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文档简介
浮力知识点及解析
1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2、浮力方向:总是竖直向上,施力物体:液(气)体
3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力不小于向下的压力,向上、向下的压力差即浮
力。浸在液体中的物体,总要受到液体对它各个面的压力(前后,左右两侧面受到的压力相等),液体对物体
向上和向下的压力之差,就是液体对浸入的物体的浮力。即F浮=%上-尸向卜。压力差越大,物体所受浮力
越大。当物体处在漂浮状态时,浮力等于液体对物体向上的压力,即「浮=!」。
4、物体的浮沉条件:
Q)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
下沉悬浮上浮漂浮
F^GF#=G
⑶、阐明:
①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮
(或漂浮)。
②■匐体漂浮在密度为P的液体中,若露出体积为物体总体积的13贝物体密度为(2/3)P
分析:F布G贝I):P液V排g=p的Vg
E?
P»=(V»/V)•p肝;p液
③悬浮与漂浮的比较
相似:F—;
不一样:悬浮。液=。佝:Vtt=V
漂浮P液,P物;V持〈V物
断物体浮沉(状态)有两种措施:比较F行G或膜P波与P物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G浸在密度为Q的液体中,示数为F则物体密度为:P»=GP/(G-F)
⑥冰或冰中具有木块、蜡块、等密度不不小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中具有铁块、石块等
密不小于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理:
⑴、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
1.试验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;
触物体浸入液体,读出这时测力删示数为F1,(计算出物体所受的浮力F浮©田)并且搜集物体所排开的液
体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力G排《~G2。
⑵、公式表达:F^GWP液V井g从公式中可以看出:液体对物体欧J浮力与液体的密度和物体排开液体的体积
入液体的体积)有关,而与物体的质量、体积、重力、杉状、浸没的深度等均无关。
(3)、合用条件:液体(或气体)
对实心物体液
MG物
P«<P
上浮
荐》0物藏
P»>P
下沉
刁物
浮VG物液
P4!J=P
悬浮
浮=6物液
P物<P
浮=GWJ水V物液
6.漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受时孚力等于它受的重力;
规律二:同一雌在不一样液体里漂浮,所受浮力相似;
规律三:同一雌在不一样液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:液体^^它总分之几,物体密螂是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体所有浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
7、浮力的运用:
⑴、轮船:
工作原理:要使密度不小于水的材料制成可以漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它可以排开更
多的水。
排水量:轮船满排时排开水的质量。单位_X由排水量m可计算出:排开液体的体积V«=«/p液;排开
液体的重力Gxmg;轮船受到的浮力FHng轮船和货品共重gig。
(2)、潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠变化自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇:
工作原理:气球是运用空理的浮力升空的b气球里充的是密度不不小于空气的气体如:一气、工气或热空
Ao为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
⑷、密度计:
原理:运用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
8、浮力计算题措施总结:
⑴、确定研究对象,认准要研究的物体。
(2)、分析物体受力状况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看与否静止或做匀速直线运动)。
⑶、选择合适的措施列出等式(一般考虑平衡条件)。
计算浮力措施:
1、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的I重的差值等于浮力。即°空一。液=Fn。
例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块二分之一浸入水中时,弹簧秤酝数为3.5N,
这时铁块所受的浮力是_______N,PR:P金__________o
2、压力差法,应用F沃才-F求浮力。这是浮力的最基本的原理。
例2:2如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则
该物块受到*的浮力为—牛,方向为。
3、公式法:F^P»gV«rCw
例3:将体积是50加欧J物体浸没在水中,它受到的港力多大?若此物体有二分之一浸在煤油中,它所受的浮
力多大?(P5).SXloWm3)g取侬/kg
4、受力分析法:假如物体在液体中处在漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,贝IJF声G
物。假如物体受三个力而处在平衡状态。则要分析出重力和浮力以夕的第三个力的方向,当第三个力方向与重力
同向时,则FEJ时F”当第三个力方向与重力方向相反,则FEJ犷小
例4:把质量是200g的塑料块放入水中,静止时塑料块有二分之一露出水面。(g取10N/kg)
求:(D塑料块在水中受到欧I浮力?
