2014年2月23日浮力部分典型题归类
- 格式:doc
- 大小:327.50 KB
- 文档页数:3
从三个方面认识浮力一、什么是浮力?平时我们将一个木块放入水中,松开手后,木块会上浮,说明木块受到水对它向上的浮力;可将一石块放入水中,松开手后,它会下沉,石块受不受浮力的作用呢?为了验证石块也受到浮力的作用,我们只要将石块挂在弹簧秤下,测出石块在空气中时弹簧秤的示数和石块在水中时弹簧秤的示数进行比较就行了,如图1所示。
会发现,石块在空气时对弹簧秤的拉力F 1大于石块在水中时对弹簧秤的拉力F 2,这说明,石块在水中时,水对它施加了一个向上托的力,这就是浮力。
可见计算浮力大小的公式可表示为:F 浮=F 1-F 2。
例1、一个重为43.61N 的铜球,全部浸没水中时,弹簧秤读数为33.81N 。
问此铜球受到的浮力是多大?二、浮力是怎样产生的? 因为液体内部有压强,所以浸入液体内部物体的上下两表面受到的压强是不相等的,以边长为a 的正方体为例,如图2所示。
底面B 浸入液体更深的位置,液体对它的压强要大于对上表面A 的压强,因为它们的面积相等,所以液体对物体下表面的向上的压力要大于液体对上表面向下的压力,这两个压力的差就是浮力的大小,其方向竖直向上。
由此可知,计算浮力大小的公式为:F 浮=F 向上-F 向下。
如果物体只受液体对它向下的压力,向上的压力为零,则物体不受浮力的作用。
如用塞子塞住水槽下面出水口,水槽中注满水时,如图3所示,虽然塞子的上表面受到水向下的压力,但下表面由于没有浸在水中,故没有水对它产生向上的压力,所以塞子不受浮力的作用。
例2、如图4所示,一个三角形的物体浸没在水中,则它_______(填“会”、“不会”)受到水对它的浮力。
三、实验研究物体的浮沉条件物体在液体中到底是下沉还是上浮,要看它所受力的大小。
如果物体受到向上的浮力大于向下的重力,则它会下沉;如果浮力小于重力,它会下沉;如果浮力等于重力,它就会停留在液体的任何深度。
例3、如图6所示是三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙,浸没在同一液体中,它们的受力情况如图所示,那么,上浮的物体是_____________,下沉的物体是__________,悬浮的物体是_____________。
第一局部:浮力根底知识点1、浮力的定义:一切浸入液体〔气体〕的物体都受到叫浮力。
2、浮力方向:,施力物体,3、浮力产生的原因〔实质〕:液〔气〕体对物体向上的压力大于向下的压力,即浮力。
4、物体的浮沉条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
FF浮F 浮浮浮FG GG G下沉悬浮上浮漂浮F浮<GF浮=GF浮>GF浮=Gρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物、说明:密度均匀的物体悬浮〔或漂浮〕在某液体中,假设把物体切成大小不等的两块,那么大块、小块都悬浮〔或漂浮〕。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,假设露出体积为物体总体积的1/3,那么物体密度为F浮G③悬浮与漂浮的比较相同:F浮=G不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液>ρ物;V排<V物④判断物体浮沉〔状态〕有两种方法:比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F那么物体密度为:ρ物=Gρ/(G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后。
5、阿基米德原理:(1)、内容:。
、公式表示:F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的和物体有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
、适用条件:液体〔或气体〕6.漂浮问题“五规律〞:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮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;规律五: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。
7.浮力的应用:、轮船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须。
初中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ρ 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.ρ 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.ρ 计算物体重力:G=物gV物ρ 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.ρ 已知:m=79g=0.079kg 铁=7.9g/cm3 求:m铁、G铁、m排、F浮解 m铁=0.079kg G 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁===10 cm3铁铁ρm 37.8g/cm 79g m 排=液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg ρ F 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ρρ死记硬背,乱套公式.例3 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________m 3.