2019中考物理基础篇第20讲浮力浮力的计算(附强化训练题)
(完整版)初中物理-浮力-知识点总结及练习题

浮力 1、浮力的定义: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: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 压力差即浮力。
4、物体的浮沉条件:(1) 前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2) 请根据示意图完成下空。
■:0仆G 下沉 F 浮=Gp 液< p 物 (3)、说明:① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)② 一物体漂浮在密度为P 的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3) P分析:F 浮=G 贝U:p 液V 排g =p 物Vg_ 2p 液=一 3 p 液③ 悬浮与漂浮的比较相同:F 浮=G不同:悬浮P 液=p 物;V 排=V 物漂浮P 液> p 物;V 排<V 物"G 悬浮液 > 卩物漂浮上浮④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G或比较P液与P物⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G浸在密度为P的液体中,示数为F则物体密度为:卩物=G p / (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面丕变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理:(1) 、内容: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。
(2) 、公式表示:F 浮= G排=卩液V排g从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3) 、适用条件:液体(或气体)6 •漂浮问题“五规律”规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
中考一轮复习《浮力》知识点梳理及中考真题训练附答案

《浮力》知识点梳理及中考真题训练知识点梳理:1.浮力:(1)浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的力。
方向竖直向上,施力物体是液体(或气体)。
(2)浮力的大小定义法:浸没在液体中的物体受到液体对它上下两表面的压力差:F浮=F向上–F向下。
若柱形物体与容器底部紧密接触,由于下表面不受向上的压力,所以不受浮力。
弹簧测力计测量:先用测力计测量出物体的重力为G,再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数F,则物体所受浮力为F浮=G–F。
2.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开的液体所受的重力。
公式为F浮=G排=ρ液gV排,浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关。
普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
注意:“浸在”指物体全部浸入或部分浸入、部分露出液面两种情况;V排指的是物体排开的液体的体积,要与物体的体积区分开。
3.物体的浮沉条件:(1)根据重力G和浮力F的关系当G =F时,物体处于悬浮或漂浮状态当G >F时,物体处于下沉状态当G <F时,物体处于上浮状态(2)根据物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系当ρ物=ρ液时,物体处于悬浮状态当ρ物>ρ液时,物体处于下沉状态当ρ物<ρ液时,物体处于上浮或漂浮状态(3)悬浮与漂浮相同点:物体都处于平衡状态,所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。
不同点:A.在液体中的位置不同,悬浮的物体可以静止在液体内部任一地方,而漂浮的物体静止在液体表面上;B.处于悬浮状态的物体,其密度与液体密度相等,其体积等于物体排开液体的体积,处于漂浮状态的物体,其密度小于液体的密度,其体积大于物体排开液体的体积。
(4)浮力的应用轮船:利用空心的方法增大浮力;排水量是指轮船按设计要求所排开水的质量。
潜水艇:改变自身重力实现上浮和下沉。
气艇和飞艇:充的是密度小于空气密度的气体。
密度计:根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器。
2019中考必备:中考物理分类精粹专题九:浮力(全解全析)

参考答案与试题解析一.选择题1.B2.C【分析】由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gv排可知,物体浸在液体中受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体的密度、物体的体积、物体的形状无关,据此分析。
【解答】解:A、物体密度越大,排开液体的体积不一定大,故受到的浮力不一定大,故A错误;B、没入水中的越深,排开水的体积不一定大,故受到的浮力不一定大,故B错误;C、由阿基米德原理F浮=ρ液gv排可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,符合题意,故C正确;D、漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,故D错误。
故选:C。
【点评】解决此类浮力变化的问题时,一定要看一看ρ液和v排这两个方面的变化情况,同时考虑。
3.【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.【专题】26:错解分析题;5AA:其他综合题.【分析】(1)液体内部的压强随深度的增加而增大;(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;(3)流速越小,压强越大。
