基础知识梳理

    1．阿基米德原理的内容是：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于_______．

    2．根据阿基米德原理，浮力的大小与其排开液体的_______和液体的_______有关，而与物体所处的深度_______（无关／有关）．

    3．浸在液体中的物体，如果受到的浮力大于重力时，物体就会_______；如果受到的浮力小于重力时，物体就会_______；如果受到的浮力等于重力时，物体处于_______状态或_______状态．潜水艇是靠改变_______来实现浮沉的．

    4．如果实心物体的密度大于液体的密度，该物体将会在液体中_______；如果实心物体的密度小于液体的密度，该物体将会在液体中_______；如果实心物体的密度等于液体的密度，该物体将会在液体中_______．（假设液体足够多）

    典型例题分析

    1．阿基米德原理

例1  为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：

  (1)你觉得合理的实验顺序是______________．

  (2)选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小_______．

  (3)图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力_______（填“变大”、“不变”或“变小”）．

    (4)合金块的密度是_____________________．

    【分析】  从实验图示看，甲乙两图用来测量合金块所受水的浮力大小，而丙丁两图用来测量排开的水的重力，所以合理的顺序应该为丁甲乙丙（甲丁乙丙）注意乙一定不能在甲的前面，这是因为附着的水对合金块重力有影响；从实验数据可以看出，利用称量法测出合金块的浮力大小与合金块排开的水的重力大小相等，则说明物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力，若合金块浸没在水中匀速向下运动，其排开的液体的体积不变，排开的液体的重力不变，则浮力大小不变，从题中的实验数据可知，合金块的重力G＝2.0N，浮力F浮＝G－F示＝2.0N－1.5N＝0.5N，则根据阿基米德原理、密度公式及重力与质量的关系式可得，V合金＝，m合金＝，p合金＝，所以合金的密度p合金＝＝4×103 kg/cm3．

    【答案】(1)丁甲乙丙（甲丁乙丙）  (2)等于它排开的液体所受的重力  (3)不变  (4)4×103 kg/cm3 (4g/cm3)

    2．物体的浮与沉

    例2  （2011南京）将小铁块和小木块放入一盆水中．结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是    (    )

    A．木块受到浮力，铁块不受浮力

    B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力

    C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力

    D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力

    【分析】  本题考查判断物体浮与沉的方法和比较物体所受浮力大小的方法，浸入水中的物体，都受到水的浮力，浮力与物体在水中漂浮或者下沉无关，A选项不正确；物体下沉时，物体所受浮力小于重力，B选项正确；根据阿基米德原理可知，F浮＝p液g排，物体所受浮力与排开液体的密度和排开液体的体积有关，从题目中可以看出，此木块所受浮力与铁块所受浮力大小无法比较，C选项不正确；木块漂浮时，浮力等于木块本身的重力，D选项错误．故选B．

    【答案】B

    3．浮力的计算

    例3  游泳时，有的人会有这样的体验：当人站立在水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零．假如一位重为490N的同学正在体验这种感觉，此时他受到的浮力约为_______N，排开水的体积约为_______m3．

    【分析】  本题考查了物体的受力分析和浮力的简单计算．由于池底对人几乎没有支持力，而人在水中仅受重力和浮力，可知此时浮力的大小等于人的重力，有公式F浮＝P液V排g可知，V排＝＝0.05m3．

【答案】490   0.05

    中考失分点

    不能正确理解阿基米德原理的实质，错误理解影响浮力的因素．

    例  下列有关浮力的说法中，不正确的是    (    )

    A．浸没在液体中的物体所受的浮力与它所在的深度无关

    B．浮力的方向是竖直向上的

    C．物体受到液体的浮力大小与物体的形状无关

    D．物体受到液体的浮力大小只与物体的密度和体积有关

  【错解】A、B或C

  【错解分析】  根据阿基米德原理，F浮＝p液gV排，物体受到液体的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，D选项误把液体的密度写成物体的密度，误把排开液体的体积写成物体的体积．如果物体浸没在液体中，液体的密度和排开液体的体积都不变，浮力大小不变，物体所受的浮力与它所在深度无关．

    【正确答案】D

习题精练

一、基础训练

1．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．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

    2．如图所示，航母上的舰载机群飞离后，航母受到的浮力F及其底部受到水的压强乡的变化情况是    (    )

    A．F减小，p增大             B．F增大，p减小

    C．都减小                    D．都增大

    3．如图是水陆两用飞机在水面起飞时的情景．则该飞机    (    )

    A．在水面加速滑行时，水对它的浮力大于重力

    B．在水面静止时，空气对它的升力等于重力

    C．起飞离开水面时，空气对它的升力大于重力

D．起飞离开水面时，空气对它的浮力大于重力

    4．“海宝”是2010年世博会的吉祥物，其形象如图所示，小玲的爸爸从上海给她带回一个“海宝”，经测量，她发现该“海宝”的质量为200g．体积为300cm3．已知水的密度p水＝1.0×103 kg/m3，g＝10N/kg，则    (    )

