第五讲
基础知识
1. 浸没在液体中的物体会受到浮力,是由于物体上、下表面在液体中的 不同,因此液体对物体上、下表面产生的 不同,使上、下表面所受 不等, 的差就是浮力,且浮力的方向总是 的。
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2. 弹簧秤下挂一个体积为200厘米3的金属球(金属的密度是8×10千克/米),弹簧秤的示数为 。将球的一半浸入水中,球受到浮力 牛,此时,弹簧秤的示数为 牛。若将球放入水银中,当球静止时所受浮力为 牛。
3. 有一个实心物体,为了测量构成它的物质的密度,将它挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数为20牛,将它没入水中称,弹簧秤的示数为15牛,此物体的体积是 米3,质量是 千克,由此可知其密度是 。
4. 弹簧秤下挂着铁块,将铁块慢慢浸入水中,发现在铁块由接触水面至浸没过程中,弹簧秤的示数逐渐变小,由此可得铁块所受的浮力逐渐 。说明了浸在液体中的物体所受的浮力与排开的液体的 有关。
5.判断一个物体放在水中是上浮还是下沉,可根据这个物体的密度,如果物体的密度大于水的密度则_____;如果物体的密度小于水的密度则 _____ .吃饭时,汤盆里的油总是浮在最上面,这是因为______________.
6..浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它______________________,这就是著名的________________ .用公式表示为_________________________. 7.用弹簧秤在空气中称一物块,测得重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧秤的示数为16 N,这时物块受到的浮力是_____ N.若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧秤的示数将变为_____ N.
8.密度计是测量_____的仪器,密度计的刻度越靠下测量的液体密度值越_____,将密度计放入某液
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体中时,液面刚好与0.8的刻度线相平,该液体密度_____ kg/ m.
9.将密度计先后浸入盐水、清水和油中,在这三种液体中密度计所受浮力的大小F盐、 F水、F油之间的关系是F盐_____F水_____F油 ;在此三种情况中密度计浸入液体的深度h盐_____h水_____h油(填“大于”“小于”或“等于”). 典型例题:
考点1对概念规律的理解
例1 完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况是( ). A.浮力不断变大,但小于重力. B.浮力不变,但浮力大于重力. C.浮力先大于重力,后小于重力.
D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力. 变式练习2. 以下说法中错误的是( ) A. 在海滨游泳的人受到海水对他的浮力 B. 在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力 C. 将一石块扔到水中,在其下沉过程中不受浮力 D. 在水中升起的木块受到浮力
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变式练习3.关于浮力,下列说法不正确的是 [ ]
A.在液体中的物体不一定受到浮力.
B.沉下去的物体受到浮力一定比浮上去的物体受到浮力小. C.浮力大小与受到浮力物体的运动状态无关. D.以上说法都正确.
考点2物体的沉浮条件
浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受的___力和___力的大小。 当__力大于__力时,物体上浮; 当__力小于__力时,物体下沉; 当__力等于__力时,物体处于悬浮或漂浮状态。 [注意]对于实心物体,可以通过比较物体密度与液体密度的大小来判断物体的浮沉。
典型例题1.一个密度均匀的物体漂浮在某液体的表面上,如果把这个物体截成大小不等的两块,再放入该液体中,则
A.大小两块均漂浮在液面上 B.大块下沉,小块悬浮在液体中 C.大块悬浮在液体中,小块漂浮在液面上 D.大块下沉,小块漂浮在液面上
典型例题2.饺子刚下锅时沉入水底,煮熟后会漂起来,是因为
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了 C.饺子的重力不变,浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了
典型例题3.某物体重为0.5 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3 N的水,则它受到的浮力
A.一定为0.3 N B.可能为0.2 N C.一定为0.5 N D.可能为0.4 N
变式练习4. 将质量为100g的物体投入盛有100ml酒精的量简中,静止后.液面上升到200ml
刻线处,则这个物体在量筒中的情况是( )
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(ρ酒精=0.8×10kg/m3)
(A)物体沉入量筒底部 (B)物体漂浮在酒精面上 (C)物体悬浮在酒精中 (D)条件不足,无法确定 变式练习5 把一个蜡块放入盛满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是8克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,则溢出水的质量是( )
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(已知ρ蜡=0.9×10千克/米,ρ酒精=0.8×10千克/米) A.8克 B.9克 C10克 D.7.2克
变式练习6在远洋轮船的船舷上,都漆着五条\吃水线\又称\载重
线\如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有 ( ) A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减小,ρ1=ρ2 C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2 考点3:浮力的计算――阿基米德原理 方法技巧:计算浮力常用的方法有:
(1)应用弹簧测力计进行测量:如果一个物体的重力是G,当浸入液体中时,弹簧测力计的示数变为F,则物体所受的浮力F浮=G-F。
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(2)根据物体的浮沉条件来计算:如果物体漂浮或悬浮,则物体受到的浮力与物体本身的重力相等,即F浮=G。
(3)根据浮力产生的原因来求:规则固体受到的浮力F浮=F下-F上。 (4)根据阿基米德原理,F浮=F浮=G液排=ρ液gV排。 例1:(2008·盐城)一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止(g=10N/kg)。求:
(1)物体在纯水中所受的浮力; (2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
变式练习2.(江苏宿迁)一边长为10cm 的正方体石蜡块,质量是900g.求: ⑴ 石蜡块的密度;
⑵ 将石蜡块放在水平桌面中央,桌面受到的压强(g 取10N/kg)
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⑶ 将石蜡块浸没在酒精中,石蜡块受到的浮力(ρ酒精= 0.8×10kg/m)
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典型例题3.如图,物体A的体积VA=200厘米,B的体积VB=100厘米,用细绳连接后放在水里平衡时,绳上受到的拉力F拉=1. 7牛。求:(1)物体A的密度.(2)物体B的密度.
