7. 如图所示,有一个所受重力为$G$的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为$F_{浮}$,液体对长方体向下和向上的压力分别为$F_{1}$和$F_{2}$。下列说法不正确的是(

A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受的液体压力相互平衡
C.$F_{1}$、$F_{2}$和$F_{浮}$的大小关系是$F_{1}-F_{2}=F_{浮}$
D.若物体浸没于更深的位置,则与图示位置相比,$F_{1}$与$F_{2}$之差不变
C
)A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受的液体压力相互平衡
C.$F_{1}$、$F_{2}$和$F_{浮}$的大小关系是$F_{1}-F_{2}=F_{浮}$
D.若物体浸没于更深的位置,则与图示位置相比,$F_{1}$与$F_{2}$之差不变
答案
7. C
解析
【分析】
这道题围绕浮力的产生本质展开,解题时首先要明确浮力的核心来源是浸在液体中的物体上下表面受到的液体压力差,再结合液体压强的规律、二力平衡的条件逐个判断选项正误,注意题目要求选出描述不正确的选项。
首先梳理思考逻辑:1. 完全浸没的物体所有接触面都和液体接触,必然都受到液体压力;2. 相对的侧面深度一致,对应压强相等,受力面积相同,压力大小相等方向相反,满足二力平衡条件;3. 下表面深度大于上表面,向上的压力F₂一定大于向下的压力F₁,浮力等于二者的差值;4. 物体浸没后上下表面的深度差等于自身高度,深度差不随整体浸没深度变化,因此压力差也就是浮力保持不变。
【解析】
我们结合相关物理规律逐一分析选项:
1. 选项A:长方体完全浸没在液体中,所有表面都与液体接触,液体对所有接触面都存在压强,因此长方体所有表面都受到液体压力,该说法正确,不符合题意。
2. 选项B:长方体相对的两个侧面,对应位置所处的液体深度完全相同,液体压强大小相等,侧面的受力面积也相等,因此相对侧面受到的液体压力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,属于相互平衡的力,该说法正确,不符合题意。
3. 选项C:浮力是液体对物体向上的压力与向下的压力的差值,下表面深度更大,向上的压力F₂大于向下的压力F₁,正确关系为$F_{浮}=F_2-F_1$,并非$F_1-F_2=F_{浮}$,该说法错误,符合题意。
4. 选项D:物体浸没到更深的位置时,上下表面的深度差等于长方体自身的高度,始终保持不变,由$\Delta p=\rho g \Delta h$可知上下表面的压强差不变,受力面积不变,因此压力差$F_2-F_1=F_{浮}$保持不变,即$F_1$与$F_2$的差不变,该说法正确,不符合题意。
【答案】C
【知识点】浮力产生原因,液体压强特点,二力平衡
【点评】本题属于浮力基础概念的考查,易错点是混淆上下表面压力的大小关系,解题时要明确浸没在液体中的物体下表面深度更大,向上的压力始终大于向下的压力,浮力等于二者的差值,物体完全浸没后浮力不随浸入深度变化。
【难度系数】0.7
这道题围绕浮力的产生本质展开,解题时首先要明确浮力的核心来源是浸在液体中的物体上下表面受到的液体压力差,再结合液体压强的规律、二力平衡的条件逐个判断选项正误,注意题目要求选出描述不正确的选项。
首先梳理思考逻辑:1. 完全浸没的物体所有接触面都和液体接触,必然都受到液体压力;2. 相对的侧面深度一致,对应压强相等,受力面积相同,压力大小相等方向相反,满足二力平衡条件;3. 下表面深度大于上表面,向上的压力F₂一定大于向下的压力F₁,浮力等于二者的差值;4. 物体浸没后上下表面的深度差等于自身高度,深度差不随整体浸没深度变化,因此压力差也就是浮力保持不变。
【解析】
