1、第一部分 基 础 复 习第二板块物质、运动和相互作用第二板块物质、运动和相互作用第第1212课时浮力课时浮力 阿基米德原理阿基米德原理 物体的沉物体的沉浮条件浮条件考情分析考情分析考点梳理考点梳理考点考点1 1 浮力浮力向上向上竖直向上竖直向上液体或气体液体或气体物体的重力物体的重力G G不同不同体积体积密度密度考点考点2 2 阿基米德原理阿基米德原理物体的重物体的重G G物物空小桶的重空小桶的重G G桶桶排开水和小桶的总重排开水和小桶的总重G GG G物物- -F F拉拉G G- -G G桶桶等于等于等于等于G G排排液液V V排排g g考点考点3 3 物体的浮沉条件物体的浮沉条件浸在液体中
2、的物体同时受到浮力和重力的作用,物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下：= = = =考点考点4 4 浮力的应用浮力的应用空心空心质量质量不变不变自身的重力自身的重力小于小于大大考点精练考点精练考点考点1 1 浮力浮力1. 关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )A. 浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大B. 物体的密度越大受到的浮力越小C. 物体没入水中越深受到的浮力越大D. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大2. 一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98 N,已知上表面受到的压力是50 N,则下表面受到的水的压力为( )A. 48 N B. 50 N C. 98 N D
3、. 148 NDD3. 聪聪为了测量一个石块浸没在水中所受的浮力,他先用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为5 N(如图1-12-1甲所示),然后将石块完全浸没在水中,弹簧测力计的读数如图1-12-1乙所示,则石块所受的浮力为_N；继续让石块在水中下沉一些,但未碰到容器底,弹簧测力计的示数将_.2.22.2不变不变4. (2017岳阳)如图1-12-2是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据.(1)如图1-12-2甲所示,物体重_N.(2)如图1-12-2乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为_N.4.24.21 1(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可
4、得：物体受浮力的大小与_有关.(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图中_(填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较.液体的密度液体的密度C C、D D考点点拨：考点点拨：1. 浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0 N,故物体不受浮力作用.2. 浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑.3. 影响浮力大小的因素有多个,故在探究时利用控制变量法,物体在液体中所受的浮力大小通过称重法计算得出.考点考点2 2 阿基米德原
5、理阿基米德原理5. (2017临沂)将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的( )A. 密度 B. 体积C. 质量 D. 重量6. (2018菏泽)2018年5月13日早晨7时,中国首艘国产航母驶离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为7104 m3 (海水=1.03103 kg/m3,g=10 N/kg),则它所受的浮力是_N.B B7.217.2110108 87. (2018衡阳)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图1-12-3所示.把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上.在粗铁丝框上端
6、悬吊一个金属块,下端放一小杯.在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触.(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲乙丙),在此过程中,弹簧测力计示数：F甲_(填“大于”“等于”或“小于”)F丙 .(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图1-12-3丁).可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为_N,此时浮力的测量数值比真实数值将_(填“偏大”或“偏小”).等于等于1.21.2偏大偏大8. (2018泰安)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图1-12-4甲所示. 从此处匀速下放物块,直至
7、浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触). 物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图1-12-4乙. g取10 N/kg,水的密度是1.0103 kg/m3. 求：(1)物块受到的重力. (2)物块完全浸没在水中受到的浮力. (3)物块的密度.解：解：(1)(1)由图可知由图可知, ,物体未浸入水中测力计示数为物体未浸入水中测力计示数为18 N,18 N,故物体的重力为故物体的重力为G G=18 N=18 N；(2)(2)物体全部浸入水中时物体全部浸入水中时, ,测力计的示数测力计的示数F=10 N,F=10 N,则在水中受到的浮力则在水中受到的浮力F F浮浮=
8、 =G G- -F F=18 N-=18 N-10 N=8 N.10 N=8 N.考点点拨：考点点拨：1. 当物体浸没在液体里时：V排=V物；当物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上时：V排V物.2. 阿基米德原理适用于物体受到液体或气体的浮力计算. 考点考点3 3 物体的浮沉条件物体的浮沉条件9. (2018广安)如图1-12-5所示,甲、乙两个完全相同的烧杯,放置在同一水平桌面上,杯内盛有密度不同的盐水.将同一小球分别放入两烧杯中,待静止时,两杯盐水液面相平,则( )A. 甲杯盐水的密度小于乙杯盐水的密度B. 盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强C. 小球在两杯盐水中的浮力相等D.
