空心球与实心球的浮力
- 格式:docx
- 大小:52.85 KB
- 文档页数:1
浮力的三种状态公式
1. 物体漂浮时浮力公式。
- 当物体漂浮在液面上时,根据二力平衡知识,物体受到的浮力等于物体的重力,即F_浮 = G。
- 对于实心物体,如果知道物体的质量m,根据G = mg,则F_浮=mg;如果知道物体的密度ρ和体积V,根据m=ρ V,G = mg=ρ Vg,所以F_浮=ρ Vg(这里V是物体的体积,ρ是物体的密度)。
- 又因为F_浮=ρ_液gV_排,此时V_排 < V(V_排是排开液体的体积),且
F_浮 = G,可得ρ_液gV_排=ρ Vg,从而可以推出V_排=(ρ)/(ρ_液)V。
2. 物体悬浮时浮力公式。
- 当物体悬浮在液体中时,同样根据二力平衡,物体受到的浮力等于物体的重力,即F_浮 = G。
- 若已知物体质量m,则F_浮 = mg;若已知物体密度ρ和体积V,则F_浮=ρ Vg。
- 因为F_浮=ρ_液gV_排,在悬浮状态下V_排 = V(物体完全浸没在液体中),且F_浮 = G,也就是ρ_液gV=ρ Vg,可以得出此时物体的密度ρ=ρ_液。
3. 物体下沉时浮力公式。
- 当物体下沉时,物体受到的浮力F_浮=ρ_液gV_排(V_排为物体排开液体的体积,这里V_排 = V,因为物体完全浸没在液体中)。
- 同时物体受到重力G = mg=ρ Vg(ρ为物体密度,V为物体体积),并且G>F_浮,即ρ Vg>ρ_液gV,所以ρ>ρ_液。
八年级(上)科学辅导练习浮力欧阳光明(2021.03.07)一、是非题1.浮在液面上的物体受到浮力,沉到液体底部的物体不受浮力. ( )2.物体在液体中受到浮力,在气体中也受到浮力. ( )二、填充题1.浸在液体中的物体受到液体______的力叫浮力。
2.软木塞浮在水中,受到的浮力是______对______的作用,其中软木塞是______物体,水是______物体。
3.一石块挂在弹簧秤上,在空气中称时,弹簧秤的示数是4.7牛,把它全部浸在水中称时,弹簧秤的示数是2.7牛,该石块所受水的浮力是______牛;如把它全部浸在酒精中称时,弹簧秤的示数是3.1牛,该石块所受酒精的浮力是______牛;石块浸没在不同液体中所受浮力大小不等,说明浮力的大小与液体的______有关。
4.弹簧秤下挂着铁块,将铁块慢慢浸入水中,发现在铁块由接触水面至浸没过程中,弹簧秤的示数逐渐变小,由此可得铁块所受的浮力逐渐______.说明了浸在液体中的物体所受的浮力与排开的液体的______有关。
5、质量是2千克的正方体木块静止在水面上,所受重力的大小是______牛,同时木块还受到______对它向______的______力,这个力的大小是______牛;如果将木块截取一半,则余下部分所受的浮力将______.木块浸入水中部分的体积比原先______(选填“减少”、“不变”或“增大”)。
6.浸没在液体中的物体受到液体______的浮力,浮力的大小等于______,这就是阿基米德原理,其数学表达式是___________,这个定律适用于液体和______。
7.如图所示,a、b、c为三个体积都是50厘米3的木块,b有一半露出水面,这三个物体所受浮力的大小分别为F a=______牛、F b=______牛、F c=______牛.8.甲、乙两物体,甲的体积是乙的两倍,若把它们浸没在同种液体中,则甲、乙两物体受到的浮力之比是______.9.将体积相等的软木球和铁球浸没在水中,在释放的瞬间,木球受到的浮力______铁球受到的浮力;当木球浮在水面,铁球沉底后,木球受到的浮力______铁球受到的浮力(选填“>”、“=”、“<”。
八年级下册物理第十章浮力测试卷有答案一、选择题(共18道总分36分)1、密度计是用来测量液体密度的仪器,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,如图所示。
甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙,密度计所受浮力为F甲和F乙,则()A.p甲<p乙F甲=F乙B.p甲<p乙F甲>F乙C.p甲>p乙F甲=F乙D.p甲>p乙F甲<F乙2、小明同学将一只苹果放人水中,苹果在水里处于悬浮状态,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块。
如下图所示,再将小片放入水中,发现小片沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没水中,松手后大块将会A.上浮,直至漂浮在水面上B.下沉,直至沉入水底C.悬浮,处在原位置不动D.不能判断3、如图两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(已知SA <SB),液体对容器底部的压强相等.现将甲球放在A容器的液体中,乙球放在B容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定()A.甲球所受浮力大于乙球所受浮力B.甲球的重力小于乙球的重力C.甲球的体积大于乙球的体积D.甲球的质量大于乙球的质量4、有一空心球,它的空心部分是整个球体的一半,将此球放入水里,稳定后恰有3/4的体积浸入水中.如果此球是实心的(与空心球是同种物质),放入水中将会()A.下沉到水底B.漂浮于水面C.悬浮在水中D.无法判断浮沉情况5、下列各种现象与其应用的物理知识之间的关系中,正确的是A.飞机获得升力起飞——流体压强与流速的关系B.热气球升空——大气压与温度的关系C.水下潜水艇能够上浮——液体压强与深度的关系D.