【點(diǎn)撥】 (1)浸入液體中的物體不一定受到液體對(duì)它的浮力,例如底部與容器緊密相連的物體,深入泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁等。(2)浮力大小與深度的關(guān)系:物體浸沒前,所受浮力大小隨深度的增加而增大;物體浸沒后,所受浮力大小將不變,與物體所處深度無關(guān)。浮力大小隨深度變化關(guān)系的圖像如圖13-1所示。
考點(diǎn)二　阿基米德原理(見實(shí)驗(yàn)突破二)
它排開的液體所受的重力
【點(diǎn)撥】(1)受力分析典型實(shí)例:(如圖13-2所示)(2)計(jì)算浮力的四種方法:①浮力本質(zhì)法:F浮=F向上-F向下。②阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液V排g。③稱重法:F浮=G-F。④平衡法:F浮=G(只適用于懸浮或漂浮狀態(tài))。
考點(diǎn)三　物體的浮沉條件及應(yīng)用
前提:物體只受重力和浮力時(shí)
【點(diǎn)撥】可由物體的狀態(tài)直接判定密度和受力,反之亦可。當(dāng)物體漂浮時(shí),F浮=G物,m物=m排,可視為物體并不存在來解決某些問題,推得ρ物V物=ρ液V排求物體密度。
1.如圖13-3所示,人漂浮在死海上看書,則人的密度　　　　海水的密度,人所受的重力　　　　所受的浮力,這兩個(gè)力是一對(duì)　　　　。?
2.水平桌面上放置的兩個(gè)圓柱形容器中盛有甲、乙兩種不同液體,將同一支密度計(jì)分別放入這兩種液體中,靜止后的情形如圖13-4所示,兩液面相平。則下列判斷正確的是(　　)A.甲液體的密度比乙液體的密度大B.甲液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比乙液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)小C.密度計(jì)越靠上的刻度,對(duì)應(yīng)的密度值越大D.密度計(jì)在甲液體中受到的浮力比在乙液體中受到的浮力小
3.小麗把兩塊相同的實(shí)心橡皮泥放入水中,都沉底了,她取出橡皮泥,分別做成甲、乙兩小船漂浮在水面上,這是利用　　　　的辦法增大排開水的體積,從而增大可以利用的浮力。往甲、乙兩小船內(nèi)分別放入2顆、7顆質(zhì)量相同的小球后,水面恰好都與船舷邊相平,如圖13-5所示。甲小船受到的浮力　　　乙小船受到的浮力,甲小船排開水的質(zhì)量　　　乙小船排開水的質(zhì)量,甲小船排開水的體積　　　乙小船排開水的體積。?
1.下列有關(guān)浮力的說法中正確的是　　　　。?A.浸沒在液體中的物體所受的浮力與它所在深度無關(guān)B.物體只有浸沒在液體中才受到浮力C.物體受到的浮力大小與物體的形狀無關(guān)D.物體受到的浮力大小只與物體的密度和體積有關(guān)E.漂浮的物體比沉底的物體受到的浮力大F.重1 N的水不可能產(chǎn)生大于1 N的浮力G.物體排開液體所受的重力越大,則物體受到的浮力越大
探究一　浮力的基本概念和公式
2.實(shí)心的木球和鐵球,浸沒水中放手后,鐵球下沉,木球上浮,下列說法正確的是(　　)A.鐵球比木球重B.鐵球的體積比木球的體積小C.木球受到的浮力比鐵球受到的浮力大D.木球受到的浮力比木球受到的重力大
3.如圖13-6所示,一質(zhì)量為600 g的木塊漂浮在水面上,g取10 N/kg,則:(1)木塊所受浮力為　　　　N。?(2)木塊上表面受到水的壓力為　　　　N。?(3)木塊下表面受到水的壓力為　　　　N。?(4)木塊排開水的質(zhì)量為　　　　g。?(5)木塊排開水的體積為　　　　cm3。
4.金屬塊重10 N,掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,當(dāng)它全部浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8 N,此時(shí)金屬塊受到的浮力為　　　　N;金屬塊的體積是　　　　cm3。(g取10 N/kg)?5.一艘排水量為1000 t的貨輪在海上航行,滿載時(shí)受到的浮力是　　　　N;它由海上駛?cè)腴L(zhǎng)江后,船體浸入水中的體積　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10 N/kg)?
6.一個(gè)空心金屬球的質(zhì)量為500 g,體積是6×10-4 m3,把它投入水中,靜止時(shí)它將　　　　(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”),靜止時(shí)所受浮力為　　　　N。(g取10 N/kg)?7.質(zhì)量為180 g的蠟塊分別放入水中和酒精中,蠟塊最終靜止時(shí),在水中受到的浮力為　 ;?在酒精中受到的浮力為　　　　　　。(ρ蠟=0.9×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)　
8.將一圓柱形木塊用細(xì)線拴在容器底部,容器中開始沒有水,往容器中逐漸加水至如圖13-7甲所示位置,在這一過程中,木塊受到的浮力隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則得出的以下信息中正確的是(g取10 N/kg)(　　)①木塊的重力為10 N②木塊的體積為1×10-3 m3③細(xì)線對(duì)容器底部的最大拉力為6 N④木塊的密度為0.6×103 kg/m3A.①③B.②④C.①②③D.②③④?
