第11讲 浮力 浮力的分析和比较1．(2022·常德)在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计，将其放入盛有不同液体的烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断，下列烧杯中的液体密度最大的是()2．放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则下列说法正确的是()A．甲容器中液体的密度较大B．甲容器中物块排开液体的重力较大C．乙容器底部受到液体的压强较大D．乙容器中物块受到液体的浮力较大3．在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的()A．甲和丙B．甲和乙C．乙和丁D．丙和丁4．图中的实验操作，可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是()A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④9\n5．浸在液体中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做________．如图是浸没在液体中的长方体，液体对它向上的压力F2________(填“＜”“＝”或“＞”)液体对它向下的压力F1. 阿基米德原理6．(2022·黄石)在“探究物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示．为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是()A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、甲、乙、丙7.(2022·菏泽)2022年5月13日早晨7时，中国首艘国产航母驶离码头进行海试，若该航母排开海水的体积为7×104m3(ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg)，它所受的浮力是________N.8．如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数，由此可知水对物体的浮力是________N，物体的质量是________kg，物体的体积是________m3.(g取10N/kg) 浮沉条件的应用9．(2022·成都)将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底，在小石块下沉过程中，下列分析正确的是()A．浮力变大B．浮力变小C．浮力大于重力D．浮力小于重力10．(2022·泰州)把重10N、密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态，物体所受浮力为________N，排开水的体积是________m3.(g取10N/kg)重难点1 浮力、压强的定性分析 将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中，静止时，小球在甲溶液中漂浮，在乙溶液中悬浮，在丙溶液中沉底，如图所示．根据条件比较以下物理量的关系：(1)三种液体的密度关系：______________；9\n(2)小球在三种液体中所受浮力的关系：______________；(3)小球排开液体质量的关系：______________；(4)三种液体对容器底部的压强关系：______________；(5)三个容器对水平面的压强关系：______________．【变式训练1】 将三个体积相同、材质不同的实心小球甲、乙、丙放入盛水的容器中，静止时情形如图：(1)三个小球的密度关系：______________；(2)三个小球的质量关系：______________；(3)三个小球排开水的质量关系：______________；(4)三个小球所受浮力的关系：______________． 重难点2 浮力的计算 (称重法)重为5N的正方体物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为2N，则物块所受浮力的大小为________N；增大物块浸没的深度，它所受浮力的大小将________(填“变大”“变小”或“不变”)．【变式训练2】 (平衡法)重为3N的某物体漂浮在水面上时，该物体()A．受到的浮力可能小于3NB．受到的浮力一定等于3NC．排开水的重力一定小于3ND．排开水的重力可能大于3N (阿基米德原理法)(2022·宜昌)有一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3.把它浸没在水中时，它受到的浮力是________N；松手后，木块静止时排开水的质量是________kg.(g取10N/kg)【变式训练3】 (溢水法)(2022·攀枝花)将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64g酒精溢出，则合金块在酒精中受到的浮力为________N，合金块的密度为________kg/m3.(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg) (压力差法)如图所示，圆柱体竖直漂浮在水面上，下表面所处的深度h＝5cm，其底面积S＝30cm2，则水对圆柱体下表面的压强p＝________Pa，圆柱体的重力为________N．(水的密度为1.0×103kg/m3)破解易错题 将重为2N的物体，放入盛有水的溢水杯中，从杯中溢出0.5N的水，则物体受到的浮力为()A．一定为2.5NB．一定为0.5NC．可能为0.4ND．可能为0.5N 将重为22N、体积为0.002m3的物体缓慢放入水槽的水中，直至其静止．物体静止时受到的浮力是________N，此时物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态实验突破1 探究浮力大小跟哪些因素有关 某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素．9\n(1)物体浸没在水中时受到的浮力是________N，方向为________．(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力是________N.(3)比较________两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关．(4)由A、B、C三个步骤可知，浮力大小与________有关．(5)小明对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________．(6)由上图中的数据，可以计算物体的密度为________kg/m3，酒精的密度为________kg/m3.(7)图中正确反映浮力F与物体下表面在水中的深度h关系的图象是________．实验突破2 探究浮力的大小跟排开液体重力的关系 (2022·河南)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系．(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N.(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N．石块排开的水所受的重力可由________(填字母代号)两个步骤测出．(3)由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于________________．(4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是________．A．用原来的方案和器材多次测量取平均值B．用原来的方案将水换成酒精进行实验C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验(5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则________(填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论．(6)图E是另一个实验小组的实验情况，老师一看就指出他们这组存在错误，请你帮忙指出这个错误是__________________．(7)利用图中的数据，可求得物体的密度是________kg/m3.(结果保留两位小数)9\n第2课时练 1．(2022·眉山)如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是()A．物体受到的浮力大小关系为FA＞FB＞FCB．三个物体的密度大小关系是ρA＞ρB＞ρCC．容器对桌面的压力大小关系为F甲＝F乙＝F丙D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲＞p乙＞p丙2．如图所示，a、b是两种物质的质量与体积关系的图象，分别用a、b两种物质制成质量相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，松手稳定后()A．甲漂浮，甲受浮力大于乙B．乙悬浮，乙受浮力大于甲C．甲沉底，甲受浮力小于乙D．乙沉底，乙受浮力小于甲3．