【推荐】中考物理基础篇第20讲浮力浮力的计算附强化训练题.doc

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(完整版)初中物理-浮力-知识点总结及练习题

(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。

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项检测卷(附带答案)

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项检测卷(附带答案)

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项检测卷(附带答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.某次综合实践活动举行了“造船”比赛,小欣同学选了一块质量为600g,体积为300cm3的圆柱体橡皮泥,她用这块橡皮泥造出一只小船。

经测试,船上最多可装400g 的“货物”。

(1)求这块橡皮泥的密度;(2)将圆柱体橡皮泥直接放入水中,判断其浮沉,求橡皮泥静止时所受浮力;(3)求小欣所做小船的最大排水体积。

2.用弹簧测力计悬挂一物体,其下表面与水面刚好接触,如图甲所示。

由此处匀速下放物体,直至浸没于水中并继续匀速下放(物体始终未与容器接触),物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。

物体完全浸没在水中受到的浮力是多少?3.如图1,科考人员在一底面积为4 m2的圆柱形深井底部(井底水平,井中水的质量不变),发现一贵重圆柱体金属物体(物体未与井底紧密接触).现用如图2的装置将其打捞上来,若牵引车以0.1 m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,牵引车对绳的拉力的功率随时间变化如图3.(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦)求:(1)物体离开水面后,在空中时牵引车对绳子的拉力;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)物体未被打捞时对井底的压强.4.一盛有水的容器放在水平桌面上,容器和水的总质量为2.0kg,容器的底面积为1.0×10-2m2。

将一体积为1.2×10-4m3的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止,如图所示。

已知金属块的重力为7.5N,g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,不计细线的质量和体积。

(1)画出金属块在竖直方向的受力示意图;(2)求金属块受到的浮力大小;(3)求细线对金属块的拉力大小;(4)求容器对桌面的压强。

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案

中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.在建设桥梁时,需将一重为3×104N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。

(1)用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示。

20s时间内,拉力F对部件做了6×104J的功,计算这个过程中:①拉力F做功的功率;①部件上升的距离。

(2)如图乙所示,缓慢的将部件匀速投入水中。

水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示(忽略水的阻力)。

求: 图丙所示过程中,部件浸没时受到的浮力。

2.排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。

排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。

(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。

若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间?(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。

(水的密度取1.0×103千克/米3)3.小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。

他找到一块实心立方体金属块,用测力计测出金属块的重力为27N ,把它放入盛水的圆柱形容器中,金属块沉底,水面深度由15cm 升高到20cm ,容器底面积为200cm 2,然后他把这个金属块加工成船型(加工过程中质量和体积不变),成功漂浮在水面上。

(331.010kg/m ρ=⨯水)求:(1)水深20cm 时,水对容器底的压强及金属块沉底静止时,金属块对容器底的压强; (2)沉底与漂浮两次排开水的体积差。

(物理)初中物理浮力解题技巧讲解及练习题(含答案)

(物理)初中物理浮力解题技巧讲解及练习题(含答案)

(物理)初中物理浮力解题技巧解说及练习题(含答案)一、浮力1.如下图,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,而后渐渐向水里增添食盐并轻轻搅动,察看发生的现象。

