2022中考总复习物理考点精讲与考点集训第九讲 浮 力 第1节 浮力的基础知识

第1节 浮力的基础知识

1.通过实验,认识浮力;探究浮力大小与哪些因素有关。 2.知道阿基米德原理。

3.运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。 命题点 1 浮力产生的原因

1.理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S,高为h的长方体浸没在密度为ρ的液体中。

(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力𝐹(2)求出该物体底面所受液体压力的合力𝐹

合

;

1

合

;

2

(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。

2.一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为

h2,则长方体下表面受到液体的压力表达式为 、浮力表达式为 (液体密度ρ液和g为已知量)。

命题点2阿基米德原理的应用

3.小华按图示的步骤进行探究浮力的实验:

a.在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6 N; b.将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;

c.将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示。

由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为 N, 图丙中液体的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。

课前知识回顾

考点一 浮力

定义 基本概念 方向 浸在液体中的物体受到 的力 浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,向上的压力大于向下的压力, 这两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力 物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,也跟液体的密度有关 产生原因 压力差 影响因素 ρ液,V排 测量 称重法 测浮力 物体重为G,物体浸在液体中(不碰底)静止时,弹簧测力计的示数为F,则F浮= 考点二 阿基米德原理 内容 浸在液体里的物体受到 的浮力,浮力的大小 它排开的液体所受的重力 公式 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 适用 范围 适用于液体和气体。计算物体在气体中受到的浮力时,公式中的ρ液要改为ρ气 应用 求解ρ液、V排,比较F浮的大小 考点三 物体浮沉条件与应用 1.浮沉条件

运动 状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 静止 示意图 F浮与G 关系 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G F浮=G F支 ρ物与ρ液 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 关系 2.浮沉条件的应用 原理 钢铁的密度大于水的密度,制成空心的,可以漂浮在水的表面上,增大了可以利用的浮力 排水量 排水量是轮船装满货物时排开水的质量 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变,潜水艇的上浮和下沉全靠改变自身重力(不考虑水的密度的变化) 轮船 原理 潜水艇 结构 有多个水舱 原理 根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体的密度 特点 密度计浸入液体中的体积越小,说明液体的密度越大 密度计 课堂达标 1.如图所示,浸没在水中的物体,受到水对它向下、向上的压力分别为F1=6 N、F2=18 N,其受到浮力的大小为 N。

2.若把一个体积为500 cm3的小球浸没在水中,则小球在水中受到的浮力为 N(g=10 N/kg,ρ=1.0×103 kg/m3)。

水

名师考点精讲

类型1 阿基米德原理的应用

典例1 在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,弹簧测力计的示数是5 N。当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时,弹簧测力计的示数变为3.2 N。金属零件在液体中受到的浮力是 N,其体积为 m3(g=10 N/kg)。

类型2 物体的沉浮条件

典例2 将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表,则两球静止在水中时的情形可能是( C )

实心球所受的 排开水所受的 重力/N 1 2 重力/N 1 1 实心球 甲 乙

实验突破

实验一 探究浮力大小与哪些因素有关

1.实验器材:弹簧测力计、物块、一杯盐水、一杯清水等。 2.实验操作:如图所示。

(1)如图a,测出物块重力大小。

(2)如图b、c、d所示,分别读出物块浸在不同深度的清水中时弹簧测力计示数,并算出浮力大小。 (3)如图e,将物块浸没在盐水中测算出浮力大小。 3.实验现象

从图b到c,物块所受的浮力 ;从图c到d,物块所受浮力 ;从图d到e,物块所受浮力 。 4.实验结论

物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体体积、液体密度有关,浸入液体体积 、液体密度 ,物体所受浮力越大。

针对训练

1.小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。

观察并分别比较图中有关数据可知:

(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。

(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与 有关。

(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是 (选填“①”或“②”)。 (4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是 。

实验二 探究阿基米德原理

1.实验器材:弹簧测力计、溢水杯、物块、小桶、细线等。 2.实验操作:如图所示。

(1)如图A、B,分别测出小桶和物块的重力,记下弹簧测力计示数F1、F2。

(2)如图D,将物块浸没至装满水的溢水杯中,用小桶接住溢出的水,并记下弹簧测力计示数F3。 (3)如图E,测出桶和水的总重,记下弹簧测力计示数F4。 3.实验数据处理

