浮力典型例题.doc

初中物理浮力典型例题解析例1精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了解A选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变A选项不正确B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B选项不正确C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的V排大C选项不正确D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V排相同，水相同，F浮铁F浮木，铁块和木块受的浮力一样大答案D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关例2精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别计算物体重力：G物gV物计算物体在液体中受的浮力：F浮液gV排可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同已知：m79g0.079kg铁7.9g/cm3求：m铁、G铁、m排、F浮解m铁0.079kgG铁m铁g0.079kg10N/kg0.79NV排V铁10 cm3m排液gV排1g/cm310 cm310g=0.01kgF浮m浮g0.01kg10N/kg0.1N从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键 是区别液和物，区别V排和V物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式例3已知：G43N，浸没水中F33.2N求：V空解可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果F浮GF43N33.2N9.8NV排1103m3浸没：VV排1103m3球中所含铜的体积V铜0.49103m3V空VV铜1103m30.49103m3 0.51103m3答案0.51103m3例4精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较解法1由图来判断物体的状态：A、B漂浮，C悬浮由状态对物体进行受力分析：GAF浮A，GBF浮B，GCF浮C比较A、B、C三个物体受的浮力VA排VB排VC排，液相同根据F浮液gV排，可知：F浮AF浮BF浮C，GAGBGC比较物体密度ABC解法2由物体的浮沉条件可知：A、B漂浮A水，B水，C水，A、B漂浮于水面：F浮AGA水gVA排AgV F浮BGB水GvB排BGv由图：VB排V排 BA比较密度：CBA比较出密度后，由GmgVg，就可比较出物体重力：GCGBGA上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键答案C的重力和密度最大，B居中，A最小例5精析确定状态受力分析比较浮力比较V排此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题解蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态盐水水蜡酒精蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G对蜡块进行受力分析：F1G，F2G，F3G同一物体，重力G不变，所以F1F2F3根据阿基米德原理：V排酒精中：V排酒精V物水中：V排水盐水中：V排排水酒精 水 盐水（a）（b）（c）图152F2F3，水盐水V排水V排盐水而V排酒精V排水V排盐水把状态用图152大致表示出来答案蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积例6精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中有的学生拿到题后，就认定V排0.5 dm3，然后根据F浮液gV排，求出浮力F浮4.9N【分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态解法1求出铜球的密度：球（g取10N/kg）球0.9kg/dm30.9kg/dm3103kg/m3这是一个空心铜球，且球水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F浮G4.5N解法2求出铜球浸没在水中时受的浮力F浮液gV排1103kg/m310N/kg0.5103m35N答案4.5N例7精析分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键解金属酒精，金属水金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没V金属V排水V排酒精由m排酒精8g 得V排酒精10cm3金属块在水中：V排水V金属块10cm3 m排水水V排水1g/cm310cm310g答案C在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮G排但实际上，因为G排m排液g，而其中m排液液V排，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题例8解判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度：物0.9g/cm3物水，物体在水中漂浮F水浮Gm排水gm物gm排水m物45g又物酒精，物体在酒精中沉底F酒精浮酒精V排g，浸没：V排V50cm3 m排精浮酒精V排0.8g/cm350cm340g答案溢出水的质量是45g，溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V排50cm3进行求值造成结果错误V排50 cm3进行求解。造成结果错误例9【分析】轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，F浮G因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同A选项正确又因为海水河水，所以V排海水V排河水，在河水中没入的深一些密度计的原理如图154，将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液体密度越小甲乙图154F甲浮F乙浮G根据阿基米德原理：甲gV排甲乙gV排乙V排甲V排乙甲乙答案A例10精析此题考查学生通过对图形的观察，了解此图中G象G石的原理【分析】当大象在船上时，船处于漂浮状态，F浮G船G象，曹冲在船上画出标记，实际上记录了当时船排开水的体积为V排用这条船装上石头，船仍处于漂浮状态，F浮G船G石，且装石头至刚才画出的标记处，表明此时船排开水的体积V排V排根据阿基米德原理，两次浮力相等两次浮力相等便可以推出：G象G石答案（1）漂浮条件（2）阿基米德原理例11精析分别对（a）（b）图当中的木块进行受力分析已知：图（a）V露120cm32105m3，F拉0.6N图（b）V露2V求：图（b）F浮木，解图（a），木块静止：F拉GF浮1F拉F拉1F拉2F拉水g（VV露1）水g（VV） F拉水g（VV露1V）水g（VV露1）代入数值：0.6N103kg/m310N/kg（V2105m3）V2104m3图（b）中：F浮乙水gV 1.0103kg/m310N/kg2104m3 1.2N答案木块在图（b）中受浮力1.2N例12解：木块下表面受到水的压强木块的边长：因为木块漂浮，所以，则，。木块的底面积：木块的体积：木块排开水的体积：木块受到的浮力木块的物重：木块的质量：例13要求：请用三种方法；写出实验所需器材并简述实验步骤。解：方法一：平衡力。器材：弹簧、测力计、石块、烧杯、水、细线。步骤：用弹簧、测力计测出石块重G，读出石块浸没在水中不同深度时弹簧测力计的示数F，则石块的浮力。方法二：阿基米德原理。器材：溢水杯、弹簧测力计、量筒、小桶、石块、烧杯、水、细线。步骤：将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计称出石块在不同深度处排入小桶中的水重，则石块受到的浮力。用量筒测出石块浸没在水中不同深度处排开水的体积，则石块的浮力。方法三：物体间力的作用是相互的。器材：天平、石块、水、烧杯、细线。步骤：用天平称出装有适量水的烧杯的质量，将石块浸没在水中不同深度处（石块不接触底和侧壁），测出此时烧杯的总质量，石块对杯内水的压力。例14解：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即；把小球放入水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即，所以，即。本题易错选B。这是由于没有正确分析出浮力关系所致。解：选A。例15精析：本题看起来条件很少，似乎很难下手，但你一旦注意题目中的两种情况皆为漂浮，立即抓最简单的力平衡式，再具体分析各力，问题即可迎刃而解。解：设密度计的横截面积为，密度计在水中的浮力：。密度计在盐水中的浮力：，即：，。例16精析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