1、第九讲 浮力命题点一 物 体 所 受 浮 力 大 小 的 相 关 判 断1. (2012副题 8题 2分)图示为小王同学制作的潜水艇模型关于该“潜水艇” ，下列选项正确的是( )第 1题图A. 打气时， “潜水艇”内气压大于大气压，水流进B. 抽气时， “潜水艇”内气压小于大气压，水流出C. “潜水艇”下沉时，重力增大，浮力减小D. “潜水艇”上浮时，在露出水面前，浮力不变 2. (2010陕西 4题 2分)鱼在水中是靠改变自身体积实现上浮和下沉的，下列分析正确的是( )A. 鱼在上浮过程中，水对它的压强逐渐增大B. 鱼在下沉过程中，体积减小，浮力不变C. 鱼在水中静止时，它受到的浮力和重力的
2、大小不相等D. 水面下游动的鱼体积变大时，它受到的浮力也会变大3. (2014副题 26题 4分)“潜龙一号”是我国自主研制的无人无缆潜水器，下潜深度能达到 6 000 m它是利用声呐发出的_探测下潜深度的，潜水器在水中的上浮和下沉是通过改变_来实现的；上浮过程中，底部所受水的压强_；未露出水面前，所受的浮力_4. (2013陕西 27题 4分)小华测得一个熟鸡蛋的质量是 57.5 g，体积为 55 cm3，其密度为_ kg/m3 (计算结果保留两位小数)她将熟鸡蛋浸没在水中后，熟鸡蛋下沉，下沉过程中受到的浮力_(选填“变大” “变小”或“不变”)欲使熟鸡蛋悬浮，可向水中加_(选填“水” “酒
3、精”或“浓盐水”)当熟鸡蛋悬浮时，液体密度_(选填“大于” “小于”或“等于”)熟鸡蛋的密度【拓展提升】2017年 6月 4日“蛟龙”号载人潜水器在太平洋海域进行下潜，大约 5 h后， “蛟龙”号开始抛压载铁实现上浮，在“蛟龙”号抛载上浮的过程中，下列说法不正确的是( )A. 蛟龙号所受的浮力变大B. 蛟龙号所受的重力不变C. 蛟龙号受到海水的压强变小D. 蛟龙号在水中匀速上浮时所受的浮力等于重力命题点二 浮力相关实验5. (2015陕西 31题 8分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；
4、猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关(1)小丽用重为 3.2 N的物体 A做了如图甲、乙、丙所示的实验该实验验证了猜想_是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力_实验中，物体 A浸没时受到的浮力为_N，方向_第 5题图(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：液体种类物体 A在液体中的状态弹簧测力计的示数/N物体 A受到的浮力/N酒精 浸没 1.4 1.8盐水 浸没 0.8 2.4分析比较表中数据和图甲、乙、丙实验中_(选填“甲” “乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度_(3)为验证猜想三，小丽选用了与物体 A密度不同的物体 B进行实验她将物体 B逐渐浸入
5、水中，容器中的水面上升至图示 O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为 0，如图丁所示取出物体 B后，小丽又将物体 A缓慢浸入水中，她在水面上升到_(选填“O点之上” “O点”或“ O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制_相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关命题点三 浮 力 相 关 计 算第 6题图6. (2017陕西 28题 3分)小明自制了一个简易实用的“救生圈” ，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示已知每个空塑料瓶的体积是 2 L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为_ N(忽略三通管和绳子的体积， g取 10 N/kg)扔到水中救人时，人
6、和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力_(选填“大于” “等于”或“小于”)总重力若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可_(选填“增大”或“减小”)浮力7. (2016陕西 27题 3分)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面，此时甜瓜受到浮力的大小_(选填“大于” “小于”或“等于”)重力，小明想知道甜瓜的密度，于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中，静止时溢出水 410 mL，再使甜瓜向下浸没在水中，又溢出水 25 mL，此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了_N( g取 10 N/kg)，甜瓜的密度为_g/cm3.8. (2013副题 28题 4分)如图甲所示，用弹簧测力计吊着圆柱体物块，由图示位置缓慢
