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文档简介
初中物理浮力典型题
1下列说法中正确的是()
A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大
B.密度较大的物体在水中受的浮力大
C.重的物体受的浮力小
D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大
2质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸
没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g取10N/kg)
3(广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,
弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是m3.(已知铜的密度为
8.9X103kg/m3)
4体积相同的4B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1一5—1所示的状态,试
比较三个物体受的重力金、GB、%和密度夕人PB、pC.
IZIB—
I---.-/
图1—5—1
5将一个蜡块(夕蜡=0.9X10ig/mb分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受
的浮力大小和排开液体的体积大小.(夕盐水>p4夕蜡>°酒精)
6(广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm的铜球浸没在水后放手,铜球静止
后所受的浮力是_______N.
7(广州市中考试题)把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(p
33
affi=0.8X10kg/m),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是
()
A.15gB.12.5gC.10gD.8g
8体积是50cm\质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢
出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是
33
g.(夕酒=0.8X10kg/m)
9(南京市中考试题)如图1-5-3中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此
时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块4在没有露出水面之前,所受合力的大小和方
向是()
A5N,竖直向下B.3N,竖直向上
C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下
10以下是浮力知识的应用,说法正确的是()
A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大
B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
0.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同
D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大
11(北京市西城区中考试题)如图1一5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹
冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮
力相关的两条知识,(1);(2).
12(长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和8,它们的密度之比A:B
=1:2,现将45放入盛有足够多水的容器中,当48两球静止时,水对48两球的浮
力之比B:&=8:5,则夕尸kg/m,pB=kg/m.(夕水=1X10kg/m)
13(北京市中考试题)48两个实心球的质量相等,密度之比夕八pB=\:2.将它
们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(夕酒精=0.8X
33
10kg/m)()
A.1■1B.8:5C.2夕水D02p酒精:pB
14(北京市中考试题)如图1—5—6(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向
容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm1时,细绳对木块的拉力为0.6N.将细绳剪断,
木块上浮,静止时有令的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取
2
10N/kg)
(a)(b)
图1—5—6
15如图1―5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块
下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9X103kg/m:求:甲、乙铁块的质量比.
理_木块
二号-
zK
图1—5—7
16(北京市中考试题)如图1一5一8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)
图1—5—8
17如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm,里面装有高20cm的水,将
一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).
图1—5—10
求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,p^=2.7X103kg/m3,g
取10N/kg)
19(北京市中考试题)在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密
度为夕।的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物
体静止时,弹簧测力计示数为尸;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对
容器底的压力为容器底对金属球的支持力的〃倍.
求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量.
图1—5—12
20如图1一5—13(a),在天平左盘放一杯水,右盘放通码,使天平平衡.
(1)将一质量为27g的铝块(夕铝=2.7g/mb放入左盘水中,水不溢出,天平还能平
衡吗?(2)将铝块如图1一5—13(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?
21如图1一5—14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在
水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?
例22(北京市中考试题)如图1-5—15(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有
一个木块,木块上面放有物体4此时木块漂浮;如果将4从木块上拿下,并放入水中,当
木块和4都静止时(水未溢出),下面说法正确的是()
图1—5—15
A.当4的密度小于水的密度时,容器中水面上升
B.当4的密度大于水的密度时,容器中水面下降
C.当4的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D.当4的密度大于水的密度时,将4拿下后悬挂在木块下面,如图1—3—15(b),容
器中水面不变
23(北京市东城区中考试题)自制潜水艇模型如图1―5—16所示,A为厚壁玻璃广口
瓶,瓶的容积是K,夕为软木塞,C为排水管,。为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当
瓶中空气的体积为■时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管〃向瓶中
压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2K时,潜水艇模型恰好有一半的体积
露出水面,水的密度为恰夕水,软木塞8,细管C、。的体积和重以及瓶中的空气重都不计.
图1—5—16
求:Q)潜水艇模型.的体积;
(2)广口瓶玻璃的密度.
24一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面
2
升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm,求石块的
密度是多少?(夕水=0.9X10\g/mb
25(北京市中考试题)在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是
K,如图1-5-18(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是%如图(b)
所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是如图(c)
所示.金属密度夕=.
