浮力(专题复习)

1、浮力专题复习根本内容一、计算浮力的一般方法浮力问题是密度、压强、力的平衡以及阿基米德原理，物体的浮沉条件等多 方面知识的综合应用。涉及的概念多、规律多，知识的综合性强，所以在解有关 浮力问题时，要注意归纳解题方法，明确解题的思路和步骤。计算浮力一般可归纳为以下四种方法： 根据浮力的产生原因：F浮=F向上一F向下，这种方法一般用于物体在液 体中的深度，且形状规那么的物体。 根据阿基米德原理：F浮=6排液=卩液gV排。这个公式对任何受到浮力的物体 都适用。计算时要P液、V排。 根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中静止时， 对物体进 行受力分析，物体受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力及拉

2、力。 这三个力平衡， 即G物=F浮+F拉，由此得F浮=0物一F拉。 根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物。此式只适用于计算漂浮或悬浮物体所受到 的浮力。运用上述公式计算浮力时，一定要明确各公式的物理意义和适用范围，弄清题目的条件，切不要死记硬背，乱套公式。二题型例如及解题的根本方法1、由F s=G物一F拉求浮力。当物体的密度比液体的密度大时，物体被一个力拉住悬浮在液体中，那么物体 受到了三个力的作用，由同一直线上三力平衡，应用公式： F浮=G物- F拉，再由F 浮=0物一F拉求浮力。例1:弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是 4N,将铁块一半浸入水中时， 弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力

3、是N解: F 浮=0铁一F 拉=4N 3.5N=0.5N答案：浮力是0.5N。说明：上题属于浮力问题中的一种常见题型，物体在空气中的重 G物和 物体浸入液体中弹簧秤示数 F拉，就可以用F浮=0铁一F拉求浮力的大小。这是同一 直线上三力平衡的问题。2、应用F浮=F向上一F向下求浮力。这是浮力的最根本的原理。例2:边长为的正方形铁块浸没在水中，上外表距水面，求水对它的浮力是多大？g 取 10N/kg分析与解：浮力的产生原因是液体对物体向上和向下的压力之差：即F s=G向上一F向下，其中F向上是液体对物体下外表的向上的压力，它等于液体对物体下外 表向上的压强P向上与正方体底面积S的乘积，即：F向上=

4、P向上 S。F向下是液体对物体上外表的向下的压力， 它等于液体对物体上外表向下的压 强P向下与正方体上外外表积的乘积，即 F向下=P向下 So此题正方体边长为，贝U它上、下外表的面积 S=X =2.由P=p gh可知：P 向上=P水 gh 下外表其中下外表深度： h下外表=+=P向下=p水gh上外表其中上外表深度 h上外表=将以上数据代入F浮=F向上一F向下即可求出浮力。解：F浮=F 向上F向下 =P 向上 S P 向下 S=(P 向上一 P向下) S=p水g S(h下外表h332上外表X 10 kg/m X 10N/kg X () X (+ - )=80N答案：水对正方体的浮力是80No3、

5、应用F浮=卩液gV排判断浮力的大小。例3：将体积相同的木球A,塑料球B,铜球都浸没在水中，如下列图，那么A、A球受的浮力最大；B、B球受的浮力最大；C、C球受的浮力最小；D三个球所受的浮力大小相同分析与解：根据阿基米德原理的表达式F浮=p液gV排可知，浮力F浮的大小只与 液体密度P液和物体排开液体的体积V排有关。根据题意：A B、C三个球的体积相同，它们都浸没在水中，即p 液、V排都 相同。答案：正确的选项是Do4、应用F浮=卩液gV排计算浮力大小例4：将体积是50cn3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？假设此物体有一 半浸在煤油中，它所受的浮力多大？ P煤油X 103kg/m3g取10N/

6、kg解：1物体浸没水中时，v排=v物=50x 106mF 浮=p 水gV排X 103kg/m3 X 10N/kg X 50 X 10 6m=0.5N2物体一半浸在煤油中：V 排 '= V 物=25X 106mF 浮'=p 煤油 gV排 X 103kg/m3 X 10N/kg X 25 X 10 6m=0.2N答：物体浸没水中时，受到的浮力是 0.5N ;当物体一半浸入煤油中时，受 到的浮力是0.2N o说明：应用阿基米德原理F浮=卩液gV排计算浮力大小时应注意以下几个问题：1代入p液时要注意物体浸入的何种液体，假设浸入水中应写p水，并将水的密度值代入，假设浸入其它液体时，应代入

7、其它液体密度。2V排是物体排开液体的体积，它的大小不一定是物体的体积，当物体浸 没液体中时，V排=V物，当物体局部浸在液体中时，V排V 物o3V排的单位是m,公式F浮=p液gV排中的各项字母都统一用国际单位。5、应用漂浮条件F浮=G物计算浮力例5：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。g 取 10N/kg求：1塑料块在水中受到的浮力？2塑料块的体积和密度？解：1v塑料块是漂浮在水面上，由漂浮条件可知塑料块所受的浮力？3F浮=0塑料=m塑料 g=200X 10 3kgX 10N/kg=2N2因为塑料块有一半浸入水中，即 V排=V塑料所以F浮=p水gV排33X 10 kg/

