浮力及应用Microsoft Word 文档

浮力及应用知识与方法：一．阿基米德原理1．浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的作用力叫浮力。

浮力的方向是。

2．用弹簧测力计测浮力：（1）用弹簧测力计称出物体在空气中的重力G；（2）把物体浸没在液体中用弹簧测力计称，读出示数F；（3）浮力大小为F浮=G—F。

3．探究“浮力大小与哪些因素有关”实验——控制变量法；步骤（略）。

4．阿基米德原理：（1）内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的。

（2）数学表达式：F浮=G排（定义式）；F浮=m排g=ρ液g V排（导出式）（3）理解：①阿基米德原理阐明了浮力的方向和浮力的大小，还包括浮力的施力物体和受力物体。

②“浸入”包括“浸没”和“部分浸”：“浸入”，V排=V物；“部分浸”，V排<V物，V物= V排+V露。

◆③由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力的大小与液体的密度ρ液和物体排开液体体积V液这两个因素有关，与物体的密度、物体的体积、物体的形状、物体的重力无关。

④由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浸没同种液体，浮力的大小与物体浸入的深度无关。

⑤阿基米德原理也实用于气体。

二．物体的浮沉条件判断方法：（1）从力的角度：先假定物体浸没在液体中，由G=mg算出物体的重力G，又由阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出物体受到的浮力F浮，最后比较F浮和G的大小。

（2）从密度角度：注意实心物体和空心物体的密度区别。

三．浮力大小的计算：1.浮力计算题的解题过程：（1）确定研究对象，认准研究的物体。

（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或匀速直线运动）。

（3）选择合适的方法列出等式。

注意：先进行受力分析（平衡时合力为零），再列出方程（组）；利用有关物理公式展开方程（F浮=ρ液gV排；G=ρgV）；解方程（组），得出结论。

经常用到的一些规律和概念有：①二力平衡条件（推广到三力平衡）②密度的概念③液体内部压强的规律④浮力的概念⑤阿基米德原理⑥物体浮沉条件2．计算浮力的方法：①阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排注意V排与V物的关系，还有利用重力公式G=ρgV计算重力G。

②实验法：F浮=G物-F题中涉及到弹簧测力计及两次读数。

③压力差法：F浮=F向上-F向下3．漂浮问题“五规律”：①物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； ②同一物体浮在不同液体里，所受浮力相同；③同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入得体积小；④漂浮的实心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； ⑤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。

4．特殊浮力问题的处理： （1）密合问题：（2）搁浅问题：不要认为是漂浮，因底部存在压力N ，应根据G=F 浮+N 来列式。

（3）液面升降问题：浸在液体液体中的物体所受浮力发生变化时，要引起V 排变化，容器中的液面也在发生变化。

液面变化的距离△h=容器S h。

四．浮沉条件的应用：2．轮船的原理：（1）轮船是根据“空心”的方法使密度大于水的材料排开更多的水的道理制成。

（2）轮船的排水量：F 浮=G 船+G 货3．潜水艇的潜浮原理：潜水艇靠改变 来控制潜浮的。

充水，重力G 增大，下潜；充适量水，使G=F 浮，悬浮；排水，G 减少，上浮。

★因潜水艇自身体积不变，只要是浸没，V 排就不变，F 浮也就不变。

4．气球和飞艇的升降原理：气球和飞艇是充密度小于空气的气体，使F 浮>G ，上升；上升过程中，空气密度减小（F 浮=ρ液gV 排），所受浮力F 浮变小，直到F 浮=G ，停在一定高度；放出部分气体，气囊体积V 排减小，浮力变小（F 浮=ρ液gV 排），F 浮<G ，降回地面。

实战演练：1．如图2所示，将甲、乙两容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。

甲容器中盛有密度为ρ1的液体，乙容器中ρ2的液体。

现将体积相等的A、B两物体分别放入甲、乙两容器后，物体A是悬浮，物体B漂浮且有一半体积露出液面，此时两容器中液面相平。

液体对甲容器底部的压强为P1、压力为F1，液体对乙容器底部的压强为P2、压力为F2。

已知物体A与物体B的密度之比为2：3，S乙=4S 甲。

则下列判断正确的是（）A．P1=P2，F1＞F2 B. P1＜P2，12F1=F2 C. 3P1=P2，6F1=F2 D. P1＞P2，F1=4F22．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体。

放置于水平桌面上。

如图所示。

甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2。

甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为P1。

乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为P2。

且P2=2P1。

将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器均无液体溢出。

液体静止后，甲、乙两容器底受到的液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2。

则下列判断正确的是（）（图未画出）A．F1＞F2,ρ1＜ρ2 B。

．F1=F2,ρ1＜ρ2C。

．F1＜F2,ρ1＞ρ2D。

．F1＜F2,ρ1＜ρ2 3．如图5所示，一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球，半球的底面积与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为ρKg/m3，高度为H米，大气压强为P0帕，已知球体的体积公式是V=4πr3/3，球面积公式是S球=πr2，则液体对半球产生的压力为？若要把半球从水中拉起，至少要用多大的竖直向上的拉力？4．实心正方体木块浮在水面上，如图6所示，此时浸在水中的体积为600cm3（g=10N/Kg）。