航空母舰漂浮在海面——浮力与液体密度的关系6、小明看到鸡蛋浮在盐水面上,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的7、如图所示是我国自主研制的"蛟龙号"载人潜水器,它可达到的最大下潜深度为7km,具有无动力下潜上浮先进技术,具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能.其中"深海潜水器无动力下潜上浮技术"主要是在潜水器两侧配备4=1.0x 块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整.1标准大气压近似取ρ105Pa,海水密度近似取ρ=1.0×103Kg/m3,g取10N/kg,下列说法正确的是()A.水下7km处的压强相当于700个大气压.B.若潜水器最快下潜的速度是42m/min,则到达7km海底需要4h.C.潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力.D.深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮,而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的.8、如图所示.将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F.则铝块所受的浮力大小为()A.G B.F C.G+F D.G﹣F9、如图所示,一装有水的小桶放在水平面上,桶与水的总重为50N,用测力计吊着一个体积为200cm3的金属球,将金属球缓慢浸没在水中,使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接触,此时测力计的示数为15 N,g=10N/kg。
球体浮力题解题技巧球体浮力题是物理力学中常见的一类问题,涉及浮力和压力的计算和分析。
在解题过程中,我们需要掌握一些关键的技巧,以便能够快速准确地解决这类问题。
首先,我们需要明确浮力的概念。
浮力是指在液体或气体中,物体受到的向上的支持力。
根据阿基米德原理,物体浸入液体中所受到的浮力大小等于所排开液体的质量。
这一概念是解决浮力问题的基础。
在解题过程中,我们需要明确题目所给条件,并将其转化为浮力和重力的关系。
一般来说,题目会给出物体的体积、密度、所处液体的密度等信息。
我们可以利用这些信息来计算物体受到的浮力和重力的大小。
例如,假设有一个半径为R的球体,其密度为ρ,浸没在密度为ρ_0的液体中。
题目给出球体的质量为m,我们可以根据质量与密度的关系得到球体的体积V=m/ρ。
进一步,我们可以利用球体的体积和液体的密度来计算浸没在液体中的体积V_sphere=4/3πR^3,并求得浸没在液体中的球体的质量m_sphere=V_sphere*ρ_0。
根据阿基米德原理,浮力F_buoyancy=ρ_0 * g * V_sphere,其中g为重力加速度。
最后,我们可以根据浮力和重力之间的关系得到球体所受的净浮力F_net=F_buoyancy-m_sphere * g。
通过这一步骤,我们可以得到球体所受净浮力的大小。
除了计算浮力的大小,我们还需要确定浮力的方向。
根据阿基米德原理,浮力的方向是向上的。
在一些题目中,可能需要我们求解物体所受的合外力的大小和方向。
我们可以通过比较物体受到的浮力和重力的大小关系来确定物体所受合外力的大小和方向。
如果浮力大于重力,物体受到的合外力方向向上;如果浮力小于重力,物体受到的合外力方向向下。
另外,在解题过程中,我们还需注意一些常见的错误,以确保我们的解答是准确无误的。
首先,我们需要区分浮力和重力的作用方向,以免在计算中产生错误。
其次,我们要注意单位转换,以确保计算结果的准确性。
此外,我们还需要仔细阅读题目中的条件,避免遗漏重要信息,以免导致计算结果错误。
浮力计算常见题型及解法江苏省射阳县长荡初级中学王正东浮力计算并不复杂,关键是要能根据具体题目选择合适的公式进行计算,下面我们就来一起分析浮力计算常见类型。
一:称重法F浮=G-F’求浮力例1:有一个金属球,在空气中称时,弹簧测力计示数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计示数为4.9N,求(1)金属球所受浮力,(2)金属球的体积,(3)金属球的密度。
(g取9.8N/㎏)分析与解答:题目分为俩个过程,一是用测力计在空气中称金属球重力G,二是用测力计将金属球浸没在水中称示数F’,用F浮=G-F’=14.7N-4.9N=9.8N,要是求金属球体积,抓住关键词“浸没”可知V球=V排水,V球=V排水=F浮/ρ水g=9.8N/(1×103Kg/m3×9.8N/Kg)=1×10-3m3要求金属球的密度,联想密度公式,ρ球=m球/V球=G/gV球=14.7N/9.8N/Kg×1×10-3m3=1.5×103 Kg/m3二:排液法F浮=G排液=m排液g求浮力例2:一艘轮船最大排水量是2 ×107Kg,船自重为7×107N,求⑴船所受浮力。
⑵船最多能装多少货物?(g取10 N/Kg)分析与解答:题目中隐含条件是船是漂浮水面的,由阿基米德原理F浮=G排液=m排ɡ=2×107Kg ×10N/Kg=2×108N,由船漂浮水面,根据二力平衡条件:F浮=G船+G货,则G货=F浮-G船=2×108N-7×107N=1.3×107N三:公式法求浮力,即F浮=ρ液gV排。
例3.有一个金属块,在空气中称重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水从杯中流入量筒,求⑴金属块的体积,⑵金属块在水中受到浮力,⑶它可能是什么金属?(g 取9.8N/Kg)。
