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文檔簡介
專題10浮力1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及產(chǎn)生的原因;
2、理解阿基米德原理,熟練掌握原理的內(nèi)容、公式以及阿基米德原理的適用范圍;
3、運(yùn)用浮力知識解決有關(guān)問題;4、知道物體浮沉條件;
5、知道浮力的利用。
要點(diǎn)一、浮力當(dāng)物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上托的力,這個力就是浮力。[歸納梳理]1.一切浸在液體或氣體里的物體都受到豎直向上的浮力。2.浮力=物體重-物體在液體中的彈簧秤讀數(shù),即F浮=G-F′3.阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,大小等于它排開的液體受的重力。用公式表示為;F浮=G排。(1)根據(jù)阿基米德原理可得出計算浮力大小的數(shù)學(xué)表達(dá)式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。(2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。例1:以下情景中沒有受到浮力的物體是()A.甲圖:空中上升的熱氣球B.乙圖:遨游太空的“天宮一號”C.丙圖:海中下潛“蛟龍”號D.丁圖:海中航行的“遼寧號”【答案】B【詳解】A.空中上升的熱氣球受到空氣的浮力,故A不符合題意;B.太空中沒有空氣,故太空中運(yùn)行的“天宮一號”不受到浮力,故B符合題意;C.下潛的“蛟龍”號在水中盡管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合題意。D.浮力是浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)向上托起的力,航行的“遼寧號”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故D不符合題意。故選B。例2:在下面所列的人或物體中,沒有受到浮力的是()A.放飛的孔明燈 B.太空中的“神舟十號”C.游弋的310漁政船 D.在游泳池仰泳的人【答案】B【詳解】A.放飛的“孔明燈”,就是因為空氣受熱,密度減小,在空中飛行時,受到浮力大于自身的重力,故A不符合題意;B.太空中沒有空氣,所以太空中的“神舟十號”不受到浮力的作用,故B符合題意;C.游弋的310漁政船受到水的浮力,故C不符合題意;D.在游泳池仰泳的人,受到的浮力等于自身的重力,故D不符合題意。故選B。要點(diǎn)二、浮力的應(yīng)用1.浸在液體中物體的浮沉條件(1)物體上浮、下沉是運(yùn)動過程,此時物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面。(2)漂浮與懸浮的共同點(diǎn)都是浮力等于重力,在平衡力的作用下靜止不動。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中。上浮漂浮懸浮下沉ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液G物<F浮G物=F浮G物=F浮G物>F浮2.應(yīng)用(1)輪船①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮力,故輪船能漂浮在水面上。 ②排水量:輪船滿載時排開的水的質(zhì)量。(2)潛水艇原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水、排水來改變自身重力,使重力小于、大于或等于浮力來實現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。(3)氣球和氣艇原理:氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),通過改變氣囊里的氣體質(zhì)量來改變自身體積,從而改變所受浮力大小。3.