1.3.3水的浮力-阿基米德原理的應(yīng)用原卷版

第1章水和水的溶液第3節(jié)水的浮力第3課時阿基米德原理的應(yīng)用【知識點(diǎn)歸納】浮力的計算方法歸納(1)稱重法：F浮=GF拉。(2)二力平衡法：物體懸浮或漂浮時，物體處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件知F浮=G物。(3)公式法：根據(jù)阿基米德原理計算浮力，F(xiàn)浮=G排液=ρ液gV排液。(4)壓力差法(浮力產(chǎn)生的原因)：物體浸在液體中，前后、左右面受到的壓力效果可以相互抵消，而下表面受到的向上的壓力(F向上)大于上表面受到的向下的壓力(F向下)，物體總體受到一個豎直向上托起的力，這個力就是浮力，所以可以根據(jù)壓力差來求浮力。F浮=F向上F向下。懸浮和漂浮有相似之處，也有根本區(qū)別：①相同點(diǎn)——漂浮和懸浮時，物體都是受到兩個力而處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)?。紾。②不同點(diǎn)——懸浮條件：完全浸沒、不沉到容器底部、只受到重力和浮力的作用。懸浮時，V排=V物，由F浮=G，即ρ液gV排=ρ物gV物，可知ρ液=ρ物；漂浮時，物體部分浸入液體中，V排<V物，ρ液>ρ物?！倦S堂訓(xùn)練】1.將四個形狀不同、高度均為L的實(shí)心金屬塊，用細(xì)線拉著，勻速緩慢地放入水深為L的盛水容器中，直至容器底部，此時水未溢出。四個實(shí)驗(yàn)中與右圖所描繪的浮力大小F與金屬塊浸入水中深度h的關(guān)系一致的是()2.用手將一個密度為0.9×103kg/m3的實(shí)心小球先后浸沒在水和酒精中。松手后，小球靜止時，排開水和酒精的體積分為V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分別為F1和F2，以下判斷正確的是(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)()A．V1∶V2＝1∶1F1∶F2＝5∶4B．V1∶V2＝9∶10F1∶F2＝9∶8C．V1∶V2＝4∶5F1∶F2＝1∶1D．V1∶V2＝8∶9F1∶F2＝10∶93.小天利用圖甲中的器材進(jìn)行“探究浮力大小跟物體浸入液體的深度是否有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。小天用彈簧測力計測出物塊重力(如圖丙所示)，并把它慢慢放入水中。根據(jù)測力計的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他繪制了彈簧測力計對物塊的拉力和物塊所受浮力隨浸入水中的深度變化的圖像(如圖乙所示)。(1)由圖丙可知，物塊所受的重力大小為______N，在圖乙中是指_______(填“F1”“F2”或“F3”)的大小。(2)圖線______(填“a”或“b”)是描述物塊所受浮力隨浸入水中深度的變化圖像。用等式表示F1、F2和F3這三個力之間的關(guān)系：F2＝____________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力大小跟物體浸入液體的深度是否有關(guān)？______(填“是”或“否”)。4.小雨“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程如下。A．用細(xì)線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力；B．將水倒入溢水杯中；C．將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒在水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計示數(shù)；D．將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)；E．記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；F．整理實(shí)驗(yàn)器材。請根據(jù)小雨的實(shí)驗(yàn)過程回答下面問題。(1)指出小雨在實(shí)驗(yàn)操作中漏掉的一個步驟：________________________。(2)在B步驟中對溢水杯中的水量有何要求？答：__________________________________________。(3)將橡皮從水面上方某一高度處緩緩下降，使其逐漸浸入水中直至完全浸沒，整個過程中彈簧測力計的示數(shù)如何變化？答：________________________。(4)若A、C、D三個圖中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3，漏掉的實(shí)驗(yàn)操作中的彈簧測力計示數(shù)為F4，那么當(dāng)滿足__________________關(guān)系式時(用字母表達(dá)式表示)，阿基米德原理就得到了驗(yàn)證。1．將一枚雞蛋放在盛有清水的燒杯里，雞蛋沉入杯底，將食鹽逐漸溶解在水中，雞蛋會懸浮并最終上浮到液面，分別如圖1至3所示，下列分析正確的是()A．從1到2的過程中，雞蛋排開液體的重力變大B．從2到3的過程中，雞蛋排開液體的體積變大C．從1到3的過程中，雞蛋受到的浮力逐漸變大D．從1到3的過程中，雞蛋受到的浮力大小不變2．把一個木球放入盛滿酒精的溢水杯中，溢出50g酒精；若將此木球從酒精中取出，擦干后放入盛滿水的溢水杯中，則溢出水的質(zhì)量是(ρ木＝0.6×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3)()A．等于50gB．小于50gC．大于50gD．無法確定3．如圖1、2所示，某跳水運(yùn)動員完全入水后，身體由蜷曲變?yōu)榇蜷_蹬地。