(已知铜的密度为8.9×103kg /m 3) 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 =9.8N V 排===1×10—3m 3gF 水浮ρkg/N 8.9m /kg 100.1N 8.933⨯⨯ 浸没:V =V 排=1×10—3m3 球中所含铜的体积V 铜==铜铜ρm gG 铜铜ρ =kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯ ≈0.49×10—3m3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—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 .ρρρ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.ρ 根据F 浮=液gV 排,可知:ρ F 浮A <F 浮B <F 浮C , ∵ G A <G B <G C . 比较物体密度==ρVm gV G A <B <Cρρρ 解法2 由物体的浮沉条件可知:A 、B 漂浮 ∴ A <水,B <水,C =水,ρρρρρρ A 、B 漂浮于水面:F 浮A =G A 水g V A 排=A gV ρρ F 浮B =G B 水G v B 排=B Gvρρ 由图:V B 排>V A排 ∴ B <Aρρ比较密度:C >B >Aρρρ 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 .ρ 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 /m 3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比ρ较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精)ρρρρ 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ρρρρ ∴ 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F 1、F 2和F 3,蜡块重力为G . 对蜡块进行受力分析:F 1<G ,F 2=G ,F 3=G .同一物体,重力G 不变,所以F 1<F 2=F 3 根据阿基米德原理:V 排=gF 液浮ρ 酒精中:V 排酒精=V 物 水中:V 排水=gF 水ρ2 盐水中:V 排排水=gF 盐水ρ3酒精 水 盐水(a ) (b ) (c )图1—5—2 ∵ F 2=F 3,水<盐水ρρ ∴ 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 将重为4.5N 、体积为0.5dm 3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 dm 3,然后根据F 浮=液gV 排,求出浮力F 浮=4.9N .ρ 【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=ρ球V m 球gV Gρ=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m33dm 5.0kg /N 10N 5.4⨯ 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ρρ=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ρ=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=5N . 答案 4.5N例7 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ρ=0.8×103kg /m 3),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 .15gB .12.5gC .10gD .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ρρρρ ∴ 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酒精排酒精ρm 3cm /8.08g g 金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3 m 排水=水V 排水=1g /cm 3×10cm 3 =10gρ 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ρ题. 例8 体积是50cm 3,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 /m 3)ρ 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 /cm 3ρV m 35045cm g ∵ 物<水,物体在水中漂浮.ρρ F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ 物<酒精,物体在酒精中沉底.ρρ F 酒精浮=酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3ρ m 排精浮=酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=40g ρ 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=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。
八年级物理浮力题型整理及答案1.在空气中称重26.46XXX的物体,浸入水中后弹簧秤的示数为16.66XXX。
求物体受到的浮力大小、体积和密度。
2.甲、乙两个实心金属球质量相同,密度分别为5×10³和10×10³千克/立方米。
甲球挂在丙弹簧秤下,乙球挂在丁弹簧秤下,并让两金属球全部浸入水中。
求甲乙两球所受浮力之比和丙丁两弹簧秤示数之比。
3.将两个质量相同的铁球和铝球分别挂在弹簧秤上,然后将它们全部浸入水中。
求弹簧秤的示数大小,哪个球挂的示数更大或者两个弹簧秤示数相等。