浮力的計算方法壓力差法:F浮=F向上-F向下阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排力的平衡法:受力分析例1:如圖所示,水面下有兩艘完全相同的潛艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潛,以下判斷正確的是()A.正在下潛的是甲艇B.沒露出水面前,上浮潛艇所受的浮力不斷增大C.正在下潛的潛艇,所受的浮力不斷減小D.兩艘潛艇所受的浮力相同【答案】D【詳解】A.潛水艇是通過改變水艙中的水的重力來改變自身重力的,要使?jié)撍细?,?yīng)使?jié)撍艿母×Υ笥跐撍У闹亓?,所以水艙中水較少時潛水艇上浮,故甲圖為上浮時的情景,乙圖為下潛時的情景,故A錯誤;B.根據(jù)F浮=ρ液gV排知,在沒露出水面前,上浮潛艇排開水的體積不變,所受的浮力不變,故B錯誤;C.根據(jù)F?。溅岩篻V排知,正在下潛的潛艇,排開水的體積不變,所受的浮力不變,故C錯誤;D.根據(jù)F?。溅岩篻V排可知,因甲、乙兩種情景潛水艇排開水的體積相等,故所受的浮力相等,故D正確。故選D。例2:在水平桌面上,有兩個相同的圓柱形容器,內(nèi)盛質(zhì)量相等的鹽水。將同一個雞蛋先后放入其中,雞蛋靜止時如圖所示。甲、乙兩杯鹽水的密度分別為ρ1和ρ2,鹽水對容器底部壓強(qiáng)分別為p1和p2,則()A.ρ1>ρ2,p1>p2 B.ρ1>ρ2,p1<p2C.ρ1<ρ2,p1=p2 D.ρ1<ρ2,p1<p2【答案】C【詳解】雞蛋在甲杯中懸浮,所以ρ甲=ρ蛋雞蛋漂浮在乙杯中ρ乙>ρ蛋所以ρ甲<ρ乙雞蛋懸浮在甲杯中,受到鹽水的浮力等于雞蛋重力;雞蛋漂浮在乙杯中,受到鹽水的浮力也等于雞蛋重力;所以雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小相等,即F1=F2=G蛋由力的作用是相互的可知,雞蛋對鹽水的壓力等于鹽水對雞蛋的浮力,所以雞蛋在甲杯鹽水中懸浮,鹽水對容器底的壓力F甲=G蛋+G鹽水雞蛋在乙杯鹽水中漂浮,鹽水對容器底的壓力F乙=G蛋+G鹽水液體對容器底的壓力F甲=F乙因為容器相同、容器底面積相同,由壓強(qiáng)公式SKIPIF1<0知鹽水對容器底部的壓強(qiáng)相等,即p1=p2故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。難點(diǎn)一、液面升降確定液面的升降,只要比較變化后的V排與變化前的V排的大小。
1.冰熔化后液面升降純冰在液體中,冰熔化后液面升降。,如冰浮于鹽水中,冰熔化后,液面上升。
②,冰熔化后,液面下降。
③,液面不變。(2)冰中含雜質(zhì),冰熔化后,水面升降。
①,若冰中有鐵、銅、鋁、石塊等,冰熔化后,水面下降。
②,如冰中有木塊、蠟、氣泡,冰熔化后,水面不變。
③,水面不變。
2.漂浮在液面的“載體”當(dāng)把所載的物體取出放入液體中時,如,容器中液面下降,當(dāng)時,容器中液面不變。例1:如圖所示,艦載機(jī)起飛后,下列對航空母艦分析正確的是()A.浮力不變,艦體下沉一些 B.浮力不變,艦體上浮一些C.浮力變小,艦體上浮一些 D.浮力變大,艦體下沉一些【答案】C【詳解】當(dāng)航母上的艦載機(jī)起飛后,航母的總重力減小,但航母漂浮在水面,受到的浮力等于自身的重力,所以受到的浮力變小,由SKIPIF1<0可知,排開水的體積變小,航母將上浮。故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。例2:下列關(guān)于浮力的說法中,正確的是()A.大石塊和小木塊都浸沒水中,大石塊下沉,它受到的浮力比小木塊的小B.人的密度和水的密度差不多,人潛入水中時受到的浮力約等于他的重力C.鐵的密度較大,鐵球放在任何液體中,它都是沉入液體里的D.人在水中有受到浮力,在地面上沒有受到浮力【答案】B【詳解】A.大石塊的體積大于小木塊的體積,把它們都浸沒水中時,則大石塊排開水的體積大,根據(jù)SKIPIF1<0可知大石塊受到的浮力大,故A錯誤;B.因為人的密度和水的密度差不多,即人的密度與水的密度近似相等,則人在水中會懸浮,故人潛入水中時受到的浮力約等于他的重力,故B正確;C.因為鐵的密度小于水銀的密度,所以鐵放入水銀中,會漂浮,即不會沉入液體里,故C錯誤;D.因為一切浸在液體或氣體中的物體都受到豎直向上的浮力,所以人在水中有受到浮力,在地面上受到空氣的浮力,故D錯誤。故選B。難點(diǎn)二、幾個規(guī)律問題
