六、浮力知识清单1•浮力(1)定义:浸在液体中的物体受到液体向上托的力,这个力叫做浮力。
(2)方向:竖直向上(3 )产生原因:浸在液体中的物体受到的向上和向下的就是液体对物体的浮力,即: F浮=F上—F下。
注意: 压力差_____________________ ?(1) "浸在液体中的物体” 即包含物体全部体积都没入液体里,也包括物体的一部分体积浸在液体里(2)浮力并不是独立于压力之外的力,它是压力的合力,在分析物体受力时,若考虑压力就不能再考虑浮力,反之,若考虑浮力就不能再考虑压力。
(3 )物体是否受到浮力的作用要看物体上下表面是否有压力差2•浮力的大小阿基米德原理:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
公式.F浮=G排=p排gV排(1)V排表示排开液体的体积,当物体浸没在液体里时,V排=7物,;当物体只有一部分浸入液体里时,则V排<V物。
(2)由公式可以看出;浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关;而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度等因素无关。
(3)阿基米德原理也适用于气体,但公式中p液应该为p气3•浮力的计算方法压力差法:浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差。
即称量法:浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的“重力原理法:根据阿基米德原理计算:F浮=G排=p液gV排。
即F浮=G -G例题1.如图所示,梯形物体重为12 N,浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为9 N,梯形物体受到的浮力为 3 4 N,液体对它的压力的合力为3 N,方向向_______。
若上表面受到液体的压力为4N,则下表面受到的液体向上的压力为7 N。
例题2.如右图所示,重为5 N的石块浸没在水中称时为力为(A )A. 2 NB. 3 NC. 5 ND. 8 N例题3.将重为6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了 4 N的水,物体受到的浮力是(C )例题4.如下图所示,甲、乙、丙三个体积相同的小球浸在同一种液体中,则所受浮力最大的是丙A. 铝球所受的浮力最大B. 铁球所受的浮力最大C. 铜球所受的浮力最大D. 三只球所受浮力一样大3 一物体一半浸在水中受到的浮力是10N,把它浸没在密度为0.8 X03的酒精中,受到的浮力是(B )例题5.在弹簧测力计下用线拴住一块边长为10 cm的正方体实心铝块,将铝块浸没在水中时,铝块受到的浮力为10 N,弹簧测力计的示数是17 N (铝=2.7 X 103 kg/m 3,g 取10N/kg )【试一试】1.如图所示,把一个乒乓球放在矿泉水瓶的口处,再向乒乓球上倒水,乒乓球不会(填会”或不会”浮起来。
2.质量相同的铝球、铁球和铜球(p同〉p铁〉p铝)分别浸没在水中,三只球受到的浮力(A )A. 20NB. 16NC. 10ND. 8NA. 10 NB. 6 NC. 4 ND. 2 N3N,则石块受到的浮基础练习1. 下列有关阿基米德原理的说法中,错误的是(A )A. 浸在液体中的物体所受到的浮力,就是物体所排开液体的重力, ___________________________ I _________B. 物体在液体中所受的浮力,其大小等于物体在液体中所减轻的重C. 物体浸没在液体中所受的浮力,其大小等于物体体积和液体密度及常数g 的乘积D. 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力 2. 质量相同的实心铝块 C 为正方形,D 为圆球体,B 为梯形,A 为长方体,如图12—4所 示,且C 的表面很光滑与容器底密闭接触,在这四种情况下: (D )A. A 所受的浮力最大B. B 所受的浮力一定比 A 小C. A 所受的浮力最小D. B 、D 所受的浮力一样大 3•小华在游泳池游泳,当他从浅水区走向深水区,若水底布满小石头,则下述体验与分析 合理的 (B )A •脚底疼痛感觉减弱,因为人越来越轻B •脚底疼痛感觉减弱,因为水对人的浮力越来越大C .脚底疼痛感觉加重,因为人越来越重D •脚底疼痛感觉加重,因为水对人的浮力越来越小4. 在抗洪救灾中,大堤上许多战士在迷彩军服外穿黄色的厚厚的 背心”它的主要作用是(D ) A.有类似棉衣的御寒作用 B.减少相互之间碰撞时受到的伤害 C.有同伴之间的识别作用 D.有被风浪卷到河里时增加人的浮力,起救生作用5.潜水员从水下15m 的地方上浮到距水面Im 的地方,则潜水员所受的浮力和压强 (B )A. 压强和浮力都将变大 C.压强和浮力都将变小B. 压强减小,浮力不变D.压强不变,浮力变小6. 