(2)塑料蝴体积和密度?
5、排水量法:F浮水量(公斤)*g
轮船的满载重量,一般是以排水量表达的,即是排水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也得:船受到的
总F台总,而排水量(公斤)xg,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。
(二)浮力重难点解析
1.有关液面升降的问题
分析其实质是比较变化前后端A_j
例:一块冰浮于水面,如图.那么当冰熔化前后,其水面将一_健填|三三二|
“升高”、“减少”或“不变”)
解:冰熔化前:由于漂浮,F浮=%.贝帕P*g=nu/P%
冰熔化后:由于叫=吗由P=m/VWV(bK=nu/P水=啊/P水
因人=他即冰熔化成水后,冈阳填满本来被冰前闭的水的体积,因此水面保持不变.
冰或冰中具有木块、蜡块、等密度不不小于水的I物体,冰化为水后液面不变,冰中具有铁块、石块等密不小
于水的物体,冰化为水后液面下降。
2.怎样用浮力知识来测固体或液体的密度.
A.测固体的密度
例一请运用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(PQP。的密度.
①试验原理%=G—%(称重法)
②环节
a用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为GH;
b用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为%;
o由%+%-G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为%一降一%;
G
d由F浮=pmWDG=mg=P解%汲3=%^导P石=―—―P水
例二运用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(P水PQ密度.
①试验原理、=G(漂浮法)
②环节
a先中但1A5SS的水记下水
b然后往量筒中放入〃瞳块,待小蜡块静止后,记下水面目前所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时限=VLM。;
c用细针将蜡块所有按入水中,记下目前水面刻度为此此时蜡块的体积为%=V2—%;
y、一%
d运用漂浮条件F浮=G,即P水gV持=。峭d源出P产―57P水
V-匕
R测液体的密度
第一种措施
原理%=G-F拉和F浮=2超“筋重法)
器材弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一种密度不小于水和液体的物体.
过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有小="展
第二种措施
原理F浮=5(漂浮法)
器材量筒、水和待测液体、一种密度比水和待测液体小时物体.
过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由%=F的和%=F.可知
P制然=P迪k也即P液
6.掌握计算浮力大小的四种措施.
A.称重法.运用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力.
基本公式l^=G一啦气中断和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的|同一弹簧测力计的读数)
合用范围此式合用于液体中下泥的物体.常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的状况.
B,压力差法.运用浮力产生的原因来计算浮力.
基本公式F浮=F向上一F向下.
合用范围此法用于判断物体与否受到浮力或计算浸没深度已知的I规则物体所受的浮力.
C.原理法.运用阿基米德原理来计算浮力.
基本公式F浮=端微或府=P液gy排
合用范围普遍合用.
D.平衡法.运用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力.
基本公式府=瞰、帮+岐=瞰、府=瞰+啦
合用范围漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等.
其中称重法、原理法、平衡法是常用际十算浮力的措施•其他措施一般都要与原理法联合使用,才能顺利完毕浮力
问题欧j解答.
7.求解浮力问题的一般环节
a明确研究对象
b明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)
C对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意与否有其他有关联的物体对它有
拉力、压力等)
d列出物体处在平衡状态下的力的衡方程(在展开方程时,应注意抓住题中的关键字“全浸”、“部分浸”、
“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等)
e解方程求出未知量.