1.同一物體浮在不同液體中是一個定值,都等于,此時與成反比(密度計原理,輪船浮在海中或浮在江河中,一木塊分別浮在不同液體中)。
2.同種物質(zhì)組成的不同物體,浮在同一種液體中
,為一定值,等于(浮在液體中的物體,將露出液面部分切去,物體上浮又露出液面,為定值,等于)。
3.漂浮在液體中的物體浮力的變化等于物體重力的變化。例1:生產(chǎn)綠豆芽時,將綠豆倒入盛水的容器中,發(fā)現(xiàn)成熟飽滿的綠豆沉入水底,干癟、蟲蛀的綠豆漂浮在水面上,下列幾種說法中正確的是()A.漂浮在液面的綠豆受到的浮力大于重力B.沉底的綠豆受到的浮力比漂浮在液面的綠豆受到的浮力小C.沉底的綠豆受到的浮力小于所受的重力或等于所受的重力D.沉底的綠豆受到的浮力大于所受的重力【答案】C【詳解】由浮沉條件知:浸沒在液體中的物體,當(dāng)F浮>G時,物體上浮,最后漂?。划?dāng)F浮<G時,物體下沉;當(dāng)F浮=G時,物體懸浮;A.漂浮在液面的綠豆所受的浮力和重力是一對平衡力,所以F浮=G,故A錯誤;B.漂浮的綠豆所受的浮力等于重力,沉底的綠豆所受的浮力小于重力,而漂浮的綠豆與沉底的綠豆的重力不知,所以無法比較所受浮力的大小,故B錯誤;CD.綠豆沉底時,若對容器底有壓力,則所受的浮力小于重力;若對容器底沒壓力,則所受有浮力等于重力,此時綠豆處于懸浮狀態(tài),故C正確,D錯誤。故選C。例2:如圖所示,水平桌面上放置兩個相同的薄壁容器,其中分別裝有不同的液體甲、乙?,F(xiàn)將同一物塊分別放入兩容器中,物塊靜止時兩容器內(nèi)液面相平。下列說法正確的是()A.物塊在甲液體中受到的浮力小于在乙液體中受到的浮力B.水放物塊后,甲液體對容器底的壓強(qiáng)小于乙液體對容器底的壓強(qiáng)C.物塊的下表面在甲液體中受到的壓力小于在乙液體中受到的壓力D.放入物塊前,甲液體所在容器對桌面的壓強(qiáng)大于乙液體所在容器對桌面的壓強(qiáng)【答案】D【詳解】A.由圖可知,物塊在甲、乙中處于漂浮狀態(tài),受到的浮力都等于自身的重力,浮力相同,故A錯誤;B.由圖可知,物塊在甲中排開的液體的體積小,浮力相同,根據(jù)阿基米德原理可知,甲的密度要大于乙的密度;物塊靜止時兩容器內(nèi)液面相平,根據(jù)SKIPIF1<0可知,甲液體對容器底的壓強(qiáng)大于乙液體對容器底的壓強(qiáng),故B錯誤;C.物塊在甲、乙中漂浮,上表面受到液體的壓力為0;根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,下表面受到的壓力等于浮力,浮力相同,所以下表面受到的壓力相同,故C錯誤;D.甲容器液體密度大于乙液體密度,甲中液體的體積大于乙中液體的體積,根據(jù)SKIPIF1<0可知,甲中液體的重力大;容器相同,所以放入木塊前,所以甲裝置的總重力要大于乙裝置的總重力,受力面積相同,根據(jù)SKIPIF1<0可知,甲液體所在容器對桌面的壓強(qiáng)大于乙液體所在容器對桌面的壓強(qiáng),故D正確。故選D。類型一、基礎(chǔ)知識1.(2022·四川巴中·中考真題)小剛在恒溫游泳池中潛水時發(fā)現(xiàn)自己吐出的一個氣泡在水中上升的過程中不斷變大。關(guān)于該氣泡在水中上升時的變化情況,下列說法正確的是()A.密度不變,浮力變小 B.密度變小,浮力變大C.密度和浮力都變小 D.密度和浮力都變大【答案】B【詳解】由于氣泡上升過程中逐漸變大,故其體積逐漸變大,根據(jù)SKIPIF1<0阿基米德原理,可知浮力逐漸變大,氣泡內(nèi)部的氣體的質(zhì)量不變,體積逐漸變大,根據(jù)SKIPIF1<0可知密度逐漸變小,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。2.(2022·山東威?!ぶ锌颊骖})密度對自然萬物和人類社會都有重要的意義,下列有關(guān)密度的說法錯誤的是(