分析与解答:由“金属块浸没在盛满水的溢水杯中,”和“有50mL的水从杯中流入量筒”中,抓住关键词“盛满水的溢水杯”和“浸没”可知V金=V排水=50mL=50㎝3,水的密度是隐含的条件。
浮力压强30道计算题1.物体A的体积是2×10﹣3m3,将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面0.15m,如图所示.(g取10 N/kg)求:(1)物体A所受的浮力是多少?(2)物体A的密度是多大?(3)物体下表面受到的液体压强有多大?(4)在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中?2.将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内.待木块静止时,从水槽中溢出了600g 水,g取10N/kg,求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)木块下表面受到的水的压强。
3.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。
当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少解:4.如图所示,不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为150cm2.现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部,当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时,物块对容器底部的压力恰好为零.求:(1)水对容器底部的压强是多少?(2)物块受到水的浮力是多少?(3)再次向容器中缓慢注水,当容器中水的深度达到12cm时停止注水,第二次注入水的质量是多少?解:5.如图所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,物体甲和物体乙的质量均为6千克.求:①物体甲的密度.②物体乙对水平地面的压强.③小明设想在保持物体甲、乙原有放置方式的情况下,分别在甲和乙的上部沿水平方向截去体积相等的部分,甲对水平地面的压强减小量为△P甲,乙对水平地面的压强减小量为△P乙.则△P甲:△P乙= (写出计算过程).6.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B 控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)(1)求此时容器底部受到水的压强;(2)求木块A的密度;(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
空心球和实心球的密度的问题
空心球和实心球的密度的问题是一个有趣的话题。
在物理学中,密度是物体的质量与其体积的比率。
因此,密度可以用来比较不同物体的重量和大小。
当我们比较空心球和实心球的密度时,我们会发现它们的密度是不同的。
实心球的质量分布均匀,因此其密度是恒定的。
而空心球的质量主要集中在球的表面附近,因此其密度会比实心球低。
我们可以用数学公式来表示这个问题。
假设实心球的半径为r,质量为m,体积为V,空心球的半径为R,外半径为r,质量为m,体积为V。
实心球的密度可以表示为ρ=m/V,而空心球的密度可以表示为ρ=m/V=(m/(4/3πR-m/4/3πr))。
从上述公式可以看出,空心球的密度与实心球的密度有关,但是它们的密度并不相同。
因此,在实际生活中,我们需要根据不同的情况选择合适的球体类型,以便更好地满足我们的需求。
总之,空心球和实心球的密度问题涉及到了物理学的许多概念,包括密度、质量和体积等。
了解这些概念将有助于我们更好地理解和应用它们。
- 1 -。
专题:浮力相关的物体实心空心问题[例1] 一个密封的空心球浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的2/5,若在空腔内注入100克水,空心球恰好可停在水中的任意位置,这个球的体积多大?解析:根据题意可先画出球的受力示意图,根据已知条件,空球漂浮,装水后悬浮,列出两个等式进行计算。
答案:空球漂浮时。
V V V V V V 5352=-=-=露浮 球浮G F =。
球水排水浮G V g gV F =⨯==53ρρ(1) 注入水后。
V V =排 球悬浮水球浮G G F +=',水球水浮G G gV F +=='ρ(2) (2)-(1):水水水水浮浮G V g V g gV F F =⨯=-=-'5253ρρρ 所以33250/1210052552cm cmg g g g m g G V =⨯⨯==⨯=水水水水ρρ 拓展延伸:解答物理习题,要了解物理过程,配以物体受力示意图,会加深对题意的理解,本题亦可理解为潜水艇的工作原理,潜水艇在水中,当排出一点水后,因为潜水艇体积不变,受浮力不变,总浮G F >,潜水艇上浮,最后呈漂浮状态,漂浮在水面时,逐渐向水舱中注水,潜水艇下沉,最后全部没入水中。
由此可见,同学们在做完题时,一定要学会思维的拓展与延伸,学会举一反三。
