第六讲浮力基本概念及应用

第六讲浮力引入2．人为什么在死海里能漂浮？知识点睛知识点一：浮力（1）浮力的定义．一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的托力。

注意：对浸入的理解，它包含两种情况：①部分浸入②浸没。

【例1】关于浮力，下列说法正确的是（）A．浸在液体或气体里的物体受到的浮力方向都是竖直向上；B．水中的木块因受到浮力而上浮，水中的铁块因没有受到浮力而下沉；C．在水中上浮的木块受到的浮力一定比在水中下沉的铁块受到的浮力大；D．水中的桥墩会受到水的浮力．【答案】A【例2】下列说法正确的是（）A.在液体中下沉的物体不受浮力作用B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用C.在液体表面上，一部分浸入液体内部，或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用D.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大【答案】C【例3】 下列关于浮力的说法中正确的是（ ）A ．浮力都是由水产生的B ．在不同液体中浮力的方向会不同C ．只有固体才会受到浮力作用D ．浮力方向与重力方向相反【答案】D（2） 浮力产生的原因.我们以立方体为例讨论物体浸没在液体中的受力情况立方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等，并且对应部位距水面的深度相同，但是上下两表面处的深度不同，下表面处的深度更深，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/S 变形得 F = P ·S ，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大，这就是浮力产生的原因。

浸入液体中的物体，上下表面受到的压力差就是浮力。

浮力的方向是竖直向上的。

【例4】 物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为1F 和2F ，下列说法中正确的是（ ）A ．由于物体静止不动，1F 和2F 是一对平衡力B ．因为物体上表面的面积较大，所以1F 小于2FC ．1F 和2F 的合力大小等于物体的重力D ．物体受到的合力的方向是向上的【答案】 C【例5】如图，将可乐瓶底部剪去，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙流出，但球并不上浮，如图a所示，这是因为__________。

若用手堵住瓶口，如图b所示，可观察到乒乓球浮起，这是因为__________。

【答案】1、因为乒乓球下部没有水，所以没有受到水对其向上的压力，只有水对乒乓球竖直向下的压力，所以乒乓球始终沉在水底。

2、由于乒乓球的下部有了水，所以受到了向上的浮力，由于乒乓球所受浮力大于其自身重力，所以乒乓球上浮。

（3）阿基米德原理.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的液体所受的重力． F浮=G排=ρ液（气）gV排，ρ液为液体的密度；当物体全部浸入时，V V排物＝，受到的浮力最大，且与深度无关．当物体部分浸入时，V V<排物，此时V排等于物体浸入液体中的体积．阿基米德原理同样也适用于气体．节日里放飞的气球就是由于受到了空气对它的浮力而飞上天空的．【例6】在以下情况中，“__________”物体所受浮力增大的是 ( )A．长江中的石头被冲入大海B．人河中的木伐漂流入海C．海面下的潜水艇正在上升D．给停泊在海港内的油轮卸载原油【答案】 A【例7】下面几种关于浮力的说法中，正确的是（）A.只要液体密度大，对浸在其中的物体的浮力就一定大B.只要物体的体积大，所受的浮力就一定大C.物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没在液体中的深度无关。

D.阿基米德原理只适用于液体【答案】C【例8】一石块在水面下逐渐下沉，随着深度的增加，它受到的浮力( )A．增大B．不变C．减小D．无法确定【答案】B【例9】体积相同的木块和铁块放入水中，木块漂浮，铁块沉底，关于它们所受的浮力，下列说法正确的是：( )A．木块和铁块所受浮力一样大B．木块所受浮力大C．铁块所受浮力大D．无法判定【答案】C【例10】小华在游泳池游泳，当他从浅水区走向深水区，若水底布满小石头，则下述体验与分析合理的（）A．脚底疼痛感觉减弱，因为人越来越轻B．脚底疼痛感觉减弱，因为水对人的浮力越来越大C．脚底疼痛感觉加重，因为人越来越重D．脚底疼痛感觉加重，因为水对人的浮力越来越小【答案】B【例11】完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况（）（忽略水的表面张力）A．浮力不断变大，但小于重力。

B．浮力不变，但浮力大于重力。

C．浮力先不变，后变小，再变大，再变小，往复变化，直到乒乓球静止，浮力才等于重力。

D．浮力先大于重力，后小于重力。

【答案】C【例12】甲、乙、丙、丁是四个形状、体积相同而材料不同的球体，图中表示它们在水中静止时的情况，其中受浮力最小的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁【答案】A【例13】一个重4.9N的物体，放入装满水的容器中时，溢出了0.4kg的水，则此物体静止时受到的浮力为___________N．【答案】4N。

本题要防止思维定势，总是认为浮力等于重力，实际上本题就是浮力小于重力对阿基米德原理要理解透彻。

【例14】如图，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是（）(A)气泡受到水的压强变小、浮力变小(B)气泡受到水的压强变小、浮力变大(C)气泡受到水的压强变大、浮力变小(D)气泡受到水的压强变大、浮力变大【答案】B知识点二：物体的沉浮条件（1）物体沉浮条件．浸没在液体中的物体其浮沉状态其实可以比较物体密度和液体密度的大小。

