八年级物理典型易错易混浮力题解析
- 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)。
典型易错易混浮力题解析
浮力是初中物理学习的重点和难点,对于浮力问题,不能一概而论,对不同的问题应该用不同的方法,必须掌握科学的物理概念,正确理解物理规律,看清题意,弄懂物理过程,全面了解前提条件,灵活运用相应的知识,逐步分析,用符合题意的原理和方法解决问题。
否则,盲目套用原理规律,对题中所给的条件没有深刻分析,最终没能正确解决问题,我们列举出浮力题中典型的易错易混的具体题目,供同学们参考,希望能对你们有所帮助。
1、重力为29.4N,体积为5×10-3m3的木块,放入水中平衡后,则木块所受的浮力为________N。
错解:
F浮=ρ液gV排=1.0×10kg/m3×9.8N/kg×5×10-3m3=49N
析:
解这题的关键是要准确判断木块放入水中后的状态,之所以发生上述错误是把物体的体积等同于物体排开液体的体积,实际上只有当物体浸没于液体中时,V排=V物。
本题中通过比较木块与水的密度,可知木块的密度小于水的密度,则木块平衡后是一浮体,重力与浮力构成一对平衡力,F浮=G=29.4N。
2、一木块放入装满酒精的容器中,待浮在酒精上的木块稳定后,测得溢出的酒精质量是4g,当把该木块放入装满水的相同容器中溢出水的质量是()。
(ρ木=0.6×103kg/m3ρ水=103kg/m3)。
A、大于4g
B、小于4g
C、等于4g
D、无法判断
正确答案为
C
分析:
G排=F浮=G木,据阿基米德原理可知溢出的酒精重量,即排出的酒精液体重就等于木块所受的浮力,浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,而木块无论是在酒精中还是放在水中均呈现漂浮状态,它本身的质量没变,所受的重力没变,因此在两种不同的液体中所受的浮力相等,如同一艘轮船无论是在江水中航行,还是在大海中远航,所受的浮力大小是一样。
用数学语言表示:
G木=F1浮(在江水中所受浮力)
G木=F2浮(在海水中所受浮力)
因左边是同一个量,G木=G木,所以右边相等,F1浮=F2浮,因此木块投入到装满水的容器中,溢出水的质量还是4g,故选C。
3、将一铁块投入到装满酒精的容器,溢出酒精的质量是10g,当把铁块投入到装满水的容器中,溢出水质量是()
A、大于10g
B、小于10g
C、等于10g
D、无法判断
分析:
因为是同一铁块,体积不变,投入到酒精中或者是水中V排=V物,把F 浮=ρ酒=V排g,F浮=ρ水V排g,因V排=V排,g又是常量,而ρ酒<ρ水,所以铁块在水中所受的浮力大于在酒精中所受的浮力,因此选A,大于10g。
4、将重为5N的物体,放入盛有水的容器中,测得溢出水重为3N,则物体受到的浮力大小可能是()
A、3N
B、4N
C、6N
D、8N
错选A。
析:
由于把溢出水的重力看作是排出水的重力。
只有当容器盛满水时,溢出水的重力才等于排出水的重力,即F浮=G排=G溢。
在无外加压力(拉力)情况下,浮力不会比重力大,则有G物≥F浮=G排≥G溢。
故应选A、B。
5、A、B两个实心球投入酒精中,A漂浮,B悬浮,若两球质量相等,下列说法正确的是()
A、它们排开酒精体积相同
B、A球密度大于酒精密度
C、A球密度等于酒精密度
D、A、B两物体体积相同
错解:
选D。
析:
A球漂浮,B球悬浮,两球浮力等于重力,而对于漂浮的物体有V物>V排,悬浮时V排=V物,所以V A>V B,所以D错。
它们的质量相等,所受的浮力又相同,浸在同一种液体中,排开液体的体积必相同,故选A。
6、将一蜡块投入装满酒精的容器中,溢出酒精质量是4g,将蜡块投入装满水的容器中,溢出水的质量是()
(ρ蜡=0.9×103kg/m3ρ酒=0.8×103kg/m3)
A、4g
B、4.5g
C、5g
D、3.6g
错选:
A
正确答案为
B
分析:
因为蜡块的密度大于酒精的密度,而小于水的密度,因此蜡块在酒精中下沉,在水中漂浮,所以可将蜡块在酒精中的V排计算出来,因为是浸没在酒精中,所以V排=V物,据F浮=ρ酒V排g,
V排=F浮/ρ酒g=。
所以V蜡=5×10-6m3。
可求出M蜡=ρ蜡V蜡=0.9×103kg/m3·5×10-6m3=4.5×10-3kg=4.5g,而蜡块在水中漂浮,F浮=G蜡,据阿基米德原理知F浮=G排水,因此排出水的质量是4.5g,故选项为B。
7、如图所示:底面积为400cm2的圆柱形水槽内盛有适量的水。
把质量为1kg,高为12cm,横截面积为100cm2的柱形物块用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中的深度为2cm,弹簧测力计的
量程为0~10N,在刻度盘上从0~10N之间的长度为10cm,(取g=10N/kg)求:
①此时,弹簧测力计的读数?
②向水槽内至少注入多少质量的水时,弹簧测力计的示数刚好为零。
(设水不溢出)
解:
①依题意进行受力平衡分析有:F拉+F浮=G物
即:F拉+ρ水V排g=G物
则:F拉=1kg×10N/kg-1.0×103kg/m3×100×10-4m2×2×10-2m×10N/kg=8N
因此此时弹簧测力计的读数为8N(第一问正确)
②
错解:
依题意先求出弹簧测力计读数为8N时的弹簧伸长量ΔL:。
要使弹簧测力计读数为零,则弹簧需缩回8cm至原处,又因为物块浸入水中的深度为10cm,则水面共需上升16cm。
因此,加入水的质量为:
Δm水=ρ水ΔV水=1.0×103kg/m3×400×10-4m2×16×10-2m×10N/kg=2.4kg(留意这个计算,自己思考后再看下面的分析)
正解分析:
上述分析看似正确,但稍加推敲,就发现它的分析不完全,考虑不周,这是初中学生极易出现的错误,要正确地解答此题,我们画出弹簧测力计读数为零时的状态示意图和初始状态的示意图,对照两个图来帮助分析,如下图所示,我们可以算出,弹簧秤的示数为零时,由G=F浮得,这是物体浸在水中的深度为10cm(在错例的分析中,这一步的计算是对的),这时水面刚好上升16cm(仔细对照下面的两个图,就会得出这个结论),弹簧测力计的示数刚好为零。
则应加入水的体积由V1+V2+V3+V4四部组成。
因此:
Δm水=ρ水ΔV水(1)
ΔV水= V1+V2+V3+V4(2)
联解(1)(2)得:
Δm水
=1.0×103kg/m3×[(400-100)×10-4m2×10-2m+400×10-4m2×6×10-2m+100×10-4m3×2×10-2m]=1.0×103kg/ m3×5.6×10-3m=5.6kg
说明:
这是一例很有难度的考查学生对动态物理过程的分析能力和判断能力的浮力题。
解决此类问题时特别要注意:
(1)对液体的体积采取整体分割的办法进行处理,
(2)学会用正确的示意图表达物理状态来帮助理解,这一点是很重要的。