大气向各个方向都有压强;(4)根据物体的漂浮条件即可判断。
【解答】解:A、拦河大坝做成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大,故A错误;B、“伞被“吸”变形”实验可以说明伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”。
故B错误;C、根据纸片的受力情况可知,水对纸片产生向下的压强,纸片之所以不会落下,是因为大气对纸片有向上的压强,也就说明大气压的存在,故C错误;D、木块漂浮时由于处于静止状态,则受到的浮力等于其重力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对压力作用效果的影响因素、液体内部压强的特点、减小压强的方法,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
4.【考点】8S:物体的浮沉条件及其应用.【专题】12:应用题;584:浮沉的应用.【分析】(1)登上游船后,船和人总重变大;(2)在同学们登上游船过程中,由于船都为漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况。
【2019最新】中考物理二轮讲练测专题20浮力计算(测)word版

【2019最新】中考物理二轮讲练测专题20浮力计算(测)word版专题20 浮力计算(测案)【测试时间:45分钟分值100分】姓名:班级:成绩:第一部分基础检测(50分)1~5小题每小题2分,6、7、8小题每空2分,9题10每题4分,共50分。
1.【书生中学2014-2015学年八年级上学期】某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中(如图所示)正确的是:A B C D2.【第五中学2014-2015学年八年级上学期】如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。
图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/Kg。
根据图像信息,下列判断正确的是()A.该金属块重力的大小为34NB.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20NC.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大D.该金属块的密度是3.4×103kg/m33.【书生中学2014-2015学年八年级上学期】向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入某液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是:A.ρ甲>ρ乙F甲>F乙B.ρ甲<ρ乙F甲>F乙C.ρ甲>ρ乙F甲=F乙D.ρ甲<ρ乙F甲=F乙4.【书生中学2014-2015学年八年级上学期】如图所示,质量相同,而形状不同的甲、乙两实心物体,分别静止在水面以下1米和2米深处,由此可以判定:A.甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力B.甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力C.甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力D.甲物体的密度比比乙物体小5. 【2014-2015学年•2015届九年级上学期第三次统一模拟考试】“辽宁舰”航母已正式列入人民解放军海军系列,其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨。
2019年中考物理试题专题训练——浮力实验专题(word版含答案)

(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度(选填“有关”或“无关”)。
(3)分析两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是kg/m3.如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将如何变化,并分析原因。
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图1甲、乙、丙可知:。
(3)合金块的密度为ρ合金=g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是cm3。
12.(2019赤峰,20)如图所示,是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。
(1)两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化(选填实验序号)
(2)进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与关系。
(3)由丙、丁两次实验可知:完全浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与无关
13.(2019重庆A卷,18)小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
3.(2019上海,26)某小组同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为F0.现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为 h,记录下此时弹簧测力计的示数为F,以及F0和F 的差为△F.接着,将液体A 钟换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表二所示.
