浮力经典例题(强烈推荐)
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1、一个物体浸没在水中,受到的浮力为10N,则该物体排开水的体积约为多少?(水的密度约为1000kg/m³,g取10N/kg)A. 0.001m³B. 0.01m³C. 0.1m³D. 1m³(答案:B)2、一个密度为0.6g/cm³的木块,放入水中静止后,木块浸入水中的体积与总体积之比是:A. 0.4B. 0.5C. 0.6D. 0.7(答案:C)3、一个铁球和一个木球,体积相同,放入水中静止后,铁球沉底,木球漂浮,则它们受到的浮力大小关系是:A. 铁球受到的浮力大B. 木球受到的浮力大C. 两者受到的浮力一样大D. 无法确定(答案:C)4、一个重为5N的物体,放入水中静止后,排开水的重为3N,则物体受到的浮力为:A. 2NB. 3NC. 5ND. 8N(答案:B)5、一个密度为2.7g/cm³的铝块,放入水中静止后,浸入水中的体积与铝块总体积之比为:A. 0.27B. 0.33C. 0.73D. 0.9(答案:B)6、一个体积为0.001m³的物体,完全浸没在水中,它受到的浮力是:(水的密度约为1000kg/m ³,g取10N/kg)A. 1NB. 5NC. 10ND. 20N(答案:C)7、一个重为10N的物体,放入水中静止后,有3/5的体积露出水面,则物体受到的浮力为:A. 4NB. 6NC. 10ND. 15N(答案:B)8、一个密度为0.8g/cm³的木块,放入水中静止后,有1/4的体积露出水面,则木块浸入水中的部分受到的浮力与木块重力的关系是:A. 浮力大于重力B. 浮力小于重力C. 浮力等于重力D. 无法确定(答案:C)。
浮力经典计算题1.在图15中,水深为0.5m,中有一个木块被细线系着,木块的体积为4dm,密度为0.6×10kg/m。
问题如下:1)求水对底面的压强和木块受到的浮力。
2)如果绳子断了,木块漂浮在水面上时,所受的浮力是多少?此时水对底的压强比第(1)问中的大还是小?2.图甲中有一个实心圆柱体,底面刚好与水面接触,然后将其逐渐浸入水中。
如图乙所示,弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化。
问题如下:1)求圆柱体受到的最大浮力。
2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
3)圆柱体的密度。
其中,g取10N/kg。
3.一个不规则的实心物体,质量为55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。
然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。
问题如下:1)物体在纯水中所受的浮力。
2)物体的体积。
3)物体悬浮时盐水的密度。
其中,g取10N/kg。
4.一根木头重为1600N,体积为0.2m,漂浮在水面上,g取10N/kg。
问题如下:1)求木头的质量。
2)求木头的密度。
3)求木头受到的浮力。
5.一个带阀门的圆柱形,底面积为300cm2,装有13cm深的水。
正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面。
问题如下:1)求A受到的浮力和此时水对底部的压强。
2)如果细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,中液面下降的高度。
其中,g取10N/kg。
6.如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N。
剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm的体积露出水面。
求木块的密度。
其中,g取10N/kg。
7.一个密度为0.6×10kg/m的木块,体积为4m,浮在水面上。
问题如下:1)求木块重力。
2)求木块受到的浮力。
3)求木块排开水的体积。
4)求木块露出水面的体积。
其中,g取10N/kg。
1.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 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 2.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,试比较它ρ受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精)ρρρρ 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.3. 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 . 【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 G ρ=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m 33dm 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 .4.如图1—5—3中,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,木块A 在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( ) A .5 N ,竖直向下 B .3N ,竖直向上 C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下图1—5—3 【分析】 绳子未断时,A物体受3个力:重力G A,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:G A+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮—G=8N—5N=3N 合力方向:与浮力方向相同,竖直向上.答案 B5.以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( ) A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大 B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同 D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大 【分析】 轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F浮=G.ρ 因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同.A选项正确.又因为海水ρ>河水, 所以V排海水<V排河水,在河水中没入的深一些. 密度计的原理如图1—5—4,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力.可见,密度计没人液体越多,所测得的液体密度越小.甲 乙图1—5—4 F甲浮=F乙浮=G 根据阿基米德原理:ρρ 甲gV排甲=乙gV排乙 ∵ V排甲>V排乙ρρ ∴ 甲<乙 答案 A6.如图1—5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力相关的两条知识.(1)_______________________;(2)_______________________.图1—5—5 【分析】 当大象在船上时,船处于漂浮状态,F浮′=G船+G象,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为V排. 用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F浮′=G船+G石,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积V排′=V排.根据阿基米德原理,两次浮力相等.两次浮力相等.便可以推出:G象=G石. 答案 (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理。
