初中物理浮力典型例題解析

1、優(yōu)秀教案歡迎下載初中物理浮力典型例題解析例 1下列說法中正確的是（）A物體浸沒在水中越深，受的浮力越大B 密度較大的物體在水中受的浮力大C重的物體受的浮力小精析阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F 浮 D同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大gV，公式表明了物體受到的浮力大小只跟液體的密度和物體排開液排液體的體積 有關(guān)根據(jù)公式分析題目敘述的內(nèi)容，問題就可以迎刃而解了解A 選項(xiàng)：物體浸沒在水中，無論深度如何，V 排 不變，水的密度不變，F(xiàn) 浮 不變B 選項(xiàng)：物體所受的浮力與物體密度的大小沒有直接的關(guān)系，B 選項(xiàng)不正確A 選項(xiàng)不正確C 選項(xiàng)：重力的大小對物體所受的浮力無影響例如：大鐵塊比小鐵塊要重一

2、些，但將兩者浸沒于水中，大鐵塊受的浮力反而大些，因?yàn)榇箬F塊的V 排 大 C 選項(xiàng)不正確D 選項(xiàng)：同體積的鐵塊和木塊，浸沒于水中，V 排相同，水 相同， F 浮鐵 F 浮木 ，鐵塊和木塊受的浮力一樣大答案D注意：物體所受的浮力跟物體自身的重力、自身的密度、自身的形狀無關(guān)例 2質(zhì)量為 79g的鐵塊， 密度是 7.3?重多少 ?將這個(gè)鐵塊浸沒于水中，排開水的質(zhì)量9g/cm ，這個(gè)鐵塊的質(zhì)量是多少是多少 ?所受浮力是多少?（ g 取 10N/kg ）精析這道題考查學(xué)生對計(jì)算物體重力和計(jì)算浮力的公式的區(qū)別計(jì)算物體重力： G物 gV 物計(jì)算物體在液體中受的浮力：F 浮 液 gV 排 可以說：從計(jì)算的方法上

3、沒有本質(zhì)的區(qū)別，但計(jì)算的結(jié)果卻完全不同解m 0. 079kg, G mg 0. 079kg × 10N/kg 0. 79N, VVm鐵79g3鐵鐵鐵排鐵鐵 7.8g/cm 3 10 cmm 排 33液 gV 排 1g/cm × 10 cm 10g=0 . 01kg, F 浮 m 浮 g 0. 01kg × 10N/kg 0. 1N從上面的計(jì)算看出， 鐵塊的重力和鐵塊浸沒在水中受的浮力大小完全不同，但計(jì)算方法委相似， 關(guān)鍵 是區(qū)別液和物 ，區(qū)別 V 排 和 V 物 ，在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算，而不是死記硬背，亂套公式例 5將一個(gè)蠟塊（33蠟 0. 9× 10

4、 kg/m ）分別放入酒精、水和鹽水中靜止后，試比較它受的浮力大小和排開液體的體積大?。}水 水 蠟酒精 ）精析確定狀態(tài)受力分析比較浮力比較V 排 此題考查學(xué)生能否在判斷狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對問題進(jìn)行分析，而不是急于用阿基米德原理去解題解蠟塊放入不同液體中，先判斷蠟塊處于靜止時(shí)的狀態(tài)鹽水 水蠟酒精 蠟塊在酒精中下沉，最后沉底；在水和鹽水中最后處于漂浮狀態(tài)設(shè)蠟塊在酒精、水、鹽水中受的浮力分別為F1、 F2 和 F3，蠟塊重力為G對蠟塊進(jìn)行受力分析：F1 G， F2 G， F3 G同一物體，重力G 不變，所以F1F2F3根據(jù)阿基米德原理：V 排 F浮F2F3;酒精中： V 排酒精 V 物 ;水中： V

5、排水 ;鹽水中： V 排水 液 g水 g鹽水 g酒精（ a）水（ b）圖 152鹽水（ c）F2 F 3，水鹽水 V 排水 V 排鹽水 ;而 V 排酒精 V 排水 V 排鹽水 ; 把狀態(tài)用圖1 5 2 大致表示出來優(yōu)秀教案歡迎下載答案蠟塊在酒精中受的浮力最小，排液體積最大；在水和鹽水中受的浮力相等，排水體積大于排開鹽水體積例 63的銅球浸沒在水后放手，銅球靜止后所受的浮力是_N （廣州市中考試題） 將重為 4. 5N 、體積為 0. 5dm精析此題考查學(xué)生是否注意了在解題前先要對物體作“狀態(tài)的判定”，即銅球靜止時(shí)是漂浮于水面，還是沉于水中有的學(xué)生拿到題后，就認(rèn)定3液 gV 排 ，求出浮力 F

