浮力專題--優(yōu)秀

1、浮力專題 知識(shí)要點(diǎn)：浮力的本質(zhì)：浸在液體或氣體里的物體向上和向下的表面受到的壓力差. 公式：F浮F下F上 1、正確理解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，這就是阿基米德原理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：F浮=G排液=液gV排。對(duì)阿基米德原理及其公式的理解，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： （1）浮力的大小由液體密度液和排開液體的體積V排兩個(gè)因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關(guān)。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。（2）阿基米德原理對(duì)浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。（3）當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)，V排=V物，當(dāng)

2、物體部分浸在液體中時(shí)，V排<V物，（V物=V排+V露）。當(dāng)液體密度液一定時(shí)，V排越大，浮力也越大。（4）阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式是：F浮=氣gV排。2、如何判斷物體的浮沉：判斷物體浮沉的方法有兩種：（1）受力比較法：浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。F浮>G物，物體上??；最終漂浮F浮<G物，物體下沉；最終沉底F浮=G物，物體懸??；（2）密度比較法：浸沒在液體中的物體，只要比較物體的密度物和液體的密度液的大小，就可以判斷物體的浮沉。液>物，物體上浮；最終漂浮液<物，物體下沉；最終沉底液=物，物體懸??；對(duì)于質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平

3、均密度，也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。3、正確理解漂浮條件：漂浮問題是浮力問題的重要組成部分，解決浮力問題的關(guān)鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。（1）因?yàn)镕浮=液gV排，G物=物gV物，又因?yàn)镕浮=G物（漂浮條件）所以，液gV排=物gV物，由物體漂浮時(shí)V排<V物可得液>物，即物體的密度小于液體密度時(shí)，物體將浮在液面上。此時(shí)，V物=V排+V露。（2）根據(jù)漂浮條件F浮=G物，得：液gV排=物gV物，V排= ·V物同一物體在不同液體中漂浮時(shí)，物、V物不變；物體排開液體的體積V排與液體的密度液成反比。液越大，V排反而越小。4、計(jì)算浮力的一般方法：計(jì)算浮力的方法一般歸納為

4、以下四種：（1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。（2）根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=m液g=液gV排，這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。計(jì)算時(shí)要已知液和V排。（3）根據(jù)力的平衡原理：將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡：即F浮=G物F拉（4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。運(yùn)用上述方法求浮力時(shí)，要明確它們的適用范圍，弄清已知條件，不可亂套公式。5、浮力 綜合題的一般解題步驟：（1）明確研究對(duì)象，判斷它所處的狀態(tài)。當(dāng)物體浸沒時(shí)，V排=V物， 當(dāng)

5、物體漂浮時(shí)，V排+V露=V物（2）分析研究對(duì)象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)。（3）根據(jù)力的平衡原理列方程，代入公式、數(shù)值 、進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果。典型例題解析：例1、邊長1dm的正方形鋁塊，浸沒在水中，它的上表面離水面20cm，求鋁塊受的浮力？（鋁=2.7×103kg/m3）解法一： 解法二： 說明：（1）解法一適用于規(guī)則物體，解法二說明浮力大小只與液、V排有關(guān)，與物體密度和深度無關(guān)。（2）題中鋁塊密度是多余條件，用以檢驗(yàn)對(duì)阿基米德原理的理解。若誤將鋁、代入公式，求出的將是物體重力。在用公式求浮力時(shí)，要在字母右下方加上腳標(biāo)。例2、容積為1000

6、m3的氫氣球，吊籃和球殼的質(zhì)量為150kg，在空氣密度1.29kg/m3的條件下，這氣球能載多少噸的物體停留在空中？現(xiàn)在需要載900kg的物體而保持平衡，應(yīng)放掉多少立方米的氫氣？（氫氣密度為0.09kg/m3）解： 例3、如圖3所示，底面積為80cm2的容器中盛有深30cm的水。將一質(zhì)量為540g的實(shí)心鋁球投入水中。問：（1）鋁球浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多大？（2）投入鋁球后，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加了多少？（3）若用一根最多能承受4N拉力的細(xì)繩系住鋁球緩慢向上拉，當(dāng)鋁球露出水面的體積為多大時(shí)繩子會(huì)拉斷？（已知鋁=2.7×103kg/m3，取g=10N/kg）。解：例4、如圖4所示的直

