物理人教版八年级下册计算浮力的四种方法
浮力的四个计算公式
浮力的四个计算公式
浮力是液体或气体对物体的向上推力,它可以通过不同的公式
来计算。以下是四个常用的计算浮力的公式:
1. 阿基米德原理公式:
F = ρVg.
其中,F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体在液体
中的体积,g代表重力加速度。这个公式可以用于计算物体完全或
部分浸没在液体中时的浮力。
2. 浸没体积法公式:
F = ρVg.
其中,F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体的体积,g代表重力加速度。这个公式适用于计算物体完全浸没在液体中时
的浮力。
3. 浸没重量法公式:
F = Vg(ρ液ρ物)。
其中,F代表浮力,V代表物体的体积,g代表重力加速度,ρ液代表液体的密度,ρ物代表物体的密度。这个公式适用于计算
物体部分浸没在液体中时的浮力。
4. 浮力和物体重量的关系:
F = Vg.
其中,F代表浮力,V代表物体在液体中的体积,g代表重
力加速度。这个公式表明浮力和物体的重量成正比,适用于计算在
液体中的物体受到的浮力。
这些公式可以根据具体情况选择使用,以计算物体在液体中受
到的浮力。希望这些信息能够帮助到你。
2024年人教版八年级下册物理第十章浮力素养集训 浮力综合计算的常见类型
长方体A的重力,此时长方体在水面以上,拉力与重
力是一对平衡力,则G=F=3×104 N;10~15 s,钢
缆绳的拉力减小,是长方体A从下底面与水面接触到
刚好浸没的过程,由图可知,当A完全浸入水中时,
拉力F'=1×104 N,则长方体A受到的浮力F浮=G-F'
kg/m3×10 N/kg×20×10-6m3=0.2 N;弹簧测力计
的示数F示=G-F浮=4 N-0.2 N=3.8 N。
1
2
3
4
5
6
3.【2023·枣庄】用弹簧测力计挂着一个长方体金属块,沿竖直方向缓
慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中,直至浸没(水未溢出),
如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开
的底面积之比为5∶1,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(3)长方体A的密度。
浮
解:(3)长方体A的体积V=V排=
=
水
×
3,长方体A的密度ρ
=2
m
.× / ×/
×
= = =
=1.5×103 kg/m3。
×/
1
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6
公式法求浮力——利用阿基米德原理
初中物理-四种计算浮力的方法
四种计算浮力的方法
方法一、压力差法:F浮=F向上-F向下
方法二、称重法:F浮=G-F
方法三、原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
方法四、平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F浮=G
#1、弹簧测力计下挂吊着一个重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N,求:(1)石块受到的浮力(2)石块的体积(3)石块的密度
#2、体积为100cm3的物体浸没在水中时受到的浮力是多少,浸没在密度为0.8×103kg/m3的煤油中时浮力是多少? ( g=10N/kg)
#3、.现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距水平面2.5 cm,它的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力多大?木块的密度是多少? ( g=10N/kg)
1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?
2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/
kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
3、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:
人教版八年级物理下册第十章单元小结与复习(四) 浮力
二、填空题 11.放在水平桌面上的量筒中盛有 120 cm3 的水, 当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水 中后,量筒的水面上升到 170 cm3 处,弹簧测力计的示 数为 3.4 N.则金属块的体积为
50 cm3,所受浮力为 3.9 N ,密度为
0.5 N
7.8× 10
3
,金属块受到的重力为 kg/m3.
12. 小莉把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上, 将圆柱形物体逐渐浸入某种液体中,观察并记录物体排 开液体的体积 V 和弹簧测力计的示数 F,得到如下表所 示的实验数据.请根据表中数据归纳出 F 与 V 的关系, F=
④V 排表示被物体排开液体的体积. 当物体浸没在液 体里时,V 排=V 物;当物体只有一部分浸入液体里时, 则 V 排<V 物. ⑤由 F 浮=ρ
液
gV 排可以看出,浮力的大小只跟液体
的密度和物体排开液体的体积有关,而跟物体本身的材 料、体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是 否运动、液体的多少等因素无关. ⑥阿基米德原理也适用于气体, 但公式中 ρ 液要改为 ρ 气.
