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文檔簡(jiǎn)介
第06講浮力基礎(chǔ)(解析)
稿1例題精講:
類型一:浮力及其產(chǎn)生原因
1.浮力:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對(duì)它豎直向上的力叫浮
力。
2.浮力方向:豎直向上,施力物體是液(氣)體。
3.浮力產(chǎn)生的原因(實(shí)質(zhì)):液(氣)體對(duì)物體向上的壓力大土向下的壓力,向上、
向下的壓力差就是浮力。
【例1】如圖所示,把一個(gè)底面積為S的長(zhǎng)方體浸沒(méi)在密度為p的液體中,上、下表面分
別距液面為例和/72。則此長(zhǎng)方體所受到的浮力的方向是;其受到的浮力的大小是
(用題中給的字母寫出表達(dá)式)。
hi
hi
【答案】豎直向上pg(h2-hr)S
【詳解】由圖知,該長(zhǎng)方體周圍四個(gè)面的平均深度相同,則受到液體的壓強(qiáng)相同,由
F=pS可知,該長(zhǎng)方體周圍四個(gè)而受到的壓力相等,可以相互抵消:下表面比較深,所受的
液體壓強(qiáng)大于上表面所受的液體壓強(qiáng),且上下表面的面積相同,由公式F=pS可知,長(zhǎng)方體
下表面所受液體壓力大于上表面所受液體的壓力,即物體上、下表面存在壓力差,用下表
面所受液體的壓力減去上表面所受液體的壓力就等于浮力,故浮力的產(chǎn)生原因是:上、下
表面存在壓力差,浮力的方向總是豎直向上的。
⑵由液體壓強(qiáng)公式p=pg九及壓強(qiáng)公式p=(可得,長(zhǎng)方體上表面受到液體的壓力
Fi=PIS=pg£S
長(zhǎng)方體下表面受到液體的壓力
尸2=P2s=pgh2s
上、下兩表面受到的壓力差為浮力大小
FfF2-F1=pgh2S-pgh、S=pgS(電氣)
盟真題演練:
1.(2020.廣西百色.統(tǒng)考中考真題)下列物體中,不受浮力作用的是()
A.在水中下沉的鐵塊B.在水中的橋墩
C.浮在水面上的輪船D.空中上升的氣球
【答案】B
【詳解】ACD.在水中下沉的鐵塊和浮在水面上的輪船受到液體的浮力,空中上升的氣
球,受到氣體的浮力,故ACD不符合題意;
B.橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力,
故橋墩不受浮力作用,故B符合題意。
故選B。
2.(2019?山東濟(jì)南?統(tǒng)考中考真題)如圖所示,是一位先生巧用物理知識(shí)借助氣球?qū)⒚弊铀?/p>
給樓上女士的情景。此過(guò)程中應(yīng)用的關(guān)鍵知識(shí)是()
A.慣性B.浮力C.動(dòng)能D.效率
【答案】B
【詳解】由題意可知,此過(guò)程中應(yīng)用的關(guān)鍵知識(shí)是空氣對(duì)氣球和帽子有浮力作用,當(dāng)空氣
和帽子受到的浮力大于自身重力,使帽子上升到樓上。
故選Bo
3.(2019?廣西百色?統(tǒng)考中考真題)下列有關(guān)壓強(qiáng)與浮力知識(shí)的說(shuō)法正確的是()
A.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了液體內(nèi)部具有壓強(qiáng)
B.利用托里拆利實(shí)驗(yàn)可以測(cè)出大氣壓的值
C.浮在水面上的物體受到浮力作用,沉入水里的物體不受浮力作用
D.升空時(shí),飛機(jī)機(jī)翼的升力和熱氣球的升力產(chǎn)生的原理相同
【答案】B
【詳解】A.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了大氣壓的存在,選項(xiàng)不符合題意;
B.托里拆利最早精確地測(cè)出了大氣壓的值,選項(xiàng)符合題意;
C.不論物體漂浮在水面上,還是沉入水里,均受到浮力的作用,選項(xiàng)不符合題意;
D.飛機(jī)的機(jī)翼能獲得向上的升力,是應(yīng)用了流速越大流體的壓強(qiáng)越小的原理;熱氣球升
空利用的是物體的浮沉條件,所以飛機(jī)機(jī)翼的升力和熱氣球的升力產(chǎn)生的原理不相同,選
項(xiàng)不符合題意.
