初中物理竞赛_浮力例题总结

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浮力经典题型总结

浮力经典题型总结

浮力经典题型总结引言浮力是物理学中一个重要的概念,涉及到物体在液体或气体中所受到的浮力大小和方向。

在解决浮力相关题目时,需要理解浮力的概念和公式,并运用它们进行计算和分析。

本文将对浮力经典题型进行总结,帮助读者更好地理解和应用浮力原理。

浮力简介浮力是指在液体或气体中,物体受到由于液体或气体的压力所产生的一个向上的力。

根据阿基米德定律,一个物体在液体中所受到的浮力大小等于物体所排除液体的重量。

浮力的大小和方向取决于物体的体积和密度,以及液体或气体的密度。

浮力计算公式浮力计算公式为:F浮= ρ液 × V × g其中,F浮是浮力,ρ液是液体的密度,V是物体的体积,g是重力加速度。

浮力题型总结根据浮力的计算公式,我们可以总结出一些常见的浮力题型和解题思路。

1. 确定浮力大小和方向在解决浮力问题时,首先需要确定浮力的大小和方向。

根据阿基米德定律,物体受到的浮力大小等于物体所排除液体的重量。

浮力的方向始终垂直于物体所受重力的方向,向上。

2. 计算物体受到的浮力根据浮力的计算公式,可以计算物体受到的浮力大小。

需要确定液体的密度、物体的体积和重力加速度。

将这些值代入浮力公式中,即可得到物体受到的浮力大小。

3. 确定物体的浸没情况当物体受到的浮力大于物体的重力时,物体会浮在液体表面上。

当物体受到的浮力小于物体的重力时,物体会沉入液体中。

当物体受到的浮力等于物体的重力时,物体会悬浮在液体中。

根据物体受到的浮力和重力的大小关系,可以判断物体的浸没情况。

4. 多物体浮力叠加当涉及到多个物体浸没在同一液体中时,每个物体受到的浮力是叠加的。

可以先计算每个物体的浮力,然后将它们相加得到总浮力。

需要注意的是,物体之间不能有重叠或相互挤压的情况。

浮力应用例题为了更好地理解浮力的应用,我们来看几个具体的例题。

例题一一个半径为1米的球浸没在水中,水的密度为1000千克/立方米,重力加速度为9.8米/平方秒。

求球的浮力大小。

用物理知识竞赛题分类解析专题10-浮力

用物理知识竞赛题分类解析专题10-浮力

初中物理竞赛试卷——浮力篇一、选择题1.(2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中,说法错误的是 ( )A.高原反应——大气压和海拔高度的关系B.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系C.水下潜水艇能够上浮——液体压强和深度的关系D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系2.(2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)如图7所示:在研究浮力的大小时,将浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。

根据以上事实,下列猜想最符合研究目的的是A.用力越大,物体排开水的体积越大B.液体密度越大,物体所受浮力越大C.物体的体积越大,所受浮力越大D.物体排开水越多,所受浮力越大3.设想从*一天起,地球的引力减小一半,则对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是A.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变B.船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小C.船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小4.如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h。

),半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器密度为ρ(ρ<ρ水内注水,则A.注水前,木块对容器底的压力为4πR2ρghB.注水前,木块对容器底的压强为2ρghC.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为πR2ρhD.若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh5.甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图7所示。

甲、乙两容器的底面积分别为S 1和S 2,且2S 1=3S 2。

甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器底产生的压强为p 1。

乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器底产生的压强为p 2,且p 2=2p 1。

将A 球浸在甲容器的液体中,B 球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。

液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A 、B 两球所受浮力分别为F 1和F 2。

初二物理:《浮力》常考题型总结,附答案!

初二物理:《浮力》常考题型总结,附答案!