图9-52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.铁块及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所示是研究浮力及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)及图(丙)可得到的结论是:浮力的大小及____________无关. (2)比较图(丙)及图(丁)可得到的结论是:浮力的大小及____________有关.(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:图9-56⑴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F 1,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F 2,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,研究浮力及排开液体的体积有关的实验装置是下图中的( )A. 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____________________________.(a ) (b ) (c )图9-607.一天,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及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 cm 3.(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),下面吊着一个金属块.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 24.5 3.C 4.C 5.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=0.49N⑶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 1.6 2.(1)Sh V =物 (2) (3)3.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ggGρ=,因为铁ρ<铜ρ<铅ρ,又因为F 相等,可得出:铁G >铜G >铅G 5.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:浮力的大小及物体排开液体体积的关系选用的图:① ② ③或① ② ④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:浮力的大小及液体密度的关系选用的图:① ③ ⑤或① ④ ⑤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:浮力的大小及物体浸没深度的关系选用的图:① ③ ④探究的结果:浸没在液体种的物体,受到的浮力大小及浸没深度无关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)6.4×10310.(1)2N(2)由F 浮=ρ液gV 排,得V=V 排=343102101030.12m m gF -⨯=⨯⨯=水浮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。
初中物理浮力经典例题大全及详细解析例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=ρ液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度.......有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以.....和物体排开液体的体积迎刃而解了.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,ρ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=ρ物gV物计算物体在液体中受的浮力:F浮=ρ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=0.079kgρ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 =0.79N V 排=V 铁=铁铁ρm =37.8g/cm79g =10 cm 3m 排=ρ液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg 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ρ液和ρ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________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=gF 水浮ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N 8.933⨯⨯=1×10—3m 3浸没:V =V 排=1×10—3m 3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—3m 3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m 3=0.51×10—3m 3答案 0.51×10—3m 3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ρA 、ρB 、ρC .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,ρ液相同. 根据F 浮=ρ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ρ=Vm =gV GρA <ρB <ρC解法2 由物体的浮沉条件可知: A 、B 漂浮 ∴ρA <ρ水,ρB <ρ水,ρC =ρ水,A 、B 漂浮于水面:F 浮A =G A ρ水g V A 排=ρA gV F 浮B =G Bρ水G v B 排=ρB Gv由图:V B 排>V A排 ∴ ρB <ρA比较密度:ρC >ρB >ρA比较出密度后,由G =mg =ρVg ,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(ρ蜡=0.9×103kg /m 3)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.(ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ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. ∵ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ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,ρ水<ρ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0.5dm 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=ρ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:ρ球=球V m =球gV G (g 取10N /kg )ρ球=3dm 5.0kg /N 10N5.4⨯=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球,且ρ球<ρ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=ρ液gV 排=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=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 (ρ酒精=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 ∵ρ金属>ρ酒精, ρ金属>ρ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=酒精排酒精ρm =3cm/8.08g g =10cm 3金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3 m 排水=ρ水V 排水=1g /cm 3×10cm 3=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=ρ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 .(ρ酒=0.8×103kg /m 3) 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:ρ物=V m =35045cm g =0.9g /cm 3∵ρ物<ρ水,物体在水中漂浮.F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ρ物<ρ酒精,物体在酒精中沉底.F 酒精浮=ρ酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3m 排精浮=ρ酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=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=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。