6、浮 4. 9NV 排 0. 5 dm ，然后根據(jù) F 浮【分析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時(shí)處于什么狀態(tài)，可以用下面兩種方法判定物體的狀態(tài)mG4.5N33解法1求出銅球的密度：球 V球gV球（ g 取10N/kg ）球 10N / kg0.5dm 3 0. 9kg/dm 0. 9kg/dm33F 浮G4. 5N×10 kg/m;這是一個(gè)空心銅球，且球 水，所以球靜止后，將漂浮于水面，得解法 2求出銅球浸沒在水中時(shí)受的浮力FgV33 33浮液排1× 10 kg/m × 10N/kg × 0. 5× 10m 5N 答案 4. 5 N例 14（北京市中考試

7、題）如圖1 5 6（ a）所示，一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器的底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊露出水面的體積是30. 6N 將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，靜止時(shí)有5 的體積露出水面，如圖（b）20cm ，時(shí)，細(xì)繩對木塊的拉力為2所示，求此時(shí)木塊受到的浮力（ g 取 10N kg）（ a）（b）圖 156精析分別對（ a）（ b）圖當(dāng)中的木塊進(jìn)行受力分析解圖（ a），木塊靜止：F 拉 G F 浮 1 F 拉 F 拉 1F 拉 2;F 拉水 g（ V V 露1）水 g（ V2 V）5F 拉水 g（ V V 露13 V） 水 g（ 255VV 露 1）332V 2× 10 5343代入數(shù)值： 0. 6N 10

8、 kg/m × 10N/kg ×（m ） ;V 2× 10m35333 43圖（ b）中： FgV 1. 0× 10 kg/m × 10N/kg ××2×10m 1. 2N浮乙水55答案木塊在圖（ b）中受浮力 1. 2N例 15如圖 1 5 7 所示，把甲鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒于水中，把乙塊系在這個(gè)木塊下面，木塊也恰好浸33沒水中，已知鐵的密度為7. 9× 10 kg/m 求：甲、乙鐵塊的質(zhì)量比圖 157精析 當(dāng)幾個(gè)物體在一起時(shí)，可將木塊和鐵塊整體做受力分析，通常有幾個(gè)物體，就寫出幾個(gè)重力，哪個(gè)物

9、體浸在液體中，就寫出哪個(gè)物體受的浮力解甲在木塊上靜止：F 浮木 G 木G 甲;乙在木塊下靜止：F 浮木F 浮乙G 水G 乙不要急于將公式展開而是盡可能簡化優(yōu)秀教案歡迎下載F 浮乙 G 乙 G 甲 ; 水 g V 乙鐵 g V 乙 鐵 g V 甲先求出甲和乙體積比 :鐵V 甲（甲乙）V 乙V甲鐵水33m甲鐵V甲V甲(7.91) 10kg / m 6969;質(zhì)量比：V乙鐵7.9 103 kg / m379m乙鐵V乙V乙79答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為69 79400cm 2 的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把邊長為例 18（河北省中考試題）底面積為10cm 的正方體木塊A 放入水后，

10、再在木塊A 的上方放一物體B，物體 B 恰好沒入水中，如圖1 511（ a）所示已知336kg（取 g 10N/kg ）物體 B 的密度為 6× 10 kg/m 質(zhì)量為 0.（ a）（ b）圖 1511求：（ 1）木塊 A 的密度（ 2）若將B 放入水中，如圖（b）所示，求水對容器底部壓強(qiáng)的變化mB0.6kg 33解 （1）VB6103 kg / m3 0. 1× 10 m ;圖（ a） A、 B 共同懸?。?F 浮 A F 浮 B GA GBB水 g（ VA V B）3 3 3公式展開：水 gVA mBg;其中 VA （ 0. 1m） 1× 10mA水VA水VB

11、mB 代入數(shù)據(jù)：VAA1 10 3 kg/m 3 10 3 m 310 3 kg/m 30.110 3 m 30.6kg3310 3 m 3 0. 5× 10 kg/m（ 2） B 放入水中后， A 漂浮，有一部分體積露出水面，造成液面下降A(chǔ)漂浮： F 浮A GA;水gVA排A排 A VA 0.5105 kg/m 310 3 m30. 5×1033A gV ;V A1 103 kg/m 3m水液面下降 h V VAVA排110 3 m 30.5103 m 3 0. 0125mSS0.04m 2液面下降 p33× 10N/kg × 0. 0125m 125

12、Pa水g h 1. 0× 10 kg/m答案33125PaA 物體密度為 0. 5× 10 kg/m 液體對容器底壓強(qiáng)減少了例 19（北京市中考試題）在水平桌面上豎直放置一個(gè)底面積為S 的圓柱形容器，內(nèi)裝密度為1 的液體將掛在彈簧測力計(jì)下體積為V 的金屬浸沒在該液體中（液體未溢出）物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為F ；撤去彈簧測力計(jì)，球下沉并靜止于容器底部，此時(shí)液體對容器底的壓力為容器底對金屬球的支持力的n 倍求（ 1）金屬球的密度； （ 2）圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量精析當(dāng)題目給出的各量用字母表示時(shí)，如果各量沒用單位，則結(jié)果也不必加單位過程分析方法仍從受力分析入手優(yōu)秀教案歡迎下載