分别计算出F2与F3的差值及F4与F1的差值,会发现 = ,由此可得出结论:浮力的大小等于 。

4.实验讨论

(1)实验中是将物块浸没在水中,若物块未浸没,实验结论也正确,将物块浸没只是便于实验操作。

(2)已知水的密度为ρ水,请用所测的物理量(物理量个数尽可能最少,含ρ水)来表示物块的密度ρ物= 𝐹−𝐹 。

2

3

𝐹2𝜌

水

针对训练

2.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。

基础设问

(1)弹簧测力计使用前要先进行 。

(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= 。

(3)以下选项中若 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F3-F2=F1-F4 能力设问

(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ,B的示数逐渐 ,且A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。 (5)比较两种实验方案,改进后的优点是 (多选)。 A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定 C.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

第九讲 浮 力

第1节 浮力的基础知识

1.图甲中A、B两个金属块体积相等,则两金属块所受浮力FA浮 FB浮;图乙中C、D两个金属块体积也相等,酒精密度小于水的密度,则两金属块所受浮力FC浮 FD浮(均选填“>”“=”或“<”)。

2.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的重力为 N,圆柱体受到的最大浮力是 N。

3.某体积为200 cm3、重为1.6 N的物体,把它浸没在水中后放手,它将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时,排开水的体积为 cm3(g=10 N/kg)。

4.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )

A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁

5.将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N的水,物体受到的浮力 ( )

A.一定等于3 N B.可能等于4 N C.可能等于3 N D.一定等于7 N

6.刘星取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是

( )

A.牙膏皮在甲中受到的浮力大 B.牙膏皮在乙中受到的浮力大

C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大 D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较

7.如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是 ( )

A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B.“潜水艇”排开水的重力保持不变 C.“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变

D.“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的

8.某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法,进行了以下实验: 第一步:如图甲所示,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4 N; 第二步:如图乙所示,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3 N;

第三步:将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所示。

根据以上实验,请回答下列问题:

(1)使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否 ,若没有,则进行调整。 (2)该合金块浸没在水中时受到的浮力为 N。 (3)该合金块的密度为 kg/m3。

(4)图丁中弹簧测力计读数是 N,待测液体的密度是 kg/m3。

9.如图甲所示,装有一定量水的圆柱形容器放在水平桌面上,现将一质量为40 g、体积为5×10-5 m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,g=10 N/kg。 (1)求物块排开水的体积;

(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多大?

10.质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 N,逐渐向烧杯中加入密度为1.1×103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出(ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg),蜡块排开液体的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。

11.如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之 ,气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总质量为m0,空气密度为ρ空,当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为ρ氢,此时气球的体积为

𝑚0

空

氢

𝜌−𝜌

(用题中已知物理量表示)。

12.[创新题]小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将

( )

A.下降 B.上升 C.不变 D.无法判断

答案与解析 第九讲 浮 力

第1节 浮力的基础知识

1.通过实验,认识浮力;探究浮力大小与哪些因素有关。 2.知道阿基米德原理。

3.运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。 命题点 1 浮力产生的原因

1.理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S,高为h的长方体浸没在密度为ρ的液体中。

(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力𝐹(2)求出该物体底面所受液体压力的合力𝐹

合

;

1

合

;

2

(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。

解:(1)以长方体的左右侧面为例,两侧面所处液体的深度相等,所以根据p=ρgh可知,左右两侧面受到液体的压强相等,即p左=p右

又两侧面面积相等,根据F=pS可知,两侧面受到液体的压力相等,即F左=F右

所以长方体左右两侧面所受液体压力的合力为0,同理可知,其前后两个侧面受到的合力也为0,所以F合1=0 (2)由液体压强公式p=ρgh及F=pS可得

F下=p下S=ρh1gS,F上=p上S=ρh2gS

物体底面所受液体压力的合力

F合2=F下-F上=ρh1gS-ρh2gS=ρgSh

(3)由(1)可知,物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消掉。由(2)可知,V=V排,m排=ρV排,则F浮=ρgSh=ρgV=ρgV排=m排g=G排,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力,这与阿基米德原理的表述是一致的。

2.一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示。已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为

h2,则长方体下表面受到液体的压力表达式为 ρ液gh2S 、浮力表达式为 ρ液gS(h2-h1) (液体密度ρ液

和g为已知量)。

命题点2阿基米德原理的应用

3.小华按图示的步骤进行探究浮力的实验:

a.在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6 N; b.将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;

c.将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数如图丙所示。

由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为 1 N, 图丙中液体的密度 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。

