第4讲浮力提高学生版

4浮浮力力提提高高漫画释义知识互联网知识导航浮力中受力分析技巧r物 r液漂浮G物=F浮r物gV物=r液gV排r物 = V排r液 V物沉底G物 = r物gV物 = r物F浮r液gV液r液物体的不规则表面所受到 的液体压力计算方法利用浮力的产生原 因计算F向上 = F浮 + F向下= r gV排 + r液 ghS初二物理竞赛班第 4 讲学生版45利 用 浮 力 测 物 体 密 度1.等效替代法：1、无测质量工具 2.漂浮法：DF = r gDV浮液排2、无测体积工具浮力法(浸没水中测出浮力 F浮 = r液 gV排 )测量浮力的方法： 用天平 用弹簧测力计称重法 或者 (当被测物密度小于水, 可以考虑用针压、悬重物、或者密度瓶等方法测定浮力, 算出体积.)船 球 模 型1、测质量模型(漂浮法)mg= 液 gS1(H2-H1)条件: 外容器需直上直下S2mg= 液 gS2（h2-h1）条件: 内容器需直上直下2、测体积模型排水法V 球=（H4-H3）S1悬挂法V 球=（h3-h4）S2总结：一漂一挂法一漂一沉法49模块一受力分析法【例1】 一个木块投入水中, 静止时有 2 露出水面, 则木块的密度为5kg / m3 .【例2】 一个金属块密度为 5103 kg / m3 , 将其投入水中, 静止时, 支持力与重力的比为 .33【例3】 甲、乙两个体积相同的实心金属块, 已知 r甲=510 kg / m ,乙r =6 103 kg / m3 . 用细线拉着浸没水中不触底, 则静止时拉力比为 .【例4】 甲、乙两物体的体积相同, 甲的密度是 4103kg/m3, 乙的密度是 8103kg/m3, 将它们分 别挂在 A、B 两个弹簧测力计下, 则以下判断正确的是( )AA、B 两弹簧测力计的示数之比 F 甲:F 乙=1:1 B若将它们都浸没在水中, 甲、乙两物体受到的浮力之比 F 浮甲:F 浮乙=1:2C若将它们都浸没在水中, A 弹簧测力计的示数与甲受到的重力之比 F甲:G 甲=3:4 D若将它们都浸没在水中, A、B 两弹簧测力计的示数之比 F甲:F乙=7:3【例5】 (多选)甲、乙两个质量相等实心球, 密度分别为 6 103 kg/ m3 和12 103 kg/ m3 , 现把它们 分别挂在两个弹簧计的挂钩上, 然后将两个球浸没在水中且不触底. 这时它们所受的浮 力分别为 F甲 和 F乙 , 两个弹簧计的示数分别是 T甲 和 T乙 , 下列各式正确的是( )A. F甲 : F乙2 :1C. T甲 : T乙10 :11B. F甲 : F乙1: 2D. T甲 :T乙13 :14模块二利用浮力求解不规则表面液体压力【例6】 如图所示, 有一个梯形物体浸没在某种液体中(物体与容器底不紧 密接触), 液体的密度为 , 深度为 H, 物体高度为 h, 体积为 V, 较 大的下底面面积为 S, 较小的上底面面积为 S, 则该物体受到水向 下的压力 F 为 【例7】 如图, 由密度为 r 的半球形铁块和立方体铁块叠放在一起静止在 水底, 半球型铁块的半径和立方体铁块的棱长均为 r , 立方体在半 球体的正上方, 水的密度为 r , 容器中水的深度为 3r , 已知球的体4p r3积公式V =, 水对半球体的下球面所产生的压力为 3模块三利用浮力的密度测定【例8】小红在海边拾到一块漂亮的小石块, 她想测出小石块的密度. 小红利用一架托盘天平、一个烧杯、适量的水和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案, 以下是她设计的部分实验步骤, 请你按照小红的实验思路, 将实验步骤补充完整.(1) 用调节好的天平称出小石块的质量 m1 ;(2) 在烧杯中注入适量的水, 用天平称出烧杯和水的总质量 m2 ;(3) ,在天平右盘添加适量的砝码, 移动游码, 天平平衡后, 砝码与游码的总示数为 m3 ; (4) 已知水的密度 r水 , 利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度 r石 的表达式为: r石 = .【例9】 (一漂一沉法)实验桌上有如图所示的下列器材, 请你利用这些器材, 测出小金属块的密度写出实验步骤(用字母表示测出的物理量, 水的密度用 水表示) 及金属块的密度表达式刻度尺装有适量水的圆柱形水槽小容器小金属块细线实验步骤：(1)让小容器漂浮在水槽中的水面上, 量出这时水面到槽边沿的距离 h1.(2)量出 时水面到槽上边沿的距离 h2. (3)将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中, 量出这时水面到槽上边沿的距离h3. 金属块密度的表达式： r 金属 = .