中考物理浮力计算题等经典例题
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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
精析阿基米德原理的数学表达式为:F浮=ρ液gV排,公式表明了物体受到的浮力大
小只跟液体的密度
.......有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以.....和物体排开液体的体积
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.D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,ρ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.
计算物体重力:G=ρ物gV物
计算物体在液体中受的浮力:F浮=ρ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.
已知:m=79g=0.079kgρ铁=7.9g/cm3
求:m铁、G铁、m排、F浮
例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8.9×103kg/m3)
已知:G=43N,浸没水中F=33.2N
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ρA、ρB、ρC.
图1—5—1
答案C的重力和密度最大,B居中,A最小.
例5将一个蜡块(ρ蜡=0.9×103kg/m3)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.(ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ酒精)
例6(广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N.
例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 (ρ酒精=0.8×103kg/m3),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.15g B.12.5g C.10g D.8g
答案C
例8体积是50cm3,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.(ρ酒=0.8×103kg/m3)
例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A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是()
A.5 N,竖直向下B.3N,竖直向上
C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下
图1—5—3
答案B
例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
C.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
例11(北京市西城区中考试题)如图1—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)_______________________.
图1—5—5
精析此题考查学生通过对图形的观察,了解此图中G象=G石的原理.
【分析】当大象在船上时,船处于漂浮状态,F浮′=G船+G象,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为V排.
用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F浮′=G船+G石,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积V排′=V排.根据阿基米德原理,两次浮力相等.两次浮
力相等.便可以推出:G 象=G 石.
答案 (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理
例12 (长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A 和B ,它们的密度之比A ∶
B =1∶2,现将A 、B 放入盛有足够多水的容器中,当A 、B 两球静止时,水对A 、B 两球
的浮力之比F A ∶F B =8∶5,则ρA =________kg /m 3
,ρB =________kg /m 3
.(ρ水=1×103
kg /m 3
)
精析 由于A 、B 两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态.
【分析】 (1)设A 、B 两球的密度均大于水的密度,则A 、B 在水中浸没且沉底. 由已知条件求出A 、B 体积之比,m A =m B .
B A V V =B A m m ·B A ρρ=1
2
∵ A 、B 浸没:V 排=V 物 ∴
B
A F F 浮浮=
B A gV gV 水水ρρ=1
2
题目给出浮力比B A F F =58,而现在得B
A F F 浮浮=12
与已知矛盾.说明假设(1)不成立.
(2)设两球均漂浮:因为m A =m B 则应有F 浮A ′=F 浮B ′=G A =G B
'
'B
A F F 浮浮=1
1,也与题目给定条件矛盾,假设(2)不成立.
用上述方法排除某些状态后,可知A 和B 应一个沉底,一个漂浮.因为ρA <ρB ,所以B 应沉底,A 漂浮.
解 A 漂浮 F A =G A =ρAg V A ① B 沉底 F B =ρ水g V B 排=ρ水g V B ② ①÷②
A g A Ag V V 水ρρ=
B A F F =5
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