图1—5—18
26如图1—5—19所示轻质杠杆,把密度均为4.0X10kg/m的甲、乙两个实心物体挂在/、
8两端时,杠杆在水平位置平衡,若将甲物体浸没在水中,同时把支点从。移到0’时,杠
杆又在新的位置平衡,若两次支点的距离00’为"的:,求:甲'乙两个物体的质量之
比.
/1B
甲伍"
图1一5—19
27(北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m
处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有(体积露出水面时,让其静止,此时绳
子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)
28.底面积为lOOcm?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R=3.4N,水对杯底的压强为小;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水对杯底的压强为pz;若小、P2之差为
50Pa,g取10N/kg。求:
29.!【类型一】当p液相同时,v排不同导致浮力不同。[例1]一个石块,将其一半浸入
水中时,测得浮力大小为9.8N,若将其全部浸入水中,所受浮力大小为多少?
30.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装液体密度为p的液体,将挂在弹簧
测力计下的金属块A浸没在该液体中{A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计
的示数为Fo将木块B放入该液体中。静止后木块B露出液面的体积与其总体之比为7:12,
把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中,若已知金属块A的体积与木块B的体
积比为13:24,则金属块A的体积为
31.如图,圆柱形容器底部面积为8dm2,容器内放一个边长为0.1m的正方体木块,木块的
密度为0.8X103kg/m3,木块水平放置,且木块不吸水,现在向容器中慢慢注入一定量的水,
恰好使木块对容器底部的压力为零,求:(1)注入容器中的水的深度;⑵容器中水的质量。
由V排可没入=S木h,解得h=V排/S木=8X10-4m3/(0.1mX0.1m)=8cm。注入水的质量m=(S
容-S木)hp水=0.56kg。
32.—■、浮力的概念
1.浮力的产生原因:由于浸在液体里的物体上下底面的深度不同,所受液体的压强不同,下
底面向上的压强大于上底面向下的压强,从而使物体受到向上的压力大于向下的压力,这两
个压力差就是浮力。
2.浮力的方向:总是竖直向上的。
3.显然,当物体浸在液体中,且底面与容器底部密接的时候,物体底部不再受到液体向上的
压强时,它就不受浮力。比如,建筑在水中的桥墩;再比如,陷在泥中的物体。同学们都有
这样的体会,在泥泞的水中走路时,有时,鞋会被泥“吸”住而被拽下来,就是因为鞋受到
大气压和水向下的压强,而没有受到向上的浮力。
4.阿基米德定律:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。
它不仅适用于液体也适用于气体。
公式:F浮=p液gV排
5.物体的浮沉条件:这是指物体只受浮力和重力而没有其他力作用的情况而言:浸在液体中
的物体,如果受到的浮力大于它的重力,物体就上浮;如果浮力小于重力,物体就下沉;如
果浮力等于重力,物体就可以停留在液体里任何深度的地方。
物体上浮、下沉、悬浮和漂浮的物理过程分析:物体全部浸入液体中所受浮力最大。当F
浮乂物,则物体上浮,一直到露出液面瞬间仍是如此。当物体继续上升时,F浮减小,直到
最后物体静止地漂浮于液面时,F浮=G物,此时F浮与G物是一对平衡力。若F浮《物,
物体下沉,一直到底,此时物体所受F浮虽不变,但增加一个容器底的支持力,在三力作用
下物体处于平衡状态。当物体在液体内部某处满足F浮=6物的条件,物体将静止在液体里
某处,这种现象叫悬浮。
根据浮沉现象可分析P物与P液的关系:当物体全部浸入液体时:P物<P液则上浮;
P物>P液时下沉;P物=P液则悬浮。比如把一块泡沫塑料按在水里,因为P塑<P水,一
松手,塑料块将上浮。石块的密度比水大,把石块投入水中,会下沉。人体的平均密度大约
与水相当,当人完全没入水中时,会悬浮,可以游潜泳。鱼类则是靠着鱼膘的鼓与瘪来调整
鱼的体积,进而改变鱼的平均密度,使它可以上浮或下沉。
二、浮力大小的计算
浮力大小的计算可归纳为三种方法:
(1)求物体上下表面的压力差
F浮=F向上-F向下
(2)通过测量,从受力情况入手,由平衡条件推算出F浮=G-G'。其中G为物体在空气中的
重力,G,为物体浸入液体中的视重(此时从弹簧测力计上显示的物重)。
(3)应用阿基米德定律
F浮=P液gV排
值得注意的是:应用以上方法计算浮力,要具体情况具体分析,首先要弄清每个公式的适
用条件,物理意义,不可死背乱套。
1:甲乙两个体积相等的实心球吊在弹簧测力计下,分别浸在水和酒精中静止。已知P甲=3
P水,P乙=3p酒,p水〉p酒。比较两个弹簧测力计示数的大小,下列判断正确的是()
A.挂甲球的示数大B.挂乙球的示数大
C.两个示数一样大D.无法确定哪个示数大
分析与解答:依据关系式F浮=G-G'可以变形为G,=G-F浮,此G,为物体的视重也就是弹
簧测力计的示数。G甲=p甲gV甲,,就有G甲'=p甲gV甲-p水gV甲=(3p水-p水)gV
甲=2p水gV甲。
同理可知G乙'=G乙-F浮乙=p乙gV乙-p酒gV乙
=(3p酒-p酒)gV乙=2p酒gV乙
「V甲H/乙.二G甲'=2p水gV,G乙'=2p®gVo
又Tp水〉p酒r.G甲'>G乙'选A。
例题2只用一个弹簧测力计和一杯水,怎样测定一块合金的密度?
