資源簡介

(共23張PPT)
1　在流體中運動
第10章　流體的力現象
欄目導航
知識要點
批判質疑
教材素材
一、鳥兒是怎樣翱翔的
1.鳥翼的特點:　　　　　　。
2.升力的產生:水平的氣流能使鳥翼獲得向上的　　　　。
二、伯努利原理
1.內容:對于流動的液體和氣體,在流速大的地方壓強　　　　,流速小的地方壓強　　　　。
知識要點
上凸下凹
升力
小
大
2.解釋升力產生的原因: 鳥在空中翱翔,空氣沿著鳥翼流過,由于鳥
翼的特殊造型,使通過鳥翼上方的空氣流速比鳥翼下方的空氣流速
　 一些,于是鳥翼上方的空氣壓強　　　　鳥翼下方的空氣壓強,這個　　　　　就使鳥翼獲得了升力;當升力跟鳥所受的重力相平衡時,鳥便能翱翔在藍天了。
大
小于
壓強差
教材素材
1.(課后T3改編)如圖所示,把長10 cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端。往B管中輕輕吹氣,則A管中水面將會　　　　(選填“上升”“不變”或“降低”)。這個實驗可以說明,流體的流速越大,壓強越　　　(選填“大”或“小”)。
上升
小
2.(課后T4改編)草原犬鼠是大草原上常見的小動物,如圖所示,它挖的洞有多個洞口,一些洞口比較平整,一些洞口則由圓錐形土堆圍成。當風從洞口吹過時,由圓錐形土堆圍成的洞口處空氣流速　　　　,壓強
　　　　,較平整的洞口處空氣流速　　　　,壓強　　　　,這樣,洞穴內的空氣在氣壓差作用下會自然流動,從而改善洞穴內的通風狀況。
大
小
小
大
批判質疑
1.鳥飛行時,空氣對鳥翼向上的力是升力,其實也是浮力。(　　)
2.流體流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。(　　)
3.鳥飛行時,空氣對鳥翼向上的升力,其實質上是鳥翼上方和下方空氣流速不同,而產生的一個向上的壓力差。(　　)
×
√
√
欄目導航
基礎鞏固練
能力提升練
拔高拓展練
易錯易混練
1.科學思維(2024石家莊期末)如圖所示,“龍吸水”是一種神奇的自然現象。“龍吸水”是龍卷風,是高速旋轉的氣流,它能“吸”起水的原因是(　 　)
A.龍卷風內部流速大、壓強大
B.龍卷風內部流速小、壓強小
C.龍卷風內部流速小、壓強大
D.龍卷風內部流速大、壓強小
流體壓強與流速的關系
基礎鞏固練
D
2.如圖所示,下列關于漏斗下的乒乓球不會落下的解釋中,正確的是
(　 　)
A.向下吹氣,此時乒乓球上方的氣壓大于下方
B.向上吸氣,此時乒乓球下方的氣壓小于上方
C.無論吸氣還是吹氣,乒乓球上方的氣壓總是小于下方
D.無論吸氣還是吹氣,乒乓球上方的氣壓總是大于下方
C
3.物理學與日常生活(2024重慶)乘客在高鐵站臺要站在白色安全線
內,是因為高鐵列車進站時帶動空氣,使靠近列車一側的空氣流速變
　 　,壓強變　 　,壓強差會給乘客帶來危險。
大
小
4.為了探究氣體流動時壓強大小的特點,小王將兩紙片靠攏,紙片下端自然下垂,如圖a所示。然后他向兩紙片中間慢速吹氣,實驗現象如圖b所示,接著他快速吹氣,實驗現象如圖c所示。
(1)分析比較圖　 　可知,氣體流動時,壓強會變小。
(2)分析比較圖b、c可知,　 　。
a、b(或a、c)
氣體流速越大,壓強越小;氣體流速越小,壓強越大
升力
5.用水平風吹如圖所示的四個模型,其中能使模型受到向上的升力的是(　 　)
A B C D
C
6.(2024保定月考)如圖所示為飛機機翼的截面圖,機翼的上表面彎曲,下表面平直,飛機飛行時,機翼上方的空氣流速　 　,壓強　 　,機翼下方的空氣流速　 　,壓強　 　,因此機翼上、下表面受到的壓力F1　 　(選填“<”或“>”)F2,這就是飛機產生升力的原因。
大
小
小
大
<
忽略液體流動時也遵循流體壓強與流速的關系
7.如圖所示,水平放置的H形容器,右側裝有植物油,左側可能裝有水或酒精,中間用一個可以無摩擦移動的活塞密封,活塞處于靜止狀態,則左側可能裝有哪種液體 若想讓活塞向左側移動,可以在什么位置水平吹氣 (ρ水>ρ植物油>ρ酒精)(　 　)
A.水,a處 B.水,b處
C.酒精,a處 D.酒精,b處
C
易錯易混練
能力提升練
8.我們經常看到這樣的現象,在無風的天氣,汽車在馬路上快速駛過以后,馬路兩邊的樹葉會隨風飄動,如圖所示,汽車向左行駛,馬路兩邊的樹葉將會(　 　)
A.向A方向飄動
B.向B方向飄動
C.向C方向飄動
D.條件不足,無法判斷
A
9.新考法用一張普通的A4紙折疊成一個紙房子放置在水平桌面上,該紙房子前后端開口,如圖所示,如果從紙房子的前端開口處向房子里快速吹氣,紙房子就會向下坍塌,這是因為(　 　)
A.流速大的地方壓強小
B.流速小的地方壓強小
C.流速大的地方壓強大
D.以上說法都不正確
A
10.(2024自貢)下列各項能夠用流體壓強與流速關系說明的是(　 　)
A.攔河壩設計成上窄下寬 B.向下吹氣,乒乓球不下落
C.用吸盤搬運玻璃 D.用吸管喝飲料
B
11.(2024菏澤期中)飛機在設計、制造的過程中,要進行風洞實驗,如圖所示。無風時,托盤測力計示數為15 N,當迎面吹著飛機的風速達到20 m/s時,托盤測力計的示數會減小,出現這種現象的原因是　
　。
流體中
流速越大的地方,壓強越小
12.物理學與日常生活觀察圖甲中車的外形,行駛時由于車的上下表面空氣流動速度不同,車對地面的壓力會　 　(選填“變大”“不變”或“變小”),容易導致汽車失控,為了減小上述意外情況的發生,有些跑車為了提高“抓地力”,在車尾安裝了一種“氣流偏導器”,其外形應選用圖乙中的　 　(選填“A”或“B”)形狀。
甲　 乙
變小
B
13.物理觀念足球運動員通過使球旋轉讓球沿各種弧線運動。這是因為球旋轉時,在球的轉動方向與前進方向相同的一側,空氣相對于球的流速　 　(選填“大”或“小”),壓強　 　(選填“大”或“小”);在另一側則相反。球兩側的壓力差使球的運動軌跡　 　(選填“改變”或“不改變”),形成所謂的“香蕉球”。
小
大
改變
拔高拓展練
14.科學思維興趣小組用如圖所示裝置研究壓強與流速的關系,將吹風機對準喇叭管上端管口向下吹風,在三個水平粗細相同的玻璃管右端口處同時釋放相同規格的乒乓球,最先到達玻璃管左端的小球是(　 )
A.A球 B.B球
C.C球 D.同時到達
A
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2　認識浮力
欄目導航
知識要點
批判質疑
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一、浮力的概念
1.定義:一切浸入流體中的物體,都受到流體對它　　　　的力,這個力叫作浮力。
2.方向:　　　　　　。
3.施力物體:　　　　　。
知識要點
向上
豎直向上
流體
二、浮力產生的原因
1.液體對浸入其中的物體的四周都有壓強。液體內部的壓強隨深度的增加而　　　　,因此物體受到的　　　　的壓力要比其受到的向下的壓力　　　　。這些壓力的總效果,就形成了一個作用于這個物體的　　　　的力,即浮力。
2.浮力等于液體對物體　　　　　　的壓力差。如果物體在液體中不受液體對它向上的壓力,則此時物體就不受浮力。如河水里的橋墩、楔入水底的木樁等。
增大
向上
大
向上
向上和向下
三、測量浮力
在彈簧測力計的掛鉤上懸掛一個重物,讀出彈簧測力計示數F1;把重物浸入水中,再讀出彈簧測力計的示數F2,則重物受到的浮力　　　　　。
F浮=F1-F2
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1.(課后T1改編)關于浮力,下列說法正確的是(　　)
A.浸在氣體中的物體不受浮力
B.佇立在河中的橋墩受到浮力的作用
C.浮力方向是豎直向上的
D.在液體中上升的物體受浮力,下沉的物體不受浮力
C
2.(課后“家庭實驗室”改編)在探究浮力產生的原因時,做了如圖所示的兩個實驗:把兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸沒在水中,當玻璃筒沿不同方向放置時,玻璃筒兩側的橡皮膜可能在水中處于不同深度。圖甲說明　　　　　　　　　　　　 　。圖乙說明　 　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　,由此產生了一個對玻璃筒向　　　　的浮力,所以浮力大小等于玻璃筒在水中受到的　　　　。
相同深度處橡皮膜受到液體的壓力相同
甲　　　　 乙
體中的不同深度,橡皮膜受到的壓力不等,深度越大,壓力越大
上
壓力差
同種液
批判質疑
1.漂浮的物體受浮力,沉底的物體不受浮力。(　　)
2.浮力是液體對物體向上的壓力。(　　)
3.浸在液體中的物體都會受到液體向上的浮力。(　　)
4.浸在液體中的物體,上浮時受到浮力,下沉時不受浮力。(　　)
×
×
×
×
欄目導航
基礎鞏固練
