中考物理有关浮力的压轴题解题方法
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2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-浮力一、讲方法浮力的计算公式公式适用条件公式涉及压力、压强涉及弹簧测力计或者拉力涉及密度、体积或者排开液体物体悬浮或漂浮浮力计算小技巧.物体漂浮时:。
.物体浸没时:;。
.变化量计算:。
.液面升降问题直筒型容器:;指先后两次液面的高度变化量;指先后两次液面以下物体的体积变化量。
;指当已知物体进出液体液面变化时,物体相对于容器底的移动距离。
物体的浮沉条件上浮下沉悬浮漂浮沉底实心体处于动态运动状态不断改变,受非平衡力作可以停留在液是“上浮”过是“下沉”过用体的任何深度程的最终状态程的最终状态处浮力的应用.潜水艇:靠改变自身的重力而实现上浮、下沉或停留在水中。
.密度计:是利用物体漂浮在液面的条件工作的,即,它是测量液体密度的仪器。
密度计大的刻度值在下面,小的刻度值在上面。
浮力解题基本思路第一步:分析题干,判断物体处于什么状态,然后选用合适的公式此时我们要关注一些隐含条件,如“漂浮”“悬浮”“漏出水面”“在海上航行”等;第二步:受力分析,尤其要注意平衡力的分析,这能让我们避免犯错;第三步:根据以上的分析列出等式方程求解。
二、学思路铺垫如图甲所示,底面积为的圆柱体容器中装有部分液体,此时液体对容器底部的压强为,当物体放入液体中时,处于漂浮状态,此时容器底部受到液体的压强为,则物体的重力为.【答案】【解析】在图甲中对液体受力分析可得:①在图乙中对液体和物体整体受力分析可得:②由①②可得:.故答案为.①浮力等于重力②压强变化了③受力分析得出浮力变化等于重力变化铺垫一长方体物块在弹簧测力计的作用下,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降(物块未与杯底接触).图乙是物块下降过程中所受浮力的大小与物块下表面浸入液体深度深关系的图像,图丙是物块下降过程中所受拉力的大小与物块下表面浸入液体深度深关系的图像.若,则物块所受重力,密度为(已知).【答案】【解析】物体在水中受到的浮力为,即,,故,由得,物体的体积为:,物体的重力为,质量为,则物体的密度为:.故答案为:;.①求浮力用②确定初始状态③二力平衡④分析力的变化⑤压轴题如图甲所示,水平桌面上放置底面积为、质量为的圆筒,筒内装有深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积、高为的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数随圆柱体浸入液体的深度的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),取,求:( 1 )圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?( 2 )筒内液体密度是多少?( 3 )当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?【答案】 (1)(2)(3)【解析】 (1)由图象知,当时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以;当时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时;所以.故答案为:.(2)物体排开液体的体积,由得:.故答案为:.(3)液体的质量.将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力,.故答案为:.三、提能力1 .如图所示,将苹果和梨子放入水中后,苹果漂浮,梨子沉底.若苹果的质量、体积及受到的浮力为、和,梨子的质量、体积及受到的浮力为、和,现有以下判断:①若,则一定小于②若,则一定大于③若,则一定小于④若,则一定大于其中正确的是()A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】 C【解析】由于苹果漂浮,梨子沉底,则根据浮沉条件可知:,,①若,则;②若,则;由于苹果漂浮,梨子沉底,则:,,由于都是浸在水中,根据可知:③若,则;④若,则与的大小不能比较,所以,不一定大于.由此分析可知②③正确;故选C.2 .如图所示,将边长为的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高,容器底部受到的压强变化了(取),则下列判断正确的是()A.液体的密度是B.木块的密度为C.木块受到的浮力是D.使木块完全浸没需要向下的压力【答案】 ABC【解析】 A.根据公式可得液体密度:.故A正确;B.木块静止时,有的体积露出液面,则,根据漂浮条件可得:,即:,所以,,故B正确;C.木块的体积,木块的重力;则;故C正确;D.木块完全浸没浮力,则压力;故D错误.故选ABC.3 .