9.如果把远洋轮船想象成一个巨大的液体密度计, 下列有关远洋轮船体上的国际航行载重线 (如图所示)的 表述中,正确的是( C )
A.FW 表示冬季轮船在海水中航行时的吃水线 B.FW 表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线 C.S 表示夏季轮船在海水中航行时的吃水线 D.W 表示冬季轮船在淡水中航行时的吃水线
四种求解浮力的方法
图1
图2
图3
图4
用不同物体、不同液体做几次实验。
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1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力, 大小等于它排开液体的重力。
2.数学表达式:F浮=G排 3.用于计算的导出式: F浮= G排= m排g= r液 gV排 4.适用范围:液体和气体
有关浮力知识回顾
2、浮力产生的原因:
液体(或气体)对浸在它里面的物体向 上和向下的压力差。 F浮 = F向上 – F向下
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求解浮力的方法:
(1)称重法:
F浮 F拉
F浮 = G-F拉
G—物重
G物
F拉—液体中弹簧测力计示数
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求解浮力的方法:
(2)压力差法(原理法):
F向下
F向上
F浮 = F向上 – F向下 h1 = P向上 S下表面– P向下S上表 面 h2 = (P向上 – P向下)S = (ρ液gh2 – ρ液gh1)S = ρ液ghS =ρ液gV排
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阿基米德原理
的深度等因素无关。
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人教版-八年级下物理完美课件浮力计算的四种方法专题复习
人教版-八年级下物理完美课件浮力计 算的四 种方法 专题复 习(优 秀课件 )
:体积为0.6dm3的物体浸没在水 中.求物体受到水的浮力(g取10N/kg)
解:由于物体浸没在水中,所以
文字
V排=V物=0.6dm3=0.6×10-3m3
专题一:浮力计算的四种方法
试题研究重难点突破
学习目标:掌握浮力计算的四中方法
计算浮力的方法:
1.称重法:F 浮= G – F示
2.压力差法:F 浮= F向上 – F向下
3.阿基米德原理法: F浮=G 排液 =m排g= ρ液 g v排
4.二力平衡法: F浮 = G物
(漂浮 、悬浮)
1、称重法测浮力 F 浮= G物 – F示
用阿基米德原理解题时注意:
1. 仔细看题,找出已知条件,明确所求问题
2. 运算过程中:
① 写出必要的文字说明 ② 写出所用公式 ③ 写出运算过程 ④ 写出明确答案
人教版-八年级下物理完美课件浮力计 算的四 种方法 专题复 习(优 秀课件 )
人教版-八年级下物理完美课件浮力计 算的四 种方法 专题复 习(优 秀课件 )
h上=5cm
h下=10cm
人教版-八年级下物理完美课件浮力计 算的四 种方法 专题复 习(优 秀课件 )
新人教版八年级物理下册专题三 计算浮力的四种方法
ρ 水 gV
救
= 10m
人
g+m
救
g , 因此这 10 名同 学 的平均 质量 m = (ρ水V救-m救) 10
人
= =
(ρ水gV救-m救g) 10g
5.铝球挂在弹簧测力计下,在空气中的示数为4 N,将铝球浸没在水中, 2.2N 弹簧测力计的示数为1.8 N,则铝球在水中受到的浮力是_______ 。
6.一金属块在空气中受到的重力为39 N,把它全部浸没水中称时(金属 块未接触底面),弹簧测力计的示数为34 N。(g取10 N/kg)求:
(1)该金属块受到水对它的浮力。
-3
酒精
=ρ酒精 gV
排
m3=7.84 N。
类型四
平衡法百度文库
2 10.质量为 1.5 kg 的木块漂浮在水面上,有 的体积露出水面,则木块受到 5
3 0.6×103 15 ,木块的密度是____________kg/m 的浮力为____N 。(g 取 10 N/kg)
11.把质量是200 g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水 面。求:(g取10 N/kg) (1)塑料块在水中受到的浮力。 (2)塑料块的体积和密度。
八年级物理浮力计算方法
第9题
解:(1)G=2.7N,F示=1.7N,
F浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N,
(2)∵金属块浸没水中,F浮=ρ水V排g, ∴金属块ห้องสมุดไป่ตู้体积: V=V排=F浮/ρ水g =1N/1000kg/m3×10N/kg =1×10-4m3, (3)∵G=mg=ρVg, ∴ρ金=GVg=2.7N×1×10−4 m3×10N/kg =2.7×103kg/m3 查某些金属的密度表可知:此金属块是铝.