易錯易混練
能力提升練
1.(2024東明期末)下列物體不受浮力作用的是(　 　)
A.太空中的衛星 B.水中的潛艇
C.空中的飛艇 D.水面上的樹葉
2.(2024滄州月考)下列關于浮力的說法正確的是(　 　)
A.浮力都是由水產生的
B.在不同的液體中,浮力的方向會不同
C.只有固體才能受到浮力的作用
D.浮力的方向與重力的方向相反
浮力的概念
基礎鞏固練
A
D
3.(2024云南)如圖所示,木塊靜止在水面上,請作出木塊所受浮力的示意圖。
答案:如圖所示
浮力產生的原因
4.(2024承德月考)探究浮力實驗時,小青將重為6 N的長方體鋁塊浸在水中,如圖所示,鋁塊上表面剛好與水面相平,此時彈簧測力計示數為2.8 N,長方體鋁塊下表面受水的壓力為(　 　)
A.8.8 N B.2.8 N C.3.2 N D.6 N
C
5.如圖所示,將一只去蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶內并注水,看到有少量水從瓶口流出,此時乒乓球　 　(選填“會”或“不會”)浮起來;再用瓶蓋將瓶口堵住,過一會兒,觀察到乒乓球將
　 　。該實驗說明,浮力產生的原因是液體對物體上、下表面的
　 　。
不會
上浮
壓力差
測量浮力
6.用彈簧測力計懸掛重10 N的金屬塊,并將其浸入水中,彈簧測力計的示數變為3 N。此時金屬塊所受浮力的大小和方向是(　 　)
A.7 N,豎直向上 B.10 N,豎直向下
C.3 N,豎直向下 D.3 N,豎直向上
A
7.如圖甲所示為石塊在空氣中時彈簧測力計的示數,即石塊重力為
　 　 N;如圖乙所示為石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數,為
　 　N,石塊受到的浮力為　 　N。
2.6
2
0.6
誤認為在液體中的物體一定會受到浮力的作用
8.(2024邢臺期末)如圖所示,a、b是能自由移動的物體,c、d是容器自身凸起的一部分,現往容器里注入一些水,這下列說法正確的是(　　)
A.只有物體a受到浮力作用
B.只有物體a、b受到浮力作用
C.只有物體a、b和c部分受到浮力作用
D.只有物體a、b和d部分受到浮力作用
D
易錯易混練
能力提升練
9.如圖所示,一個塑料小球堵在一個水池的出口處,水無法排出,則該小球(　 　)
A.不受水的浮力,也不受水對它的壓力
B.受水的浮力,也受水對它的壓力
C.不受水的浮力,但受水對它的壓力
D.受到水的浮力,但浮力很小
C
10.(2024張家口月考)如圖所示,將完全相同的兩個長方體分別水平與豎直浸沒在水中。下列說法正確的是(　 　)
A.兩個長方體上、下表面壓強差不等,上、下表面壓力差不等
B.兩個長方體上、下表面壓強差不等,上、下表面壓力差相等
C.水平浸沒的長方體,浸在水中的深度增加,則上、下表面壓力差增加
D.兩個長方體左、右側面壓強差相等,左、右側面壓力差不等
B
11.兩個物體分別掛在彈簧測力計上,將它們同時浸沒在水中,發現兩彈簧測力計的示數的減小值相等。由此可以判斷(　 　)
A.兩個物體所受重力相等
B.兩個物體在水中受到的浮力相等
C.浸沒在水面下時,兩彈簧測力計的示數相等
D.兩個物體一定處在水中相同的深度
B
12.(2024菏澤期中)如圖所示,用細繩將一物體系在容器底部,若物體所受浮力為10 N,上表面受到水向下的壓力為4 N,則物體下表面受到水向上的壓力為(　 　)
A.14 N B.10 N C.6 N 　 D.4 N
A
13.將無蓋的飲料瓶底部剪掉,做成一個大“漏斗”。把乒乓球放入“漏斗”中,向“漏斗”內加水,則下列關于乒乓球受力及運動情況的說法正確的是(　 　)
A.向上浮起
B.與“漏斗”壁間壓力變大
C.與加水前沒什么變化
D.無法判斷
B
14.如圖甲所示是一個上、下兩端開口的玻璃管,在上、下開口處分別蒙上了繃緊程度相同的橡皮膜,將此裝置豎直置于圖乙的水中靜止。
甲　　 乙
(1)通過觀察　 　(選填“上”或“下”)面橡皮膜的形變可知,液體內部存在向上的壓強。
(2)此情景中支持浮力產生原因的現象是　
　。
下
下方橡皮膜的形變程度大于上方
橡皮膜的形變程度
15.如圖所示,用細桿將重為3 N的正方體小木塊壓入水中并保持靜止,此木塊上表面受到水的壓力為7 N,下表面受到水的壓力為15 N,則木塊受到浮力大小是　 　N,細桿對木塊的力大小是　 　N。
16.將重為14.7 N的物體掛在彈簧測力計下方,并緩慢浸入水中直至
浸沒(不觸底),彈簧測力計的示數變化了9.8 N,則物體受到的浮力為
　 　N;浮力與重力的合力大小為　 　N,方向　 　。
8
5
9.8
4.9
豎直向下
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第10章　流體的力現象
全章真題演練
流體壓強與流速的關系
1.(2024蘇州)下列現象不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是(　 　)
A.吹氣時紙條向上 B.用吸管喝水　
　　
C.將硬幣吹進盤中 D.吹氣時乒乓球不掉
B
2.(2023營口)把飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼緊在A管的上端,往B管中吹氣。
(1)A管中的水面如何變化
答案:(1)當用B管用力吹氣時,A管上端空氣流速變大,因為流速大的地方壓強小,所以A管上端壓強變小,下端大氣壓沒有變化,從而形成了向上的壓強差,因此A管中的水面會上升。
(2)固定翼飛機飛行時,機翼上產生升力的原因與之相同。請用所學物理知識解釋產生升力的原因,并畫出機翼橫截面的大致形狀。
答案:(2)飛機的機翼上凸下平,飛機前進時,在相同時間內,空氣經過上方的路程長、速度大;經過下方的路程短、速度小。上方空氣流速越大,壓強越小;下方空氣流速越小,壓強越大,這樣機翼上、下表面就存在了壓強差,因而有壓力差,這就是產生升力的原因。機翼橫截面的大致形狀如圖所示。
浮力基礎問題分析
3.(2024河南)宋朝的懷丙利用浮船打撈鐵牛,展現了我國古人的智慧。如圖所示為打撈過程示意圖,先將陷在河底的鐵牛和裝滿泥沙的船用繩索系在一起,再把船上的泥沙鏟走,鐵牛就被拉起,然后把船劃到岸邊,解開繩索卸下鐵牛,就可將鐵牛拖上岸。船在圖中甲、乙、丙三個位置船所受浮力為F甲、F乙、F丙,下列判斷正確的是(　 　)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲B
4.(2024涼山)如圖所示,兩個完全相同的小球,分別漂浮在裝有一定酒精和水的容器中(ρ水>ρ酒),小球的質量為6 g,體積為10 cm3,下列描述正確的是(　 　)
A.小球的密度為6×103 kg/m3
B.小球排開水的質量等于排開酒精的質量
C.用力將乙容器中的小球向下壓的過程中,小球受到的浮力不變
D.將酒精注入乙容器中(不溢出液體),小球浸入液體的體積不變
B
5.(2023益陽)某一木塊的體積為100 cm3,所受的重力為0.8 N。漂浮在水面上靜止時木塊受到的浮力為　 　N。用手將木塊壓住使它浸沒在水中,木塊受到的浮力為　　N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
0.8
1
物體的浮沉條件及其應用
6.(多選題)(2023遼寧)兩個燒杯內分別盛有甲、乙兩種液體,將瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分別放入甲、乙液體中,均處于懸浮狀態且開口朝下,小瓶在甲液體中橡皮膜的凹陷程度較大,如圖所示。輕觸乙液體中的小瓶使其下沉。下列說法正確的是(　 )
A.甲液體的密度比乙液體的密度大
B.懸浮時,小瓶在甲液體中受到的浮力比在乙液體中受到的浮力小
C.下沉過程中,橡皮膜所受液體壓強不變
D.下沉過程中,小瓶所受浮力變小
AD
7.(2024貴州)泡茶時可以欣賞到茶葉在水中浮沉“起舞”。如圖所示,沖泡茶葉時,部分茶葉表面附著氣泡使其排開水的體積增大,由于浮力大于重力而　 　;茶葉充分吸水后由于其密度　 　水的密度而下沉。
上浮
大于
8.(2024廣安)如圖甲所示,足夠高的圓柱形薄壁容器內裝有適量的水放在水平桌面上。現將一個質量為2 kg、底面積為100 cm2的均勻長
方體豎直放入容器中,受到容器的支持力為4 N,此時物體所受浮力為
　 　N。若再加入適量的水使長方體剛好漂浮,如圖乙所示,則此時水面的高度與圖甲相比增加了　 　cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
16
4
實驗探究:探究浮力大小與哪些因素有關
9.(2024菏澤)物理學習小組在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,用同一金屬塊依次進行如下步驟的操作:
