1、第十章浮力第 1 节浮力基础闯关全练拓展训练1.(2023年 四川成都武侯模拟)王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止(如图所示),然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,以下分析正确的是()A. 乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用B. 乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变C. 乒乓球上浮过程中,受到的液体压强保持不变D. 乒乓球在图中位置静止,是由于受到大气压的作用答案 A 图中乒乓球静止时,有少量水从瓶口流出,所以乒乓球下表面受到的压力小于上表面受到的压力,乒乓球不受浮力作用,乒乓球上浮过程中至
2、露出水面,排开水的体积变小,受到的浮力会变小,乒乓球上浮过程中,距离水面的深度h 变小,水的密度不变,受到的液体压强变小,乒乓球静止时,受重力、水的压力和支持力,在这三个力的作用下处于平衡状态, 不是由于受到大气压的作用。故 A 正确,B、C、D 错误。2.如图所示,正方体物块浸没在水中,所受浮力是 10 N,下表面受到的压力是 15 N,上表面受到的压力是 N。答 案 5解析 F 上表面=F 下表面-F 浮=15 N-10 N=5 N。3.(2023年 山东临沂平邑一模)小红在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据她的实验探究回答下列问题:(1) 铁块缓慢放入水中的过程中
3、,发现弹簧测力计的示数逐渐变 ,说明物体受到的浮力大小与 有关;(2) 比较 两幅图可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;(3) 浸没在水中的铁块受到的浮力大小为 N。答案 (1)小 物体排开液体的体积 (2)C、E (3)1解析 (1)由图知铁块缓慢放入水中的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小;由于 F=G-F 浮,在铁块逐渐浸入水中的过程中, 排开水的体积增大,重力不变,弹簧测力计示数逐渐变小,说明浮力逐渐变大,即物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;(2)在 C、E 图中,其他条件相同,液体的密度不同,因 F 浮水=1 NF 浮酒=0.8 N,所以,比较 C、E 两幅图可知,物体受到
4、的浮力大小与液体的密度有关;(3)由图 A、C(或 A、D)知,铁块浸没在水中时受到的浮力 F 浮水=G-F=4 N-3 N=1 N。能力提升全练拓展训练1. 小民在学习浮力时用同一装置做了图所示的实验,目的是()A. 探究浮力与物体的质量的关系B. 探究浮力与物体的体积的关系C. 探究浮力与物体的密度的关系D. 探究浮力与物体所处深度的关系答案 D 由图可知,物体所处的深度不同,弹簧测力计的示数不变,而物体的体积、质量、密度和液体的密度均相同,故探究的是浮力与物体所处深度的关系。2.(2023年 北京石景山二模)在“探究浮力大小与什么因素有关”的实验中,实验室备有符合实验要求的如下器材:量筒
5、、细线、水、实心圆柱体和弹簧测力计,请选用上述器材设计实验,证明:物体在水中所受的浮力大小与排开水的体积成正比。(1) 写出实验步骤;(2) 画出实验数据记录表格。答案 (1)实验步骤:在量筒里装入适量的水,读出此时量筒中水的体积为 V0,将实心圆柱体挂在弹簧测力计挂钩上竖直静止,测出圆柱体的重力 G,将 V0、G 记录在表格中;将实心圆柱体的一部分浸入量筒内的水中,不碰量筒的底和壁,读出量筒中水面所对刻度为V,此时弹簧测力计的示数为 F,将 V、F 记录在表格中;逐渐增加实心圆柱体浸入量筒内水中的体积,仿照步骤再做 2 次,分别读出对应的示数,填入表格中;利用 F 浮=G-F,V 排=V-V
6、0 分别计算出每一次实心圆柱体所受的浮力和实心圆柱体排开水的体积,填入表格中。(2)实验数据记录表格:3V0/cmV/cm33V 排/cmG/NF/NF 浮/N123提示 根据控制变量法设计实验,利用“称重法”测浮力大小。3.(2023年 安徽铜陵义安一模)一均匀的长方体浸没在密度为液的液体中,如图所示。已知它的底面积为 S,上表面所处的深度为 h1,下表面所处的深度为 h2,请根据浮力产生的原因,推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。答案 长方体上表面受到的压力 F1=p1S=液gh1S,下表面受到的压力 F2=p2S=液 gh2S,由浮力的产生原因可知,长方体所受的浮力等于它受到液体向
7、上和向下的压力差,所以 F 浮=F 差=F2-F1=液gh2S-液 gh1S=液g(h2-h1)S。解析 见答案。三年模拟全练拓展训练1.(2023年 山东临沂蒙阴期中,9,)下列物体不受浮力作用的是()A.水中的气泡B.漂在水面上的树叶C.水中的桥墩D.水中正在下沉的石头答案 C 水中的气泡、漂在水面上的树叶和水中正在下沉的石头下方都有水,都受水向上的压力,由浮力产生的原因知, 它们都受浮力,而水中的桥墩下方没有水,不受水向上的压力,故不受浮力。2.(2023年 四川南充营山期末,16,)浮力是由于液体对物体向上和向下的 产生的,浮力的方向总是 。答案 压力差 竖直向上解析 浸没在液体中的物