)A.為了更好地適應(yīng)生存環(huán)境,很多水生生物的密度與水的密度接近B.化學(xué)實驗中,利用向下排空氣法可以收集密度比空氣小的氣體C.密度是物質(zhì)的一種性質(zhì),不同種類的物質(zhì)密度一定不同D.大江大河奔騰到海的過程中,泥沙因密度比水大不斷沉降形成沖積平原【答案】C【詳解】A.為了更好地適應(yīng)生存環(huán)境,很多水生生物的密度與水的密度接近,根據(jù)物體的浮沉條件得,水生生物的密度與水的密度接近時,在水中處于懸浮狀態(tài),可以在水中自由游動,故A正確,不符合題意;B.化學(xué)實驗中,根據(jù)物體的浮沉條件得,密度大的氣體下沉,密度小的氣體上浮,所以利用向下排空氣法可以收集密度比空氣小的氣體,故B正確,不符合題意;C.密度是物質(zhì)的一種性質(zhì),不同種類的物質(zhì)密度可能相同,例如煤油與酒精的密度相同,故C錯誤,符合題意;D.大江大河奔騰到海的過程中,根據(jù)物體的浮沉條件得,泥沙因密度比水大不斷沉降形成沖積平原,故D正確,不符合題意。故選C。3.(2022·山東日照·中考真題)成語“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸過的李子和瓜,形容夏天消暑的生活?!袄钭釉谒锵鲁?,瓜浮在水面”,從物理學(xué)的角度分析,下列判斷正確的是()A.李子的質(zhì)量大于瓜的質(zhì)量B.李子的體積小于瓜的體積C.李子受到的重力大于瓜受到的重力D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度【答案】D【詳解】AC.李子的質(zhì)量小于瓜的質(zhì)量,根據(jù)SKIPIF1<0可知,李子受到的重力小于瓜受到的重力,故AC錯誤;B.李子的體積小于瓜的體積,但不是“沉李浮瓜”的原因,故B錯誤;D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度,根據(jù)SKIPIF1<0可知,李子在水中受到的浮力小于李子的重力,瓜在水中受到的浮力大于自身的重力,因此“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,故D正確。故選D。4.(2022·江蘇常州·中考真題)2022年1月,海嘯導(dǎo)致南太平洋島國湯加淡水緊缺,為實施人道主義救援,中國海軍五指山艦日夜兼程抵達(dá)湯加之后,停泊于碼頭旁并通過管道向陸地輸送550t淡水。如圖所示,輸水過程中,五指山艦()A.艦體略上浮受到浮力不變B.艦體略上浮受到浮力變小C.艦體略下沉受到浮力不變D.艦體略下沉受到浮力變大【答案】B【詳解】輸水過程中,五指山艦的重力減小,但五指山艦始終漂浮在海面上,所以受到的浮力大小等于重力大小,重力減小,所以浮力減小,根據(jù)F浮=ρgV排可知,排開液體的體積變小,所以五指山艦上浮,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。類型二、知識運(yùn)用5.(2021·福建·中考真題)將一個重為G的雞蛋放進(jìn)盛有濃鹽水的杯中,雞蛋漂浮,然后逐漸向杯中加入清水,當(dāng)雞蛋下沉至杯底靜止時停止加水,如圖所示,圖中的圖象能粗略描述這個過程中浮力隨時間變化關(guān)系的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】當(dāng)雞蛋在濃鹽水中漂浮時,此時雞蛋所受浮力等于雞蛋的重力;當(dāng)給濃鹽水中緩慢加入水時,混合液的密度開始減小,當(dāng)此時混合液的密度仍大于雞蛋的密度,雖然雞蛋開始緩慢下沉,不過雞蛋仍處于漂浮狀態(tài),只是浸入液體中的體積在增大,而露出的體積在減小,所以此時雞蛋受到的浮力仍等于雞蛋的重力;當(dāng)混合液的密度逐漸減小到等于雞蛋的密度時,此時雞蛋在液體中處于懸浮狀態(tài),雞蛋受到的浮力仍等于雞蛋的重力;當(dāng)加入的清水越來越多而引起混合液的密度比雞蛋密度小的時候,此時雞蛋受到的浮力就會小于重力,雞蛋下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,雞蛋受到的浮力是先不變,然后減小,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。6.(2022·山東東營·中考真題)兩個完全相同的圓柱形容器放在水平桌面上,分別裝有甲、乙兩種不同的液體。將體積相同、密度不同的實心小球A,B分別放入容器中靜止,A球沉底,B球漂浮,如圖所示,SKIPIF1<0,且兩種液體對容器底的壓強(qiáng)相等,則()A.