(1)步驟A中金屬塊受到的重力為　 　N。
(2)步驟B中金屬塊受到的浮力為　 　N。
2.6
0.4
(3)分析　 　三個步驟數據,初步可以得出浮力大小與液體密度有關。
(4)若步驟D中僅把鹽水換成密度比水小的等體積的酒精,彈簧測力計的示數　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)1.6 N。
(5)結合已學知識,根據步驟A、C,計算出金屬塊的體積為　 　m3。
(ρ水=1.0×103 kg/m2,g取10 N/kg)
ACD
大于
1×10-4
有關浮力的綜合計算
甲　 乙　 丙
(1)圖乙中木塊所受的浮力。
(2)木塊的體積。
解析:(1)由圖甲可知,木塊受到的重力G=3 N,因為圖乙中木塊漂浮,所以木塊受到的浮力F浮=G=3 N。
答案:(1)3 N　(2)5×10-4 m3　
答案:(3)0.6×103 kg/m3　(4)2 N
(3)木塊的密度。
(4)圖丙中F的大小。
(4)圖丙中木塊浸沒時排開水的體積V排1=V木=5×10-4 m3,
受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N,
此時木塊受力平衡,則有F=F浮1-G=5 N-3 N=2 N。
11.(2024瀘州)釣魚是一項戶外運動。如圖甲所示是釣魚常用的一種釣具,其主要由魚鉤、鉛墜、浮漂(7顆相同浮子)構成,該釣具各部分參數如表所示。假如垂釣時,浸沒在水面下的浮子處于同一豎直線上,漂浮在水面上的浮子處于同一水平線上,為浮子的理想狀態(忽略魚線彎曲造成的影響,即不計漂浮浮子與浸沒浮子之間的相互作用)。如圖乙所示,某釣魚愛好者在魚塘垂釣時,魚餌的質量為1.5×10-3 kg,體積為1×10-6 m3,沉到水底后未與塘底緊密接觸,有4顆浮子浸沒在水下、有3顆浮子漂浮在水面上,且浮子處于理想狀態。ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg,則:
甲 　 乙
名稱 1顆浮子 鉛墜 魚鉤 魚線
質量m/kg 4×10-4 9×10-4 4×10-4 不計
體積V/m3 8×10-7 1×10-7 不計 不計
(1)浸沒在水中的4顆浮子受到的總浮力為多大
解析:(1)由表格可知1顆浮子的體積V=8×10-7 m3,則浸沒在水中的1顆浮子排開水的體積V排=V=8×10-7 m3,
浸沒在水中的1顆浮子受到的浮力F浮子=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×8×10-7 m3=0.008 N,
4顆浮子受到的總浮力F浮子4=4F浮子=4×0.008 N=0.032 N。
答案:(1)0.032 N　
(2)當魚餌靜止在水平塘底時,魚餌受到的支持力為多大
解析:(2)浮子、鉛墜、魚鉤和魚餌整體處于平衡狀態,它們受到的浮力、重力和支持力的合力為0,
浸沒時鉛墜排開水的體積V排鉛=V鉛墜=1×10-7 m3,
鉛墜受到的浮力F浮鉛=ρ水gV排鉛=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-7 m3
=0.001 N,
魚餌排開水的體積V排餌=V魚餌=1×10-6 m3,
魚餌受到的浮力F浮餌=ρ水gV排餌=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-6 m3
=0.01 N,
根據力的平衡關系可得F浮子4+F浮鉛+F浮餌+F支=G浮子4+G浮鉛+G浮餌+G魚鉤,
即F浮子4+F浮鉛+F浮餌+F支=(m浮子4+m浮鉛+m浮餌+m魚鉤)g,
代入數據可得0.032 N+0.001 N+0.01 N+F支=(4×4×10-4 kg+9×
10-4 kg+1.5×10-3 kg+4×10-4 kg)×10 N/kg,
解得魚餌受到的支持力F支=0.001 N。
答案:(2)0.001 N　
(3)當魚餌被全部吃掉,而魚未上鉤,穩定后,浮子仍處于理想狀態,水面下浸沒的浮子有多少顆
解析:(3)當魚餌被全部吃掉,而魚未上鉤,穩定后,浮子、鉛墜和魚鉤處于懸浮狀態,設浸沒在水下浮子的個數為n,根據力的平衡關系可得nF浮子+F浮鉛=nG浮子+G浮鉛+G魚鉤,即n×0.008 N+0.001 N=(n×4×10-4 kg
+9×10-4 kg+4×10-4 kg)×10 N/kg,
解得水面下浸沒的浮子n=3。
答案:(3)3顆
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第10章　流體的力現象
實驗練03　探究浮力大小與哪些因素有關
1.(2024山西)小明發現木頭在水中是漂浮的,而鐵塊在水中會下沉,他猜想浮力的大小與浸在液體中的物體的密度有關。為此他進行了如下探究,請你幫助他完成實驗。
【實驗思路】
(1)選取體積相同、　 　不同的物體A和B分別浸沒在水中,測出其所受浮力并進行比較。
密度(或質量)
【實驗過程】
(2)按照實驗思路依次進行如圖所示的操作,由圖甲可知,物體A所受的浮力為　 　N。由圖乙可知,物體B在水中受到的拉力為　 　N,并計算出物體B所受的浮力。
甲　 乙
1.2
2.8
【實驗結論】
(3)分析實驗數據,可得出初步結論:　
　 。
2.(2023江西)【探究名稱】探究浮力大小與物體的形狀是否有關。
【問題】某同學探究完浮力大小與液體密度和物體排開液體體積的關系后,還想知道浮力大小是否與物體的形狀有關。于是,該同學進行了如下探究。
物體所受浮力的大小與物體的
密度無關
【證據】該同學用一塊橡皮泥(不吸水)、一個彈簧測力計、燒杯、水和細線,按如下步驟進行實驗。
①如圖a所示,用彈簧測力計測出橡皮泥受到的重力為　 　N。
②如圖b所示,將橡皮泥捏成實心長方體浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數。
③如圖c所示,將同一塊橡皮泥捏成實心圓柱
體浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數。
④如圖d所示,將同一塊橡皮泥捏成實心球體
浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數。
4
【解釋】
(1)圖b中橡皮泥受到的浮力大小為　 　N。
(2)由以上實驗可知,浮力大小與物體的形狀　 　。
【交流】
(1)本實驗在其他因素都相同的前提下,只改變物體的形狀來進行探究。在物理學中,這種研究方法稱為　 　。
(2)在第④步實驗中,將橡皮泥從圖d位置向下移到圖e位置時,深度增大,橡皮泥所受浮力大小　 　(選填“變大”“變小”或“不變”),說明浮力大小與浸沒在液體中的　 　無關。
(3)用刻度尺和彈性較好的橡皮筋來替代彈簧測力計,　 　(選填“能”或“不能”)完成本實驗的探究。
2
無關
控制變量法
不變
深度
能
3.(2024達州)同學們在“探究影響浮力大小的因素”的實驗中,根據日常生活經驗提出了以下猜想:
①浮力大小與物體浸入液體中的深度有關;
②浮力大小與物體排開液體的體積有關;
③浮力大小與液體的密度有關。
實驗步驟和數據如圖所示(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)根據實驗數據,小聰計算出該物體浸沒在水中受到的浮力大小是
　 　N。
(2)為了驗證猜想①,分析A、C、D三次實驗,得出的結論是:浸沒在液體中的物體所受浮力大小與浸沒在液體中的深度　 　(選填“有”或“無”)關。
(3)為了驗證猜想②,分析A、　 　三次實驗,得出的結論是:浸在液體中的物體所受浮力大小與物體排開液體的體積有關。
4
無
B、C
(4)小聰為了驗證猜想③,分析A、B、E三次實驗,得出的結論是:浸在液體中的物體所受浮力大小與液體的密度有關。你認為這樣的操作是
　 　(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是　
　 。
(5)細心的小紅利用實驗數據還計算出步驟E中所用鹽水的密度是
　 　kg/m3。
錯誤
沒有控制排開液體的
體積相同
1.1×103
4.在探究影響浮力大小因素的實驗中:將一個正方體物塊掛在彈簧測力計下,依次進行如圖所示測量。
(1)彈簧測力計在測量前先要調零,根據本次測量要求,一只手要拉著　 (選填“吊環”或“掛鉤”),使彈簧測力計處于　 　(選填“水平”或“豎直”)狀態,另一只手反復輕拉　 　(選填“吊環”或“掛鉤”),并調節指針位置,直到另一只手不拉動時指針指到零刻度處。
吊環
掛鉤
豎直
(2)圖甲中正方體A靜止,彈簧測力計讀數是　 　N。
(3)比較乙、丙兩次實驗可以得出:浸在液體中的物體受到的浮力大小與　 　有關。
