受到液体的压力不同而产生的,上表面压力向