我们结合相关物理规律逐一分析选项:
1. 选项A:长方体完全浸没在液体中,所有表面都与液体接触,液体对所有接触面都存在压强,因此长方体所有表面都受到液体压力,该说法正确,不符合题意。
2. 选项B:长方体相对的两个侧面,对应位置所处的液体深度完全相同,液体压强大小相等,侧面的受力面积也相等,因此相对侧面受到的液体压力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,属于相互平衡的力,该说法正确,不符合题意。
3. 选项C:浮力是液体对物体向上的压力与向下的压力的差值,下表面深度更大,向上的压力F₂大于向下的压力F₁,正确关系为$F_{浮}=F_2-F_1$,并非$F_1-F_2=F_{浮}$,该说法错误,符合题意。
4. 选项D:物体浸没到更深的位置时,上下表面的深度差等于长方体自身的高度,始终保持不变,由$\Delta p=\rho g \Delta h$可知上下表面的压强差不变,受力面积不变,因此压力差$F_2-F_1=F_{浮}$保持不变,即$F_1$与$F_2$的差不变,该说法正确,不符合题意。
【答案】C
【知识点】浮力产生原因,液体压强特点,二力平衡
【点评】本题属于浮力基础概念的考查,易错点是混淆上下表面压力的大小关系,解题时要明确浸没在液体中的物体下表面深度更大,向上的压力始终大于向下的压力,浮力等于二者的差值,物体完全浸没后浮力不随浸入深度变化。
【难度系数】0.7
8. 小青将重为6 N的长方体铝块浸没在水中,如图所示,铝块上表面刚好与水面相平,此时弹簧测力计的示数为2.8 N,则长方体铝块下表面受到水的压力为(

A.8.8 N
B.2.8 N
C.3.2 N
D.6 N
C
)A.8.8 N
B.2.8 N
C.3.2 N
D.6 N
答案
8. C
解析
【分析】
这道题需要结合称重法测浮力和浮力的产生原理来推导结果,解题思路分三步:第一步,先利用已知的铝块重力和弹簧测力计拉力,通过称重法算出铝块浸没时受到的浮力;第二步,根据题目给出的“铝块上表面刚好与水面相平”的条件,判断铝块上表面的水深为0,因此上表面受到的水的压力为0;第三步,利用浮力的本质是物体上下表面的液体压力差,代入上表面压力为0的条件,就能直接得到铝块下表面受到的水的压力大小,匹配对应选项即可。
【解析】
1. 用称重法计算铝块受到的浮力:
已知铝块重力$G=6\ \mathrm{N}$,弹簧测力计的拉力$F_{\mathrm{示}}=2.8\ \mathrm{N}$,根据称重法测浮力公式:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=6\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=3.2\ \mathrm{N}$
2. 分析铝块上表面的受力:
铝块上表面刚好与水面相平,说明上表面在水中的深度为0,根据液体压强公式$p=\rho gh$,上表面受到水的压强为0,再由$F=pS$可得,铝块上表面受到水的压力$F_{\mathrm{上}}=0\ \mathrm{N}$。
3. 根据浮力的产生原因推导下表面压力:
浮力的本质是浸在液体中的物体受到的上下表面的液体压力差,即$F_{\mathrm{浮}}=F_{\mathrm{下}}-F_{\mathrm{上}}$,代入$F_{\mathrm{上}}=0\ \mathrm{N}$可得:
$F_{\mathrm{下}}=F_{\mathrm{浮}}+F_{\mathrm{上}}=3.2\ \mathrm{N}+0\ \mathrm{N}=3.2\ \mathrm{N}$
因此长方体铝块下表面受到水的压力为3.2N。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力,浮力的产生原因,液体压强
【点评】