初二物理:《浮力》常考题型总结,附答案!来源:中考物理第1节浮力浮力的大小:结合图形分析比较甲、乙两图弹簧测力计的示数可知F甲F乙,这说明了什么?浸在水中的物体受到浮力的作用(2)浸入水中的铝块受到的浮力是多少?写出计算过程。

F浮=G-F=2.6N-1N=1.6 N。

通过此实验,得出浮力大小是: F浮=G-F这种测量浮力大小的方法叫称重法.浮力1. 浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力。

2.符号:F浮3.浮力的方向:竖直向上4.浮力的施力物体:液体5. 浮力的测量方法(称重法) F浮=G -F6.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。

浮力的产生四个侧面所受压力关系F向前= F向后= F向左= F向右上、下两面所受压力关系∵p向上> p向下∴ F向上> F向下F浮= F向上-F向下浮力产生的原因浮力产生的原因是:物体上、下表面受到液体对它的压力差(这个压力差就是液体对浸入物体产生的浮力)F浮 = F向上 - F向下(1)探究浮力与浸没在液体中的深度的关系思路:控制液体的密度和浸没在液体中的体积不变,改变浸没在液体中的深度。

如图,从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明物体受到的浮力不变。

结论:浮力的大小与浸没在液体中的深度无关。

(2)探究浮力与浸在液体中的体积的关系。

思路:控制液体的密度不变,改变浸在液体中的体积。

如图所示,从位置1→2→3的过程中,将物体缓缓地浸入水中不同位置,弹簧测力计的示数变小 ,受到的浮力变大。

结论: 在同一液体中,物体浸在液体中的的体积越大,浮力越大(3)探究浮力与液体密度的关系。

思路:控制浸没在液体中的体积不变,改变液体的密度,从水中4位置→盐水中5位置的过程中,弹簧测力计的示数变小,说明物体受到的浮力变大。

结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。

物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。

浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。

浮力常见题型汇编

浮力常见题型汇编

浮力的计算专题一、浮力计算方法归纳(一)称重法先用弹簧称称出物体在空气中的重量G,再用弹簧称称出物体浸入液体中时的重量F,两次的示数差,就是物体受到的浮力,这种计算浮力的方法称为称重法。

公式为:F浮=G-F例1.铝球挂在弹簧秤下,在空气中示数为4牛,将铝球浸没在水中示数为1.8牛,则铝球在水中受到的浮力是多大?(二)压力差法浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力,这种计算浮力的方法称为压力差法。

公式:F=F下表面-F上表面例2.一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力20N,下表面受到水向上的压力50 N,求该木块在水中受到的浮力是多大?(三)原理法阿基米德原理:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力,这种方法称为公式法,其公式为F浮=G排例3.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。

“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。

满载时,“武汉号”受到的浮力有多大?(g=10牛/千克)(四)公式法F浮=ρ液V排g 这是浮力大小的决定式,浮力大小只与液体密度和物体排开液体体积有关,与物体的体积、物体的密度无关。

例4.一艘小船排开水的体积为10m?,求该小船受到的浮力多大?(g=10牛/千克)(五)平衡法当物体在液体表面或液体中静止时,有两种特殊的状态悬浮和漂浮,此时,在竖直方向上,物体受到向下的重力和向上的浮力是对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法。

公式:F浮=G例5.一艘重1000000 N的潜水艇,悬浮在水中,求该潜水艇在水中受到的浮力是多大?沉底问题“五规律”规律一:物体在液体中沉底,所受的浮力小于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里沉底,所受浮力不同,液体密度越大浮力越大;规律三:同一物体在不同液体里沉底,排开液体的体积相同,都等于物体的体积;规律四:物体沉底时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物体的质量,排开液体的质量等于液体的密度乘以物体的体积。

