初三物理复习之浮力专项复习.doc

初三物理复习之浮力专项复习【基础知识】：一、浮力的产生：浸在液体中的物体受到液体向上托起的力叫做浮力。当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A时，如图1所求，由于上，下两表面的深度不同，所受液体的压强不同，下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强，从而使物体受到向上的压力大于向下的压力，这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B，则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。二、阿基米德原理1、文字表述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受到的重力。2、数学表达式3、几点说明（1）本定律包含三点内容：浮力的施力者和受力者；浮力的方向；浮力的大小。（2）物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均无关。（3）适用范围：本定律对于物体在液体或气体中都适用。三、计算浮力的方法：1、根据浮力产生的原因计算如果上下表面都与水面相平行的规则物体，且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度，便可根据深度计算压强，再算出上、下压力差，即浮力来。2、应用阿基米德原理计算这是计算浮力的最基本的方法，只要和已知，或者可以由其他条件求得，即可利用进行计算。3、利用平衡条件计算浮力（1）当物体处于漂浮或悬浮状态，只受重力和浮力，。如果知道重力或根据其它条件求出重力，即可求出浮力。（2）当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，也可以利用三个力的关系求出浮力，例如，挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时，（为物体浸在液体中时弹簧秤的示数）。又如，漂浮在液体表面的物体，下面还挂着另一个物体，则物体受到的浮力，只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力，即可求出浮力。四、物体的浮沉条件1、物体浮沉条件的分析与表达讨论物体的浮沉问题的前提有二。一是物体浸没在液体中，二是物体只在重力和浮力作用下。与的关系与的关系现象上浮物体浮沉条件的表达式中物的密度是指平均密度。浸没在液体中的物体，若受力不平衡，合力不等于零，则物体的运动状态将发生改变，下沉的物体下沉到底时，将受到底部的支承力的作用，当三力平衡即时，物体静止于液体底部；上浮的物体上升至液面，部分体积露出时，逐渐减小，直至时，物体将漂浮于液面，处于平衡状态。2、漂浮与悬浮的比较漂浮与悬浮的共同点：二者都是平衡状态。漂浮与悬浮的不同点：漂浮物体的，是浮物体的，。五、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用1、船船属于漂浮物体，。轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量.根据轮船的排水量，即可求出轮船受到的浮力。2、潜水艇、气球、飞艇潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮，不同之处只是控制的方法不同。潜水艇是利用改变自重，实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降，主要是靠改变它们所受浮力来实现的。【典型应用】：1、必须弄清楚的一些概念（1）物重G与弹簧秤的示数弹簧秤的示数显示了，物体拉弹簧的力，或弹簧拉物体的力的大小，和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数，就给出了。如图2，物体在空气中静止，与二力平衡。如果物体浸在液体中静止，、G三力平衡，此时。（2）物重G与物体排开的液重当物体完全浸没，。（3）浸在（浸入）与浸没（没入）浸在（浸入）是指物体一部分在液体中，或物体全部在液体中的两种情况。浸没（没入）是指物体全部在液体中的一种情况。（4）上浮、漂浮、悬浮物体只受重力和浮力作用下，如果物体向上运动的状态叫做上浮；如果，物体静止在液面上的状态叫做漂浮，如果物体没入液体中静止叫做悬浮。（5）物体的密度与液体的密度。