第3節(jié)水的浮力3液面高度變化問題（學(xué)生版）

水的浮力3液面高度變化問題目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀會用物體的浮沉條件解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決簡單的實(shí)際問題。利用受力分析，推導(dǎo)物理浮力變化1、利用浮力公式與浮沉條件，判斷物體浸沒與漂浮時(shí)的液面高度變化；冰融化前后液面變化等，此類型難度較大。2、兩個(gè)物體放水中或繩子彈簧等拉著，考察受力分析等，難度較大。知識精講知識精講知識點(diǎn)01液面高度變化問題類型一:冰漂在某液體(1)純冰在純水中融化，融化后液面高度；(2)純冰在鹽水(或其他密度比水大的液體)中融化，融化后液面；(3)純冰在密度比水小的液體中融化，融化后液面高度。類型二:冰塊中含有其他雜質(zhì)，漂在水中(1)含有木塊(或其他密度比水的固體)的冰塊在純水中融化，融化后液面高度；(2)含有石塊(或其他密度比水的固體)的冰塊在純水中融化，融化后液面高度；(3)含有煤油(或其他密度比水的液體)的冰塊在純水中融化，融化后液面高度。類型三:冰塊中含有一定質(zhì)量的氣體，漂在水中，融化后液面【能力拓展】一、判斷方法(1)比較體積變化法:比較的是冰熔化前(或物體投放前)在液體中排開液體的體積和冰熔化成水后的體積(或物體投放后液體體積)的大小關(guān)系:若前體積大于后體積，液面下降；若前體積等于后體積，液面不變；若前體積小于后體積，液面上升。(2)比較壓力變化法:比較前后容器底部受到壓力的變化。F前=P前xS底=p液gh前S底,F后=P后xS底=p液gh后S底,根據(jù)前后壓力的大小關(guān)系得出液體前后深度的關(guān)系，再判斷液面的升降情況。(3)比較浮力變化法:比較前后浮力的變化判斷液面的升降。若F前浮>F后浮，則液面下降；若F前浮<F后浮,則液面上升；若F前浮=F后浮，則液面不變。二、狀態(tài)法及其使用(1)狀態(tài)法:變化前后液體中的物體所處的狀態(tài)進(jìn)行比較來判斷液面的升降。(2)如何用“狀態(tài)法”速斷液面升降a.若變化前后液體中的物體都處于漂浮、懸浮狀態(tài)，而無沉體出現(xiàn)，則液面不變；b.若液體中的物體，在變化前無沉體，而變化后有沉體出現(xiàn)，則液面下降；c.若液體中的物體，在變化前有沉體，而變化后無沉體出現(xiàn)，則液面升高?！炯磳W(xué)即練1】5.如圖，一杯果汁(密度大于水)，加冰后液面正好同杯口相平。則在冰塊熔化過程中(

)A.液面不變，液體不溢出

B.液面不變，液體溢出

C.液面下降

D.無法確定【即學(xué)即練2】（2019八上·蕭山月考）將冰塊放在濃鹽水中，液面位置如圖所示，若冰完全熔化，杯中液面高度將________（填“上升”、“下降”或“不變”，下同）；該濃鹽水的密度為1.2g/cm3，露出水面的冰塊體積是冰塊體積的幾分之幾？________；若用水代替鹽水，則液面高度將________。（冰的密度為0.9g/cm3）知識點(diǎn)02繩子、彈簧等受力分析物體在液體中處于穩(wěn)定狀態(tài)，通常會受到重力、浮力、拉力(彈力)、支持力等作用，先利用二力平衡的條件受力分析，進(jìn)一步答題?！灸芰ν卣埂扛×τ?jì)算基本步驟①確定研究對象②確定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)③確定物體受力情況④確定計(jì)算方法【即學(xué)即練1】（2019八上·義烏期中）如圖所示，彈簧上端與物塊m相連接，下端固定在容器底部。當(dāng)物塊浸沒在水中靜止時(shí)與浸沒在酒精中靜止時(shí)，彈簧的彈力大小相等。物塊的體積為100cm3，酒精的密度為0.8×103kg/m3(不計(jì)彈簧質(zhì)量及體積)其中正確的是(

