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文檔簡介
備考中考2022科學一輪復習考點幫第8講浮力命題趨勢1.浮力相關概念涉及的主要考點有:利用物體的浮沉條件判斷物體所處的狀態(tài);利用物體的浮沉條件判斷液體和物體密度關系;利用沉浮條件判斷物體受到浮力大??;物體浮沉條件在生活中的應用等.命題時常結合壓強相關知識,以圖片或船、潛艇等為背景材料來考查.多在選擇題和填空題中出現(xiàn).2.浮力大小的計算主要有以下幾種方法:①阿基米德原理法(F?。紾物=m物g=ρ液gV排);②稱重法;③平衡力法(物體處于懸浮或漂浮狀態(tài))來計算浮力大小,物體的密度、體積等.命題時多結合壓強、密度等知識綜合考查,在計算過程中要注意單位換算和公式的靈活運用.主要在填空題和計算題中出現(xiàn).3.探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗涉及的命題點有:a.彈簧測力計的讀數(shù);b.實驗步驟的設計;c.浮力和液體密度之間的關系;d.浮力和深度的關系;e.實驗結論的總結等.知識重構知識點一、浮力基礎定義:液體或氣體對浸在其中的物體有一個向上拖的力,這個力我們稱為浮力。方向:豎直向上。產(chǎn)生原因:液體對物體上下表面有壓力差,F(xiàn)=F-F。如圖懸浮,公式推導:F=F-F=pS-pS=ρghS-ρghS=ρgS(h-h)=ρgSh=ρgV知識點二、阿基米德原理實驗:阿基米德原理實驗①②③④(1)測出鐵塊重力G(2)測出空桶重力G(3)測出鐵塊浸在水中彈簧測力計示數(shù)F(4)測出水與桶的總重G(5)發(fā)現(xiàn)等量關系:F=G-F=G-G內容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開液體的重力。公式:F=G=ρgV知識點三、物體沉浮條件前提條件:物體浸在液體中且只受到浮力和重力。沉浮條件:下列為實心物體上浮下沉懸浮漂浮沉底F>GF<GF=GF=GF+N=Gρ>ρρ<ρρ=ρ,V=Vρ>ρ,V<Vρ>ρ,V=V動態(tài),運動狀態(tài)不斷改變,受力不平衡動態(tài),運動狀態(tài)不斷改變,受力不平衡靜態(tài),受力平衡,可以停留液體任何深度靜態(tài),受力平衡,這是上浮的最終狀態(tài)。靜態(tài),受力平衡,這是下沉的最終狀態(tài)。液體中浮力大小的總結:同種液體中,物體浸入液體體積越大,浮力越大,與浸入液體深度無關。同種液體中,同樣都是浸沒的質量相等物體,密度越小的浮力越大,密度大的浮力反而小。不同液體中,物體浸入相同的體積,密度大液體的浮力大。不同液體中,若同一個物體都是漂浮狀態(tài),則重力不變浮力大小也相同。知識點四、浮力應用密度計:(1)測量液體密度的工具,它是根據(jù)物體浮在液面條件的原理制成的。它是一根上部管下部的標有刻度、形狀特殊的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡內裝入小鉛丸或汞。(2)0刻度值特點:沒有零刻度,刻度不均勻,刻度上小下大,上疏下密。密度計潛水艇輪船:用鋼板制成的輪船,由于船體中間很大部分是空的,可以排開更多的水。獲得更大的浮力,從而能漂浮在水面上。潛水艇:潛水艇的兩側有水艙,當水艙充滿水時,潛艇受到的重力大于浮力,潛艇下沉。當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分,潛艇受到的重力小于浮力時,潛艇上浮。當水艙里留有適量的水,潛艇受到的重力等于浮力時,潛艇就會停留在水面下任何深度的地方。知識點五、浮力計算總結原則:對于復雜情況,我們一般先進行受力分析,然后在帶入公式計算壓力差法:F=F-F。阿基米德原理公式:F=G=ρgV平衡法:F=G,該公式只有在物體懸浮、漂浮于液體表面的時候才成立。受力分析:F=G-F,物體在浮力、重力、向下的壓力下處于平衡態(tài),那么浮力公式就是:F=G+F。知識點精煉一、浮力的概念與浮力探究1.(2021八上·紹興期中)下列情境中,沒有受到浮力的物體是(
)A.
遨游的“嫦娥五號”
B.
下潛的“核潛艇”
C.
航行的航母
D.
上升的飛艇2.(2020八上·杭州月考)如圖所示,盛有水的溢水杯放在水平桌面上,水面低于溢水口;將一塊質量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中,溢出的水全部用空的小燒杯接??;物塊甲靜止時排開水的體積為V排。則下列說法中,正確的是(
)A.
物塊甲受到的浮力一定等于mg
B.
物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C.
小燒杯中水的重力一定等于mg
D.
小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排3.(2020八上·杭州月考)如圖所示,密度均勻的長方體木塊漂浮在水面上。將木塊沿虛線部分切開,下列說法中正確是(
)A.
沿ab切開,左右兩部分都將上浮一點
B.
沿cd切開,拿走下部分,剩下的木塊上浮一點
C.
沿ab切開,左右兩部分還是漂浮
D.
沿cd切開,上半部分漂浮,下半部分懸浮在水中
4.(2021八上·義烏期中)在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關系”實驗時,具體設計的實驗操作步驟如圖甲、乙、丙和丁所示。為方便操作和減小測量誤差,最合理的操作步驟應該是(
)A.
甲、乙、丙、丁
B.
乙、甲、丙、丁
C.
乙、甲、丁、丙
D.
丁、甲、乙、丙5.(2020八上·杭州月考)將體積相同、材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球懸浮,如圖所示。(1)三個小球的浮力F甲、F丙、F乙大小關系是________。(2)三個燒杯底部對桌面的壓強P甲、P丙、P乙大小關系是________。6.(2021八上·溫州期中)邊長為0.2m的正方體木塊,漂浮在水面上時,有25的體積露出水面,如圖甲所示。將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊表面上放一重8N的石塊。靜止時,木塊上表面恰好與液面相平,如圖乙所示。(g取10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。那么,圖甲中木塊受的浮力為
N;圖乙中液體的密度為
kg/m3
7.(2021八上·諸暨期中)小科同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油)對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究,下圖表示探究過程及有關數(shù)據(jù)。(1)分析圖A、B、C、D,說明浮力大小跟
有關。(2)分析圖
,說明浮力大小跟液體密度有關。(3)物體的重力是
N。(4)物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是
N。8.(2021八上·蘭溪月考)某小組探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。(1)實驗步驟如圖1所示,甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4。由圖甲和丁可知物體受到的浮力F浮=
。(2)以下選項中若
成立,則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關系。A.F1-F2=F3-F4B.F1-F3=F4-F2C.F3-F2=F1-F4(3)另一小組利用兩個相同的彈簧測力計A和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質量忽略不計)對實驗進行改進,裝置如圖2所示。向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入裝滿水的溢水杯中,觀察到B的示數(shù)逐漸
,且A、B示數(shù)的變化量
(選填“相等”或“不相等”)。(4)比較兩種實驗方案,改進后的優(yōu)點是
。A.測力計A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小
B.實驗器材生活化,測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定
C.能同步觀察測力計A,B示數(shù)的變化
9.(2021八上·紹興期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關猜想3:浮力的人小可能與物體的形狀有關猜想4:浮力的大小可能與排開液體的體積有關(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力。這個事實可以支持以上猜想
(選填序號)。(2)為了研究猜想1和猜想2,運用了體積相同的A、B、C三個圓柱體,測得重力分別為4N,4.5N和5N.然后進行如圖3所示的實驗。①在序號a的實驗中物所受的浮力為
N。②比較序號
的三次實驗,可得出初步結論:浮力大小與液體密度有關。③進一步分析可知:液體的密度越大,物體所受的浮力越
。④比較序號a、b、c的三次實驗,可得出結論:浮力的大小與物體的重力
關。(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖所示的實驗、由此小明得出的結論是:浮力的大小與物體的形狀有關,小珍認為這結論不可靠,主要原因是
。(4)若A的重力為4N,水的密度為1.0g/cm3,則濃鹽水的密度為
。10.(2021八上·樂清期中)小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中,用圖(a)所示的溢水杯和小桶收集石塊排開的水,他的實驗過程分別如圖(b)、(c)、(d)、(e)所示。(1)圖(c)所示,是小華在測量石塊的
。(2)若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關系式
,該原理將得到驗證。(3)以下關于實驗過程中的操作,會影響驗證結果的是
。A.
