浮力专题-优秀
浮力计算专题(有答案)
浮力计算专题1.边长均为2cm实心正方体的木块和铁块,木块密度为0.6×103kg/m3. 将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)解:,∴木块漂浮(不计分值)(1)F浮木=G=mg=ρ木gV==0.6×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.048N……3分∵,∴铁块下沉(不计分值)(2)F浮铁=ρ木gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.08N ……3分2.弹簧测力计下吊着一重为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3.如图所示,在空气中称木块重6N;当该木块的3/5体积浸入水中时,弹簧测力计的示数恰好为零.求:(1) 木块的密度多大? (2) 若把木块从测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块上加多大竖直向下的压力,才能使木块刚好全部浸入水中?(g=10N/kg)(1)ρ木=0.6g/cm3;(2)F压=4N4.如图所示,边长为10 cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求: (1)木块的质量;(2木块在水中所受浮力的大小;(3)木块浸在水中的体积;(4)水对木块下底面的压强。
(取g=10 N/kg)5.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中如图,已知圆柱体的横截面积是10cm2,长度为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?(g=10N/kg)F 上=0.6N,F下=2.4N,F浮=1.8N.6.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:(l)物块所受浮力为多少? (2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×1O3kg/m3, g=10N/kg)7.在"抗洪抢险"中,几位同学找到了一张总体积为0.3m3质量分布均匀的长方体塑料泡膜床垫,将其放入水中时,床垫有1/5的体积浸没在水中,若g取10N/kg,求:(1) 此时床垫受到的浮力有多大? (2) 床垫的密度是多少?(3)若被救的人的平均质量为50kg,要保证安全,该床垫上一次最多能承载多少个人?(1)F浮=600N;(2)ρ=0.2g/cm3;(3)4人.8.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。
初二物理《浮力》专题(解析版)
《浮力》专题【一个原理】阿基米德原理(1)阿基米德原理的内容: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:排液排排浮gV g m G F ρ===【两个力】(1)重力:物物物物gV g m G ρ== (2)浮力:排液排排浮gV g m G F ρ===【两条路径】(1)受力分析⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⇒⇒⇒<⇒=='⇒⇒⇒⇒>G N F G F G F G F G F 浮浮浮浮浮沉底下沉悬浮漂浮重力不变露出液面后浮力减小,上浮物体浸没在液体里(2)密度分析⎪⎩⎪⎨⎧⇒⇒<⇒=⇒⇒>沉底下沉悬浮漂浮上浮物体浸没在液体里实心物液物液物液ρρρρρρ 【三个步骤】力学解题步骤(1)状态分析:平衡vs 非平衡 (2)受力分析:水平&竖直 (3)公式分析:已知&未知【四个公式】(1)称重法:F G F '-=浮,(G 是物体受到重力,F '是物体浸入液体中时弹簧秤的示数) 适用条件:已知物体重力G 和物体浸入液体中弹簧秤的读数F '。
(2)压力差法:向下向上浮F F F -=适用条件:已知物体上下底面受到液体的压力(已知上下底面面积及所处深度)。
(3)阿基米德原理法:排液排浮gV G F ρ==适用条件:已知物体排开液体的质量排m (重力排G )或体积排V 。
(4)平衡法:物浮G F =(适合漂浮、悬浮)适用条件:已知物体的质量物m (重力物G ),并且物体处于漂浮或悬浮状态。
【题型分类】一、求浮力1、计算浮力的方法有:(1)称量法:F G F '-=浮,(G 是物体受到重力,F '是物体浸入液体中弹簧秤的读数) 适用条件:已知物体重力G 和物体浸入液体中弹簧秤的读数F '。
(2)压力差法:向下向上浮F F F -=适用条件:已知物体上下底面受到液体的压力(已知上下底面面积及所处深度)。
物理浮力专项训练100(附答案)含解析
物理浮力专项训练100(附答案)含解析一、浮力1.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m 的小球A 轻放入甲溢水杯,小球A 浸没在液体中,从甲杯溢出16g 液体。
若将小球A 轻放入乙溢水杯,小球A 静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g 液体。
若用细线拉住小球A 使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A 的拉力分别为T 1,T 2,则下列判断正确的是A .T 1=0.05NB .T 2=0.04NC .ρ1:ρ2=25:16D .ρA :ρ1=5:4【答案】D 【解析】 【详解】A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误; B .因为小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N45=0.26N ;故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误; C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,ρ 2×45V A g = ρ A V A g即ρ A :ρ2=4:5;F 浮甲=ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×45V A g =0.2N , 12ρρ=0.16N 50.2N4⨯=16:25,故C 错误;D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ:12ρρ=54:1625=54;故D 正确.2.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m 甲和m 乙.则A .p 甲=p 乙m 甲=m 乙B .p 甲<p 乙m 甲>m 乙C .p 甲<p 乙m 甲=m 乙D .p 甲>p 乙m 甲>m 乙【答案】C 【解析】 试题分析:(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p=ρgh ,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,因为F 浮=G 排=m 排g ,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同. 故选C .3.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F 1和F 2,盐水对容器底部压强分别为p 1和p 2,则,A .F 1>F 2,p 1>p 2B .F 1=F 2,p 1>p 2C .F 1<F 2,p 1=p 2D .F 1=F 2,p 1<p 2【答案】D 【解析】 【详解】鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F 1=F 2; 鸡蛋悬浮在甲杯中,ρ鸡蛋=ρ盐水甲;鸡蛋漂浮在乙杯中,ρ鸡蛋ρ<盐水乙; 盐水深度相同,根据液体压强公式p gh ρ=,则12p p <, ABC .不符合题意,错误。