分析与解答我们只要按照图乙所示的方法,读出两种情况下测力计G1与G2,就可以计算
出物体的密度了。
从图中可以看出,这里G1就是合金块所受的重力,G2是合金块在水中时的视重(即弹簧
测力计的读数)。合金块受到的浮力为F浮=61十2
由阿基米德定理:尸浮=6排水,且物体浸没时丫排才物,.*.G1-G2=p水gV物
(1)又.北1=(11物8,(2)
式(2)除以(1)得。
这是一个巧妙的方法,本来求密度是离不开测物体体积的,这里通过浮力的计算代替掉
了,只用弹簧秤和水就可以了。既不用天平也不用量筒就可以求物体密度了。
三、物体所受浮力的分析方法
浮力是物体所受到的各种力的一种,因此研究浮力对物体的作用,必须遵从力的一般分
析方法,即首先要确定研究对象,对所选对象进行全面的受力分析,然后找出各物理量之间
的数学关系再动手计算,求出所要求的量。
例题3盘秤上放一盛水容器,秤的示数为10牛顿。将一5牛顿的物体吊在弹簧秤下放入水
中,如图3所示,求当弹簧秤示数为4牛时,容器下的盘秤示数为多少?
分析:物、水'秤连在一起互相之间有相互作用力,必须分开研究。对于每一部分作全面受
力分析,列出平衡力的关系,才能计算出容器下盘秤的示数。如图4所示,F浮与分别是水
对物的浮力与物对水的反作用力,N与N,分别是秤对水的支持力与水对秤的反作用力。(盛
水容器与秤看成一体)
解:T+F浮=6物N=+G水
F浮=N=N,♦."T=4牛,G物=5牛
.,.F浮=6物7=5牛-4牛=1牛
,.'G水=10牛=F浮=1牛
.,.IT=N=1牛+10牛=11牛
即容器下的盘秤的示数是11牛顿。
例题4某物体漂浮于水中,将密度为5克/厘米3体积为V1的金属块放在该物上,整个物
体刚好浸没在水中,若将体积为V2的同种金属块挂在该物体下也可以使其刚好浸没入水中,
求V1与V2之比为多少?
分析:根据题所给条件,物体与小金属块共同在重力和浮力作用下处于平衡状态,因此应选
物体与金属块一起作为研究对象。如图6所示。
解:令物体体积为V,密度为p物,所受重力G:
F^?=G1+G,即p水gV=p金gV1+p物gV
=G2+G,p水g(V+V2)=p金gV2+p物gV
P金gV1=(p水-p物)gV
(P金-P水)gV2=(p水-p物)gV
,P金gV1=(p金-p水)gV2
四、抓住本质,举一反三
应用浮力研究的问题是很多的,要善于抓住相同物理本质的题目,把它们抽象成同样的
模型,这样才能举一反三,做一个题会一个题。
例题5槽中水面上浮有一个木块,木块上压着一个铁块,此时槽内水面位置在K处,若将
铁块用细线系于木块下放入水中,如图7-乙所示,水面将如何变化?若将铁块取下放入水
槽中沉入水底,水面如何变化?
