第2节阿基米德原理2

第十章浮力第2节阿基米德原理第2课时阿基米德原理的应用在进行关于浮力的计算时，要注意区分“浸没”与“浸入”、“ρ物和ρ液”、“V物”和“V排”、G、F浮、F拉等。【例】将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3)(

)A．在水中受到的浮力为2NB．体积为10cm3C．质量为3kgD．密度为3.0×103kg/m3D【点拨】设金属块的重力为G，体积为V，浸没后V排＝V，由F浮＝G－F示和F浮＝ρ液gV排有G－2.0N＝F水浮＝ρ水gV排＝ρ水gV，同理在酒精中有G－2.2N＝ρ酒gV，两式联解得G＝3N，V＝10－4m3，从而可知m＝0.3kg，ρ＝3g/cm3。【答案】D【方法归纳】计算浮力的方法较多，往往要将几种计算浮力的方法综合起来，结合密度知识、受力分析等进行求解。知识点：阿基米德原理的应用1．如图所示，大鱼和小鱼在争论，_______的说法正确，这时因为两条鱼浸没在同种液体中，他们所受到的浮力大小与______________有关。大鱼排开液体的体积2．如图所示，用弹簧测力计挂着同一铁块先后浸没在甲、乙两种液体中(与杯底均未接触)，观察到在乙液体中时，弹簧测力计示数较大，则该铁块在甲、乙两种液体中所受浮力的大小相比较是______，甲、乙两种液体的密度大小相比较是_______。(以上两空均选填“甲大”“乙大”或“一样大”)。甲大甲大3．如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到的浮力为______N，物块的密度为___________kg/m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)4．如图所示，把铁块放在空容器中，沿容器壁缓慢向容器中加水至虚线处。加水过程中，铁块受到浮力。则在加水的全过程中，容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是(

)101.5×103C5．小莉把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上，将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中，观察并记录物体排开液体的体积V和弹簧测力计的示数F，得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出F与V的关系，F＝_____________________。5N－8000N/m3·VV/m31×10－42×10－43×10－44×10－45×10－46×10－4F/N4.23.42.61.81.00.26．一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg的鹅卵石。如果鹅卵石的密度是2.5×103kg/m3，则该同学在水中最多能搬得起质量是______kg的鹅卵石(石头不露出水面)，这时石头受到的浮力是______N。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)7．如图，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是(

)A．气泡受到水的压强变小、浮力变小B．气泡受到水的压强变小、浮力变大C．气泡受到水的压强变大、浮力变小D．气泡受到水的压强变大、浮力变大50200B8．体积相同的铜、铁、铝三个小球，放入水中静止后，如图所示，已知这三种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝，则下面判断正确的是(

)A．铝球一定是实心的，铜、铁两球一定是空心B．三个小球的浮力关系：F铝<F铁<F铜C．三个小球的重力关系：G铝＞G铁＝G铜D．三个小球的质量关系：m铝＞m铁＞m铜D9．(多选)甲、乙两个实心物体，它们的质量相同，其密度分别为0.8×103kg/m3和0.4×103kg/m3。甲、乙均被弹簧拉住，使它们都静止在水中，如图所示，则下列说法中正确的是(

)A．甲、乙受到的浮力之比是2∶1B．甲、乙受到的浮力之比是1∶2C．甲、乙受弹簧拉力之比是1∶6D．甲、乙受弹簧拉力之比是2∶3BC10．给你下列器材：弹簧测力计、细线、合金块、水和待测液体、烧杯，请利用上述器材测出待测液体的密度，写出实验步骤和待测液体密度的表达式。11.如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)圆柱体的重力。(2)圆柱体浸没时受到的浮力。(3)圆柱体的密度。(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。

解：(1)由图象可知，当h＝0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G＝F拉＝12N；(2)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F＝4N，则圆柱体受到的浮力F浮＝G－F＝12N－4N＝8N；(3)圆柱体完全浸入水中时，根据F浮＝ρ水gV排得V物＝V排＝F浮/(ρ水g)＝8N/(103kg/m3×10N/kg)＝8×10－4m3，由公式G＝mg可求出物体的质量m＝G/g＝12N/(10N/kg)＝1.2kg，则圆柱体密度ρ物＝m/V物＝1.2kg/(8×10－4m3)＝1.5×103kg/m3(4)由图象可知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为h＝7cm－3cm＝4cm＝0.04m，因此刚浸没时下表面受到的液体压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.