4.(2018?廣西河池?中考真題)如圖甲所示,水平桌面上盛滿水的容器中放有一個(gè)鋼珠。把
木塊輕輕放入容器中,木塊靜止時(shí)如圖乙所示。以下說(shuō)法正確的是()
B.木塊受到的浮力大于鋼珠受到的浮力
C.兩圖中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等
D.兩圖中水對(duì)容器底的壓強(qiáng)不相等
【答案】C
【詳解】A.鋼珠浸沒(méi)在水中,排開(kāi)了一定體積的水,會(huì)受浮力作用,故A錯(cuò)誤;
B.由尸浮=pgN排可知,浮力與液體密度和排開(kāi)水的體積有關(guān),因不知道木塊和鋼珠排開(kāi)
水的體積關(guān)系,故無(wú)法比較木塊和鋼珠受到的浮力關(guān)系,故B錯(cuò)誤;
C.兩圖中容器對(duì)桌面的壓力等于容器、水和物體的總重力;根據(jù)阿基米德原理分析,乙
圖中減少的水的重力,即為木塊排開(kāi)水的重力,而木塊漂浮,則/浮=G木,所以G卡=
G排,即木塊的重力等于排開(kāi)水的重力(即溢出水的重力):則兩圖中容器對(duì)桌面的壓力相
等,底面積相同,由p=g可知,兩圖中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,故C正確;
D.已知容器中裝滿水,把木塊輕輕放入容器中,雖然有水溢出,但水的深度不變,由「=
pg/i可知,兩圖中水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等,故D錯(cuò)誤;
故選C。
5.(2022.四川廣安?統(tǒng)考一模)如圖所示,2021年12月9日下午15:40“天宮課堂”時(shí)隔8
年再次開(kāi)講,“太空教師”翟志剛、王亞平、葉富光在中國(guó)空間站為廣大青少年帶來(lái)了一場(chǎng)
精彩的太空科普課。如圖是演示“浮力消失”實(shí)驗(yàn)的情景。下列說(shuō)法中正確的()
A.乒乓球不受浮力
B.乒乓球在水中靜止時(shí)所受的重力與浮力平衡
C.乒乓球下表面所受的壓力大于上表面所受的壓力
D.若此時(shí)在水中放一個(gè)實(shí)心鐵球,鐵球會(huì)沉入水中
【答案】A
【詳解】在太空中,物體都處于失重狀態(tài),沒(méi)有受到重力的作用,乒乓球在水中靜止時(shí),
它的上下表面都沒(méi)有受到水的壓力,所以它不受浮力的作用;若此時(shí)在水中放一個(gè)實(shí)心鐵
球,由于鐵球處于失重狀態(tài),沒(méi)有受到重力的作用,那么它不會(huì)沉入水中。
故選Ao
6.(2022?湖北黃岡?統(tǒng)考中考真題)如圖所示,歡歡同學(xué)把一只蘋果丟入水中,發(fā)現(xiàn)蘋果下
沉一段距離后,又向上運(yùn)動(dòng),最終漂浮在水面上,下列分析正確的是()
A.在下沉的過(guò)程中,蘋果受到水的壓強(qiáng)不變
B.在下沉的過(guò)程中,蘋果受到水的浮力減小
C.在水面漂浮時(shí),蘋果受到的浮力大于它受到的重力
D.在整個(gè)過(guò)程中,蘋果受到浮力的方向總是豎直向上
【答案】D
【詳解】A.在下沉的過(guò)程中,蘋果所處液體深度變大,蘋果受到水的壓強(qiáng)變大,故A錯(cuò)
誤;
B.在下沉的過(guò)程中,蘋果排開(kāi)水的體積不變,液體密度不變,由阿基米德原理可知蘋果
受到水的浮力不變,故B錯(cuò)誤;
C.在水面漂浮時(shí),蘋果受力平衡,蘋果受到的浮力等于它受到的重力,故C錯(cuò)誤;
D.物體不管處于何種浮沉狀態(tài),所受浮力的方向總是豎直向上的,故D正確。
故選D。
7.(2022?新疆烏魯木齊?統(tǒng)考三模)將兩個(gè)相同的物體放入甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)中央位置,同
時(shí)等量緩慢地向甲、乙容器中注水,假設(shè)物體密度小于水且注水過(guò)程中物體不會(huì)傾倒,則
甲乙
A.甲容器中的物體先浮起B(yǎng).乙容器中的物體先浮起
C.甲、乙容器中的物體同時(shí)浮起D.都有可能
【答案】B
【詳解】?jī)蓚€(gè)相同的物體的重力相同,放入甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)中央位置,因甲容器底面積
大,故同時(shí)等量緩慢地向甲、乙容器中注水,同一時(shí)刻,乙容器中水的深度大于甲容器中
水的深度。根據(jù)p=pgh,同一時(shí)刻,乙中物體底部受到液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大,由壓強(qiáng)公式
有
F=pS
當(dāng)液體產(chǎn)生的向上的壓力(即浮力)剛好等于重力時(shí),物體開(kāi)始上浮,因兩物體底面積相
同,故乙容器中的物體受到的浮力先等于重力,故乙容器中的物體先浮起,故B符合題
意,ACD不符合題意。
故選B。
8.(2017?山東濱州?統(tǒng)考中考模擬)請(qǐng)你在下圖中畫出靜止在水中的小球所受力的示意圖。
【詳解】小球在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),受重力G和浮力F浮,二力是一對(duì)平衡力,重力方向
豎宜向下,浮力方向豎直向上,兩力的大小相等,兩個(gè)力的作用點(diǎn)畫在小球的重心。如圖
所示:
9.(2022?上海浦東新?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因:設(shè)想有一個(gè)浸沒(méi)在液體中高為
/?、截面積為S的圓柱體,它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力相平衡;下表面受到液體向
①
上的壓力B比上表面受到液體向下的壓力F,大,如圖(a)所示。因此:F^F2-
②③④⑤
F、=P2s~PiS=p液gh2s-p液g%S=p液9(九2一九i)S=P液ghS=p液gU
上述推理中,P2表示的意思是。
太空中的中國(guó)空間站處于微重力狀態(tài),物體所受的重力都可以忽略不計(jì)。在空間站中,液
體內(nèi)部由于液體所受重力而產(chǎn)生的_______也可以忽略不計(jì),因此,上述浮力推導(dǎo)過(guò)程
中,等號(hào)③(選填“成立”或“不成立”)。當(dāng)宇航員王亞平在太空授課時(shí),把一個(gè)乒
乓球用塑料棒壓入水杯中,如圖(b)所示,當(dāng)撤去塑料棒后,乒乓球?qū)ⅲㄟx填
"會(huì)''或"不會(huì)”)浮出水面。
【答案】液體對(duì)圓柱體下表面向上的壓強(qiáng)壓強(qiáng)不成立不會(huì)
【詳解】[I]由題意可知,F(xiàn)2表示下表面受到液體向上的壓力,由尸=pS可知,壓力等于壓
強(qiáng)乘以橫截面積,故p2表示的意思是液體對(duì)圓柱體下表面向上的壓強(qiáng)。
⑵液體在太空中處于“失重”狀態(tài),上下幾乎沒(méi)有壓力,故液體內(nèi)部由于液體所受重力而產(chǎn)
生的壓強(qiáng)也可以忽略不計(jì)。
[3]等號(hào)③中用到了g,太空中處于“失重”狀態(tài),g幾乎等于0,故等號(hào)③不成立。
⑷太空中,乒乓球的重力可以忽略,乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài),不受浮力的作用,故乒乓球不
會(huì)浮在水面。
10.(2022.浙江杭州.??家荒#┤鐖D為小金同學(xué)在家完成趣味小實(shí)驗(yàn)時(shí)的場(chǎng)景,將一個(gè)礦
泉水瓶的瓶底剪掉,倒置后放入一個(gè)乒乓球堵在礦泉水瓶的瓶口(礦泉水瓶口小于乒乓
球),向礦泉水瓶中倒入水,發(fā)現(xiàn)乒乓球并沒(méi)有在水中浮起來(lái)。請(qǐng)幫小金分析其原因:
