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1、 浮力和升力 认识浮力 浸在液体中的物体会受到液体 竖直向上 的 托力 这个托力就叫做 浮力 浮力的方向总是 竖直向上 的 浮力是由于液体对物体向 上 和向 下 的压力 差 产生的 用关系 式表示为 F浮 F向上 F向下 浸在液体中的物体受到浮力的大小 跟物体浸入液体的体积 有关 跟液 体的密度也 有关 全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸 入液体中的深度 无关 什么是浮力 小明在岸上能够搬动最重为 N的河卵石 那么他能够搬动的水中的河 卵石最重为 A A 大于 NB 等于 N 第 题图 C 小于 ND 无法确定 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋 容器放在斜面 上 如图所示 图中画出
2、了几个力的方向 你认为鸡蛋所 受浮力的方向应是 C A F B F C F D F 浮力是怎样产生的 第 题图 如图所示 A B是能自由移动的物体 C D是容器自身凸 起的一部分 现往容器里注入一些水 则下列说法不正确 的是 C A A物体一定受到浮力作用 B B物体一定受到浮力作用 C C物体一定受到浮力作用 D D物体一定受到浮力作用 一正方体铁块在水下某深度时 上表面受到 N的压力 下表面受到 N 的压力 则此时铁块受到的浮力是 N 当铁块下沉到某位置时 上表面 受到的压力增大为 N时 下表面受到的压力是 N 浮力大小与哪些因素有关 年淮安市 在 探究影响浮力大小的因素 实验中 物体A静
3、止时 弹 簧测力计示数分别如图所示 试回答下列问题 第 题图 物体A所受浮力大小与 物体浸入液体的体积 和 液体的密度 有关 物体A浸没在水 盐水中所受浮力大小之比为 称 重 法 测 浮 力 F浮 G F F 为物体在液体中时弹 簧测力计的示数 浮力的大小与液体的密 度 物 体 浸 入 液 体 中 的 体 积 有 关 而与浸没的深度无关 在液体中上浮和下沉的 物体都会受到浮力的作用 若浸在液体中的物体下 表面 和 容 器 底 部 紧 密 接 触 密 合 则液体对物体向上的压力 F向上为零 物体将不受浮力的作 用 只受向下的压力 物体被紧 紧地压在容器底部 如埋入泥底 的桥墩 例 有一种被称作
4、跟屁虫 的 辅助装备是游泳安全的保护神 如图所示 跟屁虫 由一个气 囊和腰带组成 两者之间由一根 线连接 正常游泳时 连接线是 松驰的 气囊漂浮着 跟人如影 相随 在体力不支等情况下 可 将气囊压入水中 防止人下沉 在此情况下 A 人的重力减小了 B 人所受的重力方向改变了 C 气囊排开水的体积变小了 D 气囊受到的浮力变大了 解析 压入水中的气囊排开水的 体积增 大 气 囊 受 到 的 浮 力 增 大 从而可以使人浮出水面 保 护了人的安全 答案 D 分 下列有关浮力的说法正确的是 D A 物体的密度越大 受到的浮力越大 B 物体的体积越大 受到的浮力越大 C 物体浸没入水中越深 受到的浮力
5、越大 D 浸没在水中的物体 可能不受浮力 分 如图所示 一个塑料小球堵在一个水池的出 口处 水无法排出 则该小球 C A 仍受水的浮力 B 不受水的浮力 也不受水对它的压力 C 不受水的浮力 但受水对它的压力 D 无法判断 第 题图 第 题图 分 年凉山州 两个物体分别挂在弹簧测 力计上 将它们同时浸没到水中 发现两个弹簧测 力计的示数不为零 但减小值相同 由此可以判断 B A 两个物体一定处在液体中相同深度 B 两物体所受的浮力相同 C 在水中时 弹簧测力计示数是相同的 D 在空气中 弹簧测力计示数是相同的 分 一个棱长为a的立方体铁块从如图所示的 实线位置 此时该立方体的下表面恰与水面齐平
6、 下降至图中的虚线位置 则下图中能正确反映铁块 所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深 度h关系的图像是 A 第 题图 分 如图所示 一个小球静止在 水中 它所受浮力的方向是 竖 直向上 如果剪断绳子后 小 球漂浮在水面上 它所受浮力的 大小与原来相比将 变小 分 如图甲所示的鱼是刺豚鱼 全身长满了硬 刺 平时紧缩身体 一旦生气或受到惊扰时 就会急 速大口吞咽海水或空气使身体迅速膨胀 图乙所 示 使全身的刺都竖起来 这个过程中它所受到的 浮力将 增大 选填 增大 不变 或 减小 第 题图 分 长江大桥下的桥墩如图所示 其在水中受到 的浮力为 N 第 题图 第 题图 分 如图所示 烧杯内盛有