物理浮力大题总结归纳

物理浮力大题总结归纳

物理浮力大题总结归纳浮力是物体浸没在液体中时,液体对物体的上升力。

我们先来回顾一下浮力的基本概念:根据阿基米德原理,当物体浸入液体中时,液体会对物体产生一个向上的浮力,其大小等于被物体所替代的液体的重力。

在物理学中,对于浮力相关问题,常见的类型有浮力大小的计算、物体在液体中的浸没和浮出过程以及浮力对物体运动的影响。

下面,我们将针对这些具体问题进行总结归纳。

1. 浮力的大小计算当液体的密度为ρ,物体被液体完全浸没时,浮力的大小等于液体对物体的重力,即F浮 = ρVg,其中V为物体体积,g为重力加速度。

对于部分浸没的物体,浮力大小仍然等于液体对物体的重力,只需考虑物体浸没的部分体积。

2. 物体在液体中的浸没和浮出过程当物体浸没或浮出液体时,浸没或浮出的过程可分为以下几个阶段:(1)物体完全浸没:物体受到浮力的大小等于物体的重力,即F浮 = F重。

(2)物体部分浸没:物体受到浮力的大小小于物体的重力,物体将向下加速运动,直到与液体表面达到平衡。

(3)物体完全浮出:物体受到浮力的大小大于物体的重力,物体将向上加速运动,直到离开液体。

3. 浮力对物体运动的影响浮力对物体运动的影响主要体现在以下几个方面:(1)浮力可抵消物体的重力,从而减轻物体所受的重力作用。

(2)浮力的存在使得物体在液体中能够浮起,实现起伏运动。

(3)浮力的方向始终垂直于液体表面,使得物体在液体中具有一定的平衡特性。

综上所述,浮力是液体对物体的一种作用力,其大小等于液体对物体的重力。

在浮力大题中,我们首先需要计算浮力的大小,针对部分浸没的情况,需要考虑物体浸没部分的体积。

此外,我们还需要了解物体在液体中浸没和浮出的过程,以及浮力对物体运动的影响。

通过对浮力大题的总结归纳,我们可以更好地理解浮力的概念和相关问题的解决方法。

在实际应用中,我们可以利用浮力原理解释物体在液体中的行为,并应用于船舶设计、潜水等领域。

浮力经典例题及详解(强烈推荐)

