辽宁地区 第九讲 浮力
1.(2017辽阳11题3分)(多选)建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障,核潜艇是海军的战略重器.如图是我国094型战略导弹核潜艇,关于它在海中状态的有关分析正确的是( ) A.上浮过程中所受浮力逐渐增大 B.悬浮时所受浮力等于重力 C.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 D.漂浮时比悬浮时排开海水质量小 BD
2.(2017本溪11题3分)(多选)水平桌面上有两个质量相同的容器,底面积相同,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将三个体积相同的物体A、B、C分别投入到容器中,物体静止时的状态如图所示(物体A对容器底有压力),此时两容器中液面相平.则下列判断中正确的是( ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.物体B受到的浮力大于物体C受到的浮力 C.放入物体后,两个容器对水平桌面的压强相等 D.放入物体后,甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力 AB
3.(2017盘锦8题3分)(多选)两个相同的烧杯都装有足够的水,放在水平桌面上,将两个等质量的实心小球A和B(密度分别为1 3.(2017盘锦8题3分)(多选)两个相同的烧杯都装有足够的水,放在水平桌面上,将两个等质量的实心小球A和B(密度分别为1.2 g/cm3和0.8 g/cm3)分别放入两杯水中,静止后( ) A.A球受到的浮力大 B.B球受到的浮力大 C.两球所受的浮力之比为2∶3 D.两球所受的浮力之比为5∶6 BD
4.(2017丹东7题3分)如图所示,在水平桌面上的烧杯中漂浮着一个质量分布均匀的木块,若将木块露出水面的部分截去取走,那么( ) A.木块余下部分上浮,水对杯底压强变小 B.木块余下部分下沉,水对杯底压强变大 C.木块余下部分上浮,烧杯对桌面压强变大 D.木块余下部分不上浮也不下沉,烧杯对桌面压强不变 A
5.(2017铁岭11题3分)(多选)甲、乙两个容器分别装有体积相等的A、B两种液体,液体对容器底的压强相等.现将同一物体分别放入甲、乙两个容器中,静止时如图所示.下列说法正确的是( ) A. A、B液体的密度ρA>ρB B.物体在甲、乙两容器中排开液体的质量mA<mB C.放入物体后两容器底受到液体压强的大小pA>pB D.物体在两液体中所受浮力FA=FB ACD
6.(2017抚顺11题3分)(多选)如图所示,水平桌面上放有甲、乙两个相同的烧杯,盛有相同质量的水、用两只弹簧测力计分别吊着A球和B球(VA>VB),浸没在甲、乙两杯水中静止,此时两只弹簧测力计示数相等.下列说法正确的是( ) A.A球受到的浮力比B球受到的浮力大 B.A球的质量比B球的质量小 C.球浸没后,水对甲杯底的压力比水对乙杯底的压力大 D.球浸没后,甲杯对桌面的压强和乙对桌面的压强相等 AC
7.(2016丹东9题3分)(多选)如图,放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同容器内盛有不同液体,现将同一物块分别放入两个容器中处于静止时,两容器中的液面恰好相平.下列说法正确的是( ) A.甲容器中物块排开液体的重力较小 B.乙容器中物块受到液体的浮力较大 C.甲容器中液体的密度较小 D.乙容器底部受到液体的压强较大 CD
8.(2016本溪11题3分)(多选)如图所示,水平桌面上放着一个装有适量水的圆柱形容器,水面上漂浮着一个小桶,桶底用细线吊着金属球;若将细线剪断后,金属球下沉到容器底部,和细线剪断前相比,下列说法正确的是( ) A.金属球受到的浮力不变 B.小桶下表面受到水的压力不变 C.容器底受到水的压强变小 D.容器对桌面的压强变小 AC
9.(2015大连10题2分)甲、乙两物体的密度相同,甲的体积是乙的2倍,将它们叠放在水槽里的水中,水面恰好与甲的上表面相平,如图所示,现将乙物体取下,当甲物体静止时,甲物体将( ) A.沉在水槽的底部 B.悬浮在原位置 C.漂浮,水下部分高度与甲的高度之比为1∶2 D.漂浮,露出水面部分的体积与甲的体积之比为1∶3 D
10.(2017抚顺15题3分)即将服役的中国航母“妈妈”——901型综合补给舰排水量达到50 000 t,这艘补给舰在海面满载航行时受到的浮力是__________N,为航母补给后,补给舰所受浮力将________,舰体浸入海水中的体积将____________.(g取10 N/kg). 5×108 变小 变小
11.(2017阜新13题2分)如图所示,同一支密度计分别漂浮在甲、乙两种液体中,密度计在两种液体中所受的浮力___________(选填“甲大”“乙大”或“一样大”),由此判断______种液体的密度大(选填“甲”或“乙”). 一样大 乙
12.(2017营口20题3分)某潜水艇总质量为2.7×103 t,体积为3×103 m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是_____________N,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入__________m3的海水.潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2×106 Pa,此时它在海水中的深度为___________.(海水密度按1.0×103 kg/m3计算,g=10 N/kg) 2.7×107 300 200m
13.(2016丹东32题3分)取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示.两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲_________m乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲____________F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系为p甲_______ p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”). 等于 小于 小于
