初三物理浮力和阿基米德原理知识精讲
物理《影响浮力大小的因素》知识梳理

物理《影响浮力大小的因素》知识梳理知识梳理1.浮力大小与哪些因素有关的实验(1)实验探究方法:控制变量法(2)物体浸在液体中所受的浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关;与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
2.浮力计算方法的总结:(1)平衡法:F浮=G(2)称量法:F浮=G-F(3)压力差法:F浮=F向上-F向下(4)阿基米德原理法(公式法):F浮=G排或F浮=ρ液V排g“全部浸入”和“部分浸入”:当物体全部浸入液体(或气体)时,V排=V物;当物体部分浸入液体(或气体)时,V排<V物。
适用范围:液体(或气体)课堂例题:例题1.探究“影响浮力大小的因素”时,小红做了如图所示的实验.请你根据她的实验探究,回答下列问题:A B C D E(1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的__体积_有关.(2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的_密度有关.(3)比较图C和__D__可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关.(4)图E中物体受到的浮力大小为__0.8_N.(5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强_大于酒精对杯底部的压强.例题2.一个苹果的质量为160 g,密度约为0.8×103kg/m3,苹果的体积是__2x10-4__m3,用手将苹果浸没在水中时,苹果受到的浮力是__ 2__N.(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10 N/kg) 例题3.体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是(D)A.铅球受到的浮力最大B.木块受到的浮力最大C.铜块受到的浮力最大D.他们受到的浮力一样大巩固作业:1.关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是( C )A.物体的密度越大,受到的浮力越大B.物体没入水中越深,受到的浮力越大C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大2.如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是( B)A.F氢>F空B.F氢=F空C.F氢<F空D.条件不足,无法比较点拨:气球是“浸没”在空气中的,因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同3.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图所示)成功首潜.潜水器在水面下匀速下潜过程中( D)A.受到的重力小于浮力B.上、下表面受到的压力差变大C.受到的压强变大,浮力变大D.受到的压强变大,浮力不变4.小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么( C)A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变5.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示,两次牙膏袋排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲<V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲<F乙。
中考物理总复习——13 浮力 阿基米德原理

V
物=V
排=ρ水F浮
g=1.0× 103
4N kg/m3× 10
N/kg=4× 10-4
m3,
所以,ρ 物=mV物物=
G物 = gV物 10
8N N/kg× 4× 10-4
m3=2× 103
kg/m3。
重点2 利用阿基米德原理计算浮力
【典例 4】如图 4 所示,已调好的弹簧测力计下用细线挂着一重
为 4.5
的体积越大,物体所受的浮力就___越__大___。 (3)由步骤a、e、f可得,当物体浸在液体中的体积相同时,
液体密度越大,物体所受的浮力就___越__大___。
6.实验误差分析:实验时若先测量物体在水中受到的拉力, 再测量物体的重力,会导致浮力的测量结果___偏__大___。
7.实验结论:物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体密 度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与物体浸没 在液体中的深度无关。
