專題01浮力【考點(diǎn)清單】

專題01浮力專題01浮力學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解浮力的概念2.了解阿基米德原理；3.了解物體的沉浮條件及其應(yīng)用考點(diǎn)整理考點(diǎn)整理一、浮力的存在1.實(shí)驗(yàn):將旋緊瓶蓋的空礦泉水瓶壓入水中時，手會感覺到有一個力將手往上推，將瓶釋放后，瓶將上浮,最后浮在水面上。[結(jié)論]在水中會上浮的物體受到向上的浮力。2.實(shí)驗(yàn):將一個鉤碼掛在彈簧秤下，記下彈簧秤讀數(shù)，再將鉤碼浸入水中，記下彈簧秤的讀數(shù)，會發(fā)現(xiàn)鉤碼浸入水中后，彈簧秤讀數(shù)變小了。[結(jié)論]在水中會下沉的物體也受到向上的浮力。不僅是水，所有的液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個向上的浮力。3.實(shí)驗(yàn)證明:氣體也會產(chǎn)生浮力。二、浮力產(chǎn)生的原因：上下表面的壓力差:若物體的下底面緊貼容器的底部，因?yàn)椴淮嬖谙蛏系囊后w的壓力，所以沒有受到浮力。三、浮力的測量——阿基米德原理(1)阿基米德原理:浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力；(2)數(shù)字表達(dá)式:F浮=G排液浮力公式F浮＝ρ液gV排液；(3)阿基米德原理也適用于氣體?！鴮Π⒒椎略砝斫獾膸讉€注意問題:(1)公式中的ρ液是液體的密度，而不是浸入液體的物體的密度。(2)公式中的V排液是物體浸入液體時，排開液體的體積，而不是液體的總體積，也不是物體的體積。當(dāng)物體浸沒液體中時，V排液恰好等于物體本身的體積V物；當(dāng)物體只部分浸入液體中時，V排液<V物。(3)浮力大小只跟物體排開的液體受到的重力有關(guān)，而與其他因素?zé)o直接關(guān)系。(4)ρ液的單位只能是千克／米3，V排液的單位只能是米3。即時練習(xí)即時練習(xí)1．小科學(xué)了浮力的知識后，設(shè)計了一臺浮力秤。他將一段密度為0.5×103kg/m，粗細(xì)均勻的木料，先進(jìn)行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示。這段木料長為40cm，橫截面積為0.1m2，其上表面可以作為秤盤。則關(guān)于該浮力秤的說法錯誤的是（）A．正常使用時必須處于漂浮狀態(tài)B．0刻度線為離下表面豎直距離為20cm處C．距離上表面10cm處的刻度對應(yīng)的質(zhì)量為10kgD．測量范圍0~40kg【答案】D【解答】木料的體積：

由得

木料的質(zhì)星為：

木料處于漂浮狀態(tài)，浮力等于和重力，即

排開水得體積為：

沒入水中的高度：

因?yàn)槲矬w上沒有放物體，故浮力秤的0刻度線為20cm

(2)距離上表面10厘米處時，浮力秤的浮力為

物體的重力為：

物體的質(zhì)星為：

根據(jù)上述解答，說明正常使用時必須處于漂浮狀態(tài)，0刻度線為離下表面豎直距離為20cm處，距離上表面10cm處的刻度對應(yīng)的質(zhì)量為10kg，但是測量范圍不是在0~40kg。故答案為：D2．測量液體密度的儀器叫密度計，將其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值（圖甲）．圖乙和圖丙的容器中是同一個自制的簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，由圖中現(xiàn)象可以判斷?A．密度計在乙燒杯液體中受到的浮力較大B．密度計在丙燒杯液體中受到的浮力較大C．乙燒杯中液體的密度較大D．丙燒杯中液體的密度較大【答案】D【解答】解：AB、同一個密度計放在乙、丙液體中都漂浮，F(xiàn)浮乙=F浮丙=G，密度計在乙、丙兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力G，則AB錯誤；CD、由圖知密度計排開液體的體積V排乙＞V排丙，又F浮=ρ液V排g，浮力相等，則ρ乙＜ρ丙，因此C錯誤，D正確．故選D3．在一根表面涂蠟的細(xì)木棍的一端繞著適量的鐵絲，把它放到甲、乙、丙三種密度不同的液體中，木棍浸入液體中的情況如圖所示，則木棍在三種液體中受到的浮力及三種液體的密度之間的關(guān)系是()A．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙B．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙【答案】C【解答】木棍在三種液體中都處于漂浮狀態(tài)，