在這個過程中，他所受的浮力和水對腳底壓強(qiáng)的變化情況是()A．浮力減小，壓強(qiáng)增大B．浮力增大，壓強(qiáng)減小C．浮力不變，壓強(qiáng)減小D．浮力不變，壓強(qiáng)增大4．如圖所示，體積相同而材料不同的四個小球甲、乙、丙、丁靜止在水中，這四個小球所受的浮力分別為F甲、F乙、F丙、F丁，則()A．F甲＝F乙B．F甲＜F丁C．F乙＞F丙D．F甲＞F乙5．形狀不同的鋁塊、銅塊、鐵塊都浸沒在水中時，受到的浮力相同，由此可以斷定這三個金屬塊的()A．質(zhì)量相同B．體積相同C．密度相同D．無法確定6．如圖所示，將重為12N的小球掛在彈簧測力計下，當(dāng)小球的一半體積浸在水中時，測力計示數(shù)為7N。下列說法正確的是()A．小球的體積為700cm3B．小球的密度為1.2g/cm3C．緩緩向下移動彈簧測力計，小球?qū)y力計的拉力最小可達(dá)到0ND．剪斷懸吊小球的細(xì)線，小球在水中穩(wěn)定時受到的浮力為12N7．如圖所示，彈簧測力計下端懸掛一水桶，桶與水的總質(zhì)量為5kg，用細(xì)線系一質(zhì)量為1.78kg的實(shí)心銅球，手提細(xì)線上端將銅球緩慢浸沒在水中，使銅球在水中靜止不動，且不與桶壁、桶底接觸，桶中的水也沒有溢出。已知銅的密度為8.9×103kg/m3。試分析計算在這種情況下：(1)銅球受到的浮力為__________N。(2)銅球緩慢浸入水中的過程中(未浸沒)，水對桶底的壓強(qiáng)___________(填“增大”“減小”或“不變”)，這是因?yàn)開____________________________________________________________。(3)根據(jù)你的判斷，在銅球緩慢浸入水中的過程中(未浸沒)，彈簧測力計的示數(shù)將怎樣變化？________(填“增大”“減小”或“不變”)。8．為了驗(yàn)證阿基米德原理，小明在一只塑料袋(塑料袋很輕很薄)中裝入大半袋水，用彈簧測力計測出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中，觀察到測力計的示數(shù)變__________，說明盛水的塑料袋排開____________________越大，受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸入水中，當(dāng)觀察到__________________________________________________時，彈簧測力計的示數(shù)為零，由此驗(yàn)證了阿基米德原理。小華準(zhǔn)備將塑料袋裝滿水做同樣的實(shí)驗(yàn)，操作時發(fā)現(xiàn)，塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)已為零，這是因?yàn)開_________________________________________________。9．如圖甲所示，用彈簧測力計將一長方體物體從裝有水的杯子中勻速拉出，物體的底面積為20cm2，杯子的底面積為100cm2，拉力隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。則下列說法正確的是()①物體的密度為2.5g/cm3②t＝1s時，水對杯底的壓力為24N③物體上升的速度為8cm/s④當(dāng)物體有一半露出水面時，受到的浮力為1NA．①②B．①②③C．①③④D．③④10．如圖所示，圖線a、b是兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像。分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相同的甲、乙兩個實(shí)心球，并將它們緩慢放入水中，甲、乙兩球受到的浮力之比為()A．3∶1B．1∶1C．6∶5D．1∶311．小昊同學(xué)做了圖所示的實(shí)驗(yàn)。將彈簧測力計下端吊著的鋁塊逐漸浸入臺秤上盛有水的燒杯中，直至剛沒入水中(不接觸容器，無水溢出)。在該過程中，下列有關(guān)彈簧測力計和臺秤示數(shù)的說法正確的是()A．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤示數(shù)不變B．彈簧測力計的示數(shù)不變，臺秤示數(shù)也不變C．彈簧測力計的示數(shù)不變，臺秤示數(shù)增大D．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤示數(shù)增大12．下圖是探究浸沒在水中的物體受到的浮力的實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)。(1)圖甲中，物體重__________N。(2)如圖乙所示，把物體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為3.2N，物體所受浮力的大小為______N。(3)分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體浸沒在水中所受的浮力__________(填“大于”“小于”或“等于”)物體浸沒在酒精中所受的浮力。(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān)，應(yīng)選擇圖丁中__________(填字母，多選)兩個物體，并將它們浸沒在同種液體中，測出其所受浮力的大小來進(jìn)行比較。13．市場上新出一款健康飲料——果醋，如圖甲所示。小金買回來品嘗，感覺它比水的密度大。為了驗(yàn)證猜想，他將彈簧測力計改裝成一個可測密度的秤，簡稱密度秤。先將質(zhì)量為150g、體積為50cm3的物塊掛在彈簧測力計下，如圖乙所示。再將其浸沒在水中，如圖丙所示。最后將其浸沒在果醋中。(g取1