浮力经典例题(偏竞赛)
初中浮力典型例题例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)例3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)例4体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图所示的状态,试比较三个物体受的重力G A、G B、G C和密度ρA、ρB、ρC.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将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水中后放手,铜球静止后所受的浮力是多少?例7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3kg/m3)其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(ρ例9如图中,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12已知质量相等的两个实心小球A和B,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/m3,ρB=_ __kg/m3.★例13A、B两个实心球的质量相等,密度之比ρA∶ρB=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(ρ酒精=0.8×103kg/m3)()A.1∶1B.8∶5C.2ρA∶ρ水D.2ρ酒精∶ρB★例14如图所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为0.6N.将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取10N/kg)★例15如图所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙铁块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比.★例16如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.(g取10N/kg)★例17如图所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)★例18底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3.质量为0.6kg.(取g=10N/kg)求:(1)木块A的密度.(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.例19在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为ρ1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量.例20如图,在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡.(1)将一质量为27g的铝块(ρ铝=2.7g/m3)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平衡吗?例21如图,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?例22如图,在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是()A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面下降C.当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降D.当A的密度大于水的密度时,将A拿下悬挂在木块下面,容器中水面不变例23自制潜水艇模型如图,A 为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V 0,B 为软木塞,C 为排水管,D 为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当瓶中空气的体积为V 1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管D 向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2 V l 时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰ρ水 ,软木塞B ,细管C 、D 的体积和重以及瓶中的空气重都不计. 求:(1)潜水艇模型.的体积;(2)广口瓶玻璃的密度.例24 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm .当冰熔化后,水面又下降了0.44cm .设量筒内横截面积为50cm 2,求石块的密度是多少?(ρ水=0.9×103kg /m 3)例25在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V 1,如图(a )所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V 2,如图(b )所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V 3.如图(c )所示.金属密度ρ=________.例27 某人用绳子将一物体从水面下2m 深处的地方匀速提到水面0.5m 处的过程中,人对物体做功为54J .当将物体拉到有51体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N .不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g 取10N /kg )参考答案例1 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 解 m 铁=0.079kg G 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁=铁铁ρm =37.8g/cm 79g=10 cm 3m 排=ρ液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg F 浮=m 浮g —0.01kg ×10N /kg =0.1N例3 解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果.F 浮=G —F =43N —33.2N =9.8N V 排=g F 水浮ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N8.933⨯⨯=1×10—3m 3浸没:V =V 排=1×10—3m 3球中所含铜的体积V 铜=铜铜ρm =gG 铜铜ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯≈0.49×10—3m 3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m 3=0.51×10—3m 3例4 由图来判断物体的状态:A 、B 漂浮,C 悬浮.由状态对物体进行受力分析: G A =F 浮A ,G B =F 浮B ,G C =F 浮C .比较A 、B 、C 三个物体受的浮力 ∵ V A 排<V B 排<V C 排,ρ液相同. 根据F 浮=ρ液gV 排,可知: F 浮A <F 浮B <F 浮C , ∵ G A <G B <G C . 