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第十章浮力知识点一浮力1.认识浮力 2.“称重法”测量浮力 用“称重法”测量浮力时,物体浸在液体中,弹簧测力计的示数不等于物体重力大小,也不等于物体受到的浮力大小,而是重力和浮力大小之差。3.浮力产生的原因图示受力面深度压强压力原因 前、后相等相等F前=F后,二者是一对平衡力液体(或气体)对浸在其中的物体产生的向上的压力差左、右相等相等F左=F右,二者是一对平衡力上、下h上h下p上p下F上F下,F浮=F下-F上例1(2019四川成都期中)下面能够证明浸在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是 ()A.石块落在水中会下沉B.桥墩在水中“稳如泰山”C.在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小D.在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中答案C浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。石块落在水中会下沉、桥墩在水中“稳如泰山”都不能说明水有对石块向上托的力,故选项A、B不符合题意;在弹簧测力计下面悬挂一个重物,当把重物浸入水中时,测力计的示数减小,说明水对物体产生了向上托的力,即浮力,故选项C符合题意;在宇宙飞船中,杨利伟松开手中的圆珠笔,笔会“飘”在空中而没有下落,是由于笔在太空中不受重力的作用,但不能说明它受浮力的作用,故D不符合题意。知识点二影响浮力大小的因素物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。说明①浮力的大小与物体浸在液体中的体积V浸有关,跟物体的体积V物无关。②物体浸没时所受浮力与物体浸在液体中的深度无关。例2(独家原创试题)宝峰湖属湖南张家界地貌内自然山水与人文民俗相结合的湖泊型自然风景区,被称为“世界湖泊经典”。2018年12月7日上午,一批义工将从市场购买的5万尾本土鱼在宝峰湖景区集中放生(图10-1-1甲)。图乙为放生的鱼吐水泡的情形,鱼吐出的水泡在上升过程中,所受水的压强与浮力变化情况为 ()图10-1-1 A.压强变小,浮力变小B.压强变小,浮力变大C.压强变大,浮力变大D.压强变大,浮力变小答案B液体产生的压强与液体深度和液体密度有关,本题中水的密度不变,只需考虑深度的变化。气泡上升过程中,气泡在水中的深度变小,气泡所受水的压强减小,气泡体积变大,即V排变大,所受浮力变大,所以选B。题型一判断物体是否受浮力例1(2018四川成都金牛期中)如图10-1-2所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是 () 图10-1-2A.A物体不一定受到浮力作用B.B物体一定受到浮力作用C.C不一定受到浮力作用D.D一定受浮力的作用解析A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了压力差,故A物体受浮力的作用,A错;由图可知,水对B、C上下表面都产生了压力差,故B、C都受浮力的作用,B正确、C错;D上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此D不受浮力的作用,D错。答案B方法归纳判断物体是否受到浮力的关键是分析物体的下表面是否与液体相接触,即是否受到液体向上的压力,若下表面紧贴容器底或与容器底连成一体,则物体不受浮力作用。题型二“称重法”测量浮力及“探究浮力大小的影响因素”例2(2017湖南岳阳中考)如图10-1-3是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。(1)如图甲,物体重N;(2)如图乙,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2N,物体受浮力的大小为N;(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得: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,应选择图丁中(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。 丁图10-1-3解析(1)由甲图知,物体的重力G=4.2N;(2)由图乙可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为F拉=3.2N,则物体受到的浮力F浮1=G-F拉=4.2N-3.2N=1N;(3)图乙中物体受到的浮力F浮1=1N,图丙中物体受到的浮力F浮2=G-F拉'=4.2N-3.4N=0.8N,则F浮1F浮2;又知物体排开液体的体积相同,水的密度大于酒精的密度,所以,在排开液体体积相同时,物体受浮力的大小与液体的密度有关;(4)根据控制变量法可知,要想探究物体受到的浮力与物体的密度是否有关,应使物体的体积相同,密度不同,并使其浸没在同种液体中,C、D两物体的体积相同,是由不同物质组成的,所以物体的密度不同,因此选择C、D。答案(1)4.2(2)1(3)液体的密度(4)C、D点拨浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关,在实验分析和判断时要注意运用控制变量法。在利用“称重法”(即F浮=G-F拉)测浮力时,要注意不能让物体与容器底或侧壁接触,否则,所测浮力值可能偏大;计算时,要注意物体的重力G是不变的,但是F拉是可以变化的。知识点一浮力1.(独家原创试题)珠江,又名粤江,是中国第二大河流,境内第三长河流。下列在珠江中的物体中:①游在珠江水中的小鱼;②漂在珠江水面的树叶;③埋在珠江底泥沙中的贝壳;④架设在珠江上桥梁的桥墩。没有受到浮力作用的是 ()A.①②B.③④C.①③D.②④答案B游在珠江水中的小鱼和漂在珠江水面的树叶下方都有水,水对它们产生向上的浮力,埋在珠江底泥沙中的贝壳和架设在珠江上桥梁的桥墩下方都没有水,由浮力产生的原因知,它们都不受浮力的作用。2.(2016海南中考)如图10-1-1所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F。则铝块所受的浮力大小为 () 图10-1-1A.GB.FC.G+FD.G-F答案D物体浸没在水里时,受到的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数)等于物体的重力,所以,铝块所受的浮力大小为F浮=G-F。3.(2017上海奉贤一模)如图10-1-2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。 