（6）物体的体积，物体排开液体的体积，物体露出液面的体积。如图3所示，物体漂浮在液面上，是物体的体积，是物体浸入液体中的体积，是物体露出液面的体积。所以=+。2、浮力的计算例1：体积相同的铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图4所示，则比较它们受到的浮力：A铁球受到的浮力最大B铝球受到的浮力最大C木块受到的浮力最大D它们受到的浮力一样大分析与解：根据阿基米德原理可知，物体受到浮力的大小由两个因素决定，一是液体的密度，二是排开液体的体积。铁球 、铝块、木块浸在同一种液体中，相同，且它们的体积相同，全部浸没在液体中，因此它们排开液体的体积相等，所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。正确答案应为D。说明：铁球、铝块、木块三个物体的密度不同，重力不同，形状不同，浸在液体中不同深度的地方，但却受到同样大小的浮力。说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度，物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。例2：一个物体重为88.2牛，将其放入密度为千克/米3的液体中静止，受到的浮力为78.4牛，若此物体放入水中静止时，受到的浮力为牛。分析与解：判断物体有浮沉有两种方法：（1）受力比较法：物体静止在水中，有三种情况，如果，可能漂浮或悬浮，如果，物体处于沉底静止状态。本题，静止在的液体中受到浮力则物体在此液体中沉底静止。（2）密度比较法：计算出物体的密度，与水的密度相比较，确定其浮沉。根据上个状态可计算物体在水中静止时一定漂浮。浮力与重力平衡，例3：如图5所示，A、B两物体静止在水中，则：A两物体受到的浮力一定相等。B两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大。C两物体的密度不等，B物体的密度大。D两物体的重力不等，B物体的重力大。分析与解：两个物体静止在水中，其中A物体漂浮，B物体悬浮。则它们受到的浮力都与其重力相等。但题目中没有提供它们重力是否相等的条件，因而就不能从比较物体受到的浮力的大小。题目中也没说明，A、B两个物体体积大小的情况，因而就不能根据来比较物体受到的浮力，也就不能推断出重力的大小。A、B、D三个选项都是错误的。本题的正确答案应是C，这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。A物体漂浮：；B物体悬浮：。液体的密度相同。说明：由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力，所以常常将这两种情况混淆。因而在分析问题时，不但要注意抓住这两类现象的相同点。同时还要特别注意抓住它们之间的不同点，这正是解题的关键。漂浮物体。而悬浮的物体，。例4：弹簧平下挂一金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧秤的示数是29.4牛，这个金属块所受的重力是多少？（已知金属的密度为7.0103千克/米3）。分析与解：浮力问题的一般解题步骤：（1）通过审题明确研究对象，确定它所处的状态。若物体浸没在液体中，；若物体浮在液面上，因此。（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值，进行计算，得出结果。例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。当金属块浸没在水中时，受到浮力、拉力、重力的作用。其受力示意图如图6所示。将公式、数值代入已知，就可推导计算金属块的重力。例5：一木块浮在水面上，露出水面的体积为32厘米3，把露出水面的部分截去后，原水下部分又有24厘米3体积露出水面，求：（1）木块的体积。（2）木块的密度。分析与解：审题确定研究对象所处状态，画出状态图分析研究对象受力情况画出示意图。解法一：木块被截前后受力分别如图7（甲）（乙）所示。其中（甲）图中，（乙）图中，（甲）图中（乙）图中代入公式展开（1）（2）式得：代入（1）式解法二：漂浮物体即漂浮体静止时，被液面分成两部分，其中与物体整体之比为物体密度与液体密度之比，而且无论如何切割物体，因为物体密度均匀，密度不改变，那么剩余部分静止时，被液面分成两部分的体积比不变。则本题中：例6：一个实心小球分别被放入盛有足够多的水和酒精的容器中，小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛，已知水和酒精的密度之比为54，求小球的密度。