o當(dāng)小金用手掌封住正在漏水的下端瓶口時(shí);乒乓球迅速上浮,在乒乓球上浮
但未浮出水面的過(guò)程中,乒乓球受力(填“平衡”或"不平衡")。
【答案】乒乓球受到重力和水對(duì)它向下的壓力不平衡
【詳解】11]當(dāng)有水從乒乓球與瓶頸之間的縫隙中流出,乒乓球下面的水向下流,下表面受
到的壓力為0,上表面受到的水的壓力不為0,受到的合力方向向下,所以乒乓球受到重力
和水對(duì)它向下的壓力,所以不能上浮。
[2]用手堵住瓶頸的出水口,水繼續(xù)流下并注滿瓶頸后,乒乓球浸沒(méi)水中,乒乓球受到的浮
力(上下表面產(chǎn)生了壓力差)大于重力,所以乒乓球?qū)⑸细?,受力不平衡?/p>
超例題精講:
類型二:稱重法側(cè)浮力
我們對(duì)在液體中的物體進(jìn)行受力分析,在豎直方向上物體受到:豎直向下
q的重力G、豎直向上的拉力F和豎直向上的浮力產(chǎn)浮,且物體在豎直方向
?
二
二
?
二■
?上靜止,因此受到的是平衡力。所以有
二1
二
?
二16N產(chǎn)浮+F=G
-.
二1
.
i1故有
產(chǎn)浮=G-F
【例2如圖所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:物體所受到的重力為N,物體受到的
浮力為N,物體排開(kāi)水受到的重力為N。
【詳解】[I]由題圖示可知,物體的重力:G=4N。
[2]物體在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù):F=3N,物體受到的浮力
F浮=6j=4183心2
[3]根據(jù)阿基米德原理原理可知
Gfik=F#=lN
園真題演練:
11.(2022?廣西河池?統(tǒng)考中考真題)某同學(xué)用石塊、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水和食鹽
等器材,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法正確的是()
水鹽水
甲乙丙
A.石塊在水中受到的浮力方向豎直向下
B.石塊在水中受到的浮力大小為1.0N
C.石塊浸沒(méi)在水中時(shí),排開(kāi)水的體積為1.2xIO"!!?
D.丙圖中鹽水的密度為1.1xI()3kg/m3
【答案】B
【詳解】A.石塊浸沒(méi)在水中后,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)石塊的拉力變小了,說(shuō)明石塊受到豎直向
上的浮力,故A錯(cuò)誤;
B.由圖甲可知,物體的重力G=2N,由圖乙可知,石塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
F拉=1N,則石塊在水中受到的浮力為
產(chǎn)浮=6-/拉=2N-1N=1N
故B正確;
C.石塊浸沒(méi)在水中時(shí),根據(jù)阿基米德原理可知,排開(kāi)水的體積為
尸浮IN
場(chǎng)=---=1x10-4m3
排p水g1x103kg/m3x10N/kg
故c錯(cuò)誤;
D.物體的重力G=2N,由圖丙可知,石塊浸沒(méi)在鹽水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉'=0.8N,
則石塊在鹽水中受到的浮力為
F浮'=G-F拉'=2N-0.8N=1.2N
根據(jù)阿基米德原理可知,鹽水的密度為
F浮'1.2Na3
p撲水=--------------^—=1.2x](Pkg/rrr
"鹽水g%10N/kgX1x10-4m3
故D錯(cuò)誤。
故選Bo
12.(2022?湖南株洲?統(tǒng)考中考真題)在“測(cè)量浮力大小”的實(shí)驗(yàn)中,由圖甲可知金屬塊受到
的重力是N,現(xiàn)將金屬塊完全浸沒(méi)到水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)槿鐖D乙所示,則
金屬塊受到水的浮力是N。
【答案】1.40.4
【詳解】[1]由圖甲可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,其示數(shù)F=1.4N,此時(shí)金屬塊處于
空氣中,由二力平衡條件可得,金屬塊受到的重力
G=F=1.4N
⑵由圖乙可知,金屬塊浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=l.0N,即金屬塊受到的拉力為L(zhǎng)ON,
則金屬塊受到水的浮力
F浮=G-F'=1.4N-1.ON=0.4N
13.(2022?湖北荊州?統(tǒng)考中考真題)一個(gè)邊長(zhǎng)為lOcni的實(shí)心正方體(不吸水)重15N,
將其懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上并完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí),燒杯內(nèi)水的深度為25cm,如圖所示。
燒杯內(nèi)的水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為Pa,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為No(p次
=1.0xl03kg/m3.g=10N/kg)
【詳解】[1]由題意可知,燒杯內(nèi)水的深度
h=25cm=0.25m
所以燒杯內(nèi)水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為
p=pgh=1.Ox103kg/m3x1ON/kgx0.25m=2500Pa
⑵因?yàn)檎襟w的邊長(zhǎng)為10cm,所以該正方體的體積為
V=(10cm)3=1000cm3=1.0xl0-3m3
因?yàn)檎襟w浸沒(méi)在水中,所以正方體排開(kāi)水的體積為
丫排=丫=1.0、10-31113
所以正方體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力為
F浮=P水X103kg/m3x1ON/kgx1.0x103m3=10N
由稱重法可知,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為
F=G-F浮=15N-10N=5N
14.(2022?廣西百色?統(tǒng)考中考真題)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛重為5.4N的物體,放入水中,靜止
時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,則物體在水中受到的浮力為N,物體的體積為
m3?(p*=1.Ox103kg/m3)
【詳解】[I]由題意可得,物體靜止,即處于平衡狀態(tài),物體在豎直方向上受到豎直向下的
重力,豎直向上的浮力和拉力,這三個(gè)力的合力為0,所以可得
尸浮=G-尸拉=5.4N-3.4N=2N
[2]由圖可知,物體處于浸沒(méi)狀態(tài),即丫物=丫排,所以根據(jù)公式F浮=「液。1/排可得,物體
的體積為
尸浮2N“a
咻="=----=------------5------------=2x]0'4m3
初排P水g1.0x103kg/m3x10N/kg
15.(2022?江蘇淮安?統(tǒng)考中考真題)如圖所示,用量程0-5N的彈簧測(cè)力計(jì),測(cè)量未知
液體的密度。根據(jù)圖中讀數(shù)可知,物塊浸沒(méi)水中受到的浮力是N,未知液體的密度
為g/cn?。將圖中彈簧測(cè)力計(jì)刻度用密度值標(biāo)注,制成彈簧密度計(jì),物塊浸沒(méi)待測(cè)液
體中,可直接讀得待測(cè)密度值,則此密度計(jì)的測(cè)量范圍是。(p產(chǎn)lx103kg/m3)
A
2N
水未知液體
