第九章浮力第一節(jié)認(rèn)識(shí)浮力1.2024年跳水世界杯蒙特利爾站于北京時(shí)間2月29日晚開賽,中國跳水運(yùn)動(dòng)員全紅嬋出戰(zhàn)。圖示為其參加比賽時(shí)的分解動(dòng)作示意圖,不考慮空氣阻力,下列分析不正確的是(

)A.壓板時(shí)跳板向下彎曲,說明力能改變物體的形狀B.從起跳到落水的過程中,慣性不變C.從離開跳板到入水前,整個(gè)過程只受到重力的作用D.入水時(shí)所受浮力的方向取決于入水的角度2.浮力產(chǎn)生的根本原因是?(

)A.浸在液體里的物體沒受重力B.浸在液體里的物體受到液體向上的壓力C.浸在液體里的物體受到液體向上的壓力大于向下的壓力D.以上說法都不正確3.如圖所示,一彈簧上端與物體相連接,下端固定在容器底部。已知物體所受重力大小為5N,彈簧受到物體給它的力大小為3N,則物體所受的浮力大小(

)A.可能為8NB.一定為8NC.一定為2N

D.可能為3N4.如圖所示,取一個(gè)瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會(huì)發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可觀察到乒乓球上浮起來。圖甲中乒乓球不上浮的原因:乒乓球上表面

水對(duì)它的壓力,乒乓球下表面

(以上兩空選填“受到”或“不受到”)水對(duì)它的壓力。圖丙中乒乓球上浮的原因:水對(duì)乒乓球下表面的壓力

(選填“大于”“小于”或“等于”)水對(duì)乒乓球上表面的壓力。5.在“測(cè)量浮力大小”的實(shí)驗(yàn)中,由圖甲可知金屬塊受到的重力是

N,現(xiàn)將金屬塊浸沒到水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)槿鐖D乙所示,則金屬塊受到水的浮力是

N。6.這個(gè)學(xué)期我們又學(xué)會(huì)了一項(xiàng)新技能,就是用理論推導(dǎo)的方式對(duì)所學(xué)的公式進(jìn)行推導(dǎo)或分析,比如解釋浮力產(chǎn)生的原因。如圖所示,若液體密度為ρ液,設(shè)想一個(gè)高為h、橫截面積為S的圓柱體,浸沒在液體中,其上、下表面距水面深度分別為h1、h2。我們求出圓柱體上、下表面受到液體的壓力差,發(fā)現(xiàn)它跟物體受到的浮力大小相等,請(qǐng)你寫出推導(dǎo)過程。F2-F1=

。7.如圖所示,一枚雞蛋漂浮在盛有鹽水的容器中。請(qǐng)畫出該雞蛋的受力示意圖。8.如圖甲所示,盛有某種液體的圓柱形平底薄壁容器靜置于水平桌面上,其底面積為1000cm2,用彈簧測(cè)力計(jì)掛著一個(gè)長(zhǎng)方體物塊,將物塊從液面上方某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入該液體中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下降的高度h的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊的體積為1×10-3m3,求:(g取10N/kg)(1)物塊A所受的最大浮力;(2)物塊A的密度;(3)物塊A浸沒后與浸入之前相比,液體對(duì)容器底部的壓力增加了多少。9.如圖所示,將兩端扎有繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向左

F向右;當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí),水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向上

F向下(前兩空選填“大于”“等于”或“小于”)。通過以上實(shí)驗(yàn)可知,浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體的上、下兩個(gè)表面

。若玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí),上端的橡皮膜受到的壓力為6N,下端的橡皮膜受到的壓力為18N,則玻璃圓筒受到的浮力為

N。第二節(jié)探究：浮力大小與哪些因素有關(guān)1.探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示,其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N。下列分析正確的是(