7、下降，直到恰好浸没在水中，拉力 F与物块排开水的体积 V的关系图像如图乙物块受到的重力为_N，在水中浸没时受到的浮力为_N.物块在上述下降过程中，受到的浮力逐渐_，下表面受到的压强将_(以上两空均选填“变大” “变小”或“不变”)第 8题图9. (2015副题 33题 7分)某同学用底面积 S为 5 cm2的圆柱形直管和金属小颗粒自制一个密度计，如图所示密度计总重 0.4 N，高 12.5 cm.当密度计竖直漂浮在水中时，浸入水中的深度为 8 cm，这时在密度计与水面相平的 a点处标上水的密度值( g取 10 N/kg, 酒精 0.810 3 kg/m3)(1)密度计在水中受到的浮力为_ N若
8、要在密度计上标出酒精的密度值，应标在 a点_(选填“之上”或“之下”)(2)密度计在水中竖直漂浮时，水对密度计底部的压强是多少？(3)求密度计所能测量的液体密度的最小值第 9题图10. (2014陕西 34题 8分)在缺水的地区，需要时刻储备生活用水图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池， A是一个底面积为 100 cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点 O转动，当蓄水量达到 2.4 m3时，活塞 B堵住进水管，注水结束，水位为 H.(水的密度是 1.0103 kg/m3，g 取 10 N/kg)(1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐_(2)注水结束时，水池中水的质
9、量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是 10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？(3)若在塑料盒内放入质量为 0.3 kg的物体，注水结束时的水位比 H高了多少？第 10题图11. (2011陕西 33题 8分)某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面上，总质量为 0.21 kg，底面积为 3103 m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲所示( g取 10 N/kg)请解答下列问题：(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为 1.5105 m3的物块 A，它的底部距离水面 h0.11 m此
10、时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？(3)物块 A的密度是多少？第 11题图答案1. D 【解析】本题考查了浮沉条件的应用选项 解读 正误A打气时， “潜水艇”内气压大于大气压，将“潜水艇”内的水压出来B抽气时， “潜水艇”内的气压小于大气压，在大气压的作用下，将水压进“潜水艇”内C “潜水艇”的体积一定，所受到的浮力是一定的 D“潜水艇”在露出水面前，排开水的体积一定，所受到的浮力不变2. D 【解析】本题考查压强和浮力的相关知识选项 解读 正误A 鱼在上浮过程中因为所处的深度减小，所以压强减小 B鱼在下沉的过程中，挤出鱼鳔中的气体，使身体的体积减小从而下沉，
11、其体积和浮力都减小C 鱼在水中静止时，处于平衡状态，浮力等于重力 D 根据 F 浮 液 gV 排 可知，体积增大，所受的浮力也变大 3. (每空 1分，共 4分)超声波 自身重力 减小 不变【解析】 “潜龙一号”是利用声呐发出的超声波探测下潜深度的；潜水器在水中的上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的；在上浮过程中，所处深度 h不断减小，因为 p 水gh，水的密度不变，所以底部所受水的压强变小；未露出水面前，其排开水的体积不变，故其所受浮力不变4. (每空 1分，共 4分)1.0510 3(或 1 045.45) 不变 浓盐水 等于 【解析】已知鸡蛋的质量是 57.5 g，体积为 55 cm3，
12、密度为 1.05 g/cm31.0510 3 mV 57.5 g55 cm3kg/m3；当鸡蛋浸没在水中后，在下沉过程中鸡蛋排开水的体积不变，由于浸在液体里的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关，所以鸡蛋所受的浮力不变；鸡蛋下沉说明鸡蛋的密度大于水的密度，欲使鸡蛋悬浮，需要增大水的密度，可向水里加浓盐水；当熟鸡蛋悬浮时，F 浮 G，即 液体 V 排 g 鸡蛋 V 鸡蛋 g，又因为 V 鸡蛋 V 排 ，所以 鸡蛋 液体【 拓 展 提 升 】 A5. (每空 1分，共 8分)(1)一 越大 2.2 竖直向上 (2)丙 有关 (3)O 点 排开液体的体积【解析】(1)图示实验中，物体浸入
13、液体的密度不变，只是改变物体浸入液体的体积，所以探究的是浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系，即猜想一；根据 F 浮 GF 示 可得物体在甲、乙、丙三图中受到的浮力分别是 0.6 N、1.4 N、2.2 N，物体浸在密度相同的水中，而且由甲到乙再到丙，排开水的体积越来越大，因此可得结论：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；因为物体的重力 G3.2 N，浸没在水中时弹簧测力计的示数 F 示 1 N，所以物体浸没时受到的浮力 F 浮 G F 示 3.2 N1 N2.2 N，方向是竖直向上的(2)要探究浮力的大小与液体密度的关系，应该保持物体排开液体的体积不变，只改变液体的密度题目
