精选中考物理基础篇第21讲浮力的应用附强化训练题
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一、初中物理浮力类问题1.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,则下列说法中正确的是A .物体的体积是500cm 3B .物体受到的最大浮力是5NC .物体的密度是332.2510kg /m ⨯D .物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由乙图可知,物体重9N ,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N ,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力4N ,则BD 错误; 物体浸没时-43334====4101.010/10/F NV V m g kg m N kgρ⨯⨯⨯浮物排液, 故A 错误; 物体的密度:33-439= 2.2510/10/410m G N kg m V gV N kg mρ===⨯⨯⨯, 故C 正确。
故答案为C 。
2.在水平桌面上有甲乙两个完全相同的烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,小球所受浮力分别为F 甲和F 乙,下列判断正确的是( )A .F F =甲乙B .ρρ甲乙>C .p p =甲乙D .F F <甲乙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AD .由图可知,小球在甲中漂浮,则F 甲=G ,在乙中下沉,则F 乙<G ,又因为两球完全相同,所以F 甲>F 乙,故AD 错误;B .由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中下沉,则ρ球>ρ乙,所以ρ甲>ρ乙,故B 正确;C .烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲、乙液体体积开始时相同,放入小球后甲中漂浮、乙中下沉,乙中溢出的液体多,故甲烧杯内剩余液体的体积大于乙烧杯内液体的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据m =ρV 和G =mg 可知甲烧杯内液体的重力大于乙烧杯内的重力,又因为两烧杯、两小球的重力均相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力;又因为烧杯的底面积相等,根据Fp S=可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p 甲>p 乙,故C 错误。
中考总复习:浮力(基础)【考纲要求】1、了解浮力的概念,知道浮力的方向及产生的原因;2、理解阿基米德原理,熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围;3、运用浮力知识解决有关问题;4、知道物体浮沉条件;5、知道浮力的利用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、浮力当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力。
要点诠释:1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。
2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′3. 阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力。
用公式表示为;F浮=G排。
(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。
(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
考点二、浮力的应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用。
下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动。
但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
上浮漂浮悬浮下沉ρ物<ρ液ρ物<ρ液ρ物=ρ液ρ物>ρ液G物<F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物>F浮2.应用(1)轮船①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而来增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。
②排水量:轮船满载时排开的水的质量。
(2)潜水艇原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。
3.浮力的计算方法压力差法:F浮=F向上-F向下阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排力的平衡法:受力分析【典型例题】类型一、基础知识1、如图所示,将去盖的雪碧瓶截去底后倒置,放入一乒乓球后压着球向里注水,然后放手,则乒乓球将,再把瓶盖盖紧,则乒乓球将。