求：5．（1）一块密度为0.9×103Kg/m 3的冰，浮在0℃的水中，当冰完全溶解后水面高度如何变化？ （2）一块密度为0.9×103Kg/m 3的0℃的冰，浮在密度是1.2×103Kg/m 3的液体中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？（3）一块密度为0.9×103Kg/m 3的冰，放在密度是0.8×103Kg/m 3的液体中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？（4）一块密度为0.9×103Kg/m 3的冰中有一个气泡，浮在水中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？（5）一块密度为0.9×103Kg/m 3的冰中有一个小铅粒，浮在水中，当冰完全溶解后，整个液面如何变化？6．利用阿基米德原理，怎样使用弹簧测力计测定木块的密度？7．质量相等的甲、乙两实心球，密度之比为5:3，将它们放入足够多的水中，静止时两球所受浮力之比为6:7，则乙球的密度为水的密度的多少倍？8．两个长方体A 和B 的体积相等，密度分别是ρA =ρB 。

若将A 浸入水中，正好有52的体积露出水面。

若将B 叠放在A 上，B 刚好完全没入水中。

则A 、B 长方体的密度分别是多少？9．有两个相互连通的直径分别为4cm 和3cm 的管子，如图7所示。

管内有适量的水。

如果在左管内放一个直径为1cm 、高为25cm 的圆柱体木块，水不溢出。

已知木块的密度为ρ=0.5×103Kg/m 3，则管内水面将升高多少厘米？10．一根轻小弹簧原长为8cm ，两端分别连接在容器底和物体A 上。

将水逐渐注入容器，当物体A 的一半浸入水中时（如图8a ），弹簧长为9cm ；把水倒出，改为密度为0.8×103Kg/m 3的酒精注入容器，当物体A 全部浸入酒精中时（如图8b ），弹簧长度为12cm 。

求： (1)在这两种情况下，物体A 所受浮力之比；（2）物体A 的密度。

11．如图9所示，把甲、乙、丙三个完全相同的球体，放在三种密度不同的液体里，球静止时，甲、乙、丙三球浸入液体的体积分别是总体积的43、21和83，若将它们露出液面部分切去，三球剩余部分又露出液面体积又分别是V 甲、V 乙和V 丙,，比较V 甲、V 乙、V 丙的大小。

（ ）12．如图10所示，底面积为Sb 的圆柱形容器内盛有适量的水，另有底面积为Sa 的圆柱体A 有部分体积浸在水中，当圆柱体相对于容器下降高的为h 时（水未溢出，圆柱体A 也未全部没入水中），求物体A 所受水的浮力增加量为多少？13．如图11所示，将一块重为3N、体积为100cm3的石块。

用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g=10N/Kg）。

求：（1）石块所受到的浮力；（2）容器中水的重力；（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强。

14．如图12所示杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面。

其下用细线系住一实心铁球，那么（）15．如图13所示，欲使浮在水面的木板顶与水面相平，甲、乙两种方法中所需砝码的质量相比较（）16．质量为m0、密度为ρ0的物体，在密度为ρ的液体中匀速下降，液体对物体的阻力是。

17．如图14所示，在一木块上放一个质量为100g的金属块时，木块刚好全部浸没在水中，若将金属块取走后，则木块露出水面的体积为m3。

18．如图15所示有个无盖的玻璃杯，第一次在杯内放重物G1，并使杯浸在水中，杯口刚好与水面相平；第二次杯口向下浸入水中，在杯底上放重物G2，杯底恰好与水面相平。

由此可知（）A．G1=G2B。

G1＞G2C。

G1＜G2D。

无法判断19．有一个圆柱形容器。

横截面积为100cm2，水下B处的压强为200Pa。

若将一木块放入水中，木块浮在水面上，此时B点的压强增大到1180Pa。

求木块受到的浮力大小是多少？20．木块A漂浮在容器的水面上，它的上面放一块石块B，如图16所示，此时木块A排开水的体积为V1，若将石块B从木块A上取下，放入水中，静止时，木块A和石块B排开水的总体积为V2，已知V1－V2=2dm3，木块A的体积为4 dm3，石块B的密度为3×103Kg/m，g=10N/Kg。

则容器底对石块B的力为多少？21．可利用试管制作一个密度计如图17所示，若试管放入水中时露出水面部分为全长的一半，问：（1）如果在试管内壁上画刻度，则0.8的刻度在1.0的刻度上方还是下方？为什么？（2）若试管全长为12cm，前述两刻度线相差几厘米？25．有四种飞行器：（1）直升机；（2）飞艇；（3）热气球：（4）滑翔机。

其中利用空气升力升空的是（）A。

（1）和（4），B。

（2）和（3）C．（1）和（3）D。

（2）和（4）22．在“抗洪抢险”中，几位同学找到了一张总体积为0.3m3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫。

将其放入水中时，床垫有51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？23。