初中浮力计算题经典例题1.体积1×10﹣3m3,重6N的木块,用线系在底面积为S=400cm2圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:(g=10N/kg)(1)木块受的浮力?(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积?(3)木块A露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?2.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,忽略液面的变化(g取10N/kg),求:(1)物体浸没时的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体刚浸沉时下表面受到水的压强?3.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块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放(物块未与水底接触)。
物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。
求:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;(2)物块的密度。
4.一铜球重44.5N,把它浸没在一个盛满水的容器中时,其排开水的重力为10N,求:(已知ρ铜=8.9×103kg/m3)(1)钢球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)铜球的总体积是多少?(3)该铜球是实心还是空心的?如果是空心的,空心部分体积是多少?5.如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m 深的水,静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)A受到的浮力;(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。
6.在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。
已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。
图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,不计绳重和摩擦,求:(1)木块受到的浮力;(2)液体的密度;(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力。
最为经典五类浮力问题。
1、一木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面体积是20cm3时,细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时,有2/5的体积露出水面,求:(1)木块的密度;(2)木块的重力.(g=10N/kg)先给你个推导公式很好用物体漂浮在某种液体上,根据重力等于浮力可得p物*g*v物=p液*g*v物排整理可得p物=p液*(v物排/v物)总结成一句话(记住):一个物体漂浮在某种液体上,如果排开水的体积占总体积的n/m ,则物体的密度为这种液体密度的n/m如果理解的话,第一问:木块的密度=(3/5)*1=0.6那么第二问也很简单木块的拉力为0.6N,木块的密度0.6F=pgvv(应该露出的体积)=10cm330cm3----2/5木块的体积=30/(2/5)=75cm3木块的重力=pgv=0.6*10*75=450N2、科技工作者曾经制作了体积为1500立方米的氢气球,球壳和吊蓝总重2500牛.氢气密度为0.09千克/立方米.空气密度为1.29千克/立方米.问这个气球能吊起多重的物体?对于密度的和物体沉浮条件的理解,密度间的差值,就是所能负载的数值氢气的密度为0.09千克/立方米空气的密度为1.29千克/立方米那么1立方米气球能够升空的最大负载就是1.29-0.09=1.20千克体积相同,质量相同(加负载的总合),那么就可以认为整体密度与外界物质的密度相同如果理解的话,这道题就很简单了1500*1.20=1800千克。
负载为18000N(g取10N/kg)18000N-2500N=15500N3、一个小瓶装满水时质量为32g,装满酒精时质量为28g,则这个小瓶的质量cm3----表示为立方厘米利用密度差来解题,简单很多p水=1.0g/cm3p酒=0.8g/cm3两者的密度差值=0.2g/cm3它们都是装满一个同样的瓶子,所以体积相等装满水时质量为32g,装满酒精时质量为28g两次质量的差值=32g-28g=4g所以瓶子的体积为(4g)/(0.2g/cm3)=20cm3所以瓶子的质量=32-20=12g(利用水的密度等于1来计算)4、一块体积为V,质量为M和合金,他是由密度为P1和P2的两种金属合成的:(1)写出合金密度的表达式(2)求出这两种金属在合金中的质量之比M1:M2的表达式(1)合金密度的表达式P=M/V(2)可以利用十字相乘法求出体积比(设P1<P2)P1-------P2-P----P----P2-------P-P1V1:V2=(P2-P):(P-P1)M1:M2=P1*V1:P2*V2=(P1/P2)*(P2-P)/(P-P1)=P1*(P2-P):P2*(P-P1)5、冰块在水中溶化,液面高度不变冰块中密度小于水的杂质,溶化后高度不变冰块中密度大于水的杂质,溶化后高度降低冰块漂浮在密度大于水的液体上(盐水),溶化后液面升高。
八年级浮力经典例题一、浮力的基本概念与阿基米德原理相关例题1. 例题一个正方体金属块,边长为10cm,质量为5kg,将其浸没在水中,求它受到的浮力。
(g = 10N/kg)2. 解析(1)首先求出正方体金属块的体积V。
因为正方体边长a = 10cm=0.1m,根据正方体体积公式V=a^3,可得V=(0.1m)^3=1×10^-3m^3。
(2)根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排。
当金属块浸没在水中时,V_排=V = 1×10^-3m^3,水的密度ρ_水=1.0×10^3kg/m^3,g = 10N/kg。
则F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×1×10^-3m^3=10N。
二、物体浮沉条件相关例题1. 例题一个物体重为5N,体积为600cm^3,将其放入水中,求这个物体静止时受到的浮力。
(g = 10N/kg)2. 解析(1)先求出物体的密度ρ_物。
已知物体重力G = 5N,根据m=(G)/(g),可得物体质量m=(5N)/(10N/kg)=0.5kg。
物体体积V = 600cm^3=6×10^-4m^3,根据密度公式ρ=(m)/(V),可得ρ_物=(0.5kg)/(6×10^-4)m^{3}≈0.83×10^3kg/m^3。
(2)因为ρ_物<ρ_水(1.0×10^3kg/m^3),所以物体在水中静止时漂浮。
(3)根据漂浮条件F_浮=G = 5N。
三、浮力的计算与多个物理量综合例题1. 例题有一个用细线系着的实心铜球,体积为100cm^3,将它缓慢浸没在某种液体中时,细线对球的拉力为0.98N,求这种液体的密度。
(ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3,g = 9.8N/kg)2. 解析(1)先求出铜球的重力G。
根据m=ρ V,铜球体积V = 100cm^3=1×10^-4m^3,ρ_铜=8.9×10^3kg/m^3,可得铜球质量m=ρ_铜V = 8.9×10^3kg/m^3×1×10^-4m^3=0.89kg。
初中物理浮力经典例题青花瓷碗一、故事类青花瓷碗与浮力的故事在很久很久以前,在一个宁静的小镇上,有一个古老的杂货店。
这个杂货店不大,但里面摆满了各种各样稀奇古怪的东西。
有一天,一个年轻的小伙子,名叫小明,走进了这家杂货店。