【答案】2N1.2x103kg/m3Og/cn?wp液未知w盤g/cn?(F為物體浸沒(méi)在水中時(shí)
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))
【詳解】口]從圖中可知物體受到重力為4N,物體完全浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
為2N,根據(jù)稱重法可得,物體完全浸沒(méi)在水中受到的浮力為
F浮=4N-2N=2N
再根據(jù)阿基米德原理可得物體體積為
產(chǎn)浮
1/=—
p水g
⑵根據(jù)稱重法可知在未知液體中物體受到的浮力為
F浮'=4N-1.6N=2.4N
再根據(jù)阿基米德原理可得
F浮'=2.4N=p未知”=p未知X10N/kgX2x104m3
由此可得
P未知=L2x103kg/m3
⑶用細(xì)線將物體系好,掛在彈簧測(cè)力計(jì)上可測(cè)得重力為G,再分別放到水中和待測(cè)液體
中,示數(shù)分別是F和F',由此可得出在水中和待測(cè)液體中物體受到的浮力分別是
尸浮水=G*=P水9%水
/浮未知=G-F'=P液未知未知
所以
〃G-FaG-F
"排水=-n~="排未知=nn
p水gP液未知g
所以
(G—尸,)p水
P液未知G-F
由于p水=lg/cm3,故未知液體的密度可寫成
(G-F')F—F'
P-未知=G_尸Wen?=(1+邛7)g/cn?
因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍為0-5N,彈簧測(cè)力計(jì)可測(cè)得的最大值為5N。
(5一產(chǎn)‘)3
P液未知=5—尸g.m
當(dāng)P=5N時(shí),液體的密度為0,0刻度在彈簧測(cè)力計(jì)的5N的位置。當(dāng)尸=0N時(shí),液體的
密度最大
53
P液未知n'§TT7gzem-
最大刻度在ON的位置。由此可得測(cè)量液體的密度范圍為Og/cn?<p液未知<合g/cn?(F
為物體浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))。
16.(2022?黑龍江齊齊哈爾?統(tǒng)考中考真題)某小組同學(xué)在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)
中,提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想:
①與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);
②與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
③與液體的密度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)器材有:彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、金屬塊、水、鹽水((P鹽水>。水))
小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,實(shí)驗(yàn)步
驟如圖a、b、c、d、e所示(液體均未溢出),并將彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄下來(lái)。
(1)分析數(shù)據(jù)可知,金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小是N;金屬塊浸沒(méi)
在鹽水中時(shí)受到的浮力大小是N;
(2)分析實(shí)驗(yàn)步驟a、c、d可知,在同種液體中,物體所受浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中
的深度(選填“有關(guān)”或"無(wú)關(guān)”);分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟(填字號(hào))可
知,在同種液體中,物體排開(kāi)液體的體積越大,物體受到的浮力越大;分析實(shí)驗(yàn)步驟a、
d、e可知,在物體排開(kāi)液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受到的浮力
(3)若先完成步驟c,再完成步驟a,則測(cè)得的浮力將(選填“偏大”或“偏
小”
(4)該小組同學(xué)完成本次實(shí)驗(yàn)后,又用獲得的數(shù)據(jù)求出了金屬塊的體積為
nA鹽水的密度為kg/m*23o
【答案】22.2無(wú)關(guān)a,b、c越大偏大2x10<1.1x103
【詳解】(1)由圖a可知,物體的重力G=4.8N,圖c或圖d中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)
F1=2.8N,由稱重法可得,圖c或d中浮力的大小為
F浮c=G—A=4.8N-2.8N=2N
⑵在圖e中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2=2.6N,由稱重法可得,圖e中浮力的大小為
“e=G一尸3=4.8N-2.6N=2.2N
(2)[3]分析實(shí)驗(yàn)步驟a、c、d可知,浸沒(méi)在同種液體中,深度不同,物體所受浮力大小
相等,所以物體所受浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。
[4]由圖a和圖b可得,在圖b中的浮力
「浮〃=G-F2=4.8N-3.4N=1.4N
分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟a,b、c(或a、b、d)可知,在同種液體中,物體排開(kāi)液體的體積越
大,物體受到的浮力越大。
⑸由圖a和圖e可得,在圖e中的浮力
F浮e=G—F3=4.8N-2.6N=2.2N
分析實(shí)驗(yàn)步驟a、d、e可知,在物體排開(kāi)液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受到的
浮力越大。
(3)[6]若先完成步驟c,再完成步驟a時(shí),金屬塊上沾水,導(dǎo)致稱得金屬塊重力偏大,根
據(jù)稱重法,則測(cè)得的浮力將偏大。
(4)[7]由阿基米德原理可得
33
F浮c=p水g%=1.0x10kg/mx10N/kgx%=2N
因?yàn)榻](méi)所以金屬塊的體積等于排開(kāi)開(kāi)水的體積。解得
%=%=2x10-4m3
[8]由阿基米德原理可得
=P鹽水9%=Pit水xl°N/kgx2x10-4m3=2,2N
解得鹽水的密度為
P鹽水=1'x103kg/m3
17.(2022.貴州黔西.統(tǒng)考中考真題)小明與同學(xué)一起利用彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃杯、金屬塊、
水、濃鹽水等實(shí)驗(yàn)器材,探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。他們正確的進(jìn)行了如圖所示的
實(shí)驗(yàn)操作:
⑤
金屬塊在液
金屬塊的重金屬塊浸入金屬塊所受
實(shí)驗(yàn)次數(shù)液體種類體中時(shí)測(cè)力
力/N情況浮力/N
計(jì)的示數(shù)/N
1—2.7———
2水2.7部分2.00.7
3水2.7全部1.71.0
4濃鹽水2.7全部1.5—
(1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),把表中數(shù)據(jù)填寫完整:
(2)分析實(shí)驗(yàn)②③可得:液體密度相同,金屬塊排開(kāi)液體的體積越大,浮力越
(3)分析實(shí)驗(yàn)③④可得:金屬塊排開(kāi)液體的體積相同,液體密度越大,浮力越
