1、第 8 讲 浮 力一、选择题1(2012桂林)用弹簧测力计测出一个物体重为 4 N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为 3 N，则该物体在水中受到的浮力是 ( )A7 N B4 N C3 N D1 N解析 已知物体重和浸没在水中时弹簧测力计的示数，根据称重法 F 浮 G F求出该物体在水中受到的浮力已知 G 4 N， F3 N，则该物体在水中受到的浮力 F 浮 G F4 N3 N1 N.答案 D2(2012常州)2012 年 3 月 25 日，卡梅隆乘坐“深海挑战者”号深潜器潜入马里亚纳海沟 11 000 m 深处下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海
2、水压强和浮力的变化情况是(设海水密度不变) ( )A压强越来越大，浮力越来越小B压强越来越大，浮力越来越大C压强越来越小，浮力越来越小D压强越来越小，浮力越来越大解析 下潜过程中，深度越来越大，根据公式 p gh 可知，所受液体压强越来越大；下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则说明深潜器的体积变小，故根据浮力公式 F 浮 gV 排 可知，浮力变小答案 A3(2012大连)如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处加水过程中，铁块受到浮力则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力 F 与时间 t 的关系图象是 ( )解析 在铁块浸没水中之前， V 排 变大，因为
3、 F 浮 水 V 排 g，所以铁块受到的浮力变大；在铁块浸没水中之后， V 排 不变，因为 F 浮 水 V 排 g，所以铁块受到的浮力不变；可见铁块受到的浮力是先变大、后不变； F 支 G F 浮 ， F 浮 先变大、后不变； F 支先变小、后不变；图 C 说明容器底对铁块的支持力 F 随时间的增大，先变小、后不变，所以图 C 符合支持力的变化规律答案 C4(2012厦门)2012 年 6 月，我国首台载人潜水器“蛟龙号”在太平洋马里亚纳海沟，进行 7 km 级海试 “蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉，用抛弃压载铁的办法实现上浮 “蛟龙号”下沉、上浮的原理是 ( )A下沉时靠减小浮力，上
4、浮时靠增大浮力B下沉时靠增加自重，上浮时靠减小自重C下沉时靠减小浮力，上浮时靠减小自重D下沉时靠增加自重，上浮时靠增大浮力解析 物体的浮沉条件是： F 浮 G，上浮； F 浮 G，悬浮； F 浮 G，下沉 “蛟龙号”完全浸没在海水中，海水密度和排开海水的体积不变，也就是浮力不变要实现下沉、上浮需要改变其重力完全浸没时， “蛟龙号”无论下沉还是上浮，受到的浮力一定要实现上浮，浮力必须大于重力，所以需要减轻自重；要实现下沉，浮力必须小于重力，所以增加自重答案 B5 (2012杭州)小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中(不
5、接触容器，无水溢出)在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是 ( )A弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变B弹簧测力计的示数不变，台秤示数不变C弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大D弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大解析 铝块从浸入水到浸没的过程中，铝块所受到的浮力逐渐变大，重力不变，则铝块受到的拉力变小，弹簧测力计的读数也变小台秤的示数大小等于台秤受到的压力大小，即烧杯对台秤的压力铝块所受到的浮力增大，由于力的作用是相互的，因此铝块对水会有一个竖直向下的反作用力，则水对容器底的压力也增大，烧杯对台秤的压力也随之增大所以，弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大答案 C二、非选择题6(20
6、12连云港)中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航，如图所示当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力_它的总重力(选填“大于” 、 “等于”或“小于”)当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积_(选填“增大” 、 “减小”或“不变”)解析 因为航母漂浮，所以它受到的浮力等于总重力；战机从航母上起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮物体受到的浮力等于自身重力，所以浮力将减小，由阿基米德原理可知排开水的体积会减小答案 等于 减小7(2012株洲)一个质量是 60 g 的鸡蛋悬浮在盐水中不动时，它受到的浮力是_N，如果往盐水中注入清水，鸡蛋将_(填“下沉” 、 “上浮”或“不动”)(g10 N/kg)解
7、析 鸡蛋重： G mg6010 3 kg10 N/kg0.6 N，鸡蛋悬浮， F 浮 G0.6 N鸡蛋悬浮在盐水中，是因为鸡蛋受到的重力和浮力相等，若向杯中加入清水，使盐水的密度减小，而鸡蛋排开盐水的体积不变，鸡蛋受到的浮力变小，因鸡蛋自重不变，所以此时鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋的重力，鸡蛋将下沉答案 0.6 下沉8如图所示，有一支钢笔去掉外壳，露出笔囊，吸入适量的水，使恰好悬浮在水中；再吸入少量水后下沉，说明它受到的重力_浮力行驶的汽车突然刹车时乘客会向前倾倒，这是因为乘客具有_解析 钢笔下沉说明重力大于浮力，汽车刹车时受力制动，乘客由于惯性会向前倾倒答案 大于 惯性9(2012浙江湖州)元宵佳