9、 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强C10. (2018沈阳)如图1-12-6所示,质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为_N,排开水的体积为_cm3.逐渐向烧杯中加入密度为 1.08103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积_(填“变大”“变小”或“不变”).(水=1.0103 kg/m3,蜡=0.9103 kg/m3,g=10 N/kg) 0.20.22020变小变小11. (2016苏州)小明在研究物体的浮沉时,发现铁块放入水中下沉,塑料块浸没在水中后上浮.为进一步探究物体的浮沉条件,他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、
10、塑料块B和塑料块C(B与A体积相同,C与A质量相同).(1)他按图1-12-7甲和乙进行了实验,测出铁块受到的浮力大小为_,并与重力比较,由此得出了物体下沉的条件.F1 -F2(2)实验时,他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度,某一时刻测力计的示数会突然变小,示数变小的原因是_.(3)为探究物体上浮的条件,他选择了合适的塑料块,利用现有器材在(1)中实验的基础上,增加一个实验步骤就完成了探究. 选择的塑料块是_(填“B”或“C”).增加的步骤是_(用字母表示测得的物理量).当满足_(用测得的物理量表示)条件时,物体上浮.铁块接触到容器底部铁块接触到容器底部B B测出塑料块测出塑料块B B的重力
11、的重力G GF F1 1- -F F2 2 G G答案：答案：(1)50 cm(1)50 cm3 3(2)1.1 g/cm(2)1.1 g/cm3 312. (2018自贡)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40 g；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 的体积露出液面,溢出液体的质量是50 g,已知酒精=0.8103 kg/m3,试问：(1)小球的体积是多少？(2)液体的密度是多少？考点点拨考点点拨: :1. 浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用,物体在液体中的浮与沉取决
12、于浮力与重力的大小关系；当F浮G物时,物体上浮；当F浮=G物时,物体处于漂浮状态或悬浮状态；当F浮物时,物体上浮；当液=物时,物体处于悬浮状态；当液物时,物体下沉.考点考点4 4 浮力的应用浮力的应用13. (2018烟台)一重力为G的热气球竖直匀速上升时,它所受到的浮力为F,受到的空力阻力为f,下列关系正确的是( )A. FG+f B. F=G+fC. FG+f D. F=G-f14. (2018绵阳)我国首艘国产航母的长315 m,宽75 m,吃水约10.5 m.2018年5月13日离港海试.航母静止在海面上时所受海水的浮力_(填“大于”“小于”或“等于”)航母的重力,其水下部分距海面深9
13、 m处承受海水产生的压强为_Pa. (海水=1.03103 kg/m3,g取10 N/kg)B等于等于9.279.2710104 415. (2018连云港)现有一形状不规则的金属块,小明同学用弹簧测力计、细线、烧杯、水,测出了金属块的密度.(1)请将实验步骤补充完整：用细线系住金属块,用弹簧测力计测出其重力G._.金属块密度的表达式为=_(已知水的密度为水).(2)实验反思：在实验中,要使测力计的示数有明显的变化,金属块的体积应该_(填“大一些”或“小一些”).将金属块浸没水中将金属块浸没水中, ,记下弹簧测力计示数记下弹簧测力计示数F F大一些大一些考点点拨：考点点拨：1. 轮船：轮船的排
14、水量是指轮船满载货物时排开水的质量m排,此时轮船所受浮力F浮=m排g.2. 潜水艇：因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以潜水艇受到的浮力不变,潜水艇的上浮和下沉靠改变自身重力来实现.3. 气球：气球靠充入密度小于空气密度的气体来工作.4. 密度计：密度计根据漂浮条件和阿基米德原理制成,用来测量液体的密度,密度计在液体中所受的浮力等于它本身重力,测量时密度计浸入深度越大,该种液体的密度越小.【重点实验重点实验】实验一实验一 探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关注意事项：注意事项：影响浮力大小的因素有多个,故在探究时利用控制变量法,物体在液体中所受的浮力大小通过称重法
15、计算得出.【例1】在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,李娟同学将一块重4.2 N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上：(1)当她将该铁块缓慢放入水中的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐变_,说明物体排开液体的体积变大,所受浮力变_.(2)实验过程中,若弹簧测力计示数如图1-12-8所示,此时铁块所受的浮力为_N.(3)当铁块完全浸没在水中后,改变它在水中的深度,弹簧测力计的示数将_,这说明浸没在液体中的物体所受的浮力与浸没的深度_.小小大大0.40.4不变不变无关无关实验二实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系注意事项：注意事项：在验证阿基米德原理的
16、实验中为了减小误差应使溢水杯中的水面与溢水口相平；测量时应先测量空桶重,再测量桶与排出水的总重.【例2】如图1-12-9所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为_.(2)图中_两个步骤是为了测量浮力的大小.(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据：DABCDABC或或ADBCADBCA A、B B1.31.3请你将该表格第三行数据补充完整.小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1 N,G排的数据改为0.5 N.请你对他的做法进行评估
17、：_;如果是你,对这种情况采用的做法是：_.没有实事求是的科学态度没有实事求是的科学态度, ,做法不正确做法不正确分析原因分析原因, ,重新实验重新实验广东中考广东中考1. (2014广东)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图1-12-10所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面,向其内部灌水使之沉入海底. 设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180 m,35 m,10 m,总质量为6107 kg. (海水的密度取1.0103 kg/m3,g取10 N/k