13、解（ 1）金屬球浸沒在液體中靜止時(shí)F 浮 F G;1 gV F gV（為金屬密度） ;1 FgV（2）解法 1如圖 1 5 12，球沉底后受力方程如下：F浮FG（N 為支持力） ;NGF浮 F;液體對容器底的壓力F nF; F m液g1gVm 液 m 液 FgnF B1V nF1 V;F pS1gV nF ;1 g（ V 液 V） nF;1gV 液 1gV nFB 1V答案金屬球密度為1FmnF1V，容器中液體質(zhì)量液gVB例 20如圖 1 5 13（ a），在天平左盤放一杯水，右盤放砝碼，使天平平衡（ a）（ b）圖 1513（ 1）將一質(zhì)量為27g 的鋁塊（3鋁 2. 7g/m ）放入左盤水

14、中，水不溢出，天平還能平衡嗎？（ 2）將鋁塊如圖 1 5 13（ b）方式放入左盤中，天平還能平衡嗎？解 （ 1）因?yàn)殇X 水，放入容器中，鋁塊將沉底，容器底部增加的壓力就是鋁塊重力天平此時(shí)不平衡，左盤下沉，右盤增加27g 砝碼，可使天平再次平衡（ 2）鋁塊浸沒于水中，但未沉底，此時(shí)容器中液面升高h(yuǎn)，容器底部增加的壓力 F 水 g h·S水 gV 鋁 F 浮 鋁塊體積， V 積 m 27 g 10cm3鋁2.7g / cm3鋁塊排開水質(zhì)量： m 排 33水 V 鋁 1g/cm × 10cm 10g天平不平衡，左盤下沉右盤再放10g 砝碼，可使天平再次平衡例 21 如圖 1 5

15、 14 中，容器內(nèi)分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問：（ 1）冰在水中熔化后，水面如何變化?（ 2）冰在鹽水中熔化后，液面如何變化?（ a）（ b）圖 1514精析這道題可以用計(jì)算的方法來判斷，關(guān)鍵是比較兩個(gè)體積，一是冰熔化前，排開水的體積V 排 ，一個(gè)是冰熔化成水后，水的體積V 水 求出這兩個(gè)體積，再進(jìn)行比較，就可得出結(jié)論解（ 1）如圖l 5 14（ a）冰在水中，熔化前處于漂浮狀態(tài)F 浮 G 冰m冰水 g V 排 m 冰 g;V 排 冰優(yōu)秀教案歡迎下載冰熔化成水后，質(zhì)量不變：m m;求得： Vm冰m冰;比較和， V 水V 排水冰水水水也就是冰熔化后體積變小了，恰好占據(jù)了原來冰熔化前在

16、水中的體積.所以，冰在水中熔化后液面不變（ 2）冰在鹽水中：冰熔化前處于漂浮，如圖1 3 14 （ b），則 F 鹽浮 G 冰 ;鹽水 g V 排鹽 m 冰 gV 排鹽 m冰 冰熔化成水后，質(zhì)量不變，推導(dǎo)與問題（1）相同 V 水 m冰 鹽水水比較和，因?yàn)樗}水 ;V 水V 排排也就是冰熔化后占據(jù)的體積要大于原來冰熔化前在鹽水中的體;所以，冰在鹽水中熔化后液面上升了答案（ 1）冰在水中熔化后液面不變（ 2）冰在鹽水中熔化后液面上升思考冰放在密度小于冰的液體中，靜止后處于什么狀態(tài)，熔化后，液面又如何變化?例 23（北京市東城區(qū)中考試題）自制潛水艇模型如圖1 5 16 所示， A為厚壁玻璃廣口瓶，瓶

17、的容積是V0， B為軟木塞， C 為排水管， D 為進(jìn)氣細(xì)管，正為圓柱形盛水容器當(dāng)瓶中空氣的體積為V1 時(shí)，潛水艇模型可以停在液面下任何深處，若通過細(xì)管D 向瓶中壓入空氣，潛水艇模型上浮，當(dāng)瓶中空氣的體積為2 Vl 時(shí)，潛水艇模型恰好有一半的體積露出水面，水的密度為恰水 ，軟木塞B，細(xì)管 C、 D 的體積和重以及瓶中的空氣重都不計(jì)求：（ 1）潛水艇模型的體積；（ 2）廣口瓶玻璃的密度精析將復(fù)雜的實(shí)際向題轉(zhuǎn)化為理論模型把模型A 著成一個(gè)厚壁盒子，如圖1 5 17 （ a），模型懸浮，中空部分有”部分氣體，體積為y1 1 圖（ b）模型漂浮，有一半體積露出水面中空部分有2V1的氣體（ a）（ b）