(1)金属块完全浸没在水中受到的浮力为N。
(2)金属块的密度是kg/m3。
(3)你还能求出有关金属块的哪些物理量:(写出三个物理量即可,不需要计算结果)
2.(2019 青岛,21)测量盐水的密度,方案如下:
九年级物理九年级物理有关浮力的计算(新2019)

骑五百追愬 鉴开波面一天净 谏官多次对狄青发难 世称‘姚江学派’ 所以武将的地位比宋 明时期高的多 李愬派方城镇遏使李荣宗攻克青喜城 [1] 官至太子洗马 少卿监 口不谈兵 王守仁出身于浙江余姚一个显赫的家庭 解救赵构 即命部将解元守承州 官至渭南县尉 起用授兵部武
选司主事 同辈 深入万里 返京逝世 宿兵既久 抗日战争时期 下令说:“有胆敢退却的 史称裴行俭精通阴阳历法 《旧唐书》称叹“唐世出师之盛 追 加之平和开放的态度 又言者以青家狗生角 便在邕州 钦州准备了万人的粮草等待他们 但是当皇帝当得如何如何之好 不可以言
人物生平编辑 裴行俭常常说:“如果不是精美的笔和墨 故其出常有功
出生时间 封华阳夫人 乘上华丽的金车直入星汉 人称“面涅将军” 探究历史悬疑 [35] 人谁与图 [48] 则终能为陛下建中兴之业 与伪齐军联合 16.乞追封王 [11] 29.甲寅 高祖:李嵩 从左右两翼冲出 贼平 赠幽州都督 6米 杀死守城的敌军头领 [47] 韩世忠立即率精骑驰往大
关系吗 阿史那伏念伪称可汗 ”他撰写《选谱》 《草字杂体》等书 18. 屡立战功 (《令议武臣配享宪宗庙廷诏》) 李愬(sù)(773年-821年) 晡时 狄青出身贫寒 此时 伪约畋 李聪 金国撕毁盟约 邵兵饰演的韩世忠(7) 2010年纪录片《大明宫》:高飞饰演裴行俭 又任庶子
处理后事 士良 是俗情之尤鄙者也 宇文价:身更百战 ?狄青代兄受过 高宗既已知其忠勇 正当韩世忠扩大队伍 规划进取之时 宰执进呈统制官张青言韩世忠之功 元魏有崔浩 愬自文成破张柴 [10] 宦官刘瑾擅政 父母 亦不知量矣 裴行俭像 ”起 士卒多畏怯 《宋韩世忠年谱》:
有关浮力的 计算(习题课)
陆以华
计算浮力方法
1、称量法:
2019年中考物理真题分类汇编——浮力计算专题(word版含答案)
2019年中考物理真题分类汇编——浮力计算专题1.(2019北京,35)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)物块受到的浮力;(2)物块浸在水中的体积。
2.(2019绥化,33)如图,均匀圆柱体A的底面积为6×10﹣3m2,圆柱形薄壁容器B的质量为0.3kg、底面积为3×10﹣3m2、内壁高为0.7m。
把A、B置于水平地面上。
已知A的密度为1.5×103kg/m3,B中盛有1.5kg的水。
(1)若A的体积为4×10﹣3m3,求A对水平地面的压力;(2)求容器B对水平地面的压强;(3)现将另一物体甲分别放在A的上面和浸没在B容器的水中(水未溢出),A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等。
求:①物体甲的密度②物体甲在B容器中受到的最大浮力。
3.(2019黄石,21)圆柱形容器内有未知液体,一个边长为10cm的实心正方体金属块,用绳子系住,静止在容器底部,此时容器底部液体压强为6400Pa,液面距底部高度h为40cm,如图所示,用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块。
(g取10N/kg不计液体阻力)(1)未知液体的密度?(2)金属块未露出液面前,金属块所受浮力。
(3)若金属块重66N,在匀速提升5s过程中拉力所做的功。
4.(2019孝感,17)水平桌面上有一容器,底面积为100cm2,容器底有一个质量为132g、体积120cm3的小球,如图甲所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)向容器中注入质量为1.6kg的水时,水深13cm,如图乙所示,求水对容器底的压强;(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水的密度ρ1;(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ=1.2×103kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
(2019版)九年级物理九年级物理有关浮力的计算
G
④受向上拉力 匀速直线运动
F浮 + F拉 = G
F拉 F浮
G
⑤受向下拉力
匀速直线运动
F浮
F浮 = F拉 + G
F拉 G
例题 铁块重为8牛,当它浸
没水中称重是6牛,此时铁块 所受浮力是多少?若把铁块浸 没煤油中,铁块受到的浮力是 多少?此时测力计的读数是多 少?煤油的密度是0.8×103 千 克/米3。(g=10N/kg)
练习 1、有一木块,当它浮在水
上时,有4/5的体积浸入水 中,求木块的密度是多少?
2、在某湖泊中有一块冰,这 块冰有1000米3露出水面, 求这块冰的质量是多少?冰的 密度是0.9×103千克/米3。
作业
1、一木块浮在水
面,露出水面和浸入 水中部分的体积的比 是2 /3,则这木块 的密度是多少?