模块四结合压力、压强变化量问题公式推导DVDFDp = r gDh = r g排 =浮 液液SS12【例10】如图所示的容器, 上部横截面积为 S1 , 底部横截面积为 S2 , 容器 上下两部分高分别为 h、h , 容器中盛有某种液体, 有一个空心 金属球用细绳系住, 绳的另一端栓在容器底部, 此时球全部浸没 在液体中, 位置如图, 绳对球的拉力为 F , 如将细绳剪断, 待空 心金属球静止后液体对容器底部的压力减少了 (用题 中字母表示)初二物理竞赛班第 4 讲学生版51【例11】底面积为 100cm2 的烧杯中装有适量水. 当金属块浸没在水中静止时, 如图(甲)所示, 弹 簧测力计的示数 F13.4N, 水对杯底的压强为 p1; 当金属块总体积的 1/4 露出水面静止时, 如图(乙)所示, 弹簧测力计的示数为 F2, 水对杯底的压强为 p2; 若 p1、p2 之差为 50Pa, g 取 10N/kg. 则 下列判断中正确的是()A金属块的体积 V 金为 2 10-3m3 B金属块的体积 V 金为 3 10-4m3 C金属块的重力 G 为 4.5N D弹簧测力计的示数 F2 为 3.9N【例12】请同学们分析一下两个状态下, 液体对容器底部压力变化量是什么力? 杯子对桌面的 压力变化量是什么力?(1) (2)(1) (3)(1) (4)(1) (5)(1) (6)液体对容器 底部压力变 化量杯子对桌面 压力变化量模块五思考题【例13】如图所示的木块浸没在水中, 细线对木块的拉力是 2N剪断细线, 待木 块静止后, 将木块露出水面的部分切去, 再在剩余的木块上加 1N 向下3的压力时, 木块有 20cm 的体积露出水面求木块的密度(g 取 10N/kg)【例14】如图所示, 粗细均匀的蜡烛长为 l0 , 它的底部粘有一质量为 m 的 小铁盒现将它直立于水中, 它的上端距水面为 h 如果将蜡烛点 燃, 假定蜡烛燃烧时油流不下来, 且每分钟烧去蜡烛的长为 Dl , 则从点燃时开始计时, 经 分钟蜡烛熄灭(设蜡烛 的密度为 r蜡 , 水的密度为 r水 , 铁的密度为 r铁 )初二物理竞赛班第 4 讲学生版53【练1】 小刚同学在测量一木块的密度时, 手边工具只有一个小铁锤、烧杯、水、细线和一个已 调好的弹簧测力计, 他在测量时采取了如下的方法：将木块悬挂在弹簧测力计下, 测出木块的重力 G;再将铁块挂于木块下, 将铁块浸入水中不触底, 记下此时弹簧测力计示数为 F1将木块、铁块全浸没水中不触底, 记下此时弹簧测力计示数为 F2 根据以上测量的物理量和水的密度 水, 得出计算木块密度的表达式为 木= 【练2】小华家里有一个金属球, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学 过的物理知识测出金属球的密度. 由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形 容器、刻度尺和一个塑料小碗. 把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水, 让塑料小碗漂浮在水面上, 此时容器内的水深为 18cm. 当把金属球放入容器内的水中 时, 容器内的水深为 19.5cm, 如图甲所示. 现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时, 如图乙所示. 乙图中的水面比甲图中的水面高 3cm. 已知: 容器的内部底面积为 400cm2. 则金属球的密度是 kg/m3.【练3】在一个圆柱形容器内盛有深为 20cm 的水, 现将一质量为 200g 的密闭 空心铁盒 A 放入水中, 空心铁盒有一半体积露出水面; 当铁盒上放一个小磁铁 B 时, 铁盒恰好浸没水中, 如图甲所示; 当把它们倒置在水中时, A 有 115的体积露出水面, 如图乙所示, 则小磁铁 B 的密度是 kg/m3.B A A B 甲乙为什么肥皂泡总先上升后下降日常生活中, 我们常看到一些小朋友吹肥皂泡, 一个个小肥皂泡从吸管中飞出, 在阳 光的照耀下, 发出美丽的色彩. 此时, 小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中, 我们大人也常希 望肥皂泡能飘浮于空中, 形成一道美丽的风景. 但我们常常是看到肥皂泡开始时上升, 随 后便下降, 这是为什么呢?这个过程和现象, 我们只要留心想一下, 就会发现, 它其中包含着丰富的物理知识. 在开始的时候, 肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气, 肥皂膜把它与外界隔开, 形成里外两个 区域, 里面的热空气温度大于外部空气的温度. 此时