图10-1-2答案平衡大竖直向上解析据相同深度同一液体向各个方向的压强相等的特点可知,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平衡,即可以相互抵消掉;而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的,设上表面所处的深度为h1,下表面深度为h2,则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;同理可知,下表面受到的压力为F向上=ρ液gh2S;因为h2h1,所以F向上F向下,则液体会对圆柱体产生一个向上的压力差,这就是浮力产生的原因,即:F浮=F向上-F向下,所以浮力方向与向上的压力F向上的方向一致,是竖直向上的。知识点二影响浮力大小的因素4.(2018广东揭阳二模)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体A静止时,弹簧测力计示数分别如图10-1-3所示,试回答下列问题: 图10-1-3(1)物体A所受浮力大小与和有关。(2)物体A浸没在水、盐水中所受浮力大小之比为。答案(1)物体浸在液体中的体积液体的密度(2)5∶6解析(1)由前三个图示实验可知,当物体A浸入同种液体(水)中时,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知,物体受到的浮力与物体浸在液体中的体积有关;由第1、第3、第4个图示实验可知,当物体浸在液体中的体积相同而液体密度不同时,物体受到的浮力不同,由此可知,物体受到的浮力与液体的密度有关。(2)由第1、第3、第4个图示实验可知,物体A浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F3=10N-7N=3N,物体A浸没在盐水中时受到的浮力F浮盐水=G-F4=10N-6.4N=3.6N,浮力之比:F浮水∶F浮盐水=3N∶3.6N=5∶6。1.(2019四川成都武侯模拟)王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图所示),然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,以下分析正确的是 () A.乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用B.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变C.乒乓球上浮过程中,受到的液体压强保持不变D.乒乓球在图中位置静止,是由于受到大气压的作用答案A图中乒乓球静止时,有少量水从瓶口流出,所以乒乓球下表面受到的压力小于上表面受到的压力,乒乓球不受浮力作用,乒乓球上浮过程中至露出水面,排开水的体积变小,受到的浮力会变小,乒乓球上浮过程中,距离水面的深度h变小,水的密度不变,受到的液体压强变小,乒乓球静止时,受重力、水的压力和支持力,在这三个力的作用下处于平衡状态,不是由于受到大气压的作用。故A正确,B、C、D错误。2.如图所示,正方体物块浸没在水中,所受浮力是10N,下表面受到的压力是15N,上表面受到的压力是N。答案5解析F上表面=F下表面-F浮=15N-10N=5N。 3.(2018山东临沂平邑一模)小红在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究回答下列问题:(1)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,说明物体受到的浮力大小与有关;(2)比较两幅图可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;(3)浸没在水中的铁块受到的浮力大小为N。答案(1)小物体排开液体的体积(2)C、E(3)1解析(1)由图知铁块缓慢放入水中的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小;由于F=G-F浮,在铁块逐渐浸入水中的过程中,排开水的体积增大,重力不变,弹簧测力计示数逐渐变小,说明浮力逐渐变大,即物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;(2)在C、E图中,其他条件相同,液体的密度不同,因F浮水=1NF浮酒=0.8N,所以,比较C、E两幅图可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;(3)由图A、C(或A、D)知,铁块浸没在水中时受到的浮力F浮水=G-F=4N-3N=1N。1.(2018福建三明大田期中)下列关于浮力的说法中正确的是 ()A.浮力都是由水产生的B.在不同液体中浮力的方向会不同C.浮力方向与重力方向相反D.只有固体才会受到浮力的作用答案C浸在液体或气体中的物体都可以受到浮力,故A选项错误;浮力的方向总是竖直向上的,与重力方向相反,故B选项错误,C选项正确;水面上的油、水中的水银也一样受到浮力的作用,故D选项错误。2.(独家原创试题)陨石是地球以外脱离原有运行轨道的宇宙流星或尘碎块飞快散落到地球或其他行星表面的未燃尽的混合的物质,当它们进入大气层时,大多数在距地面10到40里的高空就已燃尽,即便落在地上也难找到,所以陨石倍显珍贵。如图10-1-4所示的陨石是从河水中发现的,静止在河底时,河底对它的支持力为6N,若它的质量为0.7kg,则该陨石在水中受到的浮力为N。图10-1-4答案0.86解析静止在水底的陨石受重力、浮力和河底对它的支持力,处于平衡状态,G=F支+F浮,故F浮=G-F支=mg-F支=0.7kg×9.8N/kg-6N=0.86N。3.如图10-1-5所示是认识浮力的探究实验。 图10-1-5(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如图(a)实验所示,物重G=N。(2)当用手向上托物体时,如图(b)实验所示,手对物体向上的托力F=N。(3)当物体浸入水中时,如图(c)实验所示。将图(c)实验与图(a)、图(b)实验对照,说明水对物体有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F浮=N。(4)该实验是采用的物理方法,建立起浮力概念的。答案(1)5(2)3(3)2(4)对比解析(1)图(a)中,物重等于弹簧测力计的示数,即G=5N。(2)图(b)中,弹簧测力计的示数为2N,弹簧测力计的示数F示1=G-F,故托力F=3N。(3)对照图(a)、图(b)、图(c)实验,说明水对物体产生了一定的托力,即浮力。在图(c)中,弹簧测力计的示数为3N,弹簧测力计的示数F示2=G-F浮,故浮力F浮=2N。(4)此实验是通过对比图(a)、图(b)、图(