当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为
F。则铝块所受的浮力大小为( D )
A.G
B.F
C.G+F D.G-F
【典例2】如2图所示,用一细绳拴住重为4 N的木块使其浸没 在水中,绳子拉力为2 N,则木块受到的浮力为___6___N。
【典例3】用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面 刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没 于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放 过程中,弹簧测力计示数F与 物块下表面浸入水中的深度h的 关系如图所示。(g取10 N/kg)
中考物理总复习
13 浮力 阿基米德原理
01 知识梳理
·1 浮力 ·2 阿基米德原理
知识点1 浮力 竖直向上 液体或气体 竖直向上
(初中物理)考点16 浮力、阿基米德原理

一、浮力(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力,这个力叫做浮力。
(2)浮力的施力物体是液体(或气体),方向是竖直向上。
(3)浮力产生的原因:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力F浮=F上–F下。
解读:若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。
例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。
浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力,但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。
二、决定浮力大小的因素物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关;还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
解读:弹簧测力计下挂着一个物体,当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数逐渐减小,物体受到的浮力逐渐增大。
将一个空心的金属球浸没在水中并上浮,随着露出水面的体积逐渐增大时,球所受的浮力将逐渐变小,球所受的重力不变,当球浮在水面静止时,所受浮力和它的重力相等。
三、浮力的计算1.称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数F,则F浮=G–F。
2.原理法(根据阿基米德原理):利用阿基米德原理,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
3.漂浮或悬浮条件:物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态:F浮=G。
解读:(1)计算浮力时,可以依据物体所处状态和题目已知条件选择适当的方法来计算;(2)将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮条件结合在一起来计算浮力大小;(3)漂浮、悬浮的物体F浮=G排=G物,m排=m物。
四、阿基米德原理探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。
(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。
同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力; ④如图丁所示,测量出小桶所受的重力。
浮力阿基米德原理中考复习

浮力阿基米德原理中考复习浮力是物体在液体中所受到的向上的力,是由于液体对物体的压力不均匀而产生的。
浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理是描述浮力的物理原理,它由古希腊科学家阿基米德提出。
该原理的表述是:“浸入在液体或气体中的物体所受到的浮力,等于物体排开的液体或气体的重量。
”这个原理说明了物体在液体中浸没时所受到的向上推的力与物体排开液体所产生的重力之间的关系。
根据阿基米德原理,当物体完全或部分浸入液体中时,液体会对物体的上表面产生一个向下的压力,对物体的下表面产生一个向上的压力。
这个向上的压力就是浮力,其大小等于液体排开的重量。
浮力的方向总是垂直于物体浸入液体的表面。
下面我们来考察几个与浮力和阿基米德原理有关的问题。
首先,我们来考虑一个物体完全浸入液体中的情况。
根据阿基米德原理,当物体完全浸入液体中时,浮力等于物体的重量。