课前知识回顾

考点一 浮力

定义 基本概念 方向 浸在液体中的物体受到 竖直向上 的力 竖直向上 浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,向上的压力大于向下的压力, 这两个压力之差就是液体对浸入物体的浮力 物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,也跟液体的密度有关 产生原因 压力差 影响因素 ρ液,V排 测量 称重法 测浮力 物体重为G,物体浸在液体中(不碰底)静止时,弹簧测力计的示数为F,则F浮= G-F 考点二 阿基米德原理 内容 浸在液体里的物体受到 竖直向上 的浮力,浮力的大小 等于 它排开的液体所受的重力 公式 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 适用 范围 适用于液体和气体。计算物体在气体中受到的浮力时,公式中的ρ液要改为ρ气 应用 求解ρ液、V排,比较F浮的大小 考点三 物体浮沉条件与应用 1.浮沉条件

运动 状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 静止 示意图 F浮与G 关系 F浮 > G F浮 < G F浮 = G F浮 = G F浮=G - F支 ρ物与ρρ液 > ρρ液 < ρρ液 > ρρ液 = ρ液 物 物 物 物 ρ液 < ρ物 关系 2.浮沉条件的应用 原理 钢铁的密度大于水的密度,制成空心的,可以漂浮在水的表面上,增大了可以利用的浮力 排水量 排水量是轮船装满货物时排开水的质量 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变,潜水艇的上浮和下沉全靠改变自身重力(不考虑水的密度的变化) 轮船 原理 潜水艇 结构 有多个水舱 原理 根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体的密度 特点 密度计浸入液体中的体积越小,说明液体的密度越大 密度计 课堂达标 1.如图所示,浸没在水中的物体,受到水对它向下、向上的压力分别为F1=6 N、F2=18 N,其受到浮力的大小为 12 N。

2.若把一个体积为500 cm3的小球浸没在水中,则小球在水中受到的浮力为 5 N(g=10 N/kg,ρ=1.0×103 kg/m3)。

水

名师考点精讲

类型1 阿基米德原理的应用

典例1 在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,弹簧测力计的示数是5 N。当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时,弹簧测力计的示数变为3.2 N。金属零件在液体中受到的浮力是 1.8 N,其体积为 2×10-4 m3(g=10 N/kg)。

【解析】零件的重力G=F示1=5 N,零件浸没在液体中受到的浮力F浮=G-F示2=5 N-3.2 N=1.8 N,零件的体积V零=V排=

𝐹

浮

𝜌𝑔

液

=

1.8 N

0.9×103kg/m3×10 N/kg

=2×10-4 m3。

类型2 物体的沉浮条件

典例2 将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表,则两球静止在水中时的情形可能是( C )

实心球所受的 排开水所受的 重力/N 1 2 重力/N 1 1 实心球 甲 乙

【解析】根据阿基米德原理,排开水的重力等于浮力,乙实心球的重力大于浮力,所以乙实心球应沉底,甲实心球的重力等于浮力,所以甲实心球可能是漂浮,也可能是悬浮,A、D项不符合题意;甲、乙两实心球排开水的重力相同,故浮力相同,由于都在水中,故排开水的体积相同,而甲、乙两实心球的体积相同,则甲、乙两实心球都浸没在水中,B项不符合题意,C项符合题意。

实验突破

实验一 探究浮力大小与哪些因素有关

1.实验器材:弹簧测力计、物块、一杯盐水、一杯清水等。 2.实验操作:如图所示。

(1)如图a,测出物块重力大小。

(2)如图b、c、d所示,分别读出物块浸在不同深度的清水中时弹簧测力计示数,并算出浮力大小。 (3)如图e,将物块浸没在盐水中测算出浮力大小。 3.实验现象

从图b到c,物块所受的浮力 变大 ;从图c到d,物块所受浮力 不变 ;从图d到e,物块所受浮力 变大 。 4.实验结论

物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体体积、液体密度有关,浸入液体体积 越大 、液体密度 越大 ,物体所受浮力越大。

针对训练

1.小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图甲所示实验。

观察并分别比较图中有关数据可知:

(1)当物体浸没在水中时,受到的浮力为 1 N。

(2)分析图A、C、D可得,物体在液体中所受浮力大小与 液体的密度 有关。

(3)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是 ② (选填“①”或“②”)。 (4)小李在实验中主要用到的科学探究方法是 控制变量法 。

实验二 探究阿基米德原理

1.实验器材:弹簧测力计、溢水杯、物块、小桶、细线等。 2.实验操作:如图所示。

(1)如图A、B,分别测出小桶和物块的重力,记下弹簧测力计示数F1、F2。

(2)如图D,将物块浸没至装满水的溢水杯中,用小桶接住溢出的水,并记下弹簧测力计示数F3。 (3)如图E,测出桶和水的总重,记下弹簧测力计示数F4。 3.实验数据处理

