浮力典型计算题20例解析

浮力的20个典型计算问题分析1将三个体积相同的物体a、b和c放入水中静止，并处于图1-5-1所示的状态。试着比较这三个物体的重力加速度、重力加速度、重力加速度和密度。图1-5-1不同物体的重力可以与浮力的知识相比较。解决方案1从图中判断一个对象的状态：a，b浮点，c浮点。按国家对物体进行力分析；Ga=f浮动a，gb=f浮动b，gc=f浮动c。比较三个物体a、b和c的浮力VA行VB行VC行，相同的液体。根据F浮子=gV排液体，我们知道：浮动a f浮动b f浮动c，*遗传算法国标气相色谱。比较对象密度=甲乙丙从物体的漂浮和下沉情况可知解决方案2:a，ba 水，b va行 b 重力重力。上述分析表明，解决问题的关键是根据物体的状态进行正确的受力分析，并结合阿基米德原理。答案C的重力和密度最高，B在中间，A最低。(广州中考试题)当一个重43N的空心铜球被弹簧测力计拉出来浸入水中时，弹簧测力计显示为33.25N，铜球空心部分的体积为_ _ _ _ _ _ _ m3。(已知铜的密度为8.9103千克/立方米)已知：在水下g=43n，f=33.2n问：v空该解可以根据浮力得到整个球体的体积，进而得到固体部分的体积，最后得到结果。f浮点=g-f=43n-33.2n=9.8n第v行=110-3m3浸没：v=v行=110-3m3球中铜的体积v铜=0.49103m3Vnull=v-v铜=110-3m3-0.4910-3m3=0.51103m3回答0.51103m33质量为79g、密度为7.9g/cm3的铁块，该铁块的质量是多少？它有多重？当这个铁块浸入水中时，开水的质量如何？浮力是多少？(g=10N/kg)这个问题检验了学生计算物体重力和浮力的公式之间的差异。计算物体的重力：g=gV计算液体中物体的浮力：F-浮子=gV行。可以说，计算方法没有本质的区别，但计算结果却完全不同。已知：m=79g=0.079 kg铁=7.9 g/cm3问：m铁，g铁，m排，f浮溶液m铁=0.079千克g铁=m铁g=0.079千克10牛/千克=0.79牛v行=v铁=10cm3m行=gV行=1g/cm 310cm3=10g=0.01kgf浮子=m浮子g-0.01kg10n/kg=0.1n从上面的计算可以看出，铁块的重力和铁块浸入水中的浮力是完全不同的，但计算方法是相似的。关键是要区分液体和物质，V行和V物质，并在理解的基础上计算，而不是死记硬背和混淆公式。4将蜡块(wax=0.9103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中，然后尝试将它所受到的浮力与排出液体的体积进行比较。(盐水水蜡酒精)精细分析以确定状态力分析浮力比较v行比较。这个问题检验学生是否能在判断状态的基础上分析问题，而不是用阿基米德原理急于解决问题。将脱蜡块放入不同的液体中，首先判断蜡块静止时的状态。*盐水水蜡酒精蜡块沉入酒精，最后沉入海底；在水和盐水中，它们最终漂浮起来。假设蜡块在酒精、水和盐水中的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块的重力为G .蜡块受力分析：f1 g，F2=g，F3=g。对于同一物体，重力g不变，所以f1 F2=F3根据阿基米德原理：V行=酒精：v酒精=v物质水：v排水=在盐水中：V排水=酒精、水、盐水(a)(b)(c)图1-5-2F2=F3，水诉盐水排水而v排酒精 v排排水 v排盐水图1-5-2大致显示了这个状态。答：蜡块在酒精中浮力最小，排水体积最大。水和盐水中的浮力相等，排水量大于排盐水。5体积为50cm3，质量为45 g。将其慢慢放入装满水的烧杯中。物体静止后，溢出的水的质量为_ _ _ _ _ _克。慢慢将其放入装有酒精的烧杯中，溢出的酒精的质量为_ _ _ _ _ _克(葡萄酒=0.8103千克/立方米)确定该物体在水和酒精中的状态计算物体的密度：物体=0.9g/cm3物体水，漂浮在水中的物体。f浮动=gm排水g=m物质g m排水=m=45g同样，物体酒精，金属水:金属块沉入酒精和水中，完全淹没在水中。v金属=v排水=v酒精排水从m排酒精=8g v排酒精=10cm3水中金属块：v排水=v金属块=10 cm3 m排水=水v排水=1 g/cm 310 cm 3=10 g。答案c在上述问题的解决中，我们似乎没有使用阿基米德原理公式F来浮动=G行。