浮力(基础)知识讲解 含答案

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总复习:浮力(基础)

【考纲要求】

1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及产生的原因;

2、理解阿基米德原理,熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围;

3、运用浮力知识解决有关问题;

4、知道物体浮沉条件;

5、知道浮力的利用。

【知识网络】

【考点梳理】(高清课堂403719《浮力复习》知识要点梳理)

考点一、浮力

当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。

要点诠释:

1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。

2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′

3. 阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。

用公式表示为;F浮=G排。

(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。

考点二、浮力的应用

1.浸在液体中物体的浮沉条件

(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。

下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。

(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。

但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。

悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。

上浮漂浮悬浮下沉

ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液

G物<F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物>F浮

2.应用

(1)轮船

①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮

力,故轮船能漂浮在水面上。

②排水量:轮船满载时排开的水的质量。

(2)潜水艇

原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。

(3)气球和气艇

原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),

通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。

3.浮力的计算方法

压力差法:F浮=F向上-F向下

阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排

力的平衡法:受力分析

【典型例题】

类型一、基础知识

1、如图所示,将去盖的雪碧瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒

乓球将,再把瓶盖盖紧,则乒乓球将。

【思路点拨】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大于向下的压力,存在压力差产生了浮力。

【答案】静止不动,上浮。

【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强,下部没有液体,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小

于向下的压力,乒乓球不能上浮,静止不动;

当把瓶盖盖紧,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强,但乒乓球受到向上的液体压强大于向下

的液体压强,向上的压力大于向下的压力,乒乓球上浮。

【总结升华】物体排开液体时不一定受到浮力,例如在水中的桥墩,陷在泥里的腿等等.物体受到浮力

时物体下面一定有液体。

举一反三:

【变式】一正方体浸没在水中,上表面与水面相平,关于它下列说法中正确的是()

A.它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大

B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等

C.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下

D.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上

【答案】D

2、我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业,当他继续下潜的过程中,以下说法正确的时()

A 所受的浮力变大,压强变大

B 所受的浮力变大,压强变小

C 所受的浮力不变,压强变大

D 所受的浮力不变,压强不变

【思路点拨】潜水员在水面下作业,浸没在液体中,利用阿基米德原理分析所受浮力的情况;利用液体压强公式分析他继续下潜的过程中压强的变化。

【答案】C

【解析】潜水员在水下继续下潜过程中,排开水的体积不变,因此所受浮力不变;在下潜过程中,由P=ρgh可知,潜水员受到的压强增大。

【总结升华】本题考查了影响浮力和液体压强的因素,分析时利用公式分析即可。

举一反三:

【变式】关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是( )

A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

B.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。

C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大

D.物体的密度越大受到的浮力越小

【答案】C

3、一个均匀圆柱体悬浮在液体中,如果把圆柱体截为大小不等的两部分,再放入该液体中,则

A.两部分都上浮

B.两部分都悬浮

C.体积大的上浮,体积小的下沉

D.体积小的上浮,体积大的下沉

【思路点拨】均匀圆柱体悬浮在液体中,圆柱体的密度等于液体的密度;把圆柱体截为大小不等的两部分,密度不变,仍等于液体的密度,再放到液体中,仍为悬浮。

【答案】B

【解析】物体的密度与物体的质量和体积无关。物体被截成两份其密度不变。物体悬浮时物体的密度等于液体的密度。

【总结升华】本题考查了学生对悬浮条件的掌握和运用,利用好当ρ物=ρ液时物体将悬浮是本题的关键。举一反三:

【变式】一木块密度0.6×103kg/m3,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,从杯中溢出的酒精为()

A.8 g B.10 g C.18 g D.12g

【答案】B

4、小华用如图A所示的实验,探究影响浮力大小的因素:

(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是;

(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是;

(3)小华研究浮力大小与深度的关系时.根据测得的实验数据,做出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系的图象,如图B所示,根据图象可以判断出,此实验过程中浮力的变化情况

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