比较物体密度ρ=Vm =gV G ρA <ρB <ρC 例5 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V 排.此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题. 解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ酒精∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F 1、F 2和F 3,蜡块重力为G .对蜡块进行受力分析:F 1<G ,F 2=G ,F 3=G .同一物体,重力G 不变,所以F 1<F 2=F 3 根据阿基米德原理:V 排=gF 液浮ρ酒精中:V 排酒精=V 物 水中:V 排水=gF 水ρ2盐水中:V 排排水=gF 盐水ρ3酒精 水 盐水 (a ) (b ) (c )图1—5—2∵ F 2=F 3,ρ水<ρ盐水 ∴ V 排水>V 排盐水 而V 排酒精>V 排水>V 排盐水把状态用图1—5—2大致表示出来.答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积. 例6 精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V 排=0.5 dm 3,然后根据F 浮=ρ液gV 排,求出浮力F 浮=4.9N . 【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态. 解法1 求出铜球的密度:ρ球=球V m =球gV G (g 取10N /kg )ρ球=3dm5.0kg /N 10N5.4⨯=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球,且ρ球<ρ水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F 浮=G =4.5N .解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮=ρ液gV 排=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=5N . 答案 4.5N例7 精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ρ金属>ρ酒精, ρ金属>ρ水∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V 金属=V 排水=V 排酒精 由m 排酒精=8g 得V 排酒精=酒精排酒精ρm =3cm/8.08g g=10cm 3 金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3m 排水=ρ水V 排水=1g /cm 3×10cm 3=10g 答案 C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F 浮=G 排.但实际上,因为G 排=m 排液g ,而其中m排液=ρ液V 排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题.例8 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:ρ物=V m =35045cm g=0.9g /cm 3 ∵ρ物<ρ水,物体在水中漂浮.F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ρ物<ρ酒精,物体在酒精中沉底.F 酒精浮=ρ酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3m 排精浮=ρ酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=40g 答案 溢出水的质量是45g ,溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V 排=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。
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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浮解m铁=0.079kgG 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁=铁铁ρm =37.8g/cm79g=10 cm 3 m 排=ρ液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg F 浮=m 浮g —0.01kg ×10N /kg =0.1N从上面的计算看出,铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同,但计算方法委相似,关键 是区别ρ液和ρ物,区别V 排和V 物,在理解的基础上进行计算,而不是死记硬背,乱套公式.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________m 3.(已知铜的密度为8.9×103kg /m 3)已知:G =43N ,浸没水中F =33.2N 求:V 空解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果.F 浮=G —F =43N —33.2N =9.8N V 排=gF 水浮ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N8.933⨯⨯=1×10—3m 3 浸没:V =V 排=1×10—3m 3球中所含铜的体积V 铜=铜铜ρm =gG 铜铜ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯ ≈0.49×10—3m 3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m 3=0.51×10—3m 3答案 0.51×10—3m 3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精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较. 解法1 由图来判断物体的状态:A 、B 漂浮,C 悬浮. 由状态对物体进行受力分析: G A =F 浮A ,G B =F 浮B ,G C =F 浮C . 比较A 、B 、C 三个物体受的浮力 ∵ V A 排<V B 排<V C 排,ρ液相同. 根据F 浮=ρ液gV 排,可知: F 浮A <F 浮B <F 浮C , ∵ G A <G B <G C . 比较物体密度ρ=V m =gVG ρA <ρB <ρC解法2 由物体的浮沉条件可知:A 、B 漂浮 ∴ ρA <ρ水,ρB <ρ水,ρC =ρ水, A 、B 漂浮于水面:F 浮A =G A ρ水g V A 排=ρA gV F 浮B =G B ρ水G v B 排=ρB Gv由图:V B 排>V A排 ∴ ρB <ρA比较密度:ρC >ρB >ρA比较出密度后,由G =mg =ρVg ,就可比较出物体重力:G C >G B >G A .上述分析看出:由物体的状态,作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键.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 /m 3)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)精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V 排.