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浮力
竖直向上
它排开的液体所受的重力的大小
​${F_{浮}=G_{排}=ρ_{液}gV_{排}}$​
液体的密度
排开液体的体积
3.8
2.3

4

浸在液体中的物
体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力

排开液体的体积
【分析】
这道题属于物理浮力部分的基础识记类题目,解题时需要依次回忆浮力的定义、方向,以及阿基米德原理的内容和公式。首先,根据浮力的基本定义,浸在液体或气体中的物体受到的向上托的力就是浮力;其次,浮力的方向是竖直向上,这是固定的结论;然后回忆阿基米德原理,其核心内容是浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力大小,对应的公式需要准确写出包含推导式的完整形式。
【解析】
1. 根据浮力的定义,浸在液体或气体中的物体受到的向上托的力叫作浮力;
2. 浮力的方向总是竖直向上;
3. 阿基米德原理指出,浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于它排开的液体所受的重力的大小;
4. 对应的公式表示为$\boldsymbol{F_{浮}=G_{排}=ρ_{液}gV_{排}}$。
【答案】
浮力;竖直向上;它排开的液体所受的重力的大小;$F_{浮}=G_{排}=ρ_{液}gV_{排}$
【知识点】
浮力的基本概念、阿基米德原理
【点评】
本题考查浮力相关的基础知识点,属于识记类题型,要求学生准确掌握浮力的定义、方向以及阿基米德原理的内容和公式,这些知识是学习浮力相关计算和应用的重要基础,需要牢固记忆。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,我们可以回忆阿基米德原理的相关内容。首先,阿基米德原理的表达式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,其中$g$是重力加速度,是一个常量。从公式中可以看出,影响浮力大小的变量就是液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$,这也和实验得出的结论一致,我们只需据此确定答案即可。
【解析】
根据阿基米德原理以及实验验证,浸在液体中的物体所受浮力的大小满足公式$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,由于$g$为定值,因此浮力大小与排开液体的密度和排开液体的体积有关。
【答案】
液体的密度;排开液体的体积
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题考查阿基米德原理的核心内容,是浮力相关知识的基础识记类考点,准确牢记这两个影响因素,是后续进行浮力计算和分析的重要前提。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先,当石块静止悬挂在弹簧测力计下时,石块处于平衡状态,弹簧测力计对石块的拉力与石块的重力是一对平衡力,大小相等,因此弹簧测力计的示数等于石块的重力。其次,根据称重法测浮力的原理,石块浸没在水中时受到的浮力等于石块的重力减去此时弹簧测力计的示数,代入数值计算即可得到浮力大小。
【解析】
1. 确定石块的重力:
当石块静止挂在弹簧测力计上时,弹簧测力计的拉力与石块重力平衡,故石块的重力 $ G = 3.8\ \mathrm{N} $。
2. 计算石块浸没在水中时受到的浮力:
根据称重法测浮力公式 $ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $,代入数据 $ G=3.8\ \mathrm{N} $,$ F_{\mathrm{示}}=1.5\ \mathrm{N} $,可得:
$ F_{\mathrm{浮}} = 3.8\ \mathrm{N} - 1.5\ \mathrm{N} = 2.3\ \mathrm{N} $
【答案】
3.8;2.3
【知识点】
弹簧测力计测重力、称重法测浮力
【点评】
本题属于力学基础题,主要考查二力平衡在重力测量中的应用以及称重法测浮力的计算,原理简单,易于理解和掌握,是对浮力基本计算方法的直接考查。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先明确浮力的特点:浮力是液体对物体的向上作用力,其方向始终竖直向上,与容器的放置状态无关;然后确定浮力的作用点,作用点在乒乓球的重心(几何中心)位置;最后按照力的示意图的画法,画出带箭头的线段表示浮力,并标注力的符号。
【解析】
1. 确定浮力方向:浮力的方向总是竖直向上(无论容器是否倾斜,浮力方向都竖直向上,因为浮力源于液体内部的压力差,竖直向上是其固有方向);
2. 确定作用点:作用点选在乒乓球的几何中心(重心)处;
3. 绘制示意图:从乒乓球的中心位置出发,竖直向上画一条带箭头的线段,标注力的符号为$ F_{浮} $,如图所示。
【答案】
示意图如下:
浮力示意图
【知识点】
浮力的方向、力的示意图绘制
【点评】
本题重点考查浮力的方向特性和力的示意图的规范绘制,容易出错的点是误将浮力方向画成垂直于容器的斜面,需牢记:浮力的方向始终竖直向上,由液体对物体上下表面的压力差决定,与容器的摆放角度无关。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题考查称重法测浮力的应用。首先明确,物体挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;当物体浸没在酒精中时,物体受到重力、浮力和弹簧测力计的拉力,这三个力平衡,因此浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力。我们只需要用空气中弹簧测力计的示数减去浸没时的示数,就能计算出物体受到的浮力。
【解析】
已知物体在空气中时弹簧测力计的示数$G = 5\ \mathrm{N}$,物体浸没在酒精中时弹簧测力计的示数$F_{\mathrm{拉}} = 1\ \mathrm{N}$。
根据称重法测浮力的公式:$F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}}$,
代入数值可得:$F_{\mathrm{浮}} = 5\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$。
【答案】
4
【知识点】
称重法测浮力
【点评】
本题是称重法测浮力的基础应用,核心是掌握$F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{拉}}$的公式,只需代入已知数值即可计算,属于入门级题型,容易理解和掌握。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断甲、乙铁块谁受到的浮力大,需结合阿基米德原理逐步分析:首先,铁块甲、乙质量相等且为同种物质(铁),根据密度公式$V = \frac{m}{\rho}$,可知两者体积相等;由于均浸没在液体中,排开液体的体积等于铁块自身的体积,因此$V_{排甲}=V_{排乙}$;再根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,在$g$和$V_{排}$相同的情况下,浮力大小与液体密度成正比,已知$\rho_{水}>\rho_{煤油}$,所以浸没在水中的甲受到的浮力更大。
【解析】
1. 已知铁块甲、乙质量相等($m_{甲}=m_{乙}$),铁的密度$\rho_{铁}$相同,由密度公式$ V = \frac{m}{\rho} $可得:$V_{甲}=V_{乙}$。
2. 因为甲浸没在水中、乙浸没在煤油中,物体浸没时排开液体的体积等于自身体积,所以$V_{排甲}=V_{甲}$,$V_{排乙}=V_{乙}$,即$V_{排甲}=V_{排乙}$。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,$g$为定值,且$V_{排甲}=V_{排乙}$,又$\rho_{水}>\rho_{煤油}$,因此$F_{浮甲}=\rho_{水}gV_{排甲}>F_{浮乙}=\rho_{煤油}gV_{排乙}$。
【答案】