泸州沱江二桥复线桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,如图甲所示,一密度为密闭且边长为的正方体构件被钢绳缓慢竖直吊入江水中,在匀速沉入江水的过程中,构件下表面到江面的距离逐渐增大,正方体构件所受浮力随的变化如图乙所示,下列判断正确的是(取,江水的密度)()A.当时,构件恰好浸没在江水中B.当时,构件所受的浮力大小为C.当时,构件底部受到江水的压强大小为D.当时,构件受到钢绳的拉力大小为【答案】 D【解析】 A.在浸没前,物体下降过程中排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当物体浸没后排开水的体积不变,根据可知浮力不变;由图可知当时浮力不变,所以构件此时恰好浸没在江水中,故A错误;B.当时,构件恰好浸没在江水中,则正方体构件的边长为,则排开水的体积,构件所受的浮力:,故B错误;C.当时,构件底部所处的深度为,则受到江水的压强:,故C错误;D.当时,由于构件已经浸没在江水中,构件受到钢绳的拉力:,故D正确.故选D.4 .甲、乙两容器分别装有密度为、的两种液体,现有、两个实心小球,质量分别为、,体积分别为、,密度分别为、,已知它们的密度大小关系为,下列判断正确的是()A.若,将两球都放入甲容器中,静止时两球所受浮力之比为B.若,将两球都放入乙容器中,静止时两球所受浮力之比为C.若,将、两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为D.若,将、两球分别放入甲、乙容器中,静止时两球所受浮力之比为【答案】 D【解析】()当时,已知,根据密度变形公式可知,,将两球都放入甲容器中,因为,所以两球都将漂浮,浮力等于各自的重力.()当两球都放入乙中,已知,所以两球都将下沉,已知,根据阿基米德原理可知浮力的关系.()当两球的质量相等时,放入乙中,因为,所以在乙中下沉,在乙中受到的浮力小于其重力;放到甲中,因为,所以在甲中漂浮,浮力等于自身的重力.()当时,放入甲容器中,因为,所以在甲中漂浮,球放入乙容器中,因为,所以在乙中下沉.故选D.5 .在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中(水未溢出),如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且五分之二的体积露出水面,如图乙所示.下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强之比是C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是D.甲、乙两图中,容器对水平桌面的压强之比是【答案】 C【解析】 A.甲图中,木块浸没在水中,,则浮力:,乙图中,,则木块受到水的浮力之比:,故A错误;B.由题意知,甲图水的深度大于乙图水的深度,由可得,甲图中水对容器底的压强大,水对容器底部的压强之比不是,故B错误;C.由乙图知,木块的重力;甲图中,木块受重力、浮力和细绳的拉力作用,则拉力:,故,故C正确;D.以整体为研究对象,甲、乙对桌面的压力都等于容器、水和木块的总重力,因此甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力,容器的底面积一定,根据可知,容器对水平桌面的压强相等,即容器对水平桌面的压强之比是,故D错误.故选C.6 .边长为的正方体体积,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示.将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重的石块.静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示.取,已知水的密度.求:( 1 )图甲中木块受的浮力大小.( 2 )图乙中液体的密度.( 3 )图乙中木块下表面受到液体的压强.【答案】 (1)图甲中木块受的浮力为.(2)图乙中液体的密度为.(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为【解析】 (1)由阿基米德原理可得:.故答案为:.(2)木块的重力:,木块表面上放一重的石块,当它静止时,,即,液体的密度:.故答案为:.(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:.故答案为:.7 .在水平台面上放置一个底面积为的圆筒形容器,容器内水深,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止.此过程中,弹簧测力计的示数与长方体下表面到水面的距离的关系图象如图所示.(,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出).求:( 1 )长方体浸没在水中受到的浮力;( 2 )长方体浸没时,水对容器底的压强.