(4)結(jié)論:浮力的大小與和有關(guān);
(5)用這種實(shí)驗(yàn)方法,還可以測(cè)量的密度;
(6)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后,找來(lái)合適的玻璃杯,倒入足夠深的水,將掛在測(cè)力計(jì)上的金屬
塊逐漸下降,但不接觸容器底。繪制出了實(shí)驗(yàn)中測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨物體下表面至水面深度
/?變化的F〃圖像(圖⑤)。分析圖像可知:當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中后繼續(xù)下降過(guò)程中測(cè)力計(jì)的
示數(shù),這表明:浸沒(méi)在水中的物體受到的浮力跟浸沒(méi)的深度。
【答案】1.2大大物體排開(kāi)的液體的體積液體密度金屬塊(或濃鹽
水)不變無(wú)關(guān)
【詳解】(1)[11由圖①④可知,金屬塊的重力為2.7N,在濃鹽水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為
1.5N,則金屬塊在濃鹽水中受到的浮力為
F浮=6于示=2.7N-1.5N=1.2N
(2)[2]分析實(shí)驗(yàn)②③可知,物體浸入水中的體積越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小,則物體
受到的浮力越大,即液體密度相同,金屬塊排開(kāi)液體的體積越大,浮力越大。
(3)[3J分析實(shí)驗(yàn)③④可知,物體排開(kāi)的液體的體積相同,液體的密度不同,彈簧測(cè)力計(jì)
示數(shù)不同,液體密度越大,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越小,浮力越大,即金屬塊排開(kāi)液體的體積相
同,液體密度越大,浮力越大。
(4)[4][5]由(2)、(3)可知,浮力的大小與物體排開(kāi)的液體的體積和液體密度有關(guān)。
(5)[6]根據(jù)表中第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到金屬塊的重力和浸沒(méi)在水中的浮力,根據(jù)G=mg求
出金屬塊的質(zhì)量,根據(jù)阿基米德原理求出物體排開(kāi)的水的體積,即是物體的體積;利用密
度公式算出金屬塊的密度;或根據(jù)表中第四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到金屬塊浸沒(méi)在濃鹽水中受到的
浮力,而排開(kāi)濃鹽水的體積等于物體的體積,再利用F浮=「液且丫排求濃鹽水的密度,故
用這種實(shí)驗(yàn)方法,還可以測(cè)量金屬塊(或濃鹽水)的密度。
(6)[7][8]由F-h圖像可知,當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中后繼續(xù)下降過(guò)程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,說(shuō)
明當(dāng)金屬塊完全浸沒(méi)在水中后繼續(xù)下降過(guò)程中浮力不變,即浸沒(méi)在水中的物體受到的浮力
跟浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)。
18.(2022?山東青島?統(tǒng)考中考真題)小明在廚房幫媽媽煮餃子,發(fā)現(xiàn)餃子剛?cè)脲仌r(shí)沉在水
底,一段時(shí)間后餃子鼓起來(lái),煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物體受到的浮力大小可能
與它排開(kāi)液體的體積有關(guān),于是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。他把適量砂子裝入氣球,并充入少量
空氣,制成一個(gè)“餃子”進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中充入“餃子”的空氣質(zhì)量忽略不計(jì)。
甲乙丙丁戊
(1)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出“餃子”的重力G=N;
(2)如圖乙所示,將“餃子”浸入水中,“餃子”沉底,它受到的浮力尸乙與其重力G的大小
關(guān)系為產(chǎn)乙G;
(3)用測(cè)力計(jì)把“餃子”豎直拉離水底,在水中靜止,測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示,它受到的
浮力F桁N;
(4)向“餃子”中充入適量空氣,體積變大,浸入水中,測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示,此時(shí)它
受到的浮力為F丁,則F/與F,描大小關(guān)系為F7:F而
(5)向“餃子”中充入更多的空氣,浸入水中,“餃子”排開(kāi)水的體積更大,最終漂浮在水面
上,如圖戊所示。至此,小明驗(yàn)證了自己的猜想,即物體受到的浮力大小與它排開(kāi)液體的
體積有關(guān),且排開(kāi)液體的體積越大,浮力越。
【答案】1.6<0.6>大
【詳解】(1)[1]測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為L(zhǎng)6N;根據(jù)力的平衡,測(cè)力計(jì)的示數(shù)等
于“餃子’,的重力大小,即G=1.6N。
(2)[2]根據(jù)物質(zhì)的浮沉條件可知,當(dāng)物體在液體受到的浮力小于其重力時(shí),物體沉底,
因此F乙<G。
(3)[3]用測(cè)力計(jì)把“餃子”豎直拉離水底,在水中靜止,“餃子”受到平衡力的作用,根據(jù)受
力分析可知,此時(shí)“餃子”受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和向上的拉力作用,即
F丙+F拉1=G
測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于拉力的大小,即F拉l=1.0N,因此此時(shí)
“餃子''受到的浮力為
F丙=G-F拉l=1.6N-1.0N=0.6N
(4)[4]根據(jù)受力分析可知,此時(shí)“餃子”受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和向上的
拉力作用,即
F丁+F拉2=G
測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于拉力的大小,即F拉2=0.7N,因此此時(shí)
“餃子”受到的浮力為
F丁=G-F拉2=1.6N-0.7N=0.9N
則F丁與F丙的大小關(guān)系為FT>F丙。
(5)⑸如圖戊所示,“餃子”漂浮在水上,根據(jù)物體的浮沉條件可得,此時(shí)“餃子”所受的浮
力等于重力,即
F/j<=G=1.6N
因此有
F戊〉F丁>F丙
且從內(nèi)到戊,“餃子”的體積在增大,由此可得,物體受到的浮力大小與它排開(kāi)液體的體積
有關(guān),且排開(kāi)液體的體積越大,浮力越大。
超例題精講:
類型三:浮力大小的影響因素
影響浮力大小的因素:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)(控制變量法):浮力的大小跟物體浸在液體中
的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大。
【例3】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),同學(xué)們提出了如下猜想:
?