一、初中物理浮力类问题1.如图所示,将重为 5N 的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测 力计示数为 2N 。
下列说法正确的是( )A .小球的体积为 400cm 3B .小球的密度为 1. 25g/cm 3C .剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为 5ND .缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到 1N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由题知,小球受到的浮力5N 2N 3N F G F =-=-=示浮由F gV ρ=浮液排得,小球排开液体的体积433333N 310m 110k /m 10N /kg300cm F V g g ρ-===⨯=⨯⨯浮排水 小球的体积332300cm 600cm V =⨯=故A 错误;B .由G mg =得,小球的质量是5N 0.5kg 500g 10N/kgG m g ==== 小球的密度3333500g 0.83/cm 0.8310kg/m 600cm m V ρ=≈=⨯=故B 错误;C .由于小球的密度小于水的密度,所以当剪断悬吊小球的细线后,小球最终漂浮,此时小球受到的浮力等于重力等于5N ,故C 正确;D .缓缓向下移动弹簧测力计,当小球全部浸没时受到的浮力3343'110kg/m 10N/kg 610m 6N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮液排由于此时受到的浮力大于小球的重力,所以物体将上浮,小球对测力计的拉力最小为0N ,故D 错误。
故选C 。
2.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,都装有一些水。
将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a 、b ,分别放人两个烧杯的水中,静止时,a 球下沉到烧杯底部,b 球漂浮在水面,且两个烧杯中的水面恰好相平,则下列说法错误的是( )A .两个烧杯底部受到水的压力相等B .甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C .a 球受到的浮力大于b 球受到的浮力D .a 球材料的密度大于b 球材料的密度 【答案】D 【解析】 【详解】A .由于两杯水面相平,则水的高度相同,由p gh ρ=可知两杯水对地面压强相同,杯子底面积相同,则又由F =pS 可知,水对杯底压力相等,故A 正确,不符合题意;B .a 球在甲杯中沉底,所以G a >F 浮a根据阿基米德原理有F 浮a =G 排a ,所以G a >G 排a即a 受到的重力大于a 排开水的重力;则甲烧杯对水平桌面的压力:F 甲=G 杯+G 水+G a >G 杯+G 水+G 排a ﹣﹣﹣①b 球在乙杯中漂浮,所以F 浮b =G b根据阿基米德原理有F 浮b =G 排b ,所以G b =G 排b即b 受到的重力等于b 排开水的重;则乙烧杯对水平桌面的压力:b b F G G G G G G =+'+=+'+乙杯水杯水排﹣﹣﹣②h 相同,S 相同,故两杯水和排开水的总体积相同,水和排开水的总重相同,即a b G G G G +='+水排水排﹣﹣③综合①②③式可得:F 甲>F 乙,即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力,故B 正确,不符合题意;C .a 球下沉,b 球漂浮,则可知a 排开水的体积大于b ,由F gV ρ=浮液排可知,a 受到的浮力更大,故C 正确,不符合题意;D .a 球下沉到烧杯底部,b 球漂浮在水面,根据浮沉条件可知,a 球的平均密度大于水的密度,b 球的平均密度小于水的密度;但两球都是空心的,所以不能确定a 球材料的密度一定大于b 球材料的密度,故D 错误,符合题意。
浮力经典习题附参考答案一、单项选择题3.第二次世界大战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅而不能浮起来,这是因为 ( )A.有浮力,但浮力小于重力B.有浮力,且浮力等于重力C.潜水艇底部没有水进入,不产生浮力D.机器坏了,不产生浮力 4.一艘轮船从东海驶入长江后,它所受到的浮力 ( ) A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定5.甲、乙两物体的质量之比是3∶5,密度之比是3∶10,若把它们浸没在同种液体中,则它们所受的浮力之比是 ( )A.3∶5B.3∶10C.1∶2D.2∶16.(05河北课改区)如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。
甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是( ) A.甲受到的浮力 B.乙受到的浮力大C.丙受到的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一样大7.(05广东)如图所示,浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力F 1小于鸡蛋的重力,现将适量的浓盐水倒入烧杯中,鸡蛋所受的浮力为F 2,则F 1与F 2的关系是( ) A.F 1>F 2 B.F 1<F 2 C.F 1=F 2 D .无法确定8.(05莆田市)关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是( ) A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B .没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。
C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D .物体的密度越大受到的浮力越小9.潜水员从水下15m 的地方上浮到距水面lm 的地方,则潜水员所受的浮力和压强 ( )A.压强和浮力都将变大 C.压强和浮力都将变小B.压强减小,浮力不变 D.压强不变,浮力变小10.(05苏州市)一个边长为a 的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平)下降至图中的虚线位置,则图(乙)中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F 和铁块下表面在水中的深度h 关系的图像是( )A B C D11.(04临沂)将质量相等的实心铁块、铝块和木块放入水中,静止时,比较它们受到的浮力(ρ铁=7.8g /cm 3、ρ铝=2.7g/cm 3、ρ木=0.4g/cm 3) ( ) A.铁块受到的浮力最小 B.铝块受到的浮力最小C.木块受到的浮力最小D.铁块和铝块受到的浮力一样大12.(05临沂市)如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。
(物理)初中物理浮力解题技巧解说及练习题(含答案)一、浮力1.如下图,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,而后渐渐向水里增添食盐并轻轻搅动,察看发生的现象。
图中大概反应鸡蛋所受浮力的大小 F 浮与液体密度ρ液关系的图像是A.B.C.D.【答案】 C【分析】开始浮力小于重力时,鸡蛋是完整淹没的,排开液体的体积不变,当盐水密度增大时,由F 浮 =ρ液 gV 排,遇到的浮力在变大;当浮力与重力相等时,鸡蛋处于悬浮状态;若浮力再增大,鸡蛋会上调,最后飘荡在水面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化.故浮力先增大后不变,ABD错误, C 正确.应选 C.2.三个同样容器里盛有密度不一样的三种液休,将同一个小球先后放人三个容器中,静止时地点如下图,容器中的液面到容器底的距离都相等.以下说法正确的选项是()A.在甲液体中小球所受的重力小于浮力B.小球在丙液体中所受浮力等于小球在乙液体中所受浮力C.甲乙丙三种液体对容器底的压强同样D.丙液体的密度最小【分析】由图可知,同一个小球在甲液体中处于飘荡状态,在乙液体中处于悬浮状态,在丙液体中沉底.A.依据飘荡条件,在甲液体中小球所受的浮力等于其自己重力,故 A 错误.B.小球在乙液体中悬浮,所受浮力等于其重力,即 F 浮乙 =G;小球在丙液体中沉底,则 F 浮丙< G,所以 F浮丙<F 浮乙,故 B 错误.C.因ρ物>ρ液时下沉、ρ物 =ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时飘荡,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物 =ρ乙>ρ丙,因容器中的液面到容器底的距离都相等,所以,由p=ρgh可知,甲乙丙三种液体对容器底的压强为p 甲> p 乙> p 丙,故 C错误.D.依据飘荡条件,ρ物>ρ液时下沉、ρ物=ρ液时悬浮、ρ物<ρ液时飘荡,所以,三液体的密度关系为ρ甲>ρ物=ρ乙>ρ丙,即丙液体的密度最小,故 D 正确为答案.3.如下图,一鸡蛋在盐水中处于静止状态,后用手指将鸡蛋向下按压一下放手后,(若盐水足够深)以下说法正确的选项是A.鸡蛋向下加快运动,遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力变小B.鸡蛋向下做减速运动直至停止,鸡蛋遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力不变C.鸡蛋先向下、后向上运动并回到原位,鸡蛋遇到盐水的压强、浮力先变大后变小D.鸡蛋一直向下做匀速直线运动,鸡蛋遇到盐水的压强变大,遇到盐水的浮力不变【答案】 B【分析】【详解】鸡蛋在盐水中处于静止状态,浮力等于重力,用手指将鸡蛋向下按压一下放手后,鸡蛋向下运动时遇到向上的阻力,速度会愈来愈小;鸡蛋在降落时跟着深度的增添,压强会越来越大,因为排开盐水的体积不变所以浮力不变;应选 B .4.如下图,两个同样的柱形容器中分别盛有两种不一样的液体.并置于水平桌面上,现将同样的小球分别放入容器中,当小球静止时所处的地点如下图,两小球遇到的浮力分别为 F 甲、 F 乙,则以下判断正确的选项是A. F 甲< F 乙ρ甲<ρ乙B.F 甲= F 乙ρ甲<ρ乙C. F 甲= F 乙ρ甲>ρ乙D. F 甲> F 乙ρ甲>ρ乙【答案】 C【剖析】两个小球完整同样处于飘荡时遇到的浮力都等于重力,由此可知两小球受浮力大小关系;依据小球的状态确立两种液体的密度关系.