资源描述
第五单元浮力(1),12018海南如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中正确的是()AF氢F空BF氢F空CF氢F空D条件不足，无法比较,B,22017山西俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是()A西瓜的密度比李子的密度大B西瓜漂浮时所受浮力大于重力C李子下沉过程中所受水的压强不变D李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变,D,3.2017河南改编如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比，下列判断正确的是()A木块在甲液体中受的浮力较大B木块在乙液体中受的浮力较大C甲液体对容器底部的压强较大D盛甲液体的容器对桌面的压强较小,D,42019预测如图所示，气球与铁块相连，悬浮在水中，此时若将气球向下按，使气球与铁块向下运动一段距离，待稳定后再撤去力，此时气球跟铁块所受的浮力将_(选填“变大”“变小”或“不变”)；它们将会_(选填“上升”“下沉”或“静止”)(假设气球不会破裂)。,变小,下沉,52018黄石改编测算不溶于水的新型合金材料密度：(1)小磊将材料用细丝线悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计示数如图甲，大小为_N。再将材料全部浸入水中，静止时弹簧测力计示数如图乙。由此，小磊得出材料在水中受到的浮力F浮_N。(2)若取g10N/kg，水1.0103kg/m3，可以计算出材料的质量m_kg，体积V_m3(用科学记数法表示)，并由此算出材料的密度_kg/m3。(3)小明提出若取g9.8N/kg会使测量结果更准确，而小磊认为无影响。你认为_(选填“小明”或“小磊”)的说法正确。,4.2,2.0,0.42,2.0104,2.1103,小磊,【解析】(1)物体受到重力G与弹簧测力计拉力F4.2N作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件得，物体重力为GF4.2N；将材料全部浸入水中，静止时弹簧测力计示数F示2.2N，故材料在水中受到的浮力为F浮GF示4.2N2.2N2.0N。,考点1理解浮力产生的原因(b)1定义：浸在液体中的物体受到液体对它_的力。2方向：浮力的方向是_的。物体在气体中也会受到浮力的作用。3测量：用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G，读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数为G，则F浮_。4施力物体：_。,向上,竖直向上,GG,液体(或气体),考点2理解阿基米德定律，会应用阿基米德定律求浮力(c)1阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于_。数学表达式：F浮G排液_。2比较“全部浸入”和“部分浸入”：当物体全部浸入液体(或气体)中时，V排_V物；当物体部分浸入液体(或气体)中时，V排_V物。3阿基米德原理可用于液体浮力的计算，也可用于_浮力的计算。,物体排开的液体受到的重力,液gV排液,气体,4应用阿基米德原理求浮力应注意：(1)熟练运用原始公式F浮液gV排液，以及两变形公式液F浮/gV排液和V排液F浮/液g。(2)注意各个物理量单位的统一。(3)注意各字母下标的含义。5计算浮力的方法(用公式表示),类型一理解浮力典例宜昌中考如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是_，浮力的方向是_。,上、下表面存在压力差,竖直向上,(2)大量的实验结果表明：“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论(液体压强公式为pgh)。【答案】(2)由液体压强公式pgh及压强公式pF/S得：长方体上表面受到液体的压力为F1p1S液gh1S，长方体下表面受到液体的压力为F2p2S液gh2S，上、下两表面的压力差为F2F1液gh2S液gh1S液g(h2h1)S；长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积为V排V物SlS(h2h1)，结合浮力的产生原因：F浮F2F1液g(h2h1)S液gV排m排gG排。,【解析】(1)据图可知，该长方体周围四个面的压强可以相互抵消，但上下两面的压强不能相互抵消，下表面所处位置比较深，所受的液体压强大于上表面所受的液体压强，根据公式FpS可知，由于S相同，所以长方体下表面所受液体压力大于上表面所受液体的压力，故用下表面所受水的压力减去上表面所受水的压力就是浮力，其方向是竖直向上的。【点悟】注意区别柱形物体和球形物体，物体排开液体的体积，并不一定与其浸入的深度成正比。,跟踪训练大庆中考如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，用外力F缓慢将A压入其中，h表示木块的下表面到液面的距离，下列关于所受浮力F浮和h的关系图像正确的是()ABCD,C,【解析】物体浸没前，深度增加的同时排开液体的体积也增加，且二者成正比，所受浮力大小即排开液体重力大小，随物体排开液体的体积增大而增大；浸没后物体排开液体的体积不变，受到的浮力大小不变。,类型二探究浮力大小的影响因素典例2018大庆为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数。物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后，用量筒测出了溢出水的体积，如图丁所示。,(1)该小组同学通过比较F1和F2的大小，得到了“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论是否正确？_(选填“正确”或“不正确”)。(2)为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择_两图。(3)物体浸没在水中时，所受浮力大小为_N，盐水的密度为_kg/m3(g10N/kg)。,不正确,乙、丙,0.5,1.2103,【解析】(1)探究“浮力大小与物体浸没的深度有关”应控制物体浸入液体的体积相同而浸入的深度不同。(2)探究浮力的大小与液体密度的关系，应该控制排开水的体积和深度相同，改变液体的密度。(3)物体浸没在水中时，所受浮力为F浮G排水gV排1.0103kg/m310N/kg50106m30.5N。