4.比较同一物体在液体中三种情况下受到的浮力大小,求出浮力最小的情况。
5.比较体积相同、形状不同的铅球、铁板和铝块,浸没在水中不同深度的地方,它们所受到的浮力大小。
6.甲、乙、丙三个体积不同的小球放在液体中,静止时小球所在的位置如图所示。
比较三个小球的密度大小。
7.将三个体积相同的铜球、铁球和木球投入水中,它们静止的情况如图所示。
求它们所受到的浮力大小。
8.A、B两个实心球的质量相等,密度之比为1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,求它们受到浮力的比值。
9.将一重为80N的物体放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水。
求物体受到的浮力大小。
10.XXX同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧测力计上后,将其浸没在水中。
求他看到的弹簧测力计读数。
11.一个物体在酒精中浸入的体积为100厘米3,它的重量为C牛。
当将它放入水中时,它所受到的浮力为B牛,它在水中浸入的体积为D厘米3.(g=10牛/千克)12.一个重量为5牛、体积为0.6分米3的物体在水中浸没后会上浮。
(g=10牛/千克)13.在弹簧秤下挂一重15.6XXX的物体,当它完全浸入水中时,弹簧秤的读数为13.64XXX;当弹簧秤的读数为14.62牛顿时,物体露出的体积是多少?14.有一个金属球,称重时在空气中弹簧秤的示数为15牛,在水中浸没时弹簧秤的示数为5牛。
浮力的复习题浮力的复习题一、概念回顾浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的支持力。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体所排开的液体或气体的重量。
当物体的密度小于液体或气体的密度时,物体会浮在液体或气体表面上。
二、计算浮力的公式根据阿基米德原理,浮力的大小可以通过以下公式计算:浮力 = 排开的液体或气体的重量 = 密度× 体积× 重力加速度三、浮力的应用1. 水上运动浮力在水上运动中起到重要的作用。
例如,冲浪运动员可以利用浮力在波浪上滑行。
冲浪板的体积较大,密度较小,使得冲浪板能够浮在水面上,从而提供了运动员所需的支持力。
2. 潜水潜水员在潜水时也需要考虑浮力。
他们通过调整身上的浮力装置来控制自己的浮力。
如果潜水员想要下沉,可以增加装置中的气体量,使得浮力减小。
相反,如果想要浮起,可以减少装置中的气体量,增加浮力。
3. 气球气球是利用浮力原理制作的。
气球内充满了轻气体,如氦气,使得气球的密度小于周围空气的密度。
因此,气球会浮在空气中。
气球的浮力越大,就能够携带更多的负载。
4. 船只船只的浮力也是利用浮力原理实现的。
船只的形状设计使得它的密度小于水的密度,从而使得船只能够浮在水面上。
船只的浮力越大,就能够携带更多的货物和乘客。
四、浮力与物体的浸没当物体的密度等于液体或气体的密度时,物体将处于部分浸没状态。
当物体的密度大于液体或气体的密度时,物体将完全浸没。
五、浮力与物体的稳定性浮力不仅仅是一个向上的支持力,它还能够影响物体的稳定性。
如果物体的重心位于物体的浮心上方,物体将保持稳定。
相反,如果物体的重心位于浮心下方,物体将不稳定,容易倾覆。
六、浮力的实际应用浮力的概念和原理在工程、航空航天、建筑等领域都有广泛的应用。
例如,在设计建筑物时,需要考虑建筑物的浮力,以确保建筑物能够稳定地承受外部力的作用。
七、小结浮力是物体在液体或气体中受到的向上的支持力,其大小等于物体所排开的液体或气体的重量。
浮力一、考点、热点回顾1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向:总是竖直向上,施力物体:液(气)体3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。
浸在液体中的物体,总要受到液体对它各个面的压力(前后,左右两侧面受到的压力相等),液体对物体向上和向下的压力之差,就是液体对浸入的物体的浮力。
即 向下向上浮F F F -=。
压力差越大,物体所受浮力越大。
当物体处于漂浮状态时,浮力等于液体对物体向上的压力,即向上浮F F =。
4、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
悬浮上浮 漂浮F 浮 <G F 浮 = G F 浮 > G F 浮= G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 (3)、说明:① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ 分析:F 浮 = G 则:ρ液V 排g =ρ物Vgρ物=( V 排/V )·ρ液= 2 3ρ液③ 悬浮与漂浮的比较相同: F 浮 = G不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物 漂浮ρ液 >ρ物;V 排<V 物④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F 浮 与G 或比⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F 则物体密度为:ρ物= Gρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理:(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
1.实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系①用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2;②把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1,(计算出物体所受的浮力F 浮=G1-F1)并且收集物体所排开的液体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力G 排=G3-G2。