但事实上，因为G排=M排，而且M排=液体V排，我们实际上用阿基米德原理来分析这个问题。(广州中考试题)将一个重4.5牛顿、体积为0.5立方厘米的铜球浸入水中，然后让它离开。铜球静止时的浮力是多少本文对这个问题进行了仔细的分析，并考察了学生在解决问题之前是否注意“判断物体的状态”，即铜球是浮在水面上还是静止时沉入水中。一些学生，在得到问题后，确定行v=0.5 dm3，然后根据f=行gV计算浮力f=4.9 n的液体。分析当标题没有指定铜球静止时处于什么状态时，可以使用以下两种方法来确定对象的状态。解决方案1得出铜球的密度：球=(g取10N/kg)球=0.9kg/dm3=0.9kg/dm3103kg/m3这是一个中空的铜球，球水，所以当球静止时，它会浮在水面上，结果f浮=g=4.5n。解决方案2发现浸在水中的铜球的浮力f=液体gV行=1103kg/m310n/kg 0.510-3m3=5n。回答4.5N8(南京市中考试题)如图1-5-3所示，一块重5N的石头正在水中休息。这时，绳子的张力是3N。如果绳索突然断裂，则在暴露于水之前，块a上合力的大小和方向为()A.5n，垂直向下B.3N，垂直向上C.2N，垂直向上D.8N，垂直向下图1-5-3精度分析与水下物体的力分析相结合，检验学生对力分析、合力等知识的掌握程度。分析当绳索没有断裂时，物体a受到三种力：重力GA、拉力f和浮力f。三种力的关系是：ga f=f浮动，获得f浮动=5n 3n=8n。绳索被切断后，物体只受到重力和浮力，浮力大于重力，物体向上漂浮，浮力仍然等于8n。合力f等于f浮动-g=8n-5n=3n合力方向：与浮力方向相同，垂直向上。答案b9(长沙中考试题)已知质量相同的两个实心球a和b，它们的密度比a: b=1: 2。现在，a和b被放入一个装满足够水的容器中。当两个球a和b静止时，浮力比fa: FB=8: 5，则a=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ kg/m3，b=_ _ _ _ _ _ _ kg/m3。(水=1103千克/立方米)精细分析因为a和b物体在水中的状态没有给出，物体的状态可以通过计算或排除分析得到。【分析】(1)如果球体A和球体B的密度大于水的密度，则球体A和球体B浸入水中并沉入水底。a与b的体积比由已知条件决定，ma=MB。=* A、b浸没：v行=v对象=这个题目给出了浮力比=，但现在的=与已知的不一致。这表明假设(1)是不正确的。(2)让两个球浮动：ma=MB那么应该有f浮点a=f浮点b=ga=gb=，也与主题给出的条件相矛盾，假设(2)不成立。用上述方法消除一些条件后，可以看出a和b应该沉到底部，浮到顶部。因为a 河水，v排海水 v行b a b回答a12(北京中考试题)两个实心球a和b的质量相同，密度比a: b=1: 2。将它们分别放入足够的酒精和水中。它们受到浮力的影响，浮力比是不可能的(酒精=0.8103千克/立方米) ()甲11乙85丙2A水丁2醇乙本文从A球和B球的状态出发，分析了几种选择的可能性。当一个物体静止时，它可能是浮动的，浮动的或下沉的。下面是两个物体处于这种状态的可能性(1) a漂移，b漂移(4) a悬浮，b漂移下沉，b漂移(2) a漂移，b悬浮(5)暂停a，暂停b水槽，悬挂(3) a漂移，b下沉一吊，二沉水槽，b水槽我们可以从这个话题推断Ma=mb，a: b=，然后va=vb=a: b=2: 1我们可以在表格中选择几种状态进行分析：让我们说：(1)a和b都漂浮a 酒精，b 水，这与已知的是一致的。在这种情况下，f浮动A=111，选项A是可能的。(2)将a和b都设置到底部。=，选项b可能。(3)设置a为浮动，b为下沉，然后a 酒精，b 水，=，选项b可能。(4)设置一个水槽和b浮子应该是酒精水，b不能漂浮。上述状态是不可能的，但此时=。选项D是不可能的。答案d如图1-5-6 (a)所示，用绳子将木块系在容器底部，然后将水倒入容器中。当木块暴露于水面的体积为20cm3时，绳子对木块的拉力为0.6 n。切断绳子，木块向上浮动，一些体积在静止时暴露于水面，如图(b)所示。计算此时木块上的浮力。(g为10 n/kg)(a)(b)图1-5-6精细分析：对(a)和(b)中的木块分别进行应力分析。已知：图(a)V露点1=20 cm3=210-5m3，f la=0.6N图(b)v L2=v问：图(b)浮木，图(a)