由公式和可得：浸没在液体中的物体，如果，则，物体下沉，则，物体上浮，直到漂浮(漂浮是物体在液面上的平衡)，，则，物体悬浮 (可停留在液体中任何深度)物体的浮沉取决于物体所受浮力和重力的大小，三个平衡状态和两个不平衡过程。

易错点：上浮的物体受到的浮力小，下沉的物体受到的浮力大。

G gVρ=物F gVρ=浮液排ρρ<液物F< G浮ρρ>液物F> G浮ρρ=液物F= G浮悬浮和漂浮的对比：【例15】同一木块分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止后如下图所示，则木块在三种液体中的浮力大小 （ ）A. F 浮甲最大B. F 浮乙最大C. F 浮丙最大D.一样大【答案】D【例16】 将一小木块分别放入盐水、纯水、酒精中漂浮时，木块受到的浮力情况是( )A 在盐水中最大B ．在纯水中最大C ．在酒精中最大D ．在三种液体中一样大 【答案】D【例17】 100 克物体放在盛满液体的杯子里, 溢出液体80克, 则（ ）A 、物体将沉入杯底B 、物体将浮在液面上C 、物体将悬浮在液体中D 、无法确定物体的沉浮【答案】A【例18】 把重为5牛，体积为0.6dm 3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（ ）A 物体上浮，浮力为5牛B 物体悬浮，浮力为6牛C 物体漂浮，浮力为5牛D 物体沉在水底，浮力为6牛【答案】 C【例19】密度是330.610kg/m⨯的木块，体积是34m当它浮在水面上时，取10N/kgg=，求：（1）木块重力；（2）木块受到的浮力；（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积．【答案】（1）24000N（2）24000N（3）2.4m3（4）1.6m3知识点三：用弹簧秤测浮力F浮=G-F拉【例20】挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.9N，此时铁块所受的浮力为___________N。

【答案】 1N【例21】两个不同物体分别挂在弹簧秤上,将它们同时浸没在同种液体中,两弹簧秤示数减小的数值相同，则两物体必有相同的（）A、质量；B、密度；C、体积；D、形状。

【答案】C【例22】所受重力相等的铜球、铁球和铝球分别用细线悬挂而浸没在水中，则（）A、悬挂铜球的细线所受的拉力最大；B、悬挂铁球的细线所受的拉力最大；C、悬挂铝球的细线所受的拉力最大；D、三根细线所受拉力一样大。

【答案】B【例23】把一物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数是0.5牛，把这个物体完全浸入水中时，弹簧测力计的示数减小到0.3牛，（1）求该物体的密度（2）如果把这个物体完全浸入某液体中，弹簧测力计的示数减小了0.1牛，求该液体的密度．【答案】（1）2.5×103kg/m3；（2）0.5×103kg/m3。

【例24】 小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下，然后又将此矿石浸没在水中，测力计两次示数分别如图（甲）、（乙）所示。

（1）矿石受到浮力的大小为F ＝_________N ； （2）矿石的密度ρ＝_____________kg/m 3。

【答案】（1）1.6；（2）5.5×103。

知识点四：浮力的应用轮船：把它做成空心的，虽然受到的重力没有改变，但是可以使排开的水增多，受到的浮力增大，所以能够浮在水面上。

轮船满载时排开水的质量叫排水量！潜水艇：钢制的潜水艇是“空心的”．浸没时它受到的浮力不变，通过对水舱充水和排水，达到改变自身重力，实现上浮、悬浮、下沉．密度计：密度计是用来测定液体密度的仪器．它根据漂浮时，浮力等于密度计自身重力，F G gV Gρ浮排液排＝＝＝．显然，ρ液大时，V 排小，密度计露出部分大；ρ液小时，V 排大，密度计露出部分小．所以密度计上的刻度数是上面表示的密度数值小，下面表示的密度数值大，而且刻度是不均匀的．热气球：用喷嘴加热气袋中的空气，热气球的浮力增大；当浮力大于重力时，热气球便上升．如果熄灭火焰，气袋中的空气变冷，热气球浮力减小；当浮力小于重力时，热气球便下降．【例25】密度计是测量液体密度的仪器.如图:同一支密度计漂浮在三种不同的液体里,你知道它们所受的浮力的关系吗?哪杯液体的密度大?【答案】相等，乙【例26】某热气球的体积为50米3，气球的外壳及壳内气体总重为220牛，求这只气球最多能提升多重的物体？(空气的密度为1.29千克/米3 g=10牛/千克）【答案】课后习题1、将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。

若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则（）A. 大块沉入杯底，小块飘在水面上B. 大块、小块都沉入杯底C. 大块、小块都飘在水面上D. 大块、小块都悬浮在水中【答案】D2、如图所示，一个斜柱状容器内盛有一定量的水，水面浮着一个重为5N的球。

如果把球取出，则水对容器底部压力的减少值（）A. 大于5NB. 等于5NC. 小于5ND. 与球的体积大小有关【答案】B3、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。

“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。

正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随。

在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下（）A. 人的重力减小了B. 人所受的重力方向改变了C. 气囊排开水的体积变小了D. 气囊受到的浮力变大了【答案】D4、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中（）A. 潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力B. 潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力C. 潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力D. 潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力【答案】A5、如图所示，新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。