【答案】 (1)(2)【解析】 (1)由图象知,当时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力;当时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,知道弹簧测力计的示数,利用求长方体浸没在水中受到的浮力;故答案为:.(2)求出了长方体浸没在水中受到的浮力,利用得排开水的体积;利用求容器内水的体积,可得长方体浸没时,水和物体的总体积,进而求出容器内水的深度,再利用液体压强公式求水对容器底的压强.由得排开水的体积:容器内水的体积:,长方体浸没时,水和物体的总体积:,容器内水的深度:水对容器底的压强:.故答案为:.8 .小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为厘米,横截面积为,其上表面可以作为秤盘(),问:( 1 )质量为的刻度线的位置在哪里?( 2 )距离上表面厘米处的刻度对应的质量为多少?【答案】 (1)质量为的刻度线的位置在处(2)距离上表面厘米处的刻度对应的质量为【解析】 (1)木料的体积:,由得木料的质量为:;木料处于漂浮状态,浮力等于和重力即,排开水得体积为:,没入水中的高度:,因为物体上没有放物体,故浮力秤的刻度线为.故答案为:质量为的刻度线的位置在处.(2)距离上表面厘米处时,浮力秤的浮力为:,物体的重力为:,物体的质量为:.故答案为:距离上表面厘米处的刻度对应的质量为.9 .底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上.现将体积为,重为的木块轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为,如图甲所示,若将一重为的物体用细绳系于的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:( 1 )图甲中木块静止时浸入水中的体积.( 2 )物体的密度.( 3 )图乙中水对容器底部的压强.【答案】 (1)(2)(3)【解析】 (1)因为漂浮在水中,所以,根据排得.故答案为:.(2)图、共同悬浮:公式展开:..其中,故.的质量为:;的密度为:.故答案为:.(3)当浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:.液面升高,图乙中水对容器底部的压强:.故答案为:.10 .如图所示,两根完全相同的轻细弹簧,原长均为,甲图中,长方体木块被弹簧拉着浸没在水中,乙图中,长方体石块被弹簧拉着浸没在水中.木块和石块体积相同,木块和石块静止时两弹簧长度均为.已知木块的重力,水和木块的密度关系为,(忽略弹簧所受浮力).( 1 )求甲图中木块所受的浮力;( 2 )若弹簧的弹力满足规律:,求值(包括数值和单位);( 3 )求石块的密度.【答案】 (1)(2)(3)石块的密度为【解析】 (1)由题知,……①,根据和可得,木块的重力……②,木块完全浸没在水中,排开水的体积等于其自身体积,则木块受到的浮力:……③,联立①②③式可得,.(2)对甲图中的木块进行受力分析可知,木块在重力、浮力和弹力的作用下静止,处于平衡状态,有:,则,由可得,,解得.(3)对乙图中的石块进行受力分析可知,石块在重力、浮力和弹力的作用下静止,处于平衡状态,有:,因为木块和石块体积相同,均浸没在水中,排开水的体积相等,所以,石块受到的浮力等于木块受到的浮力,即,则,因为……④,,则……⑤,把⑤式代入④可得,.11 .某同学制作了一个“浮子”.他用质量为、高为、横截面积为的质地均匀实心圆柱体,将其中间挖掉横截面积为、高为的圆柱体,做成“空心管”;然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满,做成“浮子”,如图所示.将“浮子”放入盛有足量水、底面积为的圆柱形薄壁容器中,“浮子”刚好悬浮在水中,如图所示.已知水的密度为,请解答下列问题:( 1 )该“浮子”的平均密度是多少?( 2 )实验中,组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离,致使容器中水面高度发生了变化,待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了多少?【答案】 (1)(2)或【解析】 (1)因为“浮子”悬浮在水中,所以.故答案为:.(2)①若“空心管”漂浮,水面高度的变化为,,,,;②若“填充柱体”漂浮,因为,所以填充柱体的质量,同理可推得.故答案为:或.12 . 我国自主设计研发的“蚊龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录,为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料.“蛟龙”号的一些主要参数如表所示,蚊龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜.在一次下潜中,搭载名乘员下潜到深处作业,名乘员总质量为,自带装备总质量为,海水密度取,压载铁的密度为,取.求:项目参数规格长,宽,高空重(不含乘员、装备、压载铁块)最大负荷220(不含乘员)乘员准载人,每人不超过( 1 )“蚊龙”号搭载名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量;( 2 )“蚊龙”号下潜到顶部距海面深处时顶部受到海水的压强;( 3 )“蛟龙”号潜水器无动力下潜时,需在外部搭载块压载铁块,每块压载铁块的质量为,无动力下潜时整个潜水器受到的浮力多大.【答案】 (1)(2)(3)【解析】 (1)已知“蚊龙”号、名乘员及装备的质量,则“蚊龙”号搭载名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量为:.故答案为:.(2)“蚊龙”号下潜到顶部距海面深处时顶部受到海水的压强:.故答案为:.(3)由可得,一块压载铁的体积:;块压载铁的体积:;“蛟龙”号潜水器的体积:;无动力下潜时整个潜水器的体积,即排开液体的体积:,由阿基米德原理可得整个潜水器受到的浮力:.故答案为:.。
一、对浮力的认识1. 在液体中,无论是上浮还是下沉的物体,无论形状规则或不规则,无论运动或静止,也无论浸在哪种液体中,只要物体底部有液体,就会受到液体给物体向上的托力,也就是浮力。
2.浸在气体中的物体也会受到气体的浮力3.一切浸在液体中的物体,都受到液体对它竖直向上的浮力,既包括上浮,下沉的物体,也包括漂浮、沉入液体底部的物体,但不包括浸在液体中或与容器下表面结合紧密的物体,如桥墩、插入泥中的木桩等4.两种特殊情况下的浮力要分清:1)、当物体部分浸入液体中时,上表面受到的向下的液体压力为零,则浮力大小等于下表面受到的压力的大小。
2)、当浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触时,则液体对物体向上的压力为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力。
二、掌握计算浮力大小的四种方法.1.称重法:利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力.基本公式F浮=G-F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数。
即两次弹簧测力计示数之差)适用范围:此式适用于液体中下沉的物体.常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的情况.2.压力差法.利用浮力产生的原因来计算浮力.基本公式F浮=F向上-F向下.适用范围:此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力.3.原理法——利用阿基米德原理来计算浮力.基本公式:F浮=G排液=M排液g=ρ液gV排液.适用范围:普遍适用.4.平衡法:利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力.基本公式:F浮=G物(物体漂浮或悬浮)、F浮+N支=G物(物体沉底)、F浮=G物+F拉.(用绳子拉住)适用范围:漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等.其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法.其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答.三、求解浮力问题的一般步骤1. 明确研究对象(受力物体)2. 明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)3. 对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它是否有拉力、压力等)3. 列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(在展开方程时,应注意抓住题中的关键字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等)4列等式、解方程求出未知量.四.例题讲解1.如图所示,是小鹰同学测量某种液体密度的过程,请你根据实验数据,求:(1)小石块的质量;(2)小石块的体积;(3)液体的密度.(g 取10N/kg)2、如图所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.1kg(g取10N/kg)。
浮力解题的四种方法1、压力差法:根据物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到液体向上和向下的压力差(F浮=F下-F上,F下表示物体下表面受到液体向上的压力,F上表示物体上表面受到液体向下的压力)。
