一、知识和技能要求。
1、了解浮力是怎样产生的,理解浮力的大小等于什么;
2、知道浮力的应用,会分析关于浮力的问题。
二、考试试题。
(一).单项选择题(3分×8=24分)
1、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是:
a.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大。
b.物体排开水的体积越大受到的浮力越大。
c.物体没入水中越深受到的浮力越大。
d.物体的密度越大受到的浮力越小。
2、一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体均分成两块,并轻轻地取出一半,余下的一半在液体中。
a. 将上浮 b. 将下沉。
c.仍然是悬浮 d.以上情况都可能出现。
3、用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水中,则弹簧秤读数。
a.小于袋中水重 b.等于袋中水重 c.大于袋中水重 d.等于零。
4、甲、乙两个实物体体积相同,把它们分别放入水中静止,甲露出部分为整个体积的1/4,乙浸入部分为整个体积的1/2,下列叙述正确的是。
a.甲、乙的重力比为2:3 b.甲、乙受到的浮力比为3:2
c. 甲、乙的密度比为1:4 d.甲、乙的密度比为4:1
5、体积相同形状不同的实心铝块、铁块、木块,投入到水中后静止,则。
a.铝块受到的浮力最小 b.木块受到的浮力最小。
c.铁块受到的浮力最小 d.受到的浮力一样大。
6、在一装满水的容器中,放入一质量为30g的实心物块.从容器中溢出20g的水,则该物块在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强变化应是。
a.下沉、压强不变 b.上浮、压强增大。
c.漂浮、压强不变 d.下沉、压强增大。
7、甲、乙两物体密度之比是1:2,甲的体积是乙的2倍。把甲物体放在酒精中,乙物体放在水中,乙刚好在水中悬浮,比较甲、乙两个物体受到的浮力的大小(酒精的密度是0.8×103kg/m3)
a.甲物体受到的浮力大 b.乙物体受到的浮力大。
c.甲、乙物体受到的浮力一样大 d.无法判定。
8、当有物体浸入重为49n的水中,水产生的最大浮力。
a、一定小于49n b、一定大于49n c、一定等于49n d、不能确定。
选做题、两个容器中分别盛有甲、乙两种液体,将体积相同的a、b两个小球分别放入两个容器中,两球静止时,两个容器中液面相平,球所处的位置如图所示。若此时甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,p甲》p乙,且则小球的质量关系是。
a.ma>mb b.ma
(四).实验**题(34分)
15、如图展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”。曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的知识。(6分)
16、根据下图所示的实验步骤回答问题:(9分)
(1)物体浸没在水中受到的浮力为n;
(2)实验得出的结论是。
(3)物体的密度为。
17、有一个正立方体状的小木块,密度小于水的密度,使用下列器材间接的测出它的重力。器材:量筒、水、刻度尺、细绳、烧杯。
请设计两个方案,写明实验步骤,用合适的符号表示测量值,最后写出重力的表达式。(10分)
方案一:方案二:
18、小明和小婷完成了下列实验:
(1)小明将装有水的溢水杯放在天平的左盘,在右盘加砝码使天平平衡。然后把木块轻轻地放入溢水杯中后,有20cm3的水排入量筒,木块漂浮在水面上,此时天平恢复平衡,如图所示。小明由此计算出了多个物理量,请你说出其中的三个。
(g=10n/kg)(6分)
(2)小婷在做这一实验时,将装有水的溢水杯放在天平左盘,在右盘加砝码使天平平衡。当她把木块轻轻放入水中,发现木块漂浮在水面上时,必须在右盘添加砝码,天平才重新平衡。
请你分析原因3分)
(五).简答和计算题(17分)
19、如图所示,将一块重为2n,体积为80cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,容器的重力为1n。(g=10n/kg)求:
(1)石块所受浮力;(3分)
(2)容器中水的重力;(3分)
(3)细线松动,石块沉到容器底静止后容器对水平地面的压强。(3分)