图中大概反应鸡蛋所受浮力的大小 F 浮与液体密度ρ液关系的图像是A.B.C.D.【答案】 C【分析】开始浮力小于重力时,鸡蛋是完整淹没的,排开液体的体积不变,当盐水密度增大时,由F 浮 =ρ液 gV 排,遇到的浮力在变大;当浮力与重力相等时,鸡蛋处于悬浮状态;若浮力再增大,鸡蛋会上调,最后飘荡在水面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化.故浮力先增大后不变,ABD错误, C 正确.应选 C.2.三个同样容器里盛有密度不一样的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时地点如下图,容器中的液面到容器底的距离都相等.以下说法正确的选项是()A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C.甲乙丙三种液体对容器底的压强同样D.丙液体的密度最小【分析】由图可知,同一个小球在甲液体中处于飘荡状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.A.依据飘荡条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自己重力,故 A 错误.B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即 F 浮乙 =G;小球在丙液体中沉底,则 F 浮丙< G,所以 F浮丙<F 浮乙,故 B 错误.C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物 =ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时飘荡,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物 =ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p 甲> p 乙> p 丙,故 C错误.D.依据飘荡条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时飘荡,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故 D 正确为答案.3.如下图,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下放手后,(若盐水足够深)以下说法正确的选项是A.鸡蛋向下加快运动,遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力变小B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力不变C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋遇到盐水的压强、浮力先变大后变小D.鸡蛋一直向下做匀速直线运动,鸡蛋遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力不变【答案】 B【分析】【详解】鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下放手后,鸡蛋向下运动时遇到向上的阻力,速度会愈来愈小;鸡蛋在降落时跟着深度的增添,压强会越来越大,因为排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选 B .4.如下图,两个同样的柱形容器中分别盛有两种不一样的液体.并置于水平桌面上,现将同样的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的地点如下图,两小球遇到的浮力分别为 F 甲、 F 乙,则以下判断正确的选项是A. F 甲< F 乙ρ甲<ρ乙B.F 甲= F 乙ρ甲<ρ乙C. F 甲= F 乙ρ甲>ρ乙D. F 甲> F 乙ρ甲>ρ乙【答案】 C【剖析】两个小球完整同样处于飘荡时遇到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;依据小球的状态确立两种液体的密度关系.【详解】完整同样的两个小球在甲、乙两种液体处于飘荡时,两个小球遇到的浮力:从图中能够看出,两球都飘荡,乙中小球排开液体的体积许多,即于重力,由 F 浮 =ρ液 gV 排可得ρ甲>ρ乙.应选 C.F 甲=F 乙=G.V 排甲< V 排乙,浮力都等5.如下图,在三个同样的容器中装有质量同样的水,将木块A B按不一样的方式、金属块放入水中,待 A、 B 静止时,三个容器的底部所受的水的压强对比较,正确的选项是()A. p 甲 >p 乙 >p 丙B.p 甲=p 乙>p 丙C. p 甲 <p 乙 <p 丙D. p 甲<p 乙=p 丙【答案】 B【分析】【详解】由图可知,木块 A 和金属块 B 在甲、乙两图中都是处于飘荡状态,图丙中木块 A 处于飘荡状态,所以 A 、B 两物体遇到的浮力F 甲AB=G A+G B,F 乙AB=G A+G B,F 丙AB=G A+F B浮,因为金属块 B 在水中会下沉,所以,G B> F B浮,所以F 甲AB=F 乙AB> F 丙AB;V 排 =F浮依据阿基米德原理可知,则水gV 甲AB=V 乙AB> V 丙AB,则水面上涨的高度关系为:h 甲升 =h 乙升> h 丙升在三个同样的容器中装有质量同样的水,本来水面高度同样,故待 A 、 B 静止时,水面高度的大小关系为:h 甲 =h 乙> h 丙,依据 p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为:p 甲 =p 乙> p 丙,故 B 切合题意, ACD 不切合题意.6.以下相关物理应用知识描绘错误的选项是A.甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强B.乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方遇到水的压强盛C.丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强D.丁图:浮在水面上的潜水艇逐渐潜入水中直至淹没过程中,浮力渐渐变大【答案】 A【分析】【剖析】(1)增大压力和减小接触面积能够增大压强;(2)液体压强跟着深度的增添而增大;(3)利用大气压的知识剖析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用 F浮水gV排,来剖析遇到的浮力状况。

初中物理浮力专题练习大全(包括作图题、选择题、填空题、计算题_附答案和解析)

初中物理浮力专题练习大全(包括作图题、选择题、填空题、计算题_附答案和解析)

初中物理浮力专题练习分题型总结(包括作图题、选择题、填空题、计算题,附答案和详细解析)一.作图题(浮力的方向)解析:注意区别力的图示(作用点、方向,精确表示大小)与力的示意图(作用点、方向,不注重大小)3.拓展(加深理解)答案A. 解析浮力的方向始终是垂直向上二.选择题(一)浮力大小计算(对浮力计算公式的理解)1.物体在液体中受到的浮力大小()A、和物体本身的重力大小有关B、和物体的体积大小有关C、和物体的密度大小有关D、和物体排开液体的体积大小有关2.关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是( )A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B.没入水中的物体在水中的位置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.物体的密度越大受到的浮力越小3.某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3N的水,则它受到的浮力()A一定为0.3N B可能为0.2N C一定为0.5N D可能为0.4N4.甲、乙两物体的质量之比是3∶5,密度之比是3∶10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是( )A.3∶5B.3∶10C.1∶2D.2∶15.下列情形中,浮力增大的是()A.游泳者从海水中走上沙滩B.轮船从长江驶入大海C.海面下的潜艇在下潜D.“微山湖”号补给舰在码头装载货物6.(二)漂浮、悬浮、下沉(二力平衡、浮力与重力之间的大小关系)7.质量相等的木块和蜡块,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是()A.木块受浮力大B.木块和蜡块受浮力相等C.蜡块受浮力大D.条件不足,无法比较8.第二次世界大战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅而不能浮起来,这是因为( )A.有浮力,但浮力小于重力B.有浮力,且浮力等于重力C.潜水艇底部没有水进入,不产生浮力D.机器坏了,不产生浮力9.10.将质量相等的实心铁块、铝块和木块放入水中,静止时,比较它们受到的浮力(ρ铁=7.8g /cm3、ρ铝=2.7g/cm3、ρ木=0.4g/cm3) ( )A.铁块受到的浮力最小B.铝块受到的浮力最小C.木块受到的浮力最小D.铁块和铝块受到的浮力一样大(三)浮力与天平、压强、密度等知识点的结合11.12..在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是()A.1.0×103kg/m3B.0.8×103kg/m3C.1.5×103kg/m3D.1.25×103kg/m313..潜水员从水下15m的地方上浮到距水面lm的地方,则潜水员所受的浮力和压强( )A.压强和浮力都将变大 C.压强和浮力都将变小B.压强减小,浮力不变 D.压强不变,浮力变小14..在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升。