1.如图所示,质量相等的A .B .C 三个小球,放在同一液体中,结果A 球漂浮,B 球悬浮,C 球下沉到容器底部,下列说法中正确的是 ( )A .如果三个小球都是空心的,则它们的体积可能相等B .如果三个小球的材料相同,则A .B 两球一定是空心的C .如果三个小球都是空心的,则它们所受浮力的大小关系为F A >F B >F CD .如果三个小球都是实心的,则它们密度的大小关系为ρA>ρB >ρC1、一空心铜球,质量为89g,将其浸没在水中时,恰好悬浮,则铜球空心部分体积为()(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
一、初中物理浮力类问题1.小红将一块橡皮泥做成船的形状,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将橡皮泥捏成团放入水中,橡皮泥沉入水底。
比较前后两种情况,下列说法正确的是()A.橡皮泥漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B.橡皮泥漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C.橡皮泥沉底时受到的浮力等于它的重力D.橡皮泥沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等【答案】B【解析】【分析】【详解】A.物体的重力在水中漂浮和沉底时都不会改变,所以A错误;BC.漂浮时浮力等于橡皮泥的重力,沉底时浮力小于橡皮泥的重力,所以漂浮时的浮力大于沉底时的浮力,故B正确,C错误;D.沉底时和漂浮时受到的浮力不等,所以排开水的体积也不等,故D错误。
故选B。
2.如图所示,柱形容器的底面积为500cm2,重为5N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N。
若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中水面将下降的高度是()A.4.0×103m B.6.0×10-3m C.1.0×10-2m D.1.6×10-2m【答案】B【解析】【分析】【详解】木块A静止时,受到重力G,浮力F浮以及绳子的拉力F拉,因为拉力方向为竖直向下,所以三者之间的关系为=+F G F浮拉带入数值得F=5N+3N=8N浮由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出-43N 10N /0gm k 1ρ⨯===⨯浮排33液810kg /m 8F V g 当绳子断了之后,由于F 浮>G ,所以物体将上浮,部分露出水面之后F 浮变小,直至F 浮=G =5N 时,漂浮在水面上,此时由F 浮=ρ液g 排V ,可以得出''33-435N 10kg /m 10N /g5m k 10F V g ρ===⨯⨯浮排液 前后排水体积的减小量即为下降部分水的体积V =排V -'V排=3×10-4m 3所以水面下降的高度43342310m = 6.010m 50010mV H S ---⨯=⨯=⨯ 故选B 。
课题名称:浮力专题训练知识点睛知识点1.浮力的基本知识树叶漂在水面,是因为受到了水的浮力.在水中下沉的铁块,也受到浮力吗?用钢铁制造的轮船,为什么能浮在水面呢?1.定义:液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。
(F浮=G-F示:G表示物体所受的重力,F示表示物体浸在液体中时弹簧测力计的求数。
)浮力的方向:竖直向上。
2.浮力产生的原因:浮力是由于液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的,即:F浮= F上-F下,式中F上为物体下表面受到液体向上的压力,F下为物体上表面受到液体向下的压力。
例题精讲【例1】下列关于浮力的说法中正确的是〔〕A.浮力都是由水产生的B.在不同液体中浮力的方向会不同C.只有固体才会受到浮力作用D.浮力方向与重力方向相反【例2】一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N.若将物体浸到水中,静止的弹簧测力计的示数为1.8N.由此可知物体重为N,水对物体的浮力是N.【例3】一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是〔〕A.F1B.F2C.F3D.F4【例4】如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮.若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来.此实验说明了〔〕A.大气存在压强B.连通器原理C.浮力产生的原因D.液体的压强与液体的密度和深度有关【例5】氢气球在空气中脱手后会上升,说明氢气球在空气中也受到力,方向为.【例6】 边长为20cm 的立方体,水平浸没在足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm ,物体所受的浮力(g 取10 N/kg )( ) A 80N B 60N C 100N D 80N 或60N【课1】 以下说法中错误的是〔 〕A .在海滨游泳的人受到海水对他的浮力B .在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力C .将一石块扔到水中,在其下沉过程中不受浮力D .在水中升起的木块受到浮力【课2】 一正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N 的压力,下表面受到20N 的压力,则此时铁块受到的浮力是N ;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大为20N 时,下表面受到的压力是N .