复习:测量浮力的方法
1、称重法:F浮=G-F(即物体在空气中受到的 重力G减去物体在液体中对弹簧测力计的拉力。 这种方法对于物体的密度小于液体密度不适用) 2、压力差法:F浮=F下-F上(即浸在液体中的 物体下表面受到向上的压力减去上表面受到向 下的压力) 3、阿基米德原理:F浮=G排=M排g=p液gV排 4、漂浮法(悬浮法):F浮=G
关于浮力的计算
一同学在岸上最多只能搬得起质量是 30kg的石头。如果石头的密度是 2.5X10³ kg/m³ ,则该同学在水中最多能 搬起质量是多少kg的石头? 这时石头受 到的浮力是多少N? (水的度度:1.0X10³ kg/m³g取:10N/kg)
分析: 结论:G= F浮+ F大
F浮=ρ水gV排
物体完全浸没于液体中:V排=V物
分析:G=mg=15N F浮=10N F浮=ρ水V排g =ρ水V物g 根据密度公式:m= ρ*V,得:V= m/ρ 所以:F浮=ρ水V排g =ρ水V物g = ρ水*m/ρ物 *g = ρ水*G/ ρ物 所以完全浸没于液体中的物体: F浮* ρ物 = ρ水*G ρ物= ρ水*G/ F浮 3kg/m3*15N/10N=1.5*103kg/m3 1.0*10 =
物理人教版八年级下册浮力计算专题
教学过程
一、复习
1. 称重法,公式:F浮=G-F
2. 压力差法,公式:F=F向上-F向下
3. 公式法,公式:F 浮=G 排=ρ液gV 排。
4. 平衡法,公式:F 浮=G 物。
二、知识讲解
课程引入:我们在生活中总是能看到一些物体能够漂浮在水面上,这是因为物体受到了浮力。今天我们针对浮力的计算进行专项学习,希望通过本节课的学习,能够更好更快的解决浮力的相关问题。
三、同步练习 (一)称重法
如图可知:物体在水中全部浸没时受到的浮力为
。
(二)压力差法
1.一个正方体物体全部浸没在水中下表面受到的压力为0.5N,上表面受到的压力为0.3N,则该正方体受到水的浮力为。
2. 一个园柱形桥墩在一次涨大水时,桥墩下部被淤泥覆盖,桥墩在水中的体积为5立方米,求此时桥墩所受的浮力多大?