根据浮力产生的原因,液体对物体下表面向上的压力为F向上,对物体上表面向下的压力为F向下,则物体所受浮力为F浮=F向上-F向下。
即浮力等于浸在液体中的物体受到的向上的压力和向下的压力之差。
适用:于物体的形状规则、密度均匀、它所受浮力可用液体对物体向上和向下的压力来计算。
例1、边长为10cm的正方体浸没在水中,物体的上表面与液面平行,上表面受到的压力为14.7N,下表面受到的压力为4.9N,求物体受到的浮力是多少?解:根据压力差法求浮力:物体受到的浮力为F浮=F向上-F向下=14.7N-4.9N=9.8N2、阿基米德原理:根据物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力(F浮=V排ρ液g)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,用公式表示就是:F浮=G排=ρ液gV排。
ρ液表示液体的密度,g=9.8N/Kg, V排表示物体排开的液体的体积。
当物体浸在气体中时,则F浮=ρ气gV排从公式上看物体所受浮力大小只跟液体密度和物体排开液体体积大小有关,与其他无关。
适用:知道排开液体的重力或体积。
例1、有一个小石块,放入盛满水的烧杯中,溢出15N的水,求小石块在水中所受的浮力?解:根据阿基米德原理可知小石块在水中受到的浮力F 浮=G 排=15N3、力的平衡原理:根据物体在液体中平衡时所有向上力的和等于所有向下力的和若物体漂浮或悬浮在液体(或气体)中时,应根据物体所受浮力等于物体的重力(即F 浮=G 物)来计算。
此法也称为平衡法。
适用:漂浮或悬浮例1、一艘30000N 的轮船在海上航行时,受海水的浮力多大?从海上到长江上航行时浮力多大?解:因为这艘轮船是漂浮,所以轮船所受的浮力F 浮=G 物=30000N ,轮船从海上航行到长江,轮船重力不变,所以所受浮力不变。
天津中考物理浮力压轴题技巧
对于天津中考物理浮力压轴题的解题技巧,可以参考以下几点:
1. 掌握基础知识:解决这类题目首先需要熟练掌握浮力的基础知识,如阿基米德原理、浮沉条件、物体受力分析等。
只有掌握了这些基础知识,才能更好地理解和解答题目。
2. 理解题意:在解题之前,首先要仔细读题,了解题目要求和条件,理解题目的意思。
特别是要注意题目中的隐含条件,这些条件往往对解题至关重要。
3. 建立物理模型:根据题目的描述,可以将问题简化为一个或几个物理模型,如物体在液体中的沉浮问题、受力平衡问题等。
这样可以使问题更加直观,方便后续的求解。
4. 运用数学方法:在解题过程中,常常需要运用数学方法进行计算和推导。
因此,要熟练掌握常用的数学公式和计算技巧,如代数运算、方程求解、不等式求解等。
5. 细心检查:在解题完成后,一定要细心检查答案和解题过程,确保没有遗漏和错误。
如果发现有错误或不足之处,要及时修正和完善。
浮力压强难题解题技巧
浮力压强是一个非常重要的物理概念,在许多领域都有应用,包括建筑、工程、航空航天等。
以下是一些解题技巧:
1. 理解浮力原理:在液体中,物体所受的浮力大小等于被物体排开的液体体积乘以液体密度。
也就是说,如果物体密度小于液体密度,则会浮在液体表面上;如果物体密度大于液体密度,则会沉入液体中。
2. 确定物体所受的浮力大小:根据浮力原理,可以根据物体排开的液体体积和液体密度来计算物体所受的浮力大小。
3. 计算物体所受的压强大小:物体所受的压强等于物体所受的力除以物体表面积。
在浮力问题中,物体所受的力就是浮力,因此可以将浮力代入公式中计算得到物体所受的压强。
4. 考虑其他因素:有时候在浮力问题中还需要考虑其他因素,比如流体的速度、粘度、表面张力等,这些因素会影响物体所受的浮力和压强。
总之,要解决浮力压强问题,需要理解浮力原理并运用公式计算。
同时还需要考虑其他因素对问题的影响。
初中浮力常见题型及解题技巧
1. 嘿,你知道那种感觉吗?就是物体在水里好像会“变轻”一样!比如船能浮在水面上。
这就是浮力在搞鬼啦!初中浮力常见题型里就经常会让你算物体受到的浮力有多大。
解题技巧嘛,就是根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力哦!
2. 哎呀呀,经常会碰到这样的题呢,问你同一个物体在不同液体里受到的浮力大小关系。
就好比一个球在水里和在油里,哪个浮力大呢?其实只要记住关键一点,看它排开液体的体积就行啦!
3. 嘿,还有哦,会让你判断物体是上浮、下沉还是悬浮呢?这就像人在选择走还是停一样。
那怎么判断呀?比较浮力和重力就好啦,如果浮力大就上浮,重力大就下沉,一样大就悬浮呀!
4. 你想过吗?有时候会让你设计一个能浮起来的东西。
就好像你要造一艘小船一样。
这时候就得多想想浮力的原理呀,得让它排开足够多的水才行呢!
5. 哇塞,那种算液体密度的题也不少呢!就好像要你找出隐藏在水里的秘密一样。
这时候就得用浮力和物体的其他信息来好好琢磨琢磨啦!
6. 嘿,有时候题目会问你怎么增加物体受到的浮力。
那不就跟让你变得更有力气一样嘛,增加排开液体的体积就行咯!