浮力基础知识训练1.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,__________铁块受到的浮力要大一些.(水ρ>煤油ρ)2.弹簧秤下吊着重为14.7N 的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N ,则金属块排开水的重力为_______N .若金属块上表面所受水的压力为19.6N ,则金属块下表面所受水的压力为______N .3.把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为12N ,木块受到的浮力 ( ) A .大于12N B .小于12N C .等于12N D .等于10N 4.把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( ) A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大 C.铁块与铝块受到的浮力一样大D.无法比较浮力大小5.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )A .浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大B .物体排开水的体积越大受到的浮力越大C .没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大D .物体的密度越大受到的浮力越小6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图9-52所示.它们中所受浮力最小的是 ( )A .甲B .乙C .丙D .丁7.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( )A.密度B.体积C.质量D.形状8.潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是( )A.压力越大,浮力越大B.压力越大,浮力不变C.压力不变,浮力越大D.压力不变,浮力不变9.如图9-53所示是研究浮力与哪些因素有关的实验,弹簧秤的示数依次是5N 、4N 、4N 、3N .(1)比较图(乙)与图(丙)可得到的结论是:浮力的大小与____________无关. (2)比较图(丙)与图(丁)可得到的结论是:浮力的大小与____________有关.图9-52(甲)(乙)(丙)(丁)10.有一金属球,在空气中称得重3.8N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯流入量筒,求:⑴金属球的体积⑵金属球所受浮力⑶金属球在水中时弹簧测力计示数⑷金属球的密度,它可能是由什么金属制成的?综合提高训练1.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,如图9-54所示,此时金属块受到的浮力是_____N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的读数应该_____N.如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是____N.2.如图9-55所示,在弹簧秤下挂一个由均匀材料制成的实心物体A,当物体A在空气中静止时.弹簧秤的示数为F1,当物体A浸没在盛有某种液体的圆柱形容器中静止时,弹簧秤的示数为F2,己知圆柱形容器的底面积为S(壁厚不计),物体浸没在液体中后比未浸入液体前.容器内液面上升的高度为h.则:(1)物体A的体积V物=_______;(2)物体A的密度ρ物=______;(3)液体的密度ρ液=______.3.如图9-56所示,研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的()图9-53图9-54 图9-55图9-56A. 图(a)和图(b)B. 图(a)和图(c)C. 图(b)和图(c)D. 图(a)、(b)和图(c)4.将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则()(铁ρ<铜ρ<铅ρ)A.挂着铁球的弹簧秤示数最小B.挂着铜球的弹簧秤示数最小C.挂着铅球的弹簧秤示数最小D.三个弹簧秤示数相同5.如图9-57所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较()A.甲的最小B.乙的最小C.丙的最小D.一样大6.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图9-58所示的一系列实验.请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.探究的因素是:________________________________ 选用的图是:______________.(填图中的序号) 探究的结果是____________________________.图9-57图9-587.一天,小丽拿着一个正方体的金属块来找你,希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少.她提供的实验器材有:刻度尺、弹簧测力计、天平(附砝码)、量筒、烧杯、细线和水,供你选择.请根据你所设计的方法,把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中.注意:(1)只需填写一种方法.(2)实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号.实验器材金属块实验步骤用测量量的符号写出计算浮力的表达式=浮F8.通过实验探究,同学们已经知道,浸入液体中的物体受到的浮力与液体的密度有关,也与物体排开液体的体积有关.但某些同学猜想,物体受到浮力的大小可能还与物体密度的大小有关.请你设计一个实验对此猜想进行检验.(1)现有器材:弹簧秤(弹簧测力计)、细线、烧杯、适量的水.你认为实验还需补充的器材是:.