如右图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图,关于气泡受到的水的压强和水 的浮力的变化情况,下列说法正确的是 (C )A •受到水的压强增大B •受到水的压强不变C.受到水的浮力增大 D .受到水的浮力减小C z..- ZZ.. Z區 IZ —47•如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底部受到铜球的压力大小关系是F甲>F乙>F丙,则液体密度相比较(A )A.甲的最小B.乙的最小C.丙的最小D. 一样大&甲、乙两物体的质量之比是 3 : 5,密度之比是3:10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是(D )B. 3 : 10C. 1 : 2D. 2 : 19•在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是( D )A.1.0 >103kg/m3B.0.8 1<03kg/m3C.1.5 1<03kg/m3D.1.25 K03kg/m310. 有一个圆柱形容器恰能盛满9.8 N的水,现往该容器中盛满密度为p液的液体,并放入一个物块,物块受到的浮力为F浮,则下列判断中错误的是(C )A.若p液〉p水,则F浮可能大于9.8 NB.若p液〉p水,贝U F浮可能小于9.8 NC. 若p液<p水,则F浮可能大于9.8 ND.若p液<p水,贝U F浮一定小于9.8 N11. 如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。
加水过程中,铁块受到浮力。
则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是(C )12. 一块橡皮掉入盛有水的杯中,它所受到的浮力的施力物体是液体,浮力的方向总是竖直向上13. 浮力的大小由液体的密度和排开液体的体积 ________ 来决定,与物体的密度无关,与物体的体积_无—关,与物体浸在液体中的深度______关。
14. 将木桩打入河底,在木桩逐渐浸入水中的过程中,木桩受到的浮力逐渐变大;在木桩全部浸入水中后不断下降的过程中,木桩受到浮力不变,当木桩打入河底后它受到的浮力为0。
15. 一个重为30 N的物体吊在弹簧秤的下方,慢慢浸没在水中后静止.水对它向上的压力为6.5 N,向下的压力为3.5 N •那么它受到水的浮力为 3 N,此时弹簧秤的示数为27 N .■ ■ ■ZxA. 3 : 5甲乙丙16.体积是125 cm1 2 3 * * * * * *的正方体石块,浸没在水中某处时,受到的浮力大小是1.25 N,如果此17. 一个物体的体积为200 cm3,将其体积的二分之一浸没在水中时,它受到的浮力是_ N ;全部浸没在水中时,被排开的水所受的重力是 2 N.18.金属块重10 N,挂在弹簧秤上,当它全部放在水中时,弹簧秤的读数为8N,如图所示,此时金属块受到的浮力是2 N。
如金属块有一半体积露出水面,弹簧秤上的读数应该_9—N。
如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是_.6 N。
19•将同一小石块分别浸没在水和某种液体中,弹簧测力计的示数如图所示,则小石块的密度是 2.5 X 10 kg/m3,,这种液体的密度是3__ kg/m 3(g 取10N/kg)20.如图所示是探究阿基米德原理的实验装置图,请对实际步骤作出补充说明22. 边长2 dm的立方体,它的密度为3X103kg/m3,浸在水中,它的上表面离开水面20 cm ,试用两种方法计算它所受的浮力。
(g = 10 N/kg ) ( 80 N)23. 圆柱形容器底面积是500 cm2,高为40 cm,盛满水后放在水平放置的接水盘中,现将质量为7.9 kg的实心正方体金属块轻轻地放入圆柱形容器中,出的水的体积为1 dm3.求:(1)金属块受到的水的浮力;(10 N)(2)金属块对容器底的压强. (6.9X 103 Pa)(1) 甲步骤:向溢杯中注满水。
(2) 乙步骤:在空气中先称出物体重力G,然后将物体浸没在水中,读出弹簧秤的示数G/,两次示数之差(G —G,)是物体在液体中受到的浮力。
(3 )丙步骤:两次弹簧秤示数之差(F1 —F2)测出的是物体排开液体所受的重力。
比较(2) (3)两次实验的结果,得出结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排岀的液体的重力。
21. 浸没在液体中的物体受到的浮力,实质上是物体表面受到的液体压力的合力。
而在液体中,深度越大,液体压强越大,物体受到的压力越大。
那么物体浸没在液体中所受到的浮力大小与液体的深度是否有关呢?请你设计一个实验来探究,并说明探究的方法。
静止时如图所示,此时测得溢实验步骤:①用弹簧秤测出石块的重力②将石块浸没水中的不同深度处,并记录弹簧秤的读数计算出石块在水中不同深度所受的浮力,比较它们的大小。
若相等,说明浮力与浸没深度无关;若不相等,说明与浸没深度有关。