八年级物理下册第十章浮力10.2阿基米德原理精品讲练（附解析新人教版）
八年级物理下册第十章浮力10.2阿基米德原理精品讲练（附解析新人教版）,阿基米德原理,莲山课件.
专题1.1 浮力
1. 浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。叫做_____浮力____。
2.浮力的方向是___竖直____向上。
3.浮力产生的原因：浸在液体里的物体上下表面受到的压力差。用公式表示即______ F浮＝F下- F上____。
4. 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就____越大____。
知识点1：什么是浮力
当物体浸在液体或气体中时会受到一个向上托起的力，这个力就是浮力。
注：一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。
【例题1】如图所示是正在水中上浮的木块，请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图．
【答案】如图所示：
【解析】因为物体在水中，所以受浮力和重力的关系，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下；又物体上浮，所以物体受到的浮力大于重力，作用点都画在重心处.
知识点2：产生原因
由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。浮力的方向总是向上的，与 重力 的方向相反。
即F浮＝F下- F上
【例题2】如图所示，边长为20厘米的正方体木块，其下表面距水面15厘米，试求：
（1）上、下表面受到的液体的压力差；（2）木块排开的水重。
【答案】见解析。
【解析】已知： ρ液=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg，h上=0m，h下=0.15m，
S 上=S 下=0.04 m2，V 排=0.2m×0.2m×0.15m=0.006 m3
求：（1）F上－F下 （2）G排
解：（1）F上=P下S下= ρgh下S下=58.8N
F下=P上S上= ρgh上S上=0N
F上－F下=58.8N
（2）G排=ρg V 排=58.8N
可见，部分浸入液体的物体所受的浮力，也等于液体对物体向上的压力和向下的压力之差。
知识点3：称重法测浮力
浮力等于物体重减去物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮= G—F弹
注意：物体在液体中所受浮力的大小，跟它在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
【例题3】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究，实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示．请按要求回答下列问题：
（1）比较图甲、乙可知：乙图中圆柱体受到的浮力的大小为 N．
（2）比较图乙、丙，说明浮力的大小与 有关．
（3）通过图乙和戊的探究，不能得到浮力大小与液体密度是否有关，原因是 ．
（4）通过图中数据可知：圆柱体的密度是 kg/m3（取g=10N/kg）．
【答案】（1）0.6；（2）物体排开液体的体积；（3）没有控制排开液体的体积相同；
（4）1.5×103．
【解析】（1）由图甲知圆柱体的重力，由图乙可知弹簧测力计的示数，根据称重法求出圆柱体受到的浮力；
（2）物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体密度有关，应用控制变量法分析图示实验，根据实验现象分析答题；
（3）探究浮力与液体密度的关系，液体的密度不同，其它量相同；
（4）图丁可知圆柱体浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出圆柱体受到的浮力，根据阿基米德原理表示出排开水的体积即为圆柱体的体积，根据G=mg和ρ=m/v求圆柱体的密度．
一、选择题
1.（2019山东临沂）被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥（如图）由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，其中海底隧道长5.7km，设计时速100km/h，隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是（ ）
A. 水中的桥墩不受海水的浮力 B. 桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C. 通过海底隧道最少需要34.2min D. 光在装饰材料上发生镜面反射
【答案】A
【解析】A．桥墩下面没有水，水不会对桥墩产生向上的压力，不会产生浮力。故A正确。
B．汽车行驶时，汽车和灯杆之间距离发生的变化，所以以灯杆为参照物，汽车是运动的。故B错误。
C．t= = =0.057h=3.42min，故C错误。
D．隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料，说明人看隧道壁不会刺眼，所以隧道洞壁发生漫反射。故D错误。
2.浮力产生的原因是由于 （ ）
A．液体（或气体）对物体有压力 B．液体（或气体）对物体有压力差
C．液体（或气体）有质量 D．物体对液体（或气体）有压力
【答案】B
【解析】液体（或气体）对物体上下表面有压力差示浮力产生的原因。
3.一正方体浸没在水中，上表面与水面相平，关于它下列说法中正确的是（ ）
A．它的上、下表面都受到水的压强，其中上表面受的压强较大
B．它的上、下表面都受到水的压力，两表面受的压力相等
C．它的上表面受的压力向上，下表面受的压力向下
D．它的下表面受的压强较大，下表面受的压力向上
【答案】D
【解析】一正方体浸没在水中，上表面与水面相平。上表面受到水的压强为0，受到水的压力也为0，下表面收到水的压强可以利用液体压强公式求出，受到向上的压力可以利用压强公式P=F/S求出。
二、填空题
4.浮力的大小由 和 来决定，与物体的密度 关，与物体的体积 关，
与物体浸没在液体中的深度 关．
【答案】液体的种类 排开液体的体积，无，无，无。
【解析】浮力的大小由液体密度和排开液体体积来决定，与物体的密度无关，与物体的体积无关，
与物体浸没在液体中的深度无关．
5.有一边长为10cm正方体浸没在水中，上表面离水面20cm，水对上表面的压强为 Pa，水对上表面产生的压力为 N, 水对下表面的压强为 Pa，水对下表面产生的压力为 N，物体受到的浮力为 N.
