浮力题型、解题方法总结模板计划模板归纳
时间:2020-11-23 04:09:46 来源:勤学考试网 本文已影响 人
题型一 有关探究浮力大小规律的实验题
题型二 本组题考查你是否理解了阿基米德原理
题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算
题型四 运用物体的浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态,能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简
单问题
题型五 沉浮条件与阿基米德原理的综合运用
题型六 了解浮沉条件在生产、生活中的应用,知道通过哪些有效方法能改变物体的浮沉求解浮力常用解题方法:①称重测浮法
②阿基米德原理
③受力分析法
④压力差法
解题步骤:
①根据沉浮条件,判断物体状态
②漂浮、悬浮多采用平衡法
③下沉多采用 阿基米德原理
④实验中多采用称重测浮法
1 . 物体的沉浮条件:
当浮力大于物体重力 ( F浮 G )——物体上浮。
当浮力等于物体重力( F浮 G )——物体悬浮可停在液体内部任意一位置。
当浮力小于物体重力( F浮 G )——物体下沉。
利用阿基米德原理,可把物体的浮沉条件改写为用密度表示的形式:因为
F浮
液 gV排
,物体重力
G物
物 gV物 ,又因为是全部浸入,
V排
V物 ,于是有:
F浮 G,必有
F浮 G,必有
F浮 G,必有
液
物
,物体上浮
,
液
物
,物体悬浮
,
液
物
,物体下沉
。
(说明:上浮和下沉是物体在液体中的两种运动过程,上浮的最终结果是物体处于漂浮状态,有 F浮 G;
下沉的最终结果是物体沉底, F浮 F支 G )
典型例题
1.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中, ________铁块受到的浮力要大一些. ( > 煤油 )
水
(题型二)
4
_________N;它排开海水的体积为
3
2.停在海里的小游艇总重× 10 N,它受到的浮力大小为
___________m(海水
的密度 海水 =× 103kg/m3,取 g=10N / kg)。(题型五)
3.一小球所受的重力为 5N.体积为 5 × 10 -4 m3。将它浸没在水中时,所受的浮力大小为 _______N(取 g=10N
/ kg),浮力的方向是 ____。放开手后,小球将
(填“上浮” 、“下沉”或“悬浮” )。(题型四)
4.我国农民常用盐水浸泡法来选种,
如图 13-67 所示。
在浓度适宜的盐水中,
饱满的种子沉在底
部是因为 ________,干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为
_________.(题型六)
5. 宣浮在空中的气球要下降
, 必须 ____________, 从而使 ___________ 减小 ; 潜水艇要从水中浮上
图 13-67
来 , 要使潜水艇 __________减小 .
(题型六)
6.把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为
12N,木块受到的浮力
(
)(题型二)
A.大于 12NB.小于 12N
C.等于 12N
D.等于 10N
7.把体积相同的铁块和铝块浸没在水中
, 则
(
)
(题型二)
A. 铁块受到的浮力大
B. 铝块受到的浮力大
C. 铁块与铝块受到的浮力一样大
D. 无法比较浮力大小
8.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(
)(题型二)
A.浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大
B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
图 13-68
C.没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大
D.物体的密度越大受到的浮力越小
9.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图
13-68
所示.它
们中所受浮力最小的是 ( )(题型二)
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
10. 两个物体分别挂在弹簧测力计上
, 将它们同时浸没同一种液体中
, 两弹簧测力计减小的数值相同
, 两物体必定
有相同的
( )
(题型二)
A. 密度
B. 体积
C. 质量
D. 形状
11. 潜水艇潜在水下航行
, 当它下潜的深度增加时 , 比较它所受到的水的压力和浮力关系是( )
(题型五)
A. 压力越大 , 浮力越大
B.
压力越大 , 浮力不变
C. 压力不变 , 浮力越大
D.