6N
6N
水
鹽水
三水
ABCDE
①可能跟物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);
②可能跟物體的密度有關(guān);
③可能跟物體的體積有關(guān);
④可能跟物體浸在液體中的體積有關(guān);
⑤可能跟液體的密度有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜想,某小組同學(xué)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):(g取10N/kg,p^,-1.0xl03kg/m3)
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)C與D,可以驗(yàn)證猜想是錯(cuò)誤的:分析比較實(shí)驗(yàn)C與E,可以
驗(yàn)證猜想是正確的;(選填猜想序號(hào)①、②、③、④、⑤)
(2)根據(jù)A與C兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知A物體浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力為
N,物體的體積為n?;
(3)在本實(shí)驗(yàn)中主要用到的實(shí)驗(yàn)方法是。
【答案】①⑤22x10-4控制變量法
【詳解】(1)[11由圖可知,實(shí)驗(yàn)C與D的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,物體浸沒(méi)在液體中的
深度不同,由
%=G-F
可得,浮力相同,由此可知浮力的大小跟物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān),則猜想①是錯(cuò)誤
的。
⑵由C與E所示實(shí)驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的體積相同而液體密度不同,物體受到的浮力不
同,由此可得,浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān),則猜想⑤是正確
的。
(2)[3]⑷由圖A與C可知,A在水中受到的浮力
尸浮=G一尸=8N—6N=2N
由F浮=p液V排g可知,物體A的體積
產(chǎn)浮2N,,
V=V=-------------------;------------------------=2x10'4m3
排aP水91.0x1(Pkg/nPx10N/kg
(3)[5]影響浮力大小的因素有多個(gè),在探窕某一個(gè)因素的影響時(shí),需控制其他因素不
變。故該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是控制變量法。
陽(yáng)真題演練:
19.(2022?貴州畢節(jié)?統(tǒng)考中考真題)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小麗
將一個(gè)物塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,并逐漸使其浸入水中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程和對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖
甲、乙、丙、丁、戊所示。
甲乙丙丁戊
(1)由圖甲、丙可知,物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力為N;
(2)分析圖甲、乙、丙可知物體所受浮力大小與(選填“排開(kāi)液體”或“物體”)的體
積有關(guān);
(3)分析圖可知,物體所受浮力與它浸沒(méi)在水中的深度無(wú)關(guān)。
【答案】1.0排開(kāi)液體丙、丁、戊
【詳解】(1)[1]由圖甲知,物體重力為2.7N,由圖丙知,物體浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的
示數(shù)為1.7N,則物體浸沒(méi)在水中受到的浮力為
F浮=6-F=2.7N-1.7N=LON
(2)[2]由圖甲、乙、丙可知,圖丙中物體排開(kāi)液體的體積比圖乙大,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越
比圖乙中小,由尸浮=6-尸可知,圖丙中物體受到的浮力比圖乙中浮力大,所以物體在
液體中所受浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
(3)[3]探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系,應(yīng)控制液體密度與物體排開(kāi)液體的體積相
同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同,由圖示實(shí)驗(yàn)可知,圖丙、丁、戊所示實(shí)驗(yàn)中物體排開(kāi)
液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同,因此可以選用圖
丙、丁、戊所示實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系。由于丙、丁、戊
三次實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)相同,由F浮=G-F可知,三次實(shí)驗(yàn)浮力相等,即物體所受浮力與
它浸沒(méi)在水中的深度無(wú)關(guān)。
20.(2022?湖北?統(tǒng)考中考真題)如圖,小麗利用彈簧測(cè)力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊等器材探究
浮力的大小跟哪些因素有關(guān),提出了以下猜想:
N
ABCDE
猜想a:浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);
猜想b:浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
猜想c:浮力大小與液體的密度有關(guān)。
(I)如圖A所示,可知圓柱體重N;B步驟中圓柱體受到水的浮力為
___________N;
(2)分析C步驟與步驟(填字母)的數(shù)據(jù),可以驗(yàn)證猜想a是錯(cuò)誤的;
(3)比較B步驟與E步驟的數(shù)據(jù),不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系,其原因是
(4)寫出能夠支持猜想b的一個(gè)生活現(xiàn)象:;
(5)該圓柱體的密度為kg/m\
【答案】2.40.4D沒(méi)有控制排開(kāi)液體的體積相同船載貨越多,吃水越深,
受到浮力越大2.4x10*2345
【詳解】(1)[1]當(dāng)測(cè)力計(jì)靜止時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力,由A步驟可知,測(cè)力
計(jì)的分度值為0.2N,所以圓柱體的重力G=2.4N。
⑵由B步驟中可知,測(cè)力計(jì)示數(shù)F=2N,根據(jù)稱重法可知,圓柱體受到水的浮力為
F浮=G-F=2.4N-2N=0.4N
(2)[3]為了驗(yàn)證猜想a是否正確,需將圓柱體浸沒(méi)在液體中的深度不同,比較測(cè)力計(jì)示
數(shù)即可。所以分析C步驟與D步驟,都浸沒(méi)在同種液體中,浸入的深度不同,但測(cè)力計(jì)示