此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题.解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ酒精∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F 1、F 2和F 3,蜡块重力为G .对蜡块进行受力分析:F 1<G ,F 2=G ,F 3=G .同一物体,重力G 不变,所以F 1<F 2=F 3根据阿基米德原理:V 排=gF 液浮ρ酒精中:V 排酒精=V 物 水中:V 排水=gF 水ρ2盐水中:V 排排水=gF 盐水ρ3酒精 水 盐水 (a ) (b ) (c )图1—5—2∵ F 2=F 3,ρ水<ρ盐水∴ V 排水>V 排盐水 而V 排酒精>V 排水>V 排盐水把状态用图1—5—2大致表示出来.答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积.例6 (广州市中考试题)将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N .精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V 排=0.5 dm 3,然后根据F 浮=ρ液gV 排,求出浮力F 浮=4.9N .【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态.解法1 求出铜球的密度:ρ球=球V m =球gV G(g 取10N /kg )ρ球=3dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球,且ρ球<ρ水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F 浮=G =4.5N . 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮=ρ液gV 排=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=5N . 答案 4.5N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 /m 3),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 .15gB .12.5gC .10gD .8g精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ ρ金属>ρ酒精, ρ金属>ρ水∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V 金属=V 排水=V 排酒精 由m 排酒精=8g 得V 排酒精=酒精排酒精ρm =3cm/8.08g g=10cm 3金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3 m 排水=ρ水V 排水=1g /cm 3×10cm 3=10g 答案 C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F 浮=G 排.但实际上,因为G 排=m 排液g ,而其中m 排液=ρ液V 排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题.例8 体积是50cm 3,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 /m 3) 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:ρ物=V m =35045cm g=0.9g /cm 3 ∵ ρ物<ρ水,物体在水中漂浮. F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ ρ物<ρ酒精,物体在酒精中沉底.F 酒精浮=ρ酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3m 排精浮=ρ酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=40g答案 溢出水的质量是45g ,溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V 排=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。
浮力计算专题
浮力计算专题注:(所有g取10N/kg)1:一个载重气球在空中匀速竖直上升时,受到的浮力是2000N,若在所载重物中再加入20kg 的物体,这时气球就能匀速竖直下降(设气球上升或下降时所受到的浮力和阻力大小均不变)(1)气球上升时受到的重力(2)气球运动时受到的阻力2:一木块体积为100cm3,密度为0.6x103kg/m3(1)当用手把它全部按如水中时,木块受到的浮力为多大?(2)松手后,木块静止时受到的浮力为多大?3:将一质量为4kg的木块放入水中,静止后木块露出水面的体积为2X10-3 m3求:(1)木块受到的浮力(2)木块在水中的体积(3)木块的密度4:圆柱形容器中装有水,水中漂浮着一个边长为10cm的立方体木块,木块有1/5露出水面,求:(1)木块漂浮受到的浮力多大?(2)木块的密度是多少?5:放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重10N 的物块。
先将物块浸没于水中,容器内水面由16cm上升到20cm。
求:(1)物块的密度;(2)物块受到的浮力?6:一块木块漂浮在水中,有2/5的体积路出水面;(1).木块的密度;(2).如果木块重300g,则木块的体积是多大?7、有一质量为5.4千克的铝球,体积是3000厘米3,试求这个铝球是实心还是空心?如果是空心,则空心部分体积多大?如果给空心部分灌满水,则球的总质量是多大?( 铝=2.7×103千克/米3)8:漂浮在水面上的木块,浸没在水中的部分为75cm3,在水上的部分是25cm3,求:1.木块所受的浮力;2.木块的质量和密度。
2.9:有一木块重10N,当它浮在水面时,露出水面的部分是它体积的1/4,求木块的密度10:有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中,从杯中溢出10g水,若把它尽在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出多少克酒精(酒精密度0.8×103kg/m3,水的密度1.0×103kg/m3,木块的密度0.5×103kg/m3)11:某海军潜艇在水面匀速下潜时,潜艇质量和水舱中海水质量之和为2.06×106kg,当其下潜到300m深度时,海军战士用压缩空气把部分海水压出水舱,当6×104kg的海水被压出水舱后,潜艇漂浮在水面(海水密度为1.03×103kg/m3)1)当潜艇漂浮在水面时它排开海水重量是多少?2)潜艇浸没在海水时受到的浮力是多少?排开海水的体积是多少?。
初中浮力计算题经典例题含答案
初中浮力计算题经典例题1.体积1×10﹣3m3,重6N的木块,用线系在底面积为S=400cm2圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:(g=10N/kg)(1)木块受的浮力?(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积?(3)木块A露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?2.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲。