分析:如甲图所示木块与铁块浮于水面,F浮=6木+6铁,乙图所示相同的物理过程,只是
铁块在下,木块在上,仍F浮=6木+6铁,所以水面不会变化。丙图所示则不然,当把铁块
投入水中时,浮于水面的仅剩木块,浮力减小,水面会下降。
解:F浮仁p水gV排仁G木+G铁
F浮2=p水gV排2=G铁+G木
,V排仁V排2,K=KZ
F浮3=p水gV排3=G木<G木+G铁=p水gv排
「.V排3<V排1
下边是一部分练习,难度可能没上面那么强,但是也都还不错,有选择性的做吧~
二、选择题:
1、一密度计分别浮在水和盐水中,则排开液体的体积是:----------------------()
A、在水中少一些;B、在盐水中少一些;
C、一样多;D、条件不够,不能判断。
2、有一支试管中装有适量的砂子,分别浸在甲乙两种不同液体中,如图,试比较两液体的
密
度:--------------------------------------------------------------------()
A、甲较大;B、乙较大;C、甲乙一样大;D、不能判断。
3、有一很薄的塑料袋装满水后,用细线系紧后挂在弹簧秤上称为10牛,若将其浸没在水
中
称,弹簧秤的示数为:---------------------------------------------------()
A、10牛;B、0牛;C、接近10牛;D、接近8牛。
4、如图所示,4个体积相同的小球浸在水中,则受浮力最小的是:()
A、A球;B、B球;C、C球;D、D球。
5、关于浮力的说法中下列正确的是:()
A、浮力的大小等于物体排开液体的质量;
B、浮力的方向是垂直于物体的下表面;
C、浮力的施力物体是气体或液体;
D、排开液体的体积越大,浮力也越大。
6、两个物体分别挂在两个弹簧秤下,将它们都没于水中,发现两只弹簧秤的示数减小的
数
值相同,那么,这两个物体必有相同的:---------------------------------()
A、密度;B、体积;C、质量;D、重力。
7、100克物体放在盛满液体的杯子里,溢出液体80克,贝IJ:------------------()
A、物体将浮在液面上;B、物体将沉入杯底;
C、物体将悬浮在液体中;D、无法确定物体的沉浮。
8、如图所示:三球体积相同,都静止在水中,则-------------------------------()
A、A球受浮力最大;B、B球受浮力最大;C、C球受浮力最小;
D、三球所受浮力一样大。
9、一木块漂浮在水中,露出水面的体积为V1,它漂浮在煤油上时露出液面的体积为V2
则:------------------------------------------------------------------()
A、一定是V1VV2,说明水对木块的浮力较大;
B、一定是V1>V2,说明水对木块的浮力较小;
C、一定是V1>V2,水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大;
D、一定是V1VV2,水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大。
10、蜡块悬浮于酒精和水的混合液中,要使蜡块上浮,则应:----------------()
A、往筒内加纯酒精;B、往筒内加水;
C、使量筒倾斜一定角度;D、把蜡块切成两半后再放入量筒的混合液中。
11实心木球和铁球,没入水中,铁球下沉,木球上浮,是由于:--------------()
A、铁球比木球重;
B、铁球的体积比木球的体积小;
C、木球受到的浮力比铁球受到的浮力大;
D、铁球的密度比水的密度大,木球的密度小于水的密度。
12、一均匀实心物体恰能悬浮在水中,若将此物体切成大小不等的两块,贝一—()
A、大的一块下沉,小的一块上浮;B、大的一块上浮,小的一块下沉;
C、两块仍悬浮在水中;D、两块都上浮到水面;
13、如图所示:天平处于平衡状态,若将左盘中的木块放入盛水的烧杯内,水未流出,那
么:----------------------------------------------------------------()
A、天平仍然平衡;B、天平指针向右倾斜;C、天平指针向左倾斜;
D、无法确定。
14、如图所示:将一个物体先后放入密度为p1和p2两种不同液体中,当物体静止后,则
物
体所受的浮力关系和液体密度关系为:---------------------------------()
A、F1>F2,p1>p2;BvF1>F2,p1<p2;C、F仁F2,p1<p2;
D、F1=F2,p1>p2;
