八年級(jí)物理10.1 浮力（分層作業(yè)）【解析版】2

第1節(jié)浮力一、浮力1.我們?cè)趶陌哆呄蛏钏凶邥r(shí)，會(huì)覺得自己慢慢變輕了，說明人體在水中受到了____力的作用。浸在液體中的物體，受到液體對(duì)它的一種向_____（選填“上”或“下”）的托力作用，這種力叫做浮力，浮力的方向總是________?！敬鸢浮扛?，上，豎直向上?！窘馕觥课覀?cè)趶陌哆呄蛏钏凶邥r(shí)，會(huì)覺得自己慢慢變輕了，說明人體在水中受到了浮力的作用。浸在液體中的物體，受到液體對(duì)它的一種向上的托力作用，這種力叫做浮力，浮力的方向總是豎直向上。2.如圖所示是認(rèn)識(shí)浮力的探究實(shí)驗(yàn)。（1）將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，如圖甲所示，物重G=N。

（2）當(dāng)用手向上托物體時(shí)，如圖乙所示，手對(duì)物體向上的托力F=N。

（3）當(dāng)物體浸入水中后，如圖丙所示。將圖丙中實(shí)驗(yàn)與圖甲、乙對(duì)照，說明水對(duì)物體也有向上的托力，即浮力。水對(duì)物體的浮力F浮=N。

【答案】（1）3.6；（2）1.4；（3）1.2?！窘馕觥浚?）將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，如圖甲所示，物重G=3.6N。

（2）當(dāng)用手向上托物體時(shí)，如圖乙所示，手對(duì)物體向上的托力F=3.6N-2.2N=1.4N。

（3）當(dāng)物體浸入水中后，如圖丙所示。將圖丙中實(shí)驗(yàn)與圖甲、乙對(duì)照，說明水對(duì)物體也有向上的托力，即浮力。水對(duì)物體的浮力F浮=3.6N-1.4N=1.2N。3．取一個(gè)雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶內(nèi)注水，會(huì)發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮，如圖甲。用手指堵住瓶口，乒乓球上浮起來，如圖乙、丙所示。乒乓球不上浮的原因是：乒乓球上表面______水對(duì)它的壓強(qiáng)，下表面______（以上兩空選填“受到”或“不受”）水對(duì)它的壓強(qiáng)。乒乓球上浮的原因是：水對(duì)乒乓球上表面的壓強(qiáng)______（選填“大于”“小于”或“等于”）水對(duì)乒乓球下表面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮渴艿?，不受，小于。【解析】

