浮力

知識點總結：

1.浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它 的力叫浮力。

◆典例一：下列情景中，物體沒有受到浮力的是（ ）

A. 在水中遊泳的人 B. 太空中行走的宇航員

B. C. 在水中漂浮的船 D. 在水中下沉的石頭

2.浮力方向：豎直向上，施力物體是 。

3.浮力産生的原因（實質）：液（氣）體對物體向上的壓力 向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力；公式F_浮=_________。

◆典例二：如圖所示，A、B是能自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的部分，現往容器裡注入一些水，下列說法錯誤的是（ ）

A. 物體一定受到浮力的作用

B. 物體一定受到浮力的作用

C. 部分一定受到浮力的作用 D. 部分一定受到浮力的作用

1.（2018·臨沂）2018年4月20日，我國最先進的自主潛水器“潛龍三号”（如圖所示）成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過程中（ ）。

A．受到的重力小于浮力； B．上、下表面受到的壓力差變大；

C．受到的壓強變大，浮力變大；D．受到的壓強變大，浮力不變

2.如圖所示，Q為銅制零件，其上部為邊長L=0.2m的立方體，下部為邊長l=0.1m的立方體．Q的下表面與容器底部粘合，且水面恰好與Q上表面相平，則零件所受的浮力為（g取10N/kg）（ ）。

A．0N B．20N C．60N D．80N

直擊中考：

（2014•昆明）如圖所示，一個半徑為r的實心球體處于某種液體中，球體最上端距離液面的距離為h，求液體對球體向下的壓力．（已知液體的密度為ρ，球體的體積為

）

4.影響浮力大小的因素：通過實驗探究發現（控制變量法）：浮力的大小跟物體浸在液體中的 和液體的 有關。物體浸在液體中的體積越大，液體的密度越大，浮力就越大。

稱重法的運用：

通過圖甲可以得出：__________。

通過圖甲和圖丙可以得出：

通過圖甲和圖丁可以得出：

◆典例三：小剛同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分别裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究；下圖表示探究的過程及有關數據。

（1）分析②、③、④，說明浮力大小跟　 　有關。

（2）分析　 　，說明浮力大小跟液體的密度有關。

（3）物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是　 　N。

（4）根據圖中的實驗數據，該金屬塊的密度是　 　kg/m^3，以及酒精密度______kg/m^3，（g取10N/kg）

5.影響浮力大小的因素

補充;

若采用如上圖所示的實驗步驟，請找出實驗中的兩處錯誤，并分析兩次錯誤分别會造成測量值，偏大還是偏小。

◆典例四：（2018·德陽）體積相同的鐵球、鋁塊和木塊，浸在液體中的情況如圖所示，則比較它們受到的浮力（ ）。

A.鋁球受到的浮力最大；

B.木塊受到的浮力最大；

C.銅塊受到的浮力最大；

D.它們受到的浮力一樣

.1.喜歡書法的小明同學用壓紙石塊設計了如下測量與探究活動，如圖15所示：

⑴小明在學校用天平和量筒測量壓紙石塊的密度：

①将托盤天平置于水平桌面上，遊碼移至零刻度處，發現指針偏向分度盤右側，他應将平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調，直至衡量平衡；

②将石塊放在天平的 （選填“左”或“右”），在另一盤中增減砝碼并移動遊碼，直至橫梁再次平衡，此時砝碼和遊碼如圖15a所示，則石塊的質量m= g；

③他在量筒中裝入40mL的水，将石塊緩慢浸沒在水中，如圖15b所示，則石塊的體積V=

cm³，由密度公式可算出它的密度。

⑵小明回家後用操作方便、精确度高的電子秤和同一塊壓紙石塊，探究“影響浮力大小的因素”。

①他将攪勻的糖水裝入柱形杯中，置于電子秤上，如圖15c所示；

②用體積不計的細繩系好石塊，緩慢浸入糖水直至剛好浸沒，電子秤示數逐漸增大，則糖水對杯底的壓力 ______ （選填“逐漸增大”、“保持不變”或“逐漸減小”），說明石塊所受浮力大小與 ______ 有關，如圖15d所示位置，石塊所受浮力大小為 N；

③他将石塊沉入杯底，松開細繩，如圖15e所示，便開始寫探究報告；

④完成探究報告後，他将石塊從糖水中緩慢提升。細心的小明發現石塊離開杯底至露出液面前，電子秤示數一直減小，這說明石塊在放置一段時間的糖水中受到的浮力大小與浸沒深度

（選填“有關”或“無關”），造成這個結果的主要原因可能是： ________________.

