第十章 浮力 知识点及典型习题汇编
第1节 浮力
（一）知识点
1、浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体都受到液体（或气体）对它竖直向上的力叫浮力。 2、浮力方向：竖直向上，施力物体：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 即浮力。 4、物体的浮沉条件：
（1）、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。
F浮
F浮 G F浮 F浮 G G G
下沉 悬浮 上浮 漂浮
（ρ液<ρ物 、F浮 < G） （F浮 = G、ρ液 =ρ物） （ F浮 > G、ρ液 >ρ物） （F浮 = Gρ液 >ρ物）
（3）、说明：
① 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）。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度2 /3ρ 分析：F浮 = G 则：ρ③ 悬浮与漂浮的比较
相同： F浮 = G 不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物 漂浮ρ液 <ρ物；V排 ⑤ 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/(G-F) ⑥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。(分析：含着物体的冰块，浮在水面上时，浮力的大小等于总重。即，冰受浮力等于冰的重力；所含物体受到的浮力也等于物体的重力。等冰熔化后，原来的冰的重力等于化成的水的重力。即冰化成水的重力，等于冰漂浮时排开水的重力。即冰为熔化前后，所受浮力没变。但是冰中所含物质所受的浮力，就与物体本身的密度有关了。１）如果象木块、蜡块。冰熔化后，木块、蜡块仍浮在水面上。所受的浮力仍等于自身的重力。所以水面高度不变。２）如果是铁块、石块等密度大于水的物质，此时所受浮力，只等于与自已等体积的水的重力。 即此时它们所受浮力变小了。所以V排也就变小了。所以水面就要降低了。) 5、弹簧测力计法测浮力：F浮 = G – F 如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15 N，浸没在 水中称时示数是5 N，则此时物块受到水的浮力为_______ N。 6、弹簧测力计法测物块的密度：物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的 液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/(G-F)。上题物块的密度为 1 液 V排g =ρ 物 Vg ρ物=（ V排／V）·ρ液= 2/3ρ液 7、压力差法求浮力：F浮 = F向上 -- F向下 8、漂浮、悬浮时利用二力平衡求浮力：F浮 = G （二）典型习题： 1、液体（或气体）对浸在其中的物体有向 的托力，叫浮力。浮力的施力物体是 ，浮力的方向是 . 2、小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图11甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为 N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关，若剪断图中的细线，石块将 3、重力为10牛的木块漂浮在水中，处于静止状态，木块受到浮力的大小为 牛，方向为 ，这个浮力的施力物体是 。 4、用弹簧测力计吊着重力为10牛的金属块浸入水中，如果金属块的一半体积浸入水中，这时弹簧测力计的示数 为8牛，此时金属块受到水的浮力大小为 牛。如果将金属块全部浸没水中（金属块不接触容器底部），则金属块所受浮力大小为 牛，这时弹簧测力计的示数为 牛。 5、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： A.可能跟物体浸入液体的深度有关 B.可能跟物体排开液体的体积有关 C.可能跟液体的密度有关 D.可能跟物体的密度有关 为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验： 他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位 置，在这一过程中：（1）铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的 示数________，说明铁块受到的浮力_______;从位置3→4的过程中，弹簧 测力计的示数_________。说明铁块受到的浮力________。（均选填“变大”“变小”或“不变”） （2）通过以上实验可以验证上述猜想_______是正确的。（填上面猜想的字母） （3）如图乙所示，把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉，向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现______。这种现象说明了上述猜想是______正确的（填上面猜想的字母）。 