20、底面积为2×10-2m2的圆柱形容器中装有水。木块a的体积为1×10-3m3。金属块b的体积为1×10-4m3。
把b叠放在木块a上并把它们放入水中,静止时,金属块b和木块a恰好浸没在水中,如图(甲)所示。若把金属块b从木块上拿下并放入水中,静止时,容器中的水面降低了2cm,如图(乙)所示。
求:金属块b的密度。(g=10n/kg)(8分)
三、答案和分析。
(一).单项选择题(3分×8=24分)
分析:2、当物体密度与液体密度相等时,物体在液体中悬浮,将物体切除一半,密度并没有改变,所以浮沉状态并不变。从受力分析的角度看,将物体切除一半,重力和浮力都相应减小,所以浮沉状态并不变。
3、一团水当然是悬浮在它周围的水中,对它的拉力为零。
4、两个物体排开水的体积之比为3:2,根据f浮=ρ液**排可知浮力之比为3:2,并且都是漂浮,f浮=g=mg,重力和质量之比也为3:
2,又因为体积相等,ρ=密度之比也为3:2。
5、根据密度铝、铁、木和水的密度关系,可知铝和铁沉底,木漂浮。浮力与形状无关,根据f浮=ρ液**排,木的v排最小所以f浮=最小。本题如果从浮力和重力的关系来比较将无法确定答案,因为三者的重力并不相等,当然,如果题目中三者质量相等,就可以根据浮沉条件得到浮力的大小关系,木因为f浮=g,而铝和铁f浮20g,g>f浮,物体将下沉。
计算浮力不要只记住f浮=ρ液**排,根据阿基米德原理首先应该知道的是f浮=g排=m排g,而g=mg,可见比较浮力与重力,就可以比较m排和m,浮沉状态与g无关。
7、乙物体放在水中刚好悬浮,则密度等于水的密度,甲、乙两物体密度之比是1:2,所以甲的密度为。
0.5×103kg/m3,比酒精的密度小,甲应该漂浮。根据“甲、乙两物体密度之比是1:
2,甲的体积是乙的2倍”可知甲、乙两物体质量相等,重力也相等。悬浮和漂浮状态都是浮力等于重力,所以甲、乙两物体受浮力相等。
8、注意区别溢出的水和排开的水,如图,当物体浸入水中,如果水未排出,即使是只有49n的水,产生的排水体积可以很大,浮力可以远大于49n,换句话说,49n的水中可以浸入的物体很大。
选做题、根据两个容器中液面相平,p甲》p乙,可知ρ甲》ρ乙,而根据ab物体的浮沉状态,可知ρ甲》ρa,ρ乙=ρb,则ρa与ρ乙关系不能确定,当体积相等时质量关系无法确定。选d
(二).多项选择题(下列各小题有两个或三个选项符合题意)(5分×2=10分)
分析:9、悬浮和漂浮状态都是浮力等于重力,所以f甲=f乙。杯底增加的压力等于物体的重力,所以相等。
根据物体分别在甲乙液体中的浮沉状态,可知ρ甲<ρ乙。ab杯底受到的压强的大小跟液体密度和深度有关,根据深度相等,甲<ρ乙,大小关系能够确定。
10、答案:ad 读图可知,根据浮力的大小和f浮 =ρ液**排可以算出体积的最小值为8×10-4m3 ,根据重力是12n得质量为1.2kg,密度的最大值为1.
5×103kg/m3。
(三).填空题(3分×5=15分)
12、减小.012 14、不变,下降
分析:13、根据“体积为3cm3的铁球浸没于该液体中所受浮力为2.7×10-2n”和f浮 =ρ液**排可以算出液体的密度为0.
9×103kg/m3,那么将一个密度是0.6×103kg/m3的木球投入该液体中,木球漂浮,f浮=g=ρvg=0.012n。
14、把水缸中的水取一部分倒入脸盆中,脸盆仍漂浮在水面上,水缸中水的减少量等于脸盆中水的增加量,重力增加导致浮力增加,排开水也就增加,所以液面不变。若把脸盆沉入水底,脸盆受到的浮力减小,排开水的体积就减小,液面下降。
(四).实验**题(34分)
15、(1)阿基米德原理 (2)漂浮时f浮=g。
16、(1)4 (2)阿基米德原理f浮 =g排 (3)2×103kg/m3
17、提示:利用漂浮时g=f浮=ρ液**排 。问题转化为怎样得到v排,可以用量筒排水法、烧杯溢水法或者直接用刻度尺测量浸入深度和边长算出体积。
18、(1)如:木块的质量为0.02㎏、木块的重力为0.
2n、木块排开水的重力为0.2n、木块受的浮力为0.2n、木块排开水的体积20cm3等。
(2)小婷没将溢水杯装满,导致木块排开的水没有全部溢出。
(五).简答和计算题(17分)
(1)f浮=ρ液**排=1×103kg/m3×10n/kg×80×10-6m3=0.8n
v水=sh=40cm2×10cm=4×102cm3
**=m水g=ρ水**水=1×103kg/m3×10n/kg×4×102×10-6m3=4n
20、a和b悬浮——①a漂浮, —
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