第12课时 浮力(二)-2020年中考物理一轮考点复习课件(共38张PPT)

(4)图丙中，声呐上方的密封盖也浸没在海水中，再经过 24 小时，密封盖也被腐蚀，把声呐和进入的海水作为一个整体(即 此时两个空腔内的海水作为声呐的一部分)；
则可知声呐的总重力： G 总 2＝G 声＋2×G 海水＝66 N＋2×22 N＝110 N， 声呐受到的浮力：F 浮 1＝ρ 海水 gV＝1.1×103 kg/m3× 10 N/kg×8×10－3 m3＝88 N， 海底对声呐的支持力：F 支＝G 总 2－F 浮 1＝110 N－88 N＝ 22 N。
所以，N＝G－F 浮＝4 N－1.25 N＝2.75 N；
由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体对容
器底部的压力 F＝N＝2.75 N， 正方体的边长 L＝3 V＝3 1.25×10－4 m3＝0.05 m，
则正方体对容器底部的压强 p＝FS＝（02..0755mN）2＝1.1×103 Pa。
第12课时 浮力(二)
[2019·连云港]如图甲所示，拉力 F 通过滑轮组，将正 方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力 F 随时间 t 变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对 金属块的阻力。(g 取 10 N/kg)求：
(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；
(2)金属块的密度； (3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强 大小。
[2019·常州]某型号一次性声呐，其内部有两个相同 的空腔，每个空腔的容积为 2×10－3 m3，每个空腔的侧上方都用 轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封，密封盖在海水中浸泡 24 小 时后，将被海水完全腐蚀。某次公海军事演习，反潜飞机向海中 投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的 1/4，声呐处于 探测状态，如图甲所示，24 小时后，声呐没入海中处于悬浮状 态，声呐停止工作，如图乙所示，再经过 24 小时后，声呐沉入 海底，如图丙所示。已知ρ海水＝1.1×103 kg/m3，g 取 10 N/kg，问：
(1)每个空腔能容纳海水的重量有多大？ (2)声呐整个体积有多大？ (3)图甲中，声呐有多重？ (4)图丙中，海底对声呐的支持力有多大？
甲 乙丙
解：(1)由题知，每个空腔的容积为 V＝2×10－3 m3， 每个空腔能容纳海水的重量：
G 海水＝m 海水 g＝ρ海水 V 腔 g＝1.1×103 kg/m3×2×10－3 m3×
(2)根据 F 浮＝ρ 水 gV 排可得，金属块排开水的体积：V 排＝ρF水浮g
＝1×103
80 N kg/m3×10
N/kg＝8×10－3
m3，
金属块完全浸没在水中，则金属块的体积
V＝V 排＝8×10－3 m3，
则根据 G＝mg、ρ＝mV可得，金属块的密度为：
ρ
金＝gGV＝10
216 N N/kg×8×10－3
(3)舰载机起飞后，减小的浮力等于起飞舰载机的重力， 结合阿基米德原理可得 ΔF 浮＝G 舰载机＝ρ 海水 gΔV 排， 所以排开海水体积减小量： ΔV 排＝Gρ海舰水载g机＝mρ舰海载水机gg＝mρ舰海载水机＝12×0×1013 0k3gk/mg 3＝20 m3。
2．[2019·仓山模拟]某同学设计了如图所示的装置测量盐水 的密度，已知木块的重力为 3 N，体积为 500 cm3，底面积为 50 cm2，当木块刚好浸没时弹簧测力计的示数为 3 N，g 取 10 N/kg。(一切摩擦与阻力均忽略不计)求：
(2)甲图中物体 A 受到的浮力；
(3)物体 A 的密度；
(4)小球 B 的体积。
甲
乙
解：(1)O 点的深度 h＝20 cm－8 cm＝12 cm＝0.12 m，
则 pO＝ρ水 gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1 200 Pa。
(2)因为 A 漂浮在水中，所以 F 浮＝GA＝8 N；
3N kg/m3×10
N/kg＝2.5×10－4
m3；
(4)木块漂浮时，木块下表面受到的压力： F 压＝F 浮′＝3 N， 木块的底面积为 S＝50 cm2， 木块下表面受到的压强： p＝FS压＝50×310N－4 m2＝600 Pa。
3．[2019·天门]如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹 簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知 物体的边长为 10 cm。弹簧没有发生形变时的长度为 10 cm，弹 簧受到拉力作用后，伸长的长度 ΔL 与拉力 F 的关系如图乙所 示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深 24 cm。求：
＝
G物 V物g
＝
（0.1
6N m）3×10
N/kg
＝
0.6×103 kg/m3；
(3)当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，L 弹簧＝10 cm，
