华师大版八年级上册2 浮力练习
展开1、浮力:浮力就是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它竖直向上托的力。
(1)施力物体是液体或气体;受力物体是指浸在液体或气体中的物体。
(2)“浸在”的含义:“浸在”包括部分浸入和完全浸入时的“浸没”两种情况。
【温馨提示】①浸在液体中的物体不一定都受到浮力. 当物体下表面与容器底部密合时不属于“浸在”液体中的情况,此时物体不受浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用;②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
(3)浮力的方向:总是竖直向上。
【微点拨】对浮力产生原因的说明
如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F浮=F向上-F向下。
公式推导:F=F-F=pS-pS=ρghS-ρghS=ρgS(h-h)=ρgSh=ρgV
(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F浮=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
【知识点详解】浮力的概念
1、浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。
2、因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液体压强的变化,都会形成压强差,从而产生浮力。浮力的方向竖直向上。
有人说一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用。
这种说法并不是完全正确的,它成立需要两个条件:
①物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜;
②物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,不能有液体渗入其间。
沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用:受的水的浮力,容器对它的支持力,以及自身重力,这时受力情况:F浮+F支=G物。
【微点拨】浮力的计算
1、示重差法(称重法):F浮=G-F拉(空气中重力减去弹簧测力计拉力)(用弹簧测力计)
2、公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
3、漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)
4、压力差法:F浮=F↑-F↓(向上与向下的压力差)。
1、卢大峰取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
2、2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到,创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是( )
A.压强变小,浮力不变 B.压强不变,浮力变小
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力变大
3、一金属环中间结有冰块,冰块和金属环的总重为0.71N,将它们放入底面积为10cm2的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示),此时冰块和金属环受到的浮力共为 N;过一段时间冰全部熔化,金属环沉入水底,容器内的水面下降了0.7cm (如图乙所示),则金属环的质量是 g。(已知ρ冰 =0.9g/cm3,g取10N/kg)
1、在研究浮力的大小时,小明将浮于水面的盆子向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多(如图)。针对这一现象,同学们经过讨论提出了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.物体所受浮力大小与哪些因素有关
B.物体所受浮力大小与排开水的多少有什么关系
C.物体所受浮力大小与排开液体体积的多少有什么关系
D.物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积多少有什么关系
2、下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B.②→③ C.③→④ D.④→⑤
3、如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
4、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
5、水下8米深处有一条体积为300厘米3的鱼,它受到的浮力为 牛;这条鱼若再向上游5米,则它受到的浮力将 (填“变大”变小”或“不变”)。(假设鱼本身体积不变,g取10牛/千克)
6、某科学社团在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
(1)物体所受重力为 N。
(2)物体浸没在水中受到的浮力为 N。
(3)通过比较B、C、D三幅图,物理社团得出:浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论,对此结论你认为是 (选填“正确”或“错误”)的。理由是 。
(4)根据已有条件,请你求出图E中弹簧测力计的示数是 N。(g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
7、如图所示,已知重为10 N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的。(g取10 N/kg)
(1)求木块所受到的浮力大小。
(2)若木块下表面所处的深度为0.2 m,求木块下表面受到水的压强。
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
1、下列物体中,不受浮力作用的是( )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
2、与科学教学研讨会上,王老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,以下分析正确的是( )
A.图中乒乓球静止时没有受到浮力作用
B.图中乒乓球静止时受到的支持力与受到的重力平衡
C.乒乓球上浮过程中,受到的浮力等于受到的重力
D.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变
3、如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
4、2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航。若海水密度为1.03×10³kg/m³,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
5、浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3.若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
6、一个小组在实验时,用弹簧测力计在空气中测一个铁块的重力是3.5N,当把这个铁块的一半浸在水中称时,弹簧测力计的示数是2.8N,则此时铁块受到的浮力是 。
7、下图是探究浸没在水中的物体受到的浮力的实验的过程及数据。
(1)图甲中,物体重 N。
(2)如图乙所示,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体受浮力的大小为
N。
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体浸没在水中所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体浸没在酒精中所受的浮力。
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图丁中 (填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
8、小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N。第二次如图乙所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为1.7N。(g取10N/kg)
图16
(1)求金属块在水中受到的浮力。
(2)求金属块的体积。
(3)通过进一步计算,结合下表所列的某些金属的密度,说明金属块是何种金属。
金属 | 金 | 铜 | 铁 | 铝 |
密度/×103kg·m-3 | 19.3 | 8.9 | 7.8 | 2.7 |
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