14、中物体在酒精和盐水中浸没，则也必须在水中浸没，分析表中的数据和上述实验中水浸没时丙图的数据发现，在排开液体体积相同时，物体在密度不同的酒精、水、盐水中受到的浮力不同，因此可得结论：浮力的大小与液体的密度有关(3)由于浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，因此探究浮力与物体的密度的关系时，就要在改变物体密度的同时，保持液体的密度和物体排开液体的体积相同，而实验始终在水中进行，所以只要保持物体排开水的体积相同即可因此需要将物体 A换成密度不同的物体 B，将 B缓慢浸入水中，直到水面正好上升到 O点位置时读出弹簧测力计的示数，这样做是为了控制排开液体的体积相同，以便判断浮力是否与物体密度有
15、关6. (每空 1分，共 3分)60 等于 增大 【解析】 “救生圈”全部浸没在水中时，排开水的体积是 V 排 3 V32 L610 3 m3，这时它受到的浮力是 F 浮 水 gV 排1.010 3 kg/m310 N/kg6103 m360 N；人和“救生圈”漂浮时，受到的是平衡力，这时总浮力等于它们的总重力；如果在该“救生圈”上固定更多的塑料瓶，则可以增大“救生圈”排开水的体积，根据 F 浮 水 gV 排 可得，其受到的浮力也会增大7. (每空 1分，共 3分)等于 0.25 0.9(或 0.94) 【解析】甜瓜漂浮在水面时处于平衡状态，受到的是平衡力，这时它受到的浮力等于自身的重力；因为
16、从漂浮到浸没后甜瓜多排出了 25 mL的水，根据阿基米德原理可得其浮力增加量是：F 浮 水 gV 排1.010 3 kg/m310 N/kg25106 m30.25 N；甜瓜漂浮时重力和浮力相等，所以甜瓜的重力是 GF 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg410106 m34.1 N，质量是 m 0.41 kg410 g，而甜瓜的体积是 V410 mL25 mL435 mL435 Gg 4.1 N10 N/kgcm3，所以甜瓜的密度是 0.94 g/cm 3(或 0.9 g/cm3)mV 410 g435 cm38. (每空 1分，共 4分)1.2 1.0(或 0.98)
17、 变大 变大 【解析】当物块排开水的体积为零时，它不受水对它的浮力作用，此时测力计的示数等于物块的重力，所以由图像可知物块所受的重力为 1.2 N；在物块浸没时它排开水的体积为 100 cm3，此时测力计的示数为0.2 N，则物块所受的浮力为 1.0 N，或由阿基米德原理 F 浮 液 gV 排 可知此时物块所受的浮力为 1.0 N(或 0.98 N)；在物块下降过程中，物块排开水的体积变大，所受的浮力逐渐变大；在下降过程中，物块所处的深度变大，根据液体压强的特点可知下表面受到的压强变大9. (1)(每空 1分，共 2分)0.4 之上解：(2)水对密度计底部的压强p 水 gh 水 1.010 3
18、 kg/m310 N/kg0.08 m800 Pa(2 分)(3)当密度计刚好竖直没入液体中时，该液体的密度就是密度计所能测得的最小密度值此时 F 浮 G0.4 N(1 分)由 F 浮 液 gV 排 , V 排 Sh 液 得 液 0.6410 3 kg/m3(2分)F浮gV排 F浮gSh液 0.4 N10 N/kg510 4 m20.125 m10. (1)增大(1 分) 【解析】根据 pgh，可得：液体的压强与液体的密度和液体的深度有关在液体的密度一定时，液体的压强随液体深度的增加而增大，所以在注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐增大解：(2)水池中水的质量mV1.010 3
19、kg/m32.4 m32.410 3 kg(2分)塑料盒排开水的体积V 排 Sh100 cm 210 cm10 3 cm310 3 m3(1分)塑料盒受到的浮力F 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg103 m310 N(1 分)(3)物体重力 Gmg0.3 kg10 N/kg3 N(1 分)注水结束时，塑料盒受到的浮力应增加 3 N塑料盒排开水的体积增加值V 310 4 m3(1分)F浮 水 g 3 N1.0103 kg/m310 N/kg水位变化 h 0.03 m(1 分)VS 310 4 m310 2 m211. 解：(1)该装置的重力为Gmg0.21 kg10 N
20、/kg2.1 N(1 分)由二力平衡条件可知 F 浮 1G2.1 N(1 分)(2) 该装置排开水的体积为V 排 Sh310 3 m20.11 m3.310 4 m3所受的浮力为F 浮 2 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg3.3104 m33.3 N(2 分)由二力平衡条件可知 G 总 F 浮 23.3 N物块 A的重力为 GAG 总 G3.3 N2.1 N1.2 N(1 分)物块 A的质量为mA 0.12 kg120 g(1 分)GAg 1.2 N10 N/kg与水面所对应位置处的刻度线应标为 120 g(3)物块 A的密度为 A 810 3 kg/m3(2分)mAV 0.12 kg1.510 5 m3
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