7、某种液体 把一体积 为 m 的铝块用细线系在弹簧测力计下浸 没在液体中 静止时弹簧测力计的示数为 N 已 知铝的密度为 k g m 则铝块在液体中受 到的浮力等于 N 第 题图 分 年宁波市 课前 小科和小思对物体 浸没前受到的浮力大小与 浸入 水 中 的 深 度 是 否 有 关 有不同的猜想 于是 用相同的长方体重物 分 别以甲图和乙图的方式进 行实验 并获得如下数据 实验者 实验 序号 物体重 G N 浸入水中 深度h c m 弹簧测力计 读数F N 浮力大小 F浮 N 小科 小思 分析小科测得的数据可以得出 浸没前 物体受 到的 浮 力 大 小 随 浸 入 水 中 的 深 度 增 大 而
8、 增大 小思的数据也说明了这一点 综合分析两个人的数据却发现 第 小题的结 论是不正确的 其中 和 或 和 和 两次实验数据可以证明这一点 填实验序号 课后 小科和小思才知道 物体受到的浮力大小 随排开水的体积增大而增大 阿基米德原理 浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力 浮力的大小等于 被物体排开的 液体 的重力 这就是著名的阿基米德原理 实验证明 阿基米德原理对 气体 同样适用 阿基米德原理用公式表示为 F浮 G排 液 g V 排 其中G排是指 被物体排 开的液体所受的重力 V排表示 物体排开的液体的体积 阿基米德原理实验探究 年河池市 如图甲是 探究浮力的大小与哪些因素有关 的实验过程 示
9、意图 第 题图 通过实验步骤 和 可以探究浮力大小与圆柱体排开液体 体积 的关系 通过步骤 和步骤 可以测出圆柱体浸没在水中时受到的 浮力F浮 通过步骤 和步骤 可以测出圆柱体排开水所受重力 G排 比较F浮与G排 可以得到F浮与G排的关系 如图乙是圆柱体缓慢浸入水中时 弹簧测力计示数F随圆柱体浸入深度 变化的关系图象 由图象可知 圆柱体的高度是 c m 圆柱体浸没 后 所受的浮力大小与圆柱体浸没的 深度 无关 比较浮力的大小 第 题图 如图所示 四个体积相同的小球 把它们放在水中静 止 甲有 体积露出水面 乙有 体积露出水面 丙浸 没在水中 丁沉在水底 则所受浮力最小的是 B A 甲球B 乙球
10、 C 丙球D 丁球 阿基米德原理公式的应用 一个重为 N的物体 挂在弹簧测力计下 将它浸没在盛满水的溢水杯中 静止时弹簧测力计的示数为 N 则物体所受的浮力是 N 溢出水所受 的重力为 N 某个热气球充气后体积为 m 则该热气球所受的浮力为 N g取 N k g 空气密度取 k g m 在 阿基米德解开王冠之谜 的故事中 若王冠在空气中称时重 N 浸没在 水中称时重 N 则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为 N 它排开 的水的体积为 m 根据阿基米德原理F浮 G排 液 g V 排可知 物体受到的 浮力大小跟液体的密度和物体 排开液体的体积有关 跟物体本 身的体积 密度 形状 在液体中 的深度 在液
11、体中是否运动 液 体的多少等因素无关 部分浸 入液体 阿基米德原理表达式中 V排是指物体排开液体的体积 V排不同于V物 当物体部分浸 入液体中时 V排 V物 当 物 体 浸没在液体中时 V排 V物 运用阿基米德原理的公 式计算时注意单位要统一 公 式中 液或 气的单位是 k g m V排的单位是m 溢水杯中盛满水时烧杯 中的水重才等于排开的水重 例 体积相同的铁球 铝块和木 块 浸在液体中的情况如图所示 则比较它们受到的浮力 A 铁球受到的浮力最大 B 铝球受到的浮力最大 C 木块受到的浮力最大 D 它们受到的浮力一样大 解析 浸在液体中的物体受到的 浮力只跟液体的密度和物体排 开液体的体积有