6、小明用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图14所示为探究过程及有关数据： （1）分析图A、B、C、D，说明浮力大小 跟 有关；（2）分析图 ，说明 浮力大小跟液体的密度有关；（3）根据图 中五个实验提供的信息，小明认为可以直接 或间接地得到多个物理量的数值 （已知水的密度ρ 水 =1.0×10kg/m，g取10N/kg）： 排 33 ①从图______可以得出金属块的重力G= ；②从图____可以得出金属块完全浸没在水中时排开水的体积V= ；③ 从图A和E的信息可以求出煤油的密度ρ 2 煤油 = ； 第2节 阿基米德原理： （一）知识点 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 =m排g=ρ 液 gV排 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） 4、练习： （1）、请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系”。 答：①用测力计测出石块在空气中的重力G和空桶的重力G1 ;②在溢水杯中倒满水，把石块浸没在溢水杯中，读出测力计示数F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G2 ;④浮力F浮=G-F ,G排=G2-G1 ⑤比较F浮和G排 。 （2）请用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 答：用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上，把石块浸没在水中的几个不同深度，观察发现测力计示数看是否相同，如果相同，即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。 （3）如图所示是广为人知的故事——“曹冲称象”．曹冲利用图中的方法，巧妙地测出了大象的体重，请你写出他运用的与浮力有关的两条知识 答：漂浮条件，即物体在漂浮时F浮 = G物 阿基米德原理； 另外，他所用的科学研究方法是等效替代法和化整为零法。（把本身较大的质量转换为可以测量的小质量）。 5、漂浮问题“五规律”： 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：同一物体在不同液体里，所受浮力相同； 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：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； 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。 （二）典型习题 1、如图所示是小华利用合金块、水等器材来探究浮力的实验情景。设计甲、乙、丙所示 实验的目的是为了探究浮力的大小与________的关系。合金块浸没在水中时所受浮力 _____N，合金块的体积为______m，其密度为_________kg/m。（g取10 N/kg） 2、把一个重为l2N的物体放入水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体受到 的浮力是 N，物体的体积是 m（g取10N/kg）；若向水中加盐，则物体受到的浮力 3、一只苹果的质量为150g、体积为1.6×10m，用手将其全部浸没在水中时，苹果受到的浮力是 N，松手后苹果将上浮，等再次静止时苹果受到的浮力大小是 N．(g取10N/kg、) 4、游泳时，有的人会有这样的体验：当人站立在水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零．假如一位重为500N的同学正在体验这种感觉，此时他受到的浮力约为 N，排开水的体积约为 m． （g取10N/kg） 3 3 －4333 3 5、将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的 1/4浸入水中并静止时，弹簧测力计的示数为18 N ,当金属块全部浸入水中未与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变 为( )A.18 N B.16 N C.14 N D.12 N 6、如图所示，体积相同的A、B、C三个球，则它们所受浮力最大的是( ) A.A球 B.B球 C.C球 D.B球和C球 7、跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示，其中正确的是( ) 8、实心的铜球和铝球，它们的质量相同，如果把它们全部按入水中，则两者所受浮力的 关系为（ ） A. 铜球比铝球的小 B. 铜球比铝球的大 C. 两球一样大 D. 无法确定 9、将体积相同的木球和铜球浸没在水中，比较它们所受浮力的大小，则 A．铜球大 B．木球大 C．一样大 D．无法确定 10、小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计小石块、烧杯、 小桶等进行实验操作，图13所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中 弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由四个图中__________两个图的弹 簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为__________； 如果关系式__________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。 11、如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图回答下列问题： （1）若选用的操作是③④，可探究浮力的大小与__________的关系。 （2）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用的操作 是_____________（填序号）。（3）由操作可知，物体浸没在水 中时所受的浮力大小为_____________N。