第 九 講 浮 力山西專用 1. (2016山西19題3分)海權握，國則興。建設一支強大的海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障，潛水艇是海軍的戰(zhàn)略重器。如圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程。下列對此潛艇分析正確的是()(導學號57532240)A. 上浮過程中所受浮力逐漸變大B. 懸浮和漂浮時所受的浮力相等C. 漂浮時排開的海水所受的重力最小D. 漂浮時潛艇底部所受海水壓強最大C 2. (2015山西19題)在三個相同的燒杯里裝入質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種不同的液體，把一支裝有適量鐵砂的平底試管先后放入這三個燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是()(導學號57532241)A. 試管在甲液體中受到的浮力最大B. 甲液體的密度最大C. 丙液體對燒杯底部的壓強最小D. 試管在三種液體中排開液體的重力一樣大D 3. (2014山西19題)(多選)如圖，A、B體積相同，B、C質(zhì)量相等，將他們放入水中靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底。則下列說法正確的是( )A. A所受的浮力一定大于B所受的浮力B. A下表面所受的壓力一定小于B下表面所受的壓力C. C所受的浮力一定小于B所受的浮力D. C所受的浮力一定小于A所受的浮力BC 【解析】由題A、B體積相等，A漂浮B懸浮則VA排VB排，由F浮液gV排得FA浮FB浮，故A錯；A漂浮則FA浮FA下，B懸浮則FB浮FB下FB上，則有FB下FB浮FB上，F(xiàn)A浮FB浮，所以FA下FB下，故B正確；B、C質(zhì)量相等則GBGC，B懸浮則FB浮GB，C沉底，F(xiàn)C浮GC，則FC浮FB浮，故C正確；A、C質(zhì)量、體積均不等故無法判斷FA浮與FC浮大小。 4. (2013山西19題)在水平桌面上，有兩個相同圓柱形容器，內(nèi)盛相等質(zhì)量的鹽水。將同一雞蛋分別放入其中，雞蛋靜止時如圖所示。雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力分別為F1和F2，鹽水對容器底部壓強分別為p1和p2，則()(導學號57532243)A. F1F2p1p2 B. F1F2p1p2C. F1V乙排可知甲乙；根據(jù)液體壓強公式pgh ，當h相等時，密度大的對底部壓強大，C正確、D錯誤?！痉椒w納】1. 將同一物體放在不同液體中比較浮力大小時，可把物體的重力G物作為“橋梁”，根據(jù)物體浮沉狀態(tài)，判斷F浮與G物的大小，進而比較浮力的大小。2. 將不同物體放在同種液體中比較浮力大小。(1)若題中已知G 物，可用F浮與G物的大小來判斷。(2)若題中已知V排，可用F浮液gV排判斷。 【變式題1】(2016貴港)甲、乙、丙三個完全相同的小球，分別放入酒精、水和濃鹽水中(三種液體深度均大于球的直徑)，它們靜止時受到的浮力分別為F1、F2、F3，則下列幾種情況中，不可能的是(酒精水濃鹽水)() A. F1F2F3 B. F1F2F3C. F1F2F3 D. F1F2F3C 【解析】(1)當物濃鹽水水酒精：小球在三種液體都沉沒，根據(jù)阿基米德原理F浮液gV排，由于三個小球是完全相同的小球，所以V排相同，因為酒精水濃鹽水，所以F1F2F3，A有可能；(2)當濃鹽水物水酒精：小球在濃鹽水中懸浮或漂浮，F(xiàn)3G球；在酒精和水中都沉沒，F(xiàn)1F2G球；即F1F2F3G球，A有可能；(3)當小球在濃鹽水中漂浮，F(xiàn)3G球；在水中懸浮或漂浮，F(xiàn)2G球；在酒精中沉沒，F(xiàn)1G球，所以F1F2F3G球，B有可能；(4)當物酒精水濃鹽水：小球在濃鹽水和水中懸浮，F(xiàn)2F3G球；在酒精中懸浮或漂浮，F(xiàn)1G球；即F1F2F3G球，D可能。綜上所述，分析了小球在三中液體中的所有沉浮情況，只有C不可能出現(xiàn)，故選C。 【例2】(2016天水)彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩慢下降，然后將其逐漸浸入水中如圖(甲)；圖(乙)是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關系的圖像。