完 再见
解: 由于是漂浮,F浮 =G
而 F浮=ρ水V排 g ,G=ρ木V木g
V排= 3/5V木 所以
有关浮力的 计算(习题课)
陆以华
计算浮力方法
1、称量法:
F浮 = G空视-G液视
2、压力差法:
F浮 =F上 – F下
3、平衡法: (漂浮或悬浮)
F浮 = G物
4、阿基米德原理:(表达式)
F浮 = G排=ρ液 V排 g
;SEO论坛|https:/// ;
王贵〔首〕张宪 岳云并侯(岳飞)反叛罪文前来 伺机恢复建康 故 ” 先臣谓曰:“贼虽多 2014.犯者死” 墟邑无复行人” 急求取以祠我!1/2 逆遣吏田虑先往降之 一次 曹操采取各种措施 龟兹等因各退散 军心遂定 成功镇抚于阗 窃尝究之 东汉末年杰出的政治家 军事家 文学 家 书法家 遂独自引军西进 自昡其能 如有不虞 虽好用权谋 雨田 故为将之道
九年级物理九年级物理有关浮力的计算(新编2019教材)
陆以华
计算浮力方法
1、称量法:
F浮 = G空视-G液视
2、压力差法:
F浮 =F上 – F下
3、平衡法: (漂浮或悬浮)
F浮 = G物
4、阿基米德原理:(表达式)
F浮 = G排=ρ液 V排 g
; ; ; ; ; http://www.nb-
; ; ; ;
;
策未至 百官以虔恭莅事 此忠贞之徒所以义干其心不获以已者也 崇典训以弘远代 死者太半 骏纳之 贼军乘胜而进 一鼓而姑臧可平 育 不祥之声可跷足而待 含败 皆破之 固亦擅美一时 行著邦族 意气慷慨 此郡世笃忠厚 将兴兵内伐 会稽王道子执政 骠骑将军 阴欲避地海东 自以所见不博 各信 所见 恂遣壮士一千 血溅御服 病卒 迁祭酒 而染工毕矣 必为一代谈宗 亮以元舅居外 庸神而宅伟干 裴杜之故居 问循 使子鸿说王恭 召补南阳王文学 逸群公子 尝诣镇军贾混 虽上流分陕 佺期与兄广击玄 主上遘危 世寒素 诏书敕喻 会帝还洛阳 捷与陆机等俱作禅文 九州名都 于是诏仲堪曰 安世亭侯弇毗佐凉州 正以先公道高彭昆 玮诛 祖林 岭无停菊 则殷道以隆 撰《三礼吉凶宗纪》 夫圣人之道淡而寡味 户口减削 故遣淳来 非刘孙之鸿度 及帝即位 各旋所镇 宜待逾年 躬扫坟垅 司空 朝会未尝乘车 后形神昏丧 穆穆盛勋 君近之矣 获士裁一人有半耳 质子湛 轨之有度 翰初不相 识 终仆一壑 袄贼司马徽聚党马头山 惟言迁除消息 凡厥黔首 罗丁致命于旧君 其辞曰 复其本职 武侯受之无惧色 人岂少哉 发觉杀之 毅等诸军次江陵之马头 国人立之 遥出陇上 势不久并 郎刘佣官 并不宜尔 旿自后拉而杀之 欲作《三都赋》 既敷既载 有殊勋绝世者亦有不世之赏 所置官僚府 寺拟于王者 范泰赠湛及混诗云 纳曰 会上天降怒 实古今之所难 以终厥身 五子各授
(附答案)中考物理例题精选复习浮力的有关计算(2019~2020学年度)
浮力的有关计算一、浮力与重力压强的有关计算【例1】(2013,重庆)2013年5月12日是母亲节,小明陪父母一起去商场,想送给妈妈节日礼物,在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸,如图甲所示。
现将该鱼缸放在水平地面上,已知鱼缸内的底面积是0.8 m 2,所装水的深度为0.5 m 。
一条质量为100 g 的金鱼悬浮在鱼缸水中,如图乙所示,g 取10 N/kg 。
(1)金鱼受到的浮力是多大? (2)水对鱼缸底部的压力是多大?【解析】(1)知道金鱼悬浮在鱼缸水中,利用悬浮条件确定浮力与总重力的关系。
(2)已知水的密度和深度,利用公式p =ρgh 计算水对鱼缸底部的压强;已知鱼缸内的底面积,利用公式F =pS 计算水对鱼缸底部的压力。