圖(a)中溢杯內未盛滿水。B.
圖(b)中小桶內有少量水。C.
圖(d)中石塊未浸沒水中。
11.(2021八上·紹興期中)在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,某小組同學用如圖所示的裝置,將同一物體分別逐漸浸人到水和酒精中。為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù),他們用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積,
實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。液體種類實驗序號物體重力G物(牛)彈簧測力計示數(shù)F(牛)物體受到浮力F浮(牛)排開液體體積V排(厘米3)水(ρ水=1.0克/厘米3)121.55021.01.010030.51.5150酒精(ρ酒精=0.8克/厘米3)421.60.45051.20.810060.81.2150(1)第1次實驗中物體所受的浮力為
牛。(2)分析比較實驗1、2和3(或4、5和6),可得出結論:當液體的種類相同時,排開液體的體積越
,浸在液體中的物體受到的浮力越大;分析比較實驗1、4或2、5或3、6,可初步得出結論:當物體排開液體體積相同時,
。12.(2020八上·濱江月考)在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,某小組同學用如圖所示的裝置,將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中,為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù),用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積,實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。液體種類實驗序號物體重力G物(N)彈簧測力計示數(shù)F(N)物體受到的浮力F?。∟)排開液體體積V排(cm3)水ρ水=1.0g/cm3121.50.55021.01.010030.51.5150酒精ρ酒精=0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.2150(1)分析比較實驗序號1、2和3(或4、5和6)可得出的初步結論是:________。(2)分析比較實驗序號________可得出的初步結論是:當物體排開液體的體積相同時,液體密度越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大。(3)實驗中小明觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時,彈簧測力計的示數(shù)越小。于是他靈機一動,在彈簧測力計下掛了一個重1.5N的物塊,如圖甲所示,當他把物塊浸沒在水中時,如圖乙所示,彈簧測力計的讀數(shù)為0.5N,他就在0.5N刻度線處標上1.0g/cm3;當他把物塊浸沒在酒精中時,如圖丙所示,應該在彈簧測力計刻度盤________N處對應標上0.8g/cm3字樣,聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤。二、浮沉條件的應用13.(2021八上·杭州期中)如圖所示,已知雞蛋的質量為55克,體積為50立方厘米。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里,雞蛋沉入杯底(圖甲);逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸?。▓D乙);繼續(xù)溶解食鹽,最終雞蛋漂?。▓D丙)。下列說法正確的是(
)A.
圖甲中雞蛋所受浮力為0.55牛
B.
圖乙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3
C.
圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力
D.
圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關系是F甲<F乙<F丙14.(2021八上·杭州期中)如圖所示,自制浮力秤是由輕質塑料桶和配重組成,其中P、Q為自制浮力秤上的兩根刻度線,其中一根是空浮在水中時液面重合,另一根是裝入1N的鉤碼時的刻度線,現(xiàn)在自制浮力秤中放入某物體,此時浮力秤靜止于水中的液面到Q、P的距離相等。下列分析不正確的是(
)A.
加入配重的目的是增加浮力秤的穩(wěn)定性
B.
該浮力秤靜止在水中時浮力與重力相等
C.
Q點是裝入1N鉤碼時的刻度線
D.
用直徑更大的秤體,可以使PQ間距變大,提高精度15.(2021八上·紹興期中)在一定條件下,物體能在水中上浮。圖示物體在上浮前后靜止時,所受浮力相同的是(
)A.
圖甲中沉底的湯圓,煮熟后上浮并浮出水面。
B.
圖乙中潛水艇排出水艙中水后,上浮并浮出水面。
C.
圖丙中往清水中加鹽,沉底的雞蛋上浮后并浮出水面。
D.
圖丁中輪船從長江駛入大海,船體上的吃水線W線上浮后并浮出水面。16.(2021八上·蘭溪月考)體積相同的銅、鐵、鋁和木四個小球,放入水中靜止時情況如圖所示,已知這四個小球的密度關系是ρ銅>ρ鐵>ρ鋁>ρ水>ρ木頭,則下列判斷正確的是(
)A.
四個小球的重力關系是:G鋁>G鐵>G木頭>G銅
B.
四個小球所受的浮力關系是:F銅>F木頭>F鐵=F鋁
C.
鋁球、木球一定是實心的,銅球和鐵球一定是空心的
D.
四個小球的質量關系是:m鋁>m鐵>m銅>m木頭17.(2020八上·杭州月考)在“自制密度計”的綜合實踐活動中,小明按照教材的要求制作了簡易密度計,取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石鈉封口(如圖所示)。為了給密度計標上測度,他進行了如下操作:A.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3;b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3;c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3,整個飲料吸管均勻標上刻度;針對他的實驗步驟,下列說法正確的是(
)A.
小明制作的密度計,刻度0.9應該在B點
B.
若所測的鹽水的實際密度為1.1g/cm3.則實際液面處在此密度計B點的上方
C.
若所測的酒精的實際密度為0.8g/cm3,則實際液面處在此密度計0.8g/cm3刻度線的下方
D.
在實驗步驟c中,小明這樣均勻標示刻度是正確的18.(2020八上·椒江期中)如圖A、B、C三個實心小球,其中A與B體積相等,B與C質量相同;將三個小球放入水中靜止不動時,A球漂浮、B球懸浮、C球沉底。則下列判斷中正確的是(
)A.
它們在水中的體積關系是:VA<VB=VC
B.
它們的重力關系是:GA>GB=GC
C.
它們的密度關系是:ρC>ρB>ρA
D.