(4)分析丙、丁兩次實驗可以得出:浸沒在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度　 　(選填“有關”或“無關”)。
(5)分析丁、戊兩次實驗可以得出,在其他條件相同的情況下,液體密度越大,物體受到的浮力越　 　(選填“大”或“小”)。
3.8
排開液體的體積
無關
大
(6)當正方體A從下表面接觸水面開始,直至浸沒到更深位置(未觸底)時,下列能正確表示出此過程中正方體A所受浮力F浮與正方體A下表面浸入水中深度h的關系的是　 　(填字母)。
A B C D
(7)為避免偶然性,使實驗結論具有普遍意義,你的建議是　
　。
B
更換不同
液體,進行多次實驗,得到多組數據,歸納總結得出結論
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3　科學探究:浮力的大小
欄目導航
知識要點
教材素材
批判質疑
圖說物理
重點實驗
阿基米德原理
1.內容:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于
　　　　 　　　　　。
2.公式:　　　　。
3.適用對象:適用于　　　　　　 。
知識要點
它排開的液體所受到的重力
F浮=G排
氣體和液體
一、探究浮力大小與哪些因素有關
1.猜想:浮力的大小可能與物體的　　 　、　　 　,液體的　　　及
　　　　　 　　　有關。
2.實驗器材(如圖所示):鐵架臺、升降臺、　　 　　、燒杯、圓柱體、水、鹽水。
重點實驗
體積
密度
密度
物體浸入液體的深度
彈簧測力計
3.實驗方法:控制變量法。
4.實驗結論:物體所受浮力的大小與物體　　 　　　　　　　　
有關系,與　　　　　　有關系。
5.討論交流:物體受到的浮力與　　　　 　、　　　　 　及物體浸沒在液體中的　　　　無關。
浸在(或排開)液體中的體積
液體的密度
物體的體積
物體的密度
深度
二、浮力大小與排開液體重力的關系
1.實驗器材:阿基米德原理實驗器、彈簧測力計。
2.實驗裝置(如圖所示)
3.實驗過程
(1)稱出鐵塊受到的重力G。
(2)將鐵塊浸沒在水中,讀出彈簧測力計的示數F,則鐵塊受到的浮力
　　　　　。
(3)測量從溢水杯排到小桶中的水受到的重力G排。
F浮=G-F
(4)比較F浮與G排的關系。
4.實驗結論:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于它　　　　 　　　。用公式表示為F浮=G排。
5.討論、交流
(1)溢水杯必須灌　　　水,標志:向杯中加水,直到水流出,再到不流為止才算滿。
(2)為減小測量誤差,可以用帶體積刻度的小量筒收集排出的水,以便計算　　　　,進而求出G排。
排開的液體受到的重力
滿
m排
命題點　探究阿基米德原理
圖說物理
如圖所示,在透明薄塑料袋中裝入大半袋水,用彈簧測力計鉤住塑料袋緩慢放入水中,水袋受到的浮力不斷　　 (選填“增大”或“減小”)。當塑料袋中的水面與容器中水面　　　時,水袋中水的重力和排開水的重力相等。用塑料袋進行實驗的好處是　　　　　　　　　　
(說出一點即可)。
增大
相平
塑料袋的重力可以忽略不計
教材素材
1.(教材例題改編)棱長為4 cm、密度為2×103 kg/m3的正方體橡皮泥塊,放在足夠多的水中,沉入水底;當把它捏成一只小船時,便能漂浮在水面上。則橡皮泥小船漂浮時受到的浮力是　　　 　N,橡皮泥小船漂浮時排開水的體積是　　 　 　m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×
103 kg/m3)
1.28
1.28×10-4
2.(課后T1改編)一質量為100 t的輪船(含船載設備及船員),已知其排水量為1 000 t。當它在長江上滿載航行時,輪船受到江水的浮力是
　　　 　N。輪船底部距水面3 m處的40 cm2的面積上受到水的壓力為　　　　N。當輪船從江水中駛入海水中時,其排開水的體積將
　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10 N/kg,ρ長江=
1.0×103 kg/m3,ρ海水=1.1×103 kg/m3)
1×107
120
變小
批判質疑
1.漂浮在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大。(　　)
2.物體浸入液體中的體積越大,受到的浮力越大。(　　)
3.物體浸入液體中越深,受到的浮力越大。(　　)
4.物體的密度越大,受到的浮力越大。(　　)
×
×
×
×
欄目導航
基礎鞏固練
能力提升練
拔高拓展練
易錯易混練
1.下列情景中,受到的浮力增大的是(　 　)
A.從深水處走向海岸沙灘的游泳者
B.從長江駛入大海的輪船
C.海面上正在向下潛入水中的潛艇
D.由水中慢慢打撈出水的沉船
浮力大小與什么因素有關
基礎鞏固練
C
2.(2024保定期末)如圖所示是某小組探究“浮力的大小與哪些因素有關”的實驗。
(1)由①②兩次操作可知,物體A在水中所受的浮力大小是　 　N。
(2)若選用的操作是①④⑤,可探究浮力的大小與　 　的關系。
(3)若探究浮力大小與物體浸沒深度的關系,應選用的操作是　 　(填序號)。
(4)若探究浮力大小與物體排開液體體積的關系,
應選用的操作是　 　(填序號)。
0.4
液體的密度
①③④
①②③
阿基米德原理及應用
3.(2023海南)“強軍筑夢,挺進深藍”。海軍372潛艇起航駛離軍港,奔赴深海大洋。該潛艇浸沒后,下潛過程中所受的浮力　 　,從密度小的海域進入密度大的海域所受的浮力　 　。(均選填“變大”
“不變”或“變小”)
4.小西同學將一只雞蛋浸沒在水中,雞蛋排開水的質量是0.05 kg,此時雞蛋受到的浮力是　 　N。(g取10 N/kg)
不變
變大
0.5
5.(2024承德月考)某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯、桶、水等,按照如圖所示的步驟,探究“浮力的大小與物體排開液體所受重力的大小的關系”。
(1)先用彈簧測力計分別測出空桶和小石塊的重力,其中小石塊的重力大小為　 　N。
3.8
(2)把小石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,小石塊受到的浮力大小為
　 　N;小石塊排開的水所受重力的大小為　 　N。
(3)通過上述實驗可初步得出浸在水中的物體所受浮力的大小等于
　 　。
(4)另一實驗小組在步驟C的操作中,只將小石塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,則　 　(選填“能”或“不能”)得到與(3)相同的結論。
1.4
1.4
物體排開的水受到的重力的大小
能
誤認為排開的液體一定會全部溢出
6.新考法某物體重0.5 N,把它放入盛有水的燒杯中,溢出重為0.3 N的水,則它受到的浮力(　 　)
A.一定為0.3 N B.一定為0.5 N
C.可能為0.2 N D.可能為0.4 N
D
易錯易混練
能力提升練
7.(2024菏澤期末)如圖所示,A為木塊,B為鋁片,C為鐵球,而且VA=VB=
VC,把它們都浸沒在水中,則它們受到的浮力FA、FB、FC之間的關系是
(　 　)
A.FA>FB>FC B.FAC.FA=FB=FC D.FA>FB=FC
C
8.將兩個物體分別掛在彈簧測力計下,讓它們同時浸沒在水中時,兩彈簧測力計示數的減小值相同,則這兩物體必定有相同的(　 　)
A.形狀 B.體積 C.質量 D.密度
9.新舊兩個雞蛋放入水中的狀態如圖所示,雞蛋A在水面處靜止,雞蛋B浸沒在水中,兩個雞蛋的體積分別是VA、VB,質量分別是mA、mB,兩只雞蛋受到的浮力分別為FA=　 　,FB=　 　。(已知水的密度為ρ)
B
mAg
ρgVB
10.(2024衡水期末)某航母的排水量(滿載時排開水的質量)為6.8×
104 t,它滿載時受到的浮力為　 　N。某潛艇潛入水下50 m(潛艇上表面到水面的距離)時,排開水的體積為60 m3,此時它受到的浮力是　 　N。(水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.8×108
6×105
11.物理學與工程實踐(2024邢臺月考)如圖甲所示為懷丙打撈鐵牛的場景,他讓人們用兩艘大船裝滿泥沙,用鐵索將鐵牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,隨著船逐漸上浮,鐵牛從河底淤泥中被拉了出來,其模型如圖乙所示,已知物體A是棱長為0.1 m的正方體(與底部不密合),物體B的底面積為0.03 m2,高為0.6 m,質量為8 kg。現將A、B用細線連接,細線所受拉力為15 N,已知細線不伸長,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