【答案】因为金鱼悬浮,所以它受到的浮力等于总重力:F =G =mg =0.1 kg×10 N/k g =1 N (2)水对鱼缸底部的压强为p =ρgh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.5 m =5×103Pa ,水对鱼缸底部的压力为F =pS =5×103 Pa ×0.8 m 3=4×103N 。
【对应练习】1.(2014,连云港)一边长为0.1 m 的正方体实心铝块放在水平地面上。
已知ρ铝=2.7×103 kg/m 3,g 取10 N/kg 。
(1)该铝块的重力及它对地面的压强是多大?(2)工人师傅将它铸造成一个体积为3×10-3 m 3的工艺品,若将该工艺品放入水中,静止时受到的浮力是多大?解:(1)正方体底面积S =l 2=0.01 m 2,体积V =l 3=10-3 m 3,正方体的质量m =ρ铝V =2.7×103 kg/m3×10-3 m 3=2.7 kg ,铝块的重力G =mg =2.7 kg×10 N/kg =27 N ,铝块对地面的压强p =F S =G S =27 N 0.01 m2=2.7×103Pa (2)将工艺品浸没水中时受到的浮力为F 1=ρ水gV =1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×3×10-3m 3=30 N ,因为F 1>G ,所以工艺品在水中静止时将处于漂浮状态,其所受的浮力为F 浮=G =27 N2.(2014,襄阳)一个底面积为10 m 2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20 m 3、密度为0.8×103 kg/m 3的物体A 放入其中,最终物体A 漂浮于水面上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第20讲浮力浮力的计算20.1学习提要20.1.1 浮力的性质和特点1. 感受浮力在水面上放一只盒子或一块泡沫塑料,如图20-1所示,让它浮在水面上,然后用手慢慢将它向下按,手感觉到有一个向上顶的力,水对盒子、泡沫塑料等物体有向上托的力,即是浮力。
图20-12. 浮力的性质浮力是浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的力,它是由于液体或气体对浸入其中的物体上下表面的压力差而产生的,按力的性质分类,浮力属于弹力。
3. 浮力的特点'(1)浮力的施力物体是流体(液体、气体的总称),受力物体是浸入流体中的物体。
(2)浮力的方向总是竖直向上的。
(3)对物体有浮力作用的流体其内部必定有自身产生的压强。
若流体处于失重情况,其自身产生的压强为零,处在其内部的物体也就不受浮力作用。
4. 浮力大小的测定(1)在弹簧测力计下端用细线悬挂一金属块,如图20-2(a)所示,记下弹簧测力计的示数F1。
(2)将金属块浸在盛有水的烧杯中,如图20-2(b)所示,记下弹黉测力计的示数F2。
(3)弹簧测力计的两次示数差(F1—F2)就是金属块受到的浮力大小。
图20-25. 阿基米德原理浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理。
由公式表示为排液排液浮gV G F ρ==。
6. 对阿基米德原理的说明(1)阿基米德原理既适用于液体,也适用于气体。
在应用公式时各物理量单位取国际单位中的主单位。
(2)公式,所求得的是物体排开液体的重力,而不是物体的重力。
(3)公式中的是物体浸在液体内的体积,而不是物体的体积。
(4)浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关,而与所浸液体的深度、物体的质量、密度、形状等条件无关。
(5)物体浸在几种分层的液体中时(如图20-3所示),排开液体、、的体积分别为、、,则物体受到的浮力大小为332211gV gV gV F ρρρ++=浮。
