科学辅导讲义
课 题 八年级科学能力提升--水的浮力专题 教学内容 【知识梳理】 一、浮力 1.浮力的方向为 ，与重力方向 。浮力的施力物体是 ，受力物体是 ；浸在气体中的物体同样会受到气体对它的浮力，物体浸在气体中受到的浮力：F浮=G排气=ρ气gV排气 2.浮力产生的原因：液体（或气体）对浸入的物体产生向上和向下的压力差，即F浮= ； 注意点：根据浮力产生的原因可知，当物体的底部与水底部完全密合时，就不受浮力的作用，例如桥墩。 3.用弹簧测力计测浮力的原理:F浮力= ； 二、浸没在液体中物体的浮沉条件 当F浮＞G物或ρ液＞ρ物时，物体 且最终 ； 当F浮＜G物或ρ液＜ρ物时，物体 且最终 ； 当F浮＝G物或ρ液＝ρ物时，物体 在液体中。 注意点：物体漂浮在液面上的浮沉条件为 。 三、浮沉条件及漂浮条件的应用 1.潜水艇是通过改变自身重力来实现上浮或者下潜的，潜水艇与鱼的沉浮原理是不同的，鱼体内有鱼鳔，鱼鳔能改变体积的大小，即排开水的体积从而改变浮力的大小，达到沉浮的目的。热气球的升降与潜水艇的浮沉原理相似，热气球通过改变气球内的气体温度来改变自身的重力，实现升降的目的，当球内空气受热膨胀时，球体内排出一部分空气，球内气体密度减小，重力减小到小于浮力时，热气球开始上升，反之下降。 2.密度计是用于测量液体密度的仪器，它的刻度特点是“上小下大，上疏下密” 【例题精析】 例1：下列说法中正确的是（ ） A．物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B．密度较大的物体在水中受的浮力大 C．重的物体受的浮力小 D．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 3例2：如图所示，有一密度为600kg/m，边长为10厘米的正方体木块浸没水中，若绳对木块向下的拉力是2.93N，求此时木块受到的浮力。（要求用三种不同的方法求解） 1 勤能补拙，练可达通，学而广博
例3：如图，重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（ ） A．5 N，竖直向下 B．3N，竖直向上 C．2N，竖直向上 D．8N，竖直向下 例4：如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水中。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( ) A.铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方 B.铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处 C.铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下 D.铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上 例5：牛奶密度是检验牛奶质量的一项重要指标，小华为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，采用如下的方法： （1）分别将两种不同品牌牛奶的密度测出来进行比较，为此他利用弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品来测量，其操作步骤是： ①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G1； ②在空饮料瓶中装满水，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G2，计算水的体积V=______（用测出物理量的字母表示，已知水的密度为ρ水）； ③ （说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）； ④计算牛奶密度ρ= （用测出的物理量的字母表示）。 （2）小华还设计了其它两种实验方法： 方法一：将一正方体塑料块先后放入这两种不同品牌的牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较______； 方法二：将测量液体内部压强的压强计的金属盒先后放入这两种不同品牌牛奶中的同一深度，观察压强计的高度差，高度差较大的牛奶的密度较______（以上两空均填“大”或“小”）。 【专题训练】 1.把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（ ） A．15g B．12.5g C．10g D．8g 2.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76g水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有64g酒精33溢出。已知酒精的密度是0.8×10kg/m，则物块在水中的状态及物块的密度是（ ） A．悬浮，1.0×103kg/m3 B．漂浮，0.95×103kg/m3 C．下沉，1.2×103kg/m3 D．漂浮，0.90×103kg/m3学 3.如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是（ ） A．三个容器对水平桌面的压力相等 B．三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大 C．如果向乙容器中加人盐水，木块受到的浮力变大 D.如果向丙容器中加人酒精，小球受到的浮力不变 4.以下是浮力知识的应用，说法正确的是（ ） A．一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大 B．一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大 C．密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同 D．密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大 2 勤能补拙，练可达通，学而广博
