第4講浮力提高學(xué)生版

4浮浮力力提提高高漫畫釋義知識互聯(lián)網(wǎng)知識導(dǎo)航浮力中受力分析技巧r物 r液漂浮G物=F浮r物gV物=r液gV排r物 = V排r液 V物沉底G物 = r物gV物 = r物F浮r液gV液r液物體的不規(guī)則表面所受到 的液體壓力計算方法利用浮力的產(chǎn)生原 因計算F向上 = F浮 + F向下= r gV排 + r液 ghS初二物理競賽班第 4 講學(xué)生版45利 用 浮 力 測 物 體 密 度1.等效替代法：1、無測質(zhì)量工具 2.漂浮法：DF = r gDV浮液排2、無測體積工具浮力法(浸沒水中測出浮力 F浮 = r液 gV排 )測量浮力的方法： 用天平 用彈簧測力計稱重法 或者 (當(dāng)被測物密度小于水, 可以考慮用針壓、懸重物、或者密度瓶等方法測定浮力, 算出體積.)船 球 模 型1、測質(zhì)量模型(漂浮法)mg= 液 gS1(H2-H1)條件: 外容器需直上直下S2mg= 液 gS2（h2-h1）條件: 內(nèi)容器需直上直下2、測體積模型排水法V 球=（H4-H3）S1懸掛法V 球=（h3-h4）S2總結(jié)：一漂一掛法一漂一沉法49模塊一受力分析法【例1】 一個木塊投入水中, 靜止時有 2 露出水面, 則木塊的密度為5kg / m3 .【例2】 一個金屬塊密度為 5103 kg / m3 , 將其投入水中, 靜止時, 支持力與重力的比為 .33【例3】 甲、乙兩個體積相同的實心金屬塊, 已知 r甲=510 kg / m ,乙r =6 103 kg / m3 . 用細(xì)線拉著浸沒水中不觸底, 則靜止時拉力比為 .【例4】 甲、乙兩物體的體積相同, 甲的密度是 4103kg/m3, 乙的密度是 8103kg/m3, 將它們分 別掛在 A、B 兩個彈簧測力計下, 則以下判斷正確的是( )AA、B 兩彈簧測力計的示數(shù)之比 F 甲:F 乙=1:1 B若將它們都浸沒在水中, 甲、乙兩物體受到的浮力之比 F 浮甲:F 浮乙=1:2C若將它們都浸沒在水中, A 彈簧測力計的示數(shù)與甲受到的重力之比 F甲:G 甲=3:4 D若將它們都浸沒在水中, A、B 兩彈簧測力計的示數(shù)之比 F甲:F乙=7:3【例5】 (多選)甲、乙兩個質(zhì)量相等實心球, 密度分別為 6 103 kg/ m3 和12 103 kg/ m3 , 現(xiàn)把它們 分別掛在兩個彈簧計的掛鉤上, 然后將兩個球浸沒在水中且不觸底. 這時它們所受的浮 力分別為 F甲 和 F乙 , 兩個彈簧計的示數(shù)分別是 T甲 和 T乙 , 下列各式正確的是( )A. F甲 : F乙2 :1C. T甲 : T乙10 :11B. F甲 : F乙1: 2D. T甲 :T乙13 :14模塊二利用浮力求解不規(guī)則表面液體壓力【例6】 如圖所示, 有一個梯形物體浸沒在某種液體中(物體與容器底不緊 密接觸), 液體的密度為 , 深度為 H, 物體高度為 h, 體積為 V, 較 大的下底面面積為 S, 較小的上底面面積為 S, 則該物體受到水向 下的壓力 F 為 【例7】 如圖, 由密度為 r 的半球形鐵塊和立方體鐵塊疊放在一起靜止在 水底, 半球型鐵塊的半徑和立方體鐵塊的棱長均為 r , 立方體在半 球體的正上方, 水的密度為 r , 容器中水的深度為 3r , 已知球的體4p r3積公式V =, 水對半球體的下球面所產(chǎn)生的壓力為 3模塊三利用浮力的密度測定【例8】小紅在海邊拾到一塊漂亮的小石塊, 她想測出小石塊的密度. 小紅利用一架托盤天平、一個燒杯、適量的水和細(xì)線設(shè)計了一個測量小石塊密度的實驗方案, 以下是她設(shè)計的部分實驗步驟, 請你按照小紅的實驗思路, 將實驗步驟補(bǔ)充完整.(1) 用調(diào)節(jié)好的天平稱出小石塊的質(zhì)量 m1 ;(2) 在燒杯中注入適量的水, 用天平稱出燒杯和水的總質(zhì)量 m2 ;(3) ,在天平右盤添加適量的砝碼, 移動游碼, 天平平衡后, 砝碼與游碼的總示數(shù)為 m3 ; (4) 已知水的密度 r水 , 利用上述測量出的物理量和已知量計算小石塊密度 r石 的表達(dá)式為: r石 = .【例9】 (一漂一沉法)實驗桌上有如圖所示的下列器材, 請你利用這些器材, 測出小金屬塊的密度寫出實驗步驟(用字母表示測出的物理量, 水的密度用 水表示) 及金屬塊的密度表達(dá)式刻度尺裝有適量水的圓柱形水槽小容器小金屬塊細(xì)線實驗步驟：(1)讓小容器漂浮在水槽中的水面上, 量出這時水面到槽邊沿的距離 h1.(2)量出 時水面到槽上邊沿的距離 h2. (3)將金屬塊從小容器中取出用細(xì)線系住沒入槽內(nèi)水中, 量出這時水面到槽上邊沿的距離h3. 金屬塊密度的表達(dá)式： r 金屬 = .