(2)简述主要的实验步骤:9.小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度,他先在弹簧秤下挂上金属块,静止时弹簧秤示数如图9-59甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中,此时弹簧秤示数如图9-59乙所示,溢出液体在量筒中液面位置如图乙所示.则(取g=I0N/kg)(1)从溢水杯溢出的液体体积为cm3.(2)该液体的密度为kg/m 3. (3)实心金属块的密度为kg/m 3.10.如图9-60所示,用手提住弹簧测力计(图中手未画出)个金属块.当金属块未接触容器中的水时(如图a ),弹簧测力计的示数为5N 当金属块全部浸入水中时(如图c ),弹簧测力计的示数为3N .(g 取10N/kg (1)求金属块全部浸入水中时受到的浮力; (2)求金属块的体积和密度;(3)在使金属块由图(b )位置渐渐浸入水中至图(c )位置的过程中,试分析水对容器底部压力的变化情况 参考答案基础知识训练 1.浸没在水中的2.4.9 24.53.C4.C5.B6.A7.B8.B9.(1)浸没在水中的深度 (2)液体的密度 10.解:⑴由量筒中的水的体积可知金属球的体积V=50ml=50cm 3=50×10-6m 3⑵金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力,即F 浮=G 排=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×9.8N/kg ×50×10-6m 3=0.49N ⑶金属球浸在水中时弹簧测力计的示数 F=G-F 浮=3.8N-0.49N=3.31N ⑷金属球的密度为3336m kg 1087m1050kg N 89N83/./..gV G V m ⨯=⨯⨯===-球ρ 由密度表可知该金属球可能是铁的综合提高训练1.2 9 1.62.(1)Sh V =物 (2)gSh F 1=物ρ (3)gShF F 21-=液ρ图9-603.A4.C 析:金属球浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=G -F 浮=G -ρ水gV=G -ρ水g g Gρ=G )水ρρ-1(,因为铁ρ<铜ρ<铅ρ,又因为F相等,可得出:铁G >铜G >铅G5.C 析:容器底受到铜球的压力越大,铜球受到的浮力越小,即F 甲浮>F乙浮>F丙浮.而V排相等,故ρ甲>ρ乙>ρ丙6.(1)探究的因素:浮力的大小与物体排开液体体积的关系选用的图:①②③或①②④探究的结果:在同种液体种,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大(2)探究的因素:浮力的大小与液体密度的关系选用的图:①③⑤或①④⑤探究的结果:同一物体浸没在不同液体种,液体密度越大,受到的浮力越大 (3)探究的因素:浮力的大小与物体浸没深度的关系选用的图:①③④探究的结果:浸没在液体种的物体,受到的浮力大小与浸没深度无关7.方法有许多种,例:8.(1)等体积的铜块和铝块 (2)用细线分别系好铜块和铝块,丙分别挂在弹簧测力计上,测出重G 1和G 2;再将铜块和铝块分别浸没在水中时,读出弹簧测力计的示数F 1和F 2;再计算出F 1浮=G -F 1和F 2浮=G 2-F 2;最后比较F 1浮和F 2浮的大小,即可检验上述猜想 9.(1)50 (2)1.2×103 (3)6.4×103 10.(1)2N(2)由F 浮=ρ液gV 排,得V=V 排=343102101030.12m m gF -⨯=⨯⨯=水浮ρ3334/105.2/102105m kg m kg gV G V m ⨯=⨯⨯===-ρ (3)从图(b )起,随着物体逐渐浸入水中,水面升高,水对容器底部的压力逐渐增大;当物体上表面浸入水中后,物体继续向下,水面不再升高,水对容器底部的压力将保持不变。
初中科学竞赛辅导《浮力》经典选择20题(温馨提示:题目的编排顺序遵循由易到难的原则,使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练;凡是在21世纪教育下载的本系列正版资料,如有疑难问题,可与编者交流:QQ 16173689420)1、重100牛的水可以产生的最大浮力为()A.一定小于100牛一 B.一定大于100牛C一定等于100牛 D.可以大于100牛2.假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的某艘船来说,它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比,下列说法中正确的是()A.船受到的重力不变.船的吃水深度也不变B.船受到的重力减小,船的吃水深度也减小21世纪教育C.船受到的重力减小,船的吃水深度不变D.船受到的重力不变,船的吃水深度减小3.如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。
第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A处。
换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底。
下列说法正确的是()A.铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上4.如图所示,将去盖的可乐瓶截去底后倒置,放入一乒乓球并注入水,则乒乓球将();再把瓶盖盖紧,则乒乓球将()A.上浮 B.静止 C.悬浮 D.无法判断5.在一个充有空气的橡皮膜做成的小气球下面,挂着一个小金属块,把它们放入水中某处时,恰能悬浮,若将它们稍微往下一拉松手后,金属块和气球将()A.静止不动 21世纪教育B.向上动,再恢复原位C.向下加速沉底D.向上动最终漂浮6.在托盘天平的左右两个托盘上各放着一个盛水烧杯,天平处于平衡,现将体积相同的铝块和铜块用细线拴住后分别放到盛水的烧杯中并浸没,但不与烧杯相碰,这时天平将()A.放铝块的一边下沉 B.放铜铝块的一边下沉C.仍平衡 D.无法判断7.将一半径为R的实心金属球,用细线拉着,匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中,直至容器底部,水未溢出。