它們所受的浮力關系是:FA=FB=FC19.(2018八上·紹興期中)小明制作了一個可測量物體質量的裝置,如圖甲所示小筒與大筒均為圓柱形容器。小筒和托盤的總質量為200g,小筒底面積50cm2,高12cm,大筒中裝有適量的水,托盤上不放物體時,在小筒和大筒上與水面相平的位置的刻度均為“0”,將小筒豎直壓入水中,當水面距小筒底10cm時,在小筒和大筒上與水面相平位置的刻度均為最大測量值,小筒和大筒的分度值相同。把被測物體放入托盤中,讀出小筒或大筒上與水面相平位置對應的刻度值,即為被測物體的質量。(1)該裝置所能測量的物體的最大質量為________g;(2)小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離________(選填“大”或“小”);(3)他想利用此裝置測算出石塊的密度,操作如下,如圖乙所示,將石塊放入托盤中,讀出大筒上的示數(shù)為m1;如圖丙所示,將此石塊沉入水中,讀出大筒上的示數(shù)為m2,該石塊密度的表達式為ρ石=________(水的密度用ρ水表示)20.(2020八上·蕭山競賽)科技小組的同學想利用學到的浮力知識制作一個浮力秤.他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶,剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋系一塊質量適的石塊,然后將其倒置在水桶里,使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量,經(jīng)測量,該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為12cm2(忽略塑料瓶厚度),當浮力秤中不放被測物體時,水面所對位置為零刻度,如上頁圖所示。(g取10N/kg)(1)如圖所示,浮力秤靜止時,浮力秤所受的重力________(填大于、等于、小于)其所受的浮力。(2)浮力秤下懸掛的石塊的作用是________。(3)如果浮力秤柱狀體的最大刻度是4cm,那么浮力秤所測的質量的最大值是________g。(4)這種浮力秤的質量刻度是均勻的嗎?答:________。21.(2021八上·紹興期中)小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作了簡易密度計。取一根粗細均勻的飲料吸
管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。如下圖所示。為了給密度計標上刻度,他進行了如下操作:a.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3;c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3,將整個飲料吸管均勻標上刻度;d.將做好的密度計放入酒精中進行檢驗,發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。(1)如圖甲所示,小明制作的密度計,你認為刻度0.9應該在
點(選填“p”或“q”)(2)在實驗步驟c中,小明這樣均勻標示刻度是
(選填“正確”、“錯誤”)。(3)若被測液體的密度為ρ液密度計浸入被測液體的深度為h(如圖乙)、自制密度計的質量為m,橫截面積為S,用給定的字母推導出ρ液關于h的關系式為
。(4)小明為了讓簡易密度計做的更精確,想使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,請
你為小明設計一種改進方法:
。22.(2021八上·義烏期中)暑假,學校布置了“利用浮力自制密度計”的任務。小駿同學利用一個高12cm的空易拉罐(可視為一個圓柱體,如圖所示)制作了一個密度計。①他先在罐中放入幾顆小石頭,使之豎直漂浮在水面上,在水面對應的位置打上記號A;②取出易拉罐,在記號A處標上1g/cm3;③用刻度尺量出記號A處到罐底的豎直距離為6cm;④接著,小駿要標出0.8g/cm3刻度線的位置,應在記號A的
(“上方”或“下方”);⑤利用步驟四的方法,刻畫出其他的刻度線,密度計制作完成;⑥該密度計能測出的液體密度的最小值為
g/cm3;⑦小駿想增大刻度線之間的距離,應該
(選填“增大”或“減小”)該密度計的質量。23.(2021八上·臺州期中)為了探究能否利用雞蛋的浮沉狀態(tài)來判斷雞蛋新鮮程度。小明查閱資料發(fā)現(xiàn):雞蛋表面有很多微小氣孔,可用于蛋內外的氣體交換,同時蛋內水分可通過氣孔排出,在雞蛋大頭一端會形成由氣體占據(jù)的“氣室”。隨著儲存時間的延長,水分會不斷蒸發(fā),氣室就會變得越來越大,從而改變雞蛋的密度。由此,小明設計了如下實驗:①選取一顆新鮮的雞蛋,用記號筆在雞蛋外殼中軸線距小頭端3.5cm處標記為0點(如圖甲)。②將雞蛋浸沒于盛有一定量清水的燒杯中,記錄0點距離燒杯底部的高度H。③在20天內,每隔兩天,觀察高度H的數(shù)值,并記錄數(shù)據(jù)如下表。④選取形態(tài)相似,新鮮程度相同的若干雞蛋重復實驗。雞蛋儲存天數(shù)/d02468101214161820H/cm1.01.11.31.51.82.22.73.510.510.811.1(1)本實驗是通過記錄O點距離燒杯底部的高度H來反映雞蛋的新鮮程度,小明分析表中數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)14-16天,高度H發(fā)生較大改變,其原因是
。(2)為了延長雞蛋的儲存時間,小明查閱資料發(fā)現(xiàn)雞蛋經(jīng)過蜂膠液浸10秒鐘后,其保鮮效果加強。為了探究不同濃度的蜂膠對雞蛋的保鮮效果,請你設計實驗方案并寫出實驗步驟。(實驗器材:濃度分別為1.5%、3%、4.5%和6%的蜂膠液、新鮮雞蛋若干、記號筆、清水、燒杯若干)。24.(2021八上·紹興期中)為探究“浮在液面上的實心球體露出液面的體積與哪些因素有關”,某小組同學用甲、乙兩種不同物質制成的若干實心球體,放入盛水量筒中進行實驗,他們將測量及計算得到的有關數(shù)據(jù)記錄在表一中。表一:ρ水>ρ甲>ρ乙實驗序號12345678物質甲乙球體的體積(厘米3)1015203010122030球體浸入水中的體積(厘米3)8121624561015球體露出水面的體積(厘米3)2346561015(1)分析比較表中實驗序號1~4(或5~8)中球體露出水面體積隨球體體積變化的倍數(shù)關系,可初步得出:
。(2)若用乙物質制成體積為15厘米3的實心球體,當它浮在水面上時露出水面的體積應為
厘米3。(3)在上述活動的基礎上,小組同學認為還須進一步探究所得結論是否適用其它液體,表二所列三個方案中,符合探究要求的是
(選填序號)。表二:ρ酒精<ρ水<ρ鹽水序號方案A仍用上述球體換在鹽水中進行實驗B換用柱形物體并在酒精中進行實驗C換用其它物質的球體仍在水中進行實驗(4)如圖所示為一種自動貯水器的示意圖,若圖中的浮子是用甲物質制成的,如果換用乙物質制成相同體積的實心球體為浮子,貯水器中的最高水位將
(選填“升高”或“降低”)。三、浮力的計算25.(2021八上·義烏期中)如圖所示,一個邊長為10cm的實心正方體豎直浸沒在某種液體中保持靜止狀態(tài),其上表面受到液體的壓強為500Pa,下表面受到的液體壓強為1300Pa,(g取10N/kg)下列說法正確的是(
)A.
正方體受到的浮力為10N
B.
該正方體的質量為1kg
C.
正方體上表面的深度h1為5cm
D.
液體的密度為0.8×103kg/m326.(2021八上·紹興期中)如圖甲所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上方連有正方體木塊A,容器側面的底部有一個由閥門B控制的出水口.此時木塊A剛好完全浸沒在水中,接著打開閥門B,緩慢放水,直至木塊A完全離開水面時,再關閉閥門B這個過程中,彈簧彈力與木塊露出水面的體積V的關系如圖乙所示,已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木塊=0.6×103kg/m3,木塊體積為V,不計彈簧所受浮力,則下列說法正確的是(
)A.
CD段彈簧被壓縮
B.
C點與E點的縱坐標c、e的絕對值之比為2:3
C.
C點彈簧處于原長
D.
D點的橫坐標d值為0.3V027.(2021八上·龍灣期中)如圖所示是某金屬圓柱體從水面緩慢浸入水中時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),描繪出彈簧測力計示數(shù)F隨圓柱體浸入深度h變化的關系圖像。根據(jù)圖像信息,下列判斷正確的是(
)A.
該圓柱體的高度是10厘米
B.
當h為4厘米時,圓柱體所受的浮力為3.4牛
C.
浸沒后,h繼續(xù)增大時,彈簧測力計示數(shù)仍為3牛
D.
圓柱體未浸沒之前,h增大時,彈簧測力計示數(shù)變大28.(2021八上·諸暨期中)最近兩年來,歐盟和美國加緊了對火星探究的投入,期望在不遠的將來人類登上火星?;鹦请x太陽比地球離太陽略遠,但火星赤道上中午氣溫仍可上升到0℃以上。一個地球表面重500N的物體在火星表面重190N。若地球表面g取10N/kg,不計火星大氣壓的影響,在火星中午的赤道地面上(溫度與地球表面相同),有一個盛水容器,水中懸浮著一個質量為1kg的物體,則此時物體受到水的浮力(
)A.
