《人教版2019-2020年八年级物理下册精讲精练 10-1 浮力(解析版)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版2019-2020年八年级物理下册精讲精练 10-1 浮力(解析版)(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题10.1 浮力 课前预习 1. 浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。叫做_浮力_。2.浮力的方向是_竖直_向上。3.浮力产生的原因:浸在液体里的物体上下表面受到的压力差。用公式表示即_ F浮F下- F上_。4. 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就_越大_。知识点解读与例题突破知识点1:什么是浮力当物体浸在液体或气体中时会受到一个向上托起的力,这个力就是浮力。注:一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。【例题1】如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图 【答案】如图所示: 【解析】因为物体在水中,所以受浮力和重力
2、的关系,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;又物体上浮,所以物体受到的浮力大于重力,作用点都画在重心处. 知识点2:产生原因由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。浮力的方向总是向上的,与 重力 的方向相反。即F浮F下- F上【例题2】如图所示,边长为20厘米的正方体木块,其下表面距水面15厘米,试求:(1)上、下表面受到的液体的压力差;(2)木块排开的水重。【答案】见解析。【解析】已知: 液=1.0103kg/m3,g=9.8N/kg,h上=0m,h下=0.15m,S 上=S 下=0.04 m2,V 排=0.2m0.2m0.15m=0.006 m3求:(1)F上F下 (2)G排解:(1)F上
3、=P下S下= gh下S下=58.8NF下=P上S上= gh上S上=0NF上F下=58.8N (2)G排=g V 排=58.8N 可见,部分浸入液体的物体所受的浮力,也等于液体对物体向上的压力和向下的压力之差。知识点3:称重法测浮力浮力等于物体重减去物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮= GF弹 注意:物体在液体中所受浮力的大小,跟它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。【例题3】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹
4、簧测力计的示数如图所示请按要求回答下列问题:(1)比较图甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为N(2)比较图乙、丙,说明浮力的大小与 有关(3)通过图乙和戊的探究,不能得到浮力大小与液体密度是否有关,原因是(4)通过图中数据可知:圆柱体的密度是 kg/m3(取g=10N/kg)【答案】(1)0.6;(2)物体排开液体的体积;(3)没有控制排开液体的体积相同;(4)1.5103【解析】(1)由图甲知圆柱体的重力,由图乙可知弹簧测力计的示数,根据称重法求出圆柱体受到的浮力;(2)物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关,应用控制变量法分析图示实验,根据实验现象分析答题;(3)探究浮力与
5、液体密度的关系,液体的密度不同,其它量相同;(4)图丁可知圆柱体浸没时弹簧测力计的示数,根据称重法求出圆柱体受到的浮力,根据阿基米德原理表示出排开水的体积即为圆柱体的体积,根据G=mg和=m/v求圆柱体的密度习题精练一、选择题1.(2019山东临沂)被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是()A. 水中的桥墩不受海水的浮力B. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止C. 通过海底隧道最少需要34.2minD. 光在装饰材料上发生镜面反射【答案】A【解析】
6、A桥墩下面没有水,水不会对桥墩产生向上的压力,不会产生浮力。故A正确。B汽车行驶时,汽车和灯杆之间距离发生的变化,所以以灯杆为参照物,汽车是运动的。故B错误。Ct=0.057h=3.42min,故C错误。D隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料,说明人看隧道壁不会刺眼,所以隧道洞壁发生漫反射。故D错误。2.浮力产生的原因是由于 ()A液体(或气体)对物体有压力 B液体(或气体)对物体有压力差 C液体(或气体)有质量 D物体对液体(或气体)有压力 【答案】B【解析】液体(或气体)对物体上下表面有压力差示浮力产生的原因。3.一正方体浸没在水中,上表面与水面相平,关于它下列说法中正确的是( )A它
7、的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大 B它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等 C它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下 D它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上【答案】D 【解析】一正方体浸没在水中,上表面与水面相平。上表面受到水的压强为0,受到水的压力也为0,下表面收到水的压强可以利用液体压强公式求出,受到向上的压力可以利用压强公式P=F/S求出。二、填空题4.浮力的大小由和来决定,与物体的密度关,与物体的体积关,与物体浸没在液体中的深度关【答案】液体的种类 排开液体的体积,无,无,无。【解析】浮力的大小由液体密度和排开液体体积来决定,与物体的密度无关,与物