(三)物体的浮沉条件
L物体的浮沉条件
(1)物体上浮条件:F涔>G,对实心物体夕物<夕液。
(2)物体下沉条件:尸浮<G,。物〉。液
(3)物体悬浮条件:%=G,。物液。
以上三点给我们指明判断物体的沉浮或悬浮既可从力的角度,即重力的浮力的大小关系,也可以从密度角
度,即物体密度和液体密度的大小关系来判断。
2•物体上浮的终止状态是漂浮,物体处在漂浮状态时,(物体部分露出液面)=G,它与悬浮的区别是:
物体悬浮时唳液=V物,物体漂浮时匕作液</。
3.物体浮沉条件的应用
(1)轮船的排水量:排水量就是轮船装满货品时排开水的质量。由于轮船漂浮在水面上,因此此时船受时
浮力等于船封历水的重力。即汽浮=G排水。
(2)气球和飞艇的升降靠调整气囊中气体的)质量来实现。
(3)潜水艇的下潜和上浮靠变化自身受到的重力来实现。
(4)密度计是测量液体密度的仪器,根据物体漂浮时,物体浸入液体体积的大小与液体密度成反比的原理
制成。
(四)求浮力的几种常用措施
1.阿基米德原理。当已知液体的密度和物体S历液体的体积,可根据汽浮=P液且丫抒液求出浮力。
2•压力差法。假如已知或根据题给条件能求出浸在液体中的物体上下表面所受液体的压力,要根据
/=耳1」.—%下二〃向一L.S—P向下S求出浮力c
3.示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即G空-G液=F浮。
4.从平衡力的角度建立求浮力的方程。假如物体在液体中处在漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且
此二力平衡,G=F浮。假如物体受三个力而处在平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当
第三个力方向与重力同向时,则G+尼二汽浮,当第三个力方向与重力方向相反,则G-瑞二产浮。
(五)物体排液体的体积%液的几种体现措施
1.当物体部分浸入液体时,假如题中给出露出或浸入物体体积的几分之几,例如物体露出液面13则
2____
以液=4丫物。也就是V挂液用几分之几物体的体积来体现。假如题中给出露出液面的详细体积值,则匕作液用
咻雌现,即/液人物-嗅。
2.当物体所有浸入液体时,物体排开液体的体积等于物体体积,则匕*液=咻j。假如物体是空心体可用
“井液=V实+V空体现。
【经典例题】
[例1]有一金属块,在空气中称得重3XN,将它浸没在盛满水的溢水ff中时,有50mL的水从溢水杯中流入量筒,
求(1)金属块的体积;(2)金属块在水中受到的浮力;(3)金属块在水中时弹簧秤的读数;(4)金属欧J密
度是多少?
分析:首先应当懂得金属蝴空度不小于水的密度,因此金属块浸没在盛满水的溢水杯中溢出炳体积等于
金属块体积,即V金=50mL=50cm3.根据阿基米德原理F浮=p水gV排=2水g%,可解得浮力。再根据
示重差法G空一G液二展,可解得金属块在水中时弹簧秤欧I读数,即G淞=G空一F浮o金属块的密度应根据
p%——■-解得。
爱g%
解:
(1)金属螂体积等于溢出水的体积上=50mL=50cm\
(2)F浮=P,^gV^=1.0xl03x9.8x50xl0-6=0.49^o
(3)G/X=G.7-Fn=3.8/V-0.49A^=3.3W
(4)p,、=5"=-------———-=7.8x10?^/w3
“g49.8x50x1O-6
[例2]如图1所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B物体上放着一种物体A时,B排开水的体积为匕;若将
取下放入水中静止后,、两物触历水的|总体积为且匕一匕二33
AABV”2"〃/,PA=3X1O^//7Z,
g=\ON/kg,求容器底对物体A的支持力的多少?
分析:A、B分开之前漂浮在水面上,则有GA+G&=2水gVj将A取下投入水中静止后,物体B仍漂浮
在水面上,则有G8=〃水g%,而A沉入容器底部受三个力作用,即重力、支持力、浮力。则有
6八一%二2水8匕,以上三个方程相减得:N=。水g(K-V排一匕)二夕水g(匕一匕)可求出N。
解:原状况A、B叠放在一起时,漂浮在水面上,则有:G八+G8=夕水gV;①
A、B分开后B仍漂浮,A沉入水底,则有:G8=P水gV排②
GA—N=P"匕③
①一②一③^N=。水g(M-匕*—匕),而%+匕=匕
・•・N=0水排一匕)=。水glK—V^Ml.OxlO'iOxZxlOTMZON
[例3]如图2所示,一圆柱形容器底面积为4x10-2〃?2,重为10N,把它放在水平桌面上。容器内放置一边长为
0.1/77,密度为O.6xlO"g//〃3的立方体木块,求:(1)桌面受的压强;(2)向容器内慢慢注水,恰好使木
块对容器底的压力为零,此时木块下底面受到的压强多大?容器内水深多少?(g=10N/Zg°)
G容+GL.