图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(g取10N/kg),求:(1)物体浸没时的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体刚浸沉时下表面受到水的压强?3.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。
从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。
物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。
求:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;(2)物块的密度。
4.一铜球重44.5N,把它浸没在一个盛满水的容器中时,其排开水的重力为10N,求:(已知ρ铜=8.9×103kg/m3)(1)钢球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)铜球的总体积是多少?(3)该铜球是实心还是空心的?如果是空心的,空心部分体积是多少?5.如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m 深的水,静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)A受到的浮力;(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。
6.在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。
已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。
图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,不计绳重和摩擦,求:(1)木块受到的浮力;(2)液体的密度;(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力。
八年级浮力经典例题
八年级浮力经典例题一、浮力的基本概念与阿基米德原理相关例题1. 例题一个正方体金属块,边长为10cm,质量为5kg,将其浸没在水中,求它受到的浮力。
(g = 10N/kg)2. 解析(1)首先求出正方体金属块的体积V。
因为正方体边长a = 10cm=0.1m,根据正方体体积公式V=a^3,可得V=(0.1m)^3=1×10^-3m^3。
(2)根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排。
当金属块浸没在水中时,V_排=V = 1×10^-3m^3,水的密度ρ_水=1.0×10^3kg/m^3,g = 10N/kg。
则F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×1×10^-3m^3=10N。
二、物体浮沉条件相关例题1. 例题一个物体重为5N,体积为600cm^3,将其放入水中,求这个物体静止时受到的浮力。
(g = 10N/kg)2. 解析(1)先求出物体的密度ρ_物。
已知物体重力G = 5N,根据m=(G)/(g),可得物体质量m=(5N)/(10N/kg)=0.5kg。
物体体积V = 600cm^3=6×10^-4m^3,根据密度公式ρ=(m)/(V),可得ρ_物=(0.5kg)/(6×10^-4)m^{3}≈0.83×10^3kg/m^3。
(2)因为ρ_物<ρ_水(1.0×10^3kg/m^3),所以物体在水中静止时漂浮。
(3)根据漂浮条件F_浮=G = 5N。
三、浮力的计算与多个物理量综合例题1. 例题有一个用细线系着的实心铜球,体积为100cm^3,将它缓慢浸没在某种液体中时,细线对球的拉力为0.98N,求这种液体的密度。
(ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3,g = 9.8N/kg)2. 解析(1)先求出铜球的重力G。
根据m=ρ V,铜球体积V = 100cm^3=1×10^-4m^3,ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3,可得铜球质量m=ρ_铜V = 8.9×10^3kg/m^3×1×10^-4m^3=0.89kg。
初三物理浮力专题超级经典
浮力难题专题浮力规律总结:一、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,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。
规律六:物体漂浮在液体中时,它排开液体的重力等于物体的重力,排开液体的质量等于物体的质量。
二、沉底问题“五规律”:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力小于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里,所受不同相同,液体密度越大浮力越大;规律三:同一物体在不同液体里沉底,排开液体的体积相同,都等于物体的体积;规律四:物体沉底时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。
三、V排:1、如果液体密度一定时,知道F浮可求V排,反之也可求浮力。
2、如果液体密度一定时,V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。
3、在同一容器中,V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。
4、在同一液体中,V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。
5、物体放入液体中时,V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。
四、浮力与上下表面的压力;1、浮力是上下表面压力的合力。
F浮=F2-F12、应用;一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。
五、浮力与压强:一般情况下,浮力与压强(压力)的综合题都是液体对容器底的压强(压力)。
1、当物体浸入液体中时,如果物理在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对容器底的压力变化量。
压强变化量等于压力(浮力)变化量除以容器底面积2、当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于物理底面受到压强乘以物体的底面积。
六、密度计原理:密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同:1、可以应用浮力相等列方程浮力题型讲解与练习1、浮力与拉力的题型1).甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是4×103kg/m3, 乙的密度是8×103kg/m3,将它们分别挂在A、B两个弹簧测力计下,则以下判断正确的是A.A、B两弹簧测力计的示数之比F甲:F乙=1:1B.若将它们都浸没在水中,甲、乙两物体受到的浮力之比F浮甲:F浮乙=1:2C.若将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示数与甲受到的重力之比F′甲:G甲=3:4D.若将它们都浸没在水中,A、B两弹簧测力计的示数之比F′甲:F′乙=7:32).如图6所示,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为ρ甲=0.8×103kg/m3ρ乙=0.4×103kg/m3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止。
浮力题目经典例题
一、选择题
1.一个物体完全浸没在水中,它受到的浮力大小取决于:
A.物体的质量
B.物体的体积(答案)
C.物体在水中的深度