8、体,由于下表面受到向上的压强大于上表面受到向下的压强,即下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力,这个向上和向下的压力差产生了浮力。浮力方向竖直向上。3.(2023年 北京房山一模,33,)为了探究浮力大小与液体密度的关系,某兴趣小组的同学用重 3 N 的物体进行了如图所示的操作,记下物体静止时弹簧测力计的示数,并根据 F 浮=G-F 拉求出浮力大小。根据计算结果发现:物体在密度大的液体中受到的浮力小。(1) 请分析出现上述实验结果的原因是: ;(2) 请写出正确的实验操作: 。答案 (1)物体在水中触底了 (2)将物体浸没在水中,不触底、不触壁解析 (1)由图知物体浸没在水中时由于物体接
9、触了容器底,物体受到重力、浮力、容器底对物体的支持力和弹簧测力计的拉力四个力的作用,所以 F 浮=G-F 支-F 拉;而在盐水中物体只受到重力、浮力和弹簧测力计的拉力,所以F 浮=G-F 拉,故得出物体在密度大的液体中受到的浮力小的错误结论;(2)将物体浸没在水中,即 V 排水=V 排盐水,不要接触容器底和壁,记下此时弹簧测力计的示数,然后根据计算结果进行分析。4.(2023年 山东泰安新泰一模,22,)小宇同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据,请根据图示完成下列问题:(1) 分析、四组
10、图,说明物体所受浮力大小跟 有关。(2) 分析 三组图,说明浮力大小跟液体的密度有关,此过程所用的实验研究方法是 。(3) 物体浸没在酒精中所受的浮力是 N。(4) 根据图中的实验数据,该金属块的密度是 kg/m3。(g 取 10 N/kg)答案 (1)物体排开液体的体积 (2) 控制变量法 (3)2.4 (4)3.33103浮酒精拉金属排V解析 (1)由图可知,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积不同,可得物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;(2)图中,排开液体的体积都等于物体的体积,排开液体的体积保持不变,排开液体的密度不同,比较可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;此过程所用的
11、实验研究方法是控制变量法;(3)由图可知,物体浸在酒精中所受的浮力 F=G-F =10 N-7.6 N=2.4 N;(4)由图可知,V=V =800 mL-500 mL=300 mL=30010-6 m3=310-4m3,物体重力为 10 N,则金属块的密度=m 金 属 = G=10N3.33103 kg/m3。五年中考全练拓展训练金属金属gV金属10N/kg310-4 m31.潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后不变答案 B 潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,潜水员排开水的体积逐渐减小,而水的密度不变,故其受到的浮力逐渐减小,故选
12、 B。2.(2023年 四川内江中考,14,)质量为 8 kg 的木块漂浮在水面上,它受到的浮力大小为 N。浮力的方向是 。(g=10 N/kg)答案 80 竖直向上解析 木块漂浮在水面上,受到的浮力与重力是一对平衡力,故它受到的浮力 F 浮=G=mg=8 kg10 N/kg=80 N;浮力与重力大小相等,方向相反,所以受到浮力的方向是竖直向上的。3.一重物挂在弹簧测力计下,弹簧测力计示数为 2 N,将重物浸没在水中,弹簧测力计示数为 1.2 N,此时重物所受浮力为 N;若改变重物浸没在水中的深度,重物所受浮力大小 。答案 0.8 不变解析 将重物浸没在水中时受到的浮力 F 浮=G-F=2 N
13、-1.2 N=0.8 N;因改变重物浸没在水中的深度时,重物浸在水中的体积不变,水的密度不变,故重物所受浮力大小不变。4.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。为了验证上述猜想,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:(6 分)(1) 铁块从位置的过程中,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;(2 分)(2) 从
14、位置的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想 是错误的;(1 分)(3) 分析比较实验与,可以验证猜想 是错误的;(1 分)(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;(1 分)(5) 该实验探究主要运用的科学探究方法是: 。(1 分)答案 (1)变大 C (2)A (3)B (4)(或) (5)控制变量法解析 (1)铁块从位置的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块所受浮力变大;同时,观察到铁块浸在水中的体积变大,说明浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关,故可验证猜想C 是正确的;(2)从位置的过程中,铁块浸在水中的体积不变,只改变了其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,即浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,故 A 猜想错误;(3)分析比较实验可知,铁块受到的浮力为 3.0 N-1.0 N=2.0 N,分析比较实验可知,铜块受到的浮力为 4.0 N-2.0 N=2.0 N,则浮力的大小跟物体的重力无关,故猜想 B 错误;(4)根据中弹簧测力计的示数可知, 同一物体浸没在盐水中受到的浮力大于浸没在水中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。