分析:注水前,桌面受到的压强,应等于桌面受到的压力除以容器的底面积。即〃=f--o当慢慢
向容器中注水,恰使木块对容器底压力为零时,阐明木块此时只受二个力,重力和浮力。物体处在漂浮状态。
G=尸浮二夕木8V木。而浮力又等于木块底部所受水的压力产下,进而根据〃木=勺~=白可求出木块底部
s木s木
受到的压强,然后再根据〃本=0东g/7求出此时水的深度。
解:
(1)G木=0、gV木=0.6xl03xl0x(0.1)3=6/V
P号气工黯"叱
(2)当6木=F浮时,木块对容器底压力为0,此时瑞字=产下一Fh,即:F下=Fn=6N,因此
,=^!±==6()()&
S木(0.1)2
h=——=-—=0.06团
。水g10乜10
[例4]高为20cm的柱形容器内盛有10cm深的水,如图3所示。现将一密度为1.5x个攵g/疝,高为15cm的柱
形物块竖直放入水中,已知容器底面积为物块底面积的3倍,则物块静止在水中时(与容器底不密合)物块对容
器底的压强与水对容器底的压强之比是多少?
图3
分析:将物块投入水中后,水面要升高M,此时〃5物=A/?(S容一S物),即ZV7X2S物=必物。进而求
出A/?=?=5c〃z=0.05〃z,由于物块对容器底有压强,可分析出物块受三个力作用。即G物一斤支="浮,由
于物块对容器底的压力和容器底对物块的支持力是互相作用力,它们等值反向,因此求出支持力即也就懂得了压
然后根据〃物=鲁
力,求出物块对容器底的压强。而水对容器底的压强,则可根据
3物»物
〃太=夕水^力求出,最终再求出两个压强之比。
解:设木块投入水中后,水面升高M,水深为/?
"S物=△〃(§容-S物)力5物=△/?x2S物AZ?=—=—=5cm
物块对容器底的压强为
F_G物一七_夕物gS物%一夕水鼠〃+M)5物
〃物一丁—04一
)物3物》物
-23
=夕物g"物一夕水g〃=1.5x10'xlOxl5xlO-l.OxlOxl0x0.15
-750Pu
水对容器底的J压强
3
〃水=。水g(h+△〃)=l.OxlOx10x0.15=1500Pa
〃__750_1
77-^06-2
[例5]一边长为〃时正方体悬浮在密度为p的液体中,若上表面到液面的距离为力,则正方体上、下表面受到的
压力多大?物体受到的浮力是多大?
解析:欲知正方体上下表面受到的压力,先应根据液体的压强公式求出压强:1八=pgh,
pK=pg(h+a),然后据〃=—得"二〃S即可求出压力和浮力。
S
答案:物体上表面受到的压力为:F的下=p、S=pgha?(方向向下)
2
物体下表面受到的压力为:F(ull.=p2S=pg(h+a)a(方向向上)
物体受到的浮力:五浮=『上一3下(浮力产生的原因)
=pg(h+a)a2-pgha2=pga3
措施提炼:此题用浮力产生的原因即压力差法求浮力,可以加深对浸没在液体里的物体受到的浮力与深度无
关的理解,亦可巩固液体的压强等知识。
[例6]一种密封的空心球浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的2/5,若在空腔内注入100克水,空心球恰好
可停在水中的任意位置,这个球的体积多大?
解析:根据题意可先画出蝴受力示意图,根据已知条件,空球漂浮,装水后悬浮,列出两个等式进行计
算.
23
答案:时。=V-V^=V--V=-V
3
F浮=。水g%=。水gx.V=G球⑴
注入水后。%上=V球悬浮埸=G球+G水,%=。水gV=G球+G水(2)
3?
(2)-(1):K?一人浮=0水gV-。水水gx^VuG水
因此V=G水==5x100g=田
七gx|之小g2xlg/c〃?