D.物体的形状
2.一个铁块和一个木块,体积相同,完全浸没在水中,它们受到的浮力:
A.铁块大
B.木块大
C.一样大(答案)
D.无法确定
3.一艘船从河里开到海里,它受到的浮力会:
A.变大
B.变小
C.不变(答案)
D.无法确定
4.一个物体漂浮在水面上,它受到的浮力等于:
A.物体的重力(答案)
B.物体的质量
C.物体排开水的体积
D.物体在水中的深度
5.一个物体悬浮在水中,如果向水中加盐,物体将:
A.上浮(答案)
B.下沉
C.保持不动
D.无法确定
6.一个物体完全浸没在酒精和水中,受到的浮力相同,那么:
A.物体在酒精中排开的体积大(答案)
B.物体在水中排开的体积大
C.物体在两种液体中排开的体积相同
D.无法确定
7.一个物体挂在弹簧秤上,完全浸没在水中,弹簧秤的示数表示:
A.物体的重力
B.物体受到的浮力
C.物体受到的重力与浮力的合力(答案)
D.物体排开水的重力
8.一个物体部分浸没在水中,如果将它完全浸没在水中,它受到的浮力将:
A.变小
B.不变
C.变大(答案)
D.无法确定。
浮力专项经典习题训练完整版
浮力专项突破训练:1.四个边长均为L的均匀立方体木块放入中,均有L/4的长度露出水面,现用胶水(胶水质量不计)粘在一起,如右图竖直放置在水中,则露出水面的长度为。
A B C2.右图所示,水中漂浮着A、B、C三块固体,它们露出水面的体积分别为总体积的1/4、1/2、3/5,现将它们露出水面部分切掉,则稳定后它们重新露出水面的体积最大的是()A、AB、BC、CD、无法确定3.右图所示,有一根均匀直尺共有8厘米长,将它放入水中处于漂浮状态,尺有2厘米露出水面,现将尺露出的部分截去,则尺露出水面的部分将是()A、0B、2厘米C、4厘米D、厘米4.右图所示,物体由木块和铁块粘合而成,把它放入水中,其总体积的1/5露出水面,则下列说法正确的是()A、如果木块在上面,将露出水面部分木块锯掉,剩下部分将下沉B、按A法,剩下部分将上浮,直到其总体积的1/5露出水面C、如果铁块在上面,将露出水面部分铁块锯掉,剩下部分将上浮,直到其总体积的1/5露出水面D、按C法,将锯下的铁块放入水中粘合在物体下端,物体所受的总浮力不变右图所示,5.木块底部粘有一块铁片,使它直立在水中时,露出水面的体积为总体积的1/5。
若将露出水面部分切掉,那么剩余部分将(填“上浮”、“下沉”、“不动”),露出水面的体积将(填“大于”、“小于”、“等于”)总体积的1/5。
7.右图所示,木块漂浮在水面上,有1/4露出水面,如果将整个容器移到月球上,则木块()A、仍有1/4露出水面B、露出水面部分大于1/4C、露出水面部分小于1/4D、可能下沉到水底8.看到右图所示的图片,爱动脑筋的小明同学突发奇想:假如某一天地球对所有物体的引力明显增大,还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗经过认真思考,他作出了下列几种猜测,你认为其中正确的是()A、人的质量将明显增大,人将沉入海里B、人的质量将明显增大,人仍能浮在海看书C、人受到的重力将明显增大,人将沉入海里D、人受到的重力将明显增大,人仍能浮在海中看书9.月球上的g 值约为地球上的1/6,在地球上一个物体浮在一杯水中时,有1/6的体积露出水面,如果将水杯及所浮物体一起搬到月球上,那么这个物体 ( )A 、仍有1/6的体积露出水面,但所受浮力减小B 、仍有1/6的体积露出水面,但所受浮力不变C 、由于物重减小,所以露出水面的体积将增大D 、由于排开水重减小,所以物体将沉到杯底10.装有水的圆柱形容器的底面积为S 。
《浮力》专题练习
《浮力》专题练习一、选择题1.学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。
根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。
其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )A .手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系B .浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系C .浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系D .浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系2.如图,把小石块挂在弹簧测力计上,示数为2.5N ,再将石块浸没在盐水中,示数变为1.5N 。
利用以上信息能求解的物理量是( )A .石块的体积B .排开盐水的重C .石块的密度D .盐水的密度3.思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度,烧杯的重力为G 0、底面积为S 。
如图甲,他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G 。
如图乙,烧杯内水的深度为h 。
如图丙,将大樱桃浸没于水中,弹簧测力计的示数为F ,取水的密度为ρ。
下列说法正确的是( )A .乙图中,烧杯对桌面的压强0G SB .这些樱桃的体积为-G F ρC .丙图中, 烧杯底受到水的压强为G F gh S ρ-+D .樱桃的密度为为-G F Gρ4.如图甲所示,用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块A ,现将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面为止。
乙图坐标体现了某些科学量随H (小物块底面到容器底面的距离)的变化情况。
有下列选项①弹簧秤示数②小物块受到的浮力③台秤的示数④容器底部受到的液体压强⑤小物块底面受到的压强,符合图乙图像变化的是( )A .①②B .③④C .②③④D .只有⑤ 5.小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲,乙两杯液体中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是( )第1题 第2题 第3题A.甲杯液体的密度较大B.乙杯液体的密度较大C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大第4题第5题6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同的小球而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是()A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲和丁第6题第7题第8题7.水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度不同的食盐水,将两个完全相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平(如图所示),若甲、乙两容器中食盐水的密度分别为ρ1、ρ2,两小球在甲、乙两容器中受到的浮力分别为F1、F2。
《浮力》选择题专题
《浮力》选择题专题(提升版)1.用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是:A.7N B.4N C.3N D.1N2.如图所示,将长方体木块从甲图那样直立浮在水面上变为图乙那样横浮在水面上后,木块受到的浮力和木块底面受到水的压力的变化分别是()A.变大,变大B.变小,变小C.不变,变小D.不变,不变3.一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置.已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h的关系如图(乙)所示.其中正确的是()A.①③ B.①④ C.②③ D.②④4.如图所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间并不溶合。
