3、器A和B分別盛有質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,B容器的液面高于A容器的液面。將兩個完全相同的小球分別放入甲、乙液體中,靜止后受的浮力分別是F1、F2,下列判斷正確的是( D )
A.F1一定大于F2 B.F1一定小于F2
C.F1不可能大于F2 D.F1不可能小于F2
6.( 北京中考 )將物塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)F1=2.6 N。將物塊的一部分浸在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)F2=1.8 N,如圖所示,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
( 1 )物塊受到的浮力;
( 2 )物塊浸在水中的體積。
4、
解:( 1 )由稱重法可得物塊受到的浮力
F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N
( 2 )由F浮=ρ水gV排可得,物塊浸在水中的體積
V浸=V排==8×10-5 m3
7.由浮力產(chǎn)生的原因可知,浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的。一均勻的長方體浸沒在液體中,如圖所示。已知它的上、下底面積都為S,上表面所處深度為h1,下表面所處深度為h2,液體密度ρ液和g為已知量,試推導(dǎo):
( 1 )長方體下表面受到液體壓力的表達式;
( 2 )物體受到浮力的表達式。
證明:( 1 )長方體下表面所處深度為h2,則下表面受到液體的壓強p2=ρ液
5、gh2
由p=可得,長方體下表面受到液體的壓力
F2=p2S=ρ液gh2S
( 2 )長方體上表面所處深度為h1,則上表面受到液體的壓強p1=ρ液gh1
由p=可得,長方體上表面受到液體的壓力
F1=p1S=ρ液gh1S
上、下兩表面的壓力差為
F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g( h2-h1 )S
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可得,浮力表達式為
F浮=F2-F1=ρ液g( h2-h1 )S
類型2 物體的浮與沉
8.( 福建中考 )如圖,氣球下面用細(xì)線懸掛一石塊,它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G總,則氣球受到的浮力F浮 < ( 選填“>
6、”“<”或“=” )G總;若水溫升高,石塊將 上浮 ( 選填“上浮”“下沉”或“保持懸浮” )。?
9.小明在制作“浮沉子”時,將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使小玻璃瓶漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上,在礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,制成了“浮沉子”。如圖所示,當(dāng)小明用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時,“浮沉子”受到的浮力 小于 ( 選填“大于”“等于”或“小于” )重力,造成“浮沉子” 下沉 ( 填浮沉情況 )。在制作過程中,小瓶中放入的水要適量,水過少了,會導(dǎo)致小瓶不能 沉入水中 。?
10.一瓶壁很薄的透明加蓋瓶子,瓶身部分為圓柱形,瓶子的底面積為40 cm2,瓶中裝
7、有高度為28 cm的水( 如圖甲所示 ),將瓶子倒置并使其在水中豎直漂浮( 如圖乙所示 ),此時瓶子露出水面的高度為4.5 cm,瓶子內(nèi)外水面的高度差為2.5 cm。瓶子( 含瓶蓋 )的重力為 1 N。?
11.如圖所示,柱形容器的底面積為400 cm2,邊長為10 cm的正方體實心冰塊懸浮在油水分層液體中,則冰塊浸在水中部分的體積為 600 cm3。當(dāng)冰塊完全熔化后,油水分界面的高度變化了 0.75 cm( 已知浸在分層液體中的物體受到浮力大小等于排開所有液體的重力,ρ冰=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ油=0.75×103 kg/m3,g
8、取10 N/kg )。?
12.如圖所示,玻璃水槽中裝有一定深度的水,一正方體木塊漂浮在水面上,在水槽口下方設(shè)有固定的水平金屬網(wǎng)( 水能倒入但木塊不能穿過 )?，F(xiàn)緩慢向水槽中注水,使水槽內(nèi)水面上升,直到水面與水槽口相平。則能正確表示在注水過程中木塊所受到的浮力與注水時間的關(guān)系圖像是( D )
13.海權(quán)握,國則興。建設(shè)一支強大海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障,潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓(xùn)練過程。下列對此潛水艇分析正確的是( B )
A.懸浮和漂浮時受到的浮力相等
B.漂浮時排開的海水所受的重力最小
9、C.上浮過程中所受浮力逐漸變大
D.漂浮時潛水艇底部所受海水壓強最大
14.( 眉山中考 )有甲、乙兩個溢水杯,甲溢水杯盛滿酒精,乙溢水杯盛滿某種液體,將一個不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是80 g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是80 g,小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1∶4。已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,下列說法中正確的是( C )
A.小球靜止于甲溢水杯的底部
B.小球的體積是80 cm3
C.液體的密度是1.0×103 kg/m3
D.小球的密度是0.9×103 kg/m3
15.