物体的重力为G1.5N0.5N2N；物体在盐水中受到的浮力为F浮GF拉2N1.4N0.6N，所以盐水的密度为盐水F浮/gV排0.6N/(10N/kg50106m3)1.2103kg/m3。,跟踪训练2017台州用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是()A实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响B物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大C物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大D通过计算可知实验所用物块的密度为2103kg/m3,D,类型三浮力图像的分析及计算典例2018泰安改编用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度是1.0103kg/m3。则：,(1)物块完全浸没在水中受到的浮力为_N。,8,2.25103,(2)物块的密度为_kg/m3。,【解析】(1)物体浸没在水中时受到的浮力为F浮GF拉8N。(2)物体的体积为VV排F浮/水g8N/(1.0103kg/m310N/kg)8104m3，物块的密度为物G/gV18N/(10N/kg8104m3)2.25103kg/m3。,跟踪训练2019预测如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g10N/kg。根据图像信息，下列判断错误的是()A该金属块重力的大小为54NB浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20NC在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大D从t2时刻开始金属块就慢慢离开水面了,C,【解析】当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，由图可知，该金属块重力为GF拉54N；当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，由图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块受到的浮力大小为F浮GF拉54N34N20N；由图可知，绳子的拉力在t1t2时间段内逐渐变大，金属块的重力不变，则由公式F浮GF拉可知，拉力逐渐变大，所以浮力逐渐变小；绳子的拉力从t2时刻开始不再变化了，所以金属块从t2时刻开始就慢慢离开水面了。,【点悟】本题考查了重力、浮力、质量的计算，以及阿基米德原理，关键是公式和变形公式的应用，难点是通过图乙确定金属块的重力及绳子受到的拉力、用称重法计算出金属块受到的浮力。,不理解物体排开液体体积变化致错典例小胡同学在水槽中洗碗，一个大的碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时碗所受到的浮力比漂浮时所受到的浮力_(选填“大”“小”或“不变”)，水槽中的水面将会_(选填“上升”“下降”或“不变”)。,【错解】小上升【析错】认为碗浸没在水中的V排大于漂浮时的V排，所以会错答成水面上升。【正解】小下降漂浮在水面上的碗受到的浮力等于重力；沉入水槽底部的碗受到的浮力小于重力。所以沉入水底的碗受到的浮力小于漂浮于水面的碗受到的浮力。根据阿基米德原理，浮力大小等于排开液体所受到的重力，沉入水底的碗受到的浮力小，所以排开水的体积较小，所以水面将下降。,跟踪训练如图所示，U形管左端封闭，右端开口，里面盛水；左端水中静止着封闭有空气的小试管。则当往右端加水时，小试管将()A仍然悬浮B上升C下沉D先下沉、后上浮【解析】往右端加水时，右边水位上升，小试管内空气受到液体压强增大，空气体积被压缩，所以体积变小，即V排变小，所以F浮变小，即F浮G物，所以下沉。,C,液面升降问题的分析类型一、纯冰浸于液体，熔化后判断液面升降1纯冰在纯水中熔化；2纯冰在盐水(或其他密度比水大的液体)中熔化；3纯冰在密度比水小的液体中熔化。类型二、冰块中含有其他杂质，冰块熔化后判断水面升降1含有木块(或其他密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化；2含有石块(或其他密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化；3含有煤油(或其他密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化。,类型三、冰块中含有一定质量的气体，冰块熔化后判断水面升降类型四、容器中的固态物质投入水中后判断液面升降1固态物质的密度小于水的密度；2固态物质的密度等于水的密度；3固态物质的密度大于水的密度。,【解题关键】液面上升也好、下降也好，关键在于我们比较的问题是什么，确立好问题就知道如何下手。【判断方法】比较体积变化法：比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系；若前者体积大于后者体积，液面下降；若前者体积等于后者体积，液面不变；若前者体积小于后者体积，液面上升。,(1)冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面_。(2)冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面_。(3)冰块放在煤油(或酒精)中，沉底，熔化后，液面_。,不变,上升,下降,典例如图所示。,【解析】(1)当冰块漂浮时，根据漂浮条件可知，F浮G冰，即水gV排G冰m冰g，V排m冰/水冰块化成水后，冰块的质量与水的质量没有变化即m化水m冰，V化水m冰/水，所以V排V化水，即冰块完全熔化后液面不变。(2)冰块熔化前，在盐水中处于漂浮状态，则有F浮G冰，即盐水gV排m冰g，V排m冰/盐水，冰块化成水后，冰块的质量与水的质量没有变化，即m化水m冰，V化水m冰/水，水V排，冰块在盐水中熔化后液面上升。(3)冰块熔化前，在煤油(或酒精)中沉底；冰块熔化后，密度变大，水在煤油(或酒精)中沉底。熔化前后质量不变，密度变大，体积变小，则液面下降。,跟踪训练盆内水面上有一塑料碗，碗内是实心铁块，将铁块投入水中，盆内水面将_(选填“上升”“下降”或“保持不变”)。【解析】投入前，碗与铁块漂浮在水面上，得V总排G碗/水gG铁/水g，铁块投入水中后，碗仍漂浮在水面上V碗排G碗/水g而铁块沉入水中，V铁排V铁G铁/铁g，因此后来碗与铁块排开水的总体积：V总排V碗排V铁排G碗/水gG铁/铁g，因为铁水，所以V总排V总排，液面下降。,下降,
展开阅读全文