那么它受到的浮力F浮=G；

因?yàn)槟竟鞯闹亓Ρ３植蛔?，所以三個浮力大小相等，即F甲＝F乙＝F丙；

根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，當(dāng)浮力不變時，液體的密度與V排成反比；

因?yàn)榕砰_液體的體積V排甲<V排乙<V排丙；

所以液體的密度：ρ甲＞ρ乙＞ρ丙。

故選C。4．小科在探究“浮力太小跟排開液體重力的關(guān)系”時，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中石塊必須浸沒在水中，否則浮力的測量值偏小B．從石塊浸入水中開始，彈簧測力計的讀數(shù)一直在減小C．用酒精代替水，石塊完全浸沒后測得的浮力不變D．實(shí)驗(yàn)前溢水杯中必須裝滿水，否則測得的排開液體的重力變小【答案】D【解答】A.要探究阿基米德原理就要測出物體排開液體的重力，實(shí)驗(yàn)中石塊不需要浸沒在水中，故A錯誤；

B.從石塊浸入水中開始，石塊排開水的體積先變大、后不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知石塊所受的浮力先變大、后不變，根據(jù)F示=GF浮可知彈簧測力計的讀數(shù)先減小、后不變，故B錯誤；

C.用酒精代替水，石塊完全浸沒后排開液體的體積不變，因ρ酒精＜ρ水，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知測得的浮力變小，故C錯誤；

D.物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是裝滿水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開水的體積，物塊排開水所受的重力變小，所以，測得排開水的重力會偏小，故D正確。

故選D。5．把一個小球輕輕放入盛有水的杯子里，溢出了100N的水，則小球受到的浮力()A．一定等于100N B．一定大于100NC．小于或等于100N D．大于或等于100N【答案】D【解答】由于盛水的杯子中盛了多少水不清楚，所以可分為兩種情況：一、水是盛滿的；二、水未盛滿。所以有題中告訴我們的溢出了100N的水可推知，排開的水有兩種情況，盛滿時排開的水就是100N，未盛滿時排開的水大于100N。由阿基米德原理可知小球受到的浮力為100N或大于100N，D選項(xiàng)正確。故答案為：D實(shí)戰(zhàn)演練實(shí)戰(zhàn)演練1．以下是浮力知識的應(yīng)用，說法正確的是（）A．一艘輪船在海里和河里航行時，所受浮力一樣大B．一艘輪船在海里和河里航行時，在海里受的浮力大C．密度計漂浮在不同液體中，所受浮力不同D．密度計在不同液體中漂浮，浸入液體體積越大，所測得的液體密度越大【答案】A【解答】一艘輪船，無論在海水里還是在河水里，始終處于漂浮狀態(tài)，那么它受到的浮力始終等于重力，因此它受到的浮力相等，故A正確，而B錯誤；

密度計在不同的液體中處于漂浮狀態(tài)，它的浮力始終等于重力，因此保持不變，故C錯誤；

根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度計受到的浮力不變，浸入液體體積越大，液體的密度越小，故D錯誤。

故選A。2．小明是一位物理愛好者，他在學(xué)習(xí)浮力時，為了探究浮力與物體形狀的關(guān)系，他設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)，他先將一橡皮泥捏成錐體，用細(xì)線掛在彈簧測力計下并浸沒于水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)F1，再將橡皮泥捏成立方體，重復(fù)上述過程，并讀出示數(shù)F2，請你猜想F1與F2的大小關(guān)系（）A．F1=F2 B．F1＜F2C．F1＞F2 D．條件不足，無法判斷【答案】A【解答】探究浮力與物體形狀的關(guān)系，需控制液體密度和排開液體的體積不變，所以要將橡皮泥浸沒在水中，改變橡皮泥的形狀，分別記下測力計的示數(shù)；比較兩次測力計的示數(shù)，若相等，則與形狀無關(guān)，若不相等，則與形狀有關(guān)．實(shí)驗(yàn)證明：物體所受的浮力與物體形狀無關(guān)．3．如圖所示，同一潛水艇浮在水面時受到的浮力為F1，底部受到水的壓強(qiáng)為p1，潛入水中時受到浮力為F2，底部受到水的壓強(qiáng)為p2。下列選項(xiàng)中正確的是（）A．F1＜F2，p1＜p2 B．F1=F2，p1＞p2C．F1＞F2，p1＞p2 D．F1=F2，p1＜p2【答案】A【解答】由于潛艇在海水中上升的過程中，所處深度h變小，排開海水的體積V排不變，所以由F浮=ρ海水V排g和p=ρgh可知，潛艇受到海水的浮力不變，即F1=F2；艇受到海水的壓強(qiáng)減小，即p1>p2.故選A4．如右圖，浸沒在水中一定深度的木塊，從開始上浮到最后靜止在水面上一段時間。這一過程浮力的變化是（）A．先減少，后不變 B．先不變，后減少，再保持不變C．先不變，后減少 D．先不變，后增大，再保持不變【答案】B【解答】浸沒在水中一定深度的木塊，從開始上浮到最后靜止在水面上一段時間，