18、圖 1517設(shè)：模型總體積為VF浮GAG1 (模型里水重 )解（ 1）圖（ a）， A 懸浮圖（ b）， A 漂浮F浮GAG2水 gVGA水 g(V0V1 )將公式展開：水 g 1 V GA水 g (V0 2V1 )2水 g 1V水 gV122 V1（ 2）由（ 1）得： GA水 g V水 g（ V0 V1） 水 g 2V1 水 g V1 水 g V0水g（ 3V1 V0 ）V玻 V V0 2V1 V0玻 mA GAV玻gV玻優(yōu)秀教案歡迎下載水 g(3V1 V0 )3V1V02V1· 水g(3V1 V0 )V0例 24一塊冰內(nèi)含有一小石塊，放入盛有水的量筒內(nèi)，正好懸浮于水中，此時(shí)量筒

19、內(nèi)的水面升高了4. 6cm 當(dāng)冰熔化后，水面又下降了 0. 44cm 設(shè)量筒內(nèi)橫截面積為23350cm ，求石塊的密度是多少？（水 0. 9× 10 kg/m ）精析從受力分析入手，并且知道冰熔化，質(zhì)量不變，體積減小，造成液面下降23解 V 冰 V 石 Sh150cm × 4. 6cm 230 cm冰熔化后，水面下降 h223 mV h2S 0. 44cm× 50cm 22 cm m冰水冰V 冰水 V 水V水0.99991， V水V 冰 ;V V 冰V 水V 冰V 冰 V冰1101010103V 冰 ;0. 1V 冰 22 cm333V 石 230 cm 220

20、cm 10 cm ;冰、石懸浮于水中： F 浮 G 冰 G 石水 g（ V 冰 V 石 ）水 g V 冰 水 g V 石 ;水 (V冰V石 )3333石 冰冰1g / cm230cm0.9g / cm220cm 3. 2g/ cm 3V石10cm 3答案石塊密度為 3. 2g/ cm 3例 25（北京市中考試題）在量筒內(nèi)注入適量的水，將一木塊放入水中，水面達(dá)到的刻度是V1 ，如圖 1 5 18（ a）所示；再將一金屬塊投入水中，水面達(dá)到的刻度是V2 ，如圖（ b）所示；若將金屬塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，這時(shí)水面達(dá)到的刻度是V3如圖（ c）所示金屬密度 _ （ a）（ b）（ c）圖 15

21、18精析經(jīng)題是將實(shí)驗(yàn)和理論綜合，要能從體積的變化，找到金屬塊的質(zhì)量和體積解 因?yàn)?m ，所以要求得，關(guān)鍵是求m 和 V 比較（ a）和（ b）圖，金屬塊體積V V2 V1V金屬塊質(zhì)量可從浮力知識出發(fā)去求得圖（ a）中，木塊漂浮G 木F 浮木圖（ c）中，木塊和鐵漂?。篏 木G 鐵F 浮木G 鐵F 浮木F 浮木m 鐵 g 水 g（ V 木 V 木排 ）水 g（ V3 V1）m 鐵 水 g（ V3 V1）m鐵V3V1·水VV2V1答案V3V1· 水V2V133例 26如圖 1 5 19 所示輕質(zhì)杠桿，把密度均為4. 0× 10 kg/m的甲、乙兩個(gè)實(shí)心物體掛在A、 B

22、 兩端時(shí)，杠桿在優(yōu)秀教案歡迎下載水平位置平衡， 若將甲物體浸沒在水中， 同時(shí)把支點(diǎn)從 O 移到 O時(shí)，杠桿又在新的位置平衡， 若兩次支點(diǎn)的距離 O O 為 OA 的 1 ，求：甲、乙兩個(gè)物體的質(zhì)量之比5圖 1519精析 仍以杠桿平衡條件為出發(fā)點(diǎn)，若將其中一個(gè)浸入水中，杠桿的平衡將被破壞，但重新調(diào)整力臂，則可使杠桿再次平衡33l OA ，乙到支點(diǎn)的距離是力臂lOB ， l O O 1l OA已知：甲、乙密度 4. 0× 10 kg/m ，甲到支點(diǎn) O 的距離是力臂5求：m甲m乙解支點(diǎn)為 O，杠桿平衡： G 甲 l OA G 乙 l OB將甲浸沒于水中，A 端受的拉力為G F 浮甲，為使杠桿再次平衡，應(yīng)將O 點(diǎn)移至 O點(diǎn)， O點(diǎn)位于 O 點(diǎn)右側(cè)