【详解】完整同样的两个小球在甲、乙两种液体处于飘荡时,两个小球遇到的浮力:从图中能够看出,两球都飘荡,乙中小球排开液体的体积许多,即于重力,由 F 浮 =ρ液 gV 排可得ρ甲>ρ乙.应选 C.F 甲=F 乙=G.V 排甲< V 排乙,浮力都等5.如下图,在三个同样的容器中装有质量同样的水,将木块A B按不一样的方式、金属块放入水中,待 A、 B 静止时,三个容器的底部所受的水的压强对比较,正确的选项是()A. p 甲 >p 乙 >p 丙B.p 甲=p 乙>p 丙C. p 甲 <p 乙 <p 丙D. p 甲<p 乙=p 丙【答案】 B【分析】【详解】由图可知,木块 A 和金属块 B 在甲、乙两图中都是处于飘荡状态,图丙中木块 A 处于飘荡状态,所以 A 、B 两物体遇到的浮力F 甲AB=G A+G B,F 乙AB=G A+G B,F 丙AB=G A+F B浮,因为金属块 B 在水中会下沉,所以,G B> F B浮,所以F 甲AB=F 乙AB> F 丙AB;V 排 =F浮依据阿基米德原理可知,则水gV 甲AB=V 乙AB> V 丙AB,则水面上涨的高度关系为:h 甲升 =h 乙升> h 丙升在三个同样的容器中装有质量同样的水,本来水面高度同样,故待 A 、 B 静止时,水面高度的大小关系为:h 甲 =h 乙> h 丙,依据 p=ρgh可知水对容器底部压强的关系为:p 甲 =p 乙> p 丙,故 B 切合题意, ACD 不切合题意.6.以下相关物理应用知识描绘错误的选项是A.甲图:压路机用质量很大的碾子是为了减小压强B.乙图:水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方遇到水的压强盛C.丙图:用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强D.丁图:浮在水面上的潜水艇逐渐潜入水中直至淹没过程中,浮力渐渐变大【答案】 A【分析】【剖析】(1)增大压力和减小接触面积能够增大压强;(2)液体压强跟着深度的增添而增大;(3)利用大气压的知识剖析即可判断;(4)浮在水面上的潜水艇在下潜过程中,排开水的体积变大,利用 F浮水gV排,来剖析遇到的浮力状况。
浮力及其应用一、填空题1.(2013,烟台)俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中可以漂浮,李子投入水中会下沉。
漂浮的西瓜受到的浮力________李子受到的浮力,西瓜的密度________李子的密度。
(均选填“大于”“小于”或“等于”)2.(2013,哈尔滨)用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力是________N,若该球重为8 N,放手后这个球将________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)3.(2013,宜昌)人的密度跟水差不多,约为1×103kg/m3。
已知一成年男子的质量为70 kg,该男子的体积约为________m3,当该男子漂浮在海面时,受到的海水的浮力为________N。
(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)4.(2013,陕西)小华测的一个熟鸡蛋的质量是57.5 g,体积为55 cm3,则密度为________kg/m3(计算结果保留两位小数)。
她将熟鸡蛋浸没在水中后,熟鸡蛋下沉,下沉过程受到的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
欲使熟鸡蛋悬浮,可向水中加________(选填“水”“酒精”或“浓盐水”)。
当熟鸡蛋悬浮时,液体密度________熟鸡蛋的密度。
5.(2013,泰州)如图甲所示,弹簧测力计示数为 5 N。
如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2 N,则小球受到的浮力为________N,小球的体积为________cm3。
剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为________N。
(g取10 N/kg)二、选择题6.(2013,内江)下列有关浮力的说法正确的是( )A.物体的密度越大,受到的浮力越大B.物体的体积越大,受到的浮力越大C.物体没入水中越深,受到的浮力越大D.浸没在水中的物体,可能不受浮力7.(2013,宜昌)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。