拓展延伸:解答物理习题,要理解物理过程,配以物体受力示意图,会加深对题意的理解,本题亦可理解为
潜水艇的工作原理,潜水艇在水中,当排出一点水后,由于潜水艇体积不变,受浮力不变,E?〉G总,潜水艇
上浮,最终呈漂浮状态,漂浮在水面时,逐渐向水舱中注水,潜水艇下沉,最终所有没入水中。由此可见,同学
们在做完题时,一定要学会思维的拓展与延伸,学会举一反三。
[例71给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径不不小于量筒的I直径)请写出重要试验环
节及密度体现式。
解析:测固体密度的措施有多种,有直接的措施:用天平测质量、量简(量杯)测体积;有间接的措施:运
用物体漂浮时由历液体的重力等于物体的重力,求出物体的质量,再运用排水法测物体的体积,算出物体的J密
度,本题应使用间接措施测小瓷酒杯的密度。
答案:
1.在量筒里倒入适量的水,记下水面抵达的刻度匕
2•把小酒杯漂浮在水面上,记下水面抵达时刻度匕
3.把小酒杯沉没在水中,记下水面抵达醍U度V3
4.计算:
小酒杯漂浮在水面上
F淬=G=mg=0kg(匕-匕)
小酒杯沉没在水中时,它排开水的体积为匕-匕,即瓷杯自身瓷的体积。
Q=加=G一一水g(--Vj)_%—匕
於VgV以匕一乂)匕一■"水
拓展延伸:运用浮力测物质的I密度,重要有两蟒施:
(1)用弹簧秤测出物体在空气中的重力和浸没在液体中的弹簧秤时示数,用夕=液算出物质密
G—F
度.
⑵用漂浮在液面的腊施,则学们可以设想,假如没有量筒(量杯),能否用浮在液面的措施测出物质的
密度?
【模拟试题】
一.填空题:
1.一种2N的钩码,挂在弹簧秤上,当钩码浸没在水中时弹簧示数L2N,这个钩码受到的浮力是_N。
2把一种木块浸入水中,当木块浮在水面不动时,浸入水中的体积是木块体积的14/5,木块的密度是假如把
它浸没在煤油里,煤油的密度是O.8xlO"g/m3,这时木块处在_状态。
3.质量相似的甲乙两球,它们的密度比是3:2,若将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,已知
0八:2外=5:4,则甲、乙两球所受浮力比是_。
4.使体积为时长方形金属块所有没入水中,当它受到向上的压力是20N时,它受到水向下的压力是
N,若此金属块投入水中的深度增长,它受到水向上的压力为30N,则金属块受到的浮力为_N。
5.如图1所示,A是铁块,B是木块,若将A取下直接投入水中,则容器中水面将
此时水对容器底的压强将_。
6.一®轮船的最大排水量为6x1O'/,它满载货品驶入港口,此时船受到的浮力为
_N,卸下所有货品后,排水量为0.15x10),则船重_N。此时船受到的浮力为_N。
7.fl体体积为54心重294N,把它放入水中,则它浸入水的体积是它受^的浮力是
8.体积为64a/的正方体木块,浮在水面上,它受到的浮力是N.假如放进装满水的水槽里力=3。加,它
受到的浮力为_N。(夕木=0.8x1。3版/加,
g=1ON/kg)
9.为使质量为270g的铝球悬浮于水中,它的体积应为_而,球的空心部分体积为
_n?(p铝=2.7x\03kg/m3)
10,将密度计放入密度为0的J液体中,液面在刻度A处,放在密度为02的液体中,液面在刻度B处,己知
P\>P?,则_点在上方。
11.密度为0.5g/。/的木块,体积是40。〃/,放入水中露出水面的体积是_cn^,放入某液体中露出的体积
为总体积的费,该木块受到的浮力是_N,该液体的密度是
__kgW'o
12.一艘潜水艇的艇壳体积为60%,其内部水箱的体积是2000nr\当它在水下航行时,水箱恰好灌满水,此
时潜水艇受到的浮力是_N,当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇航行时受到的浮力是_N,此时潜水艇壳有_而
露出水面。(海水密度为1.03x
二选择题:
13.有一木块漂浮在水面上,若在水中加某些食盐,木块仍漂浮在水面上,测它受到^力将()
A•变大B.变小C不变D.不能确定
