1、课时训练(八) 浮力(限时:35 分钟)一、填空题1.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力,这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是: F 浮 = 。阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于 。 2.如图 K8-1 所示,大鱼和小鱼的对话中, 鱼的说法正确,这是因为浮力的大小与 有关。若小鱼吐气泡,气泡上升的过程中,压强将变 ,浮力将变 。 图 K8-1图 K8-23.如图 K8-2 所示,一只铝盆静止浮在水面上。林红同学用手将它慢慢向下按,在铝盆未全部浸入水中之前,林红用的力逐渐 ,铝盆受到的浮力逐渐 。(均选填“增大” “不变”或“减小”) 4.2018乐山小明将
2、装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧测力计挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图 K8-3 所示。在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将 ,电子秤的示数将 。(均选填“变大” “变小”或“不变”) 图 K8-3图 K8-45.2018扬州为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻、很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐变 ,说明盛水的塑料袋排开 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 的 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作
3、时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这可能是 的缘故。 6.2017郴州弹簧测力计下挂着一重为 12 N 的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为 7 N,则此时小球受到的浮力是 N,其密度是 kg/m 3。(g 取 10 N/kg) 7.2018宜昌有一木块的体积为 200 cm3、密度为 0.8103 kg/m3,把它浸没在水中时,它受到的浮力是 N;松手后,木块静止时排开水的质量是 kg。( g 取 10 N/kg) 8.2018十堰将一底面积为 0.01 m2的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图 K8-
4、5 甲所示,在这个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 N,木块重力为 N,细线对木块的最大拉力为 N。(g 取 10 N/kg) 图 K8-59.如图 K8-6 所示是“曹冲称象”的示意图,前后两次船上放大象和放石头水面达到相同的记号,推出“象重等于石重”的结论。这一过程应用到两个物理依据: ; 。 图 K8-610.如图 K8-7 所示,林红同学把制作的潜水艇模型悬浮在水中,当注射器向外抽气时,该模型将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),在此过程中模型受到的浮力 (选填“变大” “变小”或“不变”)。 图 K8-711.2018烟台水
5、平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球 A、 B 分别放入两烧杯中,当两球静止时,两烧杯中液面高度相同,两小球所处的位置如图 K8-8 所示; A、 B 两球所受浮力的大小关系为FA FB,两小球所排开液体重力的大小关系为 GA GB,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为 p 甲 p 乙 。(均选填“” “=”或“ 丙 乙B.液体对容器底部的压强关系是 p 乙 p 甲 p 丙C.容器对桌面的压强关系是 p甲 p乙 p丙D.小球受到的浮力大小关系是 F 乙 =F 丙 F 甲三、计算题21.2018安顺如图 K8-17 所示,重为 10 N 的长方体木块静止在水面上
6、,浸入水中的体积占木块总体积的 。( g 取 10 45N/kg)(1)求木块所受到的浮力大小。(2)若木块下表面所处的深度为 0.2 m,求木块下表面受到水的压强。(3)若要将木块全部浸入水中,求至少需要施加多大的压力。图 K8-1722.2018泰安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 K8-18 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 的关系如图乙所示。g 取 10 N/kg,水的密度是 1.0103 kg/m3。求:图 K8-18(1)物块受到的重力。(2)物块
7、完全浸没在水中受到的浮力。(3)物块的密度。四、实验探究题23.2018河南某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图 K8-19 所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系” 。A B C D图 K8-19(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。 (4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行的操作中不合理得是 。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值B.