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初中物理浮力典型例题解析 例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ρ 精析 阿基米德原理的数学表达式为:F浮=液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了.解 A选项:物体浸没在水中,无论深度如何,V排不变,水的密度不变,F浮不变.A选项不正确. B选项:物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,B选项不正确. C选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响.例如:大铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块的V排大.C选项不正确.ρ D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,水相同,F浮铁=F浮木,铁块和木块受的浮力一样大. 答案 D 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关. 例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) 精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别.ρ 计算物体重力:G=物gV物ρ 计算物体在液体中受的浮力:F浮=液gV排.可以说:从计算的方法上没有本质的区别,但计算的结果却完全不同.ρ 已知:m=79g=0.079kg 铁=7.9g/cm3 求:m铁、G铁、m排、F浮解 m铁=0.079kg G 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁===10 cm3铁铁ρm 37.8g/cm 79g m 排=液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg ρ F 浮=m 浮g —0.01kg ×10N /kg =0.1N 从上面的计算看出,铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同,但计算方法委相似,关键 是区别液和物,区别V 排和V 物,在理解的基础上进行计算,而不是ρρ死记硬背,乱套公式.例3 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________m 3.(已知铜的密度为8.9×103kg /m 3) 已知:G =43N ,浸没水中F =33.2N 求:V 空 解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果.F 浮=G —F =43N —33.2N =9.8N V 排===1×10—3m 3gF 水浮ρkg/N 8.9m /kg 100.1N 8.933⨯⨯ 浸没:V =V 排=1×10—3m3 球中所含铜的体积V 铜==铜铜ρm gG 铜铜ρ =kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯ ≈0.49×10—3m3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m3 =0.51×10—3m3 答案 0.51×10—3m3 例4 体积相同的A 、B 、C 三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力G A 、G B 、G C 和密度A 、B 、C .ρρρ图1—5—1精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较. 解法1 由图来判断物体的状态:A 、B 漂浮,C 悬浮. 由状态对物体进行受力分析: G A =F 浮A ,G B =F 浮B ,G C =F 浮C . 比较A 、B 、C 三个物体受的浮力 ∵ V A 排<V B 排<V C 排,液相同.ρ 根据F 浮=液gV 排,可知:ρ F 浮A <F 浮B <F 浮C , ∵ G A <G B <G C . 比较物体密度==ρVm gV G A <B <Cρρρ 解法2 由物体的浮沉条件可知:A 、B 漂浮 ∴ A <水,B <水,C =水,ρρρρρρ A 、B 漂浮于水面:F 浮A =G A 水g V A 排=A gV ρρ F 浮B =G B 水G v B 排=B Gvρρ 由图:V B 排>V A排 ∴ B <Aρρ比较密度:C >B >Aρρρ 比较出密度后,由G =mg =Vg ,就可比较出物体重力:G C >G B >G A .ρ 上述分析看出:由物体的状态,作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键. 答案 C 的重力和密度最大,B 居中,A 最小. 例5 将一个蜡块(蜡=0.9×103kg /m 3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比ρ较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精)ρρρρ 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V 排. 此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题. 解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ 盐水>水>蜡>酒精ρρρρ ∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F 1、F 2和F 3,蜡块重力为G . 对蜡块进行受力分析:F 1<G ,F 2=G ,F 3=G .同一物体,重力G 不变,所以F 1<F 2=F 3 根据阿基米德原理:V 排=gF 液浮ρ 酒精中:V 排酒精=V 物 水中:V 排水=gF 水ρ2 盐水中:V 排排水=gF 盐水ρ3酒精 水 盐水(a ) (b ) (c )图1—5—2 ∵ F 2=F 3,水<盐水ρρ ∴ V 排水>V 排盐水 而V 排酒精>V 排水>V 排盐水 把状态用图1—5—2大致表示出来. 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积. 例6 将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N . 精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V 排=0.5 dm 3,然后根据F 浮=液gV 排,求出浮力F 浮=4.9N .ρ 【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态. 解法1 求出铜球的密度:球==(g 取10N /kg )球=ρ球V m 球gV Gρ=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m33dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯ 这是一个空心铜球,且球<水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F 浮ρρ=G =4.5N . 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮=液gV 排ρ=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=5N . 答案 4.5N例7 把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g (酒精ρ=0.8×103kg /m 3),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 精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ 金属>酒精, 金属>水ρρρρ ∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V 金属=V 排水=V 排酒精 由m 排酒精=8g 得V 排酒精===10cm3酒精排酒精ρm 3cm /8.08g g 金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3 m 排水=水V 排水=1g /cm 3×10cm 3 =10gρ 答案 C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F 浮=G 排.但实际上,因为G 排=m 排液g ,而其中m 排液=液V 排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问ρ题. 例8 体积是50cm 3,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________g .(酒=0.8×103kg /m 3)ρ 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:物===0.9g /cm 3ρV m 35045cm g ∵ 物<水,物体在水中漂浮.ρρ F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ 物<酒精,物体在酒精中沉底.ρρ F 酒精浮=酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3ρ m 排精浮=酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=40g ρ 答案 溢出水的质量是45g ,溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V 排=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。