【课3】 将一个物体挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为4.5N ,将物体浸没到某种液体中静止时,弹簧测力计的指针恰好回到了零刻线,则此时物体受到的浮力为N .知识点2.阿基米德原理1.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.2.公式:F 浮=G 排=m 排g=ρ液V 排g 〔说明:液ρ指液体的密度,排V 指物体排开液体的体积〕,当物体全部浸入时,V V 排物=,受到的浮力最大,且与深度无关.当物体部分浸入时,V V <排物,此时V 排等于物体浸入液体中的体积.阿基米德原理同样也适用于气体.节日里放飞的气球就是由于受到了空气对它的浮力而飞上天空的.3.浮力的大小与哪些因素有关当物体受到浮力时,浮力的大小只取决于液体〔或气体〕的密度和物体排开液体〔或气体〕的体积;与物体本身的重力、体积和密度无直接关系;且与物体浸没在液体中的深度无关.知识点3.物体的沉浮条件〔物体全部浸没在液体中〕:1、当浮力大于物体重力 〔〕——物体上浮,最终浮在液面上〔漂浮〕,根据二力平衡可知:F ´浮=G 。
1.3 浮力(一)中国有句古训,叫做“水能载舟,亦能覆舟”。
船既能够浮在水面上,为什么有时又会在水中沉没呢?生活中时有发生人在江河湖海中溺水身亡的事件,但在中东地区的死海,人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢?一、浮力【活动一】1.将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧,然后把它压入水中,如图1-15所示,你的手有什么感觉?2.将手松开后,观察瓶子运动的情况。
实验说明:在水中会上浮的物体受到水向上的浮力。
【活动二】1.如图1-16所示,将物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数F1=________牛。
2.再将物体浸入水中,弹簧测力计的读数F2=_________ 牛。
3.弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么?实验说明:水(或其它液体)会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。
同时获得测量浮力的一种方法—称量法。
1、浮力(1)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)方向:竖直向上;施力物体液(气)体;受力物体:浸入液体(或气体)中的物体。
(3)产生根本原因:液(气)体对物体上下表面都有压力,浮力是上下表面的压力差(F下—F上)。
如图所示(直柱体上下表面积均为S):注意:沉入底部,且底部与水底“紧密接触”“缝合”的直柱体,不受浮力,反而受到液体产生的向下的压力。
2、影响浮力大小的因素(1)液体(或气体)的密度;(2)物体排开液体(或气体)的体积有关。
二、阿基米德原理【探究】浮力大小的相关因素1. 提出问题:浸在液体中的物体受到液体向上的浮力,那么浮力的大小等于什么?2. 猜想假设:物体所受浮力的大小跟物体排开液体的重力有关3. 实验装置及操作过程:4. 实验步骤:(1)在烧杯出水口内、外两侧涂上“黄油”,然后按图甲所示将烧杯放置好,并向烧杯中装水直到溢出的水能从出水口全部流入下面的小桶中为止,这样烧杯被改装成了简易溢水杯;(2)倒掉小桶中的水,在空气中用弹簧测力计分别测出石块的重力G石和小桶的重力G桶,如图乙所示,记录在表格中,并把小桶放回原处;(3)照图丙所示,用弹簧测力计吊着石块慢慢浸没在溢水杯的水中后,读出弹簧测力计的示数F,并记录在表格中;(4)等石块排出的水全部流入小桶中后,用弹簧测力计测出小桶和排出的水的总重G桶+水,并记录在表格中;(5)根据表格中的数据,求出F浮、G排然后比较F浮、G排的大小,得出结论。
2020年中考题型专练:填空压轴题(压强浮力综合)1.水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,球所处的位置如图所示.两小球所受浮力的大小关系为F A________F B;两小球所排开液体重力的大小关系为G A__________G B;甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲________p乙.(均选填“>”、“=”或“<”)2.如图所示,将一个小球先后放入甲、乙两个盛有不同液体的溢水杯中,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,甲图烧杯溢出液体的重力为0.5 N,则乙杯排开液体的重力________0.5 N,甲杯对水平桌面的压强________乙杯对水平桌面的压强,小球的质量为________g.(前两空选填“大于”、“小于”或“等于”)3.如图所示,小明洗碗时发现一个质量为0.5 kg的大碗漂浮在水槽中,此时碗受到的浮力为________ N,若将碗倾斜,使碗下沉并最终沉在水槽底部,此时碗受到的浮力与漂浮时相比________(选填“变大”、“变小”或“不变”),若液面高度变化了0.3 cm,水槽的底面积为1 000 cm2,则碗的材料密度为________ kg/m3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)4.