在木塊露出水面之前，它排開水的體積等于自身體積保持不變；

根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，這段時間內(nèi)它受到的浮力保持不變；

當(dāng)它露出水面后，排開水的體積逐漸減小，根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，這段時間內(nèi)它受到的浮力逐漸減??；

當(dāng)它受到的浮力等于重力時，它處于漂浮狀態(tài)，浮力保持不變。

故選B。5．將質(zhì)量相等的一個空心鐵球和一個實(shí)心鐵球放入足夠深的水中，則（）A．空心鐵球受到的浮力大些B．實(shí)心鐵球受到的浮力大些C．兩鐵球受到的浮力一樣大D．無法比較兩鐵球受到的浮力大小【答案】A【解答】兩個鐵球質(zhì)量相等，那么空心鐵球的體積肯定大于實(shí)心鐵球。

因?yàn)殍F的密度大于水，所以實(shí)心鐵球在水中肯定下沉；

（1）如果空心鐵球在水中下沉，那么根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，空心鐵球排開水的體積大，它受到的浮力大；

（2）如果空心鐵球在水中懸浮或漂浮，那么它受到的浮力等于自身重力，而實(shí)心鐵球受到的浮力小于自身重力，所以空心鐵球受到的浮力大。

故選A。6．094型戰(zhàn)略核潛艇是我國自主研發(fā)的目前國內(nèi)最先進(jìn)的核潛艇，下列有關(guān)該潛艇說法正確的是（）A．核潛艇通過改變浮力大小來實(shí)現(xiàn)上浮和下沉B．浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大C．浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對平衡力【答案】D【解答】A.核潛艇通過改變自身重力的方式實(shí)現(xiàn)浮沉的，故A錯誤；

B.浸沒在水中的核潛艇上浮時，它排開海水的體積保持不變，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，它受到的浮力保持不變，故B錯誤；

C.浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力小于自身重力，故C錯誤；

D.漂浮在水面上的核潛艇在豎直方向上保持靜止?fàn)顟B(tài)，則它所受的浮力與自身重力是一對平衡力，故D正確。故選D。7．如圖，在水中有一支試管處于懸浮狀態(tài)，現(xiàn)用細(xì)棒在試管上端輕輕往下按一下，則（）A．試管將下沉，最后沉底B．試管將上浮，最后漂浮C．試管先下沉，然后回到原來位置D．試管先下沉，接著在原來位置上下運(yùn)動【答案】A【解答】當(dāng)用細(xì)棒在試管上端輕輕往下按一下，所處深度變大，由p=ρgh可知試管內(nèi)空氣受到的壓強(qiáng)變大，使試管內(nèi)空氣的體積變小，排開水的體積變小，再由阿基米德原理F浮=ρ水v排g可知，受到水的浮力變小，而試管自重不變，所以可得F?。糋，試管將下沉、沉到水底．

故選A．8．有兩只燒杯分別盛有水和鹽水，但沒有貼上標(biāo)簽。下面有四組器材，其中不能用來鑒別的是（）A． B．C． D．【答案】B【解答】A、將橡皮泥固定在鉛筆一端，制成一個簡易密度計，使其分別漂浮在兩杯液體中，浸入越淺，說明液體密度越大，為鹽水，故A可用來鑒別水和鹽水，但不符合題意；

B、利用小石塊和細(xì)線無法鑒別水和鹽水，但符合題意；

C、利用天平和量筒可以測出液體的密度，從而鑒別出水和鹽水，但不符合題意；

D、將壓強(qiáng)計的金屬盒分別浸入液體中，保持相同的深度，觀察U形管的調(diào)度差，大的說明液體的密度大，為鹽水，故D不符合題意；

故答案為：B。9．利用廢舊的牙膏皮可以做很多實(shí)驗(yàn)，如把空的牙膏皮剪去尾部做成筒狀，放入盛有水的臉盆中發(fā)現(xiàn)牙膏皮漂浮在水面上（如圖甲）；再把牙膏皮卷成小團(tuán)狀后放入水中，牙膏皮沉入水底（如圖乙），比較前后兩種情況，下列說法正確是（）A．牙膏皮漂浮時受到的浮力大于它沉底時受到的浮力B．牙膏皮漂浮時受到的重力比它沉底時受到的重力大C．牙膏漂浮和沉底時排開水的體積大小無法比較，所以浮力無法比較D．密度計的工作原理和乙圖牙膏沉底所涉及的浮力知識相同【答案】A【解答】A.牙膏皮在水面漂浮時，它受到的浮力等于重力；牙膏皮沉底時，它受到的浮力小于重力，則漂浮時受到的浮力大于沉底時受到的浮力，故A正確；