甲　 乙
(1)物體A受到的浮力。
解析:(1)正方體A浸沒在水中,則物體A排開水的體積V排=VA=(0.1 m)3=
0.001 m3,
物體A所受的浮力F浮A=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3=
10 N。
答案:(1)10 N　
(2)物體B排開水的體積。
答案:(2)9.5×10-3 m3　
(3)若剪斷繩子,物體B靜止時受到的浮力。
答案:(3)80 N
拔高拓展練
12.科學思維如圖所示,實驗裝置有良好的密封性,將針筒的
柱塞用力F向上提。則:
(1)裝有小玻璃球的氣球的運動情況是　 　。
(2)用所學的科學知識加以解釋產生該現象的原因:　
　 。
上浮
實驗裝置有良好
的密封性,將針筒的柱塞用力F向上提,瓶內氣體壓強減小,因為水中的氣球受到的壓強來自水和水面上方的氣體,所以水面上方氣體壓強變小,則氣球受到壓強就會變小,體積變大,氣球排開水的體積變大,根據F浮=ρ液gV排可知,氣球所受浮力變大,大于重力時,氣球會上浮
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5　跨學科實踐:潛艇
欄目導航
知識要點
教材素材
圖說物理
一、浮沉方法
潛艇是通過人工的方法排水、吸水,來改變潛艇　　　　　　　　,從而達到上浮和下沉的目的。
二、浮沉分析
1.下沉:潛艇在水面時,如果重力　　　　浮力,則潛艇會自動下沉,浸沒在水中的體積　　　　,浮力　　　　,達到新的平衡狀態。
2.上浮:如果重力　　　　浮力,則艇體會自動上浮,部分露出水面,浮力　　　　,同樣可達到新的平衡狀態。
三、浮沉關鍵:精確控制潛艇　　　　,是潛艇正常工作的關鍵。
知識要點
自身所受的重力
大于
增大
增大
小于
減小
重力
命題點　潛艇的浮沉
圖說物理
如圖所示是潛艇工作時的情景。當打開艙門充水,重力　　　浮力時,潛艇　　　　;將壓縮空氣壓入水艙,排出海水,重力　　　　浮力,潛艇　　　　。
大于
下沉
小于
上浮
教材素材
(教材圖片改編)潛艇能潛入水下航行,進行偵察和襲擊,是一種很重要的軍用艦艇。潛艇的艇身裝有水艙,可以通過改變水艙內氣壓的方式進行充放水,從而改變自身重力實現上浮下潛。下列說法正確的是(　　)
A.潛艇上浮時,要向水艙充水
B.潛艇下潛時受到的浮力大于重力
C.潛艇受到的浮力等于重力時,可以懸浮在水中
D.潛艇漂浮在水面上時,浮力小于重力
C
欄目導航
基礎鞏固練
能力提升練
拔高拓展練
易錯易混練
1.(2024保定期末)如圖所示,水面下同一地方同一深度有兩艘完全相同的潛艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潛,下列判斷正確的是(　 　)
A.正在下潛的是甲潛艇
B.露出水面前,兩艘潛艇所受的浮力相同
C.潛艇能上浮或下沉是通過改變自身體積實現的
D.正在下潛的潛艇所受的浮力不斷增大
潛艇的沉與浮
基礎鞏固練
B
甲　 乙
2.潛艇懸浮在水中,受到的浮力　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)重力,用壓縮空氣把水艙中的水排出一部分時,潛艇將　 　(選填“上浮”或“下沉”);在露出水面之前,潛艇所受的浮力將　 　
(選填“變小”“變大”或“不變”)。
等于
上浮
不變
軍用潛艇
3.(2024石家莊期末)如圖所示是我國的戰略096型核潛艇(核動力潛
艇),它是堅不可摧的“水下盾牌”,是真正意義上的大國重器。關于核潛艇,下列說法正確的是(　 　)
A.上浮過程中,受到的浮力逐漸變大
B.浸沒水中后繼續下潛,所受浮力不變
C.下潛過程中,水對潛艇底部的壓強不變
D.核潛艇懸浮與漂浮時,受到的浮力相等
B
4.我國常規動力核潛艇具備先進的通信設備、武器、導航等系統和隱蔽性強、噪聲低、安全可靠等優異性能。當核潛艇在深海中勻速潛行時,如果遭遇海水密度突變造成的“斷崖”險情,潛艇會急速掉向數千米深的海底,潛艇突遇“斷崖”險情是因為遇到海水的密度突然　
(選填“變大”或“變小”),此時應立即將潛艇水艙中的水全部排出,使潛艇受到的重力　 　(選填“大于”或“小于”)它的浮力。
變小
小于
潛艇模型制作
5.(2024達州期末)用飲料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管按圖示制作了一個潛艇模型。為使潛艇模型下沉,則需要從進、排氣管處　 　(選填“吹氣”或“吸氣”),潛艇模型從圖中位置下沉的過程中所受到水的浮力　 　(選填“減小”“不變”或“增大”)。
吸氣
不變
6.某班級創新小組用燒瓶、塑料管、軟管、雙孔塞、玻璃水槽自制了潛艇模型,如圖所示。“潛艇”由于在水面以下排開水的體積不變,它受到的浮力大小不變。
(1)通過塑料管A對“潛艇”吹氣時,由于“潛艇”內的氣壓　 　(選填“增大”或“減小”),“潛艇”內的水被排出,重力變小,當“潛艇”受到的浮力　 　(選填“大于”或“小于”)“潛艇”受到的重力時,“潛艇”上浮。
增大
大于
(2)通過塑料管A對“潛艇”吸氣時,由于“潛艇”內的氣壓　 　(選填“增大”或“減小”),水進入“潛艇”內,當“潛艇”受到的浮力
　 　(選填“大于”或“小于”)“潛艇”受到的重力,“潛艇”下沉。
(3)由以上實驗過程可知,“潛艇”是靠改變　 　來實現上浮和下沉的。
減小
自身重力
小于
不能正確分析潛艇的工作過程
7.用硬質塑料瓶、透明膠帶、塞子、塑料管、容器和注射器等,制作如圖所示的潛艇模型(不計進排氣管的體積),然后將模型放入水中,使其上浮或下沉,下列說法正確的是(　 　)
A.讓原本在較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮,應使
瓶內的水先增加后減少
B.向內推注射器活塞,瓶內氣體壓強變大,模型將下沉
C.向外拉注射器活塞,水會被壓入試管中,可實現模型上浮
D.當模型漂浮于水面時,它受到的浮力小于重力
A
易錯易混練
能力提升練
8.物理興趣小組看了《學習強國》有關視頻后,制作了如圖所示的潛艇模型,下列說法正確的是(　 　)
A.在水中加鹽,模型會下沉
B.若要讓模型上浮應使向模型中充水
C.向圖中的模型充氣,其所受的浮力減小將上浮
D.模型能上浮或下沉是通過改變自重來實現的
D
9.(2024邢臺期末)海權握,國則興。建設一支強大的海軍隊伍是實現中國夢的有力保障。如圖所示是某同學自制的潛艇模型在液體中的不同狀態。下列對此潛艇模型的分析正確的是(　 　)
A.懸浮和漂浮時受到的重力大小相等
B.懸浮和漂浮時受到的浮力大小相等
C.漂浮時排開液體受到的重力最小
D.上浮過程所受浮力逐漸變大
C
10.(2024唐山期末)如圖甲所示是張老師自制的潛艇模型,一個用蓋子密閉的玻璃瓶插有兩個兩端開口的細玻璃管,其中一根連接有一段橡皮管,從橡皮管的b端向瓶內吹氣(或吸氣)可以使水從a端流出(或流入)玻璃瓶,從而實現潛艇模型的上浮或下沉,不計橡皮管吸氣、吹氣時發生的形變。現將玻璃瓶裝滿水后沉入水槽底部,如圖乙所示。下列分析正確的是(　 　)
A.沉底時,潛艇模型受到的重力和浮力大小相等
B.從b端向瓶內吹氣,潛艇模型從沉底到懸浮過程中受到的浮力不變
C.從b端從瓶內吸氣,減小了排開水的體積,當浮力小于重力潛艇下沉
D.從b端向瓶內吹氣,潛艇模型在上浮過程中浮力一定不變
B
甲　 乙
11.(2024巨野期末)潛艇通過人工排水、吸水的方法來改變自身　
　從而實現沉浮。某潛艇從長江潛行(在液面下航行)到大海某地執行任務,若它懸浮在江水中所受的重力為G1,懸浮在海水中所受的重力為G2,則G1　 　(選填“>”“=”或“<”)G2。
重
力
<
12.(2024鎮江期末)如圖所示,在水下沿水平方向勻速向右行駛的潛艇,從A區域行駛到B區域出現了“掉深”現象,即航行深度急劇增大,其原因是海水密度發生突變。行駛區域中海水密度較大的是　 　(選填“A”或“B”)區域,潛艇在B區域“掉深”過程中上表面受到的海水壓強會變　 　。若想自救,應　 　(選填“增加”或“減少”)潛艇水艙內的水量。
A
大
減少
13.如圖所示,物理小組制作了體積為170 cm3的潛艇模型(忽略進氣、排氣管的體積),該模型浸沒在水中受到的浮力為　 　N,模型浸沒后繼續下沉過程中受到的浮力　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
1.7
不變
拔高拓展練