2021中考物理专题复习:浮力一、选择题1. 下列关于浮力的说法正确的是()A. 轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大B. 悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力C. 阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力D. 鸡蛋放入清水中沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力2. (多选)如图所示,其对应判断正确的是()A.图甲中,用恒定不变的拉力F沿斜面匀速向上拉木块,速度v随时间t的变化规律可用图像①表示B.图乙所示的“探究杠杆的平衡条件”的实验中,在阻力与阻力臂一定时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,其F1-l1的关系可用图像②表示C.图丙中,往量杯中匀速注水直至注满的过程中,量杯底部受到水的压强p随时间t变化的关系可用图像③表示D.图丁中,弹簧测力计下挂一物体,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,弹簧测力计示数F与物体下降高度h 之间的关系可用图像④表示3. 如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,若分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后()A. 乙漂浮,乙受到的浮力小B. 甲漂浮,甲受到的浮力大C. 乙下沉,甲受到的浮力大D. 甲下沉,乙受到的浮力大4. 如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。
设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙,水对容器底的压强分别为p甲和p乙,则()A.F甲<F乙p甲=p乙B.F甲=F乙p甲=p乙C.F甲=F乙p甲<p乙D.F甲>F乙p甲>p乙5. (多选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。
两种情况相比,下列判断正确的是()A.木块受到的浮力一样大B.木块在甲液体中受到的浮力较大C.甲液体对容器底部的压强较大D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小6. A、B是两个质量完全相同的实心长方体,轻轻放入水中后,静止时在水中的位置如图所示,则下列说法正确的是()A.两物体的密度大小关系是ρA>ρBB.两物体受到水的浮力大小关系是F浮A<F浮BC.两物体排开水的体积大小关系是V排A=V排BD.两物体下表面受到水的压强大小关系是p A>p B7. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋在两杯中所处的位置如图所示.则()A. 甲杯盐水的密度较大B. 鸡蛋在两杯中排开液体的质量相等C. 甲杯底部所受的液体压力较大D. 鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大8. 如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中,剪断细线以后,木块上浮至静止,对此下列说法正确的是()A.剪断细线前,木块所受的浮力等于木块的重力B.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和C.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块所受浮力的变化量D.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块所受浮力的变化量9. 水平桌面上完全相同的甲、乙两个容器内,装有质量相等的两种液体,将体积相等的A、B两个正方体分别放到两个容器中,物体静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。
第21讲浮力的应用21.1学习提要21.1.1 计算浮力的推导公式错误!未找到引用源。
(仅使用于物体漂浮或悬浮状态)这是一个经常在浮力计算中用到的公式,熟练掌握这个公式,许多问题就可以迎刃而解。
公式的推导过程如下以物体漂浮为例,如图21 - 1所示。
图21-1F浮 = G物ρ液gV排 = ρ物gV物故错误!未找到引用源。
物体如果处于悬浮状态,同理可证。
21.1.2 浮沉条件的应用1. 轮船轮船漂浮在水面,受到两个力的作用,根据漂浮条件,F浮=G总=G船+G货。
轮船是用钢板焊成的空心体,比起相同质量的实心钢材,能排开更多的水,从而产生巨大的浮力来平衡船体和所载的货物所受的重力。
例如一艘排水量为30万吨的油轮,如果油轮自身质量为6万吨,那么它最多可装载24万吨的原油。
图21-2 图21-3 图21-42. 潜水艇如图21 - 2所示,当改变自重至F浮<G总时,潜水艇下潜;当F浮>G总潜水艇上浮。
其自重的改变是通过压缩空气跟水舱组合工作而实现的。
3. 气球和飞艇如图21 - 3所示,气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受到的浮力大小和自重大小来实现的。
它的主要部分是气囊,其内充的是密度较小的热空气或氦气。
4. 密度计如图21 -4所示,密度计可直接测量液体的密度,它根据漂浮条件F浮=G物而工作,所以它在不同的液体中受到的浮力都相等,其排开液体的体积与液体密度之间的关系为错误!未找到引用源。
密度计的刻度有两个特点:第一,刻度越髙,密度越小;第二,刻度的间距不均匀,上面疏,下面密。
可概括为八个字“上小下大,上疏下密”。
密度计分为两种:一种叫比轻计,用于测定比水的密度小的液体密度;另一种叫比重计,用于测定比水的密度大的液体密度。
5. 其他应用(1)利用盐水选种适当调配盐水的密度,这样使密度大于盐水的种子下沉,使密度小于盐水的种子漂浮,达到选种的目的。