也就是说,物体所受到的浮力等于物体的重量,物体处于平衡状态。
如果物体的密度大于液体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体会浮起来。
接下来,我们来考虑一个物体部分浸入液体中的情况。
根据阿基米德原理,当物体部分浸入液体中时,浮力等于物体排开的液体的重量。
也就是说,浮力与物体的重量之间的关系是不同的。
具体的计算方法是,浮力等于液体密度乘以物体排开液体的体积。
最后,我们来考虑一个浮力对物体的影响的问题。
根据阿基米德原理,浮力的大小与物体排开液体的体积成正比。
也就是说,如果物体浸入液体的深度增加了,物体排开液体的体积也会增加,因此浮力也会增加。
相反,如果物体浸入液体的深度减小了,物体排开液体的体积也会减小,因此浮力也会减小。
总结起来,浮力是物体在液体中所受到的向上的力,大小等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理描述了浮力的产生原理,即浮力等于物体排开液体的重量。
浮力的大小与物体的浸入深度和液体的密度有关。
如果物体的密度大于液体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体会浮起来。
浮力及阿基米德原理

矿石的重力
排开水的体积
F浮=液 gV排
F浮=G F拉
2014年中考专题复习
常见题型指导
【浮力与密度】
【例二】经典P42第5题
排开水的体积
v1
m水 水
=76cm3
排开酒精的体积
v2
m酒精 酒精
=80cm3
v1 v2
∴物体在水中处于漂浮状态
在酒精中处于浸没状态
物体的密度 物体的质量m 物体的体积v
2014年中考专题复习
沉浮 所处状态 F浮与G的 ρ液与ρ物 V物与V排
情况
比较 的比较 比较
Hale Waihona Puke 漂浮 悬浮平衡 平衡F浮=G F浮=G
ρ物<ρ液 ρ物=ρ液
V物>V排 V物=V排
沉底
平衡 F浮=G-F ρ物>ρ液 V物=V排
上浮 下沉
非平衡 非平衡
F浮>G F浮<G
ρ物<ρ液 ρ物>ρ液
2014年中考专题复习
知识点四.浮力的应用
轮船采用空心的办法增大浮力。 排水量是指轮船满载时排开水的质量。
潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的, 当F浮>G上浮、当F浮<G下沉。
充入气球内气体的密度小于空气的密度, 当F浮>G时来实现升空的。
2014年中考专题复习
常见题型指导
【浮力与密度】
【例一】经典P41第14题 矿石的密度
矿石的质量
矿石的体积
知识点一.浮力
【浮力的定义】
施力物体
受力物体
方向
作用
浸在液体(气体)中的物体受到竖直向上的托力,叫做浮力。
【浮力的原因】
(中考物理精讲)第十二单元 浮力(全国通用)

2022年中考物理一轮单元复习过过过第十二单元 浮力掌握阿基米德原理及应用理解浮力的概念,影响浮力大小的因素,漂浮、悬浮和下沉的条件会利用阿基米德原理解答有关问题,物体沉浮的计算,解释生活中应用浮力的现象了解生活中常见的应用浮力现象知道什么是浮力和浮力产生原因,什么是漂浮、悬浮和下沉知识清单1.浮力: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:竖直向上,施力物体是液(气)体。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。
4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
知识清单要点诠释一:浮力的产生浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。
由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。
压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。
在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。
知识清单要点诠释二:因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。
液体中任何一点液体压强的变化,都会形成压强差,从而产生浮力。
浮力的方向竖直向上。
有人说一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用。
这种说法并不是完全正确的,它成立需要两个条件:1.物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜;2.物体的下表面必须在技术上保证与容器底紧密接触,不能有液体渗入其间。
沉在水底的物体实际上是受到三个力的作用:受的水的浮力,容器对它的支持力,以及自身重力,这时受力情况:F+F=G 。