【知识点】
阿基米德原理、密度公式应用
【点评】
本题考查阿基米德原理的基础应用,解题核心是明确“浸没时排液体积等于物体体积”,结合密度公式判断出两铁块排液体积相等,再通过液体密度差异比较浮力大小,侧重对基本公式的理解与运用,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,左边弹簧测力计下的物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数变化量等于物体受到的浮力(根据称重法测浮力,$ F_{浮}=G_{物}-F_{拉} $,示数变化量$ \Delta F_{左}=G_{物}-F_{拉}=F_{浮} $);右边弹簧测力计下的小桶接收溢出的水后,示数变化量等于排开液体的重力($ \Delta F_{右}=G_{桶}+G_{排}-G_{桶}=G_{排} $)。题目中说两个弹簧测力计示数变化的数值相等,即$ \Delta F_{左}=\Delta F_{右} $,由此可推导浮力和排开液体重力的关系。
【解析】
1. 分析左侧物体:根据称重法测浮力,物体受到的浮力$ F_{浮}=G_{物}-F_{拉左} $,弹簧测力计的示数变化量$ \Delta F_{左}=G_{物}-F_{拉左} $,因此$ \Delta F_{左}=F_{浮} $。
2. 分析右侧小桶:初始时弹簧测力计示数为$ G_{桶} $,装入溢出的水后示数为$ G_{桶}+G_{排} $,则示数变化量$ \Delta F_{右}=(G_{桶}+G_{排})-G_{桶}=G_{排} $。
3. 由实验现象$ \Delta F_{左}=\Delta F_{右} $,可得$ F_{浮}=G_{排} $,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
【答案】
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
【知识点】
阿基米德原理、称重法测浮力
【点评】
本题是阿基米德原理的验证实验,核心是理解弹簧测力计示数变化量对应的物理意义,通过建立示数变化与浮力、排开液体重力的联系,推导得出实验结论,考查对实验本质的理解。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断两条鱼的说法谁正确,需结合阿基米德原理分析浮力的影响因素。首先回忆阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力,公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$。两条鱼都浸没在同种液体中,液体密度$\rho_{液}$相同,$g$是常量,因此浮力大小由排开液体的体积决定。大鱼体积更大,排开液体的体积更大,所以浮力更大;而浸没在液体中的物体,深度变化时排开液体的体积不变,浮力与深度无关,因此小鱼的说法错误。
【解析】
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,两条鱼浸没在同种液体中,液体密度$\rho_{液}$相同,$g$为定值。
大鱼的体积更大,排开液体的体积$V_{排}$更大,因此大鱼受到的浮力$F_{浮}$更大,所以大鱼的说法正确;
物体浸没后,深度变化时排开液体的体积不变,浮力与深度无关,说明浸没在同种液体中的物体,浮力大小与排开液体的体积有关。
【答案】
大;排开液体的体积
【知识点】
阿基米德原理;浮力影响因素
【点评】
本题考查对阿基米德原理的理解,需明确:浸没在液体中的物体,浮力与深度无关,仅与排开液体的体积和液体密度有关,容易出错的点是误将深度当作浮力的影响因素。
【难度系数】
0.6