拓展課Ⅱ浮力大小的比較和計算（原卷版）

拓展課Ⅱ浮力大小的比較和計算【知識掌握】一、浮力大小的判斷方法一、利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排例1、體積相同的實心銅球、鐵球放入水中靜止后所受浮力分別是F銅、F鐵，則F銅=F鐵（ρ銅>ρ鐵>ρ水）例2、質(zhì)量相同的實心銅球、鐵球放入水中靜止后所受浮力分別是F銅、F鐵，則F銅<F鐵（ρ銅>ρ鐵>ρ水）例3、體積相同的實心木球、鐵球放入水中靜止后所受浮力分別是F木、F鐵，則F木<F鐵（ρ鐵>ρ水>ρ木）例4、完全相同的兩個實心鐵球分別浸沒于水和煤油中，則鐵球在水中所受的浮力較大。（ρ煤油﹤ρ水）總結(jié)方法1、ρ液相同，比較V排的大?。?、V排相同，比較ρ液的大?。椒ǘ?、物體浮沉條件例1、質(zhì)量相同的實心木球和鐵球，放入水中靜止后，受到的浮力分別是F木和F鐵，則F鐵<F木。（ρ木＜ρ水＜ρ鐵）例2、質(zhì)量相同的實心鐵球和木球，放入水銀中靜止后，受到的浮力分別是F鐵和F木，則F木=F鐵。（ρ水＜ρ鐵＜ρ水銀）例3、完全相同的兩個木球分別放入酒精和水中，木球都漂浮在液面上，受到的浮力分別是F酒精和F水，則F酒精=F水?？偨Y(jié)方法:利用物體的浮沉條件：F浮與G物比大?。?、F浮>G物，物體上浮至液面上２、F浮=G物，物體懸浮在液體中任何位置３、F浮<G物，物體下沉至容器底二、浮力大小的計算（1）稱重法：利用彈簧測力計兩次讀數(shù)不等來計算浮力?；竟紽浮=G－F拉(式中的G和F拉分別為稱在空氣中的物體和稱在液體中的同一物體時彈簧測力計的讀數(shù))適用范圍:此式適用于液體中下沉的物體。常用于題中已知用彈簧測力計稱物體重的情況。（2）壓力差法：利用浮力產(chǎn)生的原因來計算浮力?；竟紽浮=F向上－F向下。適用范圍:此法用于判斷物體是否受到浮力或計算浸沒深度已知的規(guī)則物體所受的浮力。（3）原理法：利用阿基米德原理來計算浮力?；竟紽浮=G排液或F浮=ρ液gV排液。適用范圍:普遍適用。（4）平衡法：利用物體漂浮或懸浮的條件來計算浮力?；竟紽浮=G物、F?。玁支=G物、F浮=G物＋F拉。適用范圍:漂浮體、懸浮體、沉底、連接體等。其中稱重法、原理法、平衡法是常用的計算浮力的方法。其它方法一般都要與原理法聯(lián)合使用,才能順利完成浮力問題的解答。【鞏固提高】一．選擇題（共8小題）1．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（可看成柱形）上方離水面某一高度處緩緩下降，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(guān)系的圖像，則下列說法錯誤的是（）A．物體的體積是400cm3 B．物體的密度是2.25×103kg/m3 C．物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是4N D．物體完全浸沒后與最初時相比，燒杯底部受到水的壓力增大了5N2．一體積為100cm3的實心鐵塊放在一裝滿水銀的容器里（容器足能放入鐵塊），ρ鐵＝7.9×103kg/m3，ρ水銀＝13.6×103kg/m3，靜止時，鐵塊受到的浮力大小為（）A．7.9N B．13.6N C．1.0N D．5.7N3．裝有一定體積水的密閉塑料瓶，靜止在A液體中，塑料瓶所受浮力為FA（如圖甲）；倒置后靜止在B液體中，塑料瓶所受浮力為FB（如圖乙）；若不計塑料瓶的質(zhì)量及瓶壁、瓶蓋的體積，則下列判斷正確的是（）A．FA＜FB B．FA＞FB C．ρA＜ρB D．ρA＞ρB4．質(zhì)量相等的兩個實心小球甲和乙，已知它們的密度之比是ρ甲：ρ乙＝1：3，現(xiàn)將甲、乙兩球放入盛有足夠多水的燒杯中，當甲、乙兩球處于靜止狀態(tài)時，水對兩球的浮力之比F甲：F乙＝3：2，下列結(jié)論中錯誤的是（）A．甲球受到的浮力與它的重力相等 B．甲球漂浮，乙球沉底 C．甲、乙兩球都漂浮 D．甲球的密度為0.5×103kg/m35．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緩下降，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(guān)系的圖象，則下列說法中正確的是（）A．物體的體積是500cm3 B．物體受到的最大浮力是5N C．物體的密度是2.25×106kg/m3 D．物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N6．如圖所示，當乒乓球從水里上浮到水面上，乒乓球在A位置時受到的浮力為FA，水對杯底的壓強為pA，在B位置時受到的浮力為FB，水對杯底的壓強為pB，則它們的大小關(guān)系是（）A．FA＝FBpA＝pB B．FA＜FBpA＜pB C．FA＞FBpA＞pB D．FA＞FBpA＝pB7．