7. 还有一种题,会问你在浮力作用下物体上升或下降的距离。
哎呀呀,这可得好好算算呢,别算错啦!
8. 总之呢,初中浮力的题型虽然多,但只要掌握了这些解题技巧,就都不是事儿啦!好好学,你肯定能搞定!。
物理浮力压轴题
一道物理浮力压轴题。
题目:
一个金属球的体积为100cm³,质量为200g。
将这个金属球放入足够多的水中(水密度为1g/cm³),使得它完全浸没,求该金属球受到的浮力。
解题步骤:
1. 确定浮力公式:F = ρ * V * g。
2. 已知条件:ρ = 1g/cm³,V = 100cm³。
3. 代入公式:F = 1g/cm³ * 100cm³ * 10N/kg = 100N。
4. 将金属球的质量m = 200g代入公式,解得F = m / ρ = 200g / 1g/cm ³ = 200N。
5. 由于金属球完全浸没在水中,所以浮力等于重力。
即,F = G,金属球受到的重力为200N。
答案:该金属球受到的浮力为200N。
解题思路总结:
通过浮力公式计算金属球受到的浮力,然后将已知条件代入公式,最后利用浮力等于重力的原理求解。
浮力重点题型解题方法和技巧
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一、浮力题型的概述
浮力是物体在水面上所受的一种水力,具有托力、抗拉力和压力的特性。
浮力的大小取决于物体的密度、体积、形状、水面距离及其他方面。
二、浮力的解题方法
1. 根据浮力的定义,首先确定物体在水面上的体积与密度,以及水面距离等各个参数。
2. 根据浮力的内容,用质量公式计算出物体的质量,再根据质量计算出物体的浮力。
3. 根据物体在水中的形状,分别计算出物体的托力;抗拉力及压力,以及给出相应的公式。
4. 分析物体在水中的方向,计算出它受力的方向与大小,从而得出最终结果。
三、浮力的技巧
1. 对于解决浮力问题,应先了解关于浮力的原理。
2. 根据题目要求,正确地确定物体的大小及其在水中的形状,以便正确计算浮力。
3. 运用需要求解的公式,根据物体的体积、密度、水面高度和形状等,正确地求得浮力的值。
4. 根据事先数值的计算,分析物体受力的方向与大小,从而得
出最终的结论。
一、计算浮力的方法方法一:压力差法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。
方法二:公式法阿基米德原理数学表达式F浮=G排液=ρ液gV排,这公式对任何受到浮力的物体都适用。
计算时已知ρ液和V排方法三:称量法根据力的平衡原理,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拉方法四:平衡法根据漂浮、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。
注意:用二力平衡的思想解决浮力问题(1)物体漂浮或者悬浮时,物体处于平衡状态,这时浮力等于重力F浮=G(2)有一个重物压在物体上,物体静止在液体表面或者悬浮在液体中,这时物体的重力加上重物的压力等于物体在液体中受到的浮力,即F浮=G+N(3)物体挂在弹簧秤下,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力等于弹簧秤读数加上物体受到的浮力,即F浮+F=G(4)物体在液体里,物体下端用绳拴住挂,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力加上绳的拉力等于物体受到的浮力,即F浮=G+F二、计算浮力问题的基本思路(1)仔细审题,注意抓住隐含条件的关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。
(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)在受力分析的基础上,列出关系式,比如物体在液体中漂浮或悬浮时F浮=G物;用线吊在液体中时:F浮=G-G示;被强制压(按)入液体中时,F浮=G+F(F为压力或拉力),若有几个物体连接在一起,可以将它们视为一个整体进行研究。
(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式,代入已知量解出未知量,这种思维方式不仅对较难题适用,对解较容易的浮力题也适用。
注意:在解决比较难的浮力问题时,经常用到二力平衡的思想。