8、节，湖城有许多人燃放孔明灯(如图)祈福(1)孔明灯上升时，灯罩内的气体密度_(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)灯罩外的空气密度(2)孔明灯内火焰温度高达 300 以上，燃烧时一旦飘落到加油站、森林、居民区等地，易使可燃物温度达到_而引发火灾，因此我市现已禁止燃放孔明灯解析 孔明灯上升可以与热气球上升相类比，孔明灯、热气球里面气体密度小于外面的空气密度可燃物燃烧同时具备两个条件：温度达到着火点，与氧气接触答案 (1)小于 (2)着火点10把从下图所示实验中观察到的弹簧测力计和量筒的示数记录在表格中，并计算出相应的物理量(g9.8 N/kg)从这个实验中得出的结论是_ _物重(牛) 物体在水
9、中弹簧测力计的示数(牛)物体受到的浮力(牛)物体排开水的体积(立方米)物体排开的水重(牛)解析 物体浸没在水中：(1)物体在空气中弹簧测力计的示数：1.96 N，即 G1.96 N；(2)物体在水中弹簧测力计的示数：0.98 N，即 F0.98 N；(3)利用称重法得： F 浮 G F1.96 N0.98 N0.98 N；(4)根据阿基米德原理 F 浮 水 gV 排 得： V 排 F 浮 /g 水 0.98 N/(9.8 N/kg1.0103 kg/m3)110 4 m3；(5)根据阿基米德原理，排开的水重G 排 F 浮 0.98 N.答案 物体受到的浮力等于它所排开的液体所受到的重力 1.9
10、6 0.98 0.98 0.0001 0.9811(2012烟台)在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想.2011 年 7 月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号(如图所示，其主要技术参数如下表)，在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成 5000 m 级海试任务.2012 年 6 月 3 日赴马里亚纳海沟向 7000 m 级发起冲击，使“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实规格：长 8.2 m 宽 3.0 m 高 3.4 m空重：22 t(不含乘员体重及压载铁重)最大载荷：220 kg(不包括乘员体重)最大速度：25 节
11、(巡航 1 节)目前最大下潜深度：7 000 m乘员：3 人(每名乘员的体重不超过 80 kg)(1)运用你所学过的知识，说明，潜水器“下五洋”最大的困难是什么？(2)根据表中提供的信息，计算说明设计制造时， “蛟龙”号至少承受的压强是多大？(3)“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术” ，其两侧配备 4 块相同的压载块，当其到达设定深度时，可抛卸其中 2 块压载块，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？(海水的密度取 1.0103 kg/m3， g 取 10 N/kg，铁的密度是 7.9103 kg/m3，计算结果保
12、留 1 位小数)解析 (1)根据公式 p gh 可知，液体的压强随深度的增加而增大(2)已知最大下潜深度，由液体压强公式 p gh 求产生的压强(3)对“蛟龙号”受力分析，由平衡条件求铁块的体积答案 (1)潜水器“下五洋”的最大困难是克服深海水产生的巨大压强；(2)“蛟龙号”到达 h7 000 m 深的海底时，海水密度 1.010 3 kg/m3，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为 p gh 1.010 3 kg/m310 N/kg7 000 m710 7 Pa.答：“蛟龙”号至少承受的压强是 7107 Pa.(3)“蛟龙号”悬浮时，所受浮力和重力是平衡力，重力 G mg2 m 铁 g(22 00
13、0 kg220 kg380 kg)10 N/kg210 N/kgm 铁224 600 N210 N/kg m 铁 ；受到的浮力F 浮 gV 1.010 3 kg/m310 N/kg8.2 m3 m3.4 m836 400 N；所以铁块的质量 m 铁 30 590 kg；836 400 N 224 600 N210 N/kg铁块的体积为 V 3.8 m 3.m铁 铁 30 590 kg7.9103 kg/m312(2013泰州)如图(甲)所示，弹簧测力计示数为 5 N如图(乙)所示，小球一半浸在水中，测力计示数为 2 N则小球受到的浮力为_N，小球的体积为_cm 3.剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为_N(g 取 10 N/kg)解析 (1)小球受到的浮力：F 浮 G F 示 5 N2 N3 N.(2) F 浮 水 gv 排 ， V 排 310 4 m3，F浮 水 g 3N1103kg/m310 N/kg物体的体积： V2310 4 m3610 4 m3600 cm 3.(3) G mg5 N， m 0.5 kg，5 N10 N/kg 物 0.8310 3 kg/m3；0.5 kg610 4m3物体的密度小于水的密度，物体漂浮在水面上，物体受到的浮力 F 浮 G5 N.答案 3 600 5