兩個小球的重力:SKIPIF1<0 B.兩個小球的浮力:SKIPIF1<0C.兩種液體的密度:SKIPIF1<0 D.兩個容器對桌面的壓強(qiáng):SKIPIF1<0【答案】B【詳解】ABC.兩種液體對容器底的壓強(qiáng)相等,且SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0可知,兩種液體的密度關(guān)系為SKIPIF1<0;A小球完全浸沒在甲液體中,排開甲液體的體積等于A小球的體積,B小球漂浮在乙液體中,排開乙液體的體積小于B小球的體積,因為兩小球體積相等,所以兩小球排開液體的體積關(guān)系為SKIPIF1<0,甲液體的密度大于乙液體的密度,由SKIPIF1<0可知,兩個小球的浮力關(guān)系為SKIPIF1<0;因為A小球在甲液體中沉底,受到的重力SKIPIF1<0大于浮力SKIPIF1<0,B小球漂浮在乙液體中,受到的重力SKIPIF1<0等于浮力SKIPIF1<0,所以兩個小球的重力關(guān)系為SKIPIF1<0,故B符合題意,AC不符合題意;D.兩種液體對容器底的壓強(qiáng)相等,受力面積相等,根據(jù)F=pS可知,甲和乙兩種液體對容器底的壓力相等,都為F,又因為容器為柱形容器且力的作用是相互的,所以液體對容器底的壓力等于液體的重力和物體受到浮力之和,即F=G液+F浮所以甲液體的重力為G甲=F-F浮A乙液體的重力為G乙=F-F浮B甲容器對桌面的壓力為F甲=G容+G甲+GA=G容+F-F浮A+GA乙容器對桌面的壓力為F乙=G容+G乙+GB=G容+F-F浮B+GB由于F浮B=GB,所以F乙=G容+F因為GA>F浮A所以G容+F-F浮A+GA>G容+F即兩個容器對桌面的壓力關(guān)系為F甲>F乙,由于兩個容器底面積相等,由SKIPIF1<0可知,兩個容器對桌面的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲>p乙,故D不符合題意。故選B。7.(2022·浙江浙江·中考真題)學(xué)習(xí)了物體的浮沉條件后,小舟做了如下實驗:在兩個薄氣球中加滿溫水,扎緊后剪去多余部分,分別浸沒于盛有冷水與熱水的玻璃杯中(如圖)。若不計氣球自重,放手后兩氣球的運(yùn)動情況是()A.冷水、熱水中都下沉 B.冷水中下沉,熱水中上升C.冷水、熱水中都上升 D.冷水中上升,熱水中下沉【答案】D【詳解】溫水的密度小于冷水的密度,由物體的浮沉條件可知,裝溫水的氣球在冷水中上??;溫水的密度大于熱水的密度,由物體的浮沉條件可知,裝溫水的氣球在熱水中下沉。故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。8.(2022·山西·中考真題)如圖所示,是南極海洋冰山的美麗景象。冰山實質(zhì)就是海中漂浮的大塊淡水冰。據(jù)科學(xué)分析、全球氣候變暖會導(dǎo)致冰山熔化,海平面升高。下列判斷正確的是()A.冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力B.冰山所受的重力小于它排開水所受的重力C.冰山熔化一部分后仍會漂浮在水面上D.冰山熔化一部分后排開水的體積不變【答案】C【詳解】A.冰山在海水中漂浮,冰山所受到的浮力等于它所受的重力,故A錯誤;B.冰山所受到的浮力等于它所受的重力,根據(jù)阿基米德原理,冰山所受的重力等于它排開水所受的重力,故B錯誤;C.冰山熔化一部分后密度仍然小于海水,所以仍會漂浮在水面上,故C正確;D.冰山熔化一部分后,重力變小,浮力變小,則排開水的體積變小,故D錯誤。故選C。一、單選題1.關(guān)于浮力,下列說法中正確的是()A.沉入水底的物體不受浮力B.物體受到的浮力大小與物體的形狀無關(guān)C.浸在液體中的物體,上浮時受浮力,下沉?xí)r不受浮力D.只有浸在液體里的物體才受到浮力,在空氣中的物體不受浮力【答案】B【詳解】A.沉入水底時,物體和底部之間是有縫隙的,所以受浮力,故A錯誤;B.根據(jù)SKIPIF1<0可知,物體所受浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān),與物體的形狀無關(guān),故B正確;C.浸在液體或氣體中的物體,一般都要受到浮力作用,上浮時受浮力,下沉?xí)r也受浮力。故C錯誤;D.