15、在四只相同的杯子中都盛满水,乙中浮着一块小木块,丙中浮着一块小冰块,丁的水
中
浮着一个空心球,下列说法中正确的是:---------------------------------()
A、每只杯的总质量是相同的;
B、在乙杯中撒些细盐,木块露出液面的体积减小;
C、丙杯中的冰块熔解,液面就会升高;
D、在丁杯中加些酒精,空心球要上浮。
16、如图所示,同一木块C恰能停留在水中同一深度,那么图甲中所挂重物A与图乙中
所放
重物B的重力比较:------------------------------------------------------()
A、相等;B、A比B重;C、B比A重;D、无法确定。
17、一空心铅球,重4.5牛顿,体积为0.5米3,如果把这个铅球浸没在水中,则铅球()
A、上浮;B、下沉;C、悬浮;D、无法确定。
18、漂浮在水缸中的一木盒,里面有一块石头,如果将石头从木盒中取出扔到水缸里,则
缸
内水面高度将:--------------------------------------------------------()
A、上升;B、下降;C、不变;D、无法确定。
19、木块从水底上浮到水面(没有露出水面)的过程中,下述说法中正确的是:一()
A、木块所受浮力逐渐增大,且浮力大于木块重力;
B、木块所受浮力逐渐减小,且浮力大于木块重力;
C、木块所受浮力不变,且浮力等于重力;
D、木块所受浮力不变,且浮力大于重力。
20、一木块重4牛顿,浮在水面上,有一半体积浸没在水中。若使木块全部浸没在水中,
其
受到的浮力应等于:------------------------------------------------------()
A、2牛;B、4牛;C、6牛;D、8牛。
21、有一小木块,当它浮在水面上时有2/5的体积露出液面,而当它浮在另一种液体中
时
有1/5的体积露出液面,则小木块在这两种液体中所受的浮力的比是:--------()
A、1:1;B、2:1;C、5:3;D、3:50
22、如图所示,把同一金属块用线吊着浸入水中的情况,哪一种情况,线对金属块的拉力
最大:-----------------------------------------------------------------()
23、如图所示,甲、乙两球用细线相连,放入水杯中,细线受的力为1牛,两球正好悬浮
在
水中,如果细线断后,下列判断完全正确的是:----------------------------()
A、甲、乙两球都能下沉;B、甲球下沉,乙球上浮;
C、甲球上浮,乙球下沉;D、甲、乙两球还悬浮在水中。
24、如图所示,一个物体浮在液面上,它露出液面的体积为V1,液面下的体积为V2,液
体密度与物体密度的比为:----------------------------------------------------()
A、V1:V2;B、V2:V1;C、(V1+V2):V2;D、V2:(V1+V2)o
25、质量相同的空心铅球和空心铜球各一个(铅的密度大于铜的密度),放入水中后都悬浮,
两球相比较,贝U:------------------------------------------------------()
A、铜球的体积大;B、铅球的体积大;
C、铜球空心部分的体积大;D、铅球空心部分的体积大
六、计算题:
1、某物体悬浮在煤油中,受到的浮力为15.68牛,求(1)、物体的体积?(2)、若将此
物体放入水中,它露出水面的体积为多大?(煤油密度为800千克/米3)
2、一根钢丝绳的最大拉力是10000牛,能否将体积为1米3,重为17000牛的石块从水
中提起?(通过计算说明)
3、水雷重4400牛,体积为500分米3,把它放入水中,水雷静止时受到的浮力多大?
4、有一物体漂在水面上时有3/5的体积没入水中,当它漂在某液体表面上时,有1/4的
体积
露出液面,求该液体的密度?
5、密度为7.5X103千克/米3的金属球,在空气中称时重为1.47牛,浸没在水中称时为
1.176
牛,这个球是空心的还是实心的?(通过计算说明)
6、一个体积为1000厘米3的长方形物体,浸没在水中某处,物体的下表面受到水的压力
是
15牛,求物体上表面受到的水的压力是多少?
7、把质量是270克的铝块挂在弹簧秤的挂钩下面,并把铝块浸没在水中,问铝块受到的
浮力
多大?弹簧秤的示数是多大?(铝的密度是2.7X103千克/米3)。
8、槽中水面上浮有一个木块,木块上压着一个铁块,如图7-甲所示,此时槽内水面位
置在K处,若将铁块用细线系于木块下放入水中,如图7-乙所示,水面将如何变化?若将
铁块取下放入水槽中沉入水底,如图7-丙所示,水面如何变化?