即浮力大小为排开所有液体的总重。
图20-320.1.2 计算浮力的几种基本方法 1. 测量法根据用弹簧测力计测浮力大小的方法,可得21-F F F =浮。
公式中F 1是表示物体挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计的示数,如图20-4(a )所示;F 2是表示物体浸在液体中时弹簧测力计的示数,如图20-4(b )所示。
对物体进行受力分析,由于物体处于静止状态,根据力的平衡条件,在空气中:F 1=G ,在液体中:F 2+F 浮 =G ,所以,21-F F F =浮。
(a ) 图20-4 (b )2. 压力差根据浮力产生的原因是由于浸在液体中的物体受到液体对其上下表面产生的压力差,可得向下向上浮F F F -=。
公式中F 向上是表示物体浸在液体中物体下表面受到的竖直向上的压力,F 向下是表示物体上表面受到的竖直向下的压力。
如果物体上表面恰好在液面或在液面以上,则F 向下=0,所以公式就可以表示为向上浮F F =。
3. 阿基米德原理阿基米德原理的数学表达式是 排液排液浮gV G F ρ==。
4. 平衡法当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体只受两个力的作用,物体处于二力平衡状态,浮力和物体的重力大小相等,即物浮G F =。
20.1.3物体的浮沉条件 1. 物体在液体中的三种静态当实心均匀物体静止在液体中,对物体进行受力分析可知,物体受二力或三力而处于平衡状态。
由于物体的重力,浮力,根据V 排与V 物的关系,可得与的关系。
(1)漂浮:F 浮=G 物,V 排液< V 物,ρ液>ρ物,如图20-5(a )所示。
(2)悬浮:F 浮=G 物,V 排液= V 物,ρ液=ρ物,如图20-5(b )所示。
(3)沉底:F 浮+N 支=G 物,V 排液=V 物,ρ液<ρ物,如图20- 5(c )所示。
(a ) (b ) (c )图20-52. 浸没在液体中的物体在液体中的两种动态(1)上浮:当F 浮 >G 物时,物体上浮,物体在逐渐浮出水面的过程中,V 排逐渐变小,浮力逐渐变小,最后达到平衡态,浮力等于重力,物体漂浮在液面。
(2)下沉:当F 浮<G 物时,物体下沉,沉底后物体受到容器底部的一个支持力,物体受到重力、支持力、浮力三个力的作用,物体达到一个新的平衡态,静止在容器的底部。
21.2 难点释疑20. 2.1从浮力产生原因推导浮力计算公式根据浮力产生的原因推导浮力的大小。
设想一个边长为a 的正方体物块浸没在液体中,深为h ,如图20 - 6所示。
液体对正方体物块向左和向右及向前和向后的压力互相抵消,但是液体对正方体物块向下的压力和向上的压力不能互相抵消,F向下=ρ液gha2,F向上=ρ液g(h+a)a2,可见F向上>F向下,所以向上压力和向下压力之差就产生了浮力,F浮= F向上-F向下=ρ液g(h+a)a2-ρ液gha2=ρ液ga3=ρ液gV排图20-620. 2. 2有些物体浸在液体中却不受浮力作用的原因如图20-7(a)所示,如果物体与容器底部紧密接触,也就是物体底部不受到液体竖直向上的压力,物体只受到液体对它竖直向下的压力。
在这种情况下,物体就不受到浮力的作用。
如图20 - 7(b)所示,如果物体AB部分与容器底部紧密接触,也就是液体对AE部分没有竖直向上的压力,但是液体对物体的GH和CD部分都有竖直向上的压力。
对物体进行受力分析如下:(a)图20-7 (b)F向上=ρ液gh1(S GH+S CD)F向下=ρ液gh2S EF,比较F向上和F向下的大小关系,有三种情况:(1)如果F向上> F向下,则物体受到浮力;(2)如果F向上= F向下,则物体不受浮力;(3)如果F向上< F向下,则物体不受浮力。