浸在液體里的物體受到浮力,在空氣中的物體也受到浮力,故D錯誤。故選B。2.在一個盛有150N水的容器中放入一物塊,物塊受到的浮力為()A.大于150N B.小于150NC.等于150N D.以上答案都有可能【答案】D【詳解】由阿基米德原理可知,物體受到水的浮力F浮=ρ水V排g容器中的水重G水=m水g=ρ水V水g①如圖甲,當(dāng)物體浸入水中的體積大于水的體積時,即V排>V水則物體受到的浮力大于水重,即F浮>G水②當(dāng)物體浸入水中的體積小于水的體積時,即V排<V水則物體受到的浮力小于水重,即F浮<G水③當(dāng)物體浸入水中的體積等于水的體積時,即V排=V水則物體受到的浮力等于水重,即F浮=G水在一個盛有150N水的容器中放入一物塊,物塊受到的浮力可能大于150N,可能小于150N,可能等于150N,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。3.如圖所示,a、b為制作容器時留下的一些凸起。向容器中注水,使a、b都在容器的水面以下,則下列說法中正確的是()A.a(chǎn)受浮力,b不受浮力 B.a(chǎn)不受浮力,b受浮力C.a(chǎn)、b都受浮力 D.a(chǎn)、b都不受浮力【答案】A【詳解】由圖可知,水對a物體上下表面產(chǎn)生了的壓力差,故a物體一定受浮力的作用;b物體上表面受到水的壓力,但下表面沒有受到水的壓力,因此水對b物體上下表面沒有產(chǎn)生壓力差,故b物體不受浮力的作用,故A正確,BCD錯誤。故選A。4.三個相同的容器盛有不同的液體放在同一水平桌面上,然后將同一個小球先后放入三個容器中,小球靜止時的位置如圖所示,三個容器中的液面到容器底面的距離相等,則下列分析()①小球在丙容器中受到的浮力最大②甲容器中液體的密度最大③甲容器底面受到液體的壓強(qiáng)最大④乙容器對桌面的壓強(qiáng)最大A.只有①②正確 B.只有③④正確C.只有①④正確 D.只有②③正確【答案】D【詳解】①由圖可知,小球在甲液體中漂浮,浮力等于重力,在乙液體中懸浮,浮力等于重力,在丙液體中沉底,浮力小于重力,所以小球在丙液體中受到的浮力最小,故①錯誤;②由圖可知,小球在甲液體中漂浮,甲液體的密度大于小球的密度;小球在乙液體中懸浮,乙液體的密度等于小球的密度;小球在丙液體中沉底,丙液體的密度小于小球的密度;故甲液體的密度最大,丙液體的密度最小,故②正確;③由圖可知,甲乙丙三容器內(nèi)液體深度相同,由題知,甲液體的密度最大,根據(jù)p=ρgh知,甲液體對容器底的壓強(qiáng)最大,故③正確;④甲容器的液體密度最大,液體的重力最大,給水平桌面的壓力最大,則壓強(qiáng)最大,故④錯誤。故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。5.如圖甲、乙為潛水艇的沉浮示意圖,下列有關(guān)說法正確的是()A.乙圖狀態(tài)的潛水艇將會上浮B.若在密度逐漸變小的水域下潛時,可能會急速下沉C.潛水艇與魚的浮沉原理相同D.潛水艇從海里平行前行至江里,所受浮力不變【答案】B【詳解】A.乙圖狀態(tài)的潛水艇水進(jìn)入,自重變大,將會下沉,故A錯誤;B.潛水艇在密度逐漸變小的水域下潛時,由F?。溅裧V排可知,浮力變小,浮力小于重力,故可能會急速下沉,故B正確;C.潛水艇浮沉的原理是靠改變自身重力來實現(xiàn)沉浮的,魚靠改變本身的體積來改變浮力的大小,故C錯誤;D.潛水艇從海里平行前行至江里,排開的水的體積不變,水的密度變小,根據(jù)阿基米德原理可知,所受浮力變小,故D錯誤。故選B。6.殲﹣﹣31隱身戰(zhàn)斗機(jī)是我國研制的第二款隱形戰(zhàn)斗機(jī),據(jù)信將會是我國國產(chǎn)航空母艦的主力戰(zhàn)斗機(jī)。如圖是殲﹣31從“遼寧號”航母訓(xùn)練艦上起飛的想象圖,下列有關(guān)說法中錯誤的是()A.飛機(jī)起飛時,是利用空氣的浮力來升空的B.飛機(jī)起飛時,以航母為參照物飛機(jī)是運(yùn)動的C.飛機(jī)降落后,“遼寧號”排開海水體積將增加D.飛機(jī)降落后,被阻攔索掛住立即停下來,說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)【答案】A【詳解】A.飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起,飛機(jī)起飛時,是利用流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系產(chǎn)生的飛機(jī)的升力升空的,故A錯誤,符合題意;B.飛機(jī)起飛時,飛機(jī)與航母的位置是變化的,因此以航母為參照物飛機(jī)是運(yùn)動的,故B正確,不符合題意;C.飛機(jī)降落時,航母的重力增加,所以受到的浮力也增加,排開海水的體積也增加,故C正確,不符合題意;D.飛機(jī)降落時,被阻攔索掛住立即停下來,由運(yùn)動變?yōu)殪o止,是因為受到了摩擦力,說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài),故D正確,不符合題意。故選A。7.如圖所示,一個邊長為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5N,下表面受到液體的壓力F2為13N,g=10N/kg,下列說法錯誤的是()A.正方體受到的浮力為8N B.正方體上表面到液面的距離h=5cmC.液體的密度為0.8×103kg/m3 D.液體對物體下表面的壓強(qiáng)為1.3×103Pa【答案】B【詳解】A.由浮力產(chǎn)生的原因可得,正方體受到的浮力F浮=F2-F1=13N-5N=8N故A正確,不符合題意;BC.物體懸浮時排開液體的體積和自身的體積相等,則V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3由F浮=ρgV排可得,液體的密度SKIPIF1<0正方體上、下表面積S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2正方體上表面受到的壓強(qiáng)SKIPIF1<0由p=ρgh可得,正方體上表面到液面的距離SKIPIF1<0故B錯誤,符合題意,C正確,不符合題意;D.液體對物體下表面的壓強(qiáng)SKIPIF1<0故D正確,不符合題意。故選B。8.將一杯水放在水平臺秤上,臺秤示數(shù)為900g;彈簧測力計下懸掛質(zhì)量為500g的物體A浸在水中保持靜止(如圖),臺秤示數(shù)為1100g(g取10N/kg),則此時彈簧測力計的示數(shù)為()A.2N B.3N C.6N D.14N【答案】B【詳解】由題意知,A浸在水中后,臺秤示數(shù)增加量m=m2-m1=1100g-900g=200g=0.2kg即A對臺秤的壓力為F=mg=0.2kg×10N/kg=2NA浸在水中受到的浮力F浮=F=2NA的重力G=mAg=0.5kg×10N/kg=5NA浸在水中,受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈簧測力計的拉力的作用處于靜止,所以此時測力計的示數(shù)F示=G-F浮=5N-2N=3N故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。二、填空題9.如圖甲所示,邊長為10cm的正方體實心物塊置于足夠深的圓柱形容器底部?,F(xiàn)逐漸向容器內(nèi)倒入某種液體,物塊受到的浮力F浮與容器內(nèi)液體的深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示,則該液體的密度ρ液=______kg/m3;實心物體的密度ρ物=______kg/m3。【答案】
1.25×103
1.0×103【詳解】[1]由圖乙可知,當(dāng)容器內(nèi)液體的深度h等于或大于8cm時,物體受到的浮力10N不變,此時正方體處于漂浮狀態(tài),則物體排開液體的體積為SKIPIF1<0由F?。溅岩篻V排可得,液體的密度為SKIPIF1<0[2]正方體處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于自身的重力,正方體的密度為SKIPIF1<010.某測量船,滿載時的排水量為25000t(排水量指測量船排開水的質(zhì)量)。(1)當(dāng)它滿載航行在海面上時,受到的浮力為______N。從大海駛?cè)虢?,船身會______(選填“上浮一些”或“下沉一些”)。排開液體的質(zhì)量將______(選填“變大”、“變小”或“不變”);(2)當(dāng)它在海岸旁將貨物卸載后,船受到的浮力將______,船底部所受海水的壓強(qiáng)將______(選填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮?/p>