分析:如甲图所示木块与铁块浮于水面,F浮=6木+G铁,乙
图所示相同的物理过程,只是铁块在下,木块在上,仍尸浮=6
木+G铁,所以水面不会变化。丙图所示则不然,当把铁块投
入水中时,浮于水面的仅剩木块,浮力减小,水面会下降。
解:F浮仁p水gV排仁G木+G铁
F浮2=p水gV排2=G铁+G木
排仁V排2,K=KZ
F浮3=p水gV排3=G木VG木+G铁=p水gv排
...V排3《V排1
说一下关于冰放在液体中的问题答案是不变不妨记住:
盐升酒降水不变,就是将冰块放入盐水,融化后液面上升。放入酒精中,融化后液面下降
水中,融化后不变
二、求解浮力的基本方法
1.利用阿基米德原理计算。
若已知液体密度P液和物体排开液体的体积V排,可根据阿基米德原理公式F浮=p液gV
排计算(当物体浸在气体中时,则F浮=「气8丫排)。
2.利用漂浮或悬浮条件计算。
若物体漂浮在液面或悬浮在液体中时,应根据物体所受浮力与物重等大(即F浮=6物)来
计算。此法也称为平衡法。
3.利用两次称重之差计算。
若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和5,则物体在液
体中所受浮力为F浮=G-G'。此法常称为重差法。
4.用压力差法计算。
如果物体上、下表面积相同,并且液体对物体下表面向上的压力为F向上,对物体上表面向
下的压力为F向下。则物体所受浮力为F浮=尸向上-F向下。
以上四种方法中,前三种的运用最普遍。在运用时还须注意:当物体下表面跟容器底部完全
密合时,由于物体的下表面不再受液体向上的压力。因此液体对物体不会产生浮力。此时,
以上各种方法均不能使用。
在初中阶段,有关浮力的计算主要依据是阿基米德原理,即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。写成公式即为
F®=G排=P液gV排(1)
其实,只要我们稍加分析便会得知,当液体里的物体排开液体的体积有了增量
△V排时,它所受到的浮力也有相应的增量4F浮,且有
△F浮=p液82\丫排=4^排(2)
即浸入液体里的物体所受浮力大小的增量等于它排开的液体的增量受到的重
力。
(2)式虽然是从第(1)式推导而来,但从物理含义上来看,它们是有区别的。(1)
式所强调的是处于液体中的物体受到的浮力的大小与其决定因素的关系。(2)式则表
明某一液体中的物体所排开的液体体积的变化与相应浮力的变化的关系,而这一关
系不阜涉到物体所受浮力的大小。(2)式的这一特点在解决有关问题时是非常有用
的。
浮力【典型例题】
[例1]在弹簧秤下挂一个物体。物体在空气中时,弹簧秤的示数为4牛;浸没在水中
时,弹簧秤的示数为3牛,求该物体的密度。
分析:固体的密度P=m/V,浮力F浮=p液gV排,物重G=mg。如果根据物体受力平衡
时各力的关系,物体全浸时V=V排的关系等,求出物体的质量m、体积V,便可确定物体的
密度。
弹簧秤的示数表示秤对物体拉力的大小。物体在空气中时,可认为秤的示数为物
体的重力;物体浸在水中时,可认为秤的示数为物重与浮力的差值。
解答:设物重为G,物体密度p、体积V、水的密度p水,弹簧秤两次示数F1=4牛,
F2=3牛。
G=pgV=F1G-p水gV=F2
两式相减,得p水gV=F1—F2。此式与pgV=F1相比,得
将F1、F2及p水=1.0X103千克/米3代入,可求出
[例2]将密度为0.9X103千克/米3的物体,放进食盐的水溶液中,物体有的体积露
出液面,求:
(1)食盐水的密度是多大?
(2)若将物体放入水中,露出水面的部分是总体积的十分之几?