10N
B.
26.3N
C.
3.8N
D.
無法計算29.(2020八上·余杭月考)有甲、乙兩個溢水杯,甲溢水杯盛滿酒精,乙溢水杯盛滿某種液體,將一個不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質量是80g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,溢出液體的質量是80g,小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1:4。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列說法中正確的是(
)A.
小球靜止于甲溢水杯的底部
B.
小球的體積是80cm3
C.
液體的密度是1.0×103kg/m3
D.
小球的密度是0.9×103kg/m330.(2020八上·杭州月考)2019年12月17日,首艘國產(chǎn)航母"山東艦"在海南入列。該航母的標準排水量為5萬噸,滿載排水量為6.5萬噸。(1)當航母從大連港進入黃海北部海域后,士兵們發(fā)現(xiàn)航母的吃水深度(即浸在水中的深度)減小了,請解釋原因:________。(2)滿載時航母所受的浮力是多大?(3)航母上的工作人員在不同海域取樣部分海水,并利用以下方法測量某次取得的海水的密度;一個圓柱形杯身的杯子(杯子厚度忽略不計),先在其中裝水密封后,放在水平桌面上,如圖甲所示;再將杯子分別倒置在盛有水和海水的容器中,靜止后杯子內外液面高度差如圖乙和圖丙所示,求圖丙中海水的密度。31.(2021八上·蘭溪月考)如圖所示,臺秤上放置一個裝有適量水的燒杯,已知燒杯和水的總重為2N,將一個重力為1.2N,體積為2×10?4m3的長方體實心物體A用細線吊著,然后將其一半浸入燒杯的水中。(g取10N/kg)(1)物體A所受浮力是多少?(2)細線對物體A的拉力為多少?(3)當把細線剪斷后,物體A受到的浮力為多少,臺秤的示數(shù)為多少?32.(2021八上·義烏期中)向放有一木塊的容器中加入水,其過程如圖甲所示,此過程中木塊受到的浮力大小變化如圖乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)BC過程中物體受到的浮力保持不變的原因
。(2)D圖中木塊受到的力有拉力和
。(3)木塊的密度為多少?33.(2021八上·紹興期中)如圖甲所示,一彈簧測力計下懸掛底面積為40cm2的圓柱體,水平桌面上放置底面積為100cm2,質量為500g的圓筒,筒內裝有30cm深的某液體?,F(xiàn)將圓柱體從圓筒上方離液面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入液體中,彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系圖像如圖乙所示(圓筒的厚度忽略不計,圓柱體下降過程中沒有液體從筒中溢出,g取10N/kg)。求:(1)圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力;(2)筒內液體密度;(3)當圓柱體完全浸沒時,圓筒對桌面的壓強。34.(2021八上·蕭山期中)小金想制作一臺浮力秤,他將一段密度為0.5×103kg/m3均勻的長方體木料,先進行不吸水處理,再將其放于水中。如圖所示,這段木料始終豎立,高度為60cm,底部橫截面積為0.1m2,其上表面可以作為秤盤。問:(1)木料的質量是多少千克?(2)當木料上不放置任何物體時,木料底部浸入水中的深度為多少厘米?(3)這臺浮力秤最多可以稱量物體的質量為多少千克?(4)畫出這臺浮力秤稱量的質量m與木料底部進入水中深度h變化關系的圖像(標注關鍵數(shù)值)。備考中考2022科學一輪復習考點幫第8講浮力命題趨勢1.浮力相關概念涉及的主要考點有:利用物體的浮沉條件判斷物體所處的狀態(tài);利用物體的浮沉條件判斷液體和物體密度關系;利用沉浮條件判斷物體受到浮力大??;物體浮沉條件在生活中的應用等.命題時常結合壓強相關知識,以圖片或船、潛艇等為背景材料來考查.多在選擇題和填空題中出現(xiàn).2.浮力大小的計算主要有以下幾種方法:①阿基米德原理法(F?。紾物=m物g=ρ液gV排);②稱重法;③平衡力法(物體處于懸浮或漂浮狀態(tài))來計算浮力大小,物體的密度、體積等.命題時多結合壓強、密度等知識綜合考查,在計算過程中要注意單位換算和公式的靈活運用.主要在填空題和計算題中出現(xiàn).3.探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗涉及的命題點有:a.彈簧測力計的讀數(shù);b.實驗步驟的設計;c.浮力和液體密度之間的關系;d.浮力和深度的關系;e.實驗結論的總結等.知識重構知識點一、浮力基礎定義:液體或氣體對浸在其中的物體有一個向上拖的力,這個力我們稱為浮力。方向:豎直向上。產(chǎn)生原因:液體對物體上下表面有壓力差,F(xiàn)=F-F。如圖懸浮,公式推導:F=F-F=pS-pS=ρghS-ρghS=ρgS(h-h)=ρgSh=ρgV知識點二、阿基米德原理實驗:阿基米德原理實驗①②③④(1)測出鐵塊重力G(2)測出空桶重力G(3)測出鐵塊浸在水中彈簧測力計示數(shù)F(4)測出水與桶的總重G(5)發(fā)現(xiàn)等量關系:F=G-F=G-G內容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開液體的重力。公式:F=G=ρgV知識點三、物體沉浮條件前提條件:物體浸在液體中且只受到浮力和重力。沉浮條件:下列為實心物體上浮下沉懸浮漂浮沉底F>GF<GF=GF=GF+N=Gρ>ρρ<ρρ=ρ,V=Vρ>ρ,V<Vρ>ρ,V=V動態(tài),運動狀態(tài)不斷改變,受力不平衡動態(tài),運動狀態(tài)不斷改變,受力不平衡靜態(tài),受力平衡,可以停留液體任何深度靜態(tài),受力平衡,這是上浮的最終狀態(tài)。靜態(tài),受力平衡,這是下沉的最終狀態(tài)。液體中浮力大小的總結:同種液體中,物體浸入液體體積越大,浮力越大,與浸入液體深度無關。同種液體中,同樣都是浸沒的質量相等物體,密度越小的浮力越大,密度大的浮力反而小。不同液體中,物體浸入相同的體積,密度大液體的浮力大。不同液體中,若同一個物體都是漂浮狀態(tài),則重力不變浮力大小也相同。知識點四、浮力應用密度計:(1)測量液體密度的工具,它是根據(jù)物體浮在液面條件的原理制成的。它是一根上部管下部的標有刻度、形狀特殊的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡內裝入小鉛丸或汞。(2)0刻度值特點:沒有零刻度,刻度不均勻,刻度上小下大,上疏下密。密度計潛水艇輪船:用鋼板制成的輪船,由于船體中間很大部分是空的,可以排開更多的水。獲得更大的浮力,從而能漂浮在水面上。潛水艇:潛水艇的兩側有水艙,當水艙充滿水時,潛艇受到的重力大于浮力,潛艇下沉。當用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分,潛艇受到的重力小于浮力時,潛艇上浮。當水艙里留有適量的水,潛艇受到的重力等于浮力時,潛艇就會停留在水面下任何深度的地方。知識點五、浮力計算總結原則:對于復雜情況,我們一般先進行受力分析,然后在帶入公式計算壓力差法:F=F-F。阿基米德原理公式:F=G=ρgV平衡法:F=G,該公式只有在物體懸浮、漂浮于液體表面的時候才成立。受力分析:F=G-F,物體在浮力、重力、向下的壓力下處于平衡態(tài),那么浮力公式就是:F=G+F。知識點精煉一、浮力的概念與浮力探究1.(2021八上·紹興期中)下列情境中,沒有受到浮力的物體是(
)A.