    A．将该“海宝”浸没在水中，它受到的浮力为2N

    B．将该“海宝”浸没在水中，放手后“海宝”将下沉

    C．将该“海宝”浸没在水中，放手后“海宝”将上浮

    D．将该“海宝”浸没在水中，放手后“海宝”将悬浮

    5．如图所示是小明同学自制的说明潜水艇浮沉原理的装置，该装置重0.5N，它在水槽中处于漂浮状态时受到的浮力是_______N，欲使小瓶逐渐向下运动，水应该_______（选填“流入”或“流出”）小瓶．在小瓶由漂浮到没入水中的过程中，它受到的浮力_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

    6．小华家乡有一条清清的小河，河底全部是一些鸡蛋大小的鹅卵石，每年夏季小华都要到河里游泳，每次她都发现由河心走向河岸时，会感觉到脚被鹅卵石咯得越来越痛，这是因为小华由河心走向河岸时，小华受到的浮力越来越_______，河底对小华脚底产生的压强越来越_______造成的，在这个过程中小华的重力_______．

二、提高训练

7．金属小球浸没于装有水的容器底部，试在图甲中画出其受力示意图．

    8．小明自制土密度计并测定盐水的密度．

    实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水．

    实验步骤：

    ①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计，

    ②用刻度尺测出竹筷的长度L．

    ③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1（如图所示）．

    ④______________________________________________________________________．

    请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：(p水＝1.0g／cm3，F浮＝p液gV排)

    (1)竹筷一端缠上铅丝，是为了__________________________________________．

    (2)密度计是利用_______条件工作的．被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积_______（选填“越小”或“越大”）．

    (3)被测盐水的密度表达式：p盐水＝______________（不计铅丝体积）．

    (4)小明计算得出盐水的密度为1.05g／cm3，已知烧杯中盐水的体积为400cm3，盐的密度为2.6 g／cm3，则盐水中含盐_______g．（盐放入水中溶解后，盐和水的总体积不变）

    9．连接南通和苏州的苏通长江大桥是当今世界最大跨径的斜拉桥．

    (1)大桥有两个主塔，每个主塔桥墩的墩下由131根120m的混凝土桩组成，这是世界上规模最大、入土最深的桥梁桩基础，一根长120m、横截面积为6m2的混凝土桩灌注了_______t混凝土（混凝土的密度为2.5×103 kg／m3）

(2)大桥主桥长8146m，若汽车以72km/h的速度匀速通过主桥需要_______s；

    (3)大桥在水下施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一边长2m的正方体被缓缓吊入水中（如图甲所示）在沉入过程中，其下表面到水面的距离为h，随着h的增大，钢绳拉力F、物体所受浮力F浮的变化如图乙所示，图中反映F浮随h变化的图线是_______（填序号）；根据图中信息，计算出该物体的重力(江水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg)

    (4)小明在参观大桥工地时，发现江中心与江岸边水流速度不同，岸边水流速度几乎为零，离岸远一点的地方水流速度较大，小明想：河水流速与到岸的距离有什么关系呢？

    他邀请爸爸一起探究这个问题，他们设计了如图丙所示的两端开口的L形玻璃管，进行了如下实验：

    (a)先在实验室模拟实验，将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，竖直部分露出水面，当水流以速度v正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h．改变水流速度v的大小，分别测出与v对应的h值，将数据记录在下表中．

    根据表中数据反映的规律可知，当h为225mm时对应的水流速度为_______m/s．

    (b)再到江边进行实地测量，你认为他们要测量的物理量是：___________________；

实验中，测量点江水浑浊，流向不定，怎样才能保证L形玻璃管的水平部分开口端正对着水流呢？请你帮小明想一个判断的方法．（不添加其他实验器材）

参

【知识梳理】

  1．被物体排开的液体的重力  2．体积  密度  无关  3．上浮  下沉  漂浮  悬浮  自身重力  4．下沉  上浮  悬浮

【习题精练】

一、基础训练

  1．C  2．C  3．C  4．C  5．0.5  流入  变大  6．小  大  不变

二、提高训练

7．如图所示

8．④把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2（或把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度h2）

(1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中  (2)漂浮  越小  (3)  (4)32.5

9．(1)1800   (2)407.3  (3)②  160000N   (4) (a)1.5  (b)测量点到河岸的距离x，对应的竖直管中高出液面的水柱h   在同一测量点上，多次旋转下管口，管内高出液面的水柱h最大时，说明L形玻璃管的下口正对着水流．下载本文