初中物理浮力的利用

初中物理浮力的利用

典型例题

例题1：漂浮在水池中的一个木盆，里面有一块石头，如果将石头从木盆中取出扔到水池里，则池内水面高度（）．

A．上升B．下降C．不变D．无法确定

选题角度：通过本题训练学生灵活应用阿基米德原理分析现实中的浮力问题，提高学生分析能力．

分析：因为石头和木盆在水中受到的浮力大小等于它们的重力之和，即：

．所以，石头在木盆里时，根据阿基米德原理：可知：

．当石头从木盆取出扔到水池里时，所能排开水

的体积，比较和两式可知，石头在木盆中借助于木盆增大了它的排水体积，使石头在木盆中排开水的体积大于石头放在水中所排开水的体积．所以石头从木盆中取出扔到水池里时，水池的水面要降低．

答案：B

例题2：有一根粗细均匀的蜡烛，底部插入一根铁钉，竖直地漂浮在水中，蜡烛长20cm，

密度，上端露出水面1cm．现将蜡烛点燃，求这根蜡烛燃烧到剩余多长时，蜡烛的火焰会被水熄灭？（铁钉体积不计）

分析蜡烛漂浮在水面上，根据漂浮物体的条件，．随着蜡烛的不断燃烧，其质量不断减小，重力也在减小，蜡烛露出水面部分逐渐减少，当蜡烛燃烧到水面时，蜡烛就无法燃烧，火焰将被水熄灭．所以，此题的关键是确定蜡烛多长时没有水面以上的部分．解题：已知：

求：熄灭时蜡烛长度

解：∴

又∵蜡烛是漂浮的∴

即：①

②

①－②得：

则

∴

答：当蜡烛剩下10cm时火焰位于水面，这时，蜡烛的火焰被水熄灭．

例3：用密度的体积为的圆木7根，扎成一个木筏，问这只木筏最多能载几个质量是50kg的人过河？

选题角度：通过本题加深学生对增大排水面积来增大浮力的知识的理解，并提高分析能力．

分析：木筏受到的最大浮力就是圆木刚好完全浸入水时受到的浮力，因为这时排开水的体积最大，如果圆木重与木筏载入重力之和超过这一浮力，木筏将下沉，所以木筏受到的最大浮力等于木筏自身重和所载人的重。

解题

已知：

。

求：过河人数N。

解：根据阿基米德原理：

木筏受到最大浮力：

∴

又

根据题意：

说明：这里采用去尾法，而不四舍五入，是因为物理运算要符合实际，如果取57人，本筏与人重力之和小于木筏受到的最大浮力，人可以安全渡过，但如果取58人，人和木筏总重就大于木筏所受最大浮力，木筏下沉，不能安全渡河。

答：这只木筏最多可载57人过河。

例4：如图所示，在一个较大的容器内的水面上放一个木块，木块上面放一个体积是1 ，重19.6N的物体，此时木块漂浮．如果将物体从木块上拿下并放入水中，当木块和

物体都静止时，容器里的水面将（）．

A．上升B．下降

C．不变D．无法判定

选题角度：通过本题提高学生分析多研究对象的能力．

分析容器里的水面是否变化，怎样变化？要分别求出物体在木块上和在水中，它排液体积的大小，通过比较作出判定．

先求出物体的密度：

所以物体从木块上取下，放入水中，它沉在水底．

进一步求出物体在木块上，它们共排开水的体积．因为物体和木块总体浮在水面上，

，又．

将物体从木块上取下放入水中，，其中，

，而，因此，．

因为，比较可见，，这就是说，物体放进水中，它们排水的体积小于物体在木块上它们排水的体积，容器里水面下降．

选出B是本题的正确答案．

习题精选

一、填空题

1．甲、乙两物体的体积分别为和，若把它们浸没在同种液体中，则它们受到的

浮力之比；若把它们分别浸没在密度为和的液体中，则它们受

到的浮力之比

2．体积是200 的木块浮在水面上时，恰好有一半体积没在水中，则此木块的重力

为______________，木块的密度是_____________．

3．一艘轮船的排水量为2500t，船的自重是N，此时船上的货物重为

__________N；当它的载重增大时，船受到的浮力___________。而浮力变化的数值______________载重变化的数（填“大于”或“等于”或叫于”）

4．海水的密度比河水的密度大，所以轮船从河里开到海里时，船体将_________一些，船所受的浮力_____________。

5．如图所示，有木球、铜球和铁球，当它们在水中静止时，_______球一定是空心的，_____球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力_________它所受的重力，铜球所受的浮力__________它所受的重力．

6．铁块在水里要___________，如果把铁块做成铁盒，虽然它的重力没变，但铁盒的体积_____________，铁盒排开水就比铁块_________，受到的浮力就_________，所以铁制品可以浮在水面上，_________就是利用这个道理制成的．

二、计算题

1．体积是600 的塑料块，放在水中排开水的体积为540 ，这个塑料块的密

度多大？

2．一木块，浮在水面上时露出水面的体积大约是它总体积的五分之二，这个木块的密度是多大？

3．某物体浮在水面上时，浸没部分的体积是总体积的3／5，当它漂浮在某液体表面时，有1／4体积露出液面，求物体的密度和这种液体的密度？

4．一木块漂浮在水面上，露出水面的体积是20 ，把露出水面的部分截去，在水

中部分又有12 露出水面，求：①此木块原来的体积是多少？②密度是多少？

5．有一容器高5dm，底面积为100 ，内装有3dm深的水，求：①距离容器底5cm

深处水的压强为多少？②当把一个质量为0．5kg，体积为600cm3的物体投入水中平衡时，物体受到的浮力为多大？③容器底部受到的压强增加了多少？（g＝10N／kg）