數(shù)相等,根據(jù)稱重法可知,圓柱體受到水的浮力相等,說(shuō)明猜想a是錯(cuò)誤的。
(3)[4]要探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,需控制圓柱體排開(kāi)液體的體積相同,而改
變液體的密度。B步驟與E步驟中,雖然浸入的液體密度不同,但圓柱體排開(kāi)液體的體積
不同,所以不能得出浮力的大小與液體密度的關(guān)系。
(4)[5]浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)的例子很多,如:船載貨越多,吃水越深,
受到浮力越大;人從淺水區(qū)走向深水區(qū),人感覺(jué)越來(lái)越輕等。
(5)[6]由步驟A、D可知,圓柱體受到水的浮力為
F浮,=p水gV^=G-Fr=2.4N-1.4N=lN
所以圓柱體的體積為
IN
V%p水g1.0X103kg/m3XlON/kg
圓柱體的質(zhì)量為
所以圓柱體的密度為
m0.24kg.3
3
p=—=-T—7-T=2.4x10kg/m
V1x10-4m3g
21.(2022.吉林?統(tǒng)考中考真題)某小組同學(xué)在做科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),如圖所示:
a.將一個(gè)長(zhǎng)方體物體(物體不吸水)掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,物體的下表面剛好與水面接觸,
如圖甲所示;
b.移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體向下移動(dòng)4cm,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示;
c.繼續(xù)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體再向下移動(dòng)4cm,物體剛好浸沒(méi)水中,如圖丙所示,此時(shí)彈
簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N;
(1)圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N;
(2)分析測(cè)量結(jié)果可知,在圖丙中物體受到的浮力比在圖乙中受到的浮力大N,由
此說(shuō)明,物體所受浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積;
(3)圖乙中液體對(duì)容器底的壓力為產(chǎn)乙,圖丙中液體對(duì)容器底的壓力為F丙,則
【答案】4.40.4有關(guān)<6x103kg/m3
【詳解】(1)[1]圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)將1N分為五個(gè)小格,所以彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為
0.2N,故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4.4N。
(2)[2]由/浮=G-F示可知,重力不變,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小的量就是浮力增加的量,即
A/浮=△尸示=4.4N-4N=0.4N
[3]從乙圖到丙圖,物體排開(kāi)液體的體積增加了,所受浮力增大,由此說(shuō)明,物體所受浮力
的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
(3)[4]乙中物體從一半浸入液體,內(nèi)中物體完全浸入液體,所以內(nèi)中液體的液面比乙中
高,即九乙<八丙,由p=p液g/i可知,P乙<P丙,又由尸=pS可知,受力面積相等,產(chǎn)乙<
(4)[5]乙圖中物體受到的浮力為
產(chǎn)浮乙=G-/示乙
設(shè)容器底面積為S,將上式展開(kāi)
p水gSh乙=「物95/1乙-F示乙
代入數(shù)值
1X103kg/m3x10N/kgxSx0.0401=。物xlON/kgxSx0.08m—4.4N
同理,丙圖中物體受到的浮力為
F浮丙=G一尸示丙
將上式展開(kāi)
p水gs/i丙=「物95/1丙一/示丙
代入數(shù)值
1x103kg/m3x10N/kgxSx0.08m=p物xlON/kgxSx0.08m-4N
將兩式聯(lián)立,解得
p物=6x103kg/m3
22.(2022?湖北十堰?統(tǒng)考中考真題)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明提
出如下猜想:
A.可能與液體密度有關(guān)
B.可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)
C.可能與物體密度有關(guān)
D.可能與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān)
他們領(lǐng)取的實(shí)驗(yàn)器材有:柱形鐵塊一個(gè)、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、一杯水(適量)、細(xì)線(體積忽
略不計(jì))。
(1)只用這些器材,可以驗(yàn)證上述猜想中的B和(選填字母序號(hào))是否正確。
(2)如圖是探究猜想B的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,將鐵塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下靜止在空氣中時(shí),彈簧
測(cè)力計(jì)示數(shù)為Q;將鐵塊部分浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為B,此時(shí)鐵塊受到的浮力大
小表達(dá)式為尸浮=(用題中物理量符號(hào)表示)。將鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示
數(shù)為B,則尸26(選填“大于”、"小于”或"等于”)?分析比較B、尸2、F3的大小與浮
力的關(guān)系,可以得到結(jié)論:鐵塊浸在水中的體積越大,受到的浮力越大。
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中除了水以外,沒(méi)有其他液體,不能探究浮力與液體密度的關(guān)系,只
有一個(gè)物體,也不能探究浮力與物體密度的關(guān)系,可以通過(guò)改變物體在水中不同深度來(lái)探
究浮力大小與物體浸沒(méi)在水中的深度的關(guān)系。
(2)⑵根據(jù)稱重法可知:F7?=F1-F2o
⑶鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí),排開(kāi)水的體積越大,受到的浮力越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小,所
以F2>F3o
23.(2022?遼寧朝陽(yáng)?統(tǒng)考中考真題)小文利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
甲乙丙丁戊
(1)通過(guò)_____三個(gè)圖進(jìn)行比較,說(shuō)明浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān);
