
第十章浮力
★本章知识点储备库
1.浮力:用字母F浮表示。
(1)定义:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
(2)方向:总是竖直向上。
2.测量:
(1)测量工具:弹簧测量计。
(2)方法:F浮=G―F。
3.阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。
(2)公式:F浮=G排;导出公式:F浮=ρ液gV排。
(3)适应范围:适用于液体、气体。
4.物体的浮沉条件:
(1)浮沉条件:(浮力与物体重力的关系)
①F浮>G,物体上浮;
②F浮<G,物体下沉;
③F浮= G,物体悬浮或漂浮。
(2)浮沉条件:(液体密度与物体密度的关系)
①ρ液>ρ物,物体上浮,最终漂浮;
②ρ液<ρ物,物体下沉;
③ρ液= ρ物,物体悬浮。
5.浮力的应用:
(1)轮船:用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体,必须将它做成空心的,从而使它能够排开更多的水,受到的浮力增大。钢铁轮船就是根据这个道理制成的。
(2)密度计:密度计(或者一个可以漂浮的物体)漂浮在不同液面上,所受浮力不变都等于它的重力,它所排开的液体体积与液体的密度成反比。
(3)潜水艇:潜水艇的体积不变,所受浮力不变,通过水舱的进水和排水改变自身重力,从而实现下潜和上浮。
(4)气球和飞艇:它们气囊中充的是密度小于空气的气体。
★知识点过关
知识点1:浮力
1.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是(C)。
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变;
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力;
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等;
D.木块的密度为0.6克/厘米3
2.在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为h0,如图所示:再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深为h1,最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上,待金属球沉底后测出水的深度为h2,已知水的密度为ρ水,则(AC)
A.金属球的密度为;
B.金属球的密度为;
C.金属球沉底后,它对容器底的压力为;
D.金属球沉底后,它对容器底的压力为
3.(2020广东省)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是(C)
A.5000N B.500N C.50N D.5N
知识点2:阿基米德原理
1.(2020山东青岛)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b
的密度不同,但重力均为1.6N下列分析正确的是(D)
A. 金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B. 利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C. 利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D. 利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
2.我国10万吨级的“新光华”号半潜船拥有两个标准足球场大的甲板,为亚洲最大。2019年1月,“新光华”号半潜船从巴西运载2.5万吨的超大型钻井平台回到广州。半潜船装载钻井平台的工作过程示意图如图所示,半潜船先通过调整水舱里的压载水量,平稳地将船身和甲板潜入约30米深的水下,只露出船楼建筑;然后将漂浮的钻井平台拖拽到甲板正上方水面,半潜船开始排出水舱里的压载水,上浮到甲板与钻井平台底部接触时,将钻井平台绑扎固定在甲板上,继续排出水舱里的压载水,半潜船船身连同钻井平台一起上浮,浮出水面,最后静止。半潜船在上浮过程中(C)。
A.当排出的压载水重大于钻井平台重时才开始上浮
B.当排出的压载水重等于钻井平台重时才开始上浮
C.排出的压载水总重大于钻井平台重
D.排出的压载水总重等于钻井平台重
知识点3:物体的沉浮条件
1.(2020福建省)如图,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一体积露出水面,细线被拉直。已知A重4N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为2:5那么(D)
A. A、B所受的重力之比为5:2
B. A、B所受的浮力之比为1:2
C. 细线对A的拉力大小为1 N
D. B对容器底部的压力为零
2.如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮、一个悬浮(液体均无溢出,则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是(C)。
A.ρA<ρB p甲<p乙 B.ρA>ρB p甲>p乙
C.ρA>ρB p甲<p乙 D.ρA<ρB p甲>p乙
3.(2020江苏南京)如图所示,两个质量相等、底面积不等的圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有质量相等的两种液体,两个相同的小球分别放入容器中,一个漂浮,一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为和,容器对桌面的压强分别为和下列说法正确的是(B)
A. F1>F2 P1>P2
B. F1>F2 P1 D.F1 1.(2020贵州铜仁)测量液体密度的仪器叫密度计。现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中,如图所示,则(D) A. 密度计在甲液体中所受的浮力较大 B. 密度计在乙液体中所受的浮力较大 C. 甲液体的密度较大 D. 乙液体的密度较大 2.将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是 ( A ) A.两小球所受浮力大小相等B.乙烧杯中液体的密度大 C.乙烧杯中小球排开的液体质量大 D.甲烧杯底部受到液体的压强小 3.“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是(B) A.潜水艇排开海水的体积相等 B.潜水艇所受的重力大小不相等 C.潜水艇所受的浮力大小相等 D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等 4.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后 逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是(C) A.鸡蛋受到的浮力不变 B.盐水的密度变小 C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小 D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大 5.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是(C) A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了 C.饺子的重力不变,浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了