八年级物理浮力题型整理及答案

八年级物理浮力题型整理及答案

八年级物理浮力题型整理及答案1.在空气中称重26.46XXX的物体,浸入水中后弹簧秤的示数为16.66XXX。

求物体受到的浮力大小、体积和密度。

2.甲、乙两个实心金属球质量相同,密度分别为5×10³和10×10³千克/立方米。

甲球挂在丙弹簧秤下,乙球挂在丁弹簧秤下,并让两金属球全部浸入水中。

求甲乙两球所受浮力之比和丙丁两弹簧秤示数之比。

3.将两个质量相同的铁球和铝球分别挂在弹簧秤上,然后将它们全部浸入水中。

求弹簧秤的示数大小,哪个球挂的示数更大或者两个弹簧秤示数相等。

4.比较同一物体在液体中三种情况下受到的浮力大小,求出浮力最小的情况。

5.比较体积相同、形状不同的铅球、铁板和铝块,浸没在水中不同深度的地方,它们所受到的浮力大小。

6.甲、乙、丙三个体积不同的小球放在液体中,静止时小球所在的位置如图所示。

比较三个小球的密度大小。

7.将三个体积相同的铜球、铁球和木球投入水中,它们静止的情况如图所示。

求它们所受到的浮力大小。

8.A、B两个实心球的质量相等,密度之比为1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,求它们受到浮力的比值。

9.将一重为80N的物体放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水。

求物体受到的浮力大小。

10.XXX同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧测力计上后,将其浸没在水中。

求他看到的弹簧测力计读数。

11.一个物体在酒精中浸入的体积为100厘米3,它的重量为C牛。

当将它放入水中时,它所受到的浮力为B牛,它在水中浸入的体积为D厘米3.(g=10牛/千克)12.一个重量为5牛、体积为0.6分米3的物体在水中浸没后会上浮。

(g=10牛/千克)13.在弹簧秤下挂一重15.6XXX的物体,当它完全浸入水中时,弹簧秤的读数为13.64XXX;当弹簧秤的读数为14.62牛顿时,物体露出的体积是多少?14.有一个金属球,称重时在空气中弹簧秤的示数为15牛,在水中浸没时弹簧秤的示数为5牛。

初中科学竞赛中的浮力问题

初中科学竞赛中的浮力问题

浮力专题1.如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m(铁块的密度为ρ铁),木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图c),木块浮出水面的高度为h3,下列选项正确的是(AD)A.若ρ铁已知,则ℎ3=ℎ1+ρ铁(ℎ2−ℎ1)ρ水B.若ρ铁已知,ℎ3=ℎ2+ρ铁(ℎ2−ℎ1)ρ水C.若h3已知,则ρ铁=ℎ3−ℎ2ℎ2−ℎ1ℎ水D.若h3已知,则ρ铁=ℎ3−ℎ1ℎ2−ℎ1ℎ水2.气球下吊着一个盛有沙袋的吊篮共重GN,气球以速度v匀速下降受到空气浮力为FN,现在要想使气球以同一速度匀速上升,必须从气球的吊篮中抛出多重的沙袋(设气球上升和下降时所受空气的浮力和阻力大小均不变)(B)A (G-F)NB 2(G-F)NC (G-2F)ND 无法计算分析:匀速下降时,受到重力G,向上的浮力F,向上的阻力f,根据力的平衡条件,得:G=F+f ①气球匀速上升时,受到重力G-△G,向上的浮力F,向下的阻力f,根据共点力平衡条件(G-△G)+f=F ②由①②式解得△G=2(G-F)故选B浮力与压强3.如图所示,圆筒内盛有水,水的上方被活塞A密封住一部分空气,一试管B开口朝下,竖直漂浮在水面上,管内封有一段长为L的空气柱(试管壁的体积不计),试管所受浮力为F,管内外水面高度差为h,现将活塞A向上稍拉一小段距离后,试管又重新平衡(试管内气体没有溢出)。

那么下列叙述正确的是( B )A、h,F,L均增大B、h、F不变,L增大C、h减小,F不变,L增大D、h、F减小,L增大分析:向上拉,管内气压变小,因此试管上浮,所以L增大;由于试管仍漂浮,所以浮力不变,ℎ排不变,即h不变。

4.有一个梯形物体浸没在水中,如图所示,水的密度为ρ,深度为H,物块高度为h,体积为V,较小的下底面面积为S,与容器底紧密接触,其间无水.则该物体所受的浮力为(D)A.ρgV B.ρ(V-hS)g C.ρ(V-HS)g D.ρgV-(p0+ρgH)S分析:若物体与容器底不是紧密接触,物体受到的浮力:F浮=ρVg,现在物体与容器底紧密接触,此时物体受到的浮力应该减去大气压作用在下表面上力和水作用在下表面上的力,∵大气压作用在下表面上的力F气=P0S,水作用在下表面上的力F水=pS=ρgHS,∴F浮′=ρVg-(P0S+ρgHS)=ρgV-(p0+ρgH)S。