)A.金屬塊a浸沒在水中,受到浮力的大小必為0.3NB.根據(jù)甲、乙兩圖可以得出結(jié)論:同一物體浸入水中的深度越深,所受浮力越大C.根據(jù)乙、丙兩圖可以得出結(jié)論:在同種液體中,物體密度越大,所受浮力越大D.根據(jù)丙、丁兩圖可以初步得出結(jié)論:同一物體浸沒在密度越大的液體中所受浮力越大2.如圖,小麗利用彈簧測(cè)力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊等器材探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān),提出了以下猜想:?猜想a:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān);猜想b:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān);猜想c:浮力大小與液體的密度有關(guān)。(1)如圖A所示,可知圓柱體重

N;B步驟中圓柱體受到水的浮力為

N;(2)分析C步驟與

步驟(填字母)的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯(cuò)誤的;(3)比較B步驟與E步驟的數(shù)據(jù),不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系,其原因是

;(4)寫出能夠支持猜想b的一個(gè)生活現(xiàn)象:。3.為拯救瀕危物種中華鱘,生物學(xué)家在放養(yǎng)的中華鱘身上拴上定位硬殼膠囊。數(shù)天后,膠囊與潛入水中的中華鱘脫離,最終漂浮于江面發(fā)射定位信號(hào),脫離后,膠囊受到的浮力隨時(shí)間變化的關(guān)系為下列圖中的?(

)4.小明在生活中發(fā)現(xiàn)木塊總浮在水面,鐵塊卻沉入水底,由此他提出兩個(gè)問題:問題1:浸入水中的鐵塊是否受到浮力?問題2:浮力大小與哪些因素有關(guān)?為此他做了進(jìn)一步的猜想,設(shè)計(jì)并完成了如圖所示實(shí)驗(yàn)。(1)B、C圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均小于A圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),說明浸在水中的鐵塊

(選填“受到”或“不受到”)浮力作用。(2)做

三次實(shí)驗(yàn),是為了探究鐵塊所受浮力大小與排開水的體積大小是否有關(guān);做

三次實(shí)驗(yàn),是為了探究鐵塊浸沒在水中時(shí)所受浮力大小與深度是否有關(guān)。(3)做A、D、E、F實(shí)驗(yàn),是為了探究浮力大小與

的關(guān)系。5.小明與同學(xué)一起利用彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實(shí)驗(yàn)器材,探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。他們正確地進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作:?(1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),把表中數(shù)據(jù)填寫完整:(2)分析實(shí)驗(yàn)②③可得:液體密度相同,金屬塊排開液體的體積越大,浮力越

;(3)分析實(shí)驗(yàn)③④可得:金屬塊排開液體的體積相同,液體密度越大,浮力越

;(4)結(jié)論:浮力的大小與

和有關(guān);(6)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后,找來合適的玻璃杯,倒入足夠深的水,將掛在測(cè)力計(jì)上的金屬塊逐漸下降,但不接觸容器底。繪制出了實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨物體下表面至水面深度h變化的F-h圖像(圖⑤)。分析圖像可知:當(dāng)金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)

,這表明:浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度

。第三節(jié)阿基米德原理1.浸在液體中的物體受到的浮力,方向是

,浮力的大小等于它排開的液體所受到的

力。2.體積為1×10-3m3的物體浸沒在水中時(shí),受到的浮力大小為

N。(g取10N/kg)3.把一塊石頭和一個(gè)西紅柿同時(shí)放入水中,它們靜止時(shí)西紅柿漂在水面上,而石頭沉入了水底,如圖所示。石頭和西紅柿在水中受到的浮力的大小相比較?(

)A.石頭受到的浮力更大些B.西紅柿受到的浮力更大些C.石頭和西紅柿受到的浮力一樣大D.無法比較石頭和西紅柿受到的浮力大小4.小俊用彈簧測(cè)力計(jì)吊著質(zhì)量為1.35kg的圓柱體,從如圖位置緩慢浸入裝滿水、深度合適的溢水杯中,圓柱體底面積為100cm2、高為5cm。則圓柱體下降過程中(g取10N/kg)?(

)A.浸沒前彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變大B.浸沒前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)逐漸變小C.浸入一半時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為11ND.剛浸沒時(shí)圓柱體底部受到水的壓力為8.5N5.重為5N的實(shí)心物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,物體浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,此時(shí)物體受到的浮力為