考向一浮力的概念典例一:(2021·云南昆明市)一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态,如图所示。
浮力和阿基米德知识点总结

浮力和阿基米德知识点总结浮力和阿基米德原理是物理学中重要的概念,它们描述了物体在液体中的浮力和浮力的原理。
本文将对浮力和阿基米德原理进行详细的介绍和总结。
1. 浮力的定义和原理浮力是指物体在液体中的受力情况,它是由液体对物体的压力产生的。
根据阿基米德原理,当一个物体完全或部分浸入液体中时,所受到的向上的浮力等于被物体所排除的液体的重量。
浮力的大小与物体在液体中所排除的液体的体积有关,而不是与物体的质量有关。
这是因为浮力是由液体对物体的压力产生的,与物体的质量无关。
如果物体的密度大于液体的密度,则物体将下沉,没有浮力作用。
2. 浮力的计算浮力的大小可以通过以下公式计算:浮力 = 密度 × 重力加速度 × 排除的液体体积其中,密度为液体的密度,重力加速度为地球上的重力加速度,排除的液体体积为物体在液体中所排除的液体的体积。
3. 阿基米德原理的适用条件阿基米德原理适用于物体完全或部分浸入液体中的情况。
当物体浸入液体中时,所受到的浮力等于被物体所排除的液体的重量。
这个原理不仅适用于液体,也适用于气体中的物体。
4. 阿基米德原理的实际应用阿基米德原理在现实生活中有很多应用。
其中一个重要的应用是浮力测量。
通过测量物体在液体中所受到的浮力,可以计算出物体的密度。
这在工程领域和科学研究中非常有用。
另一个实际应用是浮力的利用。
例如,浮标和船舶都是利用浮力原理设计的。
浮标的浮力可以帮助人们判断海洋中的水位,而船舶则可以根据浮力原理浮在水面上,使人们能够在水上航行。
5. 浮力与物体的浸没现象当物体的密度大于液体的密度时,物体将下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体将浮起。
这是因为当物体的密度小于液体的密度时,物体受到的浮力大于重力,所以物体会浮起。
而当物体的密度大于液体的密度时,物体受到的浮力小于重力,所以物体会下沉。
这种浮起和下沉的现象也可以用来判断物体的密度。
例如,如果一个物体在液体中浮起,那么它的密度一定小于液体的密度;如果一个物体在液体中下沉,那么它的密度一定大于液体的密度。
了解浮力和阿基米德原理

了解浮力和阿基米德原理浮力和阿基米德原理是物理学中的基本概念,它们描述了物体在液体或气体中所受到的浮力作用和原理。
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,而阿基米德原理则给出了浮力的具体原理和计算方法。
在本文中,我们将深入了解浮力和阿基米德原理的概念、原理以及一些实际应用。
1. 浮力的概念和原理浮力是指物体浸没在液体或气体中时,由于周围介质对物体施加的向上的力。
浮力的大小等于排开的液体或气体的重量,方向垂直向上。
阿基米德原理给出了浮力的具体计算方法,即浮力等于排开的液体或气体的重量。
其数学表达式为:浮力 = 体积 ×密度 ×重力加速度。
这个原理是由古希腊的数学家阿基米德在公元前3世纪发现的,他通过浸泡在浴缸中的物体,观察到溢出水的体积与物体浸泡部分的体积相等,从而得出了这个原理。
2. 浮力和物体的浸没与浮起根据阿基米德原理,当物体的密度小于周围液体(气体)的密度时,它会浮在液体(气体)的表面上;当物体的密度大于周围液体(气体)的密度时,它会沉没在液体(气体)中。
例如,当我们把一个铁块放入水中时,铁块的密度大于水的密度,所以它会沉入水中。
而当我们放入一个泡沫塑料球时,泡沫塑料球的密度小于水的密度,它会漂浮在水面上。
3. 浮力与物体浮起的条件除了物体的密度决定了它在液体(气体)中的浮沉情况外,还有一些其他的条件也会影响物体的浮沉。
(1)物体的形状:形状影响物体受到的浮力大小和方向。
例如,一个中空的球比一个实心的球受到的浮力更大,因为中空的球的体积更大。
(2)物体的体积:根据阿基米德原理,浮力与物体的体积成正比。
所以,当两个物体的密度相同时,体积较大的物体受到的浮力更大。
(3)液体(气体)的密度:液体(气体)的密度越大,物体受到的浮力越大。
4. 浮力的应用浮力在许多日常生活和工程应用中发挥着重要作用。
(1)船只和潜艇:船只和潜艇利用浮力原理,在水中浮起或下潜。
通过控制船只或潜艇的体积和密度,可以实现它们在各个水深中的浮沉。
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初三物理浮力和阿基米德原理知识精讲浮力和阿基米德原理1. 浮力浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托着的力叫做浮力。
产生浮力的物体只能是液体或气体,浮力的方向总是竖直向上。
2. 浮力产生的原因由于重力的作用,液体和气体内部都存在压强,这个压强随深度的增加而增大。
浸在液体(或气体)里的物体,由于物体上下底面所处的深度不同,所受液体(或气体)的压强不同,下底面的压强大于上底面的压强,从而使物体受到向上的压力大于向下的压力;侧面所受的同一深度处压强相等,产生的压力总可以互相抵消,因此物体受到一个向上的压力差,这两个压力差就是液体(或气体)对物体的浮力。
