第11讲　浮力

物理第第11讲浮力讲浮力考点一：浮力 【特别提醒】(1)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上0，故物体不受浮力作用；(2)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。考点一：浮力 2.大气压强的测量考点二：阿基米德原理考点二：阿基米德原理【特别提醒】(1)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。(2)当物体浸没在液体里，此时V排V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排V物。考点二：阿基米德原理考点三：物体的浮沉条件及应用 1浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系。2.浮力的应用考点三：物体的浮沉条件及应用 考点三：物体的浮沉条件及应用 考点一浮力、阿基米德原理【例1】(2015，齐齐哈尔)(多选)在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8 N。把实心小球浸没在密度为0.8103 kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6 N，下列说法正确的是()A小球受到的浮力是2 NB小球的质量是0.8 kgC小球的体积是2.5104 m3D小球的密度是3.2103 g/cm3【点拨】根据称重法F浮GF拉，可求出小球受到浮力的大小，再结合阿基米德原理，F浮液gV排可求出V排，因为小球浸没，有V球V排，则小球密度可求出。【答案】ABC考点二物体的浮沉条件 【例2】(2015，来宾)把体积为2103 m3、重为12 N的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10 N/kg)()A漂浮，F浮20 NB漂浮，F浮12 NC沉底，F浮20 N D沉底，F浮12 N【点拨】本题有两种方法判定物块静止后的状态，可根据密度比较，即比较物和水的大小，还可以假设物块浸没，由F浮水gV排算出物块浸没时的浮力，再与物重比较，最后根据静止后的状态求浮力。【答案】B【方法归纳】在有关浮力的综合练习中，若题目未【例3】(2015，广东)如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为600 g，杯的底面积为100 cm2，将一个质量为600 g、体积为300 cm3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g10 N/kg)。则：(1)物体A的密度是_g/cm3，当物体A的一半浸入水中后，如图，水对烧杯底部的压强增大了_Pa。(2)物体A所受的浮力为_N，细线对物体A的拉力为_N，台秤的示数为_N，此时烧杯对台秤的压强为_Pa。考点三浮力的综合应用 【点拨】由题意，当A物体有一半浸入烧杯的水中时，水面上升，水对烧杯底的压强、压力都会增大。水对杯底增大的压力FG排水FA浮，烧杯对台秤增大的压力FFA浮，图中台秤的示数F示G总FA浮，水对杯底增大的压强用p水gh或p都可求出。【答案】(1)2150(2)1.54.57.5750考点三浮力的综合应用 【图片与命题】【图片与命题】【图片与命题】【图片与命题】命题点1弹簧测力计使用前观察量程和分度值，用称量法计算浮力F浮_。2控制变量法的应用：用测力计提着同一物体，让不同体积浸入同种液体中，目的是研究浮力与_的关系；用测力计提着同一物体，分别浸没在不同液体中，目的是研究浮力与_的关系；实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关 GF拉物体排开液体体积液体密度用测力计提着同一物体，让它分别浸没入同种液体的不同深度，目的是研究浮力与_的关系。3选用不同液体进行多次实验的目的是_。4能根据测得数据计算固体或液体的密度。实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关 浸没深度使实验结论具有普遍性【例】(2015，陕西)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。(1)小丽用重为3.2 N的物体A做了如图1所示的实验，该实验验证了猜想_是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力_。实验中，物体A浸没时受到的浮力为_N，方向_。(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：分析比较表中数据和图1实验中_(填“甲”“乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度_。(3)为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验。她将物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为0，如图2所示，取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到_(填“O点之上”“O点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制_相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。【点拨】浸在液体中的物体，所受浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关，应采用控制变量法进行探究。【答案】(1)一越大2.2竖直向上(2)丙有关(3)O点排开液体的体积【易错易混】1浸在液体中的物体不一定都受到浮力，如水中的圆柱形桥墩。2浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的运动状态、液体体积等无关。如在水中下沉的物体不一定比上浮的物体所受浮力大；1 N的水有可能产生大于1 N的浮力等。3区分F浮G排和F浮G物，阿基米德原理F浮G排，在计算浮力时普遍适用，而F浮G物，只有在物体受力平衡，即漂浮或悬浮时用到。4潜水艇下潜时所受浮力不变，是靠改变自重达到下潜目的。1(2015，宜昌)某一物体的体积为100 cm3，密度为0.8103 kg/m3。把它浸没在水中后放手。它将_(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，它最终静止时所受到的浮力为_N。(水的密度为1103 kg/m3，g取10 N/kg)2(2015，湖州)下图呈现的是体积相同、未打开的普通可乐和无糖可乐浸入水中时的浮沉状况。则质量较大的是_，受到浮力较大的是_。上浮0.8普通可乐普通可乐3(2015，益阳)体积均为200 cm3的木块和合金块，放入水中静止时的情况如图所示，已知木块重为1.8 N，合金块重为6 N，则木块受到的浮力为_N，合金块受到的浮力为_N。4(2015，烟台)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_(填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受的浮力_(填“变大”“变小”或“不变”)，船相对于水面将_(填“上浮”“下沉”或“不变”)。1.82变大不变上浮5(2015，广东)如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计_(填“悬浮”“漂浮”或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有液体密度为1和2的两个烧杯中，可以判断：1_2。若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1_m2。(后两空填“”“”或“”)6(2015，苏州)有质量相同的两个实心球，其密度分别为水的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端，然后将两球完全浸没在水中，此时两球所受浮力之比为_，两弹簧测力计的示数之比为_。漂浮5：25：87(2015，恩施)大家都知道“曹冲称象”的方法，如图我们来分享小曹冲所运用的智慧。(1)用物理知识解释“称象”的原理，前后两次水面正对记号说明_。(2)要推出“象重等于石头重”的结论，必须附上的关键推理依据是_。前后两次排开水的体积相同物体漂浮的条件：浮力等于重力8(2015，德州)如图所示，桌面上有甲、乙两个相同的容器，有体积相等的实心木球和实心铜球，容器中分别装有等质量的水和酒精，水、酒精、木球和铜球的密度关系为酒精木水铜。