闻两个体积相领木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图2所示,则木球和铁球受到的浮
力()
A.木球较大B.铁球较大C两球同样大D.无法确定
图2
15.把质量相等的铁球和铝球,分别挂在弹簧秤下,然后将它们分别所有浸入水中,比较弹簧秤示数则()
A.挂铁球的读数不小于挂铝球植数
B.挂铁球的读数不不小于挂铝球的读数
C.挂铁球的读数等于挂铝球的读数
D.无法研究读数大小
16.如图3所示,一块冰中具有一小木块,夕木<夕水,浮在盐水面上,当冰吸热逐渐熔化过程中,下列说法对
的的是()
A.液面一直保持下降B.液面先下降后上升
C液面先上升后下降D.液面一直在上升
图3
17.木块下面用细线吊一块铁块悬浮在水中,如图4所示,若细线断了,待木块静止后,水对容器底的压力将
()
A.变大B.变小C不变D.先变大,后变小
图4
区在密度为0的海水中漂浮着一座冰山,冰的密度为02,测得冰山露出海面的体积为V,则这座山的体积是
()
PlVB.P1VVD.Pi一02.y
P\-PiP\+PiP\Pi
19.有甲、乙、丙、丁四个相似的1容器,分别盛有水、盐水、酒精和水银四种液体,且液面高度相似。假如把四
块质量相似,外形不一样槐块分别放入四个容器中,当冰块熔化后,液面将()
A.水面高度不变,其他液面都升高
B.酒精液面减少,水面高度不变,盐水和水银面升高
C洒精和水面都升高,盐水和水银液面下降
D.无法判断
20.一种很薄的塑料袋中装满水,挂在弹簧秤上,把塑料袋浸没在水中(不计塑料袋自重)则弹簧秤的示数
()
A.不小于塑料袋中的水在空气中的称重B.不不小于塑料袋中的水在空气中的称重
C.等于塑料袋中的水在空气中的称重D.等于零
21.甲、乙两球的体积之比是2:1,放在同种液体里,甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍,则甲、乙二
球受浮力之比是()
A.%:F6=6:1B.瑞]:七=2:1C%:F乙=2:3D..:"=1:2
22.一种空心球,空心部分体积为整个体积的V2,它漂浮在水面上,有二分之一露出水面,若将空心部分注满
水,则此球静止时将()
A.漂浮B.悬浮C沉底D.均有也许
23.把质量相等的甲、乙两球置于煤油中静止时甲漂浮,乙悬浮,下面说法对耐是()
A.甲、乙所受浮力相等,甲密度不不小于乙密度B.甲受的浮力不不小于乙,甲密度不不小于乙
C甲受浮力不不小于乙,甲密度不小于乙D.甲、乙浮力相等,密度相似
24.水球运动员在把漂浮水面上的水球慢慢压入05m深水下的过程中,水球运动员对水蝴压力()
A.逐渐增大B.逐渐减小C一直不变D.先增大,后不变
三计算题:
25.有一金属球,在空气中称时,弹簧秤示数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧秤示数为4.9N,已知该金属的密
度为2.0x103口/〃儿这个金属球是空心的还是实心的?
必将一木块和一铁块用细线拴在一起,并置于水中,若要使它可以停留在水中任何深度的地方,求木块与铁块
附棚之比?(〃根=0.8g/。/)
27.有一密度为0.6X10,依/机二边长为10cm的j立方体木块浸在水中,如图5所示,若用对木块的拉力是
39.2N,求木块此时受到的浮力?(用三种措施)
【试题答案】
一.填空题:
1.082.0.8xl0»g/"?3;悬浮3.5:64.10;105.下降;减小
6.6xl07;0.15xl07;0.15xl0773dM;29.4N
8.0.512;0.489.0.27X10-3/H3;0.17xl0^3m3
10.B11.20;0.2;1.25x10'XL6.18xl07;4.12xl()7;2(123
13.C14.C15.A16.D17.B18.A19.B20.D21.B
22.B23.A24.D
25.解:
F浮=G.*-G水=14.7-4.9=9.8?/
假如金属球是实心的b其体积匕)为
3疗<]...此球是空心也
V0.75x1Q-0-3fn3
26.