B.牙膏皮的形狀改變，但是它的質(zhì)量不變，根據(jù)G=mg可知，牙膏皮漂浮時受到的重力等于沉底時受到的重力，故B錯誤；

C.根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，當(dāng)液體密度相同時，排開液體的體積與浮力成正比。因?yàn)槠r受到的浮力大，所以漂浮時排開水的體積大，故C錯誤；

D.密度計的工作原理為物體的漂浮條件，而牙膏皮沉底利用的是下沉條件，二者不同，故D錯誤。故選A。10．我國深潛繼“蛟龍?zhí)枴逼咔缀螅安屎玺~”探測器成功下潛馬里亞納海溝，拍到萬米以下生物，下圖是在海底向左潛行的“彩虹魚”探測器，受到的浮力方向表示正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解答】浮力的方向總是豎直向上的，故D正確，而A、B、C錯誤。故選D。11．歷史悠久的龍巖沉缸酒，因其在釀造過程中，酒醅經(jīng)“三浮三沉”，最后酒渣沉落缸底而得此名．若把酒醅看成一個物體，酒醅在酒液中漂浮不動時，所受的浮力其重力；當(dāng)酒渣沉于缸底時，其密度酒液密度．（填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】等于；大于【解答】當(dāng)酒醅在酒液中漂浮不動時，根據(jù)漂浮條件可知：所受的浮力等于其重力；由于物體的密度大于液體的密度，物體會下沉，所以，當(dāng)酒渣沉于缸底時，酒醅密度大于酒液密度．故答案為：等于；大于．12．如圖，一木塊漂浮于50℃硝酸鉀（KNO3）飽和溶液中，如圖A，當(dāng)溫度變化時（不考慮木塊和溶液體積的變化），木塊排開液體的體積（V排）隨時間（t）的變化如圖B。由此推斷溫度如何變化（填升溫或降溫），此過程木塊受到的浮力（填變大、變小或不變）【答案】降溫；不變【解答】因?yàn)槟緣K始終漂浮在溶液中，所以它受到的浮力和重力是平衡力，即浮力等于重力，保持不變；

根據(jù)圖B可知，木塊排開液體的體積變大，根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知，溶液的密度在變??；

根據(jù)熱脹冷縮的規(guī)律可知，溶液溫度降低了。13．小金在研究“礦泉水瓶中的科學(xué)”，利用礦泉水瓶做如下一些實(shí)驗(yàn)，請回答：（1）切除礦泉水瓶的底部，粘著乒乓球的一根線穿過帶小孔的瓶蓋，系上一顆較輕的螺絲。如圖甲所示作兩次實(shí)驗(yàn)，加水后均發(fā)現(xiàn)乒乓球慢慢上浮。此實(shí)驗(yàn)說明浮力的方向是的。（2）如圖乙所示，將兩個相同的去底礦泉水瓶注滿水置于天平上，天平平衡；取下右側(cè)的瓶，放入一只橡皮泥小船，小船處于漂浮狀態(tài)，擦干瓶壁上的水再放回天平上，則天平平衡(填“能”或“不能”)。（3）如圖丙所示，向一個已裝入少量米的氣球中吹適量的氣體，扎緊氣球口，讓它懸浮在礦泉水瓶的水中，蓋緊瓶蓋后用力擠壓礦泉水瓶，可以觀察到氣球下沉，請你分析原因：?！敬鸢浮浚?）豎直向上（2）能（3）由于擠壓使瓶內(nèi)壓強(qiáng)變大，使氣球體積變小，浮力變小，氣球下沉，氣球所處水的深度變大，液體壓強(qiáng)變大，體積更小，浮力越來越小，最終沉底?！窘獯稹浚?）切除礦泉水瓶的底部，粘著乒乓球的一根線穿過帶小孔的瓶蓋，系上一顆較輕的螺絲。如圖甲所示作兩次實(shí)驗(yàn)，加水后均發(fā)現(xiàn)乒乓球慢慢上浮。此實(shí)驗(yàn)說明浮力的方向是豎直向上的。