压力不变 , 浮力不变
12.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )(题型六)
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
13.“死海不死”的故事说的是 “将奴隶和俘虏扔进海里,可他们都漂浮在海面上— ” 。以下是几位同
学对该现象的解释,其中正确的是( )(题型五)
A.奴隶和俘虏是被水平仍进海里的 B .海水的密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力总大于其重力
D .人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力等于其重力
14.将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图
13-69 ,两容器中液体的密度分别是ρ
A、ρ B
密度计受到液体
的浮力是
FA、 FB,则密度和浮力的关系分别满足(
)(题型六)
A.ρ A<ρ B
,
FA=FB
B.ρ A<ρ B,
FA> FB
C.ρ A=ρ B,
F A> FB
D.ρ A>ρ B ,
F A=FB
图 13-69
15. 如图 13-70 所示是研究浮力与哪些因素有关的实验,弹簧秤的示数依次是 5N、 4N、 4N、 3N.
( 1)比较图(乙)与图(丙)可得到的结论是:浮力的大小与 ____________无关.
( 2)比较图(丙)与图(丁)可得到的结论是:浮力的大小与 ____________无关.
(题型一)
13-70
16.有一金属球,在空气中称得重,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有 50ml 水从溢水杯流入量筒,求:
⑴金属球的体积
⑵金属球所受浮力
⑶金属球在水中时弹簧测力计示数
⑷金属球的密度,它可能是由什么金属制成的? (题型三)
17.如图 13-71 ,将边长为 a 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,设水的密度为 ρ 水 ,木块静止时,
从杯中溢出水的质量为 m 。根据以上条件,求出五个与木块有关的物理量(木块面积、体
积除外)。
图 13-71
提高训练
1.金属块重
10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为
8N,此时金属块受到的浮力
是 _____N. 如金属块有一半体积露出水面
, 弹簧测力计上的。读数应该
_____N. 如果把金属块全部浸没在酒精中,
金属块受到的浮力是
___
_N.
(题型三)
2.一个实心物体,放在水中静止时,有
2/5
的体积露出水面,则该物体的密度是
___________kg /m3。(题型五)
3.有一个木块,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,会从杯
3
3
3
3
3
3
中溢出
______g 酒精(酒精密度是×
10 kg/m ,水的密度是×
l0 kg/m ,木块的密度是×
10 kg/m ).(题型五)
4.如图
13-72
所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是
40g,
乙杯中溢出的液体质量是
50g,则:小球质量是
________g,甲、乙两杯中液体的密度之比
ρ 甲 :ρ 乙
________4
:
5(选填“>” “或“<”)
图 13-72
5.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图 13-73 所示,那么两球所受的浮力 F 甲 F 乙,两球的密度ρ 甲 ρ 乙 (填“大于” “小于”或“等于” )(题型五) 6. 如图 13-74 所示,研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的( )(题型一)
A. 图 (a)
和图 (b)
B.
图 (a)
和图 (c)
C. 图 (b)
和图 (c)
D.
图 (a)
、(b)
和图 (c)
图 13-74
图 13-73
7.将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水
中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( ) (题型二)
A.挂着铁球的弹簧秤示数最小 B.挂着铜球的弹簧秤示数最小
C.挂着铅球的弹簧秤示数最小 D.三个弹簧秤示数相同
8.如图 13-75 所示,同一物体浸在甲液体中悬浮 (图 a),浸在乙液体中漂浮 (图 b)。
比较物体在两种液体中所受浮力
F 甲 和 F 乙 的大小,及两种液体的密度
ρ 甲 和 ρ 乙 的
大小,可以确定正确的是(
)(题型五)
A. F 甲 = F 乙,ρ 甲 = ρ 乙
B
. F 甲 = F 乙 ,ρ 甲 < ρ 乙
图 13-75
C. F 甲 < F 乙 ,ρ 甲 = ρ 乙
D
. F 甲 > F 乙 ,ρ 甲 > ρ 乙
9.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线” ,又称“载重线” ,如图 13-76 所示.其中标有 W的是北大西洋
载重线, 标有 S 的是印度洋载重线. 当船从北大西洋驶向印度洋时, 轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海
水密度 1 和
2 的关系,有(
)(题型六)
A.浮力增大,
1 =
2
B.浮力减小,
1 =
2
C.浮力不变,
1 >
2
D.浮力不变,
1 <
2
图 13-76
10.两实心球 a、b 的密度之比为 4∶ 3,体积之比为
1∶ 2,放入水中静止后所受浮力之比
为 2∶ 3,则可能是
(
)(题型四)
A.两球均沉入水底
B.两球均漂浮在水面上
C. a 球下沉, b 球漂浮
D .a 球漂浮, b 球下沉
11. . 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图
13-77
所示的一系
列实验 . 请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果
.