(2)测定血液密度取一滴血液滴入硫酸铜溶液里,若悬浮,则血液的密度等于该溶液的密度。
中考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=液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度.....和物体排开液体的体积.......有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了.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,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=物gV物计算物体在液体中受的浮力:F浮=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=0.079kg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=0.79NV排=V铁===10 cm3m排=液gV排=1g/cm3×10 cm3=10g=0.01kgF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,关键是区别液和物,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________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)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=9.8NV排===1×10—3m3浸没:V=V排=1×10—3m3球中所含铜的体积V铜===≈0.49×10—3m3V空=V—V铜=1×10—3m3—0.49×10—3m3=0.51×10—3m3答案0.51×10—3m3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A、B、C.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,液相同.根据F浮=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==A<B<C解法2由物体的浮沉条件可知:A、B漂浮∴A<水,B<水,C=水,A、B漂浮于水面:F浮A=G A水gV A排=A gVF浮B=G B水Gv B排=B Gv由图:V B排>VA排∴B<A比较密度:C>B>A比较出密度后,由G=mg=Vg,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(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.(盐水>水>蜡>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.∵盐水>水>蜡>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F1、F2和F3,蜡块重力为G.对蜡块进行受力分析:F1<G,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<F2=F3根据阿基米德原理:V排=酒精中:V排酒精=V物水中:V排水=盐水中:V排排水=酒精水盐水(a)(b)(c)图1—5—2∵F2=F3,水<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0.5dm3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 dm3,然后根据F浮=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:球==(g取10N/kg)球==0.9kg/dm3=0.9kg/dm3×103kg/m3这是一个空心铜球,且球<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=液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=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(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∵金属>酒精,金属>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===10cm3金属块在水中:V排水=V金属块=10cm3 m排水=水V排水=1g/cm3×10cm3=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=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.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(酒=0.8×103kg/m3)解判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度:物===0.9g/cm3∵物<水,物体在水中漂浮.F水浮=Gm排水g=m物g∴m排水=m物=45g又∵物<酒精,物体在酒精中沉底.F酒精浮=酒精V排g,浸没:V排=V=50cm3m排精浮=酒精V排=0.8g/cm3×50cm3=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=50cm3进行求值.造成结果错误.V排=50 cm3进行求解。
