2024甘肃中考物理二轮专题复习 第八章 第五节 浮力相关计算（课件）

浮力相关计算第五节重难点突破1甘肃近年真题及拓展2重难点突破类型一称重法例1在水平桌面上放置一个圆筒，筒内装有水，弹簧测力计的下端悬挂着一个金属柱，当金属柱从水面上方逐渐浸入水中直到全部浸没时，弹簧测力计的示数F与金属柱浸入水中深度h的关系如图所示．(圆筒厚度忽略不计，筒内水没有溢出，g取10N/kg)．求：一题多设问(1)金属柱所受的重力；(2)金属柱浸没在水中受到的浮力；解：由图像可知：当h＝0时，F＝10N，即金属柱的重力G＝10N解：当h＝16cm时，金属柱完全浸没，此时弹簧测力计的示数为2N则金属柱浸没在液体中受到的浮力F浮＝G－F拉＝10N－2N＝8N(3)金属柱的密度；解：因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以金属柱浸没时排开液体的体积

V金＝V排＝

＝8×10－4m3

根据

可知，金属柱的密度

ρ金＝

＝1.25×103kg/m3(4)刚浸没时，金属柱底部受到水的压强；解：金属柱下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1600Pa解：浸没酒精中所受浮力F浮＝ρ酒gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10－4

m3＝6.4NF示＝G－F′浮＝10N－6.4N＝3.6N(5)金属柱浸没在酒精中时，测力计示数．(ρ酒精＝0.8×103

kg/m3)类型二阿基米德原理法例2薄壁圆柱形容器盛有水，将一边长为10cm的正方体木块A放入水中，木块A浸入水中的深度为6cm，如图甲所示；现将一体积为125cm3的合金块B放在木块A上方，木块A恰好有

的体积浸入水中，如图乙所示，求：一题多设问(1)图甲中木块A受到的浮力大小；解：方法1：图甲中木块A漂浮在水面上，所以图甲中木块A受到的浮力：F浮A＝GA＝6N方法2：由题意可得正方体木块A的边长为0.1m由阿基米德原理可得木块A受到的浮力FA浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－2m2×0.06m＝6N(2)木块A的密度；解：方法1：物块A的质量mA＝

＝0.6kg

物块A的密度ρA＝

＝0.6×103kg/m3

方法2：F浮＝G，即ρ水gV排＝ρAgVA

ρA＝

ρ水＝

×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3(3)图乙中木块A受到的浮力大小解：图乙中A受到的浮力F浮＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3×＝8N(4)木块A与木块B的密度之比．解：B的重力GB＝F浮－GA＝8N－6N＝2N由G＝mg可得，合金的质量

mB＝

＝0.2kg＝200g

则合金块B的密度ρB＝

＝1.6g/cm3

ρA：ρB＝

＝3∶8例3水平放置的薄壁容器A(重力忽略不计)的底面积为300cm2.重为6N、边长为10cm且不吸水的正方体物块B被质量和体积均可忽略的细线一端与容器的底部相连，已知细线的长度L＝5cm.现向容器A中缓慢加水，物块B随水上升后细线拉直，当物块B的上表面恰好与水面相平时停止加水．求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)一题多设问(1)图中容器底部受到水的压强；解：图中，此时容器内水的深度h＝LB＋L线＝10cm＋5cm＝15cm＝0.15m容器底部受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa(2)图中细线对物块B的拉力；解：物块B完全浸没时受到的浮力F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3＝10N因为物体处于静止状态所以F浮′＝G＋F拉，则细线对物块B的拉力F拉＝F浮′－G＝10N－6N＝4N(3)图中容器对水平桌面的压强；解：容器对水平桌面的压力为F压＝G水＋GB＝ρ水V水g＋GB＝ρ水g(S容h-VB)＋GB

＝ρ水gS容h-ρ水gVB＋GB＝ρ水gS容h-F浮′＋GB

＝ρ水gS容h-F拉

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10－4m2×0.15m-4N

＝41N容器对水平桌面的压强p＝

＝1.37×103Pa(4)图中剪断细线后，物块B排开水的体积．解：图中剪断细线后，物块B漂浮在水面，根据F浮＝ρ液gV排可得，物块B排开水的体积

V排＝

＝6×10－4m3甘肃近年真题及拓展命题点1称重法计算浮力(兰州3考)

1.(2023兰州14题3分)如图甲所示，某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化，g取10N/kg，则下列说法中正确的是(