遨游的“嫦娥五號”
B.
下潛的“核潛艇”
C.
航行的航母
D.
上升的飛艇【答案】A【解析】浸在液體或氣體中的物體,會受到液體或氣體向上的托力,這個力就是浮力。
核潛艇浸在水中,航母也浸在水中,而飛艇浸在空氣中,它們都會受到浮力,故B、C、D不合題意;
嫦娥五號在太空中,既沒有水,也沒有空氣,肯定不受浮力,故A符合題意。故選A。2.(2020八上·杭州月考)如圖所示,盛有水的溢水杯放在水平桌面上,水面低于溢水口;將一塊質量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中,溢出的水全部用空的小燒杯接??;物塊甲靜止時排開水的體積為V排。則下列說法中,正確的是(
)A.
物塊甲受到的浮力一定等于mg
B.
物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C.
小燒杯中水的重力一定等于mg
D.
小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排【答案】D【解析】由于溢水杯沒有裝滿水,因此放入物塊甲后,水不會立即流出來,而是先上升。當水面到達水嘴的高度時,才會有水排出,因此流到小燒杯內水的體積肯定小于靜止時的V排,
即V水<V排;
ρ水gV水<ρ水gV排;
G水<ρ水gV排,故D正確;
如果物體漂浮,那么它受到的浮力F浮力=G=mg,沒有說明狀態(tài),故A錯誤;
物體甲受到的浮力為F浮力=ρ水gV排,而V排不一定等于V,故B錯誤;
溢水杯裝滿水時,且甲漂浮或懸浮時,小燒杯中水的重力才等于mg,由于狀態(tài)未知且沒有裝滿水,故C錯誤。故選D。3.(2020八上·杭州月考)如圖所示,密度均勻的長方體木塊漂浮在水面上。將木塊沿虛線部分切開,下列說法中正確是(
)A.
沿ab切開,左右兩部分都將上浮一點
B.
沿cd切開,拿走下部分,剩下的木塊上浮一點
C.
沿ab切開,左右兩部分還是漂浮
D.
沿cd切開,上半部分漂浮,下半部分懸浮在水中【答案】C【解析】原來的長方體木塊漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件可知,木塊的密度小于水的密度。無論沿哪個方向將木塊切開,木塊的材料種類沒有變化,因此切開的兩部分密度不變,都仍然小于水的密度,因此仍然漂浮,故C正確,D錯誤;
當物體漂浮時,它受到的浮力F浮力=G;
ρ液gV排=ρgV;ρ液V排=ρV;解得:ρρ液=V排V;因為V排=Sh排,所以:ρρ液4.(2021八上·義烏期中)在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關系”實驗時,具體設計的實驗操作步驟如圖甲、乙、丙和丁所示。為方便操作和減小測量誤差,最合理的操作步驟應該是(
)A.
甲、乙、丙、丁
B.
乙、甲、丙、丁
C.
乙、甲、丁、丙
D.
丁、甲、乙、丙【答案】D【解析】物體受到的浮力F浮=G-F拉,而排開液體的重力G排=G總-G小桶。則最合理的操作步驟為:
?。簻y出空小桶的重力G小桶;
甲:測出物體的重力G;
乙:將物體浸沒在水中,記下此時測力計的示數(shù):F拉;
丙:測出排出水和小桶的總重力G總。故選D。5.(2020八上·杭州月考)將體積相同、材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球懸浮,如圖所示。(1)三個小球的浮力F甲、F丙、F乙大小關系是________。(2)三個燒杯底部對桌面的壓強P甲、P丙、P乙大小關系是________?!敬鸢浮浚?)F甲=F丙>F乙(2)P甲>P丙=P乙【解析】(1)根據(jù)圖片可知,排開水的體積V甲=V丙>V乙,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,受到浮力的大小關系為:F甲=F丙>F乙;
(2)甲在水中下沉,那么它受到的浮力F甲<G甲;乙在水中漂浮,丙在水中懸浮,那么受到的浮力F乙=G乙F丙=G丙。根據(jù)F浮力=G排可知,G甲排<G甲,G乙排<G乙,G丙排<G丙。放入乙和丙兩個小球后,對桌面受到的壓力沒有影響,而甲小球放入后,會使桌面受到的壓力變大,即F甲>F乙=F丙。根據(jù)公式p=FS可知,容器與桌面的接觸面積相同,那么受到的壓強p甲>p丙=p6.(2021八上·溫州期中)邊長為0.2m的正方體木塊,漂浮在水面上時,有25的體積露出水面,如圖甲所示。將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊表面上放一重8N的石塊。靜止時,木塊上表面恰好與液面相平,如圖乙所示。(g取10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。那么,圖甲中木塊受的浮力為
N;圖乙中液體的密度為
kg/m3【答案】48;0.7×103【解析】(1)圖甲中木塊受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×(0.2m)3×(1-25)×10N/kg=48N;
(2)木塊在甲中漂浮,則木塊的重力:G木=F浮=48N,木塊表面上放一重8N的石塊,當它靜止時,F(xiàn)'浮=G總,即ρ液V木g=G木+G石,ρ液×(0.2m)3×10N/kg=48N+8N,解得:ρ液=0.7×103kg/m3。7.(2021八上·諸暨期中)小科同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油)對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究,下圖表示探究過程及有關數(shù)據(jù)。(1)分析圖A、B、C、D,說明浮力大小跟
有關。(2)分析圖
,說明浮力大小跟液體密度有關。(3)物體的重力是
N。(4)物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是
N。【答案】(1)物體排開液體的體積(2)DE/ADE(3)10(4)24【解析】(1)根據(jù)A、B、C、D四圖可知,液體的密度不變,但是物體排開水的體積不斷增大,則說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關。
(2)探究浮力大小與液體密度的關系時,需要控制物體排開液體的體積相等,而改變液體的密度,故選ADE(或DE)。
(3)根據(jù)A圖可知,物體沒有進入水中,此時不受浮力,則物體的重力等于彈簧測力計的示數(shù),即G=F=10N;(4)根據(jù)A、E兩圖可知,物體浸沒在煤油中所受的浮力:F浮力=G-F拉=10N-7.6N=2.4N。8.(2021八上·蘭溪月考)某小組探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。(1)實驗步驟如圖1所示,甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4。由圖甲和丁可知物體受到的浮力F浮=
。(2)以下選項中若
成立,則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關系。A.F1-F2=F3-F4B.F1-F3=F4-F2C.F3-F2=F1-F4(3)另一小組利用兩個相同的彈簧測力計A和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質量忽略不計)對實驗進行改進,裝置如圖2所示。向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入裝滿水的溢水杯中,觀察到B的示數(shù)逐漸
,且A、B示數(shù)的變化量
(選填“相等”或“不相等”)。(4)比較兩種實驗方案,改進后的優(yōu)點是
。A.測力計A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小
B.實驗器材生活化,測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定
C.能同步觀察測力計A,B示數(shù)的變化【答案】(1)F1-F3(2)B(3)變大;相等(4)B,C【解析】(1)根據(jù)甲圖可知,該物體的重力G=F1;根據(jù)丁圖可知,物體受到豎直向上的拉力和浮力,豎直向下的重力,即G=F浮+F拉,那么此時物體受到的浮力:F浮=G-F拉=F1-F3。
(2)根據(jù)乙圖可知,空桶的重力G桶=F2;根據(jù)戊圖可知,空桶和排開水的重力之和為G總=F4。則物體排開水的重力:G排=G總-G桶=F4-F2。根據(jù)阿基米德原理F浮=G排可知,它們滿足的關系為:F1-F3=F4-F2,故選B。(3)向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入裝滿水的溢水杯中,則會不斷有水排出流入塑料袋中,那么觀察到B的示數(shù)逐漸變大。根據(jù)(2)中的分析可知,A的示數(shù)的減小量就是物體受到的浮力,B的示數(shù)的增大量就是排開水的重力,根據(jù)阿基米德原理F浮=G排可知,二者示數(shù)的變化量相等。
(4)A.測力計A的示數(shù)的減下量是物體所受浮力的大小,故A錯誤;
B.實驗器材生活化,測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定,故B正確;
C.能同步觀察測力計A,B示數(shù)的變化,故C正確。故選BC。
9.(2021八上·紹興期中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能與液體的密度有關猜想2:浮力的大小可能與物體的重力有關猜想3:浮力的人小可能與物體的形狀有關猜想4:浮力的大小可能與排開液體的體積有關(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力。這個事實可以支持以上猜想
(選填序號)。(2)為了研究猜想1和猜想2,運用了體積相同的A、B、C三個圓柱體,測得重力分別為4N,4.5N和5N.然后進行如圖3所示的實驗。①在序號a的實驗中物所受的浮力為
N。②比較序號
的三次實驗,可得出初步結論:浮力大小與液體密度有關。③進一步分析可知:液體的密度越大,物體所受的浮力越
。④比較序號a、b、c的三次實驗,可得出結論:浮力的大小與物體的重力
關。(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖所示的實驗、由此小明得出的結論是:浮力的大小與物體的形狀有關,小珍認為這結論不可靠,主要原因是
。(4)若A的重力為4N,水的密度為1.0g/cm3,則濃鹽水的密度為
?!敬鸢浮浚?)4(2)1;a、d、e;大;無(3)沒有控制排開液體的體積相同(4)1.2×103kg/m3【解析】(1)如圖所示,用手把飲料罐按入水中,飲料罐浸入水中越深,手會感到越吃力。這個事實說明浮力的大小與排開液體的體積有關,即可以支持以上猜想4.