如圖甲、乙，乒乓球受到受到上面液體壓強(qiáng)的作用，而乒乓球下部沒有液體，不受向上的壓強(qiáng)，因而乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面瓶口處充滿水，乒乓球下面受到液體向上壓強(qiáng)，乒乓球上表面受到向下的液體壓強(qiáng)小于下表面受到的向上的液體壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生一個(gè)豎直向上的壓力差，使乒乓球上浮。4．下列關(guān)于浮力的說法你認(rèn)為不正確的是（）A．浸入水中的物體受到浮力的施力物體是水B．浮力是由物體上、下表面所受液體壓力差而產(chǎn)生的C．浮力方向與重力方向相反D．在不同液體中浮力方向會(huì)不同【答案】D【解析】浸入水中的物體會(huì)受到浮力作用，其施力物體是水；浮力的方向總是豎直向上的；浮力是由物體上、下表面所受液體壓力差而產(chǎn)生的；所以ABC均正確，D錯(cuò)誤。故選D。5．作圖題①畫出方形木塊在水中漂浮時(shí)所受到的浮力?！窘馕觥糠叫文緣K在水中漂浮時(shí)受到豎直向上的浮力，作用點(diǎn)在重心上，如右圖所示。②畫出水中小球受到的浮力以及燒杯對(duì)斜面的壓力；【解析】小球在水中靜止時(shí)，所受到的浮力的F浮的作用點(diǎn)在重心，方向是豎直向上的。對(duì)斜面的壓力與斜面垂直，作用點(diǎn)在物體和斜面的接觸面上。畫一個(gè)垂直斜面向下的線段，標(biāo)出箭頭，記為F，如圖所示。二、決定浮力大小的因素6.物體浸在液體中所受的浮力大小，與下列因素有關(guān)的是：__________（選填序號(hào)）。①浸在液體中的體積；②液體的密度；③物體的體積；④物體浸沒后的深度?！敬鸢浮竣?、②?！窘馕觥课矬w在液體中所受的浮力大小，與浸在液體中的體積有關(guān)，與液體的密度有關(guān)；與物體的體積及物體浸沒后的深度無關(guān)。7.如圖4所示，大魚和小魚在爭論，你認(rèn)為________魚的說法正確，這是因?yàn)閮蓷l魚浸沒在同種液體中，它們所受浮力的大小跟________有關(guān)?！敬鸢浮看螅唤谝后w中的體積。【解析】物體所受浮力與浸在液體中的體積有關(guān)，因兩條魚浸在在同種液體中，大魚排開液體的體積大，所以大魚所受到的浮力大。圖4圖4圖58．如圖5所示，小明同學(xué)正在探究影響浮力大小的因素。（1）為了探究浮力大小與物體浸入液體體積的關(guān)系，接下來的操作是______，并觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。（2）將水換成酒精，比較物體浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，可探究物體所受浮力大小與______的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）讓物體一部分體積露出水面，減小物體浸入水的體積；（2）液體的密度?！窘馕觥浚?）為了探究浮力大小與物體浸入液體體積的關(guān)系，要控制液體的密度相同，只改變物體浸入液體的體積，故接下來的操作是讓物體一部分體積露出水面，減小物體浸入水的體積，并觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。（2）將水換成酒精，比較物體浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，可探究物體所受浮力大小與液體密度的關(guān)系。A.5NB.3N C.2N D.1N【答案】C?！窘馕觥坑蓤D可知，金屬塊重G=5N，當(dāng)浸沒在水中時(shí)浮力不變，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示=3N，則金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力F浮=G-F示=5N-3N=2N。甲甲圖6乙圖710.如圖7所示，把一金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，將其浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，若讓彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，下列做法可行的是（）A.往燒杯里加水B.往燒杯里加些鹽C.往燒杯里加些酒精D.把彈簧測(cè)力計(jì)向上提一些，但金屬塊不露出水面【答案】B?！窘馕觥咳糇審椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，則物體受到的浮力應(yīng)該變大，因?yàn)楦×Φ拇笮∨c液體的密度和物體浸入液體的體積有關(guān)，物體浸入的體積不變，所以應(yīng)該增大液體的密度。所以選B。11．探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N。下列分析正確的是（）A．金屬塊a浸沒在水中時(shí)，受到浮力的大小為0.3NB．利用甲、乙，可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系【答案】D【解析】A．由圖乙可知，金屬塊a浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.0N，根據(jù)稱重法可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F示=1.6N-1.0N=0.6N；故A錯(cuò)誤；B．要探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系，需要控制物體排開水的體積相同，物體的體積不同；甲、乙兩圖中物體排開水的體積不同，故B錯(cuò)誤；C．要探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系，需要控制物體排開水的體積相同，改變物體的密度；乙、丙兩圖中物體排開水的體積不同，故C錯(cuò)誤；D．要探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，需要控制物體浸入液體的體積相同，改變浸入液體的密度；丙、丁兩圖可以完成該探究，故D正確。所以選D。．如圖所示，我們研究浸沒在液體（密度為ρ液）中的長方體，分析它受力的情況。長方體上、下表面的面積為S，上、下表面所處的深度分別記為h1、h2（h2＞h1）。下列說法不正確的是（）A．長方體兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面所受液體的壓力相互平衡B．液體對(duì)長方體上表面的壓力F1＝ρ液gh1SC．長方體上、下表面受到液體對(duì)它的壓力差為F2﹣F1=ρ液mg（h2﹣h1）D．長方體上、下表面受到液體對(duì)它的壓力差為F2﹣F1=ρ液g（h2﹣h1）【答案】C【解析】A．根據(jù)相同深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等的特點(diǎn)可知，長方體浸沒在液體中時(shí)，它的側(cè)面受到的各個(gè)方向液體的壓力大小相等，相互平衡，故A正確，不符合題意；B．液體對(duì)長方體上表面的壓強(qiáng)：p1＝ρ液gh1，由p=F/S可知，液體對(duì)長方體上表面的壓力F1＝p1S＝ρ液gh1S，故B正確，不符合題意；CD．液體對(duì)長方體下表面的壓強(qiáng)：p2＝ρ液gh2，對(duì)長方體下表面的壓力F2＝p2S＝ρ液gh2S因此長方體上、下表面受到液體對(duì)它的壓力差F2﹣F1＝ρ液gh2S﹣ρ液gh1S＝ρ液g（h2﹣h1）S故C錯(cuò)誤，符合題意；D正確，不符合題意。所以選C。13.浸在水中的物體為什么會(huì)受到向上的浮力呢？如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組為探究這個(gè)問題，在玻璃圓筒的兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜，將其浸沒在水中。（1）當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時(shí)，由于同一液體在同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)，且受力面積相等，所以水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向左和F向右大小相等，水平方向上的合力為0。

（2）當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí)，水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向上大于F向下，豎直方向上的合力不為0，方向。

（3）結(jié)合（1）、（2）可知浮力產(chǎn)生的原因是

。

【答案】（1）相等；（2）豎直向上；（3）液體對(duì)物體上、下兩個(gè)表面存在壓力差?！窘馕觥浚?）當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時(shí)，由于同一液體在同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，且受力面積相等，所以水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向左和F向右大小相等，水平方向上的合力為0。

（2）當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時(shí)，水對(duì)玻璃圓筒兩端橡皮膜的壓力F向上大于F向下，豎直方向上的合力不為0，方向豎直向上。