・・・木块与铁块处在是悬浮・,・G木+G铁=2水g(V木+乙)
。木gV木+/铁g喉=。水g[V木+V铁)7^=—
解法一:根据浮力产生的原因求解
即:F浮=7-F上=(p下-pQs=[p水g(/?+1)-。水gh]S
=14.7-4.9=9.8^
解法二:根据阿基米德原理求解。玛?=夕水g咻=9.8N
解法三:根据木块受到的力争解。+
浮力经典题型:
1、浮力比较题
A.三个球受到的浮力关系为F『FQ>F丙B.三个球受到的浮力关系为F甲VF乙=F丙
C.三个球的密度关系为P”:P乙VPkD.三个球的密度关系为PQP乙〉PK
例2、将重力相似的木块和铁块放入水中静止后,则()
A、木块受的浮力大B、铁块受的浮力大C、木块和铁块所受浮力同
样大D、无法判断谁受的浮力大
例3、甲、乙两个完全相似的密度计放在A、B两种液体中,如图43所示,则甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B
液体密度比较()
A.F甲>F乙,PA>PBB.Fz.,P/FPB
C.F甲VF乙,PAVpBD.F?=F乙,PA>PB
2.浮力变化题
一般状况下,在同种液体中,关注VM变化状况,假如液体发生变化,一般用浮沉条件来分析。
例L一种充气的气球下面挂一种金属块,把它们放入水中某处恰能静止,假如把金属块及气球的位置轻轻向上移
某些,则金属块和气球()
A•仍能静止R向下运动C.向上运动D.上下晃动
解释:由于气球的位置轻轻向上移,因此受到水的压强变小,导致气泡体积变大,浮力变大,超过了重力,因
此选C。
例2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中沐积逐渐变人,这个过程中气泡所受浮力将
()
A.不变R变大C.变小D,无法确
定
例3、潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水面之前,所受海水的压强和浮力变化状况对的的是()
A.压强减小,浮力不变B,压强增大,浮力不变C压强不变,浮力变大D.压强不变,浮力变小
例4、游泳的人由河边走向深水处的过程中,假如河底充满碎石子,则()
A.脚越来越疼,由于水对脚的压力越来越大B、脚疼得越为越轻,由于河底对人的支持力越来越小
c、脚越来越疼,由于水对人的浮力m越大D、脚疼得越来越轻,由于人受到的重力越来越小
3.判断物体与否实心
例:体积是30cm5的铁球,质量是79g,它是空心的还是实心的?假如是空心际空心部分的体积多大?(Q=7.W
cm3)
分析:(1)根据密度公式变形V=ni/P求出此时铁球时实心体积,再与铁球的实际体积(30cm3)相比较,假如
相等,则是实心的,假如实心'体积不不小于实际体积,则是空心的.(2)用铁球的实际体积减去实心部分的体积
就是空心部分的体积.此题重要有三种做法,可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心.但要计算空心体
积«佳根据体积进行计算.
4.合金比例计算题
例1:有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为556牛,试求这块合金中,金
和银的质量各是多少?(P金=193漱m3,P银=10&/icm3).
分析:本题解题关键是先求出合金的体积,然后建立方程组进行解答
5.“切割”题
例1:一种体积为V的实心长方体,放入水里,静止时长方体能浮在水面.现将它露出水酮部分切去,再把它
剩余部分放入水里.若规定长方体剩余部分静止时,露出水面的体积V'与长方体的体积V的比值为最大,则长
方体的密度为多少?
分圻:物体漂浮时浮力等于自身的重力,根据浮力公式列出等式,削掉浮出水面部分后,再根据浮力公式列出等
式,要想露出水酮体积V'与长方体的体积V的比值为最大,根据浮力公式列出等式求出比值的大小
例2:浮在水面上的长方体木块的密度为P,水的密度为P。,将木块浮在水面以上的部分切去,木块又会上浮,
待稳定后再次切去水面以上的部分,剩余木块的体积恰好是本来的这,则可判断P:。。为()
分析:由于木块漂浮,运用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=「水¥排咛W木=「木丫木g,得出两种状
况下的关系式,再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去邪所水的体积、最终剩余木块的体积恰好是
本来的V2,得出木块和水的密度的大小关系.