N,物體的密度是

kg/m3。(g取10N/kg)6.在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí),可用“實(shí)驗(yàn)探究”與“理論探究”兩種方式進(jìn)行研究。請(qǐng)你完成下列任務(wù):【實(shí)驗(yàn)探究】通過下圖所示的實(shí)驗(yàn),探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系。由實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:

。這就是阿基米德原理。【理論探究】第一步:建立模型——選取浸沒在液體中的長(zhǎng)方體進(jìn)行研究,如圖戊所示;第二步:理論推導(dǎo)——利用浮力產(chǎn)生的原因推導(dǎo)阿基米德原理。請(qǐng)你寫出推導(dǎo)過程。提示:推導(dǎo)過程中所用物理量需要設(shè)定(可在圖戊中標(biāo)出)。第四節(jié)物體的浮與沉第１課時(shí)物體的浮沉條件1.汨羅江畔迎端午,搏槳躍浪賽龍舟。與登舟前相比,運(yùn)動(dòng)員登上龍舟后,龍舟受到的浮力

(選填“變小”“不變”或“變大”)。2.某一木塊的體積為100cm3,所受的重力為0.8N,漂浮在水面上靜止時(shí)受到的浮力為

N。用手將木塊壓住使它浸沒在水中,木塊受到的浮力為

N（g取10N/kg）。3.將乒乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球?(

)A.在位置1時(shí)處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強(qiáng)逐漸變大D.在位置3時(shí)受到的浮力小于在位置1時(shí)受到的浮力4.兩個(gè)完全相同的燒杯中,分別盛有不同密度的液體,將同一物體先后放入甲、乙兩杯中,當(dāng)物體靜止時(shí),兩個(gè)燒杯的液面相平,物體所處的位置如圖所示,下列說法正確的是?(

)A.甲杯液體密度比乙杯液體密度大B.甲杯液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)比乙杯液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大C.甲杯中物體受到的浮力比乙杯中物體受到的浮力小D.甲杯中的液體和物體受到的總重力比乙杯中的液體和物體受到的總重力小5.如圖所示,長(zhǎng)方體容器內(nèi)裝有水,將蘋果放入后漂浮(水未溢出),則水對(duì)容器底增加的壓力

蘋果的重力;蘋果下方M點(diǎn)與相同深度的N點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)分別為pM、pN,則pMpN。(兩空均選填“大于”“等于”或“小于”)6.小明探究“怎樣使物體上浮”,將體積相等的兩個(gè)物體A、B浸沒在水中,松開手,物體靜止時(shí)如圖甲所示。(g取10N/kg)(1)如圖乙所示,選擇物體A進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出其重力GA=

N,浸沒在水中受到的浮力FA=

N,A的體積VA=

cm3;(ρ水=1×103kg/m3)(2)測(cè)出物體B的重力GB,發(fā)現(xiàn)GB小于

(選填“GA”或“FA”),初步得到物體上浮的條件;(3)將物體A從水中提起的過程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大,你認(rèn)為可能的原因是

。第2課時(shí)浮沉條件的應(yīng)用1.2023年4月,中國人民解放軍東部戰(zhàn)區(qū)圓滿完成環(huán)臺(tái)島戰(zhàn)備警巡和“聯(lián)合利劍”演習(xí)各項(xiàng)任務(wù),這是捍衛(wèi)國家主權(quán)和領(lǐng)土完整的必要行動(dòng)。如圖所示為參加演習(xí)的我國山東艦航母,當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)從軍艦上起飛后?(

)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2.兩同學(xué)分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細(xì)沙,制成了A、B兩支密度計(jì),放入同一個(gè)盛有水的燒杯中,靜止后如圖所示。下列說法正確的是?(