（3）結(jié)合（1）、（2）可知浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體上、下兩個(gè)表面存在壓力差。14.如圖14所示，一個(gè)邊長為10cm的正方體浸沒在水中，下表面距水面30cm，正方體上表面受到水的壓強(qiáng)是Pa，正方體下表面受到水的壓力是N，正方體受到的浮力是N。(g取10N/kg)

【答案】2000，30，10。【解析】p上=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pap下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000PaF浮=F下-F上=ρ水gh下S-ρ水ghS=△pS=1000Pa×0.01m2=10N。圖14圖1515．如圖15甲所示，小聰課余時(shí)間用彈簧測(cè)力計(jì)做浮力實(shí)驗(yàn)。他用彈簧測(cè)力計(jì)掛著實(shí)心圓柱體，圓柱體浸沒在水中且不與容器壁接觸，然后將其緩慢拉出水面，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)隨圓柱體上升距離的變化情況如圖乙，則圓柱體的重力為______N，圓柱體受到的最大浮力是______N?！敬鸢浮?.35，0.4?！窘馕觥坑蓤D象可知，當(dāng)物體完全露出水面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不會(huì)變化，為0.35N，由二力平衡知識(shí)得圓柱體的重力為0.35N。由圖象可知，當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示=0.25N，故圓柱體受到的最大浮力F浮=G-F示=0.35N-0.25N=0.1N16．作圖題①（2022·湖南湘西·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，請(qǐng)畫出漂在水面上的小鴨子受到的浮力和重力示意圖（圖中黑點(diǎn)O為重心）。【答案】右圖所示。【解析】小鴨子受到的重力作用點(diǎn)在重心O點(diǎn)，方向豎直向下；小鴨子受到的浮力作用點(diǎn)也在O點(diǎn)，方向豎直向上，兩個(gè)力為一對(duì)平衡力，長度相同，如圖所示。②（2022·遼寧鞍山·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，容器中盛有水，用細(xì)線吊著一個(gè)實(shí)心鐵塊靜止在水中。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出鐵塊所受力的示意圖?！敬鸢浮坑覉D所示?！窘馕觥胯F塊用細(xì)線吊著浸沒在水中時(shí)，鐵塊受到豎直向下的重力G、細(xì)線豎直向上的拉力F和浮力F浮的共同作用，作用點(diǎn)在重心。如圖所示。17．（2022·上海浦東新區(qū)·中考模擬預(yù)測(cè)）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：設(shè)想有一個(gè)浸沒在液體中高為h、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；下表面受到液體向上的壓力F2比上表面受到液體向下的壓力F1大，如圖（a）所示。因此：F上述推理中，p2表示的意思是______________。太空中的中國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)_______（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）浮出水面?！敬鸢浮恳后w對(duì)圓柱體下表面向上的壓強(qiáng)；壓強(qiáng)；不成立；不會(huì)?！驹斀狻坑深}意可知，F(xiàn)2表示下表面受到液體向上的壓力，由F=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)。液體在太空中處于“失重”狀態(tài)，上下幾乎沒有壓力，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)。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。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。18.（2022?湖南邵陽中考）小軍同學(xué)在做“探究影響浮力大小因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)實(shí)心金屬塊，分別在下列四種情況下保持靜止(如圖所示)。請(qǐng)你幫助小軍同學(xué)完成以下問題：①乙圖中金屬塊所受浮力為N。

②比較甲、丙、丁三幅圖可得出結(jié)論：浮力的大小與有關(guān)。

③比較三幅圖可得出結(jié)論:浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)。

【答案】①0.4；②液體的密度；③甲、乙、丙。由圖甲得，金屬塊的重力G=F1=2.7N，則乙圖中金屬塊所受浮力F浮=G-F2=2.7N-2.3N=0.4N。②比較甲、丙、丁三幅圖，丙圖和丁圖中金屬塊排開液體的體積相同，液體密度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，浮力不同，可得出結(jié)論：浮力的大小與液體的密度有關(guān)。③比較甲、乙、丙三幅圖，乙圖和丙圖中液體的密度相同，金屬塊浸在液體中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，浮力不同，說明浮力的大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)。19．（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。（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)有器材進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)【答案】（1）1.8；（2）水面上升；（3）0.8；（4）排開液體的體積，D?！驹斀狻浚?）如圖甲，沒有浸入水中，利用懸掛法測(cè)量物體的重力，此時(shí)重力為1.8N。（2）圖甲下降至圖乙的過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸減小的同時(shí)，觀察到燒杯內(nèi)水面在上升，排開水的體積慢慢變大。（3）如圖乙和丙，液體是水，而且都浸沒，故浮力的的大小不變，故浮力的大小為F浮=G-F=1.8N-1N=0.8N（4）小明又把物塊浸沒到事先配制好的鹽水中，浸沒后，物體排開液體的體積等于物體的體積，都是浸沒在液體中，排開液體的體積相同。A．換用體積更大的同種物塊，浮力比較大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化明顯，故A不符合題意；B．換用密度比水小得多的液體，浮力變化比較大，故B不符合題意；C．換用精確程度更高