第十章流体的力现象本章复习训练JK·八年级物理下册新课导入1.知识结构2.例题讲解知识点1探究影响浮力大小的因素例题1在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题。(1)物体全部浸入水中受到的浮力是N。新课推进(2)根据图a、c、d实验可得出浮力的大小与有关。(3)根据图实验可得出浮力的大小与排开液体的体积有关。解析:当物体在空气中称量时,弹簧测力计示数为物体的重力,当物体浸在液体中时,由于受到液体对物体向上的浮力,弹簧测力计示数减小,此时弹簧测力计与物体重力之差为物体此时所受液体浮力的大小,因此可得c图中物体浸没在水中时所受浮力为F浮=3.8N-2N=1.8N;由图a、c、d可知,物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,物体在水中和酒精中受到的浮力不同,由此可知,浮力的大小与液体的密度有关;而图a、b、c三个图中排开的液体相同,只是排开液体的体积不同,所受浮力不同,所以得出物体所受浮力大小与排开的液体的体积有关.答案:(1)1.8(2)液体密度(3)a、b、c(或b、c)知识点2阿基米德原理例题2如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓受到的浮力是()(g取10N/kg)A.0B.0.3NC.0.5ND.0.8N解析:观察图中的石鼓,中间的圆柱部分和上部没受到水的压力,下底没有与水接触,也不受水向上的压力,故石鼓中间圆柱部分不受浮力,石鼓两侧弯曲部分受浮力,根据阿基米德原理,F浮=ρg(V-Sh)=1×103×10×(80-10×5)×10-6N=0.3N.答案:B例题3(多选)一个大物块甲,先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下,其上表面恰好与水面相平,甲、乙之间用绳连接,如图所示。则下列说法正确的是()A.两种情况下,甲物块所受浮力相等B.绳的拉力与丙物块的重力大小相等C.乙物块的密度比水小D.乙物块的质量比丙物块大解析:A项,因为两种情况下,甲排开的水的体积相同,所以甲所受浮力相同;B项,第一种情况,甲所受的平衡力为F浮=G甲+F拉,第二种情况甲所受的平衡力为F浮=G甲+F压,分析丙的受力情况知G丙=F支,F支与F压为一对相互作用力,结合分析得F拉=F压=G丙,故B对;C项,对乙进行受力分析,得F拉+F乙浮=G乙,显然F乙浮<G乙,即ρ水V乙g<ρ乙V乙g,即ρ水<ρ乙,C错;D项,由B项知F拉=G丙,再由C项F拉+F乙浮=G乙,则G丙<G乙,m丙<m乙,D对。答案:ABD例题4现有细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、量筒、水、溢水杯、形状不规则的小石块等器材,请你选取其中的器材,用两种方法测出完全浸入水中的小石块所受的浮力,写出选用的器材和简要步骤.方法一器材:简要步骤:方法二器材:简要步骤:答案:方法一器材:细线、弹簧测力计、小桶、水、小石块步骤:(1)用细线拴住小石块,挂在弹簧测力计下,测出小石块所受的重力G;(2)用弹簧测力计提着小石块,让它慢慢全部浸入小桶内的水中,读出弹簧测力计示数F,则小石块所受浮力为G-F。方法二器材:细线、弹簧测力计、小桶、水、溢水杯、小石块步骤:(1)用弹簧测力计测出小桶所受的重力G1;(2)在溢水杯中倒入与出水口相平的水;(3)用细线拴住小石块,使之慢慢全部浸入水中,用小桶收集排出的水;(4)再用弹簧测力计测出小桶与水所受的总重力G2,则浮力为G2-G1。方法三器材:细线、水、量筒、小石块步骤:(1)在量筒中倒入适量的水,读出示数V1;(2)用细线拴住小石块,使之慢慢全部浸入水中,再读出此时量筒示数V2,则浮力为ρ水g(V2-V1)。知识点3物体的浮沉条件及应用例题5如图所示,是a、b两种物体的质量与体积的关系图像。分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法正确的是()A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面B.将物体乙放入水中,一定沉入水底C.将体积相等的甲、乙两种物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面D.将质量相等的甲、乙两种物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面例题6为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材.实验步骤如下:(1)按如图甲的方法测出金属块受到的重力,大小为N.(2)按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积,大小为cm3.(3)用公式F浮=ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力,大小为N。(g=10N/kg)(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小,可知金属块浸没在水中时会(填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。解析:对弹簧测力计、量筒读数,得G=2.2N,V排=40mL-20mL=20mL=20cm3,则F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×20×10-6N=0.2N<2.2N,即F浮<G,所以金属块浸没在水中时会下沉.答案:(1)2.2(2)20(3)0.2(4)下沉例题7某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225ml的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡。拿掉水杯后,再向瓶中加入150ml的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g取10N/kg,求:(1)鹅卵石在水中受到的浮力;(2)鹅卵石的密度。分析:(1)鹅卵石浸在水中受到浮力F浮、拉力F和重力G石,三者平衡,有F浮+F=G石,当鹅卵石离开水面后,水的总重力G水总等于鹅卵石的重力G石。因此,鹅卵石在水中受到的浮力等于后来增加的水的重力。(2)求鹅卵石密度关键是要求出鹅卵石的体积。由(1)问中浮力的大小可以求出排开水的体积,而排开水的体积等于鹅卵石的体积。解:(1)由图乙可知,G石=G水=m水g=ρ水Vg。又由图甲得,F浮=G石-F=ρ水Vg-ρ水V′g=ρ水ΔVg=1.0×103kg/m3×150×10-6m3×10N/kg=1.5N(2)根据F浮=ρ水V排g,则V排=F浮/(ρ水g)=1.5N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.5×10-4m3鹅卵石浸没在水中,V石=V排,则鹅卵石的密度为ρ石=m石/V石=ρ水V水/V石=1.0×103kg/m3×(225+150)×10-6m3/1.5×10-4m3=2.5×103kg/m3