这里要特别注意一个问题,如果没入液体中的物体下表面完全与容器底紧密接触,这个时候没有了向上的压力,也就没了浮力。
例:(1997年广西竞赛试题)一个正方体浸没在水中,如图所示,下面说法错误的是()A.它的上下表面都受到水的压强,上表面受到的压强一定比下表面小B.上表面受到的压力竖直向下,下表面受到的压力竖直向上C.上、下表面受到的压力都是竖直向下的D.下表面受到的压力一定比上表面受到的压力大分析:浮力产生的原因是物体所受向上的压力大于向下的压力,液体在任何都有压强,同一深度不同方向上的压强大小相同。
所以这道题错误的应该是C。
上表面受到的压力竖直向下,下表面受到的压强竖直向上。
3. 阿基米德原理浸入液体中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。
数学表达式:F浮=G排=ρ液gV排4. 运用阿基米德原理应注意的问题(1)阿基米德原理既适用于液体,也适用于气体。
(2)物体所受的浮力只与物体浸入的液体的密度以及物体所排开的液体的体积有关,而与物体的质量、密度、形状、容器中液体的多少、物体在液体中的位置以及物体在液体种运动状态等都没有关系。
(3)公式F浮=G排=ρ液gV排求的是物体排开液体的重力,而不是物体的重力。
公式中的V排指物体浸在液体内的体积,而不是物体的体积。
(4)注意统一用国际单位。
例1:(全国物理竞赛河南赛区试题)一物体浮在液面上,露出液面的体积为V1,液面下的体积为V2,则液体的密度与物体的密度之比ρ液/ρ物应等于()A.V1/V2B.V2/V1C.V2/(V1+V2)D.(V1+V2)/V2分析:飘浮的物体一定要抓住平衡状态:浮力=物体的重力ρ液V排g=ρ物V物g V排/V物=ρ物/ρ液所以ρ液/ρ物= V物/V排=(V1+V2)/V2答案:D总评:对于飘浮的物体,物体密度是液体密度的几分之几,那么进入液体中的体积就占物体总体积的几分之几。
例2∶(1999年全国物理竞赛初赛试题)已知空气的密度为1.29kg/m3,人体的平均密度与水的密度相当。
质量为60kg的人在空气中受到的浮力大约是________N。
解答:V人=M/ρ水=60×10-3m3F浮=ρV人g=1.29kg/m3·60×10-3m3·9.8N/kg=0.774N例1:(2002年南京市中考试题)如图所示,将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反映弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是()分析:现在物体受到三个力作用,重力、拉力和浮力。
而且重力等于弹簧秤拉力和物体所受浮力之和。
没有进入水中前,拉力等于重力。
当圆柱体金属块缓慢浸入水中时,排开水的体积逐渐增大,浮力也逐渐增大,拉力就减小。
当金属块完全没入水中后,不管浸入多深,浮力只与排开水的体积有关系,与浸入的深度没有关系,浮力不变。
拉力也就不变了。
所以整个过程拉力先减小,后不变。
例2:(2000年天津中考试题)一只未点燃的蜡烛的下表面固定一极小铁钉使蜡烛能直立飘浮在水面上,露出长度为L,如图所示。
当把蜡烛水面以上部分截去后余下的部分()A. 还重新露出水面B. 不会重新露出水面C. 以上两种可能都有D. 无法判断是否会重新露出水面分析:原来的状态,也就是排开水的重力(浮力)等于整个蜡烛的重力。
假设把蜡烛水面以上部分截去后,蜡烛不动,那么浮力就不变,但是重力变小了,也就是此时的浮力大与重力,蜡烛肯定上浮。
所以答案A 。
例3:一空心球放入水中有1/10体积露出,如果水中再注入足够多的煤油,该球浸入煤油与水中的体积之比是____________。
分析:煤油密度比水小,当注入足够多的煤油后,球将悬浮于煤油与水相交的界面之间,水对球的浮力与煤油对求得浮力之和应等于球受到的重力,根据力的平衡条件列方程。
F 浮=F 浮煤+F 浮水 ρ水g (9V/10)=ρ煤油gV 煤油+ρ水gV 水V=V 煤油+V 水 解之:V 煤油:V 水=1:1例4:如图所示,小容器A 底部有一半径略小于r 的圆洞,上面用一半径为r 的小球盖住,容器A 内的液体密度为ρ1,大容器B 内的液体密度为ρ2,两容器液面相平,距容器A 底部高为h ,求小球重量G 至少多重时才能盖住圆洞。
分析:小球能盖住圆洞的条件是:小球所受的重力至少等于小球在两种液体种所受的浮力,即G ≥F 浮。
但小球的上半球与下半球的液体密度不相同,且上半球的下底面与液体ρ1不接触,下半球的上部也不与液体ρ2接触,因为球所受得浮力F 浮不能用ρgV 来求。
而等于液体ρ2对球向上的压力F 上与液体ρ1对球向下的压力F 下之差。
解:将上、下半球分开进行受力分析。