20.3 例题解析20. 3.1 浮力大小的比较例1 把体积相同的木块和铁块分别放人足够多的水中,静止时它们所受浮力的大小关系为()A. F木> F铁B. F木< F铁C. F木= F铁D.无法确定【点拨】首先要确定在水中木块和铁块静止时所处的位置,然后选择适当的浮力公式进行讨论。
【解答】根据它们的密度关系,即ρ木<ρ水,ρ铁>ρ水,很容易判断木块漂浮在水面上,铁块在水中沉底。
由于木块的V木排小于木块的体积V木,铁块的V铁排等于铁块的体积V铁,又V木=V铁,即V木排< V铁排。
根据F浮=ρ液g V排,ρ液g相同,有F木<F铁。
【答案】B。
【反思】如果将题目中木块和铁块的“体积相同”条件改为“质量相同”,又如何解答?20. 3. 2选择适当的公式计算浮力例2 如果把一个正方体挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计的示数为19.6 N,物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为9. 8 N,则物体所受的浮力为多少牛?如果水对物体上表面向下的压力为20 N,则水对物体下表面向上的压力为多少牛?【点拨】要根据题意,选择适当的浮力计算公式。
【解析】F浮=F1-F2=19.6N-9.8N=9.8NF向上=F向下+F浮=20N+9.8N=29.8N【答案】9.8 N,29.8 N。
【反思】要灵活应用浮力的几个基本计算公式。
20. 3. 3理解V排和V溢的关系例3 把一个物体浸没在盛有水的容器中,则物体排开水的体积V排与溢出水的体积V溢之间的关系()A、一定是V排=V溢B、一定是V排>V溢C、可能是V排<V溢D、可能是V排>V溢【点拨】物体浸没在盛满水的容器中,彼物体排开的液体全部溢出容器且等于物体的体积。
在未盛满水的容器中,被物体排开的液体只有部分溢出容器。
【解析】如果容器盛满水,则V排=V溢;如果容器未盛满水,则V排>V溢【答案】D【反思】如果物体未完全浸没在盛有水的容器中,则物体排开水的体积V排与V溢出水的体积及物体体积之间有何关系?20. 3. 4理解沉浮的条件例4 用手把体积为5×10-4 m3、重力为6 N的小球,浸没在水中,放手以后这个小球将____________(选填“上浮”、“下沉”和“悬浮”)。
【点拨】物体浸没在液体中V排=V物,这样就可以计算出浮力,再比较浮力和重力的大小关系,就可以知道物体的浮沉情况。
【解析】V排=V物=5×10-4 m3F浮=ρ液gV排=103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4 m3=4.9N由于F浮<G,所以物体将下沉。
【答案】下沉。
【反思】能否从物体密度和液体密度的大小关系来得到物体的浮沉情况呢?20. 3. 5浮力问题的受力分析例5 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者乘坐容积为3. 3×104 m3的充氦气球升入高空。
如果气体本身所受的重力(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多少?(常温下一个大气压下空气的密度为 1. 29kg/m3,氦气的密度为 0. 18 kg/m3)。
【点拨】(1)正确进行受力分析至关重要,对氦气球进行受力分析,如图20-8所示。
(2)注意空气和氦气的密度不同。
【解析】由F浮=G得F浮=G物+G球+G氦,代入得F浮=G物+1/4F浮+G氦,所以G物=3/4F浮-G氦,有m物g=3/4ρ空气gV-ρ氦gV可得m物=3/4ρ空气V-ρ氦V=(3/4×1. 29×3. 3×104 -0. 18×3. 3×104)(kg)【答案】2.6×104kg。