底面积为250 cm2的圆柱形薄壁容器内装有某种液体,重4 N、底面积为100 cm2的圆柱体A由一段非弹性细线与容器底部相连,如图A浸在液体中的深度为 5 cm时细线刚好伸直,则A受到的浮力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,液体的密度为________kg/m3;已知细线能承受的最大拉力为6 N,现往容器中缓慢注入此种液体,直到细线刚好被拉断为止,从细线刚好伸直到被拉断,容器底受到液体的压强增加了________Pa.5.如图所示,A、B是由不同材料制成的两个实心物体.A、B用细线相连放入水中时,两物体恰好悬浮.剪断细线,A 上浮,静止时有25体积露出水面,此时A 所受的重力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)浮力;细线剪断前后水对容器底部的压强变化了70 Pa, 则水面高度变化了________m ;如果B 体积是A 体积的110,则B 物体的密度是________kg/m 3.(ρ水=1.0×103 kg/m 3,g =10 N/kg)6.如图所示,A 、B 是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100 cm 2,置于水平桌面上.现将一实心小球分别放入A 、B 两容器中,小球静止后排开煤油和水的体积分别为20 cm 3和18 cm 3.则小球在水中受到的浮力为________N ,小球的密度为________kg/m 3;小球静止在B 容器中时,液体对容器底部的压强增大了________Pa.(ρ水=1.0×103 kg/m 3,ρ煤油=0.8×103 kg/m 3,小球放入容器中时均无液体溢出)7.如图所示,水平桌面上有一个底面积为S =100 cm 2的盛水的圆柱形容器,将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中,它们刚好悬浮于水中,此时水深20 cm ,实心球和空心球的质量均为200 g .现将细线剪断,空心球上浮,至静止时露出水面体积为150 cm 3.则两个球在水中悬浮时受到的总浮力是________ N ,空心球漂浮后,容器底部受到水的压强是________ Pa ,空心球的空心体积是________ cm 3.参考答案1.==>2.小于大于 503.5 变小 2.5×1034.等于0.8×1036005.等于7×10-35×1036.0.18 0.9×103187.4 1 850 300。
浮力浮沉条件计算综合1.一木块漂浮在水面上时,露出2/5的体积,求该木块的密度。
2.把边长为1m的正方体木块放在水中,有的体积露出液面,求:(1)木块的密度(2)木块在水中受到的浮力。
3.如图所示,底面积为100cm2的烧杯装水后的总质量为2kg.现将质量0.5kg的木块浸入水中.(g=10N/kg,木块的密度为0.5g/cm3)请你思考回答问题:(1)木块静止时,所受的浮力为多大?浸在水面下的体积为多少?(2)烧杯对水平面的压强是多大?4.如图所示,有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,其下表面距水面6cm,取ρ水=1.0×103kg/m3,(2)木块受到的重力大小.5.如图所示,一体积为10﹣3m3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面.求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的质量;(3)木块的密度;(4)若用手将木块缓慢压入水中,当木块没入水中时,手对木块的压力.6.如图所示,一边长为10 cm的立方体木块,在水中静止时,露出水面的长度是2厘米。
求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度。
7.一正方体木块漂浮在水面上露出水面的体积是总体积的1/5,当它漂浮在某种液体中时露出液体的体积是它总体积的1/4,求:物体的密度?液体的密度?8.一块冰漂浮在水上,(ρ冰=0.9×103kg/m3)则冰露出水面的体积占总体积的几分之几?若将冰块放到某种液体中,露出液体的体积是总体积的1/4,则该液体的密度是多少?9.如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的3/4,求:(1)求木块所受到的浮力大小;(2) 木块的密度是多少?(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力.10. 如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g取10N/kg,求:(1)水对木块产生的浮力大小;(2)木块浸入水中的体积;(3)水在木块下表面上产生的压强大小。
中考物理浮力比例规律:2019中考临近,为了帮助广大考生备考,查字典物理网为大家准备了中考物理复习指导,希望给大家带来帮助。
浮力知识综合性强,应用起来方法比较灵活,同学们不妨使用以下方法。
一、计算浮力的两个重要的比例推论1、物体漂浮时:F浮=G物液gV排=物gV物,-=-应用:一木块漂浮在水面,有2/5体积露出水面,求木块密度。
∵ -=-=3/5木=-水=0.6103千克/米32、物体全浸时:F浮=液gV排G物=物gV物,-=-应用:一物体在空气中用弹簧秤称量,示数为245N;全部浸没水中后,弹簧秤的示数为49N;求物体密度。
F浮=G物-F浮=245-49=196N∵-=-=196/245=4/5物=-水=1.25103千克/米3特点:计算快速准确,规律记忆深刻。