（4）由操作可知， 物体的体积大小为_____________cm。 12、把一块重为G=3.4N的矿石，挂弹簧测力计上，并把他浸没在水中．静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N，g取10N/kg．求： （1）矿石浸没在水中时受到的浮力； （2）矿石的体积； （3）矿石的密度． 4 3 第3节 浮力的利用： （一）知识点 1、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。 2、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 （二）、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: ①读数差法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。 ②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力） ③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；) ④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） ⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） （三）典型习题 1．一个物体漂浮在酒精中，它浸入酒精中的体积是100厘米，这个物体重______牛，将它放入水中，它受到的浮力是______牛，它浸入水中的体积是______厘米．（g=10牛/千克） 2．重5牛、体积是0.6分米的物体浸没在水中，松手后它将______．（g=10牛/千克） 3．一艘轮船从海里驶入江河，它受到的重力______，它受到的浮力______，它排开水的体积______． 4、一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10m，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为＿＿＿＿＿N （g取10N/kg），松手后苹果将＿＿＿＿＿（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）． 5．同一只密度计放入三种不同的液体中，密度计露出液面部分的体积VA＜VB＜VC，则： [ ] A．FA＜FB＜FC； B．FA=FB=FC； C．ρA＞ρB＞ρC； D．ρA＜ρB＜ρC． 6．一密度均匀的物体悬浮在某种液体里，如果将此物沿竖直方向截去一半后，则 [ ] A．浮力减半，物体下沉； B．浮力增大，物体上浮； C．浮力不变，仍悬浮； D．浮力减半，仍悬浮． 5 -4 3 3 3 3 7、下列情形中，浮力增大的是（ ） A．游泳者从海水中走上沙滩 B．轮船从长江驶入大海 C．海面下的潜艇在下潜 D．“微山湖”号补给舰在码头装载货物 8. 某潜水艇从长江潜行(在水面下航行)到东海某地执行任务．若它悬浮在江面下所受的重力、浮力分别为G1、F1，悬浮在海面下所受的重力、浮力分别为G2、F2，则G1_______G2、F1_______F2．(大于/小于/等于) 9、一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力_________。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力 (变大/变小/不变)，船身相对于水面将 (上浮/下沉/不变)。 10、把两个质量相同的铁球和铝球，分别挂在弹簧秤上，然后将它们全部浸入水中，则弹簧秤的示数 [ ] A．挂铁球的大； B．挂铝球的大； C．两中弹簧秤的示数相等； D．不能确定． 11．将同一物体放在液体中的三种情况如图1所示，比较它受到的浮力大小，表示浮力 最小的是 [ ] A．图甲； B．图乙； C．图丙； D．无法比较． 12．如图2所示，体积相同、形状不同的铅球、铁板和铝块，浸没在水中不同深度的地方，则 [ ] A．铝块受到的浮力大，因为它浸入液体中的深度大； B．铅球受到的浮力大，因为它的密度大； C．铁板受到的浮力大，因为它的面积大； D．铅球、铁板、铝块受到的浮力一样大． 13．甲、乙、丙三个体积不同的小球放在液体中，静止时小球所在的位置如图3所示．比较三个小球的密度 [ ] A．甲最大； B．乙最大； C．丙最大； D．一样大． 14．三个体积相同的铜球，铁球，木球投入水中时静止如图所示．则所受浮力 [ ] A．木球最小 B．铁球最小 C．铜球最小 D．一样大 15、A、B两个实心球的质量相等，密度之比?A∶?B＝1∶2．将它们分别放入足够的 酒精和水中，它们受到浮力，其浮力的比值不可能的是（?酒精 ＝0.8×10kg/m）（ ） 酒精 33 A．1∶1 B．8∶5 C．2?A∶?水 D．2?∶?B 16、将一重为80N的物体，放人一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是( )。 A．80N B．30N C．50N D. 11ON 17、小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上后，将其浸没在水中，那么他看到的弹簧测力计读数 （ ） A、小于袋中水的重 B、等于袋中水的重 C、大于袋中水的重 D、等于零 18．一个物体漂浮在酒精中，它浸入酒精中的体积是100厘米，这个物体重______牛，将它放入水中，它受到的浮力是______牛，它浸入水中的体积是______厘米．（g=10牛/千克） 19、有一方木块，把它放在水中时，露出水面的部分是其总体积的2/5，把木块放入另一种液体中时，露出液面的部分是它总体积的1/3，求木块的密度及液体的密度。 3 3 6