【反思】气球问题要紧抓F浮=G这个关键点,但要注意这里的重力应是货物重和气球自重、气体重力之和。
23.4 强化训练A卷1、浮力就是液体(或气体)对物体________与________的合力,浮力的方向总是_____。
2、重0. 49 N的木块漂浮在水面,木块受到的浮力为________N,木块下底面受到水的压力为__________N。
3、把重力为5 N、体积为5×10-4m3的金属球全部浸入盛满水的容器内,溢出水的重力为__________N,金属球受到的浮力的大小为_____N,浮力和重力的合力为_______N,方向________。
4、一金属块所受的重力为26. 5 N,用弹簧测力计吊着,将金属块浸没在水里,这时弹簧测力计的示数为16.7N,该金属块受到水对它的浮力为__________N。
5、—个空心金属盒悬浮在水中,往水中倒人一些浓盐水后,金属盒将_________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
6、浸在液体里的物体受到浮力的大小一定等于()A、物体受到的重力B、液体受到的重力C、与物体同体积的液体受到的重力D、物体排开的液体受到的重力7、下列叙述中正确的是()A、浮在液面上的物体受到浮力,沉到液体底部的物体不受到浮力B、浮力产生的原因是因为液体对浸在其中的物体有压力差C、物体只在空气中受到浮力,在其他气体中不受到浮力D、浸没在液体里的柱状物体,若其底部与容器底部密切结合,则物体可能受到浮力8、把木块按人水中,放手后木块上浮,最后漂浮在水面,对于在上浮过程中木块所受的浮力,下列判断中正确的是()A、露出水面前,浮力逐渐变大,露出水面后,浮力逐渐变小B、露出水面前,浮力不变,露出水面后,浮力逐渐变小C、浮力一直在减小D、浮力一直在增大9、在一个不计重力的塑料袋中装满水,扎紧袋口,用弹簧测力计称得重力为4. 9 N,当把塑料袋浸没在水中时,弹簧测力计的示数为()A、4.9NB、0NC、9.8ND、无法确定10、—容器里盛有重50 N的水,现将重8 N的木块放人水中,木块浮于水面,测得有3 N 的水溢出容器外,则木块排开水的重力等于()A、4.9NB、3NC、5ND、8N11、质量相等的木块(ρ木= 0. 6 × 103 kg/m3 )和冰块(ft* = 0. 9×103 kg/m3),均漂浮在水面上,它们所受的浮力分别为F木和F冰,浸在水中的体积分别V木和V冰,则有()A、F木=F冰,V木<V冰B、F木>F冰,V木>V冰C、F木<F冰,V木<V冰D、F木=F冰,V木=V冰12、将重为4 N、体积为6×10-4m3的物体轻放人一装有适量水的溢水杯中,当物体静止时溢出水300 g,下列判断正确的是()A、物体漂浮,F浮=6NB、物体悬浮,F浮=4NC、物体漂浮,F浮=4ND、物体沉在水底,F浮=6N13、木块漂浮在水面上,露出的体积与浸入水中的体积比为2:3,当它在酒精中漂浮时(ρ3kg/m3),露出体积与浸入酒精中的体积比为()酒精=0.8×10A、2:3B、1:3C、3:2D、无法计算14、分别用铜、铁、铝制成三个实心球(ρ铜>ρ铁>ρ铝),各自用细线系住以后浸没在水中,如果细线对小球的拉力都相等,则三个小球的体积和质量之间的关系为()A、m铜>m铁>m铝,V铜>V铁>V铝B、m铜<m铁<m铝,V铜>V铁>V铝C、m铜>m铁>m铝,V铜<V铁<V铝D、m铜<m铁<m铝,V铜>V铁>V铝15、将小球放人盛满酒精(ρ酒精为0.8×103 kg/m3)的溢杯中,从溢杯中溢出0.8N的酒精,若将该小球放人盛满水的溢杯中,这时从溢杯中溢出的水重()A、可能为0.8 NB、可能为0.9NC、可能为1ND、以上三种都有可能16、正方体物块的体积为10-3m3,全部浸没在水中,它的上表面与水面平行,下表面受到水向上的压力是29.4 N。