5.体积相同的木球、铝球、铁球，在水中静止时情形如图，下列说法错误的是(ρ木＜ρ水＜ρ铝＜ρ铁)（ ） A．铝球一定是空心的 B．铁球一定是空心的 C．木球可能是实心的 D．木球受到的浮力最大 6.如图所示，水平地面上放置着两个底面积不同的薄壁圆柱形容器甲和乙（S甲＜S乙），分别盛满质量相等的水和酒精，现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中（ρ酒精＜ρ＜ρ水），待静止后，水和酒精对容器底部的压强分别为P水和P酒精，甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙，则下列关系正确的是（ ） A.P水＞P酒精，F甲＝F乙 B.P水＞P酒精，F甲＜F乙 C.P水＜P酒精，F甲＝F乙 D.P水＜P酒精，F甲＜F乙 7.在装有不同液体的甲、乙两个烧杯中，同时放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯内液面恰好相平，如图所示。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们判断正确的是（ ） A．P甲＞P乙， F甲＝F乙 B．P甲＝P乙， F甲＞F乙 C．P甲＝P乙， F甲＜F乙 D．P甲＜P乙， F甲＝F乙 8.如图，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，右图是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ） A．石料没入水中后，受到的浮力为500N 33 B．石料的密度为2.3×10 kg/m 33 C．石料的密度为2.8×10 kg/m D．石料受到的重力为900N 9.已知A、B两个实心球的质量相等，密度之比ρA∶ρB＝1∶2．将它们分别放入足够的酒精和水中，它们受到浮力的33比值不可能的是（ρ酒精＝0.8×10kg/m）（ ） A．1∶1 B．8∶5 C．2ρA∶ρ水 D．2ρ酒精∶ρB 10.如图（a）在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个木块，木块上面放有物体A，此时木块漂浮，如果将A从木块上拿下，并放入水中，当木块和A都静止时（水未溢出），下面说法正确的是（ ） A．当A的密度小于水的密度时，容器中水面上升 B．当A的密度大于水的密度时，容器中水面下降 C．当A的密度等于水的密度时，容器中水面下降 D．当A的密度大于水的密度时，将A拿下后悬挂在木块下面，如图（b），容器中 水面不变 11.如图一个质地均匀的圆柱形平底玻璃杯置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一块冰块，若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2，杯底对桌面的压强分别为P3、P4，已知ρ水＞ρ冰，则下列关系式正确的是（ ） A.P1＜P2＜P3＜P4 B.P1＞P2＞P3＞P4 C.P1＝P2、P3＝P4且P1＝P3 D.P1＝P2、P3＝P4且P1＜P3 拓展：一块冰漂在水面上，融化后液面如何变化？如果漂在盐水上呢？若漂在水面上的冰块中有块小石子，融化后液面呢？ 3 勤能补拙，练可达通，学而广博
12.如图甲，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，此时木块A刚好完全浸没在水中，接着打开阀门B，缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，这33个过程中，弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙，已知ρ木=0.7×10kg/m，木块体积为V0，不计弹簧所受浮力，则下列说法正确的是（ ） A.C点弹簧处于原长 B.CD段弹簧被压缩 C.D点的横坐标d的值为0.3V0 D.点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比为2：3 13.如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h，密度为ρ（ρ＜ρ水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则（ ）（多选） A.注水前，木块对容器底的压力为ρgh B.注水前，木块对容器底的压强为ρgh 2C.若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πRρh 2D.若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πRρh 14.如图所示，有一个梯形物体浸没在水中，大气压强为PO，水的密度为ρ，深度为H，物块高度为h，体积为V，较小的下底面面积为S，与容器底紧密接触，其间无水.则该物体所受的浮力为（ ） A. ρgV B. ρ（V-hS）g C. ρ（V-HS）g D. ρgV－（P0+ρgH）S 15.如图在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A，在木块A的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在液体内，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐，某瞬间细线突然断开，待稳定后液面下降了h1；然后取出金属块B，液面又下降了h2；最后取出木块A，液面又下降了h3，由此可判断A与B的密度比为（ ） A．