)A.金属块所受重力大小为26NB.金属块的密度为2.3×103kg/m3C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26ND.金属块恰好完全浸没时，金属块下底面所受水的压强为5×103PaB2.(2022兰州20题2分)如图所示，将一重为18N，体积为2×10－3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力是______N，此时测力计的示数是______N(g＝10N/kg，ρ酒精＝0.8×103kg/m3)．162阿基米德原理法计算浮力(兰州4考；省卷5考)命题点23.(2022省卷12题2分)一个苹果的质量为160g，密度约为0.8×103kg/m3，苹果的体积是__________m3，用手将苹果浸没在水中时，苹果受到的浮力是_____N．(水的密度1.0×103kg/m3，g取10N/kg)2×10－424.(2023省卷11题3分)如图所示是世界上最大的豪华游轮之一“海洋魅力”号，长361米、宽66米，排水量达22.5万吨，满载时吃水深度达30米，可以搭载6320名游客，则满载时船底受到的海水压强约为________帕(ρ海水＝1000kg/m3)，船受到的浮力约为__________牛(g＝10N/kg)．当客人下船后，船受到的浮力将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．2.25×109变小3×1055.(2023兰州21题2分)如图所示，将物体A放入水中时悬浮，将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面，则两物体的体积VA∶VB＝________，物体B的密度是__________kg/m3.1∶60.5×1036.(2022兰州35题6分)如图所示，正方体A的边长为10cm，在它的上面放一个重为2N的物体B，此时正方体A恰好没入水中，已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：(1)正方体A受到浮力的大小；解：根据浮力公式F浮＝ρ液gV排，物体处于浸没状态时排开水的体积为自身体积，代入数据得F浮＝ρ水gV排＝1.0×103

kg/m3×10N/kg×103×10－6

m3＝10N(2)正方体A的密度．解：A和B整体处于漂浮状态，根据受力分析可得F浮＝GA＋GB代入数据可得GA＝F浮－GB＝10N－2N＝8N

mA＝

＝0.8kg根据公式ρA＝

＝0.8×103kg/m3拓展训练7.边长为10cm的正方体物块，漂浮在水面上时，有

的体积露出水面，现在物块表面上放一石块，静止时，物块上表面恰好与水面相平，如图所示，则所放石块的质量是多少？(g取10N/kg)解：物块的体积为：V＝1×10－3m3，未放石块前物块排开水的体积：V排＝(1－

)×(0.1m)3＝6×10－4m3则物块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N物块漂浮在水面上，所以物块的重力：G物＝F浮＝6N放入石块后，物块与石块看成一个整体时，整体漂浮在水中，由题意可得，此时物块排开水的体积V排′＝V＝1×10－3m3由F浮＝ρ液gV排得，此时物块受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N则石块的重力G石＝F浮′－G物＝10N－6N＝4N则石块的质量

m石＝

＝0.4kg8.(2023兰州34题6分)某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g＝10N/kg，求：(1)木块受到的浮力是多大？解：木块受到的浮力为F浮＝F＋G＝2N＋1.2N＝3.2N(2)液体的密度是多少？解：液体的密度ρ液＝

＝1.6×103kg/m3(3)剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？解：因为G＝mg，所以木块的质量

m＝

＝0.12kg

木块的密度

ρ＝

＝0.6×103kg/m3

因为ρ<ρ液，所以木块最终漂浮在液面上，受到的浮力为F浮′＝G＝1.2N命题点3压强、浮力综合计算(兰州3考；省卷3考)9.(2023兰州16题3分)如图甲所示，盛有液体的柱形容器置于水平桌面上，容器对桌面的压强为1000Pa；如图乙所示，用细线拴一铝块，将铝块的一半浸在液体中，容器对桌面的压强改变了80Pa；如图丙所示，将细线剪断，铝块沉到容器底部，容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2，ρ铝＝2.7g/cm3，g取10N/kg.下列判断正确的是(

)A.铝块浸没在液体中所受浮力是0.8NB.铝块的体积是100cm3C.铝块沉底时对容器底部的压力是4.6ND.液体的密度是0.8g/cm3D10.(2022省卷21题6分)刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”，水库大坝处有各式游船，游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览．(ρ水＝1.0×103kg/m3,

g＝10N/kg)(1)当水库水位为140m时，水对坝底的压强是多大？解：由液体内部压强公式可得：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×140m＝1.4×106Pa(2)水库中有一艘自重为3.0×105N的游船，该游船搭载总质量为1800kg的30名游客后，船排开水的体积为多少m3?解：搭载游客后，船漂浮在水面上，船受到的浮力是F浮＝G船＋G人＝3.0×105N＋1800kg×10N/kg＝3.18×105N由F