2.5×108
下沉一些
不變
變小
變小【詳解】(1)[1]根據(jù)阿基米德原理可知,輪船滿載時受到的浮力F?。紾排=m排g=25000×103kg×10N/kg=2.5×108N[2]該船從大海駛?cè)虢畷r,因船在水中也處于漂浮狀態(tài),所受浮力不變,由F浮=G排可知,排開液體的質(zhì)量不變。[3]由于輪船一直處于漂浮狀態(tài),從大海駛?cè)虢螅捎谒拿芏茸冃?,根?jù)F浮=ρ水gV排可知排開水的體積變大,即船身會下沉一些。(2)[4]當(dāng)它在海岸旁將貨物卸載后,船還漂浮,受到的浮力等于重力,由于將貨物卸載后重力變小,則受到的浮力將變小,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知排開水的體積變小,即船身會上浮一些。[5]貨物卸載后,船上浮一些,則船底部所處的深度變小,由p=ρgh可知,所受海水的壓強(qiáng)將變小。11.小杰同學(xué)在潛水,他潛到水下2m深后,繼續(xù)下潛的過程中,他受到的水的壓強(qiáng)_____,他受到水的浮力_____,最后他在出水過程中,受到的浮力_____。(以上三空均選填“變大”、“不變”或“變小”)【答案】
變大
不變
變小【詳解】[1]隨著小杰下潛深度的增加,所處的深度變大,但水的密度不變,由p=ρ液gh知道,他受到水的壓強(qiáng)變大。[2]隨著小杰下潛深度的增加,排開水的體積不變,由F?。溅岩篻V排知道,他受到的浮力不變。[3]他在出水過程中,排開水的體積逐漸減小,由F?。溅岩篻V排知道,他受到的浮力變小。12.如圖甲所示,彈簧測力計示數(shù)為5N。如圖乙所示,當(dāng)小球一半浸在水中,測力計示數(shù)為3N,則小球受到的浮力為_____N,小球的密度為_____kg/m3。(取SKIPIF1<0,SKIPIF1<0)【答案】
2
SKIPIF1<0【詳解】[1]小球受到的浮力為SKIPIF1<0[2]由SKIPIF1<0可得,小球排開水的體積為SKIPIF1<0小球的體積為SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可得,小球的質(zhì)量為SKIPIF1<0小球的密度為SKIPIF1<0三、計算題13.如圖甲所示,彈簧測力計下面掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終與水面平行),使其逐漸浸沒入水中某一深度處。圖乙是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的數(shù)據(jù)圖像。不考慮液面變化,求:(1)圓柱體浸沒時受到的浮力;(2)圓柱體的密度;(3)圓柱體在剛浸沒時下表面受到的水的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)10N;(2)1.5×103kg/m3;(3)700Pa【詳解】解:(1)由圖像可知當(dāng)SKIPIF1<0時,彈簧測力計示數(shù)為15N,此時圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知SKIPIF1<0圖像中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況,此時圓柱體受到的拉力SKIPIF1<0則圓柱體受到的浮力SKIPIF1<0(2)圓柱體完全浸入水中時根據(jù)SKIPIF1<0得SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得,物體的質(zhì)量SKIPIF1<0則圓柱體密度SKIPIF1<0(3)由圖像可知,不考慮水面上升,圓柱體在剛浸沒時,物體又下降SKIPIF1<0則下表面所處的深度為SKIPIF1<0因此剛浸沒時下表面受到的液體壓強(qiáng)SKI
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