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关于阿基米德原理1.浮力的定义:液体对浸在液体中的物体向上托的力叫做浮力。

2.浮力的计算1:F浮=G-F拉(用物体在空气中和浸在液体中弹簧秤两次的示数差来测定)弹簧秤上挂一个物体,读出示数。

然后将物体浸入液体中,发现弹簧秤示数减小,物体受到浮力,浮力的大小等于弹簧秤示数的减小量。

3.浮力的计算2:F浮=F向上-F向下。

(浮力的方向总是竖直向上)假设一个正方体物体浸没在液体中,它的六个面都受到液体的压力。

由于左右两面的对应部分在液体中的深度相同,所以受到液体的压强相等,那么,液体作用在左右两面的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。

同理,液体作用在前后两面的压力也彼此平衡。

而由于上下两面所处的深度不同,下表面的深度比上表面的大,受到液体的压强大,压力也大。

所以,液体对物体上、下表面的压力差形成了液体对物体的浮力。

4.浮力的计算3:根据阿基米德原理,浮力的计算公式为:F浮=G排液=ρ液gV排液。

阿基米德原理:浸在液体里的物体受到的浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。

阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。

物体在气体里受到的浮力的大小等于物体排开的气体所受的重力。

根据公式,物体所受浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。

5.物体的沉浮条件浸在液体中的物体在受到竖直向上的浮力时,同时还受到竖直向下的重力。

物体的浮沉就决定于物体受到的浮力与重力的大小关系:○1浸没在液体中的物体,如果浮力大于重力,物体就上浮;ρ液>ρ物时,物体上浮○2浸没在液体中的物体,如果浮力小于重力,物体就下沉;ρ液=ρ物时,物体悬浮○3浸没在液体中的物体,如果浮力等于重力,物体就悬浮。

ρ液<ρ物时,物体下沉上浮和下沉是不平衡状态,仅仅是一个过程,上浮的物体在露出液面后,由于排开液体的体积逐渐减小,受到的浮力也逐渐减小,而物体的重力不变,当浮力减小到与重力相等时,物体就不再上浮而漂浮在液面。

所以:漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体受到的重力。

例1 物体挂在弹簧秤下,在空气中弹簧秤的示数为5牛;浸没在水中时弹簧秤的示数为3牛;浸没在煤油中时弹簧秤的示数为3.4牛。

则物体在水中受到的浮力为______;物体在煤油中受到的浮力为______。

解2牛;1.6牛。

例2 如图1所示:相同的物体A、B浸没在水中,A的上、下表面的压强分别为300帕、790帕,上下表面的压力差为2.45牛。

则A受到的浮力为_________。

B上、下表面的压强分别为150帕、1130帕,上下表面的压力差为__________。

B受到的浮力为_________。

物体的长、宽、高分别为_______、_______、________。

分析由于A的上、下表面的压强差为490帕,压力差为2.45牛。

则A的上、下表面的深度差,即高度为5厘A B C D图2图1A B米,A的上、下表面的面积为50厘米2。

同理B的高度为10厘米,面积为25厘米2。

物体的长、宽、高分别为10厘米;5厘米;5厘米。

解 2.45牛;2.45牛;2.45牛;10厘米;5厘米;5厘米。

例3 为了研究浮力的大小。

某同学作了如图2所示的实验:图B、C中容器内装的是水,图D中容器内装的是盐水。

弹簧秤在A、B、C、D各图中的示数分别为5牛、3牛、1牛、0.8牛。

由此,我们可以得到:(1)(2)解(1)分析、比较图A、B、C可得:同种液体物体浸入体积越大,物体受到浮力越大;(2)分析、比较图A、C、D可得:物体浸入液体体积相等,液体密度越大,物体受到浮力越大。