14.(2017沈阳18题8分)水平桌面上有一柱形容器,逐渐向容器中注入某种液体,容器底部受到液体的压强随液体的深度变化的图像如图甲所示,一个重力为5 N,体积为100 cm3的合金块,用细绳系住,浸没在液体中,如图乙所示,竖直向上提起合金块,它匀速运动20 cm所用的时间为2 s(合金块未露出液面).取g=10 N/kg.求: (1)液体的密度; (2)合金块浸没在液体中受到的浮力; (3)在这2 s内拉力所做的功和拉力F的功率.
15.(2015沈阳19题10分)小明在做有关浮力的实验中,测得装满水的溢水杯重力为4. 8 N,空小桶重力为0 15.(2015沈阳19题10分)小明在做有关浮力的实验中,测得装满水的溢水杯重力为4.8 N,空小桶重力为0.2 N,把它们放在水平桌面上,如图甲所示.再将一个质量为400 g的小球轻轻放入溢水杯中,小球沉到杯底,溢出的水全部流入小桶,如图乙所示.将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,静止时测力计的示数如图丙所示.g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3.求: (1)若溢水杯与桌面的接触面积为50 cm2,放入小球前,装满水的溢水杯对桌面的压强. (2)小球浸没在水中时所受的浮力. (3)小球的密度.
16.(2016阜新23题6分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想: A.可能跟物体浸入液体的深度有关;B.可能跟物体的重力有关; C.可能跟物体浸入液体的体积有关;D.可能跟液体的密度有关. 为了探究上述猜想,李明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力__________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想______是正确的(选填“A、B、C、D”).
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想______是错误的(选填“A、B、C、D”). (4)分析比较实验__________可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关. (5)该实验探究主要运用的科学探究方法是_________________. B ⑥⑦ 控制变量法
17.(2016沈阳24题6分)在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中,小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究.
(1)小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验,结合图中数据,通过分析和计算得出F浮_______G排(选填“>”“=”或“<”)的结论,造成这种结果的原因可能是_________(填字母). A.步骤a中,向溢水杯中注水过少,水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作 B.步骤a中,在向溢水杯中注满水时,当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下,然后进行步骤b的操作 C.步骤b中,金属块浸没后,溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作 D.步骤a中,溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作 < B
(2)小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验,请将下述实验过程补充完整. 实验操作: ①将天平放在水平桌面上,把游码放在标尺左端的零刻线处,调节______________,直至天平在水平位置平衡. 平衡螺母
②在天平左盘放置装满水的溢水杯,向右盘中加减砝码并调节游码,直至天平平衡. ③将蜡块轻轻放入溢水杯中,天平左端下降,同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中,观察天平的状态. 分析论证: ①上述实验中,将蜡块放入溢水杯中,在排开的水全部流出后,如果天平出现______________________现象,则可以说明G排=G蜡. ②因为蜡块在水中漂浮,所以F浮__________G蜡(选填“>”“=”或“<”). ③由此可以得出结论. 自动恢复平衡 =
类型1浮力大小的判断 【例1】(2017南京)如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底,若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1,梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V1和F2现有以下判断 ①若m1>m2,则F1一定小于F2 ②若m1=m2,则F1一定大于F2 ③若V1=V2,则F1一定小于F2 ④若V1>V2,则F1一定大于F2 其中正确的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ C
【解析】由图可知:苹果漂浮在水中,则它受到的浮力等于重力,即F1=m1g,梨子沉底,则浮力小于重力,即F2<m2g 【解析】由图可知:苹果漂浮在水中,则它受到的浮力等于重力,即F1=m1g,梨子沉底,则浮力小于重力,即F2<m2g.若m1>m2,则m1g>m2g,得F1>F2,①错误;若m1=m2,则m1g=m2g,由于F1=m1g和m2g>F2,得F1>F2,②正确;若V1=V2,而苹果排开水的体积小于V1,梨子排开水的体积等于V2,所以根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得苹果受到的浮力F1小于梨子受到的浮力F2,③正确;若V1>V2,而苹果的排开水的体积小于V1,梨子的排开水体积等于V2,无法比较苹果排开水体积和梨子排开水体积的关系,无法比较浮力F1和F2,④错误.所以正确的是②和③,故选C.