(三)公式法(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=ρ液gV排。
1.把一个石块放入到装满水的溢水杯中溢出了100g水,则石块受到的浮力为。
2.一个石块体积为20cm3全部浸没在水中,则石块受到的浮力为。
点拨升华
1、由公式F浮=G排=ρ液gV排可知,
物体受到的浮力只与ρ液和V排有关;而与物体体积、物体形状、物体密度、物体浸没在液体中的深度无关。
2、V排与V物的关系
变式1、一个石块全部浸没在水中受到的浮力为0.2N,求石块的体积。
例题1、一个石块在空气中称量为0.5N,全部浸没在水中后弹簧测力计的示数为0.3N,求:(1)小石块的体积;
物理人教版八年级下册浮力的计算
【教材分析】本次课是在学完浮力知识的基础上对浮力知识进行的一次巩固性、系统性的复习。浮力知识的抽象性、综合性较强,较多的用到了前面的知识,对学生的分析推理能力,抽象思维能力要求比较高。
【教学目标】
1.知识与技能
巩固浮力概念,浮力产生的原因及物体的浮沉条件;知道浮力在日常生活中的应用;能熟练运用阿基米德原理公式进行浮力的计算。
2.过程与方法
将日常生活中的浮力现象与实验设计结合起来,探究、观察实验现象,采集实验数据,使用控制变量法,让学生对浮力知识获得更加深入的了解,从而达到巩固的目的。
3.情感态度与价值观
经历观察、实验以及探究、巩固性练习等学习,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度;通过多媒体的应用,培养学生参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。
【教学重点】浮力概念;决定浮力大小的因素;物体的浮沉条件。
【教学难点】阿基米德原理及公式的应用
【教学方法】结合多媒体进行讲授法、提问法、实验探究法等
【教具】多媒体课件
【教学课时】1 课时
【教学过程】
一、导语设计
(展示大屏幕上煮汤圆的图片)同学们,你们有谁在家里煮过汤圆的请举手。刚放入水中的汤圆沉在水底,煮熟后却浮在水面,这是为什么?这里面牵涉到什么物理知识?浮力这一部分内容我们已经学习完了,这节课我们一起来将这部分内容进行一个系统化的复习。希望通过这次复习,能够让我们对已经了解的内容进一步巩固,没有掌握透彻的内容在复习过程中能弥补起来。
二、教学过程
什么是浮力?浮力的方向如何?在液体中下沉的物体是否也受到浮力的作用?怎么用实验证明?
让学生带着已经学过的知识,结合屏幕上显示的练习题对浮力的概念、方向、浮力大小的影响因素进行复习巩固。
人教版八年级物理下册第十章微专题8 计算浮力的四种方法
=0.45 N.
(2)冰的体积 V 冰=V 排-V 铝=45 cm3-10 cm3=35 cm3, 冰的重力 G 冰=ρ 冰 V 冰 g=0.9× 103 kg/m3×35×10-
6
m3×10 N/kg=0.315 N, 铝球的重力 G 铝=G-G 冰=0.45 N-0.315 N=0.135
N,
wk.baidu.com型
称重法与公式法的综合运用
2. 如图 1 所示, 小明用弹簧测力计吊着一重为 3.2 N 的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下 表面浸入水中的深度 h 和对应的浮力 F 浮,并画出 F 浮 h 的图象(如图 2 所示),g 取 10 N/kg.求:
(1)圆柱体的质量; (2)圆柱体浸入水中的深度 h=10 cm 处,静止时弹 簧测力计的示数; (3)圆柱体的密度.
(3)木块漂浮在水面上:F 浮=G 木=6 N;浮力是液体 对物体上下表面的压力差, 所以下表面的压力 F=F 浮= 6N F 6 N,下表面的压强 p= S = =600 Pa. (10× 10-2m)2
4.如图所示,将含有一空心铝球的冰块投入平底水 槽中,冰块内空心铝球的体积 V 铝=10 cm3.当冰块(含空 心铝球)悬浮时,排开水的体积 V 排=45 cm3,冰全部熔 化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底.已知冰的密度
铝球所受的浮力 F 浮铝=ρ 水 gV 排=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×10×10-6 m3=0.1 N. 水槽底部对空心铝球的支持力 F 0.135 N-0.1 N=0.035 N, 所以铝球对水槽底部的压力 F 铝=F 支=0.035 N.