) A.物塊浸沒在水中靜止時(shí)彈簧對底部的拉力為0.2N

B.當(dāng)彈簧脫離容器底部后靜止時(shí)物塊露出水面的體積為物塊體積的1/9

C.物塊浸沒在酒精中靜止時(shí)彈簧對物塊的支持力是0.1N

D.物塊的質(zhì)量為0.9kg【即學(xué)即練2】（2019八上·余姚期末）如圖用細(xì)線將正方體A和物體B相連放入水中，兩物體靜止后恰好懸浮，此時(shí)A上表面到水面的高度差為0.12m。已知A的體積為1.0×10﹣3m3，所受重力為8N；B的體積為0.5×10﹣3m3，g取10N/kg，求：（1）A的密度；（2）細(xì)線對B的拉力大小。能力拓展能力拓展考法01受到彈簧或繩子拉力時(shí)，誤認(rèn)為拉力的方向都是向下物體在水下受到繩子拉力作用時(shí)，一定時(shí)向下的拉力；但彈簧可以壓縮也可以拉長，可能時(shí)向下的拉力或向上的彈力，要根據(jù)實(shí)際的伸長情況來確定?！镜淅?】（2019八上·天臺期末）如圖所示，在一個(gè)裝滿水的容器中，輕質(zhì)彈簧的一端連著小球，另一端固定在容器底部。已知小球的體積是500cm3，小球靜止時(shí)受到彈簧對它的作用力為4N。則：（1）此時(shí)小球受到的浮力為多少？（2）如果剪斷彈簧后，請分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，并計(jì)算再次靜止后小球受到的浮力是多少？分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.（2020·杭州模擬）學(xué)了浮力知識后，小剛同學(xué)想探究冰在不同液體中熔化后的液面升降情況，他用如圖的方法，把冰塊分別放入濃鹽水、酒精，水中，結(jié)果熔化后液面比原來下降的是（

）A.鹽水

B.酒精

C.水

D.無法判斷2.（2018八上·溫州期中）如圖為底部有一小孔的花盆倒扣在水槽中，小明發(fā)現(xiàn)塑料花盆緩慢下沉直至沉入水槽底部，這個(gè)過程中花盆受到的浮力和水槽中液面的高度變化正確的是（

）A.浮力變大，液面高度下降

B.浮力變小，液面高度下降

C.浮力變大，液面高度上升

D.浮力變小，液面高度上升3.如圖所示，容器內(nèi)有水，有一試管下面掛一小鐵塊，浮在水面上?，F(xiàn)將小鐵塊取下放入試管中，試管仍浮在水面，則(

)A.液面上升

B.試管底部受到液體的壓強(qiáng)變大C.液面下降

D.試管所受到的浮力不變4.（2019八上·杭州期中）如圖所示，兩只完全相同的容器分別裝等質(zhì)量的水放在臺秤上，用細(xì)線懸掛著質(zhì)量相同的實(shí)心鉛球和鋁球，逐漸將它們?nèi)拷]在水中（球未接觸到容器底，水未溢出），此時(shí)臺秤甲、乙示數(shù)分別為N1和N2，繩的拉力分別為T1和T2，已知ρ鉛＞ρ鋁，則下列關(guān)系正確的是（

）A.N1=N2

T1＞T2

B.N1＞N2

T1＞T2

C.N1＜N2

T1＞T2

D.N1＞N2

T1＜T25.（2019八上·余姚期中）如圖所示，某圓柱形薄壁容器裝有適量的水，其底面積為20cm2，將物體B放入水中時(shí)，通過臺秤測得總質(zhì)量150g；使用一繩子提起物體B，物體B剛好有一半體積露出水面時(shí)保持靜止不動(dòng)，此時(shí)臺秤示數(shù)為70g，并測得容器內(nèi)液面下降了1cm。則物體B的密度是(

)×103kg/m3

×103kg/m3

×103kg/m3

×103kg/m36.（2019八上·浙江期中）如圖所示，在一塊浮在水面的長方體木塊上放一質(zhì)量為272克的鐵塊甲，木塊恰好浸沒在水中。拿掉鐵塊甲，用細(xì)線把鐵塊乙系在木塊下面，木塊也恰好浸沒在水中，則鐵塊乙的質(zhì)量為（

）(ρ鐵＝7.8克/厘米3，ρ水＝1.0克/厘米3)A.312克

B.237克

C.318克

D.326克題組B能力提升練1.（2019八上·義烏月考）如下圖所示，四個(gè)相同的容器內(nèi)水面一樣高，a容器內(nèi)只有水，b容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，c容器內(nèi)漂浮著一塊冰塊，d容器中懸浮著一個(gè)空心球。則下列四種說法正確的一組是（

）①每個(gè)容器的總質(zhì)量都相等②b容器中再倒入酒精后，木塊在液面下的體積減?、踓容器中冰塊熔化后水面高度升高④d容器中再倒入酒精后，小球?qū)⑾鲁罙.③④

B.①④

C.①②

D.②④2.（2018八上·紹興期中）如圖，四個(gè)相同的容器內(nèi)水面一樣高，a容器內(nèi)有水，b容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，c容器內(nèi)漂浮著一塊冰塊，d容器中懸浮著一個(gè)空心球。下列四種說法正確的一組是()①每個(gè)容器的總質(zhì)量都相等；②四個(gè)容器中，液體對容器底的壓強(qiáng)相同；③在b容器中倒入酒精后，木塊在液面下的體積減小；④c容器中冰塊融化后水面高度將下降；⑤d容器中倒入酒精后，小球?qū)⑾鲁痢.①②④

