浮力计算方法
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9、同一铁块先后放在水中和水银中,哪一 种情况受到的浮力大?
水银中大 10、同一木块先后浮在水面上 和 煤油 面上 ,哪一种情况受到的浮力大? 一样大
11、同一木块先后漂浮在酒精、水、水银 中,比较三种情况中,木块所受到的浮力 大小( ) A、酒精中最大 B、水中最大 C、水银中最大 D、一样大 12、一个空心的铜球放在水中,则( ) A.一定沉在水中 B.一定浮在水面上 C.一定悬浮在水中 D.三种情况都有可能
5、如图,是体积相同的甲、 乙两球放在液体中静止时 所处状态,据此比较甲、 乙两球受到浮力的大小? 6、如图,是体积相同 的丙、丁两球,分别放 在水和盐水中静止时所 丙 处状态,据此比较甲、 乙两球受到浮力的大小?
水
甲 乙
丁
盐水
7 、密度是 0.6×103Kg/m3 的木块,体积是 2m3 ,当它 漂浮在水面上时,求:(g=10N/Kg) (1)木块的重力; (2)木块受到的浮力; (3)木块露出水面的体积。 8、一块石头在空气中称,弹簧秤读数为1.2牛,浸 没在水中称,读数为0.7牛,则: (g取10N/kg) 1)石块受到浮力是多少牛? 2)石块体积是多少m3? 3)石块的密度是多少kg/m3?
1、有一金属球,在空气中称时, 弹簧秤的读数为19.6N,浸没 水中称时,弹簧秤的读数为 9.8N,金属球所受的浮力 是 N
一种变式
向上的力:F浮 向下的力:F,G
F浮=G+F
有一重30N的物体A,如图所示, 若已知
绳的拉力为9.8N,金属球所受的浮力 是 N
3、阿基米德原理法
F浮=G 排液 = ρ液 g v排
你认为本题的关键在哪里?
例题解析: 建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在15s内把它提升到4m的高度,起重 机提升重物的功率是多少?
抽水机:
抽水机把30m 少?
3的水抽到6m的高度共用时30min,抽水机抽水的功与功率是多
W Gh m gh vgh 1.0 10 3010 6 1.8 10 J
kg 质量 ,单位是____ 千克 ,符号是__ m排代表排开液体的____
密度 ,单位是____________ 千克每立方米 , ρ液代表液体的______ kg/m3 符号是_________ m3 体积 ,单位是立方米 V排代表排开液体的_____ ______,符号是____ N/kg g=10_____,
F拉=17N 17N<19.6N
所以绳子不会断
功与功率的计算
计算公式
水平方向做功(拉力做功) 竖直方向做功(重力做功) 功率的计算公式
W P t P Fv
W FS W Gh
计算方法:1.先标量 F、S、G、h 2.再明量:求什么? 3.套公式!先算功再算功率
小明用20N的推力使重为200N的 自行车在水平地面上匀速前进30 米,则小明对自行车做功是多少? 重力做功是多少?
C
A. 在水中大 B. 在浓盐水中大 C. 一样大
D. 无法判断
2、《死海不死》一文中描述到“将奴隶和俘虏扔进海里,屡 淹不死”.四位同学从物理学角度对该现象进行了解释,其中 说法不正确的是( )
C
A.海水的咸度很高,人被扔进海里就自然浮起来,沉不下去 B.海水的密度大于人体的密度,人被扔进海里后,处于漂浮状 态 C.人被扔进海里漂浮在海面时,浮力大于人体的重力,沉不 下去 D.人被扔进海里漂浮在海面时,浮力等于重力,沉不下去
这个原理也适用于气体
质量为15.8kg的铁块全部浸没在煤油中,受到的浮力 多大? m铁 解析:V铁= =15.8kg/(7.9×103kg/m3)=0.002m3 ρ铁 因为全部浸没,所以V排=V物 F浮=ρ液gV排
=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.002m3
=15.68N
4、浮沉条件
三个体积相同的立方体a、b、c,分别浮在同种液 体的液面上,如图,若它们所受的浮力分别为 Fa、 Fb、Fc,则这三个力由小到大的顺序是______________。 Fb < Fa < Fc
一物体重6N,浸没在水中时排开的水重为5N, 则它所受浮力为 5N 。
想一想
1、当石块从水面上逐渐浸入水中并沉入到容器底部过程中,它受 到的浮力是怎样变化的? 石块浸入水中时随着浸入部分的体积的增大受到的浮力也增 大,当石块全部浸没后浮力的大小就不再改变。 2、同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,它们 受到的浮力是否相等?为什么? 不相等。因为液体的密度不相等。
解: W FS 20 30 600J W Gh 200 0 0
3.举重运动员在2s内将1500N的 杠铃匀速举高了2m,在空中 停留了3s.那么: 3000 的功, 他对杠铃做了______J 1500 前2s内的功率是______W ; 后3s内的功率是______W ; 0
13.体积相等的甲、乙两物体,其密度分 别是0.8×103千克/米3和1.2×103千克/米3, 同时投入水中,静止后所受浮力之比 为 4:5 ;若两物体的质量相等,则在水 中静止后所受浮力之比为 6:5 。
14.重力为49牛顿的金属球,密度为 5×103千克/米3,如果使这个金属球能 恰好悬浮在水中,必须做成空心,那么 空心部分的体积是多少?