中考物理浮力专题知识梳理及经典例题(含答案解析)

中考物理浮力专题知识梳理及经典例题(含答案解析)

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考物理复习(通用版) 【浮力专题】(知识梳理+经典例题)知识梳理:要点一、浮力1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力就叫浮力。

2.施力物体: 液体或气体。

3.方向:竖直向上。

4.产生原因:液体对物体上下表面的压力差。

要点二、阿基米德原理1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

2.公式:F G gV ρ==浮排液排 要点诠释:1.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。

2.阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。

3.当物体浸没在液体中时,V V =排物,当物体部分浸在液体中时,V V <排物,(V V V =-露排物)。

4.阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F gV ρ=浮气排 要点三、物体的浮沉条件1.物体的浮沉条件:浸没在水中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系。

(1)物体浸没在液体中时:F gV ρ=浮液排,G V g ρ=物物; ①如果F G <浮物,物体下沉,ρρ>物液; ②如果F G >浮物,物体上浮,ρρ<物液; ③如果F G =浮物,物体悬浮,ρρ=物液。

(2)漂浮在液面上的物体:F G =浮物 ,展开为:gV V g ρρ=液排物物, 因为:V V <排物, 所以:ρρ<物液。

(3)沉底的物体:F G F =-浮物支,所以:F G <浮物,ρρ>物液。

2.浮力的应用(1)轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系:①要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法,增大体积从而增大浮力,使物体浮于水面,用钢铁做成轮船,就是根据这一道理。

②潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。

当F 浮>G 时,潜水艇上浮;当水箱中充水时,自身重力增大,增大到F 浮=G 时,可悬浮于某一位置航行;水箱中再充水,至F 浮<G 时,则潜水艇下沉。

初中物理浮力知识点总结及练习题含答案

初中物理浮力知识点总结及练习题含答案

浮力知识点及解析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:总是竖直向上,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。

浸在液体中的物体,总要受到液体对它各个面的压力(前后,左右两侧面受到的压力相等),液体对物体向上和向下的压力之差,就是液体对浸入的物体的浮力。

即 向下向上浮F F F -=。

压力差越大,物体所受浮力越大。

当物体处于漂浮状态时,浮力等于液体对物体向上的压力,即向上浮F F =。

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。

漂浮F 浮 >G F 浮 =G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ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ρ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)ρ 分析:F 浮 =G 则:ρ液V 排g =ρ物Vg ρ物=( V 排/V )·ρ液= 2 3ρ液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同: F 浮 =G 不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物漂浮ρ液 >ρ物;V 排<V 物 ④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F 浮 与G 或比较ρ液与ρ物⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为G ,浸在密度为ρ的液体中,示数为F 则物体密度为:ρ物= G ρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,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。

1.实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2; ②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1,(计算出物体所受的浮力F 浮=G1-F1)并且收集物体所排开的液体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力G 排=G3-G2。

(完整版)初中物理浮力知识点总结和练习题(可编辑修改word版)

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F 浮GF 浮G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。

G下沉悬浮 上浮 漂浮F 浮<G F 浮= G F 浮> G F 浮= G ρ液<ρ物ρ液 =ρ物ρ液 >ρ物ρ液 >ρ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ρ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)ρ分析:F 浮= G 则:ρ液V 排g =ρ物Vgρ物=( V 排/V )·ρ液=2 3ρ液③ 悬浮与漂浮的比较相同: F 浮= G不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物漂浮ρ液 >ρ物;V 排<V 物F 浮F 浮GF 浮G④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G 或比较ρ液与ρ物。

⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为 G,浸在密度为ρ的液体中,示数为 F 则物体密度为:ρ物= Gρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,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=ρ液gV 排从公式中可以看出: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。

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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F 2。

(3)弹簧测力计的两次示数差(F 1—F 2)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(SGH+SCD)F向下=ρ液gh2SEF,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=F 1-F 2=19.6N-9.8N=9.8N F 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5×10-4 m3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=6N B、物体悬浮,F浮=4NC、物体漂浮,F浮=4N D、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(ρ酒精=0.8×103kg/m3),露出体积与浸入酒精中的体积比为()A、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。

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