14.科學思維潛艇在國家的國防中占有重要位置,潛艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造,某潛艇最大下潛深度可達350 m,潛艇的總體積為1.5×103 m3,水艙未充海水時,潛艇總重量為9×106 N,艇內兩側有水艙,其截面如圖所示,通過向水艙中充水或從水艙中向外排水來改變潛艇的自重,從而使其下沉或上浮(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)。求:
(1)潛艇是通過　 　實現下沉的。
(2)水艙未充海水時,漂浮在海面的潛艇受到的浮力是　 　N,排開海水的體積是　 　m3。
(3)潛艇在水面下勻速下潛的過程中受到海水的浮力　 　(選填“變大”“不變”或“變小”)。
(4)當潛艇下潛至最大下潛深度時,受到海水的壓強為　 　Pa,艙門與海水的接觸面積為1.5 m2,此艙門受到海水的壓力為　 　N。
向水艙中充水
9×106
900
不變
3.5×106
5.25×106
15.(2024菏澤月考)如圖所示,小華利用空礦泉水瓶做了一個潛艇模
型,礦泉水瓶的容積為550 mL,質量為20 g,厚度忽略不計。它通過進、排氣管實現上浮、下潛以及懸浮等功能。已知圖中螺母配重為100 g,體積忽略不計,進排水口和進排氣管的質量和體積均忽略不計,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)為使該潛艇模型上浮,應通過進排、氣管　 　(選填“吸氣”或“吹氣”)。
解析:(1)潛艇模型在水中受到重力和浮力,可以通過改變自身的重力,使潛艇在水中上浮或者下沉,為使該潛艇模型上浮,則需要減小潛艇自身的重力,即應通過進、排氣管吹氣,使潛艇內部的水排出。
吹氣
(2)求潛艇模型浸沒在水中時受到的浮力。
(3)潛艇模型下潛過程中,求螺母的深度達到10 cm時受到的液體壓強。
解析:(2)潛艇模型浸沒水中時受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3
×10 N/kg×550×10-6 m3=5.5 N。
(3)10 cm時受到的液體壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.1 m=1 000 Pa。
答案:(2)5.5 N　(3)1 000 Pa
(4)為了使潛艇模型恰好懸浮在水中,則需要在礦泉水瓶中裝入水的質量為多少
答案:(4)430 g
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第10章　流體的力現象
專題練03　浮力的計算
1.如圖所示,重7 N的石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數減小5 N,則石塊受到的浮力為(　 　)
A.3 N B.5 N
C.2 N D.7 N
2.用彈簧測力計在空氣中稱一正方體物體,測得其重力為8.4 N,當把這個物體的一半浸在水中時,彈簧測力計的示數為4.8 N,這時物體受到的浮力是　 　N;若將物體浸沒在水中靜止,此時彈簧測力計的示數為　 　N。
運用F浮=G-F求浮力的相關計算
B
3.6
1.2
3.如圖所示,一個長方體物塊A浸沒在水中,其下表面受到水對它向上的壓力為20 N,上表面受到水對它向下的壓力為12 N,則物塊A受到浮力的大小和方向為(　 　)
A.8 N,豎直向上 B.8 N,豎直向下
C.32 N,豎直向上 D.32 N,豎直向下
運用漂浮、懸浮條件F浮=G或壓力差F浮=F向上-F向下進行浮力的相關計算
A
4.一個正方體鐵塊,在水下某深度時,上表面受到15 N壓力,下表面受到20 N壓力,則鐵塊受到浮力是　 　N;當鐵塊下沉到某位置時,上表面受到的壓力增大至20 N,下表面受到的壓力是　 　N,此時鐵塊上、下表面的壓力差是　 　N。
5
25
5
5.(2023上海)體積為1×10-3 m3的物體浸沒在水中時,物體受到的浮力大小為
　 　N,物體所受浮力的方向是豎直　 　的。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.(2023石家莊月考)如圖所示,體積為1×10-3 m3,材料相同的兩個金屬球,分別連接在彈簧的一端,彈簧的另一端固定在容器的底部。圖甲裝置內是水,彈簧對球向上的彈力為69 N,圖乙裝置內是某種液體,彈簧對球向上彈力為71 N,則該液體的密度為　 　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
10
利用阿基米德原理進行浮力的相關計算
向上
0.8×103
7.(2024菏澤期末)如圖所示,將一盛有水的圓柱形容器置于水平桌面上,用細線將一個小球固定在容器底部,當小球完全浸沒在水中靜止時,細線對小球的拉力為F。已知小球的質量為0.8 kg,小球的體積為10-3 m3,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)小球受到的重力。
解析:(1)小球受到的重力G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N。
答案:(1)8 N　
(2)小球浸沒在水中靜止時,所受的浮力。
(3)細線對小球的拉力F。
解析:(2)小球浸沒在水中,所以排開水的體積V排=V球=10-3 m3,
小球受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N。
(3)因為小球靜止,所以小球豎直方向上受力平衡,則由F浮=G+F可得,細線對小球的拉力F=F浮-G=10 N-8 N=2 N。
答案:(2)10 N　(3)2 N
8.(2024石家莊期中)如圖甲所示,將棱長為10 cm的實心正方體木塊
靜置于平放的盛水容器中,木塊靜止時,有3 cm露在水面外。現將一個豎直向下的力F壓該木塊,木塊剛好全部浸入水中且靜止,如圖乙所示(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
綜合運用漂浮或懸浮條件F浮=G和阿基米德原理F浮=
ρ液gV排進行浮力的相關計算
(1)木塊漂浮時受到的浮力。
解析:(1)木塊排開水的體積V排=10 cm×10 cm×(10 cm-3 cm)=
700 cm3=7×10-4 m3,
木塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7×10-4 m3=
7 N。
答案:(1)7 N　
(2)正方體木塊的密度。
答案:(2)0.7×103 kg/m3　
(3)壓力F的大小。
解析:(3)木塊浸沒時受到的浮力F浮′=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3
×10 N/kg×10-3 m3=10 N,
豎直向下的力F=F浮′-G木=10 N-7 N=3 N。
答案:(3)3 N
9.(2024重慶)如圖所示是某型號水下機器人。該機器人可以通過三種方式控制浮沉,第一種是機器人內部水艙充放水,水艙的容積為4×10-3 m3;第二種是利用推進器給機器人提供豎直向上的推力F推,F推可以在0～30 N之間調節;第三種是在機器人外部加裝不同數量的浮塊,每個浮塊質量均為0.4 kg,體積均為1×10-3 m3。已知該機器人水艙未充水時的質量為9.5 kg,未裝浮塊時,機器人的總體積為1.2×10-2 m3(體積不變,含機械臂)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
(1)求150 m深處水的壓強。
解析:(1)150 m處水的壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×150 m
=1.5×106 Pa。
答案:(1)1.5×106 Pa　
(2)求當機器人未加浮塊、水艙充滿水浸沒在水中懸停時,F推的大小。
解析:(2)機器人受到的重力G機=m機g=9.5 kg×10 N/kg=95 N,
水倉充滿水時所充水的重力G水=m水g=ρ水V容g=1.0×103 kg/m3×4×10-3 m3×
10 N/kg=40 N,
機器人浸沒時排開水的體積V排機=V機=1.2×10-2 m3,
機器人浸沒在水中所受的浮力F浮機=ρ水gV排機=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
1.2×10-2 m3=120 N,
機器人懸停時,由F推+F浮=G水+G機可得,所受推力F推=G機+G水-F浮=95 N+40 N-
120 N=15 N。
答案:(2)15 N　
(3)深處水底有一物體(未與水底緊密接觸),其密度均勻且為2.5×
103 kg/m3,體積為4×10-3 m3,需機器人潛入水中用機械臂抓住物體打撈上來,為確保打撈順利進行,機器人下水前需制定好能讓機器人抓住物體上浮的方案,在F推調到30 N的情況下,還需如何利用另外兩種方式實現上浮,請給出一種合理方案。