总复习:浮力知识结构及经典例题解析【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。
1 浮力部分典型题归类一、浮沉条件类1、把重为5N ,体积为600cm 3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是(g 取10N /㎏) A .物体漂浮,F 浮=6N B .物体悬浮,F 浮=5N C .物体漂浮,F 浮=5N D .物体沉在水底,F 浮=6N2、把重5N 、体积为0.4dm 3的物体投入水中.若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是(g 取10N /kg)[ ] A. 物体漂浮,F 浮=5N B .物体漂浮,F 浮=4N C .物体悬浮,F 浮=5N D .物体沉底,F 浮=4N3. (2012扬州)一物体的质量为2kg ,体积为3×10-3m 3,将共浸没在水中松手后物体将____________,静止时物体受到的浮力是____________N 。
(g=10N/kg )4.(2012凉山) 将体积是200cm 3,质量是100g 的空心铁球置入深水中,放手后,该铁球将 (上浮或悬浮或下沉)。
5.(2012大理)一个质量为140g 、体积为1.8×10-4m 3的物体,用手将其浸没在水中时,物体受到的浮力为 N ,松手后物体将 (填:“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
6【朝阳区·期末】[ ]11.一个体积为10dm 3,重为58.8N 的物体放入水中,静止时,它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为A .98N 、10dm 3B .58.8N 、6dm 3C .58.8N 、4dm 3D .49N 、5dm 7【吉林省·模拟】8、小竹将质量为120g 的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100g 的水,则物体将A .漂浮在水面上B .悬浮在水中C .下沉至溢水杯底部D .无法确定二、液面升降类1、如图所示,一块0°C 的冰放在成有0°C 的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力。
则当冰完全熔化为0°C 的水后,容器中水面的位置将 ( A )A 上升B 下降C 保持不变D 水面的升或降决定于冰和容器内水的体积2.(2012孝感)如右图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块。
若冰熔化前、后水对杯底的压强分别为P 1、P 2,杯底对桌面的压强分别为P 3、P 4,已知ρ水﹤ρ玻璃,则下列关系式中正确得是( )DA.p 1﹤P 2﹤P 3﹤P 4B.P 1>P 2>P 3>P 4C.P 1=P 2、P 3=P 4,且P 1=P 3D.P 1=P 2、P 3=P 4,且P 1﹤P 33.(2012包头)将冰块放在浓盐水中,液面位置如图4所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将A .上升 B.下降 C.不变 D.无法确定4【2013·哈尔滨市】夏天把一大块冰放在塑料袋里,过一段时间后,冰变成水,且冰能漂浮水面上,当冰完全熔化后,水的体积 冰的体积(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
塑料袋向四周鼓起来,这说明 。
5 如图3所示,在烧杯中漂浮着一块冰,冰中夹着一小块石子。
当冰完全熔化为水时,水面将如何变化?三、排水量类1、潜水潜水艇在海底航行时排水量为m 1kg ,在海面上航行时排水量为m 2kg,设海水的密度为ρkg/m 3,试确定下列说法哪些正确( ) A 它在海底航行时所受浮力等于(m 1- m2)gN B 它在海底航行时所受压力差等于(m 1- m2)gNC 当潜在海面上航行时,水中部分的体积为m 2/ρm 3D 要使潜艇入海水中,要充入(m 1- m2)kg 的海水50、重为G 和气象探测气球,在空中匀速下落过程中,不慎掉出一个重为G 0的小物体,之后气球又匀速上升,假若气球在上升或下降过程中,所受浮力大小均为F ,空气阻力大小均为f ,那么 ( )A 、F+f=G B 、F-f= G 0 C 、G 0=2f D 、F=2 G 02、轮船进港卸下货物后吃水深度减少0.5m ,如果轮船在水平方向的截面积约为5400m 2,那么卸下货物的质量大约是_______。
3.(2012泉州)有一种救生艇满载时排开水的体积是2.4m 3,艇的自重为1×104N,为保证安全,该救生艇最多承载的人数大约是 A.18人 B.28人 C.32人 D. 48人4.(12义乌)如图是中国第一艘航母“瓦良格号”,舰长304米、舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨。
它满载时所受的浮力为 牛。
“瓦良格号”航行的过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近是因为 ,外部的水会把两舰挤在一起。
(g 取10牛/千克)5【青浦区·调研】某油轮的排水量为5×106千克,其自身质量为0.6×106千克,最多可装载原油 千克,当它满载时所受的浮力为 牛;若该油轮装载原油后,排开水的体积为3×103米3,它所受的浮力为 牛。