变式练习4.如图,水面上漂浮一个木块,在木块上放一个M=4kg的物体,木块正好全部没入水中,若在
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木块下挂一个密度为5×10kg/m的合金块m,木块悬浮在水中,求合金块的质量.
考点巩固:
1.(09南昌).“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中 A.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力 B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力 C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
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D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力 2.(09兰州). 将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则 A.大块沉入杯底,小块飘在水面上 B.大块、小块都沉入杯底 C.大块、小块都飘在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中 3.第二次世界大战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅而
不能浮起来,这是因为 ( )
A.有浮力,但浮力小于重力 B.有浮力,且浮力等于重力 C.潜水艇底部没有水进入,不产生浮力 D.机器坏了,不产生浮力 4.一艘轮船从东海驶入长江后,它所受到的浮力 ( ) A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定
5.甲、乙两物体的质量之比是3∶5,密度之比是3∶10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是 ( )
A.3∶5 B.3∶10 C.1∶2 D.2∶1
6. 小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系,实验装置如图
所示,将高为9cm的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在金属圆柱体接触容器底之前,记下金属体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F,实验数据如下表: 次数 h/cm F/N 1 0 6.75 2 2 6.25 3 4 5.75 4 6 5.25 5 8 4.5 6 10 4.5 7 12 4.5 8 14 4.5 (1)第3次实验时,金属圆柱受到的浮力大小为:_________N.
(2)据实验数据,分析金属圆柱浸在水中受到的浮力大小与浸入水中深度的关系是_____ 7. 如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为_________N;如果直接将该物体投入水中,该物体将__________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”);从图还可以看出浮力的大小与液体的_____________有关.
8.空气中用弹簧秤称质量为2kg的物体时示数为______N,当将物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则物体受到浮力大小是______N,方向是______,施力物是______. 9.一个物体在水中某处时,受到向上压力19.6N,向下压力14.7N,则物体受到浮力______N.若这个物体质量是1.35kg,则在水中,物体将______(填下沉、上浮、县浮). 10、弹簧测力计下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是29.4N,这个金属块
所受重力是 N(ρ金=7.0g/cm3 )
拓展提高
1.(山西)如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,则液体密度相比较 ( )
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A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大
2.(南京)在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是( ) A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3
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C.1.5×10kg/m D.1.25×10kg/m
3.(广西河池)如图所示,将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡。将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上,并将溢出的水取走,此时天平 ( ) A.右边上移 B.保持平衡 C.右边下移 D.无法确定
4.用一个量筒、水、一根细针做实验来测木块的某些物理量,下列说法中正确的是( )
A.只能测木块的体积 B.只能测木块所受的浮力
C.只能测木块的体积,质量和密度 D.木块的体积,所受的浮力,质量和密度都能测量 5.【10兰州】如图8所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是
A.P甲>P乙>P 丙 B.P甲=P乙>P丙 C.P甲
6.(2010北京)12.如图8所示,将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体,乙容器中盛有密度为ρ2的液体。现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2。已知物体A与物体B的密度之比为2:3,S乙等于4S甲。则 下列判断正确的是
A.pl=p2,F1>F2 B.p1
一.不定项选择题
1.甲、乙两实心球放入足够深的某种液体中平衡后,所受的浮力之比为F甲: F乙=2:5。若甲、乙两球的密度之比ρ甲:ρ乙=1:2,体积之比V甲:V乙=2:3,则: ( ) (A)甲、乙都沉底. (B)甲漂浮,乙沉底
(C)甲悬浮.乙沉底。(D)甲、乙都漂浮在液面上。
2.如图1所示,容器重为G1,放在水平面上,容器内盛有重为G2的液体,若用N1表示容器对桌面的压力,N2表示液体对容器底的压力,则N1和N2应满足( )
(A) N1=G1+G2,N2=G2 (B) N1>G1+G2,N2>G2 (C) N1
3.如图9所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体。
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