解析:(3)物體所受重力G物=m物g=ρ物V物g=2.5×103 kg/m3×4×10-3 m3
×10 N/kg=100 N,
物體受到的浮力F浮物=ρ水gV物排=ρ水gV物=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×
10-3 m3=40 N,
為把物體打撈上來,機器人的最小拉力F最小=G物-F浮物=100 N-40 N=60 N,
為確保打撈順利進行,機器人下水前水艙內先充滿水,打撈時將水全部排出,
F推最大=30 N,另外安裝n個浮塊,一個浮塊受到的重力G浮塊=m浮塊g=0.4 kg×
10 N/kg=4 N,
一個浮塊受到的浮力F浮浮塊=ρ水gV排浮塊=ρ水gV浮塊=1.0×103 kg/m3×10 N/kg
×1×10-3 m3=10 N,
需給物體提供的拉力F拉=F浮機+F推最大+nF浮浮塊-G機-nG浮塊=60 N,
即120 N+30 N+n×10 N-95 N-n×4 N=60 N,
解得n≈0.83,取1,即將水艙里的水全部排出再安裝一個浮塊。
答案:(3)將水艙里的水全部排出再安裝一個浮塊
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4　沉與浮
欄目導航
知識要點
教材素材
批判質疑
圖說物理
一、物體的沉浮條件
對于浸沒在液體中的物體,如果只受到重力和浮力:　　　　　時,物體上浮,最“終”漂浮;　　　　　　時,物體懸浮;　　　　　　時,物體下沉,最“終”沉于容器底部。
二、沉浮條件的應用
1.熱氣球:熱氣球通過　　　　　　或充某些密度比空氣　　　的氣體獲得較大的浮力升到空中。
知識要點
F浮>G物
F浮=G物
F浮加熱空氣
小
2.密度計:密度計漂浮在液體中,根據漂浮條件(F浮　　　G)可知在不同液體中所受浮力大小　　　 　;密度計浸入液體體積越大,液體密度　　　　。
=
相等
越小
命題點1　 雞蛋的沉浮
圖說物理
1.如圖所示,把雞蛋放入清水中,然后逐漸加鹽,直至雞蛋上浮至液面。向水中加鹽,改變了液體的　　　　,使雞蛋受到的浮力增大而上升。雞蛋在液面靜止時,F浮　　　　(選填“>”“=”或“<”)G雞蛋。
密度
=
命題點2　熱氣球的浮沉
2.熱氣球通過　　　　球內的空氣以減小熱氣球整體所受的重力。當熱氣球所受的重力　　　　受到的浮力時,熱氣球就可以升空了(如圖所示)。其自帶的加熱器可以調節氣囊中氣體的　　　　,從而控制氣球升降。
加熱
小于
溫度
教材素材
1.(課后“家庭實驗室”改編)如圖所示為一種自制簡易密度計,它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,用它來測量液體密度時,該密度計
　　　(選填“懸浮”“漂浮”或“下沉”)在被測液體中。將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個燒杯中,可以判斷ρ1　　　ρ2。若該密度計兩次測量中排開液體的質量分別為m1、m2,則m1　　　(后兩空均選填“<”“=”或“>”)m2。
漂浮
<
=
2.(課后T3改編)如圖所示,取一大塑料瓶,用一小玻璃瓶制作成“浮沉子”。將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在大塑料瓶的水面上。為了觀察其浮沉,大瓶的瓶蓋應該旋緊,當用力擠壓大瓶時,
“浮沉子”的重力　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)“浮沉子”所受浮力,此時“浮沉子”會　　　　(選填“加速”“減速”或“勻速”)下沉。
大于
加速
批判質疑
1.同一艘船在海上航行時所受的浮力大于在河里航行時所受的浮力。
(　　)
2.用密度計測量液體密度時,液體的密度越大,密度計所受的浮力越大。
(　　)
3.當F浮=G時,可能V排4.死海中人會浮起來,說明死海水的密度比人體的密度大。(　　)
×
×
√
√
欄目導航
基礎鞏固練
能力提升練
拔高拓展練
易錯易混練
1.某課外活動小組在探究物體的浮沉條件時,把一個重為0.5 N的新鮮雞蛋輕輕放入盛滿水的溢水杯中,溢出重力為0.3 N的水,則雞蛋靜止后會(　 　)
A.沉底 B.懸浮
C.漂浮 D.無法判斷
物體的沉浮條件
基礎鞏固練
A
2.(2024保定期末)一個小球所受的重力為10 N。將它浸沒在水中時,所排開的水的重力為20 N。那么小球浸沒時受到的浮力大小為　　N,放開手后,物體將　 　(選填“上浮”“下沉”“懸浮”),最終小球受到的浮力為　 　N。
20
上浮
10
沉浮條件的應用
3.海翼號深海滑翔機是我國擁有自主知識產權的水下無人潛航器,它的外部裝有油囊,可以通過壓入或排出液壓油改變體積。與其浮沉原理相似的是(　 　)
A.潛艇　　B.輪船　　
C.魚　　 D.龜
C
4.(2024菏澤期末)取一根木棒,在它的一端纏繞一些銅絲就做成了一個簡易密度計,將其分別放入甲、乙兩個盛有不同液體的燒杯中,它豎直立在液體中的漂浮情況如圖所示。設密度計在甲、乙兩個燒杯中所受的浮力分別為F甲和F乙,兩個燒杯中液體的密度分別為ρ甲和ρ乙,則
(　 　)
A.F甲>F乙 B.F甲C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
D
5.教材改編題如圖所示,某次表演用的熱氣球大小基本不變,表演時在熱氣球下方開口處燃燒液化氣,使熱氣球內部氣體溫度升高,密度　
　,熱氣球總重力　 　,所受的浮力　 　(前三空均選填“變大”“變小”或“不變”);在熱氣球加速上升的過程中,它受到的浮力　 　(選填“大于”“等于”或“小于”)重力。
變
變小
小
不變
大于
6.俗話說“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中會漂浮,李子投入水中會下沉。對此現象,下列說法正確的是(　 　)
A.西瓜的密度比李子的密度大
B.西瓜漂浮時所受浮力大于重力
C.李子浸沒后,下沉過程中所受浮力大小不變
D.李子下沉過程中所受水的壓強不變
C
易錯易混練
誤認為漂浮的物體所受浮力大于重力,下沉物體所受浮力小于重力
不能正確判斷物體的浮沉
7.100 g物體放在盛有液體的杯子里,溢出液體80 g,則(　 　)
A.物體將沉入杯底
B.物體將浮在液面上
C.物體將懸浮在液體中
D.無法確定物體的沉浮
D
能力提升練
8.(多選題)(2023北京)小京洗水果時,發現體積較小的橘子漂浮在水面上,而體積較大的芒果卻沉在水底,如圖所示。下列說法正確的是
(　 )
A.橘子的密度小于芒果的密度
B.橘子受到的浮力大于它受到的重力
C.橘子受到的重力小于芒果受到的重力
D.橘子受到的浮力大于芒果受到的浮力
AC
9.(2024滄州期末)兩個完全相同的燒杯中,分別盛有不同密度的液體,將同一物體先后放入甲、乙兩燒杯中,當物體靜止時,兩個燒杯的液面相平,物體所處的位置如圖所示,下列說法正確的是(　 　)
A.甲燒杯液體密度比乙燒杯液體密度大
B.甲燒杯液體對容器底的壓強與乙燒杯液體對容器底的壓強大小相等
C.甲燒杯中物體受到的浮力與乙燒杯中物體受到的浮力大小相等
D.甲燒杯中物體受到的浮力比乙燒杯中物體受到的浮力小
C
10.(2024石家莊模擬)將兩個質量相同的橡皮泥做成實心球形和碗形,分別放入相同的甲、乙兩杯水中,靜止時如圖所示,橡皮泥的密度　
　(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,甲杯中橡皮泥所受的浮力　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,　 　杯中水面升高得多。
甲 乙
大
于
小于
乙
11.新考法如圖所示,小華制作了一個簡易的密度計:他選擇一根較長的塑料吸管,將碎石塞入管中下端并用石蠟封口,使吸管在液體中時能在豎直方向上保持　 　(選填“上浮”“漂浮”或“下沉”)狀態,此時密度計受到的浮力　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)重力。把密度計放入水中,露出水面的長度是8 cm,再將密度計放入某液體中,露出液面的長度是7 cm,則此液體的密度　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
漂浮
等于
小于
12.(2023張家口模擬)如圖所示,實心正方體木塊質地均勻,棱長為4 cm,將該木塊輕輕地放入側傾放置且酒精已滿的大燒杯內,待木塊靜止時,從杯中溢出32 g酒精。g取10 N/kg,酒精的密度為0.8×103 kg/m3。求:
(1)木塊受到的浮力。