(2022·遂宁)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3；在木块上表面轻放一个物块B(VA＝2VB)，A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示．若将物块B单独放入此液体中，它静止时将()A．悬浮B．漂浮C．沉底D．无法判断4．(2022·武汉)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景．实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是()9\nA．物体A的密度为3.2×103kg/m3B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0NC．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND．实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N5．(2022·襄阳)将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中静止(均未接触容器)，弹簧测力计两次示数相差0.8N(ρ水＝1.0g/cm3，ρ酒精＝0.8g/cm3，g取10N/kg)，则金属块的体积为________cm3.6．(2022·十堰)将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为________N，木块重力为________N，细线对木块的最大拉力为________N．(g取10N/kg)7．(2022·杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器．“蛟龙号”体积约为30m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg.(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)8．(2022·深圳)在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度)，内有12cm的水(如图甲)，某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为10cm时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部(水未溢出)，如图丙所示．(g取10N/kg)求：(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；(2)圆柱体的体积；(3)圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强．9\n9．(2022·滨州)图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为0.04m2，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2×103kg/m3，(g取10N/kg)求：(1)容器中水的质量；(2)距容器底部0.1m处A点液体的压强；(3)把塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？10．(RJ教材8下P56T5变式)水上救援往往需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程，假设物体浸没在水深h＝0.5m的容器底部(非密合)，现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为5N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3.取g＝10N/kg.则()A．物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B．物体在容器底部时，受到的浮力为2N9\nC．物体在容器底部时，水对其底部的压强为5×104PaD．物体的密度为1.25×103kg/m3第11讲 浮力基础得分训练1．C 2.C 3.A 4.D 5.浮力 ＞ 6.D 7.7.21×1088．1 0.4 10－4 9.D 10.漂浮 10 10－3导学提分训练例1 (1)ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 (2)F甲＝F乙＞F丙 (3)m甲＝m乙＞m丙 (4)p甲＞p乙＞p丙 (5)p′甲＞p′乙＞p′丙【变式训练1】 (1)ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 (2)m甲＜m乙＜m丙 (3)m甲＜m乙＝m丙 (4)F甲＜F乙＝F丙例2 3 不变【变式训练2】 B例3 2 0.16【变式训练3】 0.64 0.9×103例4 500 1.5 例5 D 例6 20 沉底实验突破1①G－F示 ②液体密度不变 ③物体排开液体的体积 ④物体排开液体的体积不变 ⑤液体的密度 ⑥液体密度不变⑦浸没在液体的不同深度 ⑧越大 ⑨体积 ⑩密度 ⑪液体中的体积越大、液体的密度越大例7 (1)1 竖直向上 (2)0.8 (3)C、E (4)物体排开液体的体积 (5)增大 无关 (6)4×103 0.8×103 (7)C实验突破2①G－F示 ②普遍性 ③大 小例8 (1)3.8 (2)1.4 AD (3)排开液体的重力 (4)A (5)能 (6)溢水杯未注满水 (7)2.71×103课后提分训练第1课时练1．A 2.B 3.D 4.A 5.D 6.西瓜受到的浮力大于重力物体排开液体的体积 7.大于 变小 变小 8.30 0.75×103 9.9×107 不变 增大 10.0.2 20 变小11．10－4 0.1 0.8 12.13．①大 有关 ②0.3 ③丙、丁 ④1.2 ⑤1.2 ⑥等于14．(1)由图可知，物块未浸入水中时测力计示数为18N，故物块的重力为G＝18N (2)物块全部浸入水中时，测力计的示数为F＝10N 则在水中受到的浮力为：F浮＝G－F＝18N－10N＝8N (3)由F浮＝ρ液gV排得，物块的体积为：V物＝V排＝＝＝8×10－4m3 物块的重力为G，质量为：m物＝＝＝1.8kg 则物块的密度为：ρ物＝＝＝2.25×103kg/m3教材变式题15．D第2课时练1．C 2.C 3.B 4.D 5.400 6.15 9 6 7.(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜水器受到浮力：F浮＝G空载＝m空载g＝22×103kg×10N/kg＝2.2×105N(2)满载下沉时潜水器排开海水的体积：V排＝V船＝30m3 此时F浮′＝ρ海gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N 满载总重力：G满＝m满g＝(22×103kg＋240kg)×10N/kg＝2.224×105N 则注入水的重力：G注水＝F浮′－G满＝3×105N－2.224×105N＝7.76×104N 由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积：V注入＝9\n＝＝7.76m3 8.(1)由图乙可知，圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1＝3N，圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2＝2N，由称重法可得，圆柱体浸没在水中时所受到的浮力：F浮＝F1－F2＝3N－2N＝1N (2)由F浮＝ρ水gV排得，圆柱体浸没时排开水的体积：V排＝＝＝1×10－4m3＝100cm3 因圆柱体浸没在水中，则圆柱体体积：V＝V排＝100cm3 (3)圆柱体未浸入水中时水的体积：V水＝S容·h＝100cm2×12cm＝1200cm3 圆柱体沉入水底后，圆柱体与水的总体积：V总＝V水＋V＝1200cm3＋100cm3＝1300cm3 则圆柱体沉底后水的深度为：h′＝＝＝13cm＝0.13m 此时水对容器底部的压强：p＝ρ水gh′＝1×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1.3×103Pa 9.(1)容器中水的体积：V＝Sh＝0.04m2×0.3m＝0.012m3 由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×0.012m3＝12kg (2)距容器底部0.1m处A点液体的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m－0.1m)＝2000Pa (3)设塑料球的体积为V′，塑料球放入该容器中完全浸没在水中受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV′ 塑料球的重力：G＝m′g＝ρ塑V′g 塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，对塑料球分析受力有：F浮＝F＋G ρ液gV′＝F＋ρ塑V′g，即(ρ液g－ρ塑g)V′＝F 代入数据，有：(1×103kg/m3×10N/kg－0.2×103kg/m3×10N/kg)V′＝16N，解得：V′＝2×10－3m3 由ρ＝可得塑料球的质量：m球＝ρ塑V′＝0.2×103kg/m3×2×10－3m3＝0.4kg 塑料球的重力：G球＝m球g＝0.4kg×10N/kg＝4N教材变式题10．D9