将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出)。静止时，甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2，木球和铜球所受浮力分别为F1和F2，则p1_p2，F1_F2。(均填“大于”“等于”或“小于”)小于大于9(2015，黄冈)在物理教学研讨会上，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(直径略大于瓶口直径)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)。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图中乒乓球静止时没有受到浮力作用B图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡C乒乓球上浮过程中，受到的浮力等于受到的重力D乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变A10(2015，朝阳)如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是( )A三个容器对水平桌面的压力不相等B三个容器中，丙容器对水平桌面的压强最大C如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力不变D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变C11如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm，体积为80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力( )A0B0.3 N C0.5 N D0.8 N12(2015，内江)密度为0.8103 kg/m3的实心木块，轻放于足够深的水中，木块静止后，浸入水中的体积与木块总体积之比为( )A4 5 B4 1 C1 4 D1 1BA13(2015，长沙)水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液面刚好相平，如图所示，下列说法正确的是( )A两物体受到的浮力相等B两容器底部所受液体压强相等C两物体的质量相等D乙容器中物体密度较大B14(2015，重庆)弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象，则下列说法中正确的是( )A物体的体积是500 cm3B物体受到的最大浮力是5 NC物体的密度是2.25103 kg/m3D物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 NC15(2015，连云港)潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中，体积不断变大。关于气泡所受压强和浮力的变化情况，下列说法正确的是( )A压强变大，浮力变大 B压强变大，浮力变小C压强变小，浮力变大 D压强变小，浮力变小C16(2015，大连)甲、乙物体的密度相同，甲的体积是乙的2倍，将它们叠放在水槽里的水中，水面恰好与甲的上表面相平，如图所示，现将乙物体取下，当甲物体静止时，甲物体将( )A沉在水槽的底部B悬浮在原位置C漂浮，水下部分高度与甲的高度之比为1 2D漂浮，露出水面部分的体积与甲的体积之比为1 3D17(2015，漳州)如图所示，在水平桌面上放置一个装有适量水的锥形瓶，瓶内漂浮着一块冰，冰融化过程中()A瓶内水面上升B水对瓶底的压强减小C桌面受到的压力增大D桌面受到的压强不变DAC19(2015，眉山)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160 g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180 g水溢出。已知煤油的密度是0.8103 kg/m3，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( )A下沉，1.1103 kg/m3B漂浮，0.85103 kg/m3C悬浮，1.0103 kg/m3D漂浮，0.90103 kg/m3D20(2013，荆门)如图所示装置，实心铝块(铝2.7 g/cm3)B、C的体积均为10 cm3，当B浸没在水中时，木块A恰能在粗糙的水平桌面上向左做匀速运动，若用铝块D替换C，则A在粗糙的桌面上向右做匀速运动，则D的质量为_g。(已知水的密度为1.0103 kg/m3，铝块B始终在水中，水与B之间的粘滞阻力及滑轮的摩擦均忽略不计)721(2015，鄂州)如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图。(1)如果是你做这个实验，为了减小误差， 则图中的操作步骤顺序为_。(2)图中_两个步骤是为了测量浮力的大小。DABCAB(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据。请你将该表格第三行数据补充完整。小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中G1的数据改为1.1 N，G排的数据改为0.5 N。请你对他的做法进行评估：_；如果是你，对这种情况采用的做法是_。没有实事求是的科学态度，做法不正确分析原因，重新实验22(2015，随州)为了测量某种不吸水的软塑泥的密度，刘强同学设计了如图实验步骤。甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V1；乙：将软塑泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V2；丙：将软塑泥捏成实心团，放入量杯中的水里，泥团漂浮在水面上，用细钢针轻压泥团，使泥团完全浸没水中，水面处刻度值为V3；丁：将泥团取出，吸干表面水滴，用细线系着泥团称重，测力计示数为F。(1)请给步骤丙这种方法取一个名字_；(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V1、V2、V3、水表示泥_；(3)选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度，用V1、V3、F、g表示泥_针压法(合理即可) 23(2013，重庆)在一次物理兴趣小组的活动中，某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度。(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为_N。0.6(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在_的作用下被紧紧压在烧杯底部，如图乙所示。在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0.4 N。(3)如果不计摩擦和绳重，图丙所示的木块受到的浮力为_N，木块的密度为_kg/m3。(4)如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入 该 液 体 中 时 ， 弹 簧 测 力 计 示 数 为 0 . 2 N ， 该 液 体 的 密 度 为_kg/m3。(5)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中，然后取出木块直接测量木块的重力，从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。大气压10.61030.8103偏大24(2015，孝感)小红物理学习小组在“测量物质的密度”的实验中，所用器材有：天平、小石块、烧杯、水、细线等，她的实验过程如下。(1)调节天平平衡时，应将游码移至_处，若发现天平的指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母向_(填“左”或“右”)调，直至天平平衡。(2)用天平测出石块的质量m1。(3)如图甲所示，将烧杯中装入适量的水，置于天平上，平衡时的读数为m2。(4)如图乙所示，接着用细线将石块拴住，使之完全浸没在上述烧杯的水中，天平平衡时的读数为m3(此时手向上拉住细线另一端，石块不接触杯壁和杯底，水不外溢)。零刻度线左(5)若水的密度为水，则石块排开水的质量为_，石块的体积为_。(6)石块的密度表达式为石_。(7)此实验过程中若将(3)(4)顺序对换，则所测密度的值是偏_。 m3m2小