解析:(1)木塊漂浮,受到的浮力F浮=G排=m排g=32×10-3 kg×10 N/kg=0.32 N。
答案:(1)0.32 N　
(2)木塊排開酒精的體積。
(3)木塊的密度。
答案:(2)4×10-5 m3　(3)0.5×103 kg/m3
拔高拓展練
13.科學思維中國自主研發的極目一號Ⅲ型浮空艇順利升空,上升高度超過珠峰,創造了浮空艇大氣科學觀測的世界紀錄。(g取10 N/kg)
(1)該浮空艇總質量約2 600 kg,它受到重力的大小約為　 　N。
(2)已知基地上方的空氣密度約為0.8 kg/m3,該浮空艇在營地升空前體積達9 000 m3,此時浮空艇受到的浮力大小約為　 　N。
2.6×104
7.2×104
(3)極目一號Ⅲ型浮空艇內部有三層:上層裝有氦氣(相同條件下氦氣密度比空氣小得多),中間隔開,下層是空氣。當懸于空中的浮空艇,用上層的氦氣排出下層部分空氣時,浮空艇將　 　(選填“上浮”或“下降”),此過程中改變了浮空艇所受的　 　(選填“浮力”或“重力”)。
(4)空中掉重是指飛艇上方空氣壓強突然減小,會導致懸浮的飛艇突然向上運動,則飛艇掉重時受到向下的力　 　(選填“增大”“減小”或“不變”)。
上浮
重力
減小
點擊進入 智慧錦囊(共21張PPT)
第10章　流體的力現象
強化訓練二
1.(2024樂山)樂山某初中學校開展以“蒼穹”為主題的飛機模型制作大賽,要讓飛機獲得升力,機翼橫截面的形狀應設計成(　 　)
A　 B　 C　 D
一、選擇題
B
2.新考法如圖所示,洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,則水堵頭(　 　)
A.既受水的壓力,也受水的浮力
B.不受水的壓力,但受水的浮力
C.受到水的壓力,但不受水的浮力
D.不受水的壓力,也不受水的浮力
C
3.(2024瀘州)中國長征18號核潛艇引領中國核潛艇新高度。在進行戰備訓練時,下列關于該潛艇的說法正確的是(　 　)
A.通過改變排開水的體積來實現上浮與下沉
B.在水面下勻速下潛過程中,受到的浮力增大
C.從長江潛行進入東海時,需要往水倉內注水
D.從長江潛行進入東海時,受到的浮力會變小
C
4.如圖所示,小明在家幫助媽媽洗碗時發現,同一只瓷碗既可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列說法正確的是(　 　)
甲　　 乙
A.瓷碗漂浮在水面上時,所受浮力大小等于其重力大小
B.瓷碗能漂浮在水面上,說明瓷碗的密度比水小
C.瓷碗沉入水底時所受浮力比漂浮時大
D.瓷碗沉入水底時排開水的體積大于漂浮時排開水的體積
A
5.物理學與工程實踐如圖所示是某學習小組制作的潛艇模型,通過膠管從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣,就可使燒瓶下沉或上浮。若向燒瓶中吹氣,使其從如圖所示的位置上浮(膠管在水中的體積忽略不計)。露出水面前,下列分析正確的是(　 　)
A.“潛艇”所受的浮力變小
B.“潛艇”排開水的重力不變
C.“潛艇”頂部受到水的壓強變大
D.“潛艇”是通過改變浮力的大小來實現上浮的
B
A
7.(2023常州)為拯救瀕危物種中華鱘,生物學家在放養的中華鱘身上拴上定位硬殼膠囊。數天后,膠囊與潛入水中的中華鱘脫離,最終漂浮于江面發射定位信號。脫離后,膠囊受到的浮力隨時間變化的關系為(　 　)
D
A B
C D
8.兩個完全相同的容器A、B中分別裝滿了兩種不同的液體,把甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體中,靜止后的情況如圖所示,已知甲、乙兩球排開液體的重力相等,則下列說法正確的是(　 　)
A　 B
A.甲球所受浮力更大
B.乙球所受浮力更大
C.容器A中的液體密度小
D.容器B中的液體密度小
C
二、填空題
9.(2024廣西)國產大飛機C919飛行時,機翼上方的空氣流速　 　下方的空氣流速,機翼上方的氣壓　 　下方的氣壓。(均選填“大于”或“小于”)
10.兩個完全相同容器內分別盛滿不同的液體,現將兩個完全相同的小球分別放入兩個容器中,小球靜止后的狀態如圖所示,則液體對容器底部的壓強關系是p甲　 　p乙,兩小球所受的浮力關系是F甲　 　F乙。(均選填“>”“<”或“=”)
大于
小于
<
<
11.(2023內江模擬)如圖所示,有一圓柱形容器放在水平桌面上,現將一體積為2×10-4 m3,質量為0.5 kg的長方體金屬塊放在容器底部,再向容器中加入水至12 cm深時,水對容器底的壓強是　 　Pa,金屬塊受到的浮力是　 　N。(金屬塊與容器底沒有緊密接觸,ρ水=1.0
×103 kg/m3,g取10 N/kg)
1 200
2
12.(2023遂寧月考)將一個棱長為10 cm的正方體木塊用細線固定在一個容器底(容器足夠大)。現在向容器中緩慢注入一部分水,使木塊浸沒在水中,如圖甲所示。若細線的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,則細線的拉力F與水的深度h的關系圖像如圖乙所示。則木塊浸沒在水中所受的浮力是　 　N,木塊的密度是　 　kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲　 乙
10
0.6×103
三、作圖題
13.(2024廣東)如圖所示,小球漂浮在水面,請在O點畫出小球受到的重力G和浮力F的示意圖。
答案:如圖所示
四、實驗探究題
14.(2024重慶)小渝和同學們利用一長方體物塊來探究影響浮力大小的因素。
(1)將物塊豎放后掛在彈簧測力計上,測出物塊受到的重力為2.7 N,然后將物塊部分浸入水中,發現彈簧測力計示數減小的同時水面升高了,說明物塊受到了豎直向　 　的浮力,并且水對容器底部的壓強比放入物塊前　 　。當彈簧測力計示數如圖甲所示時,物塊受到的浮力為　 　N。
(2)接下來小渝繼續按如圖乙、丙、丁所示進行實驗,由甲、乙、丙的數據可知:在同種液體中,物體排開液體的體積　 　,受到的浮力越大;由丙、丁的數據可知:物體浸沒在同種液體中時所受浮力大小跟深度　 　。
上
大
0.3
越大
無關
(3)然后將物塊浸沒在鹽水中,如圖戊所示,分析丁、戊數據可知:浮力大小與液體的密度有關。并通過計算得出所用鹽水密度為　 　g/cm3;若在實驗前,彈簧測力計的指針在零刻度線以下,并未調零,則算出的鹽水密度　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(4)同組的小王同學還想進一步探究:物體在浸沒前,所受浮力大小與物體浸在液體中的深度是否有關 于是他將物塊橫放后掛在彈簧測力計下,使其露出水面高度與圖乙相同,彈簧測力計示數為2.3 N,與圖乙數據對比,小王得出結論:物體在浸沒前,浮力大小與物體浸在液體中的深度有關。你認為該方案是否合理,并說明理由:　 　。
1.1
不變
不合理,他沒有控制物體排開液體的體積相同
五、計算題
15.(2023棗莊)用彈簧測力計掛著一個長方體金屬塊,沿豎直方向緩慢浸入盛有適量水的圓柱形平底薄壁容器中,直至浸沒(水未溢出),如圖甲所示。通過實驗得出金屬塊下表面浸入水中的深度h與其排開水的體積V排的關系,如圖乙所示。已知金屬塊的質量為0.4 kg,容器的底面積與金屬塊的底面積之比為5∶1,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
甲　　　 乙
(1)金屬塊所受的重力。
(2)金屬塊的下表面浸入水中的深度為2 cm時,彈簧測力計的示數。
解析:(1)金屬塊受到的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N。
(2)由題圖乙可知,當h=2 cm時,金屬塊排開水的體積V排=20 cm3=20×
10-6 m3,此時金屬塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg
×20×10-6 m3=0.2 N,
彈簧測力計的示數F拉=G-F浮=4 N-0.2 N=3.8 N。
答案:(1)4 N　(2)3.8 N
(3)金屬塊剛浸沒時,金屬塊底部受到水的壓強。
解析:(3)由題圖乙可知,當h=5 cm時,金屬塊剛好浸沒,即金屬塊的高度為5 cm,此時金屬塊底部受到水的壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×5×10-2 m=500 Pa。
答案:(3)500 Pa　
(4)金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較,水對容器底部的壓強增加了多少。
答案:(4)100 Pa
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