本题属于浮力基础概念的典型题型,核心考察对浮力本质的理解,不需要额外计算压强和受力面积,利用题目给出的“上表面与水面相平”的特殊条件即可简化推导,易错点是部分同学忽略上表面压力为0的隐含条件,错选其他选项。
【难度系数】
0.7
这道题需要结合称重法测浮力和浮力的产生原理来推导结果,解题思路分三步:第一步,先利用已知的铝块重力和弹簧测力计拉力,通过称重法算出铝块浸没时受到的浮力;第二步,根据题目给出的“铝块上表面刚好与水面相平”的条件,判断铝块上表面的水深为0,因此上表面受到的水的压力为0;第三步,利用浮力的本质是物体上下表面的液体压力差,代入上表面压力为0的条件,就能直接得到铝块下表面受到的水的压力大小,匹配对应选项即可。
【解析】
1. 用称重法计算铝块受到的浮力:
已知铝块重力$G=6\ \mathrm{N}$,弹簧测力计的拉力$F_{\mathrm{示}}=2.8\ \mathrm{N}$,根据称重法测浮力公式:
$F_{\mathrm{浮}}=G-F_{\mathrm{示}}=6\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=3.2\ \mathrm{N}$
2. 分析铝块上表面的受力:
铝块上表面刚好与水面相平,说明上表面在水中的深度为0,根据液体压强公式$p=\rho gh$,上表面受到水的压强为0,再由$F=pS$可得,铝块上表面受到水的压力$F_{\mathrm{上}}=0\ \mathrm{N}$。
3. 根据浮力的产生原因推导下表面压力:
浮力的本质是浸在液体中的物体受到的上下表面的液体压力差,即$F_{\mathrm{浮}}=F_{\mathrm{下}}-F_{\mathrm{上}}$,代入$F_{\mathrm{上}}=0\ \mathrm{N}$可得:
$F_{\mathrm{下}}=F_{\mathrm{浮}}+F_{\mathrm{上}}=3.2\ \mathrm{N}+0\ \mathrm{N}=3.2\ \mathrm{N}$
因此长方体铝块下表面受到水的压力为3.2N。
【答案】
C
【知识点】
称重法测浮力,浮力的产生原因,液体压强
【点评】
本题属于浮力基础概念的典型题型,核心考察对浮力本质的理解,不需要额外计算压强和受力面积,利用题目给出的“上表面与水面相平”的特殊条件即可简化推导,易错点是部分同学忽略上表面压力为0的隐含条件,错选其他选项。
【难度系数】
0.7
9. 取一个大塑料瓶,剪去底部,瓶颈的截口处的直径略小于乒乓球的直径,制成一只漏斗。把一个乒乓球放在里面,从上面倒水入斗,只见有少量水从乒乓球缝隙中流下来,但乒乓球并不上浮,如图甲所示;这时用手指堵住瓶口,阻止水从瓶口流下,如图乙所示;当乒乓球下方水满后,会看到乒乓球浮起,如图丙所示。请你分析其中的道理。

答案
9. 当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出时,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的压
物理·八年级·下册(配人教版)
力为零,上表面受到的水的压力不为零,受到的合力方向向下,所以乒乓球不能上浮;堵住瓶口流水处,乒乓球下方水满后乒乓球浸没在水中,乒乓球受到的浮力(上、下表面产生了压力差)大于其受到的重力,所以乒乓球将上浮。
物理·八年级·下册(配人教版)
力为零,上表面受到的水的压力不为零,受到的合力方向向下,所以乒乓球不能上浮;堵住瓶口流水处,乒乓球下方水满后乒乓球浸没在水中,乒乓球受到的浮力(上、下表面产生了压力差)大于其受到的重力,所以乒乓球将上浮。
解析
【分析】