他在一个角落里发现了一个精美的青花瓷碗。
这个青花瓷碗可不简单,它的碗壁上绘制着精美的图案,就像一幅流动的画卷。
小明对这个碗爱不释手,就把它买了下来。
回到家后,小明对这个碗充满了好奇,他想知道这个碗在水中会有什么样的表现,这就和我们初中物理的浮力知识联系起来了。
小明找来了一个大盆子,装满了水,然后小心翼翼地把青花瓷碗放入水中。
他发现,碗竟然漂浮在水面上。
这是为什么呢?其实这就是浮力在起作用。
根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开液体的重力。
青花瓷碗漂浮在水面上,说明它受到的浮力等于自身的重力。
起因就是小明对青花瓷碗的好奇,经过是他做了把碗放入水中这个简单的实验,结果就是他观察到了碗漂浮的现象并且联系到了物理知识。
这个故事告诉我们,生活中处处都有科学知识。
就像这个看似普通的青花瓷碗,它背后隐藏着物理的奥秘。
我们在生活中要善于观察,善于思考,说不定一个小小的发现就能让我们对知识有更深的理解。
二、句子/文案类1. 那个青花瓷碗就像一个神秘的物体,在浮力的世界里漂浮,如同初中物理知识海洋里的一颗明珠。
2. 青花瓷碗漂浮在水上,这浮力现象就像初中物理课本里一道有趣的谜题。
3. 看着青花瓷碗浮于水面,就仿佛看到初中物理浮力知识的直观展现。
4. 青花瓷碗在水中的浮力表现,如同初中物理老师在课堂上生动的讲解。
5. 这青花瓷碗,在浮力的作用下,恰似初中物理书中的经典实例。
6. 青花瓷碗在水里,浮力是它漂浮的秘密,就像初中物理的关键知识点。
7. 那个青花瓷碗,借着浮力在水上自在地停留,像初中物理课上的一个惊喜发现。
8. 青花瓷碗在水中的状态,是初中物理浮力知识的无声诉说。
9. 把青花瓷碗放入水中,浮力使其漂浮,这是初中物理里有趣的一幕。
浮力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: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。
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。
下沉 悬浮 上浮 漂浮F 浮 <G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = Gρ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 2/3ρ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 或比较ρ液与ρ物 。
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。
(2)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密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
(3)适用条件:液体(或气体)G6、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)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。
7、浮力的利用:(1)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把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
单位 t 。
由排水量m 可计算出:排开液体的体积V排= ;排开液体的重力G排= m g ;轮船受到的浮力F浮= m g 轮船和货物共重G=m g 。
(2)潜水艇:工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)气球和飞艇:气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)密度计:原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大mρ液例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)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________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)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ρA、ρB、ρC.图1—5—1例5将一个蜡块(ρ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.(ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ酒精)例6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.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(ρ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.(ρ酒=0.8×103kg/m3)例9如图1—5—3中,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,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是()A.5 N,竖直向下B.3N,竖直向上C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下图1—5—3例10以下是浮力知识的应用,说法正确的是()A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大例11(北京市西城区中考试题)如图1—5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力..相关的两条知识.(1)_______________________;(2)_______________________.图1—5—5例12已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比F A∶F B =8∶5,则ρA=________kg/m3,ρB=________kg/m3.(ρ水=1×103kg/m3)例13 A 、B 两个实心球的质量相等,密度之比ρA ∶ρB =1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(ρ酒精=0.8×103kg /m 3)( )A .1∶1B .8∶5C .2ρA ∶ρ水D .2ρ酒精∶ρB例14 如图1—5—6(a )所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm 3,时,细绳对木块的拉力为0.6N .将细绳剪断,木块上浮,静止时有25的体积露出水面,如图(b )所示,求此时木块受到的浮力.(g 取10N /kg )(a ) (b )图1—5—6例15 如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg /m 3.求:甲、乙铁块的质量比.图1—5—7例16 如图1—5—8所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N .剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N 向下的压力时,木块有20cm 3的体积露出水面.求木块的密度.(g 取10N /kg )图1—5—8例17如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).(a)(b)图1—5—10求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重, 铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)例18底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图1—5—11(a)所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3.质量为0.6kg.(取g =10N/kg)(a)(b)图1—5—11求:(1)木块A的密度.(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.已知:S=400cm2=0.04m2,A边长a=10cm=0.1m,ρB=6×103kg/m2,m B=0.6kg 求:(1)p A;(2)△p.