【答案】 1.96×103．19.6. 2.94×103。29.4。9.8。
【解析】（1）由液体压强公式P=ρgh得，
水对这个长方体上表面的压强为P1=ρ水g h1=1.96×103Pa
则水对这个长方体上表面的压力F1=P1S=ρ液gh1S=19.6N
水对这个长方体下表面的压强为：P2=ρ液gh2=2.94×103Pa
则水对这个长方体下表面的压力F2=P2S=ρ液gh2S=29.4N
（2）长方体在水中所受压力的合力（上下压力差）即浮力为
F=F2﹣F1=29.4N-19.6N=9.8N
三、作图题
6．水中正在上浮的乒乓球，画出所受的重力G和浮力F的示意图．
【答案】如图所示：
【解析】因为乒乓球在水中，所以乒乓球受浮力和重力的作用，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下；又因为乒乓球正在上浮，所以乒乓球受到的浮力大于重力，则表示浮力的线段长度要长一些，力的作用点都画在重心处。
7．如图所示是正在水中上浮的木块，请画出木块在水中所受重力G和浮力F浮的受力示意图．
【答案】如图所示：
【解析】因为物体在水中，所以受浮力和重力的关系，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下；又物体上浮，所以物体受到的浮力大于重力，作用点都画在重心处.
8．（2019湖北宜昌）如图所示，两个大小相等的物体浸没在水中，一个悬浮，
八年级物理下册第十章浮力10.3物体的浮沉条件及应用精品讲练（附解析新人教版）
八年级物理下册第十章浮力10.3物体的浮沉条件及应用精品讲练（附解析新人教版）,物体的浮沉条件及应用,莲山课件.
一个下沉。请画出悬浮物体所受重力示意图；画出下沉物体所受浮力、重力示意图。（注意：整个作图过程中大小相等的力线段长度相等，大小不同的力用线段长短区别）
【答案】如图所示：
【解析】物体悬浮，浮力等于重力；物体下沉，浮力小于重力；据此根据力的示意图的画法画出相关各力的示意图。
（1）物体悬浮时，浮力等于重力。过物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，注意线段的长度应与表示浮力的线段长度相等；
（2）物体下沉时，浮力小于重力，过物体的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，并分别用G和F浮 表示，注意表示重力的线段长度较长。
9．（2019贵州黔东南）如图所示，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，请画出此时物体受到力的示意图。
【答案】如图所示：
【解析】由图可知，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，受的浮力、拉力和重力的作用，重力从重心竖直向下画，浮力、拉力从重心竖直向上画，标出符号，浮力与拉力之和等于重力。
10.如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。
【答案】如图所示：
【解析】根据乒乓球漂浮在水面上，则可判断乒乓球受到的浮力与重力是一对平衡力，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，浮力大小等于重力，作用点在球重心上；根据力的示意图的做法，用一条带箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来。
乒乓球所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮；乒乓球的重力与浮力大小相等，方向相等，作用点都在重心，同理做出重力的示意图。
四、实验探究题
11．（2019上海）某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计拉着一个圆柱体，测力计示数为F0．现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中，倒入液体A，圆柱体的下表面到液面的深度为h，记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F．接着，将液体A替换为液体B，重复上述实验，记录数据如下表一、二所示。
表一 液体A（ρA＝0.8×103千克/米3）
实验序号 h（厘米） F（牛） △F（牛）
1 3 8.5 1.5
2 6 7 3
3 9 5.5 4.5
4 12 5 5
表二 液体B （ρB＝1.0×103千克/米3）
实验序号 h（厘米） F（牛） △F（牛）
5 3 8.5 1.2
6 6 7.6 2.4
7 9 6.4 3.6
8 12 6 4
①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中， 。
②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中， 。
③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是 。
④本实验中，圆柱体的重力为 牛，高度为 厘米。
【答案】①弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；
②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；
③同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；
④10.0；10.0。
【解析】①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；
②纵向比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，△F也为原来的几倍，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；
③ρA＝1.0×103kg/m3＞ρB＝0.8×103kg/m3，
根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；
④F0＝G，根据称重法测浮力，△F＝F0﹣F，
故本实验中，圆柱体的重力为：
G＝△F+F＝1.5N+8.5N＝10.0N；
由②，比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；但序号4与8实验不符合这个规律；
根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，在物体没有浸没时，F浮＝ρ液gSh，故受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，
浸没在液体中的物体受到的浮力与深度无关，说明4与8这两中情况下，圆柱体已浸没在液体中了，
由阿基米德原理：1、4两次实验受到的浮力之比为：
＝ ，
h＝ ×3cm＝10cm。即圆柱体的高度为10.0厘米。
五、综合能力题
12.如图所示，设想有一个高为H，上、下底面积为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，设长方体上表面在液体中的深度为h 1，下表面在液体中的深度为h 2，该长方体上、下表面受到液体的压强可用公式p=ρgh(ρ为液体密度，h为深度)来计算，试推导出长方体上、下表面在液体中所受压力差F＝ρgHS.
【答案】见解析。
【解析】（1）由液体压强公式P=ρgh得，
液体对这个长方体上表面的压强为P1=ρ液g h1
则液体对这个长方体上表面的压力F1=P1S=ρ液gh1S；
液体对这个长方体下表面的压强为：P2=ρ液gh2，
则液体对这个长方体下表面的压力F2=P2S=ρ液gh2S．
（2）长方体在液体中所受压力的合力（上下压力差）
F=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液gS（h2﹣h1）=ρ液gSH
其合力的方向是竖直向上.
八年级物理下册第十一章功和机械能11.1功精品讲练（附解析新人教版）
八年级物理下册第十一章功和机械能11.1功精品讲练（附解析新人教版）,功和机械能,莲山课件.