h3：(h1+h2) B．h1：(h2+h3) C．(h2-h1)：h3 D．(h2-h3)：h1 16.一根轻质小弹簧原长10cm，两端分别连接在容器底部和物体A上，将水逐渐注入容器，当物体的一半浸入水中时，弹簧长12cm，如上图（a）所示，把水倒出，改用密度为 0.8×10kg/m的油注入容器，当物体A全部浸入油中时，弹簧长15cm，如上图（b）所示 ，前后两种情况下物体受到的浮力之比为 ；物体A的密度为 kg/m。 17.已知质量相等的两个实心小球A和B，它们的密度之比ρA∶ρB＝1∶2，现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当小球A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比FA∶FB＝8∶5，则ρA＝________kg/m，ρB＝________kg/m． 18.体积是50cm，质量是45g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是________g，将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是________g．（ρ酒精333333＝0.8×10kg/m） 3319.用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.2N，此铜球的空心部分的体积是________m（已知铜的密度为8.9×10kg/m）。 20.小可在学习了阿基米德原理后想到“物体受到浮力的大小只跟物体排开液体的重力大小有关吗？”他猜想“物体4 勤能补拙，练可达通，学而广博
333 受到浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关。”为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验。 （1）铁块浸没在水中时所受的浮力为______N。 （2）如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小可应该选取图中的_________等四个步骤（填字母符号）进行对比。小可已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块受到的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）铁块受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度______（选填“有关”或“无关”）。 （3）小可根据图中A、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。小可的结论是______（选填“正确”或“错误”），其原因是_____________。 （4）本实验采用的物理方法是（ ） A.理想实验法 B.模型法 C.控制变量法 D.类比法 （5）若烧杯底面积为100cm，不计烧杯的厚度，当铁块浸没在水中后，如图D，烧杯中的水对烧杯底部的压力增加了_______N，压强增大了_________Pa。 21.如图所示，水面上漂浮一个木块，在木块上放一个M=4kg的物体，木块正好全部没入水中，若在木块下挂一个密33度ρ=5×10kg/m的合金块，木块悬浮在水中，求合金块的质量m的值。 2 22.如图所示，木块A漂浮在容器的水面上，它的上面放一块石块B，此时木块A排开水的体积为V1，若将石块B从33木块A上取下来放入水中，静止时木块和石块排开水的体积为V2 ，已知V1－V2＝3dm，木块A的体积为6dm，石块B33的密度为3×10kg/m，求容器底对石块B的支持力。 5 勤能补拙，练可达通，学而广博
23.已知球的体积计算公式为V球=43πr，一个容器中装有密度为ρ液的某种液体，现将一个半径为r、密度为ρ3半球的半球按图所示沉入容器底部，此时液体的深度为h。 （1）求容器底部的半球所受的浮力。 （2）求液体对半球上表面产生向下的压力。 （3）若半球与容器底部紧密接触，则半球对容器底部的压力是多大？ -2233 -3324.如图，柱形容器重力不计，底面积为6×10 m，容器内放有一密度为0.6×10kg/m，体积为10 m正方形木块，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心，容器内有一定质量的水，水深20cm，此时木块处于漂浮，但细绳刚好拉直，对木块没有拉力，细绳能承受的最大拉力为3N，求： （1）木块漂浮时，浸入水中的体积多大？ （2）向容器内缓慢注水，细绳对木块的拉力刚好达到最大时值，木块排开水的体积？ （3）向容器内缓慢注水（水未溢出）多少千克时，细绳断裂？ （4）细绳断裂后，整个容器对水平桌面的压强是多大？ 225.底面积为400cm的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入33水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示，已知物体B的密度为6×10kg/m，质量为0.6kg，（取g＝10N/kg） 求：（1）木块A的密度； （2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化。
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浙教版八年级科学浮力专题培优提高 - 图文