6.判断容器底部压力变化状况
例1:静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力不一定等于液体重力()
例2:木块下方吊着一铁块悬浮在水中,假如将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的
变化()
A.压强不变,压力不变B.压强变小,压力变大C.压强变大,压力变小D.压强变小,压力变小
分圻:液体产生的压强与液体密度和深度有关.判断物体静止时液面减少,从而根据公式片Pgh可解.当绳子
被剪断,木块上浮,铁块下降.最终两物体静止时,木块部分体积露出水面,处在漂浮状态.因此液面较本来下
降;
由于液体压强与液体密度和处在液面下的深度有关.因此液体对容器底的压强变小,根据公式F=PS可知当容器
底面积即受力面积不变时,液体产生的压力变小.
故选D.点评:物理量动态变化的分析要从其决定原因的变化状况入手.
7.空气浮力
例1:已知空气的密度为129kg^n3,估算人体在空气中受到的I浮力.
分圻:成年人质量在6()kg左右,人的密度和水Ffj密度相称,为lxi(Pkg/hR运用密度公式求出人的体积,再运
用阿基米德原理求出人受聊?力.人体在空气中受到的浮力约为0.774N.
例2:一种载重气球在空气中匀速上升时,受到形力为2023N,若在所载重物中再加200N的物体,这时气球就
能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,则气蝴重力为
N,受到的阻力为_N.
答案为:1900、100。
(在计算空气中浮力时,重物受到的浮力忽视不计)
8.油水混合题
例1:如图所示,边长为10cm的立方体木块,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度5cm,其他部分浸在油
里,若水深20cm,油深10cm,容器的底面积是lOanL求:木块受到的浮力及木块的密度(p泊=(侬11也渺谓g
取ION/kg)
例2:在两端开口的U型玻璃管内装有水和某种油,它们静止时的状况如图所示,A处为它们越界面,这种油
的密度为
9.冰融化
例1.漂浮在水面的冰块融化后,液面会升高吗?容器底部的压强会发生变化吗?
例2.如图所示,在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰,而在冰和水的上面又覆盖着一层油,当冰完全融化后,水
面高度,总液面高度.(填“上升”、“不变”或“下降”)
例3.在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块.当冰所有融化后,杯中的液面将会
例4•如图所示,一块(TC欧J冰放在盛有(TC的水的容罂中.已知冰决与容器底部相接触并互相间有压力,则当冰
完全融化为0C的水后.容器中水面的位置将()
10、液面相对上升题
例1.如图,圆柱形容器底面积5ar2,盛水高度15an,圆柱形物体底面积4an2,高度10cm,浸入容器中,上表面
与液面相平。圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面?
11、问答题
饺子为何一开始沉底,后来又浮上来?
答:刚下锅时,饺子受到的浮力不不小于重力,所如下沉;水沸腾后,饺子内部的空气受热膨胀,饺子的体积增
大,受到的浮力增大,当浮力不小于重力时便上浮.
12、试验探究题
[例1]给你足够的水,量简一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径不不小于量筒的直径)请写出重要试验环
节及密度体现式。
解圻:测固体密度的措施有多种,有直接的措施:用天平测质量、量筒(量杯)测体积;有间接的措施:运用物
体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力,求出物体的质量,再运用排水法测物体的体积,算出物体的密度,本
题应使用间接措施测小瓷酒杯的密度。
答案:1.在量筒里倒入适量的水,记下水面抵达的刻度匕2.把小酒杯漂浮在水面上,记下水面抵达的刻度匕
3•把小酒杯沉没在水中,记下水面抵达的刻度匕4.计算:小酒杯漂浮在水面上
%=G=mg=p水g(匕一V,)
小酒杯沉没在水中时,它排开水的体积为匕一%,即瓷杯自身瓷的体积。
J二G二夕水g(匕一匕)二匕一%
《VgVg(匕-匕)匕—乂,
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