二、求浮力的方法:1、F浮=F向上F向下(压力差法)浮力产生原因。
适用:形状规则,可以找到上下表面的物体。
2、F浮=G物F浮(示数差法)(实验法)适用:有弹簧秤读数,形状可以不规则的小物体。
3、F浮=G排液=液gV排(阿基米德原理法)适用:可以知道排开液体的重力或体积。
4、F浮=G物(平衡法)适用:漂浮或悬浮5、F浮=m排g(排水量法)适用:轮船或已知排开液体的质量例题:(1)将体积相同的三个小球A、B、C放入水中,静止时在水中的位置如下图所示,三个球受到的浮力分别为FA、FB、Fc,则这三个浮力的大小关系是?解答:利用方法3,比较V排。
FCFBFA(2)将质量相同的三个小球A、B、C放入水中,静止时在水中的位置如下图所示,三个球受到的浮力分别为FA、FB、Fc,则这三个浮力的大小关系是?解答:利用方法4和浮沉条件,比较F浮和G物。
对A和B 漂浮,F浮A=G物,F浮B=G物,对C沉底,F浮CFC利用求浮力的5种方法做以下对比的比例题目(已知:铁=7.9103kg/m3,铝=2.7103kg/m3,木=0.6103kg/m3,水银=13.6103kg/m3,冰=0.9103kg/m3。
一.如何判断球体是空心还是实心例题:一种铜球质量为 178g,体积为 40 立方厘米,判断此球是空心的还是实心的?(用三种办法阐明)1)质量法:如果铜球是实心的,那么它的质量 m 应当为:m=V*ρ=40*8.9克=356 克但是事实上质量只有 178 克,因此是空心2)体积法如果铜球是实心,那么它的体积 V 为:V=m/ρ=178/8.9=20立方厘米但是,事实上体积为 40 立方厘米,所觉得空心3)密度法如果铜球为实心,那么它的密度为:ρ=m/V=178/40=4.45克/立方厘米显然,不大于铜的密度 8.9 克/立方厘米因此,只能为空心练习:1.一种体积为0.5 立方分米的铜球,其质量为2580 克问他是空心还是实心?如果是空心它的体积是多大?(铜的密度是8900 公斤/立方米)解:ρ=2.580/0.0005=5160公斤/立方米<8900 公斤/立方米,因此是空心的2.580/8900=0.00029 立方米=0.29 立方分米0.5-0.29=0.21 立方分米因此空心体积是0.21 立方分米。
2.已知铜的密度是8.9x103kg/m3 一只铜球质量是178 克体积是25cm3,请通过计算阐明铜球是空心还是实心。
3.一铝球质量是540g,体积为300cm^3,判断是实心还是空心的?答案:空心二.求空心部分体积例.一种铜球,体积为10 立方厘米,质量为62.3 克,问这球是实心的,若空心的,空心部分的体积。
已知m 为62.3 克,ρ =8.9 克/立方厘米,求V。
解:V=m/ρ=62.3 克/8.9 克/立方厘米=7 立方厘米10-7=3 立方厘米因此这是个里面有3 立方厘米空间的空心球。
练习:1.一种体积为0.5 立方分米的铜球,其质量为2580 克问他是空心还是实心如果是空心它的体积是多大?(铜的密度是8900 公斤/立方米)解:ρ=2.580/0.0005=5160 公斤/立方米<8900 公斤/立方米,因此是空心的2.580/8900=0.00029 立方米=0.29 立方分米0.5-0.29=0.21 立方分米因此空心体积是0.21 立方分米。
1.3 浮力(二)将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里,鸡蛋将沉入杯底。
但逐渐将食盐溶解在水中后,鸡蛋将会悬浮在盐水中,最终上浮到液面。
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢?物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?一、物体浮沉的条件1、根据力和运动的关系,可以对上述问题作出回答:浸没在液体中的物体,受到重力和浮力。
当浮力小于重力时,物体下沉;当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体悬浮在液体中,如图1-21所示。
上浮的物体露出液面后,浮力会减小。
当浮力等于重力时,物体就漂浮在液面上。
2、浮沉状态物体在水中的浮沉状态分为“两动”——上浮、下沉;“三静”——漂浮、悬浮、沉底。
根据物体处于受力平衡或非平衡状态,可得出相应的受力分析。
3、判断物体浮沉的条件:通常情况下,判断物体的浮沉有两种方法:(1)根据力的关系来判断,即根据浮力和重力的大小关系,结合浮沉条件来判断;(2)根据物体(实心)密度与液体密度的关系来判断。
沉底是“上浮”过程的最终状态。
4、悬浮于漂浮(1)相似之处是:物体都处于平衡状态,各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。
(2)重要区别是:①它们在液体中的位置不同,悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方,而漂浮则是物体静止在液体表面上;②处于悬浮状态的物体,其密度与液体密度相等,处于漂浮状态的物体,其密度小于液体的密度,其体积大于物体排开液体的体积。
注意:①“浸没”是指物体全部浸入液体中,被液体全部包围,V物=V排;②“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中,部分或全部被液体包围;③“漂浮”是物体浮在液面上,只有部分浸入液体中,V 物>V 排;④“悬浮”是指物体全部浸入液体中,并且可以停留在液体中的任何深度,V 物=V 排;⑤“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下,物体向上或向下运动的过程,即F 浮>G ,物体上浮;F 浮<G ,物体下沉。