2三、物体的质量变化或形状改变类1.(2012宿迁)粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为G 的铁块,蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的髙度为H ,如图.点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L 则H L 的关系是、2.(2012遂宁)如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上,有31的体积露出水面将露出水面的部分切去后,剩余浸在水中的部分将 A 上浮 B.悬浮 C 下沉 D.无法确定3、如图7-7所示,一个木块浮在容器中的水面上.设想将木块露出水面的部分切去并取走,那么 ( )A .剩下的部分木块会下沉,水对容器底的压强增大B .剩下的部分木块会上浮,水对容器底的压强减小C .剩下的部分木块不上浮也不下沉,水对容器底的压强不变D .以上说法都不对4【朝阳区·期末】23.一根均匀的木棍长度为L ,密度为ρ1。
下端挂一个质量为m 的小金属块后,能如图8所示漂浮在密度为ρ2的液体中。
此时木棍露出液面的长度为h 。
用剪刀剪掉长度为L '= 的木棍,剩余的木棍和金属块恰能悬浮在原来的液体中。
5.(2012恩施)在一支平底试管内装入适量铁砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示。
下列说法正确的是A .试管在甲液体中受到的浮力较大B .试管在乙液体里排开的液体质量较小C .装乙液体的烧杯底部所受压强较大D .在甲液体中试管底部所受液体压力较大四、溢出液体的变化类1、某容器装满水,轻轻放入一小球后,溢出50g 水,则( )A 、小球的质量肯定不小于50gB 、小球的质量肯定等于50gC 、若小球质量大于50g ,则小球的体积一定等于50cm 3D 、若小球质量等于50g ,则小球的体积一定大于50cm 32、把一个小球轻轻放入盛满水的杯子里,溢出了50克的水,则小球的质量( )A 一定等于50克B 一定大于50克C 大于或等于50克D 小于或等于50克3.(2012北京)甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别装满水和酒精,酒精的密度为330.810kg/m ⨯。
将密度为330.910kg /m ⨯的小球M 轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M 静止时从甲溢水杯中溢出9g 的水,将小球M 轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M 静止时从乙溢水杯中溢出 g 的酒精。
4.(2012山西)水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g 的水,则下列判断正确的是A .小球所受浮力可能等于1NB .水对烧杯底的压强一定增大C .小球的质量可能小于100gD .小球的体积一定等于100cm 35.【上海宝山一模】某烧杯装满水后总质量为350克;烧杯中放入一金属块后,溢出部分水,这时烧杯及水的总质量为500克;取出金属块后总质量变为300克。
求 ⑴溢出部分水的质量; ⑵金属的密度。
6【2013乌鲁木齐月考】如图所示,把一个小球分别放入盛满酒精和水的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出酒精质量是0.4kg ,乙杯中溢出水的质量是0.45kg ,则小球在乙杯中受到的浮力是 N ;小球质量是______kg ;小球的体积是 m 3;小球密度是 kg/m 3。
(ρ酒精=0.8×103kg/m 3) 7、(08来宾)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),然后放人一块重2N 的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图8所示).则( )A .溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力大于2N图7-73 图7 B .溢水杯底部受到水的压强不变,小烧杯中水的重力等于2N ,c .溢水杯底部受到水的压强减小,小烧杯中水的重力等于2N 。
D.溢水杯底部受到水的压强增大,小烧杯中水的重力小于2N五、组合物体类1、(08湖北孝感)如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式将物体a 和小玻璃杯漂浮在水面上。
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2.(2012随州)如图所示,在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A ,在木块A 的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B 。
金属块B 浸没在液体内,而木块A 漂浮在液面上,液面正好与容器口齐平。
某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h 1,然后取出金属块B ,液面又下降了h 2,最后取出木块A ,液面又下降了h 3,由此可以判断A 与B 的密度之比为A .h 3:(h 1+h 2)B .h 1:(h 2+h 3)C .(h 2-h 1):h 3D .(h 2-h 1):h 13.【广西梧州一模】9、如图1-5所示,一个充气的气球下面挂一个金属块,把它放入水中某处恰能静止,如果把金属块及气球的位置轻轻向下移动些,则金属块及气球A .仍能静止B .向下运动C .向上运动D .不能确定4. 【北京延庆一模】在一个圆柱形容器内盛有深为20cm 的水,现将一质量为200g水中,空心铁盒有一半体积露出水面;当铁盒上放一个小磁铁B 时,铁盒恰好浸没水中,如图11A 有1/15的体积露出水面,如图11乙所示,则小磁铁B 的密度是 kg/m 3。
六、测力计示数变化类 2.(2012河南)如图6 所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。
然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数 ( ) A .甲放上时大 B .乙放上时大 C .甲或乙放上一样大 D .无法判断3.(2012杭州)小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。