分析:把物体放入盐水中,有的体积露出液面,那么物体体积的浸入盐水中,由于物
体漂浮在盐水液面,从受力情况看,此时应满足:所受浮力与该物体的重量G相平衡。由阿
基米德定律:而
同理,将这个物体放入水中,设露出水面部分的体积为总体积的,此时该物体所受浮
力应为,同样应满足。这样便可求出露出水面部分在总体积中所占的比例。
解答:(1)物体排开盐水的体积
(2)设露出水面部分的体积为总体积的
即露出水面部分为总体积的
[例3]如图所示,体积不同、重力不同的A、B两个物体浸在水中。用绳系住A物,拉
力为F时A物静止。用力F压B物,B物静止。若将A、B两物系在一起放入水中,它们将
()
1.一木块漂浮在一容器里的水面上,木块下面用细线连着一石块,若剪断细线,石块下沉,
则容器里的水面将(下降)。
2.一木块漂浮在一容器里的水面上,木块下面用细线连着一石块,若将石块取出放在木块上,
木块仍漂浮,则容器里水面将(不变)。
3.一块冰漂浮在一容器的盐水水面上,冰融化后容器里的液面将(不变)。
4.一块冰漂浮在一容器的水面上,冰内含有一个木块,冰融化后,水面将(下降)。
5.一块冰漂浮在一容器的水面上,冰内含有一个铁块,冰融化后,水面将(下降)。
6.一块冰漂浮在一容器的水面上,冰内含有一些酒精,冰融化后,水面将(下降)。
7.一块冰漂浮在一容器的水面上,冰内含有一些水银,冰融化后,水面将(下降)。
解:1:;当细线未断时,由于下部绑着一块石头使木块在水中所受到的浮力增大,,排出
水的体积增大,若剪断细线,石块下沉,则容器里的水面将(下降)。
2:I•木块伏在水面上工石头放在木块上仍受到水对自身的浮力,且浮力的大小不变,若
将石块取出放在木块上,木块仍漂浮,则容器里水面将(不变)
3:对不起能力有限偶不会呵呵
4:•.•木块的密度小于水的密度当水未融化时木块在冰呢而当冰融化时木块排开水的体
积减小,冰融化后,水面将(下降)。
5:铁在冰内使冰的使冰的重力增大,浮力增加,排开水的体积增大,所以在冰融化后,水
面将(下降)。
6这个跟第4题一样
7这个跟5题一样
1.木块与冰块的密度之比为2:3o体积之比为3:2。漂浮在水面上。那麽。木块与冰块排
开水得体积之比为(1:1)
设木块排开水的体积V1,冰是V2.
由于漂浮,F浮=G
pzkvig=p^V7Kg
P水V2g=p冰V冰g
代入数据可得
2.体积相同的木块和冰块,都浮在水面上,木块受到的浮力(小于)冰块收到的浮力.木块排
开水的体积(小于)冰块排开水的体积
由于漂浮,F浮=G
F浮木=p木V木gF浮冰=p冰V冰g
木块的密度小,V一样,g一样,所以浮力当然是木块小
F浮=pVg
都是水,P一样,g一样.F浮木小,体积就小
一物体放在水中,它露出水面的体积是整个体积的2/5,将该物体放入某种液体时,露出液
面的体积是整个体积的1/2,求:①该物体的密度②某种液体的密度
1.V露:V=2:5V-V露:V=3:5V排:V=3:5V排=0.6V漂浮时浮力等于重力F
浮=6P水V排g=pVgp水X0.6V=pVp=0.6p水=600Kg/m3
2)V露:V=1:2V-V露:V=1:2V排:V=1:2V排=0.5V
漂浮时浮力等于重力F浮=GP液
浮力计算专题
方法一、压力差法:F®=F向上—F向下(F向上邛向上S二p液ghiS,F向下二P向下S二p液gh2s)
方法二、称重法:F浮=G一F(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示
数。)
方法三、原理法:F浮二G排二m排g二p液gV排(注意:G排:指物体排开液体所受到的重力;m排:指物体排开液体的质量;
P液:指物体排开的液体密度;V排:指物体排开的液体的体积。)
方法四、平衡法:当物体漂浮或悬浮时,F浮二G
1.酒精的密度是O.BXIO'kg/mlg/m,将体积为0.Olm?的实心铝块(铝的密度为2.7X
103kg/m3),放入洒精中,它受到的浮力是多大?若将其放入密度为13.6X103kg/m3的水银中,
它受到的浮力又是多大?(设洒精和水银都足够多,g=10N/kg)
2.弹簧测力计下挂一物体,在空气中弹簧测力计的示数是392N,浸没在水中时,弹簧测力计
的示数是342N,求:(1)该物体的体积是多少?⑵构成该物体的材料的密度是多少?