18、g)(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=_N. (2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将_,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为_kg,此时其下表面受到海水的压力等于_N. (3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因. _6 610108 8变大变大3 310106 66.36.310108 8下表面不受海水的压力下表面不受海水的压力, ,根据浮力的产生原因根据浮力的产生原因, ,沉管不再受沉管不再受海水的浮力海水的浮力. .2
19、. (2015广东)如图1-12-11所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计_ (填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中.将其分别放入装有液体密度为1和2的两个烧杯中,可以判断：1_2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_m2.(后两空均填“”)漂浮漂浮 m乙m丙B. 三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙p乙p丙D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙=p丙D6. (2018广东)我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2,对地面的压强为_P
20、a；坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是_N,排开水的体积为_m3. (水=1103 kg/m3,g=10 N/kg)3 310104 42.42.410105 524247. (2018广东)如图1-12-15甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,此时它受到_个力的作用；剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图1-12-15乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图象.3 3如答图如答图1-12-11-12-1所示所示. .8. (2013年)如图1-12-16是某装置利用浮力进行自动控制的原理图,AOB为一杠杆(质量忽略不计),OAOB12.A端用细线挂一空心铝球,
21、质量为2.7 kg.当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5 N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡.则铝球实心部分的体积为_m3,铝球受到的浮力为_N,铝球空心部分体积为_m3. (铝2.7103 kg/m3,g10 N/kg)1 11010-3-320203 31010-3-3基础巩固基础巩固考点考点1 1 浮力浮力1. 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图K1-12-1所示.图中画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 （ ）A. F1 B. F2 C. F3 D. F4C C2. （2018武汉）如图K1-12-2所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关
22、”的几个实验情景. 实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N和2.5 N. 若盐水的密度为1.2103 kg/m3，则下列结论正确的是（）A. 物体A的密度为3.2103 kg/m3B. 实验乙中，物体A受到的拉力为1.0 NC. 实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5 ND. 实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3 ND D3. 如图K1-12-3所示的圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互_，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力_，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因. 因此，浮力的方向总是_. 平衡平衡大大竖直向上竖直向上4.
23、 （2018孝感）为了探究影响浮力大小的因素，某校学习小组设计了如下两次实验.（1）第一组：图K1-12-4是小方同学的实验过程（整个过程为同一物块，g取10 N/kg）；由图可知:由以上实验过程及数据分析可得：物体所受浮力大小与_有关； 液体的密度液体的密度该物块浸没在水中所受的浮力为_N；物块的密度为_kg/m3.（2）第二组：如图K1-12-5所示，在水平桌面上，两个完全相同烧杯中装有相同体积的水，小杨同学将A、B两个不同的实心物块，分别放入两个烧杯中，A物块沉入杯底，B物块漂浮于水面. 待A、B均静止后，两液面的高度仍相同. 则A物块所受浮力_B物块所受浮力；A物块的密度_B物块的密度
24、；甲杯对桌面压力_乙杯对桌面压力. （均填“”“”或“=”）4.84.810103 31 1= =考点考点2 2 阿基米德原理阿基米德原理5. （2016雅安）如图K1-12-6甲为盛水的烧杯, 上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体, 将圆柱体缓慢下降, 直至将圆柱体全部浸入水中, 整个过程中弹簧测力计示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的图象如图K1-12-6乙所示, g 取10 N/ kg.下列说法正确的是 （）A. 圆柱体受到的重力是6 NB. 圆柱体受到的最大浮力是3 NC. 圆柱体的密度是1.5103 kg/m3D. 当圆柱体刚好全部浸没时, 下表面受到水的压强为800 PaC C6. （2