二、漂浮问题“五规律”1、漂浮“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,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。
专题十二浮力中隐含“浮沉条件”类题型剖析【考点梳理】读懂浮力中的“静止"。
在浮力部分有一类题型,没有直接告诉物体在液体中的浮沉状态,只是笼统的告诉物体处于“静止状态",这种情况下学生想当然就会错把物体的体积当做是排开液体的体积,采用阿基米德原理计算浮力大小,这是一种错误的计算方法。
浮力部分,对所有题型的计算,都要先明确物体在液体中的浮沉状态,再选择相应的计算方法进行计算.判断物体浮沉状态的方法:1。
根据物ρ和液ρ之间的关系判断物体的浮沉状态;2.根据物V和排V之间的关系判断物体的浮沉状态;3。
根据浮F和物G之间的关系判断物体的浮沉状态。
【典例赏析】1.将质量是200g的物体缓缓浸没在原盛满水的杯子中后,溢出160g的水,放手后,则物体最终会()A。
沉入水底 B.漂浮在水面C。
悬浮在水中D.无法判断2.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100cm3的水,则物体(g取10N/kg)( )A。
漂浮在水面上B.悬浮在水中C.沉在溢水杯底部D。
受到1。
2 N的浮力3.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:ρ乙=3:2,将它们都放入水中,静止时两球受到的浮力之比为F甲:F乙=4:5,则乙球的密度为( )A。
2ρ水/3 B.3ρ水/4 C.5ρ水/ 6 D。
4ρ水/54。
质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是2:1,将甲放入水中,乙放入酒精(ρ=0。
8ⅹ103kg/m3)中静止时,它们受到的浮力之比为2:3,则甲物体的密度是()A.0。
6ⅹ103kg/m3B。
0。
8ⅹ103kg/m3C.1.2ⅹ103kg/m3D.1。
5ⅹ103kg/m35。
如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,甲杯中装满水,乙杯中装满酒精.将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出0。
9N的水,乙杯溢出0。
8N的酒精。
下列说法正确的是()(酒精的密度为0.8×103kg/m3)A.小球在甲杯中受浮力,在乙杯中不受浮力B。
密度一、空心体积旳应用(球状与块状)经典示例:一只铝球体积是20立方厘米,质量是27克,试判断此球是实心旳还是空心旳?至少用三种措施判断判断断空心还是实心有三种措施:措施一:求实际密度:ρ=m/v=27g/20cm3=1.25g/cm3<2.7g/cm3,因此是空心旳。
措施二:求质量:假设此球是实心旳,则质量应为m=ρV=2.7g/cm3×20c m3=54g>27g,因此是空心旳。
(同样大旳铁球,我这个实心旳质量有54g,而题目中旳只有27g,阐明它是空心旳)措施三:求体积:假设此球是实心旳,则体积应为V=m/ρ=27g/(2.7g/cm 3)=10cm3<20dm3,因此是空心旳思索:三只措施哪种最实用?习题1、质量、体积均相等旳铜球、铁球和铝球,一定空心旳有_______ _____,也许空心旳有____________,也许实心旳有____________,空心部分体积最大旳是____________。
2、已知一铝球旳质量为270g,体积为40cm3,试问该球是实心还是空心旳?若空心旳,将空心部分注满水银后质量是多少?3、铅球实际上是在铁壳里灌以铅制成旳。
一只铅球旳质量是3.62公斤,体积是350厘米3,问铅球里灌有多少铅?(已知:ρ铁=7.9×103k g/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)二、平均密度旳求法平均密度=总质量/总体积。
措施:物理计算题若一种等式中出现两个未知量而无解时,根据题意再列一种等式构成方程组就可以解得。
经典示例:1、将铜和铝按质量为1:2旳比例进行混合制成合金,求合金旳密度。
2、某酒厂用酒精和水勾兑生产出来旳酒旳密度为0.83g/cm³,求该酒中酒精和水旳体积比是多少?三、等体积转换同一容器装满任何液体时,其所装液体体积都是相等旳。
经典示例:某一空瓶旳质量是200克,装满水后称得质量为1000克,若用该瓶子装满某种液体称得质量为1200克,试求该液体旳密度。
实心球和空心球在水中的浮力是不同的。
实心球的浮力由其体积乘以液体的密度决定。
根据阿基米德原理,物体在液体中所受到的浮力等于其排出的液体的重量,而液体的密度等于其单位体积的质量。
因此,实心球在水中的浮力与其体积及水的密度有关。
实心球的浮力是固定的,不受实心球的材质和形状影响。
空心球的浮力也是由其体积乘以液体的密度决定,同样根据阿基米德原理。
不同的是,空心球内部是空的,因此在液体中承受的浮力是由外壁面积和内壁面积之差乘以液体密度得到的。
如果空心球壁的材料密度较大,则浮力会减小,因为液体对空心球壁的压力会增大。
因此,空心球的浮力与其内外壁面积的差异,壁的材质密度以及液体的密度都有关。
总的来说,实心球和空心球的浮力取决于其体积和液体的密度。
实心球的浮力只和体积有关,而空心球的浮力还会受到内外壁面积的差异以及壁材料密度的影响。