(1)物体漂浮或者悬浮时,物体处于平衡状态,这时浮力等于重力F浮=G(2)有一个重物压在物体上,物体静止在液体表面或者悬浮在液体中,这时物体的重力加上重物的压力等于物体在液体中受到的浮力,即F浮=G+N(3)物体挂在弹簧秤下,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力等于弹簧秤读数加上物体受到的浮力,即F浮+F=G(4)物体在液体里,物体下端用绳拴住挂,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力加上绳的拉力等于物体受到的浮力,F浮=G+F【例题1】(2020苏州模拟)一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示.已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面所受到液体的压力表达式为、浮力表达式为.(液体密度ρ液和g为已知量)【答案】ρ液gh2S;ρ液g(h2﹣h1)S.【解析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得:F1=p1S=ρ液gh1S;F2=p2S=ρ液gh2S,F浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S.【点拨】这是用浮力产生原因即压力差法求解浮力问题的典型题。
考点扫描☆名师点拨一、考点解析物体沉浮问题是浮力压强中的难点、重点,也是浮力问题的高频考点,在压强浮力考题中所占分值较高。
物体沉浮问题试题变化多样,问答形式繁多,但考查思路清晰。
如:考查知识点掌握程度、考查计算能力、考查分析问题能力、考查联系实际能力等。
物体沉浮问题考试题型有填空题、选择题和综合计算题,综合计算题以压轴题出现较多,分值也高。
下面就此类问题的三种类型解析如下。
悬浮问题在选择题、填空题出现频率较高,计算题以压轴题出现较多,常见的船舶的计算问题。
主要应用知识点是:F 浮=G 物,两力是平衡力;如果是单一物体,物液ρρ=;如果是船舶问题,潜水艇属于此类问题,m 潜水艇g=F 浮=排水量海水gV ρ;潜水艇的排水量一定,在潜水艇下沉、上浮过程中改变的是其自身的质量。
例如:( 2017·营口)某潜水艇总质量为2.7×103t ,体积为3×103m 3,当它浮在海面上时,受到的浮力是 N ,当它需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入 m 3的海水,潜水艇潜入海中一定深度时,仪表显示海水的压强为2×106Pa ,此时它在海水中的深度为 m 。
(海水密度按1.0×103kg/m 3计算,g=10N/kg )【解答】(1)当潜水艇漂浮在海面上时,它受到的浮力: F 浮=G 潜水艇=mg=2.7×103×103kg ×10N/kg=2.7×107N 。
(2)潜水艇潜入水中时受到的浮力:F 浮′=ρ水gV 排=ρ水gV 潜水艇=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×3×103m 3=3×107N ; 要使潜水艇下潜,G 潜水艇+G 水≥F 浮′, 所以至少要向水舱充入海水的重力:G 水=F 浮′﹣G 潜水艇=3×107N ﹣2.7×107N=3×106N ,根据G=mg 和ρ=可得,至少要向水舱充入海水的体积:3336300/10/101103m kgN m kg NgG V =⨯⨯⨯==水水水ρ;二、考点复习1.前提条件:物体 在液体中,且只受 。
有关浮力的中考物理压轴题及解法
有关压强与浮力的压轴题在中考试卷中经常出现,特别是关于浮力的考查,更是灵活多样(如,2012年四川广安卷Ⅱ第14题、2012年内蒙古呼和浩特卷第17题、2012年山东东营卷第20题、2012年湖南岳阳卷第31题、2011年四川达州卷第39题、2011年浙江宁波卷第38题、2011年广西崇左卷第28题、2010年新疆乌鲁木齐卷第21题,等等).这些压轴题往往结合图形或图象,把一些关键信息隐藏起来,由于比较明确的已知条件较少,所以导致解题困难.为了帮助同学们突破这一难点,我就以2012年四川广安卷Ⅱ第14题为例,对这类考题略加剖析,希望对同学们今后顺利解答此类问题有所帮助。
从开始吊起桥墩到桥墩刚离开水时桥墩在水中沿竖直方向上升的距离,故河底深度可由公式s- vt求出.
第三步,离开水面受力清
第(2)小题中,结合桥墩浸没在水中和离开水面后拉力对它做功的功率,由公式P=Fv求出桥墩在这两种状态下所受的力F.分析桥墩受力情况可知,桥墩浸没在水中时受重力、浮力和拉力,离开水面后只受重力和拉力.由此可知,两种状态下受力之差即为桥墩浸没时受到的浮力.。