7、筒形容器的底面積為100cm2，筒內(nèi)有用密度不同的材料制成的a、b兩實(shí)心小球。已知a球的體積為80cm3，是b球體積的3.4倍。兩球用細(xì)線相連能懸浮在水中?，F(xiàn)剪斷細(xì)線，a球上浮，穩(wěn)定后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了40Pa。試求：（1） 細(xì)線被剪斷前后水面的高度差。（2） a、b兩球的密度。（本題g取近似值10N/kg）解：例5、一木塊在水中靜止時(shí)，有13.5cm3的體積露出水面，若將體積為5cm的金屬塊放在木塊上，木塊剛好全部浸在水中，求：金屬塊密度？解：這是兩個(gè)不同狀態(tài)下的浮力問題，分析步驟是：（1）確定木塊為研究對(duì)象，第一個(gè)狀態(tài)是木塊漂浮在水面，第二個(gè)狀態(tài)是木塊浸沒水中，金屬塊與木塊作為整體漂浮

8、在水面。 （2）分析木塊受力，畫出力的示意圖。（3）根據(jù)力的平衡原理列方程求解：甲圖中：乙圖中：說明：（1）涉及兩種物理狀態(tài)下的浮力問題，往往要對(duì)兩個(gè)不同狀態(tài)下的物體分別進(jìn)行受力分析，再根據(jù)力的平衡原理列出兩個(gè)方程，并通過解方程求出結(jié)果來。（2）本題的另一種解法是：木塊增大的浮力等于金屬塊重，即F浮=G金，請思考后繼續(xù)解答。例6、一木塊浮于足夠高的圓柱形盛水容器中，如圖7所示，它浸入水中部分的體積是75cm3，它在水面上的部分是25cm3。（g取10N/kg）求：（1）木塊受到的浮力； （2）木塊的密度； *（3）若未投入木塊時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力為F0。試分別表示出木塊漂浮時(shí)、木塊浸沒時(shí)，水

9、對(duì)容器底部的壓力F1和F2； *（4）從未投入木塊到漂浮，從漂浮到浸沒的三個(gè)狀態(tài)中，水對(duì)容器底部第二次增加的壓力為木塊浸沒時(shí)水對(duì)容器底部壓力的n分之一，求n的取值范圍。 解析： 浮力典型題型歸類題型一 浮力大小比較 A 同種液體中的浮力比較1、如右圖，浸沒在水中一定深度的木塊，從開始上浮到最后靜止在水面上一段時(shí)間。這一過程浮力的變化是 （ ） (A)先減少，后不變 (B)先不變，后減少，再保持不變 (C)先不變，后減少 (D)先不變，后增大，再保持不變2、體積相同形狀不同的鋁塊、鐵塊、鉛塊，浸沒在水中不同深度的地方，則（ ）A、鋁塊受到的浮力最大 B、鉛塊受到的浮力最小ABCC、鐵塊受到的浮力

10、最大 D、受到的浮力一樣大3、三個(gè)體積相同而材料不同的球A、B、C，分別靜止在不同深度的水里，以下說法正確的是( )AA球所受的浮力最小BA球所受的浮力最大CB球的密度最大DC 球的密度最小4、同第三題圖，將三個(gè)小球放入水中，A球漂浮在水面上（部分露在水面以上），B球懸浮在水中，C球沉至容器 底（對(duì)容器底有壓力）。已知A、B兩球質(zhì)量相等，B、 C兩球體積相等。則下列說法正確的是（ ）A、C球的體積大于A球的體積 B、A球所受浮力大于C球所受浮力 C、B球所受浮力大于C球所受浮力 D、三球所受浮力相等B 不同種液體中浮力的比較1、將同一物體放在不同液體中的三種情況如圖所示，比較 它受到的浮力大小

11、，其中浮力最小的是（ ）A、圖甲 B、圖乙 C、圖丙 D、無法比較2、將一個(gè)生雞蛋放進(jìn)盛有清水的杯中，雞蛋下沉至杯底， 如圖甲所示。向水中加適量鹽并使其溶解，雞蛋恰好處于懸浮狀態(tài)，如圖乙所示。繼續(xù)加鹽并使其溶解，雞蛋處于漂浮狀態(tài)，如圖丙所示。三種狀態(tài)下雞蛋所受的浮力分別為F甲F乙、F丙 ，則F甲、F乙、F丙的關(guān)系為（ ）A 、 F甲<乙<F丙 B 、F甲<F乙=F丙C 、F甲=F乙>F丙 D 、F甲>F乙>F丙3、在裝有液體的甲、乙兩燒杯中，同時(shí)放入兩個(gè)完全相同的物體，如圖示，當(dāng)物體靜止后兩燒杯內(nèi)液面恰好相平。若液體對(duì)甲、乙兩燒杯底部壓強(qiáng)分別是p甲，、p乙，