第21讲浮力的应用21.1学习提要21.1.1 计算浮力的推导公式错误!未找到引用源。
(仅使用于物体漂浮或悬浮状态)这是一个经常在浮力计算中用到的公式,熟练掌握这个公式,许多问题就可以迎刃而解。
公式的推导过程如下以物体漂浮为例,如图21 - 1所示。
图21-1F浮 = G物ρ液gV排 = ρ物gV物故错误!未找到引用源。
物体如果处于悬浮状态,同理可证。
21.1.2 浮沉条件的应用1. 轮船轮船漂浮在水面,受到两个力的作用,根据漂浮条件,F浮=G总=G船+G货。
轮船是用钢板焊成的空心体,比起相同质量的实心钢材,能排开更多的水,从而产生巨大的浮力来平衡船体和所载的货物所受的重力。
例如一艘排水量为30万吨的油轮,如果油轮自身质量为6万吨,那么它最多可装载24万吨的原油。
图21-2 图21-3 图21-42. 潜水艇如图21 - 2所示,当改变自重至F浮<G总时,潜水艇下潜;当F浮>G总潜水艇上浮。
其自重的改变是通过压缩空气跟水舱组合工作而实现的。
3. 气球和飞艇如图21 - 3所示,气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受到的浮力大小和自重大小来实现的。
它的主要部分是气囊,其内充的是密度较小的热空气或氦气。
4. 密度计如图21 -4所示,密度计可直接测量液体的密度,它根据漂浮条件F浮=G物而工作,所以它在不同的液体中受到的浮力都相等,其排开液体的体积与液体密度之间的关系为错误!未找到引用源。
密度计的刻度有两个特点:第一,刻度越髙,密度越小;第二,刻度的间距不均匀,上面疏,下面密。
可概括为八个字“上小下大,上疏下密”。
密度计分为两种:一种叫比轻计,用于测定比水的密度小的液体密度;另一种叫比重计,用于测定比水的密度大的液体密度。
5. 其他应用(1)利用盐水选种适当调配盐水的密度,这样使密度大于盐水的种子下沉,使密度小于盐水的种子漂浮,达到选种的目的。
(2)测定血液密度取一滴血液滴入硫酸铜溶液里,若悬浮,则血液的密度等于该溶液的密度。
第21讲浮力的应用
21.1学习提要
21.1.1计算浮力的推导公式
错误!未找到引用源。
(仅使用于物体漂浮或悬浮状态)
这是一个经常在浮力计算中用到的公式,熟练掌握这个公式,许多问题就可以迎刃而解。
公
式的推导过程如下
以物体漂浮为例,如图21 - 1所示。
图21-1
F浮 = G物
ρ液gV排 = ρ物gV物
故错误!未找到引用源。
物体如果处于悬浮状态,同理可证。
21.1.2浮沉条件的应用
1.轮船
轮船漂浮在水面,受到两个力的作用,根据漂浮条件,F浮=G总=G船+G货。
轮船是用钢板焊成的空心体,比起相同质量的实心钢材,能排开更多的水,从而产生巨大的浮力来平衡船体和所载的货物所受的重力。
例如一艘排水量为30万吨的油轮,如果油轮自身质量为6万吨,那么它最多可装载24万吨的原油。
图21-2 图21-3 图21-4
2.潜水艇
如图21 - 2所示,当改变自重至F浮<G总时,潜水艇下潜;当F浮>G总潜水艇上浮。
其自重的改变是通过压缩空气跟水舱组合工作而实现的。
3.气球和飞艇
如图21 - 3所示,气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受到的浮力大小和自重大小来实现的。
它的主要部分是气囊,其内充的是密度较小的热空气或氦气。
4.密度计
如图21 -4所示,密度计可直接测量液体的密度,它根据漂浮条件F浮=G物而工作,所以它在不同的液体中受到的浮力都相等,其排开液体的体积与液体密度之间的关系为错误!未找到引用源。
密度计的刻度有两个特点:第一,刻度越髙,密度越小;第二,刻度的间距不均匀,上面疏,下面密。
可概括为八个字“上小下大,上疏下密”。
密度计分为两种:一种叫比轻计,用于测定比水的密度小的液体密度;另一种叫比重计,用于测定比水的密度大的液体密度。
5.其他应用
(1)利用盐水选种
适当调配盐水的密度,这样使密度大于盐水的种子下沉,使密度小于盐水的种子漂浮,达到选种的目的。
(2)测定血液密度
取一滴血液滴入硫酸铜溶液里,若悬浮,则血液的密度等于该溶液的密度。
(3)打捞沉船
如图21 - 5所示,打捞沉船时利用体积巨大的密封钢筒(浮筒)来打捞,往浮筒里注水使它下沉,若把浮筒与沉船拴牢后,将浮筒中的水排出,使所受浮力大于船重,沉船就可上浮了。
图21-5
21.2难点释疑
21. 2.1利用浮力測定物质的密度
在实验中,由于器材的缺少,不能用常规的方法测密度,如缺少天平或缺少量筒等。
而前面所学的浮力知识中,可以找到V排与V物(或F浮与G物)的关系。
方法一:用弹簧测力计测得物体重力为G,物体全部浸没在液体后弹簧测力计的示纹变为F。
则
G=ρ物gV①
F浮=G-F=ρ液gV②
①/②得到错误!未找到引用源。
若ρ液已知,则错误!未找到引用源。
若ρ物已知,则错误!未找到引用源。
方法二:用量筒测得物体漂浮在液面上所排开的液体体积Vi,以及物体的总体积V2。
由漂浮条件,
F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物。