将一实心铅块(铅的密度是11。
3g/cm3)轻轻该放入烧杯中,图中能正确显示出铅块静止时位置的如图是()A. B. C. D.5.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示。
如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球()A.仍能静止B.向下运动C.向上运动D.上下晃动6.如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是()A.F1>F2 B.F1=F2C.F1<F2 D.无法确定7.小明星期天给家里的金鱼缸换水,他刚把鱼缸装满水时,不小心将一个质量为20g的小物块掉入鱼缸中,此时从鱼缸中溢出水14g,则小物块在鱼缸中将会()A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.无法判断8.如图所示,四个体积相同和形状一样的小球,放入盛水的容器中,浮沉情况如图示,待四个小球静止时,受到浮力最小的球是( )A.甲B.乙C.丙D.丁9.小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是:A、浮力不变,压强不变;B、浮力变小,压强变小;C、浮力变大,压强变小;D、浮力变大,压强变大。
浮力计算题典型例题
浮力计算题的典型例题
1.一个体积为2000立方米的热气球在空中静止,此时它受到的浮力为多少牛?(空气的密度为1.29千克/立方米)
答案:热气球受到的浮力为F=ρgV=1.29千克/立方米×9.8牛/千克×2000立方米=25284牛。
2.一个重为10牛的物体,浸没在水中时受到的浮力为4牛,问当它漂浮在水面上时受到的浮力为多少牛?(水的密度为1.0×10³千克/立方米)
答案:因为F=G排=m排g=ρ液gV排,所以V排=F/ρ液g=4牛/(1.0×10³千克/立方米×9.8牛/千克)=4×10^-4立方米,所以当物体漂浮在水面上时F=G=mg=ρgV=1.0×10³千克/立方米×9.8牛/千克×4×10^-4立方米=3.92牛。
3.一个重为58.8牛、体积为20立方分米的物体,将它放入水中静止时受到的浮力为多少?(水的密度为1.0×10³千克/立方米)
答案:物体的密度ρ=m/V=G/gV=58.8牛/(9.8牛/千克×20立方分
米)=0.3×10³千克/立方米<1.0×10³千克/立方米,所以物体将漂浮在水面上,受到的浮力F=G=58.8牛。
以上是浮力计算题的典型例题,通过这些例题的练习,可以帮助我们更好地掌握浮力的计算方法。
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浮力专题知识要点:浮力的本质:浸在液体或气体里的物体向上和向下的表面受到的压力差.公式:F浮=F下-F上1、正确理解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理,其数学表达式是:F浮=G排液=ρ液gV排。
对阿基米德原理及其公式的理解,应注意以下几个问题:(1)浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。
浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。
浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。
(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排=V物,当物体部分浸在液体中时,V排<V物,(V物=V排+V露)。
当液体密度ρ液一定时,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F浮=ρ气gV排。
2、如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物体上浮;最终漂浮F浮<G物,物体下沉;最终沉底F浮=G物,物体悬浮;(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,就可以判断物体的浮沉。
ρ液>ρ物,物体上浮;最终漂浮ρ液<ρ物,物体下沉;最终沉底ρ液=ρ物,物体悬浮;对于质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。
3、正确理解漂浮条件:漂浮问题是浮力问题的重要组成部分,解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。
(1)因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因为F浮=G物(漂浮条件)所以,ρ液gV排=ρ物gV物,由物体漂浮时V排<V物可得ρ液>ρ物,即物体的密度小于液体密度时,物体将浮在液面上。
此时,V物=V排+V露。
(2)根据漂浮条件F浮=G物,得:ρ液gV排=ρ物gV物,V排= ·V物同一物体在不同液体中漂浮时,ρ物、V物不变;物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。
ρ液越大,V排反而越小。
4、计算浮力的一般方法:计算浮力的方法一般归纳为以下四种:(1)根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下,一般用于已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体。
(2)根据阿基米德原理:F浮=G排液=m液g=ρ液gV排,这个公式对任何受到浮力的物体都适用。
计算时要已知ρ液和V排。
(3)根据力的平衡原理:将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中,静止时,物体受到重力,浮力和竖直向上的拉力。
这三个力平衡:即F浮=G物-F拉(4)根据漂浮、悬浮条件:F浮=G物,这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。
运用上述方法求浮力时,要明确它们的适用范围,弄清已知条件,不可乱套公式。
5、浮力综合题的一般解题步骤:(1)明确研究对象,判断它所处的状态。
当物体浸没时,V排=V物,当物体漂浮时,V排+V露=V物(2)分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。
(3)根据力的平衡原理列方程,代入公式、数值、进行计算,得出结果。
典型例题解析:例1、边长1dm的正方形铝块,浸没在水中,它的上表面离水面20cm,求铝块受的浮力?(ρ铝=2.7×103kg/m3)解法一:解法二:说明:(1)解法一适用于规则物体,解法二说明浮力大小只与ρ液、V排有关,与物体密度和深度无关。
(2)题中铝块密度是多余条件,用以检验对阿基米德原理的理解。
若误将ρ铝、代入公式,求出的将是物体重力。
在用公式求浮力时,要在字母右下方加上脚标。
例2、容积为1000m3的氢气球,吊篮和球壳的质量为150kg,在空气密度1.29kg/m3的条件下,这气球能载多少吨的物体停留在空中?现在需要载900kg的物体而保持平衡,应放掉多少立方米的氢气?(氢气密度为0.09kg/m3).解:例3、如图3所示,底面积为80cm2的容器中盛有深30cm的水。
将一质量为540g的实心铝球投入水中。
问:(1)铝球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)投入铝球后,水对容器底部的压强增加了多少?(3)若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉,当铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断?(已知ρ铝=2.7×103kg/m3,取g=10N/kg)。