我们可以从浮力的本质出发逐步梳理思路:首先回忆浮力产生的根本原因是浸在液体中的物体受到液体对上下表面的压力差。第一步先分析甲图的状态:观察甲图,乒乓球放在瓶颈处,水从缝隙向下流,乒乓球下方几乎没有留存的水,此时乒乓球下表面不会受到水向上的压力,只有上表面受到水向下的压力,合力向下,自然无法上浮。第二步分析堵住瓶口后的变化:堵住瓶口后,水无法流出,乒乓球下方逐渐被水填满,此时乒乓球上下都受到水的压力,向上的压力大于向下的压力,形成浮力,当浮力大于重力时,乒乓球就会上浮。顺着这个逻辑就能完整解释整个现象。
【解析】
1. 甲图状态分析:当水从乒乓球与瓶颈的缝隙中向下流出时,乒乓球的下表面几乎没有水,因此水对乒乓球下表面向上的压力几乎为零;而乒乓球上表面完全处于水中,受到水向下的压力,此时乒乓球受到水的合力方向向下,叠加自身向下的重力,乒乓球不会上浮。
2. 堵住瓶口后的状态变化:用手指堵住瓶口后,水无法从瓶口流出,乒乓球下方的空间逐渐被水充满,此时乒乓球的上下表面都受到水的压强,水对乒乓球下表面向上的压力大于上表面向下的压力,这个压力差就是水对乒乓球的浮力;当浮力大于乒乓球自身的重力时,乒乓球就会上浮,最终漂浮在水面上。
【答案】
当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出时,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的压力为零,上表面受到的水的压力不为零,受到的合力方向向下,所以乒乓球不能上浮;堵住瓶口流水处,乒乓球下方水满后乒乓球浸没在水中,乒乓球受到的浮力(上、下表面产生了压力差)大于其受到的重力,所以乒乓球将上浮。
【知识点】
浮力产生原因,物体浮沉条件
【点评】
本题是浮力相关的经典探究实验,打破了“物体接触水就一定会受到浮力”的认知误区,引导学生从本质上理解浮力的来源,同时结合浮沉条件解释现象,能够有效巩固学生对浮力核心概念的掌握,避免死记硬背结论。
【难度系数】
0.6
我们可以从浮力的本质出发逐步梳理思路:首先回忆浮力产生的根本原因是浸在液体中的物体受到液体对上下表面的压力差。第一步先分析甲图的状态:观察甲图,乒乓球放在瓶颈处,水从缝隙向下流,乒乓球下方几乎没有留存的水,此时乒乓球下表面不会受到水向上的压力,只有上表面受到水向下的压力,合力向下,自然无法上浮。第二步分析堵住瓶口后的变化:堵住瓶口后,水无法流出,乒乓球下方逐渐被水填满,此时乒乓球上下都受到水的压力,向上的压力大于向下的压力,形成浮力,当浮力大于重力时,乒乓球就会上浮。顺着这个逻辑就能完整解释整个现象。
【解析】
1. 甲图状态分析:当水从乒乓球与瓶颈的缝隙中向下流出时,乒乓球的下表面几乎没有水,因此水对乒乓球下表面向上的压力几乎为零;而乒乓球上表面完全处于水中,受到水向下的压力,此时乒乓球受到水的合力方向向下,叠加自身向下的重力,乒乓球不会上浮。
2. 堵住瓶口后的状态变化:用手指堵住瓶口后,水无法从瓶口流出,乒乓球下方的空间逐渐被水充满,此时乒乓球的上下表面都受到水的压强,水对乒乓球下表面向上的压力大于上表面向下的压力,这个压力差就是水对乒乓球的浮力;当浮力大于乒乓球自身的重力时,乒乓球就会上浮,最终漂浮在水面上。
【答案】
当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出时,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的压力为零,上表面受到的水的压力不为零,受到的合力方向向下,所以乒乓球不能上浮;堵住瓶口流水处,乒乓球下方水满后乒乓球浸没在水中,乒乓球受到的浮力(上、下表面产生了压力差)大于其受到的重力,所以乒乓球将上浮。
【知识点】
浮力产生原因,物体浮沉条件
【点评】
本题是浮力相关的经典探究实验,打破了“物体接触水就一定会受到浮力”的认知误区,引导学生从本质上理解浮力的来源,同时结合浮沉条件解释现象,能够有效巩固学生对浮力核心概念的掌握,避免死记硬背结论。
【难度系数】
0.6
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