12、液體對(duì)兩物體的浮力分別是F甲、F乙，則對(duì)它們的判斷正確的是（ ）A. p甲p乙，F(xiàn)甲F乙 B. p甲p乙，F(xiàn)甲F乙C. p甲p乙，F(xiàn)甲F乙 D. p甲p乙，F(xiàn)甲F乙題型二 浮力與圖像1、在圖甲中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖像，若不計(jì)水的摩擦力，則可算出該石料的密度為(g=10N/)（ ）A. 1. 6×103kgm3 B. 2 .3×103m3C. 2. 8×l03m3 D .3 .2×103m32、如圖甲所示，將一掛在彈簧秤下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底

13、之前，圖乙中能正確反映彈簧秤示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離A關(guān)系的圖是（）  A B C D題型三 浮力與受力分析1、用彈簧測力計(jì)稱得容器和水的總重為5 N (如圖4甲所示)將體積為10 cm3的物體A全部投入水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)T1為0.4 N (如圖4乙所示)若將容器、水和浸投水中的物體A用彈簧測力計(jì)一起稱量 (如圖4丙所示)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為T2則( ) A浸沒水中的物體A所受浮力為0.1 N B浸沒沒水中的物體A所受浮力為0.4N C彈簧測力計(jì)的示數(shù)T2為5.5N D彈簧測力計(jì)的示數(shù)T2為5.1 N2、裝有金屬球的小容器A漂浮在盛有水的圓柱形大容器 B的水面上，所受的浮力

14、為Fl，如圖所示，若把金屬從A中拿出投入水中 沉到B的低部時(shí)，小容器A所受的浮力大小為F2，池底對(duì)金屬球的支持大小為N，那么（）A金屬球所受重力的大小為FlF2B小容器所受重力的大小為F2C小容器所受浮力減小了ND大容器底部受水的壓力減小了N題型四 密度計(jì)和浮力秤問題1如圖8所示，某同學(xué)在薄壁平底試管中裝入一些沙子，管口密封，制成一個(gè)“土密度計(jì)”。當(dāng)把它放入水中豎直漂浮時(shí)，試管露出水面的高度為5cm；當(dāng)把它放入某液體中豎直漂浮時(shí)，試管露出液面的高度為7cm若試管和沙子的總質(zhì)量為30g，試管的橫截面積為1.5cm2，水的密度為1×103kg/m3求： （1）在水中漂浮時(shí)，水對(duì)試管底部的

15、壓強(qiáng) （2）某液體的密度（取g = 10N/kg，保留兩位小數(shù)）2.如圖乙，在秤盤上放一物體后，小筒浸入水中的深度h為0.1米，則該物體的質(zhì)量為多少？（g10牛/千克）某，所示已知小筒底面積為10cm2，高度為20cm，盤中不放時(shí)，小筒浸入水中深度為8cm，問：（1），當(dāng)盤上不放時(shí)，小筒和盤總重力是 牛；（2），當(dāng)盤上不放時(shí)，應(yīng)在小筒A處標(biāo)出 刻度；（3）該能稱出最大是多少kg？（g=10N/kg）（4）該班乙同學(xué)認(rèn)為該能稱出最大太小，請?zhí)岢鰲l改進(jìn)建議（5）丙認(rèn)為，在大玻璃容器外表面同樣以標(biāo)注刻度值這與在小玻璃容器上標(biāo)注刻度值相比較，哪種方法更好？為什么？題型五 應(yīng)用浮力測密度1、有一個(gè)彈簧測

16、力計(jì)掛著一個(gè)實(shí)質(zhì)圓柱體，當(dāng)圓柱體逐漸浸入裝有水的柱形燒杯過程中（如圖11所示），觀察記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化如下表所示。（g=10N/kg）圓柱體浸入深度h(cm)00.61.21.82.43.03.64.24.86測力計(jì)示數(shù)F（N）32.852.702.552.42.42.42.42.42.4試根據(jù)表中所給條件求：（1） 當(dāng)圓柱體浸入深度為0.3cm時(shí)其底面所受的壓強(qiáng)；（2） 圓柱體的質(zhì)量；（3） 圓柱體的密度。2、一個(gè)不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水。然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止。g=10N/kg)求： (1)物體在純水中所受的浮力