分别计算出F2与F3的差值及F4与F1的差值,会发现 F2-F3 = F4-F1 ,由此可得出结论:浮力的大小等于 被物体排开的液体的重力大小 。 4.实验讨论

(1)实验中是将物块浸没在水中,若物块未浸没,实验结论也正确,将物块浸没只是便于实验操作。

(2)已知水的密度为ρ水,请用所测的物理量(物理量个数尽可能最少,含ρ水)来表示物块的密度ρ物= 𝐹−𝐹 。

2

3

𝐹2𝜌

水

针对训练

2.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。

基础设问

(1)弹簧测力计使用前要先进行 调零 。

(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= F1-F3 。

(3)以下选项中若 B 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F3-F2=F1-F4 能力设问

(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 变小 ,B的示数逐渐 变大 ,且A、B示数的变化量 相等 (选填“相等”或“不相等”)。 (5)比较两种实验方案,改进后的优点是 BC (多选)。 A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定 C.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化

第九讲 浮 力

第1节 浮力的基础知识

1.图甲中A、B两个金属块体积相等,则两金属块所受浮力FA浮 > FB浮;图乙中C、D两个金属块体积也相等,酒精密度小于水的密度,则两金属块所受浮力FC浮 > FD浮(均选填“>”“=”或“<”)。

2.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的重力为 2 N,圆柱体受到的最大浮力是 0.4 N。

3.某体积为200 cm3、重为1.6 N的物体,把它浸没在水中后放手,它将 上浮 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),当该物体静止时,排开水的体积为 160 cm3(g=10 N/kg)。

4.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是(C)

A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁

5.将重为7 N的物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水面上且溢出3 N的水,物体受到的浮力 (D)

A.一定等于3 N B.可能等于4 N C.可能等于3 N D.一定等于7 N

6.刘星取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入桌面上同一杯水中,结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是

(B)

A.牙膏皮在甲中受到的浮力大 B.牙膏皮在乙中受到的浮力大

C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大 D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较

7.如图是“寻梦”学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是 (B)

A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B.“潜水艇”排开水的重力保持不变 C.“潜水艇”顶部受到水的压强保持不变

D.“潜水艇”是通过改变浮力的大小来实现下沉的

8.某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法,进行了以下实验: 第一步:如图甲所示,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4 N; 第二步:如图乙所示,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3 N;

第三步:将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所示。

根据以上实验,请回答下列问题:

(1)使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否 指在零刻度线上 ,若没有,则进行调整。 (2)该合金块浸没在水中时受到的浮力为 1 N。 (3)该合金块的密度为 4×103 kg/m3。

(4)图丁中弹簧测力计读数是 3.4 N,待测液体的密度是 0.6×103 kg/m3。

9.如图甲所示,装有一定量水的圆柱形容器放在水平桌面上,现将一质量为40 g、体积为5×10-5 m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,g=10 N/kg。 (1)求物块排开水的体积;

(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多大?

解:(1)物块受到的重力G=mg=0.04 kg×10 N/kg=0.4 N 物块漂浮在水面上受到的浮力F浮=G=0.4 N 物块排开水的体积V排=𝜌

𝐹

浮

水

=1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-5 m3 𝑔

水

0.4N

(2)使物块恰好完全浸没在水中时,物块受到的浮力F'浮=ρm3=0.5 N

根据力的平衡,可知F'浮=G+F 则压力F=F'浮-G=0.5 N-0.4 N=0.1 N

gV'排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-5

10.质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为 0.2 N,逐渐向烧杯中加入密度为1.1×103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出(ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg),

蜡块排开液体的体积 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。

11.如图所示,充满氢气的气象探测气球携带探空仪(体积不计)在高空测量,工作完毕后释放部分氢气,气球体积缩小,所受浮力随之 变小 ,气球下落。气球球囊(厚度不计)、细绳及探空仪的总质量为m0,空气密度为ρ空,当它恰能缓慢下降时,球内氢气密度为

ρ氢,此时气球的体积为 𝜌

𝑚0

空

−𝜌

(用题中已知物理量表示)。

氢

【解析】工作完毕后探测气球释放部分氢气,气球体积缩小,由F浮=ρ空gV排可知,气球所受浮力随之变小。

气球恰能缓慢下降时,气球受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,即F浮=G=m0g+ρ氢gV,根据阿基米德原理可知F浮=ρ空gV,则ρ空gV=m0g+ρ氢gV,气球的体积V=

𝑚0

空

氢

𝜌−𝜌

。

12.[创新题]小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上。他想:水面高度会变化吗?于是进行了探究:首先,将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中,如图所示;然后,将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上,它们处于漂浮状态,则水面高度将

(B)

A.下降 B.上升 C.不变 D.无法判断