)A.密度計(jì)A所受浮力較小B.密度計(jì)B所受重力較小C.兩密度計(jì)底部所受水的壓強(qiáng)相等D.兩密度計(jì)在水面處的刻度值不同3.如圖所示,在我國“2022巔峰使命”珠峰科考中,極目一號(hào)Ⅲ型浮空艇到達(dá)海拔9032m的高度,對(duì)珠峰地區(qū)氣候進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。浮空艇能升空是因?yàn)閮?nèi)部充入了密度比空氣密度

的氣體,在上升過程中,浮空艇受到的大氣壓強(qiáng)越來越

。(兩空均選填“大”或“小”)4.在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中,勞動(dòng)人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,如圖所示。下列說法正確的是?(

)A.漂浮的種子受到的浮力小于自身重力B.種子下沉過程中受到的浮力大于自身重力C.下沉過程中鹽水對(duì)種子的壓強(qiáng)變大D.沉底的種子只受到重力和支持力5.水平桌面上老師用相同的燒杯盛放了相同體積的水和濃鹽水,讓同學(xué)們進(jìn)行區(qū)分,聰明的小李用吸管和橡皮泥自制了一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì),先后放入兩液體中靜止時(shí)如圖甲、乙所示,下列說法正確的是

?(

)A.密度計(jì)在乙液體中受到的浮力更大B.甲液體是濃鹽水C.兩液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等D.乙容器對(duì)桌面的壓力更大6.用硬質(zhì)塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等,制作如圖所示的潛水艇模型(不計(jì)進(jìn)排氣管體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下沉。下列說法正確的是?(

)A.當(dāng)模型漂浮于水面時(shí),它受到的浮力小于重力B.向瓶中充氣時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變大,模型將下沉C.從瓶中抽氣時(shí),模型會(huì)下沉,它受到的浮力將變小D.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應(yīng)使瓶?jī)?nèi)的水先增加后減少7.如圖,是我國055型萬噸級(jí)驅(qū)逐艦“延安”號(hào)。該艦滿載時(shí),排水量約12000噸,吃水深度6.6m。下列說法正確的是?(

)A.排水量指的是艦船滿載時(shí)排開水的重力B.“延安”號(hào)漂浮在海面上,所受重力小于浮力C.“延安”號(hào)漂浮在海面上,所受浮力方向豎直向上D.“延安”號(hào)不能與其他艦船近距離并排航行,是因?yàn)榱黧w流速越大,壓強(qiáng)越大8.小明利用托盤天平、量筒、足量的水、細(xì)線測(cè)量金屬塊的密度,當(dāng)天平平衡時(shí),放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示,將水倒入量筒,水面如圖乙,再把金屬塊浸沒在量筒的水中,水面如圖丙。下列說法正確的是(已知ρ水銀=13.6×103kg/m3)?(

)A.金屬塊的質(zhì)量為35gB.金屬塊的體積為30cm3C.金屬塊的密度為7.8×103kg/m3D.此金屬塊放入水銀中會(huì)下沉9.如圖所示,一小球漂浮在盛水的燒杯中,將燒杯放置在斜面上,各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),請(qǐng)作出小球的受力示意圖和燒杯對(duì)斜面壓力的示意圖(小球的重心已標(biāo)出)。10.小巖同學(xué)在學(xué)習(xí)了鹽水選種的知識(shí)后,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)來測(cè)量種子和鹽水的密度。(g取10N/kg)(1)將天平放在水平桌面上,把游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針位置偏向分度盤左側(cè),要使橫梁在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向

移動(dòng);(2)取一顆種子,用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出其質(zhì)量如圖甲所示,則種子的質(zhì)量為

g;(3)在量筒中倒入30mL的鹽水;(4)將該種子緩慢放入量筒中,發(fā)現(xiàn)種子漂浮在液面上,量筒中液面的高度如圖乙所示,則鹽水的密度為

g/cm3;(5)用細(xì)長(zhǎng)針將種子緩慢壓入鹽水中直至浸沒,量筒中液面的高度如圖丙所示,則種子的密度為

g/cm3。答案第一節(jié)認(rèn)識(shí)浮力1.D2.C3.A4.受到

不受到

大于

5.1.4

0.4

6.ρ液g(h2