17、； (2)物體的體積： (3)物體懸浮時(shí)鹽水的密度。題型六 浮力與壓強(qiáng)的綜合1、體積為1.0×103米3的正方體木塊，投入如圖所示的裝有水的容器中，靜止后露出水面的高度為5×l02米，容器的底面積為0.04米2（g取10牛/克）求：木塊受到的浮力；木塊的重力；投入木塊后，容器底增加的壓強(qiáng)；2.如圖所示，將質(zhì)量為0.6kg，邊長為0.1m的正方體木塊放在水平桌面上，其底面積為200cm2，內(nèi)有25cm高的水的圓柱形容器中。（g=10N/kg，水=1×103kg/m3）求：（1）木塊的密度是多少？（2）未放木塊時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多大？（3）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)放木塊后

18、增加了多少？（4）要使木塊剛好浸沒在水中，至少要在木塊上放多少千克的鉤碼？題型七 受力分析的有關(guān)計(jì)算要點(diǎn)：物體受豎直方向上三個(gè)力平衡，分析受力情況并弄清力的關(guān)系。1、如圖所示，容器中裝有水，水中有一個(gè)木塊被細(xì)線系著，已知水重200N，水深為0.5m，木塊的體積為4dm3，木塊的密度為0.6×103kg/m3，試求： （1）水對(duì)容器底面的壓強(qiáng)是多少？（2）木塊受到的浮力是多大？（3）此時(shí) 細(xì)繩對(duì)木塊的拉力是多大？（4）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時(shí)，所受的浮力為多大？2、 在彈簧測力計(jì)下掛一個(gè)物體，將物體沉沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5N，若將物體從彈簧測力計(jì)上取下，并放入裝有酒精

19、的容器，容器底部對(duì)容器的支持力為6N。求此物體的體積和密度。題型八 液面升降的問題要點(diǎn)：比較變化前后液面的關(guān)鍵是比較變化前后的V排的變化情況。1、一塊冰浮于水中，冰完全熔化成水后，液面是否變化。2、一小池塘里有一條小船，船上載有石塊，如果將船上有石塊扔進(jìn)池水中，池塘的水面將（ ）A. 上升 B.下降 C.不變 D.無法判斷中考集粹：1一個(gè)物體所受的重力為10N，將其全部浸沒在水中時(shí)，所排開的水所受的重力為20N，此時(shí)它所受的浮力為 N，放手后物體將 （選填“上浮”、“下沉“或“懸浮”）2如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實(shí)心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時(shí)甲杯中橡皮泥所受的浮力_

20、乙杯中橡皮泥所受的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”），_杯中水面升高得多。3將體積相同的三個(gè)實(shí)心小球，分別放入盛有水的A、B、C三個(gè)容器中，靜止后的位置如圖所示，若三個(gè)小球所受的浮力分別用FA、FB、FC表示，則它們的大小關(guān)系是 _ ；_ 容器中的小球密度最大.4如圖所示，體積相同的甲、乙、丙三個(gè)物體浸沒在水中。甲上浮、乙懸浮、丙下沉， 在甲露出水面之前，關(guān)于它們所受浮力的說法正確的是 A 甲受到的浮力 B 乙受到的浮力大 C 丙受到的浮力大 D 甲、乙、丙受到的浮力一樣大。5如圖所示，縱坐標(biāo)表示物體的質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示物體的體積圖像a、b分別表示物體甲、乙的質(zhì)量與體積的關(guān)系下列說法中正確

21、的是A 將物體甲放入水中一定浮在水面 B、將物體乙放入水中一定沉入水底C 將體積相等的甲、乙物體捆在一起放入水中一定沉入水底 D將體積相等的甲、乙物體捆在一起放入水中一定浮在水面6關(guān)于物體受到的浮力，下列說法中正確的是A漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大B物體排開水的體積越大受到的浮力越大C物體沒入水中越深受到的浮力越大 D物體的密度越大受到的浮力越大7池底的小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,體積會(huì)逐漸變大,則氣泡受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化情況是（ ）A.浮力不變,壓強(qiáng)不變B.浮力變小,壓強(qiáng)變小C.浮力變大,壓強(qiáng)變大D.浮力變大,壓強(qiáng)變小8在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上,都漆著五條"吃水線",又稱"載重線",如圖2所示.其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線.當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí),輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度1和2的關(guān)系,有（ ）A.浮力增大,12 B.浮力減小,12C.浮力不變,1>2 D