8、体的体积无关,与物体浸没在液体中的深度无关5.有一边长为10cm正方体浸没在水中,上表面离水面20cm,水对上表面的压强为 Pa,水对上表面产生的压力为 N, 水对下表面的压强为 Pa,水对下表面产生的压力为 N,物体受到的浮力为 N.【答案】 1.9610319.6. 2.94103。29.4。9.8。【解析】(1)由液体压强公式P=gh得,水对这个长方体上表面的压强为P1=水g h1=1.96103Pa则水对这个长方体上表面的压力F1=P1S=液gh1S=19.6N水对这个长方体下表面的压强为:P2=液gh2=2.94103Pa则水对这个长方体下表面的压力F2=P2S=液gh2S=29.4
9、N(2)长方体在水中所受压力的合力(上下压力差)即浮力为F=F2F1=29.4N-19.6N=9.8N三、作图题6水中正在上浮的乒乓球,画出所受的重力G和浮力F的示意图【答案】如图所示:【解析】因为乒乓球在水中,所以乒乓球受浮力和重力的作用,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;又因为乒乓球正在上浮,所以乒乓球受到的浮力大于重力,则表示浮力的线段长度要长一些,力的作用点都画在重心处。7如图所示是正在水中上浮的木块,请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图 【答案】如图所示: 【解析】因为物体在水中,所以受浮力和重力的关系,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下;又物体上浮,所以物体受到的浮力
10、大于重力,作用点都画在重心处. 8(2019湖北宜昌)如图所示,两个大小相等的物体浸没在水中,一个悬浮,一个下沉。请画出悬浮物体所受重力示意图;画出下沉物体所受浮力、重力示意图。(注意:整个作图过程中大小相等的力线段长度相等,大小不同的力用线段长短区别)【答案】如图所示:【解析】物体悬浮,浮力等于重力;物体下沉,浮力小于重力;据此根据力的示意图的画法画出相关各力的示意图。(1)物体悬浮时,浮力等于重力。过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,注意线段的长度应与表示浮力的线段长度相等;(2)物体下沉时,浮力小于重力,过物体的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用
11、G和F浮 表示,注意表示重力的线段长度较长。9(2019贵州黔东南)如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体受到力的示意图。【答案】如图所示:【解析】由图可知,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,受的浮力、拉力和重力的作用,重力从重心竖直向下画,浮力、拉力从重心竖直向上画,标出符号,浮力与拉力之和等于重力。10.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。【答案】如图所示:【解析】根据乒乓球漂浮在水面上,则可判断乒乓球受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,浮力大小等于重力,作用点在球重心上;根据力的示意图的做法,用一条带
12、箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来。乒乓球所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;乒乓球的重力与浮力大小相等,方向相等,作用点都在重心,同理做出重力的示意图。四、实验探究题11(2019上海)某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为F0现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为h,记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为F接着,将液体A替换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表一、二所示。表一 液体A(A0.8103千克/米
13、3)实验序号h(厘米)F(牛)F(牛)138.51.52673395.54.541255表二液体B(B1.0103千克/米3)实验序号h(厘米)F(牛)F(牛)538.51.2667.62.4796.43.681264根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中, 。根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中, 。根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,分析比较F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大
14、小关系,可得出的初步结论是 。本实验中,圆柱体的重力为 牛,高度为 厘米。【答案】弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小;F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比;同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度越大,F越大;10.0;10.0。【解析】根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小;纵向比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据,可知,圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍,F也为原来的几倍,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比;A1.0103kg/m3B0.8103kg/m3,根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,可得出的初步结论是:同一物体在不同液体中,圆柱体的下表面到液面的深度h不变时,液体密度越大,F越大;F0G,根据称重法测浮力,FF0F,故本实验中,圆柱体的重力为:GF+F1.5N+8.5N10.0N;由,比较表一序号1与2与3或表二序