8、m X 10N/kg X V塑料一 4 33V 塑料=4X 10 m=400cmp 塑料=/cm3说明：此题第一问应利用漂浮条件 F浮=0物求浮力，因为物体静止在水面上， 漂浮时，V排 V物，有F浮=0塑料，因此判断塑料块的状态是漂浮是解此题的 关键。&应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题例6: 3的物体浸没在水中，如果它只受浮力和重力两个力的作用，问：此物体 是上浮、下沉还是悬浮？ g取10N/kg分析与解：因为物体浸没在水中，v排=v物x io_3m所以 F 浮=p 水gV排 x 103kg/m3x 10N/kg xx 10-3ni=8N 因为8N10N即F浮G物所以物体在水中将

9、下沉。三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。假设物体浸没在液体中，V 排=V物；假设物体浮在液面上，那么有 V排+V露"物，因此V排VV物。2、要注意受力分析：分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中 标出力与未知力。例7:画出物体A的受力分析示意图。A都在水中分析与解：图甲中物体A受到竖直方向上三个力的作用，其中重力 G 竖直向下，拉力F和浮力F浮两个力都是竖直向上。如右图所示：乙图中物体A受竖直向上的浮力F浮，竖直向下的重力G和绳的拉力F，女口 图。丙图中物体A受到的竖直向上的浮力F浮，竖直向下的重力G和B对A竖直 向下的压力Fb如下列图：3

10、、 解浮力题时要注意判断状态：涉及两个物理状态的浮力问题，往往要对两个状态下的物体分别进行受力分析，根据力的平衡原理，列出两个方程，通过解方程得出结果。例&将质量是890g的铜块放入水中时，它受的浮力多大？假设将铜块放入水 银中，当铜块静止时所受的浮力多大？p铜=/cm3，p水银=/cm3 g取10N/kg分析与解：首先应判断铜块的状态：1当铜块放入水中时：卩铜卩水，.铜块在水中将下沉：v 排=v 铜=i00cm=i0 4m33 4 3F 浮=p*gV排 x 10 kg/m x 10N/kg x 10 m=1N2当铜块放入水银中：p铜p水银，铜块在水银中上浮，当铜块静止时，应漂浮在水银

11、面上。F浮'=G 铜=m®g=x 10N/kg=8.9N答：铜块在水中受浮力1N,在水银中受浮力8.9N。说明：解浮力题时正确地判断研究对象所处的状态， 是首先应该考虑的问题， 也是解浮力题的关键。正确分析研究对象的受力情况，并画出力的示意图是解浮力题的重要环节。 根据受力情况列出力的平衡方程，并代入数据解方程，得出结果是解浮力题 的一般步骤。稳固练习：1、弹簧秤下挂一物体，静止时弹簧秤的示数是 10N,将物体逐渐浸入水中，弹簧秤的示数将 假设物体浸入水中一半时，弹簧秤的示数为 6N,这时物体受到的浮力是N2、 重10N的物体漂浮在水中时，所受的浮力是 N用竖直向下的力F将物

12、体全部压入水中，当物体静止不动时，所受的浮力是14N,求压力F=N3、判断题：1物体在水中受浮力，在酒精中不受浮力2物体在空气中也受浮力作用3石块在水中下沉，它不受浮力4体积大的石块和体积小的木块同时放入水中，石块所受的浮力比木块 所受浮力大5同一铁块，分别浸没在水和煤油中，它们受到的浮力一样大6一个铁块，浸入水中一半比全部浸入水中时受到的浮力小4、 边长的正方体物块，它的体积是 m，物块每个正方形外表积是m将物块浸没在水中如图，它上外表受到水向下的压力为 20N,那么 上外表受水的压强是Pa上外表在水中的深度是m下外表受到水的压强是Pa下外表受到水向上的压力是 n物块受到水的浮力是N5、把质

13、量相同的实心铁块和铜块，分别挂在两个完全相同的弹簧秤下，然后将它们全部浸入水中，那么弹簧秤的示数是p铜> p铁A、挂铁块的示数大于挂铜块的示数；B、挂铁块的示数小于挂铜块的示数；C、挂铁块的示数等于挂铜块的示数；D不知浮力大小，无法判定。6、一铁块质量为158g，求：1铁块的体积多大？ p铁=/cm32当铁块全部浸入水中时，所受水的浮力多大？ g取10N/kg7、 一个木块的体积是150cm3,放入煤油中漂浮，静止时有3/5体积浸在煤油中。33x 10 kg/m求：1木块漂浮时受到的浮力？2木块的重力？木块的密度？4木块全部浸入煤油中受多大浮力？5至少用多大压力可使木块全部浸入煤油中？练习答案：1、 变小，42、10，43>xVx VxV4、8X 10-3，4X 10_2，500，5X 10_2，2500, 100，805、B&解：31V铁=20cm2铁块全部浸入水中：V排"铁=20X 10宥F 浮=p 水gV排=1X 103kg/m3 X 10N/kg X 20 X 10_6mi=0.2N7、解：1V排=V木=150X 10_6m XF浮=p 煤油 gV排X 103kg/m3X 10N/kgX 150X 10一6miX =0.72N2因为物体是漂浮，所以 G木=卩浮