(2)①序號a實驗中物體受到的浮力:F浮力=G-F拉=4N-3N=1N;②探究浮力大小與液體密度的關系時,要控制物體、排開液體的體積相同,而改變液體密度,故選a、d、e;③物體A在酒精中受到的浮力F浮力'=G-F拉'=4N-3.2N=0.8N,物體A在濃鹽水中受到的浮力F浮力''=G-F拉''=4N-2.8N=1.2N,那么得到:液體的密度越大,物體所受的浮力越大。④序號a、b、c的實驗中,物體的重力不同,則得到:浮力的大小與物體的重力無關。(3)為了研究猜想3,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進行如圖所示的實驗、由此小明得出的結論是:浮力的大小與物體的形狀有關,小珍認為這結論不可靠,主要原因是:沒有控制排開液體的體積相同。(4)根據(jù)a、e兩圖可知,物體A在水中受到浮力為1N,在鹽水中受到的浮力為1.2N;根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排得到:F浮水ρ水=F浮鹽水ρ鹽水;10.(2021八上·樂清期中)小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中,用圖(a)所示的溢水杯和小桶收集石塊排開的水,他的實驗過程分別如圖(b)、(c)、(d)、(e)所示。(1)圖(c)所示,是小華在測量石塊的
。(2)若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關系式
,該原理將得到驗證。(3)以下關于實驗過程中的操作,會影響驗證結果的是
。A.
圖(a)中溢杯內未盛滿水。B.
圖(b)中小桶內有少量水。C.
圖(d)中石塊未浸沒水中。
【答案】(1)重力(2)F2-F3=F4-F1(3)A【解析】(1)根據(jù)圖c可知,物體受到豎直向下的拉力和豎直向下的重力,二者相互平衡。根據(jù)二力平衡的知識可知,測力計的示數(shù)就等于物體的重力,即小華在測量石塊的重力。(2)根據(jù)圖片可知,F(xiàn)2為物體的重力,F(xiàn)3為物體浸在水中的拉力,則物體受到的浮力F浮=F2-F3。F4為小桶和水的總重力,而F1為小桶的重力,則G排=F4-F1。根據(jù)阿基米德原理F浮=G排可知,關系式為:F2-F3=F4-F1。(3)A.圖(a)中溢杯內未盛滿水,會導致排出水的重力偏小,影響驗證結果,故A符合題意;B.圖(b)中小桶內有少量水,會導致小桶和水的總重力偏大,但是前后相減,不影響測量結果,故B不合題意;C.圖(d)中石塊未浸沒水中,則它受到的浮力偏小,排出水的重力也偏小,但是二者始終相等,不會影響驗證結果,故C不合題意。故選A。
11.(2021八上·紹興期中)在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,某小組同學用如圖所示的裝置,將同一物體分別逐漸浸人到水和酒精中。為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù),他們用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積,
實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。液體種類實驗序號物體重力G物(牛)彈簧測力計示數(shù)F(牛)物體受到浮力F浮(牛)排開液體體積V排(厘米3)水(ρ水=1.0克/厘米3)121.55021.01.010030.51.5150酒精(ρ酒精=0.8克/厘米3)421.60.45051.20.810060.81.2150(1)第1次實驗中物體所受的浮力為
牛。(2)分析比較實驗1、2和3(或4、5和6),可得出結論:當液體的種類相同時,排開液體的體積越
,浸在液體中的物體受到的浮力越大;分析比較實驗1、4或2、5或3、6,可初步得出結論:當物體排開液體體積相同時,
。【答案】(1)0.5(2)越大;液體密度越大,浸在液體中的物體所受浮力越大【解析】(1)比較實驗2和3可知,物體排開水的體積每增大50cm3,浮力就增大:1.5N-1.0N=0.5N。實驗1比實驗2排開液體的體積小50cm3,那么物體受到的浮力會減小0.5N,即:1N-0.5N=0.5N。
(2)分析比較實驗1、2和3(或4、5和6),可得出結論:當液體的種類相同時,排開液體的體積越越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大;分析比較實驗1、4或2、5或3、6,可初步得出結論:當物體排開液體體積相同時,液體密度越大,浸在液體中的物體所受浮力越大。12.(2020八上·濱江月考)在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,某小組同學用如圖所示的裝置,將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中,為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù),用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積,實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。液體種類實驗序號物體重力G物(N)彈簧測力計示數(shù)F(N)物體受到的浮力F浮(N)排開液體體積V排(cm3)水ρ水=1.0g/cm3121.50.55021.01.010030.51.5150酒精ρ酒精=0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.2150(1)分析比較實驗序號1、2和3(或4、5和6)可得出的初步結論是:________。(2)分析比較實驗序號________可得出的初步結論是:當物體排開液體的體積相同時,液體密度越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大。(3)實驗中小明觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時,彈簧測力計的示數(shù)越小。于是他靈機一動,在彈簧測力計下掛了一個重1.5N的物塊,如圖甲所示,當他把物塊浸沒在水中時,如圖乙所示,彈簧測力計的讀數(shù)為0.5N,他就在0.5N刻度線處標上1.0g/cm3;當他把物塊浸沒在酒精中時,如圖丙所示,應該在彈簧測力計刻度盤________N處對應標上0.8g/cm3字樣,聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤?!敬鸢浮浚?)當物體密度相同時,排開液體的體積越大,受到浮力越大。(2)1、4或2、5或3、6(3)0.7【解析】(1)分析比較實驗序號1、2和3(或4、5和6)可知,液體的密度相同,物體浸入液體中的體積越大,彈簧測力計的示數(shù)越小,即所受的浮力變大,因此得到結論:當液體的密度相同時,排開液體的體積越大,受到的浮力越大。
(2)在探究浮力的大小與液體密度的關系時,應控制排開液體的體積不變,改變液體的密度,故選1、4或者2、5或者3、6。
(3)當小明把物塊浸沒在水中時,受到的浮力:
F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N,
根據(jù)阿基米德原理得:
1N=ρ水gV排
①
當把物塊浸沒在酒精中時,
F浮酒=ρ酒gV排
②
①②兩式相比可得:F浮酒=0.8N,
此時彈簧測力計的示數(shù)為:F示數(shù)=G-F浮酒=1.5N-0.8N=0.7N;
那么應該將彈簧測力計刻度盤上0.7N處標上0.8g/cm3字樣。
二、浮沉條件的應用13.(2021八上·杭州期中)如圖所示,已知雞蛋的質量為55克,體積為50立方厘米。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里,雞蛋沉入杯底(圖甲);逐漸將食鹽溶解在水中,雞蛋恰好懸?。▓D乙);繼續(xù)溶解食鹽,最終雞蛋漂?。▓D丙)。下列說法正確的是(
)A.