則下列說法正確的是(g取10 N/kg)()A. 物體的體積是500 cm 3B. 物體受到的最大浮力是5 NC. 物體的密度是2.25103 kg/m 3D. 物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9 NC 【方法歸納】當物體沒有浸入水中時，測力計的示數(shù)等于物體的重力；隨著物體浸入水中的深度增加，物體受到的浮力在增大，測力計的示數(shù)在減??；當物體全部浸入水中后，其受到的浮力不變，測力計的示數(shù)不變。根據(jù)圖像中測力計示數(shù)的變化，可確定物體所受重力、最大浮力，結合阿基米德原理可求得所需物理量。 【變式題2】(2016南京)用手將一個密度為0.9103 kg/m 3的實心小球，先后浸沒在水和酒精中。松手后，小球靜止時，排開水和酒精的體積分為V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮力分別為F1和F2，以下判斷正確的是(酒精0.8103 kg/m 3)()A. V1 V21 1F1 F25 4 B. V1 V24 5F1 F21 1C. V1 V29 10F1 F29 8 D. V 1 V28 9F1 F210 9C F浮GF 控制變量法 排開液體體積 D、E 【例1】(2016十堰)在探究影響浮力大小因素的實驗中，同學們提出了如下猜想：猜想1：浮力大小與物體排開液體的體積有關；猜想2：浮力大小與液體的密度有關；猜想3：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關。(1)實驗中物體浸沒在水中時受到的浮力為_ N。(2)分析實驗B、C可知猜想1是正確的，可以得出在同種液體中物體排開液體的體積越大，受到的浮力_。比較實驗_可知，浮力大小還與液體的密度有關。(3)圖中F3_N，液體的密度液_kg/m 3。(水1.0103 kg/m 3)(4)實驗所用的科學研究方法是_。 【答案】(1)3(2)越大D、E(3)71.2103(4)控制變量法 丙、甲、乙、丁 F甲F乙 F丁F丙 【例2】(2016廣東)如圖甲所示，圖A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系”實驗的五個步驟。(1)_兩步驟可計算出圓柱體物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮_N。_兩步驟可得出物塊排開水所受的重力G排。比較F浮與G排，可以得到浮力的大小跟物塊排開水所受重力的關系。 (2)如圖乙所示是圓柱體物塊從水面緩慢浸入水中時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出彈簧測力計示數(shù)F隨物塊浸入深度h變化的關系圖像。分析圖像可得：當物塊沒有浸沒之前，h增大時，彈簧測力計示數(shù)_(選填“變大”、“變小”或“不變”)。當h4 cm時，物塊所受的浮力為_N。浸沒后，h繼續(xù)增大時，彈簧測力計示數(shù)為_N，該圓柱體物塊的高度是_cm。 【解析】(1)由圖B知，物體的重力G4.2 N，由圖D知，物體浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)F示3 N，圓柱體物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮GF示4.2 N3 N1.2 N，所以，B、D兩步驟可計算出圓柱體物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮1.2 N；物塊排開水所受的重力G排等于桶和排開水的總重減去空桶的重，A、E兩步驟可得出物塊排開水所受的重力G排；(2)由乙圖知，物體沒有浸沒前，即圓柱體的深度小于6 cm時，彈簧測力計的示數(shù)變小，當h4 cm時，彈簧測力計的示數(shù)為3.4 N，物體受到浮力F浮GF示4.2 N3.4 N0.8 N；圓柱體的深度在6 cm10 cm時，即物體浸沒后，隨深度的增加，彈簧測力計的示數(shù)保持3 N不變；當圓柱體深度為6 cm時，圓柱體則好浸沒在水中，所以，圓柱體的高度為6 cm。e2【答案】(1)B、D1.2A、E(2)變小0.836