10、( 遂寧中考 )如圖甲,將一重為8 N的物體A放在裝有適量水的杯中,物體A漂浮于水面,浸入水中的體積占總體積的,此時水面到杯底的距離為20 cm。如果將一小球B用體積和重力不計的細(xì)線系于A下方后,再輕輕放入該杯水中,靜止時A上表面與水面剛好相平,如圖乙。已知ρB=1.8×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
( 1 )在甲圖中杯壁上距杯底8 cm處O點受到水的壓強;
( 2 )甲圖中物體A受到的浮力;
( 3 )物體A的密度;
( 4 )小球B的體積。
解:( 1 )O點的深度h=20 cm-8 cm=12 cm=0.12 m
則O點受到水的壓強
11、p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1200 Pa
( 2 )因為物體A漂浮在水中,所以F浮=GA=8 N
( 3 )根據(jù)F浮=ρ水gV排得
V排==8×10-4 m3
已知浸入水中的體積占總體積的,則物體A的體積
VA=V排=×8×10-4 m3=1×10-3 m3
根據(jù)G=mg=ρVg可得,物體A的密度
ρA==0.8×103 kg/m3
( 4 )題圖乙中A、B共同懸浮,則
F浮A+F浮B=GA+GB
根據(jù)F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得
ρ水g( VA+VB )=GA+ρBgVB
代入數(shù)據(jù),1.0×103
12、 kg/m3×10 N/kg×( 1×10-3 m3+VB )=8 N+1.8×103 kg/m3×10 N/kg×VB
解得VB=2.5×10-4 m3
實驗一:探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
1.實驗器材:彈簧測力計、燒杯、水、圓柱體、鹽水等。
2.實驗過程
( 1 )探究浮力的大小是否與物體浸沒的深度有關(guān):將掛在彈簧測力計下端的圓柱體浸沒在水中,改變圓柱體浸沒的深度,觀察彈簧測力計的示數(shù)變化;
( 2 )探究浮力的大小是否與物體浸入的體積有關(guān):把圓柱體懸掛在彈簧測力計的下端,當(dāng)圓柱體浸在液體中的體積逐漸增大時,觀察彈簧測力計的示數(shù)變化;
( 3 )探究浮力
13、的大小是否與液體的密度有關(guān):保持圓柱體浸入液體中的體積不變,先把圓柱體浸沒到清水中,再將圓柱體浸沒到鹽水中,觀察彈簧測力計的示數(shù)變化。
3.實驗結(jié)論
物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān),還與物體排開液體的體積有關(guān),而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。
【針對訓(xùn)練】
1.在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中:
( 1 )如圖甲所示,依次將物體緩緩浸入水中,從位置2到位置3的過程中,物體受到的重力 不變 ,受到的浮力 變大 ( 均選填“變大”“變小”或“不變” );?
( 2 )從位置3到位置4的過程中,物體受到的浮力不變,說明物體受到的浮力與物體浸沒在液體中
14、的深度 無關(guān) ( 選填“有關(guān)”或“無關(guān)” );?
( 3 )圖乙中的圖線 b ( 選填“a”或“b” )能反映彈簧測力計的示數(shù)在圖甲實驗過程中的變化;?
( 4 )實驗中用手提著彈簧測力計,可能會使彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定,你的改進建議是 將彈簧測力計掛在鐵架臺上,通過調(diào)節(jié)物體浸入水中的深度來讀數(shù) 。?
實驗二:探究浮力的大小
1.實驗器材:彈簧測力計、物塊、溢水杯、細(xì)線、水等。
2.實驗裝置:如圖所示。
3.實驗步驟
( 1 )如圖a、b,用彈簧測力計分別測出物塊和空杯在空氣中受到的重力G和G杯;
( 2 )如圖c、d,用彈簧測力計吊著物塊慢慢浸入水
15、中,至溢水杯中的水不再溢出時,讀出物塊受到的拉力F拉和裝了水的杯子的重力G杯+水;
( 3 )利用公式F浮=G-F拉和G排=G杯+水-G杯求出物塊受到的浮力F浮和排開的水重G排,比較它們的大小;
( 4 )換用不同的物塊重復(fù)上述實驗三次,對結(jié)果進行比較,得出結(jié)論。
【針對訓(xùn)練】
2.如圖所示是小芳同學(xué)探究“阿基米德原理”的實驗,其中桶A為圓柱形。
( 1 )小芳同學(xué)用彈簧測力計分別測出了空桶A、B的重力,如圖甲、乙所示,則桶A重 2 N,桶B重 1.6 N;?
( 2 )將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如圖丙所示,則空桶A受到的浮力為 2 N
16、;?
( 3 )測出桶B和溢出水的總重力,如圖丁所示,則桶A排開水的重力為 2 N;?
( 4 )接著小芳同學(xué)往桶A中加入沙子進行實驗,得到4組數(shù)據(jù),表格如下,其中有明顯錯誤的是第 3 次,實驗中,隨著加入沙子越多,桶A浸入水中就越 深 ( 選填“深”或“淺” );?
次數(shù)
1
2
3
4
桶A與沙子的總重量/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B與水的總重量/N
4.0
4.4
4.6
5.0
( 5 )分析以上探究過程可以得到的結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于該物體 排開的液體的重力 ;?
( 6 )小芳同學(xué)進一步探究,她將裝有適量沙子的桶A分別放入水中和另一未知液體中,桶A浸入水中的深度為h1,浸入另一液體中的深度為h2,設(shè)水的密度為ρ水,則另一液體的密度表達式為ρ液=? ( 用題中所給和所測物理量的字母表示 )。?
7
2020年春八年級物理全冊 第九章 浮力章末小結(jié)與提升分層精煉 （新版）滬科版