8、用原来的方案将水换成酒精进行实验C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验(5)另一实验小组在步骤 C 的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。 参考答案1.G 排 气体2.大 物体排开液体的体积 小 大解析 浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关,大鱼排开水的体积大,大鱼所受浮力就大。气泡上升时,高度变小,气泡外液体的压强 p 变小,会使气泡的体积变大,气泡的体积变大,排开水的体积变大,气泡受到水的浮力变大。3.增大 增大解析 林红在用手将铝盆慢慢向下按时,铝盆排开水的体积增大,由阿基米德原理 F 浮 = 水 gV
9、 排 可知铝盆受到的浮力增大, F 浮 =G+F 压 ,则 F 压 =F 浮 -G,因为铝盆重力不变,所以林红用的力 F 压 逐渐增大。4.不变 不变5.小 液体体积 内外液面相平(或袋内水浸没) 塑料袋中未装满水(答案合理即可)解析 将塑料袋慢慢浸入水中,塑料袋受到水的浮力,并逐渐变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,说明盛水的塑料袋排开液体的体积越大,受到的浮力越大;当塑料袋内外液面相平时,弹簧测力计的示数为零。小华准备用装满水的塑料袋做实验时,塑料袋尚未完全浸入水中,弹簧测力计的示数已为零,原因可能是塑料袋中没有装满水, 装有少量空气,或弹簧测力计损坏等。6.5 2.41037.2 0 .1
10、68.15 9 6解析 根据图乙可知,木块刚漂浮时,木块浸入水中的深度为 L1=9 cm;水的深度为 9 cm 到 16 cm 时,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为 16 cm 时,细线刚好拉紧,线的拉力为零;当木块上表面与水面相平时,此时水面的高度为 22 cm;所以木块全部浸没时木块底部受到的压强最大,由图乙可知,此时压强为 1500 Pa,则木块受到的最大浮力 F 浮大 =1500 Pa0.01 m2=15 N。由图乙可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为 900 Pa,此时木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以木块重力 G=F 向上 =p 向上 S=900
11、Pa0.01 m2=9 N。当木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,此时细 线对木块的拉力最大, F 拉大 =F 浮大 -G=15 N-9 N=6 N。9. 阿基米德原理 物体的漂浮条件10.下沉 不变解析 将注射器向外抽气时,试管中空气减少,进入试管中的水就会增多,自重增大,由于排开液体体积不变,则试管所受浮力大小不变,重力大于浮力,试管下沉。11.= = 12.等于 小于 小于13.D 解析 由题图可知,水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,即乒乓球下部没有水,它的底部没有受到水向上的压力,也就没有压力差,所以,乒乓球不受浮力,只受到水的压力和瓶子的支持力和自身的重力
12、。14.C 15.D 解析 石块浸没在水中下沉时,其排开水的体积不变,石块受到的浮力大小不变,故 A、B 错误;由于石块下沉,根据物体的浮沉条件可知浮力小于重力,故 C 错误,D 正确。16.D 17.B 18.C 19.C20.D 解析 由 于小球在丙容器中悬浮,故 丙 = 物 ;在乙容器中漂浮,故 乙 物 ;在甲中沉底,故 甲 p 丙 p 甲 ,故 B 错误。容器对桌面的压力等于容器、容器内液体和小球的总重力。放入小球前,乙容器中液体的重力大于丙容器中液体的重力,放入小球后,小球漂浮和悬浮时,小球排开液体的重力等于自身的重力,则此时乙容器的总重力大于丙容器的总重力;放入小球前丙容器中液体的
13、重力大于甲容器中液体的重力,放入小球后,排开液体的体积相等,则剩余液体的体积相等,则丙容器中剩余液体的重力大于甲容器中剩余液体的重力,则此时丙容器的总重力大于甲容器的总重力,故容器对桌面的压力关系为 F乙 F丙 F甲 ,则容器对桌面的压强关系是 p乙 p丙 p甲 ,故 C 错误。由图可知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,小球在丙、乙中所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,故小球受到的浮力大小关系是 F 乙 =F 丙 F 甲 ;故 D 正确。21.解:(1)由图可知,木块漂浮在水面上,所受浮力等于重力, F 浮 =G=10 N。(2)木块下表面受到水的压强 p= 水 g
14、h=1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m=2000 Pa。(3)当木块漂浮在水面上时,排开水的体积V 排 1= = =110-3 m3,F浮 1 水 g 10N1.0103kg/m310N/kg则木块的体积 V 木 = V 排 1= 110-3 m3= 1.2510-3 m3,54 54木块浸没在水中时,排开水的体积 V 排 2=V 木 =1.2510-3 m3,木块浸没在水中时,所受浮力 F 浮 2= 水 V 排 2g=1.0103 kg/m31.2510-3 m310 N/kg=12.5 N,则要使木块浸没在水中,需要加的压力 F=F 浮 2-G=12.5 N-10 N=2.5 N。22.解:(1)由图乙可知,物块浸入水中前弹簧测力计示数为 18 N,故物块的重力为 G=18 N。(2)由图乙可知,物块全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数为 F=10 N,则物块完全浸没时受到的浮力为F 浮 =G-F=18 N-10 N=8 N。(3)由 F 浮 = 液 gV 排 得,物块的体积 V=V 排 = = =810-4 m3,F浮 水 g 8N1.0103kg/m310N/g则物块的密度为 = = = =2.25103 kg/m3。mVGgV 18N10N/kg810-4m323.(1)3.8 (2)1.4 A、D (3)物体排开水所受的重力 (4)A (5)能