模塊四結(jié)合壓力、壓強(qiáng)變化量問題公式推導(dǎo)DVDFDp = r gDh = r g排 =浮 液液SS12【例10】如圖所示的容器, 上部橫截面積為 S1 , 底部橫截面積為 S2 , 容器 上下兩部分高分別為 h、h , 容器中盛有某種液體, 有一個空心 金屬球用細(xì)繩系住, 繩的另一端栓在容器底部, 此時球全部浸沒 在液體中, 位置如圖, 繩對球的拉力為 F , 如將細(xì)繩剪斷, 待空 心金屬球靜止后液體對容器底部的壓力減少了 (用題 中字母表示)初二物理競賽班第 4 講學(xué)生版51【例11】底面積為 100cm2 的燒杯中裝有適量水. 當(dāng)金屬塊浸沒在水中靜止時, 如圖(甲)所示, 彈 簧測力計的示數(shù) F13.4N, 水對杯底的壓強(qiáng)為 p1; 當(dāng)金屬塊總體積的 1/4 露出水面靜止時, 如圖(乙)所示, 彈簧測力計的示數(shù)為 F2, 水對杯底的壓強(qiáng)為 p2; 若 p1、p2 之差為 50Pa, g 取 10N/kg. 則 下列判斷中正確的是()A金屬塊的體積 V 金為 2 10-3m3 B金屬塊的體積 V 金為 3 10-4m3 C金屬塊的重力 G 為 4.5N D彈簧測力計的示數(shù) F2 為 3.9N【例12】請同學(xué)們分析一下兩個狀態(tài)下, 液體對容器底部壓力變化量是什么力? 杯子對桌面的 壓力變化量是什么力?(1) (2)(1) (3)(1) (4)(1) (5)(1) (6)液體對容器 底部壓力變 化量杯子對桌面 壓力變化量模塊五思考題【例13】如圖所示的木塊浸沒在水中, 細(xì)線對木塊的拉力是 2N剪斷細(xì)線, 待木 塊靜止后, 將木塊露出水面的部分切去, 再在剩余的木塊上加 1N 向下3的壓力時, 木塊有 20cm 的體積露出水面求木塊的密度(g 取 10N/kg)【例14】如圖所示, 粗細(xì)均勻的蠟燭長為 l0 , 它的底部粘有一質(zhì)量為 m 的 小鐵盒現(xiàn)將它直立于水中, 它的上端距水面為 h 如果將蠟燭點 燃, 假定蠟燭燃燒時油流不下來, 且每分鐘燒去蠟燭的長為 Dl , 則從點燃時開始計時, 經(jīng) 分鐘蠟燭熄滅(設(shè)蠟燭 的密度為 r蠟 , 水的密度為 r水 , 鐵的密度為 r鐵 )初二物理競賽班第 4 講學(xué)生版53【練1】 小剛同學(xué)在測量一木塊的密度時, 手邊工具只有一個小鐵錘、燒杯、水、細(xì)線和一個已 調(diào)好的彈簧測力計, 他在測量時采取了如下的方法：將木塊懸掛在彈簧測力計下, 測出木塊的重力 G;再將鐵塊掛于木塊下, 將鐵塊浸入水中不觸底, 記下此時彈簧測力計示數(shù)為 F1將木塊、鐵塊全浸沒水中不觸底, 記下此時彈簧測力計示數(shù)為 F2 根據(jù)以上測量的物理量和水的密度 水, 得出計算木塊密度的表達(dá)式為 木= 【練2】小華家里有一個金屬球, 不知道是用何種金屬制成的, 因此她決定用學(xué) 過的物理知識測出金屬球的密度. 由于身邊沒有測量質(zhì)量的工具, 因此她找來了圓柱形 容器、刻度尺和一個塑料小碗. 把圓柱形容器放在水平桌面上并在其中裝入適量的水, 讓塑料小碗漂浮在水面上, 此時容器內(nèi)的水深為 18cm. 當(dāng)把金屬球放入容器內(nèi)的水中 時, 容器內(nèi)的水深為 19.5cm, 如圖甲所示. 現(xiàn)將金屬球取出后放入塑料小碗中靜止時, 如圖乙所示. 乙圖中的水面比甲圖中的水面高 3cm. 已知: 容器的內(nèi)部底面積為 400cm2. 則金屬球的密度是 kg/m3.【練3】在一個圓柱形容器內(nèi)盛有深為 20cm 的水, 現(xiàn)將一質(zhì)量為 200g 的密閉 空心鐵盒 A 放入水中, 空心鐵盒有一半體積露出水面; 當(dāng)鐵盒上放一個小磁鐵 B 時, 鐵盒恰好浸沒水中, 如圖甲所示; 當(dāng)把它們倒置在水中時, A 有 115的體積露出水面, 如圖乙所示, 則小磁鐵 B 的密度是 kg/m3.B A A B 甲乙為什么肥皂泡總先上升后下降日常生活中, 我們?？吹揭恍┬∨笥汛捣试砼? 一個個小肥皂泡從吸管中飛出, 在陽 光的照耀下, 發(fā)出美麗的色彩. 此時, 小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中, 我們大人也常希 望肥皂泡能飄浮于空中, 形成一道美麗的風(fēng)景. 但我們常常是看到肥皂泡開始時上升, 隨 后便下降, 這是為什么呢?這個過程和現(xiàn)象, 我們只要留心想一下, 就會發(fā)現(xiàn), 它其中包含著豐富的物理知識. 在開始的時候, 肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣, 肥皂膜把它與外界隔開, 形成里外兩個 區(qū)域, 里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度. 此時