例4 金属零件重50牛,浸入装有200牛柴油的油箱中,排开15牛的柴油。

则金属零件受到的浮力为____________。

解15牛。

例5 将一个5牛重的金属零件放入一个装有水的杯子中,溢出了3牛的水。

则金属零件受到的浮力()A 一定为5牛。

B 一定为3牛。

C 可能为4牛。

D 可能为2牛。

分析根据阿基米德原理:浸在液体里的物体受到的浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。

金属零件放入杯中,溢出了3牛的水。

但是题目中并未说明杯中的水是否装满,所以排开的水应该等于或大于3牛,即金属零件受到的浮力等于或大于3牛。

解C。

例6 铁球在空气中称弹簧秤的示数是19.6牛,完全浸没在水中称弹簧秤的示数是14.7牛。

求:(1)金属球受到的浮力为多大?(2)金属球的体积为多大? (3)金属球的质量为多大?解 (1)F 浮=G -F =19.6牛-14.7牛=4.9牛。

(2)V 球=V 排水=F 浮ρ水g = 4.9牛1×103千克/米3×9.8牛/千克 =0.5×10-3米3。

(3)m =G g =19.6牛9.8牛/千克=2千克。

值得注意的是题目中并未说明铁球是实心的还是空心的,所以(3)不能用密度公式去解。

M 球 =ρ铁 V 球=7.8×103千克/米3×0.5×10-3米3=3.9千克例7 重力相等的铜块和铁块浸没在水中受到浮力较小的是_______;体积相等的铝球和木球都放入水银中,平衡后受到浮力较小的是_______;质量相等的木块和铁块都放入水中,平衡后受到浮力较小的是________。

分析 重力相等的铜块和铁块,铜块的密度大,所以体积小。

浸没时排开水的体积小,受到的浮力也小;体积相等的铝球和木球,木球的密度小,所以质量小,重力也小。

而铝球和木球的密度都小于水银的密度,放入水银最终处于漂浮,浮力等于重力,所以木球受到的浮力较小;质量相等的木块和铁块都放入水中后,由于木块的密度比水小,最终处于漂浮,浮力等于重力,而铁块的密度比水大,最终沉入水底,浮力小于重力,所以平衡后受到浮力较小的是铁块。

解 铜块;木球;铁块。

例8 体积为0.5分米3的实心铁球放入水中受到的浮力为________;放入煤油中受到的浮力为________;放入水银中受到的浮力为________。

(ρ煤油=0.8×103千克/米3;ρ水银=13.6×103千克/米3。

)分析 铁的密度比水和酒精大,铁球放入水、酒精中后下沉,排开液体的体积等于铁球的体积,用公式F 浮=ρ液gV 排液即可算出浮力。

而铁的密度比水银小,铁球放入水银中后飘浮在水银面上,排开水银的体积不等于铁球的体积,但因为飘浮在水银面上,受到的浮力就是铁球的重力。

解 4.9牛;3.92牛;38.22牛。

例9 在图3中:A 、B 两物体质量相等,均浮在水面,A 物体密度大于B 物体。

它们受到的浮力哪个大?_______;它们排开水的体积哪个大?________。

分析 A 、B 两物体质量相等、重力也相等,并且都浮在水面,它们受到的浮力都等于重力也相等。

它们都浸在同种液体中,排开液体的体积也相等。

解 相等;相等。

例10 将相同的平底玻璃试管放入装有水和盐水的烧杯后如图4所示:则试管底部受到的压强p A _____p B 。

(选填“<”、“=”或“>”)分析 因为漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体受到的重力。