4立方分米
15、一个重为5牛的小球,体积为0.5分米3, 如果把它浸没在水中,它是上浮还是悬浮还 是下沉?(g=10N/Kg) 悬浮 16、一根绳子能承受的最大拉力是19.6牛, 用它拉一个浸没在水中的质量为2.7千克的 铝块,如果铝块在水中匀速上升(不计水的 阻力),问:(1)铝块全部浸没在水中时, 绳对它的拉力有多大?绳子会被拉断?
(2)“规律法”:F浮=G排=m排 例题:一个重 3N的物体,放入装满水的容 g
器中时,溢出了0.2kg的水,此物体所受的 浮力为_______ N。此物体在水中将 _____. (填“漂浮”“悬浮”或“沉入底部”) F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N
F浮<G物,所以会沉入底部
(3)“公式法”:F浮=ρ液V排g
3、一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体 中,若将此物体均匀地切成两块,并轻轻地取 出一半,余下的一半在液体中(C) A、将上浮 B、将下沉 C、仍然是悬浮 D、以上情况都有可能出现
4、质量相同的铁块和铜块,铁块放入水中, 铜块放入水银中,比较它们受到浮力的大 小? 铜块大
3 、用同一支密度计测甲、乙、丙三种 液体的密度,如图 1—3l 所示,则甲、 乙、丙三种液体的密度及密度计在三种 液体中所受浮力大小关系如何?
F甲 =
甲
F乙
乙
=
F丙
丙
<
<
4 、甲、乙两只小球的质量、体积都相同,把它 们分别浸在 A、B两种不同的液体中,静止状态如 图 1—29 所示。若它们受到的浮力是 F甲与 F 乙,两 种液体的密度为ρA与ρB,则 ( )
C
A.F甲>F乙,ρA>ρB C. F甲=F乙,ρA>ρB
B.F甲<F乙,ρA<ρB D.F甲=F乙,ρA<ρB
1、一个金属球,从刚与某种液体的液面接触到沉 没到底部的过程中,它所受到的浮力是( ) A、逐渐增大; B、逐渐减小; C、不变; D、开始时逐渐增大,当球全部浸入液体后,所受浮力 保持不变。 2、A、B、C三个物体体积相同,在水中的情况如 图所示,则三个物体受到的浮力大小情况是( ) A. FA >FB > FC ; B. FC > FB > FA A B C. FB > FA > FC D. FA = FB = FC
相关知识回顾
1、浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气
体)竖直向上托的力叫做浮力
2、求浮力的方法:
(1)称重法:
F浮=G-F′
(2)平衡法:F浮=G物 适用于物体处于漂浮或悬浮
G =ρ液gV排 (4)压力差法: F = F 浮 向上-F向下
(3)阿基米德原理法:
浮= 排
F
浮力的几种计算方法
水面如何变化 如图45所示,一块冰漂浮在水面 上,问 (1)冰熔化后,容器中水面是上 升、下降还是不变? (2)若冰块漂浮在盐水中,冰块 熔化后,水面是上升、下降还是 不变
5.运用已学的知识推导出露出水面的 体积是全部体积的多少?