(完整版)人教版八年级下册物理公式
人教版八年级下册物理公式
1、重力与质量的关系:G = mg
2:压强公式
: P
=
S
F 3:液体压强公式:p =ρgh
4、计算浮力的公式:
①称量法:F 浮=G -F
②阿基米德法:
F 浮=
G 排=m 排g
F 浮=ρ水gV 排
③平衡法:F 浮=G 物
④压力差法: F 浮=F 向上-F 向下
6:功公式:
物理量 单位
G ——重力 N
m ——质量 kg
g ——重力与质量的比值g=9.8N/kg ;粗略计算时取g=10N/kg 。
物理量 单位
p ——压强 Pa ;N/m 2 F ——压力 N S ——受力面积 m 2
面积单位换算:1 cm 2 =10--4m 2
物理量 单位
p ——压强 Pa ;N/m 2 ρ——液体密度 kg/m 3h ——深度 m
g=9.8N/kg ,粗略计算时取g=10N/kg
注意:深度是指液体内部某一点到自由液面的竖直距离
物理量 单位
F 浮——浮力 N
G ——物体的重力 N F ——物体浸没液体中时弹簧测力计的读数 N
物理量 单位
G 排——物体排开的液体受到的重力 N m 排——物体排开的液体的质量 kg
物理量 单位
F 浮——浮力 N ρ ——密度 kg/m 3V 排——物体排开的液体的体积 m 3 g=9.8N/kg ,粗略计算时取g=10N/kg
物理量 单位
F 浮——浮力 N
G ——物体的重力 N
提示:(当物体处于漂浮或悬浮时)
W =F s
7:功率公式:
P =
t
W
公式变形:P=FV
8: 杠杆的平衡条件:
F 1L 1=F 2L 2
或写成:
=
2
1F F 1
2L L 9:滑轮组:
浮力的几种计算方法
浮力的几种计算方法
一、潜水计算
1.容量法:这个法子是通过计算沉物的体积与水的密度之比来确定物体的浮力,即比较物体的容量与水的容量,如果物体体积大于水的容量,那么物体的浮力大于沉重力,物体将会浮起;如果物体的体积小于水的容量,那么物体的沉重力大于浮力,物体将会沉入水中。
2.力矩法:这个法子是根据物体的大小、形状和比重来计算浮力,即计算物体的垂直轴线的力矩。如果物体的大小、形状和比重是固定的,那么它的浮力也是固定的,因此可以通过计算物体的力矩,来得出物体的浮力。
3.Aerodynamic法:这种方法又称为气动法,是指在流动的水面上,经过离心力或空气动力的作用,物体会有一个浮力的推动力。在这种情况下,需要计算物体的气动阻力,并以此来获得物体的浮力。
二、飞行计算
1.质量法:质量法是根据物体的质量来计算浮力的方法,即将物体的质量与水的质量比较,如果物体质量小于水的质量,表明物体的浮力大于沉重力,物体将会浮起;如果物体的质量大于水的质量,表明物体的沉重力大于浮力,物体将会沉入水中。
2.抗力法:抗力法把物体与水之间的抗力考虑在内,根据物体在水中的运动状态来计算浮力。
物理人教版八年级下册压强、浮力综合计算(二)液面变化问题
G物 F拉
(2)压力差法:F浮
F向上 F向下 (3)阿基米德原理: F浮 G排 m排g 液gV排
(4)平衡法:漂浮或悬浮
沉底
F浮 G物
F浮 G物 F支
活动二:4人组合作,讨论完成导学案上的两道例题
模型一:液面上升
例1. 将一块重为6N的木块A放入一个底面积为4× 10-2m2的 圆柱形盛水容器中,静止后,如图所示。 (已知:g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) 求:(1)木块A受到的浮力。 (2)放入木块前后容器内底部压强 改变的大小。
V露 4 103 m3 2 h 2 . 5 10 m 2 S容 0.16m
p 水gh 1.0 103 kg m3 10 N kg 2.5 102 m 2.5 102 Pa
或:
F GB 40 N
F 40 N 2 p 2.5 10 Pa 2 S 0.16 m
3
3
3
3
F浮 40N 3 3 V排 4 10 m 3 3 水g 1.0 10 kg m 10 N kg
V露 VA V排 8 10 m 4 10 m 4 10 m
3 3
3
3
3
3
求: (3)把B从A上取走后,水对 容器底部压强改变了多少?
