人教版八年级下册7.1 力精品习题

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课时10.1 浮力（帮课堂）（解析版）【学习目标】1.知道什么是浮力和浮力产生原因；2.熟悉浮力的概念；3.了解生活中常见的浮力现象；4.会测量（计算）浮力。【知识导图】【基础知识】知识点一、浮力1.感受浮力图示现象原因结论放飞的氢气球飞向高空在空气中的氢气球受到空气对其向上托举的力浸没在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力轮船在海面上航行漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力在水中搬石头感觉轻一些浸没在水中的石头受到水对其向上托的力2.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力。注意：“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。3.浮力的方向：竖直向上。无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。4.浮力的施力物体与施力物体（1）浮力的施力物体：液体（或气体）。（2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。5.浮力的测量-称重法（1）称重法测浮力的原理将物体浸在液体中静止时，对物体进行受力分析，如图所示，弹簧测力计拉力为F´，物体重力为G，则F浮=G-F´。因此，只要测出物体的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F´，即可由F浮=G-F´求出物体在液体中时所受浮力的大小。（2）称重法测浮力的步骤①用弹簧测力计测出物体的重力G；②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F´；③物体在液体中所受浮力F浮=G-F´。注意：步骤①②若颠倒，会因物体沾带液体而产生误差。6.浮力产生的原因我们以浸在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力，如表所示。位置深度压强压力图示前、后六个面相等相等F向后、F向前是一对平衡力，合力为零左、右六个面相等相等F向左、F向右是一对平衡力，合力为零上、下两个面上表面深度小于下表面深度上表面所受压强小于下表面所受压强F向下（F1）<F向上（F2）F浮=F向上-F向下【总结归纳】浮力是因液体（或气体）对物体上、下表面压力不同产生的。教材深挖不是所有浸在液体中的物体都受到浮力作用若浸在液体中的柱状物体下表面和容器底部紧密接触（接触面间没有液体浸润），则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力作用。如图所示，和容器底紧密接触的蜡块、浸入河底的桥墩，都不受浮力作用。【典例1】一个重54N的金属球，在盛水的容器中静止，用弹簧测力计去拉金属球，如图所示，此时弹簧测力计的示数为 20N ，那么此时金属球受到的浮力是（  ）。A．54N      B．2N      C．20N      D．条件不足，无法判断知识点二、决定浮力大小的因素1.实验探究：浮力的大小跟哪些因素有关提出问题浮力的大小跟哪些因素有关？猜想与假设（1）游泳池里越往深水区走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或浸没深度有关；（2）鸡蛋在纯水中会下沉，但在浓盐水中却能漂浮，由此猜想：浮力大小可能与液体的密度有关；（3）木头在水中漂浮，但铁块在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能与浸没在液体中的物体密度有关进行实验实验目的变量控制图示现象及分析探究结论探究浮力的大小与物体浸没深度的关系同一物体浸在同一液体中，物体浸没的深度不同乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同，即浮力相同浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系液体的密度相同，同一物体浸入液体的体积不同乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同，即浮力不同，F1>F2物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关探究浮力的大小与液体密度的关系同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度不同乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，F2>F1物体受到的浮力于液体的密度有关探究浮力的大小与物体密度的关系两个体积相同、质量不同的物体，浸入在同一液体中甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同，即浮力相同物体所受的浮力与物体的密度无关探究归纳浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关（与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关）。在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。2.实验中注意的问题（1）在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触；（2）应等弹簧测力计示数稳定后再读数；（3）实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出为准；（4）探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。【典例2】小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：实验次数液体种类金属块的重力/N金属块浸入情况金属块在液体中时测力计的示数/N金属块所受浮力/N1——2.7——————2水2.7部分2.00.73水2.7全部1.71.04浓盐水2.7全部1.5___________（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越___________；（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越___________；（4）结论：浮力的大小与___________和___________有关；（5）用这种实验方法，还可以测量___________的密度；（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数___________，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度___________。【方法帮】题型一：对浮力的理解【角度1】浮力的方向浮力的方向总是竖直向上的，与重力方向相反。【典例3】一个氢气球被风吹向一边，对于此气球所受浮力的示意图，正确的是（  ）。A． B． C． D．【角度2】浮力产生的原因★易错警示浮力是液体对物体向上和向下的压力差，如果物体下表面与液体不接触，没有受到向上的压力，则物体不受浮力。【典例4】如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是（  ）。A．A B．B C．C D．D题型二：称重法测浮力明确两点测浮力：（1）明确物体的重力G=mg；（2）明确物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F。物体受到的浮力F浮=G-F。【典例5】如图所示，甲为盛水的烧杯，将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h变化关系如图乙所示。当圆柱体逐渐浸入水中时F逐渐减小，直到圆柱体浸没在水中后F不变，这说明物体所受浮力的大小跟物体_________有关。该圆柱体浸没在水中受到浮力的大小为_________N。    