圖甲中雞蛋所受浮力為0.55牛
B.
圖乙中鹽水的密度是1.1×103kg/m3
C.
圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身重力
D.
圖中三種狀態(tài)下浮力的大小關系是F甲<F乙<F丙【答案】B【解析】A.圖甲中雞蛋處于沉底狀態(tài),則浮力小于重力;
雞蛋的重力為G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N,
即浮力小于0.55N,故A錯誤;
B.雞蛋的密度為:ρ=mV=55g50cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,
圖乙中,雞蛋懸浮在液體中時,
則雞蛋的密度等于液體的密度,14.(2021八上·杭州期中)如圖所示,自制浮力秤是由輕質塑料桶和配重組成,其中P、Q為自制浮力秤上的兩根刻度線,其中一根是空浮在水中時液面重合,另一根是裝入1N的鉤碼時的刻度線,現(xiàn)在自制浮力秤中放入某物體,此時浮力秤靜止于水中的液面到Q、P的距離相等。下列分析不正確的是(
)A.
加入配重的目的是增加浮力秤的穩(wěn)定性
B.
該浮力秤靜止在水中時浮力與重力相等
C.
Q點是裝入1N鉤碼時的刻度線
D.
用直徑更大的秤體,可以使PQ間距變大,提高精度【答案】D【解析】A.加入配重,會使浮力秤的重心降低到水面以下,從而使它豎直立在水中,即的目的是增加浮力秤的穩(wěn)定性,故A正確不合題意;
B.該浮力秤靜止時,始終在液面漂浮,根據(jù)浮沉條件可知,它在水中時浮力與重力相等,故B正確不合題意;C.裝入1N砝碼時,浮力秤自身的重力增大,則它受到的浮力增大,根據(jù)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,此時浮力秤的V排會變大,那么水面所在的位置會更靠上,則Q點應該是1N砝碼裝入時的刻度線,故C正確不合題意;
D.浮力秤在水面漂浮,
即F浮力=G;
ρ液gV排=G;
ρ液gSh排=G;
根據(jù)上面的關系式可知,PQ的間距h與秤體的橫截面積S成反比,即直徑越大,橫截面積越大,而PQ的間距越小,測量精度變小,故D錯誤符合題意。故選D。15.(2021八上·紹興期中)在一定條件下,物體能在水中上浮。圖示物體在上浮前后靜止時,所受浮力相同的是(
)A.
圖甲中沉底的湯圓,煮熟后上浮并浮出水面。
B.
圖乙中潛水艇排出水艙中水后,上浮并浮出水面。
C.
圖丙中往清水中加鹽,沉底的雞蛋上浮后并浮出水面。
D.
圖丁中輪船從長江駛入大海,船體上的吃水線W線上浮后并浮出水面?!敬鸢浮緿【解析】A.湯圓沉在底部時,浮力小于重力;湯圓上浮時,浮力大于重力。因為湯圓的重力不變,所以它受到的浮力增大,故A不合題意;
B.潛水艇上浮露出水面時,它排開水的體積減小,根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力減小,故B不合題意;
C.雞蛋沉在底部時,浮力小于重力;雞蛋上浮時,浮力大于重力。因為湯圓的重力不變,所以它受到的浮力增大,故C不合題意;
D.輪船始終在水面漂浮,則它受到的浮力始終等于重力,因此它受到的浮力保持不變,故D符合題意。故選D。16.(2021八上·蘭溪月考)體積相同的銅、鐵、鋁和木四個小球,放入水中靜止時情況如圖所示,已知這四個小球的密度關系是ρ銅>ρ鐵>ρ鋁>ρ水>ρ木頭,則下列判斷正確的是(
)A.
四個小球的重力關系是:G鋁>G鐵>G木頭>G銅
B.
四個小球所受的浮力關系是:F銅>F木頭>F鐵=F鋁
C.
鋁球、木球一定是實心的,銅球和鐵球一定是空心的
D.
四個小球的質量關系是:m鋁>m鐵>m銅>m木頭【答案】A【解析】由圖可知,銅球漂浮、鐵球懸浮,二者一定是空心的;鋁球下沉、木塊漂浮,可能實心、也可能是空心,故C錯誤;
根據(jù)圖片可知,排開水的體積V排銅<V排木<V排鐵=V排鋁,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,
它們受到的浮力:F銅<F木<F鐵=F鋁,故B錯誤;
銅球、木球漂浮,鐵球懸浮,鋁球沉底,
根據(jù)物體的浮沉條可知:F銅=G銅、F木=G木、F鐵=G鐵、F鋁<G鋁;
因此它們的重力G鋁>G鐵>G木頭>G銅,故A正確;
根據(jù)G=mg可知,m鋁>m鐵>m木頭m銅,故D錯誤。故選A。17.(2020八上·杭州月考)在“自制密度計”的綜合實踐活動中,小明按照教材的要求制作了簡易密度計,取一根粗細均勻的飲料吸管,在其下端塞入適量金屬絲并用石鈉封口(如圖所示)。為了給密度計標上測度,他進行了如下操作:A.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3;b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3;c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3,整個飲料吸管均勻標上刻度;針對他的實驗步驟,下列說法正確的是(
)A.
小明制作的密度計,刻度0.9應該在B點
B.
若所測的鹽水的實際密度為1.1g/cm3.則實際液面處在此密度計B點的上方
C.
若所測的酒精的實際密度為0.8g/cm3,則實際液面處在此密度計0.8g/cm3刻度線的下方
D.
在實驗步驟c中,小明這樣均勻標示刻度是正確的【答案】B【解析】密度計始終漂浮在液面上,它受到的浮力始終等于重力,即浮力保持不變。
根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,因為植物油的密度小于水的密度,所以排開液體的體積V排水<V排油,即密度計放在植物油中,液面的位置在水的密度值刻度線的上方,即刻度0.9應該在A點,故A錯誤;
密度計漂浮時,它受到的浮力等于重力,即F浮=G物,
ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物=mg,
所以?浸=mρ液S,
則密度計處于漂浮狀態(tài)時浸沒的深度與液體密度成反比,
所以密度計刻度不均勻,即小明這樣均勻標示刻度不對,故D錯誤;
密度計的刻度由上至下的特點是上疏下密,所以所測的鹽水的實際密度為
1.1g/cm3
,則實際液面處在此密度計B點的上方,故B正確;18.(2020八上·椒江期中)如圖A、B、C三個實心小球,其中A與B體積相等,B與C質量相同;將三個小球放入水中靜止不動時,A球漂浮、B球懸浮、C球沉底。則下列判斷中正確的是(
)A.