例19在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为ρ1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量.例20如图1—5—13(a),在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡.(a)(b)图1—5—13(1)将一质量为27g的铝块(ρ铝=2.7g/m3)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平衡吗?(2)将铝块如图1—5—13(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?例21如图1—5—14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?(a)(b)图1—5—14例22如图1—5—15 (a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是()(a)(b)图1—5—15A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面下降C.当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降D.当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图1—3—15(b),容器中水面不变例23自制潜水艇模型如图1—5—16所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V0,B 为软木塞,C为排水管,D为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当瓶中空气的体积为V1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管D向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2 V l时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰ρ水,软木塞B,细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计.图1—5—16求:(1)潜水艇模型.的体积;(2)广口瓶玻璃的密度.例24一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少?(ρ水=0.9×103kg/m3)例25在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图1—5—18(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3.如图(c)所示.金属密度ρ=________.(a ) (b ) (c )图1—5—18例26 某人用绳子将一物体从水面下2m 深处的地方匀速提到水面0.5m 处的过程中,人对物体做功为54J .当将物体拉到有51体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N .不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g 取10N /kg )答案与解析例1. 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,ρ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. 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 =ρ物gV 物计算物体在液体中受的浮力:F 浮=ρ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 ρ铁=7.9g /cm 3求:m 铁、G 铁、m 排、F 浮解 m 铁=0.079kgG 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁=铁铁ρm =37.8g/cm79g=10 cm 3 m 排=ρ液gV 排=1g /cm 3×10 cm 3=10g =0.01kg 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ρ液和ρ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. 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=gF 水浮ρ=kg/N 8.9m /kg 100.1N8.933⨯⨯=1×10—3m 3浸没:V =V 排=1×10—3m 3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—3m 3V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m 3=0.51×10—3m 3答案 0.51×10—3m 3例4.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,ρ液相同. 根据F 浮=ρ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ρ=V m =gVG ρA <ρB <ρC解法2 由物体的浮沉条件可知:A 、B 漂浮 ∴ ρA <ρ水,ρB <ρ水,ρC =ρ水, A 、B 漂浮于水面:F 浮A =G A ρ水g V A 排=ρA gV F 浮B =G B ρ水G v B 排=ρB Gv由图:V B 排>V A排 ∴ ρB <ρA比较密度:ρC >ρB >ρA比较出密度后,由G =mg =ρVg ,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.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. ∵ ρ盐水>ρ水>ρ蜡>ρ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,ρ水<ρ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.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=ρ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:ρ球=球V m =球gV G (g 取10N /kg )ρ球=3dm 5.0kg /N 10N5.4⨯=0.9kg /dm 3=0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球,且ρ球<ρ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=ρ液gV 排=1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10-3m 3=5N . 答案 4.5N例7. 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 ∵ ρ金属>ρ酒精, ρ金属>ρ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=酒精排酒精ρm =3cm /8.08g g=10cm 3金属块在水中:V 排水=V 金属块=10cm 3m 排水=ρ水V 排水=1g /cm 3×10cm 3=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=ρ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. 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:ρ物=V m =35045cm g=0.9g /cm 3 ∵ ρ物<ρ水,物体在水中漂浮. F 水浮=G m 排水g =m 物g ∴ m 排水=m 物=45g 又∵ ρ物<ρ酒精,物体在酒精中沉底.F 酒精浮=ρ酒精V 排g ,浸没:V 排=V =50cm 3m 排精浮=ρ酒精V 排=0.8g /cm 3×50cm 3=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=50cm 3进行求值.造成结果错误.V 排=50 cm 3进行求解。