★物體沉浮的條件

1.前提條件：物體浸沒在液體中，且隻受 和 。

2.示意圖：重力與浮力的關系如圖所示：

3. 說明：

（1） 密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。

（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的

，則物體密度為

ρ。

2. 潛水艇

2.小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”(如圖)。他将裝有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶内的水面上，礦泉水瓶内留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封。用力擠壓礦泉水瓶側面時“浮沉子”下沉，松手後“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是（ ）。

A.“浮沉子”下沉時，所受重力大于它受到的浮力；

B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，“浮沉子”不可能懸浮在水中；

C.“浮沉子”上浮時，小瓶内的壓縮空氣會将内部的水壓出；

D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同

3. 氣球和飛艇

工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球裡充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不随風飄蕩，人們把氣球發展成為飛艇。

4. 密度計

原理：利用物體的漂浮條件來進行工作。

構造：下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。

刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來越大（上小下大）。

1. 同一支密度計先後放在甲、乙兩杯液體中，靜止時所處位置如圖所示，以下說法正确的是（ ）

A．甲液體的密度較小 B．乙液體的密度較小

C．密度計在甲液體中受到的浮力小 D．密度計在乙液體中受到的浮力小

2.如圖所示，某同學在薄壁平底試管中裝入一些沙子，管口密封，制成一個“土密度計”。當把它放入水中豎直漂浮時，試管露出水面的高度為5cm；當把它放入某液體中豎直漂浮時，試管露出液面的高度為7cm．若試管和沙子的總質量為30g，試管的橫截面積為1.5cm²，水的密度為1×10³kg/m³．求：

（1）試管在水中漂浮時受到的浮力；

（2）在水中漂浮時，水對試管底部的壓強；

（3）某液體的密度．（取g = 10N/kg，小數點後保留兩位小數）

跟蹤訓練

利用浮力測量物體密度：

1. 稱重法

2. 漂浮體

有一木塊，浮在水面上時有4/5的體積浸入水中，将它放入另一種液體中時有1/3體積露出液面。

求木塊的密度是多少？

另一種液體的密度是多少？

3. 沉浮法

如圖，當溢水杯盛滿某種液體時，把實心物塊緩慢放入杯中，物塊漂浮，靜止後溢出液體的質量為m₁；當溢水杯盛滿密度為ρ的液體時，把同一物塊緩慢放入杯中，物塊沉底，靜止後溢出液體的質量為m₂．則物塊的密度為　 ．

4. 密度計法

實驗器材：刻度尺、粗細均勻的細木棒、一段金屬絲、燒杯、水、牛奶。 

實驗步驟： 

（1）将一段金屬絲繞在木棒的一端，制成“密度計”，用刻度尺測出其長度L； 

（2）将 “密度計”放入盛有水的燒杯中，使其漂浮 在水中，用刻度尺測出“密度計”露出水面的高度h水； 

（3）将 “密度計”放入盛有牛奶的燒杯中，使其漂 浮在牛奶中，用刻度尺測出“密度計”露出牛奶液面的高度h牛。

物體上升下降引起的液面變化

類型一：

如圖，當物體相對地面下降h時，求液面上升的高度

。

1、在課外探究活動中,物理興趣小組的同學做了如下實驗(圖1),将一質量為1.6kg、底面積為80cm2的圓筒形容器内裝入20cm深的水,放在水平桌面上,再把一底面積為60cm2的實心圓柱體用細線栓好并懸挂在彈簧測力計下，将圓柱體從容器上方離水面某一高度處緩緩下降，然後将其逐漸浸入水中，并繪出整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系的實驗圖象，求：

(1)水面下8cm深處液體的壓強；

(2)物體剛好浸沒時受到的浮力；

(3)物體在容器内浸沒後與未放入物體前，水對容器底産生的壓強增加了多少?

2.如圖所示，底面積為Sb的圓柱形容器内盛有适量的水，另一底面積為Sa的圓柱體A有部分體積浸在水中，當圓柱體A相對于容器下降高度為h時（水沒有溢出，圓柱體A也未全部沒入水中），以下說法中正确的是（ ）

A、容器中水面升高了

B、容器中的水面升高了

C、圓柱體A所受水的浮力增加了

D、容器底所受到的水的壓力增加了ρ 水gSah

第二類 剪斷繩子引起的液面變化

1、如圖所示，正方體木塊漂浮在水面上，有總體積的

露出水面，不可伸長的懸線處于松弛狀态，已知繩可能承受的最大拉力為5N，木塊邊長為0.1米，容器底面積為0.03米2，容器底有一閥門K，求：

①木塊的密度；

②打開閥門使水緩慢流出，當細繩斷裂的一瞬間關閉閥門，此時木塊排開水的體積為多少？

③在繩斷後，木塊再次漂浮時，容器底受到水的壓強與斷繩的瞬間相比，窗口底受水的壓強怎樣變化？改變了多少？（g取10牛/千克，提示：相互作用的兩個力總是等大的）

2.

水平地面上有底面積為300cm2、不計質量的薄壁盛水柱形容器A,内有質量為400g、邊長為10cm、質量分布均勻的正方體物塊B,通過一根長10cm的細線與容器底相連,此時水面距容器底30cm(如圖),則下列相關說法正确的是：(g取10N/kg)( )

①此時物塊B受到的拉力為14N；

②容器對水平地面的壓力是84N；

③剪斷繩子，待物塊靜止後水對容器底的壓強變化了200pa；

④剪斷繩子，待物塊靜止後水平地面受到的壓強變化了200Pa.

A. 隻有①③ B. 隻有①④ C. 隻有③④ D. 隻有②③

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