h
解:(3)
测量浮力的四种方法
测量浮力的四种方法
浮力是液体或气体中物体所受到的向上的力,可以通过以下四种方法进行测量:
1. 直接测量法:将待测物体浸没在液体中,通过测量液体对物体所施加的力的大小来确定浮力。可以使用弹簧测力计、压力传感器等设备进行测量。
2. 置换法:将待测物体完全浸没在容器中,记录下物体完全浸入液体之前和完全浸入液体之后液体的体积差异。根据阿基米德原理,物体受浮力的大小等于排开的液体的重量,从而可以计算出浮力。
3. 小球法:将较小的球体固定在待测物体上,使其成为一个整体,通过测量整体在液体中浸没的程度来确定浮力。根据球体受浮力的大小等于排开的液体的重量,从而可以计算出浮力。
4. 阻尼法:利用物体在液体中的运动状态来确定浮力。将待测物体固定在一根悬挂的弹簧上,当物体在液体中下沉或上浮时,弹簧会产生振动,并通过测量振动的特征参数来计算浮力。
以上方法都是通过间接或直接测量浮力的大小来实现的,可以选择适合实际应用场景的方法进行测量。
专题六 四种方法计算浮力
练闯考
类型三 阿基米德原理求浮力
4.如图所示,圆柱形容器底面积为100 cm2,当用测力计挂着物块浸没入水中 时,容器内水面由16 cm上升到20 cm,此时,测力计示数刚好为0,则物体的 体积为___4_0_0__c_m_3 _,物体受到的浮力为___4__N_____, 物块重为___4__N_____。(g=10 N/kg)
练闯考
5.悬在海水中的潜艇排水量为3×103 t,则潜艇所受浮力为__3_×__1_0_7 _N__,潜艇 的体积为__3_×__1_0_3__m_3。(ρ海水=1×103 kg/m3,g=10 N/kg)
类型四 平衡法求浮力
练闯考
6.如图a所示,一长方体木块质量为0.12 kg,高为4.0 cm;将木块平稳地放 在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0 cm。如图b所示,利用金属块 和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
物理
八年级下册 人教版
第十章
浮力
练闯考
专题六 四种方法计算浮力
练闯考
一、计算浮力的方法 1.称重法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力,测力计减小的示数即为浮力)。 2.压力差法:F浮=F向上-F向下(适用于深度已知的规则物体)。 3.原理法:F浮=G排=ρ液gV排(普遍适用)。 4.平衡法:F浮=G物(适用于漂浮或悬浮的静止状态的物体)。
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第十章浮力计算浮力的四种方法专题练习题
计算浮力主要有以下几种方法:
1.压力差法:液体对物体下表面向上的压力为F向上,对物体上表面向下的压力为F向下,则物
体所受的浮力为F
浮=F
向上
-F
向下
,这种方法称为压力差法。
2.称重法:先用弹簧测力计称出物体在空气中受到的重力G,再读出物体浸入液体中时弹簧测力计的示数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。
3.公式法:根据阿基米德原理可知,浸在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,这种方法称为公式法,其公式为F
浮=G
排
=ρ
液
gV
排
。
4.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,它们是一对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法,公式为F
浮
=G。
类型一压力差法
1.一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力为20 N,下表面受到水向上的压力为50 N,则该木块在水中受到的浮力是________。
2.有一个体积是2 dm3的正方体浸没在水中,其下表面受到水向上的压力是29.4 N,则正方体上表面受到水向下的压力是__________。(g取9.8 N/kg)
3.如图所示,将形状相同的物体A、B浸没于水中,则它们上、下表面受到水的压力差F A与F B的关系是( )
A.F A=F B B.F A
类型二称重法
4.有一个合金块质量为10 kg,全部浸没在水中时,需在竖直方向上用80 N的拉力才能使其在水中静止且不沉底,则此时合金块受到的浮力是_____________。(g取9.8 N/kg)
5.铝球挂在弹簧测力计下,在空气中的示数为4 N,将铝球浸没在水中,弹簧测力计的示数为1.8 N,则铝球在水中受到的浮力是_______。
6.一金属块在空气中受到的重力为39 N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计的示数为34 N。(g取10 N/kg)求:
(1)该金属块受到水对它的浮力。
(2)该金属块的体积。
(3)该金属块的密度。
类型三公式法
7.将体积是50 cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力是_______,若此物体有一半浸在煤油
中,它所受的浮力是_______。(ρ
煤油
=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8.一艘小船排开水的体积为10 m3,则该小船受到的浮力是_________________。(g取10 N/kg)
9.质量是2.7 kg的铝块完全浸没在酒精中时,所受浮力为多大?(铝的密度为2.7×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103 kg/m3,g取9.8 N/kg)
类型四平衡法
10.质量为1.5 kg的木块漂浮在水面上,有2
5的体积露出水面,则木块受到的浮力为____N,
木块的密度是____________kg/m3。(g取10 N/kg)
11.把质量是200 g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。求:(g取10 N/kg)
(1)塑料块在水中受到的浮力。
(2)塑料块的体积和密度。
12.住在山区小河边的小刚同学,学了浮力知识后自制了一个救生木筏,其质量为50 kg,体积为0.60 m3。(g取10 N/kg)求:
(1)救生木筏漂浮在水面上时,它所受到的浮力是多大?