3.质量为316g的实心铁球,浸没在水中时受到的浮力是多大?若将该铁球浸没在某种液体
中时,受到的浮力是0.3136N,则这种液体的密度是多少?(p铁=7.9XlOTg/m,,g=10N/kg)
4.如右图,将边长为0.05m重9.8N的正文体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,
上表面与水面相平,根据上述条件,请你求与物块相关的五个物理量.
5.(08江西中考)现将一个质量为m/kg,体积为V/m,的苹果放在水中,它静止时露出水面的体
积是总体积的1/10.请用两种方法求这个苹果所受的浮力.
6.(04武汉)小明将装有水的溢水杯放在天平的左盘.在右盘加祛码使天平平衡,然后把木块
轻轻放入溢水杯中后,有20cm3的水排入量筒,木块漂浮在水面上,此时天平恢复平衡.小明计
算出了多个物理量,请你再计算出其它三个物理量.(g=10N/kg)
7.边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入盛满水的烧杯中,待木块静止在水面上时,
从杯中溢出600g水.求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度(g=1ON/kg)
8.(03江西中考)如右图所示,将边长为a的正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,已
知水的密度为P水,木块静止时,从杯中溢出水的质量为m,根据以上条件,求出五个月我
块有关的物理量.(木块的面积,体积除外)/C\
9.一艘轮船满载时的排水量是7500t,求:(1)轮船受到的浮力是多少N?⑵满载时轮船
排开水的体积是多少(3)在水下面3m深处水对船体的压强是多少?(轮船的排水量是
指轮船排开水的质量)(g=1ON/kg)
10.在空气中称木块重6N,当该木块的体积浸入水中时,弹簧测力计的示数恰好为零.
求:(1)木块的密度是多大?(2)若把木块从弹簧测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块
上加多大竖直向下的压力,才能使木块刚好全部浸入水中?(g=1ON/kg)
11.在抗洪抢险中,几位同学找了一张总体积为o.3m3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫,
将其放入水中,床拿有体积浸没在水中,若取g取10N/kg.求:(1)此时床垫受到的浮力是
多大?⑵床垫的密度是多少?⑶若被救的人平均质量为50kg,要保证安全,该床垫一次最多
能承载多少个人?
12.边长均为2cm的实心正方体木块和铁块,木块的密度为0.6X103kg/m3,将它们放入水中,
待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力.(g=10N/kg)
13.新型抗压潜水服由能承受外界深水压力的坚硬金属壳体构成,一名身穿些潜水服总重力
为7000N的潜水员潜入600m深的海底完成打捞任务,他排开海水的体积是0.66m3(g取
10N/kg,海水密度近视取1.0X103kg/m3).求:⑴潜水员潜入水中后受到的浮力;(2)潜水员
在浸没于水中下潜的过程中,所受重力和浮力的合的大小;⑶在600m深处的海底,海水产生
的压强.
14.现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距水平面2.5cm,它
的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力多大?木块的密度是多少?(g=1严7~V
A
给171
15.体积为5dm3的圆柱体,重为196N,浸没在水中称得其重力为147N;它在水中时,上表面受
到水的压力为235N.下表面受到水的压力为284N.请用三种不同的方法求出这个圆柱体浸没
在水中时受到的浮力.
16.将一个挂在弹簧测力计上的物体完全浸没在盛满水的容器中(未碰到容器底及侧壁),溢
出了0.24kg的水,弹簧测力计的示数是1.2N,请你尽可能多地求出该物体的有关物理量.(至
少求出三个)(g=10N/kg)
17.体积为100cm3的物体浸没在水中时受到的浮力是多少,浸没在密度为0.8X1(13kg/m3的煤
油中时浮力是多少?(g=10N/kg)
18.弹簧测力计下挂吊着一个重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数
为0.98N,求:(1)石块受到的浮力⑵石块的体积⑶石块的密度
19.一个方形木块的体积为2.6X10V放入盛有清水的圆柱形容器中,木块浸入水中部分的
体积是1.56X10、*容器的底面积为7.8X10、3,容器中无清水溢出,求:(1)木块受到的浮
力.(2)木块的质量和密度(3)木块放入水中后,容器受到水的压强增大了多少?(g=10N/kg)
20.把一个重为5N,体积为0.6dm3的物体投入到水中,若不计水的阻力,当物体静止时,物体
受到的浮力为多大?(g=10N/kg)
21.边长为0.05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相
平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(金;寸
和结果)
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