类型2浮力的计算 【例2】(2016营口)(多选)如图甲所示,弹簧测力计下挂一实心长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方某一高度处缓缓下降,图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( ) A.物块的体积是500 cm3 B.物块受到的最大浮力是4 N C.物块的密度是2.25×103 kg/m3 D.物块刚浸没时下表面受到水的压强为1 000 Pa BCD
【方法归纳】当物体没有浸入水中时,测力计的示数等于物体的重力;随着物体浸入水中的深度增加,物体受到的浮力增大,测力计的示数减小;当物体全部浸入水中后,其受到的浮力不变,测力计的示数不发生变化;根据图像中所示的测力计的示数的变化,可以确定物体受到的重力、最大浮力,结合阿基米德原理进而可以求得物体的体积和密度.
实验一 探究浮力的大小跟哪些因素有关 命题点 1.弹簧测力计的读数 2.用称重法计算浮力(F浮=G-F) 3.控制变量法: ①探究浮力的大小与排开液体体积的关系(让同一物体浸入同种液体中的体积不同) ②探究浮力的大小与物体浸没深度的关系(让同一物体浸没于同种液体的不同深度) ③探究浮力的大小与液体密度的关系(让同一物体分别浸没于密度不同的液体中)
4.数据、图像分析,浮力相关计算 5.实验时选用了不同液体进行多次实验(一次实验具有偶然性,多次实验更为准确)
【例1】(2017怀化)某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素 (1)物体受到的重力为_______N. (2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是_______N. 4 1
(3)由_______两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关. (4)由________两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关. (5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的________有关. BC CD 密度
小明又想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验. ①铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底. ②将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.通过分析可知,第一次铁片受到的浮力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力;小明得出:物体受到的浮力与其形状有关.小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片形状的改变,忽视了____________________对浮力大小的影响. 小于 物体排开液体的体积
实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 命题点 1.用称重法计算浮力:F浮=G-F示; 2.测量排开的液体重力的方法:先测出空桶的重力G1,再测出桶和溢出水的总重力G2,则排开的液体所受到的重力为G排=____________; 3.实验步骤补充、排序、纠错; 4.利用阿基米德原理计算密度; 5.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性. 6.实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 ______________________________. G2-G1 它排开液体所受的重力
【例2】(2016广东)如图甲所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤.
(1)___________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N (1)___________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N._________两步骤可得出物块排开水所受的重力G排.比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系. B、D 1.2 A、E
(2)如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像. 分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数_______(选填“变大”“变小”或“不变”).当h=4 cm时,物块所受的浮力为___________.浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为_____N,该圆柱体物块的高度是_____ cm. 变小 0.8N 3 6 乙
在探究过程中,如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响?若溢水杯中的水没有溢出,怎样判断物体排开水的多少? 如果溢水杯中的水没有加满会使所测物体排开水的重力偏小.测排开水多少的方法是:物体浸入前在水面所对的筒壁上做好标记A,物体浸入后液面上升,再做好标记B,取出物体,用量筒向烧杯中加水至标记B,通过量筒可知加入水的体积,即是物体排开水的体积.