（2）如圖乙所示，將兩個相同的去底礦泉水瓶注滿水置于天平上，天平平衡；取下右側(cè)的瓶，放入一只橡皮泥小船，小船處于漂浮狀態(tài)，擦干瓶壁上的水再放回天平上，則天平能平衡。

（3）向一個已裝入少量米的氣球中吹適量的氣體，扎緊氣球口，讓它懸浮在礦泉水瓶的水中，蓋緊瓶蓋后用力擠壓礦泉水瓶，可以觀察到氣球下沉，請你分析原因：由于擠壓使瓶內(nèi)壓強(qiáng)變大，使氣球體積變小，浮力變小，氣球下沉，氣球所處水的深度變大，液體壓強(qiáng)變大，體積更小，浮力越來越小，最終沉底。14．如上圖甲所示，在一個圓柱形容器底部放一個邊長為10cm的正方體物塊，向容器中倒水時，容器中水的深度h和物塊受到的浮力F浮的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)容器中水的深度為12cm，物塊的狀態(tài)為（選填“沉在底部”“懸浮”或“漂浮”），物塊的密度為kg/m3?！敬鸢浮科?；800【解答】（1）當(dāng)水深為12cm時，物體受到的浮力保持8N不變，因此物塊處于漂浮狀態(tài)；

（2）根據(jù)乙圖可知，物體的重力G=F浮=8N；

正方體物塊的體積為：V=（）3=103m3；

那么物塊的密度為：。15．小明將重為3N的石塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和鹽水中，石塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，從圖中可看出石塊所受浮力的大小與液體的有關(guān)，若剪斷圖乙中的細(xì)線，石塊將（填“上浮”“懸浮”或“下沉”）．【答案】密度；下沉【解答】（1）根據(jù)圖片可知，石塊浸沒在液體中，則排開液體的體積相等，只有液體密度不同，那么得到：石塊所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。

（2）根據(jù)乙圖可知，石塊的重力等于浮力和拉力之和，即浮力小于重力，那么剪斷細(xì)線后，石塊將下沉。16．體積均為200cm3的木塊和合金塊，放入水中靜止時的情況如圖所示，已知木塊重為，合金塊重為6N，則木塊受到的浮力為N，合金塊受到的浮力為N．【答案】；2【解答】解：（1）由圖可知木塊漂浮，根據(jù)浮沉條件，F(xiàn)浮木=G木；（2）由圖可知完全浸沒在水中，V排=V合金排=200cm3=2×10﹣4m3，合金塊受到的浮力F合金=ρ水gV合金排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N．故答案為：；2．17．小明同學(xué)將一只蘋果放入水中，蘋果在水里處于懸浮狀態(tài)，則此蘋果的密度為千克/米3．小明從水中取出蘋果，分成一個大塊和一個小片（如圖所示），再將小片放入水中，發(fā)現(xiàn)小片沉入水底，據(jù)此現(xiàn)象可以推斷：若將大塊浸沒水中，松手后大塊將會（選填“上浮”、“懸浮”“下沉”），【答案】1000；上浮【解答】（1）根據(jù)浮沉條件可知，蘋果在水里處于懸浮狀態(tài)，則它的密度等于水的密度，即蘋果密度為：1000kg/m3；

（2）小片在水中沉底，則小片的密度大于水的密度，而整個蘋果的平均密度等于水的密度，那么大塊的密度應(yīng)該小于水的密度，松手厚大塊將會在水中上浮。18．某輪船的排水量為10000噸，輪船自重2000噸，那么該輪船最多能載噸貨物。輪船從長江駛?cè)霒|海，它受到的浮力，它排開水的體積(后兩空選填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮?000；不變；減小【解答】（1）輪船在水面漂浮，則它受到的浮力F浮力=G+G貨物；

根據(jù)阿基米德原理F浮力=G排得到：G排=G+G貨物；

m排g=mg+m貨物g；m排=m+m貨物；10000噸=2000噸+m貨物；解得：m貨物=8000噸。

（2）輪船從長江駛?cè)霒|海，它受到的浮力始終等于自身重力，即浮力保持不變。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，由于海水密度大于淡水密度，所以排開水的體積減小。19．小華做“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)中，用圖(a)所示的溢水杯和小桶收集石塊排開的水，他的實(shí)驗(yàn)過程分別如圖(b)、(c)、(d)、(e)所示。

（1）圖(c)所示，是小華在測量石塊的（2）若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關(guān)系式，該原理將得到驗(yàn)證。（3）以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的操作，會影響驗(yàn)證結(jié)果