分析与解：在通常求解浮力的题目中，物体浸在液体中的状态，无论是漂浮，悬浮还是沉底，都是已知的，而本题却未知，此题比较新颖和特殊，值得认真研究。物块自由投入液体中时：（1）；（2）。这一规律是计论“隐含物体”浮沉习题的基本出发点。解法一：由物体自由投入液体中：，因小球在酒精中沉底，即。又由题意：两式解得：，可知小球在水中漂浮，则。再由，代入公式，得解法二：由题意：两式解得：，又因物体投入液体中时，得，故小球在水中漂浮，所以小球在酒精中沉底，即，再由。【习题】：一、掌握篇：1、将一个物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数是1.96牛，若把它浸没在水中时，弹簧秤的示数是1.47牛，则此物体的体积为米3，物体的密度为千克/米3。2、质量相等的木块和冰块（）漂浮在水中，木块受到的浮力冰块受到的浮力，木块排开水的体积冰排开受到的体积（填“大于”，“等于”“小于”）。3、某物体浸没在水中时，弹簧平的示数是它在空气中称时的4/5，则物体的密度等于千克/米3。4、将铁块浸在水银中，它静止时浸在水银中的体积是总体积的。（）5、一个正方体木块漂浮在水面上，水上部分与水下部分体积比为37，则这个木块的密度为千克/米3。6、把一个木块和一铁块捆在一起放入水中，恰能悬浮，已知，则铁块与木块的质量之比是。7、一只密封的箱子体积是，质量是4千克，不慎落入水中，木箱在水中将（）A上浮B下沉C悬浮D无法判断8、一木块放入盛满水的容器中，溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中，溢出酒精的质量是：（）（）（）A8克B10克C12.5克D无法确定9、将一个实心球分别放入水、盐水和水银中，如图8所示，实心球受到的浮力分别用、表示，比较浮力大小，应为：（）A=BCD =10、体积相同的A、B两个物体浸在某种液体中，静止时如图9所示，比较A、B两个物体的质量的大小，应为：（）AA比B的质量大BA比B的质量小CA、B的质量一样大D若其中有空心的，就无法判断11、甲、乙两上实心的金属球，它们的质量相同，其密度分别是和。甲球挂在甲弹簧秤下，乙球挂在乙弹簧秤下，并且让金属球全部没入水中。这时：A甲、乙两球所受浮力之比为21B甲、乙两球所受浮力之比是12C甲、乙两弹簧秤示数之比是89D甲、乙两弹簧平示数之比是1112二、提高篇：1、重90牛的球放入足够多的密度为0.8103千克/米3的油中静止时，受到的浮力为80牛，该球放入足够多的水中静止，受到的浮力为牛。2、正立方体木块边长为a，密度是，且。它在水中静止时，受到的浮力是，如果木块有上、下表面都与液面保持平行，木块下表面在水中的深度是。3、将一方盒放入水中时，方盒浮在水面上，若在方盒底部均匀贴满3厘米厚的塑料后，方盒露出水面的部分减少了1.8厘米，则塑料的密度是千克/米3。4、甲、乙两个体积相等的实心球吊在两个弹簧秤下，分别浸没在水和酒精中静止。已知，比较两个弹簧秤示数大小，下列判断正确的是：（）A挂甲球的弹簧秤示数大B挂乙球的弹簧秤示数大C两个弹簧秤示数一样大D无法判断哪个弹簧乎的示数大5、将铝、铁、铜 制成的三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三只完全相同的弹簧秤下，将三个金属球都浸没在水中，此时三只弹簧秤的示数相同，现在将三个金属提出水面则：A挂着铅球的弹簧秤示数最小B挂着铁球的弹簧秤示数最小C挂着铜球的弹簧秤示数最小D三个弹簧秤示数相同6、质量相等的A、B、C三个小球，放在同一液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球沉在容器底部，下列说法正确的是：A如果三个小球都是空心的，它们的体积可能相等B如果三个小球的材料相同，则A、B两球一定是空心的C如果三个小球材料是空心的，则A球体积最大，C球的体积最小D如果三个小球都是实心的，则A球的体积最大，C球的体积最小7、如图10所示，在一个较大的容器的水面上放一木块，木块上放一个体积为1分米3，重7.84牛的物体，此时木块漂浮。如果将物体从木块上拿下并放入水中，当木块和物体都静止时，容器中的水面将：A上升B下降C不变D无法判断8、一木块放在水中静止时，有13.5厘米3的体积露出水面，如图11（甲）所示，现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面，木块刚好全部浸在水中，如图11（乙）所示，求金属的密度？9、边长为1 分米的正立方体木块，漂在酒精