解:例4、如图4所示的直筒形容器的底面积为100cm2,筒内有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球。
已知a球的体积为80cm3,是b球体积的3.4倍。
两球用细线相连能悬浮在水中。
现剪断细线,a球上浮,稳定后水对容器底的压强变化了40Pa。
试求:(1)细线被剪断前后水面的高度差。
(2)a、b两球的密度。
(本题g取近似值10N/kg)解:例5、一木块在水中静止时,有13.5cm3的体积露出水面,若将体积为5cm的金属块放在木块上,木块刚好全部浸在水中,求:金属块密度?解:这是两个不同状态下的浮力问题,分析步骤是:(1)确定木块为研究对象,第一个状态是木块漂浮在水面,第二个状态是木块浸没水中,金属块与木块作为整体漂浮在水面。
(2)分析木块受力,画出力的示意图。
(3)根据力的平衡原理列方程求解:甲图中:乙图中:说明:(1)涉及两种物理状态下的浮力问题,往往要对两个不同状态下的物体分别进行受力分析,再根据力的平衡原理列出两个方程,并通过解方程求出结果来。
(2)本题的另一种解法是:木块增大的浮力等于金属块重,即ΔF浮=G金,请思考后继续解答。
例6、一木块浮于足够高的圆柱形盛水容器中,如图7所示,它浸入水中部分的体积是75cm3,它在水面上的部分是25cm3。
(g取10N/kg)求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;*(3)若未投入木块时,水对容器底部的压力为F0。
试分别表示出木块漂浮时、木块浸没时,水对容器底部的压力F1和F2;*(4)从未投入木块到漂浮,从漂浮到浸没的三个状态中,水对容器底部第二次增加的压力为木块浸没时水对容器底部压力的n分之一,求n的取值范围。
解析:浮力典型题型归类题型一浮力大小比较A同种液体中的浮力比较1、如右图,浸没在水中一定深度的木块,从开始上浮到最后静止在水面上一段时间。
这一过程浮力的变化是()(A)先减少,后不变 (B)先不变,后减少,再保持不变(C)先不变,后减少 (D)先不变,后增大,再保持不变2、体积相同形状不同的铝块、铁块、铅块,浸没在水中不同深度的地方,则()A、铝块受到的浮力最大B、铅块受到的浮力最小C 、铁块受到的浮力最大D 、受到的浮力一样大3、三个体积相同而材料不同的球A 、B 、C ,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的是( )A .A 球所受的浮力最小B .A 球所受的浮力最大C .B 球的密度最大D .C 球的密度最小4、同第三题图,将三个小球放入水中,A 球漂浮在水面上(部分露在水面以上),B 球悬浮在水中,C 球沉至容器 底(对容器底有压力)。
已知A 、B 两球质量相等,B 、 C 两球体积相等。
则下列说法正确的是( )A 、C 球的体积大于A 球的体积B 、A 球所受浮力大于C 球所受浮力 C 、B 球所受浮力大于C 球所受浮力D 、三球所受浮力相等B 不同种液体中浮力的比较1、将同一物体放在不同液体中的三种情况如图所示,比较 它受到的浮力大小,其中浮力最小的是( ) A 、图甲 B 、图乙 C 、图丙 D 、无法比较2、将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,鸡蛋下沉至杯底,如图甲所示。
向水中加适量盐并使其溶解,鸡蛋恰好处于悬浮状态,如图乙所示。
继续加 盐并使其溶解,鸡蛋处于漂浮状态,如图丙所示。
三种状态下鸡蛋所受的浮力分别为F 甲 F 乙、F 丙 ,则F 甲、F 乙、F 丙的关系为( ) A 、 F 甲<乙<F 丙 B 、F 甲<F 乙=F 丙 C 、F 甲=F 乙>F 丙 D 、F 甲>F 乙>F 丙3、在装有液体的甲、乙两烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,如图示,当物体静止后两烧杯内液面恰好相平。
若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p 甲,、p 乙,液体对两物体的浮力分别是F 甲、F 乙,则对它们的判断正确的是( )C. pA. p 甲>p 乙,F 甲=F 乙B. p 甲=p 乙,F 甲>F 乙甲=p 乙,F 甲<F 乙 D. p 甲<p 乙,F 甲=F 乙题型二 浮力与图像1、在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降.直至全部没入水中。
图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为(g=10N/㎏)( ) A. 1. 6×103kg /m 3 B. 2 .3×103㎏/m 3C. 2. 8×l03㎏/m 3 D .3 .2×103㎏/m 32、如图甲所示,将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反映弹簧秤示数F 和圆柱体下表面到水面距离A 关系的图是 ( )A BCA B C D题型三浮力与受力分析1、用弹簧测力计称得容器和水的总重为5 N (如图4甲所示).将体积为10 cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4 N (如图4乙所示).若将容器、水和浸投水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图4丙所示),弹簧测力计的示数为T 2.则( )A.浸没水中的物体A所受浮力为0.1 NB.浸没没水中的物体A所受浮力为0.4NC.弹簧测力计的示数T2为5.5ND.弹簧测力计的示数T2为5.1 N2、装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为F l,如图所示,若把金属从A中拿出投入水中沉到B的低部时,小容器A所受的浮力大小为F2,池底对金属球的支持大小为N,那么()A.金属球所受重力的大小为F l-F2B.小容器所受重力的大小为F2C.小容器所受浮力减小了ND.大容器底部受水的压力减小了N题型四密度计和浮力秤问题1.如图8所示,某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度计”。
当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙子的总质量为30g,试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为1×103kg/m3.求:(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强.(2)某液体的密度.(取g = 10N/kg,保留两位小数)2.如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1米,则该物体的质量为多少?(g=10牛/千克)某,,,所示.已知小筒底面积为10cm2,高度为20cm,盘中不放时,小筒浸入水中深度为8cm,问:(1),当盘上不放时,小筒和盘总重力是牛;(2),当盘上不放时,应在小筒A处标出刻度;(3)该能称出最大是多少kg?(g=10N/kg)(4)该班乙同学认为该能称出最大太小,请提出条改进建议.(5)丙认为,在大玻璃容器外表面同样以标注刻度值.这与在小玻璃容器上标注刻度值相比较,哪种方法更好?为什么?题型五应用浮力测密度1、有一个弹簧测力计挂着一个实质圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图11所示),圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6测力计示数F(N) 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 试根据表中所给条件求:(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;(2)圆柱体的质量;(3)圆柱体的密度。