2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務(wù)，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經(jīng)歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙，它們的大小關(guān)系正確的是（）A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＝F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙8．如圖表示跳水運動員從入水到露出水面的過程，其中運動員受到水的浮力不斷增大的階段是（）A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤二．填空題（共4小題）9．一艘船從內(nèi)河駛?cè)牒＠铮瑒t船受到的浮力將（選填“增大”、“減小”或“不變”），排開水的體積將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。一艘潛艇在淡水100米深處潛伏，受到的浮力為F1；在淡水200米深處潛伏，受到的浮力為F2；在海水300米深潛伏，受到的浮力為F3，當浮在（淡）水面上時受到的浮力為F4，則F1、F2、F3、F4之間的大小關(guān)系為。10．將兩個相同的容器甲和乙放在同一水平桌面上，分別向其中倒入不同種類的液體，并將兩個相同的物塊分別放入這兩個容器中。當兩物塊靜止時，兩個容器中液面恰好相平，如圖所示。那么，甲容器底部受到液體的壓強（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器底部受到液體的壓強；甲容器中物塊排開液體的重力（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物塊排開液體的重力；甲容器中物塊下表面受到的壓力（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙容器中物塊下表面受到的壓力。11．如圖所示，水平桌面上放有甲、乙、丙三個完全相同的圓柱形容器。其中甲容器內(nèi)只有水；乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上：丙容器中用細線拉著一個空心的鋁球浸沒在水中，已知三個容器中的水面一樣高，ρ水＝0.6×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，ρ鋁＝2.7×103kg/m3）（1）甲、乙容器對水平桌面的壓力F甲F乙；（填“＞”、“＝”或“＜”）（2）將拉著鋁球的細線剪斷后，丙容器對水平桌面的壓力（填“減小”、“增大”或“不變”）。12．一個長方體木塊通過細線與空杯底部相連，先置于空杯的底部（不粘連），如圖甲所示；再緩慢注入水，使得木塊上浮，最終停留在水中，如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小隨杯中水的深度變化如圖丙所示，可知在圖象的AB段，細線（選填“有”或“沒有”）拉力，可求出木塊的密度為kg/m3。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3；g＝10N/kg）三．計算題（共3小題）13．學習了浮力后，明明又學到了一種測密度的方法。他想要測一測奶奶買的“黃金龍雕像”是不是純金打造的。于是從學校借來了彈簧秤，利用家中的材料配合實驗：他先將雕像懸掛在彈簧秤上，在空氣中測量，彈簧秤的示數(shù)為1.8牛，然后又把雕像完全浸沒在水中，彈簧秤的示數(shù)為1.6牛。請回答：（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）雕像完全浸沒在水中時受到的浮力是多少？（2）雕像的體積是多大？（3）通過計算判斷這個雕像是否純金制成的？（ρ金＝19.3×103千克/米3）14．小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗。他先將一個重為10N的空桶漂浮在水面上，然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)，桶仍漂浮在水面。（不考慮撈出過程中帶出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）空桶漂浮在水面時所受浮力大小。（2）鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時，水池水面高度與鵝卵石未撈出時相比會（選填“上升”、“下降”或“不變”）。若此時桶排開水的體積為6.0×10﹣3m3，求桶內(nèi)鵝卵石的質(zhì)量。15．底面積為400cm2、重2N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上，用原長為16cm的彈簧將邊長為10cm的正方體A