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第十六课
浮 力
一、基础知识填空
1、浮力是指浸在液体或气体中物体,受到液体或气体对它的————————的力。
2、浮力的方向————————,
浮力产生的原因——————————————————————。
浮力的大小等于:——————————————————。
浮力的计算公式:————————————————————;
或:利用称重法:——————————;
或:利用平衡条件法:————————;
向上托起
竖直向上
物体上下表面受到液体的压力差
物体排开的的液体所受的重力
F浮=G液=
ρ液V排g
F浮=G空中-F 液中
F浮=G物
3、浸没在液体中的物体,物体的沉浮情况决定于
——————————————————————————————;
4、漂浮在液面上的物体,根据————————,物体受到的重力——————浮力;
5、物体在液体中的运动状态决定于—————————;
物体受到的重力G和浮力F
二力平衡
等于
物体受到合力
A
二、典型例题
A
三、拓展提高练习
1、同一物块分别静止在甲、乙两种不同的液体中,如图所示。则物块在甲、乙液体中受到的浮力和液体密度大小关系是( )
A.F甲<F乙,ρ甲=ρ乙
B.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙
C.F甲>F乙,ρ甲>ρ乙
D.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙
D
B
2、端午节那天,小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面(如图所示).若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是( )
A.甲的质量比乙大
B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大
D.乙受到的浮力大于重力
3、将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将————————(选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将——————(选填“上升”、“下降”或“不变”),台秤的读数将————————(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(已知:冰的密度为0.9×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3;整个过程中无液体溢出.)
增大
下降
增大
提示:
冰熔化成水,体积变小,小和酒精混合后体积变小。
4、物理小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变
D.上浮,它受到的浮力不变
C
5、如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是( )
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加人盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加人酒精,小球受到的浮力不变
A
6、小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢地加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是图中的( )
A B
C D
D
7、“鸡蛋撞地球”的实验中,实验者把装有鸡蛋的装置挂在3个气球下面,使其从三楼落下,结果鸡蛋落地时完好无损,其主要原因是减少了鸡蛋的( )
A、重力
B、浮力
C、下落时间
D、着地速度
D
8、弹簧测力计的下端悬挂一个长方体铁块,如图所示,现将铁块缓慢浸入水中,在此过程中,有( )
A、铁块的密度将逐渐减小
B、铁块所受的浮力将逐渐减小
C、铁块所受的合力将逐渐减小
D、弹簧测力计的示数先逐渐减小,然后不变
D
9、小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时,利用器材进行了如图的实验,并将实验数据填入了下表.
(1)请将表格中第三行的数据补充完整。
(2)在进行数据分析时发现,第一组数据明显与其它数据反映的规律不符。为了得出结论,他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4N,排开的水重G排改为0.3N。请你评价他的做法。评价:————————————
针对此实验,你的做法是——————————————。
(3)传说澡盆的水溢出给了阿基米德灵感,由此得出了著名的阿基米德原理。他在物理学方面的另一重要贡献——————————————。
0.4
他的做法是错的;
没有坚持实事求是的态度
找出原因重做实验
杠杆原理
10、将质量为0.5kg的物体轻轻放入盛满水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,则此物体受到 浮力、物体在水中的状态是(g取10N/kg)( )
A、5N 漂浮在水面
B、2N 悬浮在水中
C、2N 沉到溢水杯底部
D、0.2N 沉在溢水杯底部
C
11、一个均匀的物体挂在弹测测力计上,静止时测力计的示数为19.6N;当物体一半浸在水中静止时测力计示数为14.7N.求:
(1)当物体浸没在水中时,物体所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
解:(1)F浮=2×(19.6N-14.7N)=9.8N
(2)V物=V排=F浮 ρ水g
=9.8N 1.0×103Kg/m3×9.8N/Kg =10?3m3
(3)m=G/ g =19.6N /9.8N/Kg =2kg
ρ=m/ V =2Kg /10?3m3 =2×103Kg/m3
答:略。
12、2010年5月17日,浙江舟山的洋山港停靠了建港以来最大吃水船舶,名字叫“地中海伊凡娜”轮.该船长363m,船宽45m,总质量1.3×108kg,吃水深度达15m,停靠在洋山三期码头.(g=10N/kg,洋山港水密度约1.0×103kg/m3).
(1)该轮船受到的浮力多大?
(2)轮船底部受到的水的压强多大?
解:(1)∵船漂浮,
∴船受到水的浮力:
F浮=G船=mg=1.3×108kg×10N/kg=1.3×109N;
(2)船所受水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa.
答:(1)该轮船受到的浮力为1.3×109N;
(2)轮船底部受到的水的压强为1.5×105Pa.
13、有一物体投入到水中静止时有1/4 体积露出水面,则物体的密度是————————;如果物体重75N,物体露出水面体积——————m3.(g取10N/kg)
解:(1)∵物体静止在水中漂浮,
∴F浮=G=mg,
∵F浮=ρgV排,ρ=m /V ,
∴ρ水gV排=ρVg,即ρ水g(1-1/4 )V=ρVg,
得:ρ=3/4 ρ水=3/4 ×1.0×103kg/m3
=0.75×103kg/m3;
(2)如果物体重75N,物体露出水面体积:
V露=1 /4 V=1/ 4 ×m /ρ =1/4 ×G/ρg
=1/4 ×75N/(0.75×103kg/m3×10kg/m3)
=2.5×10-3m3.
故答案为:0.75×103;2.5×10-3.
14.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部.当容器中倒入足够的水使木块浸没时,(g=10N/kg).求:①木块浸没在水中受到的浮力;②剪断细线,木块静止后,露出水面的体积.
解:(1)木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N;(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,
所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F浮′=G物=6N, 由F浮=ρ液gV排得:V排′= F浮′/ ρ水g
= 6N/1×103kg/m3×10N/kg
=
=6×10-4m3,则V露=V-V排=1.0×10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3.答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N.(2)剪断细线后,木块处于静止时,
木块露出水面的体积为4×10-4m3.
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