9.如圖13-8所示,A、B兩物體用細(xì)線相連浸沒在水中,兩物體恰好懸浮。細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)。已知物體A的體積為1000 cm3,物體B的體積為100 cm3,物體B的質(zhì)量為0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物體B受到的浮力。(2)求細(xì)線對(duì)物體B的拉力。(3)求物體A受到的重力。(4)細(xì)線剪斷后,求物體A靜止時(shí)浸入水中的體積。
9.如圖13-8所示,A、B兩物體用細(xì)線相連浸沒在水中,兩物體恰好懸浮。細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)。已知物體A的體積為1000 cm3,物體B的體積為100 cm3,物體B的質(zhì)量為0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物體B受到的浮力。
解:(1)由題知,物體B浸沒在水中,則物體B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6 m3=1 N。
9.如圖13-8所示,A、B兩物體用細(xì)線相連浸沒在水中,兩物體恰好懸浮。細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)。已知物體A的體積為1000 cm3,物體B的體積為100 cm3,物體B的質(zhì)量為0.5 kg。(g取10 N/kg)(2)求細(xì)線對(duì)物體B的拉力。
解: (2)物體B的重力GB=mBg=0.5 kg×10 N/kg=5 N;因物體B處于平衡狀態(tài),受力平衡,則細(xì)線對(duì)物體B的拉力F拉B=GB-F浮B=5 N-1 N=4 N。
9.如圖13-8所示,A、B兩物體用細(xì)線相連浸沒在水中,兩物體恰好懸浮。細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)。已知物體A的體積為1000 cm3,物體B的體積為100 cm3,物體B的質(zhì)量為0.5 kg。(g取10 N/kg)(3)求物體A受到的重力。
解: (3)因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以細(xì)線對(duì)物體B的拉力和物體B對(duì)細(xì)線的拉力大小相等,又因?yàn)槲矬wA受到細(xì)線的拉力與物體B對(duì)細(xì)線的拉力大小相等,即F拉A=F拉B=4 N,A浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1000×10-6 m3=10 N;因物體A處于平衡狀態(tài),受力平衡,對(duì)物體A進(jìn)行受力分析可得GA+F拉A=F浮A,故物體A受到的重力GA=F浮A-F拉A=10 N-4 N=6 N。
9.如圖13-8所示,A、B兩物體用細(xì)線相連浸沒在水中,兩物體恰好懸浮。細(xì)線的質(zhì)量、體積忽略不計(jì)。已知物體A的體積為1000 cm3,物體B的體積為100 cm3,物體B的質(zhì)量為0.5 kg。(g取10 N/kg)(4)細(xì)線剪斷后,求物體A靜止時(shí)浸入水中的體積。
10.如圖13-9所示,水平桌面上有兩個(gè)完全相同的溢水杯,杯中裝滿不同的液體。先把小球放入甲杯中,溢出0.9 N的液體,則小球受到的浮力為　　　N,小球的重力為　　　N;再把同一小球放入乙杯中,溢出0.8 N的液體,則小球受到的浮力為　　　N;甲杯中液體的密度　　　乙杯中液體的密度,甲杯中液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)　　　乙杯中液體對(duì)杯底的壓強(qiáng),甲杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)　　　　乙杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(后三空均選填“小于”“等于”或“大于”)?
探究三　壓強(qiáng)、浮力的判斷
11.水平桌面上放置甲、乙兩個(gè)完全相同的杯子,杯中分別盛有不同濃度的鹽水,將同一個(gè)雞蛋先后放入其中,當(dāng)雞蛋靜止時(shí),兩個(gè)杯子中液面恰好相平,雞蛋所處的位置如圖13-10所示,則(　　)A.乙杯底部所受的液體壓強(qiáng)較大B.甲杯底部所受的液體壓力較大C.雞蛋在甲杯中受到的浮力較大D.桌面所受壓力一樣大
12.兩個(gè)底面積相同、形狀不同的容器A、B(GA=GB)盛有不同的液體放置在水平桌面上,現(xiàn)將甲、乙兩個(gè)相同的物塊分別放入兩個(gè)容器中,當(dāng)兩物塊靜止時(shí),兩容器中的液面恰好相平,兩物塊所處的位置如圖13-11所示,下列說法正確的是(　　)A.物塊甲受到的浮力大于物塊乙受到的浮力B.兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等C.取出兩物塊后,B容器底受到的液體壓強(qiáng)大于A容器底受到的液體的壓強(qiáng)D.取出兩物塊后,B容器底對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于A容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)
[答案】C[解析] 物塊甲在A容器的液體中懸浮,所受浮力等于甲的重力,物塊乙在B容器的液體中漂浮,所受浮力等于乙的重力,因?yàn)榧?、乙兩個(gè)物塊完全相同,即物重相等,故物塊甲受到的浮力等于物塊乙受到的浮力,A錯(cuò)誤。物塊甲的密度等于A中液體的密度,物塊乙的密度小于B中液體的密度,因此ρ液A

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