对于上半球,设想它全部处在液体1ρ中,它所受的浮力应等于液体1ρ对上半球底面向上的压力与液体1ρ对上半球表面向下的压力之差:下下浮F r gh F S P g r F -=-==2111332'πρρπ (1)对于下半球,设想它全部浸没在液体2ρ中,它所受的浮力应等于液体2ρ对下半球的下表面向上的压力与液体2ρ对下半球上表面向的压力之差:2222332''r gh F S P F g r F πρρπ-=-==上上浮 (2)由(1)、(2);两式,得整个球所受的浮力212213)()(32r gh g r F F F πρρρρπ-++=-=下上浮因而小球能盖住圆洞的条件为212213)()(32r gh g r G πρρρρπ-++≥总评:解浮力的问题,首先要确定研究对象,然后根据研究对象的运动状态,正确分析研究对象的受力情况,再依据相应的原理,列出方程。
例1:(2000年北京市中考试题)一个圆台物体重为G ,用细线悬吊在弹簧测力计下,浸没在液体中,如图所示,此时弹簧测力计的示数是T ,物体受到的浮力是F 浮,物体上、下表面S 1和S 2 (S 1>S 2)受到液体的压力分别为F 1和F 2,比较G 、T 、F 浮、F 1和F 2的大小,可以判定( )A.T<GB. F 浮<GC. F 1<F 2D.T< F 浮分析:圆台受到三个力作用,拉力加上浮力等于圆台的重力。
所以AB 对。
关键在C 上,浮力的确等于物体所受向上的压力与向下的压力差。
但是这道题中,向上的压力不光是S 2受到向上的压力,圆台的侧面所受的压力也都有向上的分量,只能说所有向上的压力肯定大于向下的压力,但是不能肯定下底面受到的向上的压力大于向下的压力。
例2:(2002年天津市中考题)如图所示,底面积为S b 的圆柱体容器内盛有适量的水,另一底面积为S a 的圆柱体A 有部分体积浸在水中,当圆柱体A 相对于容器下降高度为h 时(水没有溢出,圆柱体A 也没有全部没入水中),求物体A 所受水的浮力的增加量为多少?分析:这道题一定要注意A 相对于容器下降高度为h 时,液面同时也上升了,因此V 排的变化就复杂了。
解:圆柱体A 原来排开水的体积为排V ,则'h S V a =排(如下图所示)圆柱体下降h 后排开水的体积为解得排排排排排ba ba a S h h S S V h h h S V V V h h h S V )()(')'('∆+=∆=∆∆+=-=∆∆++=h S S S h ab a-=∆ h S S S S h S V ab ba b -=∆⋅=∆排[或h S S SS h S S S h S V ab b a a b a a -=-+=∆)(排]h S S S S gV g F ab ba -=∆=∆水排水浮ρρ例3:(1999年上海市竞赛题)如图所示,铜、铁、铝三个实心球,用细线吊着,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是 ( )A. V 铜>V 铁>V 铝 m 铜>m 铁>m 铝B. V 铜>V 铁>V 铝 m 铜<m 铁<m 铝C. V 铜<V 铁<V 铝 m 铜>m 铁>m 铝D. V 铜<V 铁<V 铝 m 铜<m 铁<m 铝分析:由于三个球都浸没在水中,故排开水的体积就是物体的体积。
由力的平衡条件可求出拉力表达式为F拉=(ρ物-ρ水)gv 物。
根据已知,比较三种物质密度大小即可得出V铜< V铁< V铝,继而根据F拉=m物g-ρ水gV物推出m铜<m铁<m铝。
答案:D1.(1997年内蒙古自治区中考试题)如图所示,在一个充有空气的橡皮膜做成的小气球A 的下端,挂着一个小金属块,把它放入水中某处时,它们恰能静止,若把它们稍稍往下拉动后松开手,那么,金属块和气球将()A. 静止不动B. 向上运动,恢复到原来位置,静止C. 向上运动,升至液面,飘浮D. 向下运动,沉至杯底2. (1998年全国竞赛试题)氢气球上升的过程中将出现的现象是()A.上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力,会长期悬浮在空中B.由于受到的浮力大于重力,气球一直上升C.因为高空温度狠底,球内气体遇冷收缩,气体体积将越来越小D.因为上升过程中球内压强大于球外压强,气体不断膨胀,到一定高度后会破裂3. 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。
如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是______kg.(常温下一个大气压下空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度是0.18kg/m3).4. 如图所示,把甲、乙、丙三个完全相同的球体,放在三种密度不同的液体里,球静止时,甲、乙、丙三球浸入液体里的体积分别是其总体积3/4,1/2,3/8,若将它们露出液面的部分切去,三球剩余部分又露出液面的体积分别为V家、V乙、V丙,经比较V家、V乙、V丙的大小( )A. V甲>V乙>V丙B. V乙>V丙> V甲C. V丙> V甲>V乙D. V甲=V乙=V丙5.(1994年全国应用物理知识竞赛)常用浮筒打捞海底沉船,充满海水的浮筒靠自重下沉,相浮筒内充气,将筒内海水排出,浮筒即产生上举力。