(2)物體A浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是N,物體A的體積是n?;
(3)由圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出鹽水的密度是kg/m3;
(4)他還想探究“物體受到的浮力大小與其形狀是否有關(guān)”,于是找來(lái)薄鐵片、燒杯和水進(jìn)
行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟一,將鐵片放入盛水的燒杯中,鐵片下沉至杯底:
步驟二,將鐵片彎成“碗狀”再放入盛水的燒杯中,讓它漂浮在水面上。
①通過(guò)分析可知,第一次鐵片受到的浮力(選填“大于”、“小于”或“等于“)第二次
鐵片受到的浮力;
②小文得到的結(jié)論是:物體受到的浮力大小與其形狀有關(guān),他得出錯(cuò)誤結(jié)論的原因是
【答案】甲、丙、丁44x10-41.1x103小于沒(méi)有控制物體排開(kāi)液體的體
積相同
【詳解】(1)[1]探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系,應(yīng)控制液體種類相
同,深度不同,故應(yīng)選擇甲、丙、丁圖;根據(jù)稱重法可知,物體在兩種情況下受到的浮力
是相同的,故說(shuō)明浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。
(2)[2]由圖甲、丙可知,物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力
F??=G-F=5N-1N=4N
即物體A浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是4No
[3]物體排開(kāi)水的體積等于物體的體積,由F浮=pgV排可得,物體排開(kāi)水的體積
%水=^=1.0xl0^X3xl0N/kg=4x10%/
物體排開(kāi)水的體積等于物體的體積,即
V物體=V排水=4xl0-4m3
即物體A的體積是4x10-4m3。
(3)[4]由圖甲、戊所示實(shí)驗(yàn)可知,物塊浸沒(méi)在鹽水中所受浮力
F浮鹽水=G-F=5N-0.6N=4.4N
此時(shí)物體排開(kāi)鹽水的體積
V排鹽水=V物體=4xl0-4m3
由F浮=pgV排可得,鹽水的密度
P鹽水==lON/^tlxio-m^=11*103kg/m3
即鹽水的密度是l.lxl03kg/m31.
(4)①⑶由物體的浮沉條件可知,鐵片下沉?xí)r
F浮1<G
鐵片漂浮時(shí)
F浮2=G
則
F浮1<F浮2
即:第一次鐵片受到的浮力小于第二次鐵片受到的浮力。
②[6]探究浮力與物體形狀是否有關(guān),應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積和液體密度相同。鐵片下
沉,鐵片排開(kāi)液體的體積等于自身體積,鐵片做成碗狀漂浮在水面上,它排開(kāi)液體的體積
小于自身體積,兩次鐵片排開(kāi)液體的體積不同,錯(cuò)誤原因就是沒(méi)有控制物體排開(kāi)液體的體
積相同。
24.(2022?北京.統(tǒng)考中考真題)小京為了證明“浸沒(méi)在水中的物體所受的浮力大小與水的深
度有關(guān)”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,他利用符合實(shí)驗(yàn)要求的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、燒杯、水和金屬塊
等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)幫他補(bǔ)充完整。
①將金屬塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,測(cè)量金屬塊受到的重力G并記錄;
②在燒杯中裝入適量的水,,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)B,用刻度尺測(cè)
量燒杯中水的深度人并記錄;
③,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)出,用刻度尺測(cè)量燒杯中水的深度〃并記
錄;
④用公式計(jì)算金屬塊所受浮力尸浮1、F浮2并記錄。
(2)由水的深度變化時(shí),F(xiàn)浮1F浮2(選填“=''或¥"),就可以證明這種觀點(diǎn)
是錯(cuò)誤的。
【答案】將金屬塊浸沒(méi)在水中且不接觸燒杯向燒杯中加水,將金屬塊浸沒(méi)在水中且
不接觸燒杯尸浮=G-F=
【詳解】(1)②③④口][2]⑶為探究浸沒(méi)在水中的物體所受的浮力大小與水的深度關(guān)系,步
驟②③中金屬塊都應(yīng)浸沒(méi)在水中,只是前后兩次浸沒(méi)在水中的深度不同,所以步驟②在燒
杯中裝入適量的水,將金屬塊浸沒(méi)在水中口不接觸燒杯,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,用刻
度尺測(cè)量燒杯中水的深度hl,根據(jù)稱重法可知,此時(shí)浮力為
產(chǎn)浮i=G一0
步驟③向燒杯中加水,將金屬塊浸沒(méi)在水中且不接觸燒杯,改變金屬塊浸沒(méi)在水中的深
度,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2,用刻度尺測(cè)量燒杯中水的深度h2,根據(jù)稱重法可知,此
時(shí)浮力為
尸浮2="尸2
(2)[4]由F浮1=/浮2可知,金屬塊浸沒(méi)在水中的不同深度時(shí),金屬塊受到的浮力相同,
說(shuō)明浸沒(méi)在水中的物體所受的浮力大小與水的深度無(wú)關(guān),故可證明題干中“浸沒(méi)在水中的物
體所受的浮力大小與水的深度有關(guān)”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
25.(2022?江蘇泰州?統(tǒng)考中考真題)如圖是小明“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)情
形。
0.6N
(1)物塊未浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖甲所示,物塊的重力為N;
(2)小明將物塊從圖甲下降至圖乙的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸減小的同時(shí),還觀
察到______由此初步分析得出:物體所受浮力的大小與它排開(kāi)液體的體積有關(guān);
(3)繼續(xù)增大物塊所處的深度,當(dāng)它與容器底部接觸后,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖丙所示,此
時(shí)物塊受到的浮力為N;
(4)為探究浮力與液體密度的關(guān)系,小明又把物塊浸沒(méi)到事先配制好的鹽水中,這樣操作
的目的是為了控制相同;他發(fā)現(xiàn)液體密度改變,而物塊受到的浮力變化卻不明顯。
小明想出下列四種實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案,其中不可行的是;
A.換用體積更大的同種物塊
B.換用密度比水小得多的液體
C.換用精確程度更高的測(cè)力計(jì)
D.利用現(xiàn)有器
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