它們在水中的體積關系是:VA<VB=VC
B.
它們的重力關系是:GA>GB=GC
C.
它們的密度關系是:ρC>ρB>ρA
D.
它們所受的浮力關系是:FA=FB=FC【答案】C【解析】A在水中漂浮,那么密度ρA<ρ水;B在水中懸浮,那么密度ρB=ρ水;C在水中下沉,那么密度ρC>ρ水;因此密度大小順序為:ρC>ρB>ρA,故C正確;
A與B的體積相同,那么排開水的體積VA<VB,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力FA<FB。B與C的質量相等,那么它們的重力相等;B懸浮,那么浮力FB=G;C下沉,那么浮力FC<G,因此浮力FB>FC,故D錯誤;
因為VA=VB,且ρB>ρA,根據(jù)G=mg=ρVg可知,重力GA<GB。因為GB=GC,所以重力的大小關系:GA<GB=GC,故B錯誤;
A與B體積相等,根據(jù)圖片可知,排開水的體積VA<VB。B與C質量相等,且ρC>ρB,根據(jù)公式V=mρ可知,排開水的體積VC<V19.(2018八上·紹興期中)小明制作了一個可測量物體質量的裝置,如圖甲所示小筒與大筒均為圓柱形容器。小筒和托盤的總質量為200g,小筒底面積50cm2,高12cm,大筒中裝有適量的水,托盤上不放物體時,在小筒和大筒上與水面相平的位置的刻度均為“0”,將小筒豎直壓入水中,當水面距小筒底10cm時,在小筒和大筒上與水面相平位置的刻度均為最大測量值,小筒和大筒的分度值相同。把被測物體放入托盤中,讀出小筒或大筒上與水面相平位置對應的刻度值,即為被測物體的質量。(1)該裝置所能測量的物體的最大質量為________g;(2)小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離________(選填“大”或“小”);(3)他想利用此裝置測算出石塊的密度,操作如下,如圖乙所示,將石塊放入托盤中,讀出大筒上的示數(shù)為m1;如圖丙所示,將此石塊沉入水中,讀出大筒上的示數(shù)為m2,該石塊密度的表達式為ρ石=________(水的密度用ρ水表示)【答案】(1)300(2)大(3)m1ρ水/m2【解析】(1)當水面距小筒底10cm時,
那么小筒排開水的體積V排=S小h=50cm2×10cm=500cm3=5×10-4m3;
這時小筒受到的總浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
根據(jù)漂浮條件可知,小筒的總重力G總=F浮=5N;
根據(jù)公式G=mg可知,
小筒的總質量為:m總=G總g=5N10N/kg=0.5kg=500g;
那么可以測量物體的最大質量:m=m總-m小=500g-200g=300g;
(2)當小筒內放入物體時,小筒排開水的體積等于大筒水面增加的體積;
根據(jù)公式V=Sh可知,當體積V相同時,底面積S越大,高度h越??;
因為大筒的底面積大于小桶的底面積,
所以小筒水面上升的高度大于大桶水面上升的高度,
即:小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離大;
(3)將此石塊沉入水中,石塊排開的水的質量m2,20.(2020八上·蕭山競賽)科技小組的同學想利用學到的浮力知識制作一個浮力秤.他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶,剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋系一塊質量適的石塊,然后將其倒置在水桶里,使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量,經(jīng)測量,該飲料瓶圓柱狀部分的橫截面積為12cm2(忽略塑料瓶厚度),當浮力秤中不放被測物體時,水面所對位置為零刻度,如上頁圖所示。(g取10N/kg)(1)如圖所示,浮力秤靜止時,浮力秤所受的重力________(填大于、等于、小于)其所受的浮力。(2)浮力秤下懸掛的石塊的作用是________。(3)如果浮力秤柱狀體的最大刻度是4cm,那么浮力秤所測的質量的最大值是________g。(4)這種浮力秤的質量刻度是均勻的嗎?答:________?!敬鸢浮浚?)等于(2)可以使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中(3)48(4)均勻【解析】(1)浮力秤始終在水面漂浮,根據(jù)二力平衡的知識可知,它受到的重力與浮力相互平衡,即重力等于浮力。
(2)浮力秤下懸掛的石塊的作用是:可以使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中。
(3)浮力秤排開水的最大體積V排=Sh排=12cm2×4cm=48cm3=48×10-6m3;
此時浮力秤受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×48×10-6m3=0.48N;
根據(jù)二力平衡的知識可知,稱量的最大重力為:G=F浮=0.48N;
稱量的最大質量:m=Gg=0.48N10N/kg=0.048kg=48g。
(4)當浮力秤漂浮在水面上時,它受到的浮力與自重相互平衡;
即F浮力=G石塊+G+G物;
ρ水gV排=G物+(G石塊+G);
ρ水V排=m物+(m石塊+m);
ρ水Sh排=m物+(m石塊+m);
解得:?排21.(2021八上·紹興期中)小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作了簡易密度計。取一根粗細均勻的飲料吸
管,在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。如下圖所示。為了給密度計標上刻度,他進行了如下操作:a.將其放入水中,豎立靜止后,在密度計上與水面相平處標上1.0g/cm3b.將其放入密度0.9g/cm3植物油中,用同樣的方法在密度計上標上0.9g/cm3;c.接著他以兩刻度線間的長度表示0.1g/cm3,將整個飲料吸管均勻標上刻度;d.將做好的密度計放入酒精中進行檢驗,發(fā)現(xiàn)液面明顯不在0.8g/cm3刻度處。(1)如圖甲所示,小明制作的密度計,你認為刻度0.9應該在
點(選填“p”或“q”)(2)在實驗步驟c中,小明這樣均勻標示刻度是
(選填“正確”、“錯誤”)。(3)若被測液體的密度為ρ液密度計浸入被測液體的深度為h(如圖乙)、自制密度計的質量為m,橫截面積為S,用給定的字母推導出ρ液關于h的關系式為
。(4)小明為了讓簡易密度計做的更精確,想使密度計上兩條刻度線之間的距離大一些,請
你為小明設計一種改進方法:
?!敬鸢浮浚?)P(2)錯誤(3)m/Sh(4)換用管徑更細的吸管【解析】(1)密度計始終漂浮在液面上,則它受到的浮力始終等于重力,即浮力保持不變。
根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,密度計排開液體的體積與液體密度成反比。
因為酒精的密度小于水的密度,
所以排開液體的體積V排水<V排酒,
所以密度計放在酒精中,液面的位置在水密度值刻度線的上方,
即刻度0.9應該在p點。
(2)密度計漂浮,它受到的浮力等于重力,
即F浮=G物,
ρ液gV排=mg,
ρ液gSh浸=mg,
解得:?浸=mρ液S,
則密度計處于漂浮狀態(tài)時浸沒的深度與液體密度成反比,
所以密度計刻度不均勻,即小明這樣均勻標示刻度是錯誤的。
(3)自制密度計的質量為m,則G=mg,
若被測液體的密度為ρ液,密度計處于漂浮狀態(tài)時,
浮力等于重力,即:F浮=G,
即:ρ液gV排=mg,
ρ液gsh=mg,
22.(2021八上·義烏期中)暑假,學校布置了“利用浮力自制密度計”的任務。小駿同學利用一個高12cm的空易拉罐(可視為一個圓柱體,如圖所示)制作了一個密度計。①他先在罐中放入幾顆小石頭,使之豎直漂浮在水面上,在水面對應的位置打上記號A;②取出易拉罐,在記號A處標上1g/cm3;③用刻度尺量出記號A處到罐底的豎直距離為6cm;④接著,小駿要標出0.8g/cm3刻度線的位置,應在記號A的
(“上方”或“
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