12、关 三个物体 的形状 密度和所在位置不同 但都完全浸没在同种液体中 排 开液体的体积相等 所受的浮力 相同 答案 D 分 如图所示 甲 乙 丙三个实心小球分别在不 同的液体中静止 三个球的体积关系是V甲 V乙 V丙 三种液体的密度关系是 则三个球 受到的浮力大小关系为 A 第 题图 A F甲 F乙 F丙B F甲 F乙 F丙 C F甲 F乙 F丙D F甲 F乙 F丙 分 年兰州市 液体沸腾时 液体内部会产 生大量气泡 在液体中不断上升 变大 对于气泡 所受压强和浮力的变化情况 气泡未露出液面时 以下说法中正确的是 D A 压强变小 浮力变小B 压强不变 浮力不变 C 压强变大 浮力不变D 压强变
13、小 浮力变大 分 把一个物体挂在弹簧秤下 弹簧秤示数为 N 把它浸没在水 密度为 g c m 中时 弹簧秤示数 变为 N 假设物体的质量为m 物体的密度为 浸 没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差 分别为 F和 p 则无法求得的是 D A mB C FD p 第 题图 分 如图所示 Q为铜制零件 其 上部为边长L m的立方体 下 部为边长l m的立方体 Q的 下表面与容器底部粘合 且水面恰 好与Q上表面相平 则零件所受的 浮力为 g取 N k g C A NB NC ND N 第 题图 分 年衡阳市 如图所示的甲图中 石料在 钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降 直至全部没入水中
14、 图乙是钢绳拉力随时间t变 化的图象 若不计水的摩擦力 则可算出该石料的 密度为 A A k g m B k g m C k g m D k g m 分 质量 g 体积 c m 的物体挂在弹簧测力 计上 再把物体浸没在某种液体中 弹簧测力计的 示数是 N 物体受到的浮力为 N 液体的 密度为 k g m g取 N k g 分 如图所示 重为 N的人躺在死海的水面 上悠闲地阅读 他受到海水的浮力是 N 浸 入海水中的体积是 m g取 N k g 海水 k g m 第 题图 第 题图 分 如图所示 一个重为 N的铁块用轻质细线 系着浸没在水中 静止时铁块排开水的重力为 N 则铁块受到的浮力是 N
15、细线对铁块的拉力 是 N 分 如图甲所示 弹簧测力计一端固定 另一端 挂一合金块浸没在装有水的容器中 容器底部有一 个由阀门控制的出水口 打开阀门缓慢放水 此过 程中合金块始终不与容器底部接触 弹簧测力计示 数随放水时间变化的规律如图乙所示 由图象可 知 经过 s的放水时间 合金块刚好完全离开 水面 合金块的重力为 N 此过程中合金块受 到的最大浮力为 N 第 题图 分 年厦门市 小鹭做 验证阿基米德原 理 实验的步骤如图所示 第 题图 小鹭处理数据时 发现 实验步骤有 所遗漏 遗漏的步骤为 测量 空桶的重力 若将 遗漏的步骤标注为d 则最合理的实验步骤 依次为 d a b c 用实验步骤对应
16、的字母表示 实验步骤a b c d中 弹簧测力计的示数依次 为Fa Fb Fc Fd 若这些示数之间的关系满 足 用式子表示 Fa Fb F c Fd 则可证 明 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物 体排开的液体所受重力的大小 研究物体的浮沉条件 第 课时 物体的浮沉条件 浸在液体中的物体 其浮沉取决于它所受的 重力 和 浮力 的大小 将物体浸没在液体中 当F浮 G物时 物体上浮 上浮最终结果是物 体漂浮在液面上 物体漂浮时 F 浮 G物 当F浮 G物时 物体悬 浮 当F浮 G物时 物体下沉 从密度的角度可知 当 液 物时 物体漂浮 当 液 物时 物体悬浮 当 液 物 时 物体下沉 物体的浮沉条件 某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验 他们将一土豆放 入水槽中发现其在水中悬浮 然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土 豆 A A 下沉B 上浮C 悬浮D 漂浮 年来宾市 把体积为 m 重为 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 N k g B A 漂浮 F浮 NB 漂浮 F浮 N C 沉底 F浮 ND 沉底 F浮 N 密度为 k g m 的实心