此时物体受的浮力：F 浮′＝G 物＝6 N，
V
排′＝F
浮/ρ水
g＝1.0×103
6N kg/m3×10
＝6×10－4 N/kg
m3，
可得：h
浸＝
V 排′＝ 6×10－4 S n＝2，不计动滑轮的重力、摩擦及水 和空气对金属块的阻力，F＝12G，
当金属块完全露出液面后，金属块不受浮力，此时拉力等
于重力，即为图中的 t2～t3 时刻， 从乙图可知，该金属块重力为：
G＝2F＝2×108 N＝216 N， 当金属块未露出液面时，即为图中的 0～t1 时刻， 则 2F′＋F 浮＝G， 所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力：F 浮＝G－2F′＝ 216 N－2×68 N＝80 N；
m3 ＝0.06 m2
m；
此时水的深度：h′＝L 弹簧＋h 浸＝10 cm＋0.06 m＝0.16 m；
放水前后水对容器底部压强的变化量Δp＝p－p′＝ρ水 g(h－h′)
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.24 m－0.16 m)＝800 Pa。
4．[2019·遂宁]如图甲，将一重为 8 N 的物体 A 放在装有适
5．[2019·玉林]如图甲所示，圆柱形物体的底面积为 0.01 m2，高为 0.2 m，弹簧测力计的示数为 20 N。如图乙所示，圆柱 形容器上层的横截面积为 0.015 m2，高为 0.1 m，下层的底面积 为 0.02 m2，高为 0.2 m，物体未浸入时液体的深度为 0.15 m。当物 体有一半浸入液体时，弹簧测力计的示数为 10 N。(g 取 10 N/kg) 求：
m3＝2.7×103
kg/m3。
(3)金属块的边长 a＝3 V＝3 8×10－3 m3＝0.2 m， 则受力面积 S＝a2＝(0.2 m)2＝0.04 m2， 金属块平放在水平地面时对地面的压强： p＝FS压＝GS ＝02.0146 mN2＝5.4×103 Pa。
[2019·怀化]某容器放在水平桌面上，盛有足量的 水。现将体积为 1.25×10－4 m3、质量为 0.4 kg 的实心正方体放入 水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。(已知 ρ 水＝ 1.0×103 kg/m3，g 取 10 N/kg)求：
(3)因为 G＝mg， 所以木块的质量为 m＝Gg ＝103NN/kg＝0.3 kg， 木块的密度为 ρ＝mV＝500×0.310k－g6 m3＝0.6×103 kg/m3，
因为 ρ＜ρ 液， 所以木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为 F 浮′＝ G＝3 N，
排开盐水的体积：
V
排′＝ρF盐浮水′g＝1.2×10－3
则由悬浮条件可得：F 浮 1＝G 总 1＝G 声＋G 海水＝3/4ρ 海水 gV＋ 22 N ②，
而此时声呐浸没在海水中，所以 F 浮 1＝ρ 海水 gV ③， 可得：ρ 海水 gV＝3/4ρ 海水 gV＋22 N， 解得：V＝8×10－3 m3；
(3)图甲中，声呐漂浮且有 1/4 体积露出水面， G 声＝F 浮＝ρ 海水 g(1－1/4)V＝3/4×1.1×103 kg/m3× 10 N/kg×8×10－3 m3＝66 N；
10 N/kg＝22 N； (2)设声呐的整个体积为 V，声呐的重力为 G 声， 图甲中，声呐漂浮(下方的密封盖浸在海水中)，且声呐在海
中静止后露出整个体积的 1/4， 则：G 声＝F 浮＝ρ 海水 g(1－1/4)V＝3/4ρ 海水 gV ①，
图乙中，24 小时后，下方的密封口被腐蚀，下方空腔充满 海水，声呐悬浮，把声呐和进入的海水作为一个整体(即此时下 方空腔内的海水作为声呐的一部分)；
8N m3×10
＝0.8×103 N/kg
kg/m3；
(4)图乙中 A、B 共同悬浮，则 F 浮 A＋F 浮 B＝GA＋GB
根据 F 浮＝ρ 水 gV 排和 G＝mg＝ρVg 可得：
ρ 水 g(VA＋VB)＝GA＋ρBgVB， 所以，VB＝（ρ水ρgBV－A－ρ水G）Ag＝
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3－8 N （1.8×103 kg/m3－1.0×103 kg/m3）×10 N/kg ＝2.5×10－4 m3。
(1)正方体受到的重力的大小； (2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小 F 浮； (3)容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部 的压强。
解：(1)正方体的重力 G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N； (2)正方体浸没在水中，V 排＝V＝1.25×10－4 m3， 则 F 浮＝ρ水 gV 排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25× 10－4 m3＝1.25 N； (3) 正方体沉在底部，由于处于静止状态，则受力平衡，即 G＝N＋F 浮，
(3)根据 F 浮＝ρ水 gV 排得：
V
排＝ρF水浮g＝1.0×103
8N kg/m3×10
＝8×10－4 N/kg
m3；
已知浸人水中的体积占总体积的4，则物体 5
A
的体积
VA＝
54V
排＝
5×8×10－4 4