所以两试管受到的浮力相等。

又因为浮力等于液体对物体上、下表面的压力差(浮体即为下表面向上的压力),且试管底部的面积也相等,所以压强也相等。

解 =。

AB图3图4A B例11 软木块浮在水面,密度为0.25×103千克/米3,要使软木块正好浸没水中,在软木块上所压的重物是软木块重力的______倍。

分析 漂浮在液面的物体受到的浮力等于物体受到的重力。

即: F 浮=G 木;ρ水gV 排水=ρ木gV 木;ρ水V 排水=ρ木V 木;ρ木ρ水 =V 排水 V 木 。

根据此式,木块的密度是水的四分之一,木块排开水的体积也应该是木块体积的四分之一。

在软木块上压上重物使软木块正好浸没水中时,木块排开水的体积是原来的4倍,受到的浮力也是原来的4倍,当然,总重力也是原来的4倍。

解 3倍。

例12 如图5所示:铁块G 1、G 2分别都使木块A 正好浸没水中,求铁块重力之比 G 1:G 2=__________。

分析 F 浮1=G 总1=G 木+G 1=ρ水gV 排水1; F 浮2=G 总2=G 木+G 2=ρ水gV 排水2;两式相减得:G 2-G 1=ρ水gV 排水2-ρ水gV 排水1=ρ水gV 2; ρ铁(G 2-G 1)=ρ铁ρ水gV 2=ρ水G 2; ρ铁G 2-ρ水G 2=ρ铁G 1; G 1:G 2=(ρ铁-ρ水):ρ铁=(7.8×103千克/米3-1.0×103千克/米3):7.8×103千克/米3 =34:39。

解 34:39。

例13 如图6所示:相同的木块飘浮在A 、B 、C 三种液体中,露出液面的体积分别G 2图5G 1A A为总体积的1/9、5/9、2/3。

若将露出液面部分切除后,剩下部分木块再次露出液面的体积( )A V A >VB >VC 。

B V A <V C <V B 。

C V A <V B <V C 。

D 无法确定。

分析 设木块原来的体积为V ,将露出液面部分切除后,剩下部分木块的体积分别为8/9V 、4/9V 、1/3V 。

根据前面的分析,浮在液面的物体具有这样的规律:ρ物ρ液 =V 排液 V 物 。

根据此式,由于木块、液体密度没变,木块再次露出液面的体积分别为木块现在体积的1/9、5/9、2/3。

即8/81V 、20/81V 、18/81V 。

解 B 。

例14 如图6所示:底部嵌有铁片的蜡烛浮在水中,若把水面以上部分切掉,关于剩下部分的蜡烛,正确的说法是( )A 蜡烛的重力减小,蜡烛一定上浮一些。

B 切去的是蜡烛的水面以上部分,蜡烛的位置保持不变。

C 蜡烛切去一部分后,平均密度变大,可能下沉。

D 以上说法均有可能。

分析 浮在水面的蜡烛受到的浮力等于蜡烛的重力。

当水面以上部分切掉,剩下部分的蜡烛的重力减小,浮力也减小,排开水的体积也减小。

所以蜡烛将上浮一些。

可以证明,蜡烛切去一部分后,平均密度变大,但仍然小于水的密度,所以不会下沉。

解 A 。

图6例15 如图7所示:一只装有水的杯子中浮着一块木块,木块上压着一块铁块如图(a ),如果将这块铁块投入水中如图(b ),杯子中水面的高度( )A 下降。

B 不变。

C 升高。

D 不能确定。

分析 (a )图中木块、铁块组合成一个浮体,物体受到总的浮力为:F 浮=G 总=G 木+G 铁=ρ水gV 排水;(b )图中木块、铁块分别受到浮力,物体受到总的浮力为:F 浮’=F 浮木’+F 浮铁’=G 木+F 浮铁’=ρ水gV 排水’;由于F 浮铁’<G 铁 所以 F 浮’< F 浮 当然 V 排水’<V 排水。

解 A 。

例16 为了研究影响浮力大小的因素。

某同学做了如图8所示的实验:弹簧秤下挂了重9牛的实心小球,分别浸入水和酒精中。

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