B.①③⑤

C.①②⑤

D.②③④3.（2020八上·余姚期中）如圖所示，邊長為10cm的立方體木塊A通過細(xì)線與圓柱形容器底部相連，容器中液面與A上表面齊平．從打開容器底部的抽液機(jī)勻速向外排液開始計(jì)時(shí)，細(xì)線中拉力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示．木塊密度ρ=0.5×103kg/m3，容器的底面積為200cm2，g=10N/kg。下列說法正確的是（

）A.隨著液體的排出，木塊受到的浮力不斷減小

B.容器中的液體是酒精

C.抽液機(jī)每秒鐘排出液體的質(zhì)量是10g

D.第30s時(shí)，木塊露出液面的高度是2cm4.如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體，現(xiàn)將密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊A放入容器中，木塊靜止時(shí)露出液面的體積與浸入液體的體積之比為1：3；在木塊上表面輕放一個(gè)物塊B（VA=2VB），A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示。若將物塊B單獨(dú)放入此液體中，它靜止時(shí)將（

）A.懸浮

B.漂浮

C.沉底

D.無法判斷5.（2019八上·浙江期中）三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連，容器內(nèi)倒入某種液體，待液體和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示的情況，乙球下方彈簧長度等于原長，這三個(gè)球受到浮力的大小關(guān)系是________（選填字母）；A．F甲＜F乙＜F丙B．F甲＞F乙＞F丙C．F甲=F乙=F丙這三個(gè)球的密度大小關(guān)系是________（選填字母）A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙

B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙

C．ρ甲=ρ乙=ρ丙其中________球（選填“甲”“乙”“丙”）的密度與液體密度相同。6.（2019八上·天臺期中）小明在水盆中洗碗，發(fā)現(xiàn)一個(gè)大碗正漂浮在水盆中，如圖所示。他將水盆底的一鐵沙球放入大碗中，但大碗仍然漂浮。與原先相比，大碗所受到的浮力將________（選填“變大”、“不變”或“變小”），水盆中的水面將會________（選填“上升”、“不變”或“下降”）。7.（2021·杭州）小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗他先將一個(gè)重為10N的空桶漂浮在水面上，然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)，桶仍漂浮在水面(不考慮撈出過程中帶出的水，ρ水=1.0×103kg/m3)（1）空桶漂浮在水面時(shí)所受浮力大小（2）鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí)，水池水面高度與鵝卵石未撈出時(shí)相比會

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(選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時(shí)桶排開水的體積為6.0×103m3，求桶內(nèi)鵝卵石的質(zhì)量。8.把邊長L＝0.5m、密度ρA＝0.6×103kg/m3的正方體A放入底面積為S＝1m2的柱形盛水容器中，如圖甲所示。將物塊B輕放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如圖乙所示，則物塊B的質(zhì)量為________kg。9.（2020八上·余杭月考）人們常用“冰山一角"來形容事物顯露出來的僅僅是其很小的部分，更多的還隱藏在表面現(xiàn)象之下。事實(shí)上，冰山浮在海水中的確只露”一角"(如圖所示)。若現(xiàn)有一座冰山，它露出海面的體積是2000m3，(已知：海水的密度取ρ海水=1×103kg/m3，冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3)。則：（1）假如此冰山完全熔化，則液面將________(填“不變”、“降低”或“上升")；（2）這座冰山的總體積為多少？題組C培優(yōu)拔尖練1.如圖甲所示，高5cm、重5N的長方體物塊被彈簧固定在燒杯底部?，F(xiàn)向燒杯中勻速緩慢加水，水位高度H隨時(shí)間變化如圖乙所示（整個(gè)過程中，彈簧每受到1N的力伸長或壓縮1cm，彈簧體積及所受浮力忽略不計(jì)）。下列說法正確的是（

）A.t1時(shí)刻，彈簧處于伸長狀態(tài)

B.t1~t2時(shí)刻，彈簧的長度變化了15cmC.t.時(shí)刻，物體所受的浮力為10N

D.該物體的密度為0.4×103kg/m32.（2020八上·溫嶺期中）小科在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細(xì)鐵絲（體積忽略不計(jì)），制成一支自制密度計(jì)，用它來測量液體密度，測量過程中杯內(nèi)液體總量沒有變化。（1）在空心玻璃管下端繞上一段細(xì)鐵絲的目的________（2）當(dāng)密度計(jì)在杯中漂浮時(shí)，液面高度在A處(如圖甲)。此時(shí)，密度計(jì)受到的浮力________重力(選填“<”、“=”或“>”)。（3）使用中，小科發(fā)現(xiàn)細(xì)鐵絲很容易滑落，于是他改變這段細(xì)鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內(nèi)，再次測量同一杯液體密度(如圖乙)，玻璃管浸入液體中的深度將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。3.（2020八上·奉化期末）如圖甲所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧受到的拉力跟彈簧的伸長量關(guān)系如圖乙所示，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A，當(dāng)容器中水的深度為20cm時(shí)，