25、018江西）把已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶，其中右桶上飘着一小木块. 下列关于天平会向哪边倾斜的说法中正确的是 （ ）A. 天平不倾斜B. 向左盘倾斜C. 向右盘倾斜D. 无法判断A A7. （2016枣庄）将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有81 g的水溢出，再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有72 g的酒精溢出，则A在水中静止时受到的浮力为_N，A的密度是_g/cm3.（酒精的密度是0.8103 kg/m3，g取10 N/）0.810.810.90.98. （2016随州）为了探究某合金块浸没在水中所受浮力和它排开水的重力之间的关系，并借用水的
26、密度水求出该合金块的密度x，某同学进行了如图K1-12-7甲、乙、丙、丁四次测量（弹簧测力计读数分别为F1、F2、F3、F4）.（1）你觉得合理的实验顺序是_.丁、乙、甲、丙（或丁、乙、甲、丙（或乙、丁、甲、丙）乙、丁、甲、丙）（2）实验表明，（合金块所受浮力）_（合金块排开水的重力）（用F1、F2、F3、F4表示）.（3）则x_（用水、F2、F3、F4表示）.F F2 2F F1 1F F3 3F F4 4考点考点3 3 物体的浮沉条件物体的浮沉条件9. （2018黑龙江）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
27、置如图K1-12-8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B B10. 如图K1-12-9甲所示，烧杯里盛有6 的水，小球在水中恰好悬浮.经研究发现，水的密度随温度的变化如图K1-12-9乙所示.现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是 （）A. 先下沉然后上浮 B. 浮力变小，一直下沉C. 先上浮然后下沉 D. 浮力变大，一直上浮C C11. （2018阜新）一个体积为410-5 m3，密度为0.5103 kg/m3
28、的物体，用手抓住它将其浸没在水中，它受到的浮力是_N. 松开手后，物体将_（填“上浮”“下沉”或“悬浮”），在此过程中，物体受到水的压强_（填“变大”“变小”或“不变”）. （水=1103kg/m3，g=10 N/kg）0.40.4上浮上浮变小变小12. 边长10 cm的正方体物块（物水）放入圆柱形容器底部，如图K1-12-10甲所示. 逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图K1-12-10乙（实线）所示的图象（g=10 N/kg，水=1103 kg/m3）. 上浮上浮（1）在水中，h=11 cm时，物块处于_ （填“漂浮”“悬浮
29、”或“沉底”）状态，物块重为_N. （2）未倒水前物块对容器底部的压强为_Pa，物块的密度为_kg/m3. （3）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图K1-12-10乙（虚线）所示的图象. h=11 cm时，物块处于_（填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态，液体的密度为_kg/m3. 9 9漂浮漂浮9009000.90.910103 3沉底沉底0.60.610103 3考点考点4 4 浮力的应用浮力的应用13. 关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是 （ ）A. 同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同B. 轮船从长江驶入东海，吃水深度变大C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过
30、改变自身 重力实现的D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上 浮和下沉A A14. 许多轮船都有排水量的标记，“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4 800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4 800 t，此时舰船所受的浮力是_N（g取10 N/kg）.当舰船从海洋驶入长江时，吃水深度_（填“变大”“变小”或“不变”）.4.84.810107 7变大变大15. 潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的，向潜水艇的水舱中充入适当的海水后，潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮，潜水艇受到的浮力_（填“变大”“变小”或“不变”）. 如果该潜水艇由海水中潜入长江中仍然要保持悬浮，应该_（填“增大
31、”或“减小”）潜水艇水舱中水的质量. （海水水）变大变大减小减小能力提升能力提升16. （2018扬州）如图K1-12-11为了验证阿基米德原理，小明在一只塑料袋（塑料袋很轻、很薄）中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小.再将塑料袋慢慢浸入水中，观察到测力计的示数变_，说明盛水的塑料袋排开_越大，受到的浮力越大.继续将塑料袋慢慢浸入水中，当观察到_现象时，弹簧测力计的示数为零，由此验证了阿基米德原理.小华准备将塑料袋装满水做同样的实验，操作时发现，塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零，这是_的缘故.小小水的体积水的体积袋内水面与烧杯中的水面相平的袋内水面与烧杯中的水面相平的塑料袋中水没有装满塑料袋中水没有装满17. 如图K1-12-12所示是某公共厕所的自动冲水装置. 浮筒P是边长为20 cm的正方体，盖片Q的面积为80 cm2（盖片Q质量、厚度不计），连接P、Q的是长为30 cm，体积和质量都不计的硬杆. 当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒P时，盖片Q被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所.（1）当水浸没浮筒P时，水对盖片Q向下的压力. （2）浮筒P的质量. （3）冲洗厕所浮筒与盖片会随着水箱中的水面一起下降，盖片Q刚盖住排水管时，水箱中水的高度. 答案：（答案：（1 1）40 N 40 N （2 2）4 kg 4 kg （3 3）40 cm40 cm