题型三：探究影响浮力大小的因素【典例6】小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。观察并分别比较图中有关数据可知：（1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为_________N。（2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与_________有关。（3）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是________（选填“①”或“②”）。（4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是________。【中考帮】考点一：探究影响浮力大小的因素【典例7】（2022·江苏苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 （1）提出如下猜想猜想1：与物体浸在液体中的深度有关猜想2：与物体浸在液体中的体积有关猜想3：与液体的密度有关小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是___________；③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；___________④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。（2）小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与___________的关系。 （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为___________N；这个实验说明，液体___________（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）中考考题要求同学们能通过探究过程，作出有依据的猜想；能够使用基本的器材获得数据，并分析数据，发现其中的规律，形成合理的结论。这是物理核心素养的科学探究的体现。考点二：称重法测浮力【典例8】（2022·四川成都）“奋斗者”号深潜器坐底10909米，创造了中国载人深潜新记录。喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型，用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测出它的重力为G，然后将模型浸没于水中静止（如图所示），弹簧测力计受到的拉力为F，棋型所受的浮力为F浮。则下列说法正确的是（  ）。 A. 拉力F与重力G是一对平衡力 B. 模型所受浮力大小F浮=G-FC. 模型从图示位置下移，浮力变大 D. 将模型逐渐提离水面，拉力不变中考考题要求同学们理解浮力的产生原因，知道称重法测浮力的原理，这是物理核心素养的物理概念的体现。【作业帮】一、基础练（知识巩固）1．“上能九天揽月，下可五洋捉鳖”，下列研究对象的浮力消失的是（  ）。A．地面课堂上压入水中的乒兵球；B．太空空间站压入水中的乒兵球；C．升上千米高空的热气球；D．潜入万米海底的中国载人潜水器2．小陈泡脚时，双脚感受到水的浮力。不禁好奇，盆内起按摩作用的凸起物A、B（如图所示）是否也受浮力作用。则下列判断中正确的是（  ）。A．A、B受到浮力作用；B．A、B不受浮力作用；C．A受浮力作用，B不受浮力作用；D．A不受浮力作用，B受浮力作用3．如图甲，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中错误的是（g取10N/kg）（  ）。A．物体的重力是9N；B．物体刚浸没时下表面受到水的压力时4N；C．物体的体积是400cm3；D．物体受到的最大浮力是5N4．如图，一个放在斜面上杯子里的铁球，所受到的浮力的方向为（  ）。A．竖直向上      B．竖直向下      C．垂直于斜面向上     D．垂直于斜面向下5．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t 变化的图象。根据图象信息，下列判断正确的是（  ）。A．该金属块重力的大小为136N；B．在t1至t2时间段金属块不受浮力作用；C．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N；D．在t1至t2   时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大6．弹簧测力计拉着一个长方体竖直浸没在水中的，其上表面受到水的压力为，下表面受到水的压力为，这个物体受到水的浮力为___________N，该长方体浸没时所受拉力如图所示，则该物体所受重力为___________N。7．弹簧秤下吊着重为的正方体金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为，该物体受到的浮力大小为______；若金属块上表面所受水的压力为，则金属块下表面所受水的压力为______。二、综合练（能力提升）8．如图所示的甲、乙、丙三个物体，底部均与容器底密切接触，向容器内逐渐注水，则受到水的浮力的物体是（   ）。A．甲、乙、丙三个物体       B．甲物体C．乙物体                   D．丙物体9．在一个底面积为 150cm2足够深的容器内有一定量的水，将一个高14cm、横截面积 50cm2的圆柱形实心塑料块挂在一条橡皮筋上，此时圆柱体的下表面刚好与水面接触，如图，当每次向容器中注入100g 水时，橡皮筋收缩 0.2cm，要想把圆柱体刚好淹没，需要向容器中注入水的质量为（  ）。A．2000g B．200g C．1750g D．1800g10．如图，一边长为10cm的实心正方体悬浮在某液体中，已知h1＝10cm，其上表面受到液体向下的压力F1＝8N，则以下说法正确的是（   ）。A．正方体的密度为0.8×103g/cm3；B．正方体受到的重力为10N；C．正方体受到的浮力8N；D．正方体下表面受到液体的压强为2×103Pa11．如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8N。物体A悬挂在弹簧测力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的体积为200cm3。物体A的密度为2.7×103kg/m3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）如图所示，画出物体A受力示意图；（2）物体A受到的浮力F浮；（3）弹簧测力计示数F；（4）溢水杯对水平桌面的压力。三、培优练（挑战自我）12. 一个盛满水的溢水杯对桌面的压力为，将一重物挂在测力计上从高处缓慢放入溢水杯中，直至重物完全浸入水中，但不触底。如图所示，是测力计的示数关于时间的图象，则最终物体所受浮力以及溢水杯对桌面压力大小分别是（  ）。A．      B．     C．        D．   13．探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是（  ）。A．金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.3N；B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系；C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系；D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系14．在水平桌面中央有一个重为7N、底面积为2×10-2m2的薄壁容器，该容器内盛有重为49N的水，且水对容器底部的压力为53N。① 求：容器对桌面的压力F和压强p？_______ ________② 求：容器内水的质量m水与体积V水？_________ _______③ 在分析本题“水对容器底部的压强p水”的过程中，小明和小华两位同学有各自不同想法，如下表记：（a）请判断：小明的分析过程是____；小华的分析过程是____。（均选填“正确”或“错误”）（b）若能求水对容器底部的压强p水，请计算并得出结果；若不能求水对容器底部的压强p水，请简要说明理由。____________