(2)当10名同学站在救生木筏上面时,救生木筏刚好完全浸没在水中,则这10名同学的平均质量是多少?
13.小英同学得到一边长为10 cm,密度为0.7 g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,请你帮她分析以下几个问题:(圆柱形容器静止在水平桌面上,g取10 N/kg)
(1)木块所受的浮力力多少?
(2)细线的拉力为多少?
(3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少?
答案: 1. 30N 2. 9.8N 3. A 4. 18N 5. 2.2N
6. 解:(1)金属块受到水对它的浮力F 浮=G -F 拉=39 N -34 N =5 N
(2)根据浮力大小的公式F 浮=ρ水V 排g 可知,V 排=F 浮/(ρ水g )=5 N/(1.0×103 kg/m 3×10 N/kg)=5×10-4 m 3=500 cm 3。因为金属块是浸没在水中,因此金属块的体积V 金=V 排=500 cm 3 (3)由重力的公式G =mg 可得,金属块的质量m 金=G /g =39 N/10 N/kg =3.9 kg ,再由密度公式可得,金属块的密度ρ金=m 金/V 金=3.9 kg/5×10-4 m 3=7.8×103 kg/m 3 7. 0.5N 0.2N 8. 100000N
9. 解:由ρ=m V 得V =m ρ= 2.7 kg 2.7×103 kg/m 3=1×10-3 m 3,F 酒精=ρ酒精gV 排=ρ酒精gV =0.8×103
kg/m 3×9.8 N/kg ×1×10-3 m 3=7.84 N 。 10. 15 0.6×103
11. 解:(1)因为塑料块是漂浮在水面上,由漂浮的条件可知,塑料块所受的浮力F 浮=G 塑料=m 塑料g =200×10-3 kg ×10 N/kg =2 N
(2)因为塑料块有一半浸入水中,即V 排=V 塑料
2,带入公式F 浮=ρ水gV 排可得,2 N =1.0×103 kg/m 3
×10 N/kg ×V 塑料2,V 塑料=4×10-4 m 3=400 cm 3,再由密度公式可知,ρ塑料=m 塑料V 塑料
=200 g
400 cm 3=
0.5 g/cm 3
12. 解:(1)救生木筏漂浮时,F 浮=G 救=m 救g =50 kg ×10 N/kg =500 N
(2)当10名同学站在救生木筏上,救生木筏刚好完全浸没在水中时,木筏受到的浮力等于木筏与10名同学受到的总重力,即F ′浮=G 救+G 人,即ρ水gV 救=10m 人g +m 救g ,因此这10
名同学的平均质量m 人=(ρ水gV 救-m 救g )10g =(ρ水V 救-m 救)
10
=
(1.0×103 kg/m 3×0.60 m 3-50 kg )
10
=55 kg
13. 解:(1)正方体木块的体积:V =(0.1 m)3=1×10-3 m 3,木块浸没在水中时受到的浮力:F
浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3
×10 N/kg ×1×10
-3 m 3=10 N (2)由ρ=m V 和G =mg 可得,木块的重力:G 木=m 木g =ρ木Vg =0.7×103 kg/m 3×1×10-3 m 3×10 N/kg =7 N ,图中木块静止处于平衡状态,受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力,由力的平衡条件可得:G 木+F =F 浮,则绳子的拉力F =F 浮-G 木=10 N -7 N =3 N
(3)把木块和水、绳子看做整体,剪断细线前,整体受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力,剪断细线后,整体受到水和木块、绳子的重力,因水平面上物体的压力和自身的重力相