有 9/10 在 海面下
6.有一木块,放入水中时有2/5的体 积露出水面,放入某种液体中有3/4
例题:(10重庆)某水陆两栖步兵战车在一 次水上演习中,战车排开水的体积为23m3, 则战车受到水的浮力为多大? F浮=ρ水V排g =103kg/m3×23m3×10N/kg=2.3×105N
(4)“平衡法”:F浮=G物 (漂浮或悬
浮 ) (2010盐城)一根木头重为1600N,体积 例: 为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求: (1)木头的质量(2)木头的密度(3)木 头受到的浮力
.9、三个质量相同的实心物体静止在水中,如图,可判定 (1)浮力大小 ( ) A.甲受到的浮力最小 B.乙受到的浮力最小 C.丙受到的浮力最小 D.一样大 (2)三个物体的密度 ( ) A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大。
甲 乙
丙
专题训练
1、将一普通木块分别漂在水和浓盐水中,木块受到浮力的大 小是 ( )
我的体积大, 所以我受到的浮 力大
谁的浮力大?
我在深处, 我受到的浮 力大
阿基米德原理
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力, 大小等于它排开的液体所受的重力。
F浮 =G排
推论: 因为G排= m g =ρ液 V排g
排
所以F浮=G排=ρ液 g V排 V排表示物体排开液体的体积,即物体浸入液 体的那部分体积。
C
3. 将三个体积,密度均相同的金属块,挂在弹簧秤上, 浸入水中如图3–1–1所示.若弹簧秤的读数依次为 F1,F2,F3,则( ). A. F1=F2=F3 B. F1>F2=F3 C. F1>F2>F3 D. F1<F2<F3
E. F1<F2=F3
4、一块81g的实心铝块,有半浸在 水中时受到的浮力是多大?若把铝 块全部浸没在水中时受到的浮力又 为多大?(铝的密度是2700Kg/m3)
当物体处于悬浮或漂浮状态时有: F浮 = G物
即: F浮 = G物 F浮 = G物
悬浮 ρ液 =ρ物
漂浮
ρ液 > ρ 物
F浮= G 排= m 排g= ρ___ 牛顿 ,符号是___ N F浮代表_____ N 重力,单位是____ 牛顿 ,符号是__ G排代表排开液体的____
(1)m=G/g=1600N/(10N/kg)=160kg (2)ρ=m/V=160kg/0.2m3=800kg/m3 (3)因为木头漂浮在水面上,故F浮=G物=1600N
浮力专题练习
1、一块500g的木块浮在水面上时, 受到的浮力是多大?
2、有一个重100N的物体在水中的位置如图 所示那么他所受的浮力是多少?
1、压力差法
浮力是由于物体上下表面压力差产生的
F1
F 浮=
F 2 - F1
F2
例、一正方体物块浸没在水中时, 上表面受到的压力是3.5N,下表面 受到的压力是6N,则该物体受到的 浮力是多大?
2、称重法
实验测量浮力的方法 方向向上的力:F浮,F 向下的力:G
F浮=G-F
练一练
体积没入液体中,求木块和液体的 密度?
7、把一密度为0.6×103kg/m3体积为 100cm3的木块轻轻地放入一装满水的 木桶中,木块漂浮在水面上。求(1) 木块受到的浮力(2)木块露出水面 的体积; (3)溢出水的质量。
8.一体积为400cm3木块浮在水面上,有 1/4露出水面; 1.若将木块一分为二,浮在水面上,则 每一块露出水面的体积是多少? 2.若将木块露出水面部分削去;则木块 露出水面的体积是多少? 3.你知道木块的密度是多少吗?
ρ水
3kg/m3 10 =________
(1)“称量法”:F浮=G物-F
拉 例题:(2010广东省)如图所示,金属块所受
的浮力为__N,金属块的质量是___Kg,金 属块的体积是_____m3。 F浮=G物-F拉=2.2N-2N=0.2N m=G/g=2.2N/(10N/kg) =0.22kg V=F浮/ρ水g =0.2N/(103kg/m3×10N /kg)=2×10-5m3