探究的因素是 :________________________________.
选用的图是: ______________________.( 填图中的序号 )
探究的结果是 _________________________________________. (题型一)
13-77
12.曾经有人向诺贝尔奖获得者、一位著名科学家求教一道题,题意大致如下:池中有一条船,船上装有石头,
如果把船上的石头投入水中, 池内水位将如何变化?这位科学家立刻判断水面会上升, 因为船中石头投入水中后,
池水因为石头占去一定体积而“膨胀” ,水位应该上升。事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了,此事因而成
为名人的一则趣闻,清分析一下他到底错在何处? (题型五)
13.一个厕所便桶结构图如图 13-78 所示,出水口上的橡胶盖是空心的, 放水水漂浮在水面上, 水从出水口六畜,
如图,随着水的流出,水面下降,直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束。注水过程中和注满水后,橡胶盖都盖
住出水口。 (题型六)
( 1)请判断,图中在放水时,空心的橡胶盖的重力与它受到水的浮力的大小关系是 。
2)这种装置的一个重要缺点是,每次冲便桶都要用掉一桶水,为了节约用水,请你对橡胶盖做一些改造,使得按下手柄时橡胶盖抬起放水,松开手后,橡胶盖能立即盖上出水口,停止放水。
改造的方法是:
14.已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。 为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制
成的,某同学设计并进行了以下实验:
(1) 把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中,
松手后, 当小球处于平衡状态时,
发现量杯内的液面由
60mL处升
高到
90mL处(已知酒精的密度是
× 10 3 kg/m
3);
再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中,松手后,当小球处于平衡状态时, 发现量杯内的水面由 60mL
处升高到 87mL处。由以上实验数据,可推知该塑料小球的质量是 _________kg,组成该小球的材料是 ________。
(题型四)
15.小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度,
他先在弹簧秤下挂上金属块,
静止时弹簧秤示数如
图 13-79 甲所示 . 然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中,此时弹簧秤示数如图
13-79
乙所示,溢出液体在
量筒中液面位置如图乙所示
. 则(取 g=I0N/kg )
(1)
从溢水杯溢出的液体体积为
cm
3.
(2)
该液体的密度为
kg/m
3.
(3)
实心金属块的密度为
kg/m
3.
16.如图 13-80 甲所示,一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,其侧壁有一溢水口
C,容器内的液面恰好与溢水
口 C 齐平.先将一个由均匀材料制成的船形物
A 开口向上放入容器中,当船形物漂浮。在液面上(如图
13-80
乙所示),从溢水口溢出液体的体积为
;然后使船形物
A
反转 90°,当它浸没在液体中后容器内的液面下降了
V
h(在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体未溢出).已知圆柱形容器的底面积为
S,液体的密度为
,
则( 1)船形物 A 的质量 m= __________;
A
( 2)组成船形物 A 材料的密度
A =________.(题型五)
13-79
答案: 1.浸没在水中的
2 . × 104 2 3 .5 竖直向上 悬浮
4
.浮力小于重力(或
种子 >
盐水 )
浮力等于重力(或
种子 <
盐水 =
5
.减小体积
浮力
重力
6 .C
7. C
8 .B
9. A
10. B
11.B
12. B
13. D
14. A
15.( 1)浸没在水中的深度 ( 2)液体的密度
16.解:⑴由量筒中的水的体积可知金属球的体积
V=50ml=50cm3=50× 10-6 m3
⑵金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力,即
33
-6 3
F 浮=G排=ρ水 gV排 =× 10 kg/m
× kg× 50× 10 m=
⑶金属球浸在水中时弹簧测力计的示数
= -
浮 =
⑷金属球的密度为
F G F
m
G球
3.8N
33
V
gV
9.8N/kg 50 10 6 m3
7.8 10 kg / m
由密度表可知该金属球可能是铁的。
17.①木块漂浮时受到的浮力 F 浮 =mg;
②木块的重力 G木 =F 浮 = mg;
③根据浮力产生的原因,可求得木块底部受到水的压力 F= F 浮= mg;
④木块的质量 m木 =m;
⑤ 木
m
;
a3
⑥木块排开水的体积
V排
m
;
水
⑦木块露出水面的体积
V露
a 3m ;
水
mg
⑧木块浮在水面时,木块底部受到的压强 p
综合提高训练 1 . 2 9
a 2
2 .× 103 3 .10 4.50 < 5.大于 大于
.A
.A析:金属球浸没在水中时,弹簧测力计的示数
F=G- F 浮=G- ρ水 gV=G- ρ水 g G = (1
水
) G ,因为
铁 <
铜 <
铅 ,又因为 F 相等,可得出: G铁 < G铜
g
< G铅
8 .B 9. C 10. B 提示:浮力之比恰好等于它们的重力之比,所以可能 a、 b 都漂浮,或 a 悬浮、 b 漂浮
11.( 1)探究的因素:浮力的大小与物体排开液体体积的关系
选用的图:① ② ③或① ② ④
探究的结果:在同种液体种,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大
2)探究的因素:浮力的大小与液体密度的关系选用的图:① ③ ⑤或① ④ ⑤
探究的结果:同一物体浸没在不同液体种,液体密度越大,受到的浮力越大
3)探究的因素:浮力的大小与物体浸没深度的关系
选用的图:① ③ ④
探究的结果:浸没在液体种的物体,受到的浮力大小与浸没深度无关
12.这位科学家的粗略分析中忽略了一点,在石头未投入水池前,石头借助小船的结构漂浮在水面上,其受力满
足 F 浮 =G石 ,式中的 F 浮 为由于石头在船上,使漂浮的船因此而多受到的那部分浮力。由 ρ水 gV 排 =ρ 石 gV 石可得漂
浮的船上由于石头而多排开的液体体积
石
而投入水池后,石头下沉,
‘
V石
,比较
‘
‘
V排 ,所以池水水位应该是下
V排
V石;
V排
V排 与 V排 可知,V排
水
降的。
13.浮力等于重力 在橡胶盖上附着一些重物
14.0.027kg 材料是聚丙烯 析:小球在酒精中静止不动时, V1 排=30cm3,受到的浮力 F1 浮=;小球在水中静
止不动时, V2 排 =27cm3,受到的浮力 F2 浮 =。确定小球在酒精和水中的状态是解决本题的关键。讨论: (1)如果小
球在酒精中漂浮,则它在水中一定液漂浮。小球在酒精和水中的浮力应相等,但 F1 浮 <F2 浮。故小球不可能在酒精
中漂浮;( 2)如果小球在酒精中悬浮,则它在水中应漂浮,小球在酒精和水中的浮力应相等,但 F1 浮<F2 浮。故小
球不可能在酒精中悬浮。所以小球在酒精中肯定沉底,则
V 球 =V1 排 =30cm3。小球在水中的
V2 排=27cm3<V 球,说明小
球在水中漂浮。
故 球 =
球
= 2 浮 =,
球 =0.027kg 。
球
m球
0.027kg
0.9
10
3
3
。查表可得小球聚
G
m g F
m
V球
3 10 5 m3
kg / m
丙烯制成。
15.( 1) 50
( 2)×
3
3
10
( 3)× 10
16.( 1) V ( 2)
V
V Sh